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
Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta
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 số đàn 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 số đang 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 hệ đơn vị sang dạng . 3. Nhấn vào nút Beam để hiển thị Beam. Trong đó:
Gõ 1 vào ô Number of Spans.
Gõ 20 vào ô Span Length.
Không chọn Restraints
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 thị Material Property Data. Trong đó:
Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta
Gõ 0.15 vào ô Weight per Unit Volume.
Nhấn OK trên Material Property Data and Define Materialss để đóng lại.
7. Nhấn drop-down box trên thanh công cụ để chuyển hệ đơn 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 thị Material Property Data. Trong đó:
Gõ 3120 vào ô Modulus of Elasticity.
Gõ 0.2 vào ô Poisson’s Ratio.
Chấp nhận các giá trị mặc định khác.
Nhấn OK trên Material Property Data và Define Materialss để đóng lại.
10. Nhấn Define menu > Frame Sections để xuất hiện hộp thoại Frame Properties. Trong đó:
Nhấn drop-down box chọn Add I/Wide Flange và sau đó nhấn vào mục Add Rectangular.
Nhấn Add New Property để hiển thị Rectangular 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 để đóng lại.
11. Kích chọn dầm.
12. Nhấn Assign menu > Frame/Cable/Tendon > Frame Sections để xuất hiện hộp thoại Frame Properties. Trong đó:
Kích chọn CONBEAM trong ô Properties.
Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta
Nhấn OK.
13. Nhấn drop-down box trên thanh công cụ để chuyển hệ đơn 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:
Gõ LIVE vào ô Load Name.
Chọn LIVE trong Type drop-down box.
Nhấn Add New Load.
Nhấn OK.
18. Nhấn Define menu > Combinations để xuất hiện hộp thoại Define Response Combinations. Trong đó:
Nhấn Add New Combo để hiển thị Response 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.
Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta
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:
Chọn Load Case Name là DEAD.
Trong ô Load TypeandDirection, chọn Forces avà hướng là Gravity.
Trong ô Uniform Load , gõ 10.6.
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:
Chọn LIVE từ hộp Load Case Name drop-down box.
Trong ô Uniform Load gõ 5.4.
Nhấn OK.
23.Nhấn Show Undeformed Shape
24.Nhấn Set Display Options (hoặc View menu > Set Display Options ) để hiển thị Display Options. Trong đó:
Check the Labels box trong ô Joints area.
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:
Chọn Load Case Name là DEAD.
Gõ -250 vào ô Force Global Z trong vùng Loads.
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:
Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta
Chọn LIVE từ Load Case Name drop-down box.
Gõ -150 vào ô Force Global Z trong vùng Loads.
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 thị Display Options for Active Window. Trong đó:
Không chọn Labels trong vùng Joints
Nhấn OK.
31. Nhấn drop-down box trên thanh công cụ để chuyển hệ đơn 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:
Gõ 50 vào ô Translation 3.
Nhấn OK.
34. Nhấn Analyze menu > Set Analysis
Options để xuất hiện hộp thoại Analysis Options. Trong đó:
Không chọn UX, UY, RX and RZ
chỉ để lại UZ and RY
Nhấn OK.
35.Chọn Run Analysis để hiển thị Set Analysis Cases to Run. Trong đó:
Highlight (chọn) MODAL trong ô
Case Name list và Nhấn Run/Do
Not Run Case.
Chọn DEAD và LIVE analysis case is set to Run trong ô Action
Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta
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:
Chọn COMB1 from the Case/Combo Name drop-down box.
Chọn the Moment 3-3 option trong ô Component area.
Không chọn Fill Diagram check box.
Chọn Show Values on Diagram check box.
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 đó.
37. Nhấn Show Deformed Shape ( hoặc Display menu > Show
Deformed Shape) để hiển thị sơ đồ chuyển vị. Trong đó:
Chọn COMB1 từ Case/Combo Name drop-down box.
Nhấn OK.
38. Right click vào nút để xem chuyển vị cụ thể của từng nút.