Bài 4: Tính dầm trên nền đàn hồ

4.1.1.Yêu cầu bài toán

Bêtông: E = 3120 ksi. Hệ số Pission = 0.2

Yêu cầu: xác định biểu đồ mô men do tổ hợp tải trọng : tĩnh tải, hoạt tải và chuyển vị xuống dưới

Ghi chú: tĩnh tải chưa bao gồm tải trọng bản thân dầm

4.1.2.Hướng dẫn

Một số chú ý khi tình toán hệ sốđàn hồi của lò xo k thông qua hệ số nền của đất ks l l l l/2 kg k k k kg l/2 b Hệ sốđang hồi của lò xo k = l.b.ks Trong đó l: Khoảng cách giữa 2 gối lò xo - m b: Bề rộng của dầm - m ks: Hệ số nền - KN/m3 (tính theo các lí thuyết của Cơ học đất)

1. Nhấn File menu > New Model để xuất hiện hộp thoại New Model. 2. Nhấn drop-down box để chuyển hệđơn vị sang dạng . 3. Nhấn vào nút Beam để hiển thịBeam. Trong đó:

ƒ Gõ 1 vào ô Number of Spans. ƒ Gõ 20 vào ô Span Length. ƒ Không chọn Restraints ƒ Nhấn OK.

4. Đóng cửa sổ hiển thị 3D view.

5. Nhấn Define menu > Materials để xuất hiện hộp thoại Define Materials. 6. Kích chọn CONC trong vùng Materials , và sau đó Nhấn Modify/Show

Material để hiển thịMaterial Property Data. Trong đó: ƒ Gõ 0.15 vào ô Weight per Unit Volume.

ƒ Nhấn OK trên Material Property Data and Define Materialss để đóng lại.

7. Nhấn drop-down box trên thanh công cụđể chuyển hệđơn vị sang dạng .

8. Nhấn Define menu > Materials để xuất hiện hộp thoại Define Materials. 9. Kích chọn CONC trong vùng Materials, và sau đó Nhấn Modify/Show

Material để hiển thịMaterial Property Data. Trong đó: ƒ Gõ 3120 vào ô Modulus of Elasticity.

ƒ Gõ 0.2 vào ô Poisson’s Ratio.

ƒ Chấp nhận các giá trị mặc định khác.

ƒ Nhấn OK trên Material Property Data và Define Materialss đểđóng lại.

10. Nhấn Define menu > Frame Sections để xuất hiện hộp thoại Frame Properties. Trong đó:

ƒ Nhấn drop-down box chọn Add I/Wide Flange và sau đó nhấn vào mục Add Rectangular.

ƒ Nhấn Add New Property để hiển thịRectangular Section. Trong đó: o Gõ CONBEAM vào ô Section Name.

o Chọn CONC từ hộp Material. o Gõ 42 vào ô Depth (t3) . o Gõ 24 vào ô Width (t2) .

o Nhấn OK trên Rectangular Section and Frame đểđóng lại.

11. Kích chọn dầm.

12. Nhấn Assign menu > Frame/Cable/Tendon > Frame Sections để xuất hiện hộp thoại Frame Properties. Trong đó:

ƒ Kích chọn CONBEAM trong ô Properties.

ƒ Nhấn OK.

13. Nhấn drop-down box trên thanh công cụđể chuyển hệđơn vị sang dạng

. 14. Kích chọn dầm.

15. Nhấn Edit menu > Divide Frames để

xuất hiện hộp thoại Divide Selected Frames.

16. Điền giá trị 20 như hiển thị và nhấn

OK

17. Nhấn Define menu > Load Cases để

xuất hiện hộp thoại Define Loads. Trong đó: ƒ Gõ LIVE vào ô Load Name.

ƒ Chọn LIVE trong Type drop-down box. ƒ Nhấn Add New Load.

ƒ Nhấn OK.

18. Nhấn Define menu > Combinations để xuất hiện hộp thoại Define Response Combinations. Trong đó:

ƒ Nhấn Add New Combo để hiển thịResponse Combination Data. Trong đó:

o Chấp nhận mặc định Response Combination Name, COMB1. o Chấp nhận mặc định Combination Type, Linear Add.

o ChọnDEAD is selected trong ô Case Name drop-down box. o Gõ 1 vào ô Scale Factor.

o Nhấn Add.

o Chọn LIVE from the Case Name drop-down box. o Nhấn Add.

o Nhấn OKs trên Response Combination Data and Define Response Combinationss để thoát ra.

19. Chọn tất cả các thanh dầm

20. Nhấn Assign menu > Frame/Cable/Tendon Loads > Distributed để xuất hiện hộp thoại Frame Distributed Loads. Trong đó:

ƒ Chọn Load Case Name là DEAD.

ƒ Trong ô Load TypeandDirection, chọn Forces avà hướng là Gravity. ƒ Trong ô Uniform Load , gõ 10.6.

ƒ Nhấn OK.

21. Chọn lại các thanh một lần nữa.

22. Nhấn Assign menu > Frame/Cable/Tendon Loads > Distributed để xuất hiện hộp thoại Frame Distributed Loads. Trong đó:

ƒ Trong ô Uniform Load gõ 5.4. ƒ Nhấn OK.

23. Nhấn Show Undeformed Shape

24. Nhấn Set Display Options (hoặc View menu > Set Display Options ) để

hiển thịDisplay Options. Trong đó:

ƒ Check the Labels box trong ô Joints area. ƒ Nhấn OK.

25. Chọn nút 16 (cách điểm cuối bên phải 6 feet).

26. Nhấn Assign menu > Joint Loads > Forces để xuất hiện hộp thoại Joint Forces. Trong đó:

ƒ Chọn Load Case Name là DEAD.

ƒ Gõ -250 vào ô Force Global Z trong vùng Loads. ƒ Nhấn OK.

27. Chọn lại nút 16 luc nãy.

28. Nhấn Assign menu > Joint Loads > Forces để xuất hiện hộp thoại Joint Forces. Trong đó:

ƒ Chọn LIVE từLoad Case Name drop-down box. ƒ Gõ -150 vào ô Force Global Z trong vùng Loads. ƒ Nhấn OK.

29. Nhấn Show Undeformed để hiển thị hình dạng ban đầu

30. Nhấn Set Display Options trên thanh công cụ ( hoặc View menu > Set

Display Options) để hiển thịDisplay Options for Active Window. Trong đó: ƒ Không chọn Labels trong vùng Joints

ƒ Nhấn OK.

31. Nhấn drop-down box trên thanh công cụđể chuyển hệđơn vị sang dạng

. .

32. Chọn toàn bộ kết cấu “windowing.”

33. Nhấn Assign menu > Joint > Springs để xuất hiện hộp thoại Joint Springs. Trong đó:

ƒ Gõ 50 vào ô Translation 3. ƒ Nhấn OK.

34. Nhấn Analyze menu > Set Analysis

Options để xuất hiện hộp thoại Analysis Options. Trong đó:

ƒ Không chọn UX, UY, RX and RZ

chỉ để lại UZ and RY ƒ Nhấn OK.

35. Chọn Run Analysis để hiển thịSet Analysis Cases to Run. Trong đó:

ƒ Highlight (chọn) MODAL trong ô

Case Name list và Nhấn Run/Do

Not Run Case.

ƒ Chọn DEAD và LIVE analysis case is set to Run trong ô Action ƒ Nhấn Run Now để tiến hành

phân tích.

36. Nhấn Display menu > Show

Forces/Stresses > Frames/Cables/Tendons để

xuất hiện hộp thoại Member Force Diagram for Frames. Trong đó:

ƒ Chọn COMB1 from the Case/Combo Name drop-down box. ƒ Chọn the Moment 3-3 option trong ô Component area. ƒ Không chọn Fill Diagram check box.

ƒ Chọn Show Values on Diagram check box. ƒ Nhấn OK để hiển thị biểu đồ mô men .

Chú ý: Để thay đổi font chữ, nhấn Options menu > Preferences > Dimensions/

Tolerances để xuất hiện hộp thoại Dimensions/Tolerances Preferences. Gõ cỡ chữ vào ô Minimum Graphic Font Size và Nhấn OK.

Right click vào bất cứ thanh nào sẽ cho các giá trị cụ thể mô men của thanh

37. Nhấn Show Deformed Shape ( hoặc Display menu > Show

Deformed Shape) để hiển thị sơđồ chuyển vị. Trong đó: ƒ Chọn COMB1 từ Case/Combo Name drop-down box. ƒ Nhấn OK.

38. Right click vào nút để xem chuyển vị cụ thể của từng nút.