Autodesk Robot Structural Analysis – Tính toán cốt thép cho các cấu kiện
Nguyễn Văn Thiệp
1
Phần 4
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BÊ TÔNG
CỐT THÉP
Sau khi xây dựng xong mô hình và tính toán, có thể lấy các cấu kiện bê tông cốt thép tại
công trình kết cấu đã tính toán nội lực để thiết kế cốt thép hoặc thiết kế cốt thép cho từng cấu
kiện độc lập, không liên quan đến kết quả tính toán nói trên.
Như đã giới thiệu tại phần “ Giới thiệu tổng quát”, Robot Structural Analysis
Professional có các mô đun tính toán thiết kế độc lập như vỏ, sàn, vách cứng, khung thép,
khung BTCT, v.v... Tuy nhiên một công trình kiến trúc, nhà xưởng hoặc cầu đường là kết hợp
các mô đun.
Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép gồm hai việc chính là tính toán và cấu tạo.
Quy trình thường theo bảy bước như sau:
1. Bước 1: Mô tả, giới thiệu kết cấu.
• Trình bày về vị trí, nhiệm vụ, đặc điểm của kết cấu, lựa chọn phương án, thể hiện
mặt bằng kết cấu, hình dáng và các kích thước cơ bản của kết cấu.
2. Bước 2: Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận.
• Sơ bộ chọn các kích thước của các bộ phận chính như chiều dày bản sàn, chiều dày
tường, kích thước dầm, cột…
• Chọn vật liệu như chọn loại bê tông, cấp độ bền của bê tông, nhóm cốt thép, loại
cốt thép… căn cứ vào đặc điểm kết cấu, khả năng cung cấp vật liệu, khả năng thi
công.
3. Bước 3: Lập sơ đồ tính toán.
• Trong bước này kết cấu thực được mô hình thành các sơ đồ tính. Các liên kết thực
tế được chuyển thành các liên kết lý thuyết. Các liên kết lý thuyết phải lựa chọn
hợp lý trên cơ sở phân tích khả năng ngăn cản chuyển vị của nó.
4. Bước 4: Xác định tải trọng.
• Xác định tất cả các tải trọng tác dụng lên từng cấu kiện cụ thể trong kết cấu.
• Với mỗi loại tải trọng cần xác định điểm đặt, phương, chiều, độ lớn, các trường
hợp bất lợi của tải trọng. Cần phân biệt tải trọng thường xuyên tác dụng hay tạm
thời tác dụng lên kết cấu.
5. Bước 5: Tính toán nội lực, tổ hợp nội lực.
• Tính toán và vẽ biểu đồ nội lực cho từng trường hợp tải trọng, sau đó sẽ lựa chọn
các giá trị nội lực ở các biểu đồ nội lực và tổ hợp lại để tìm ra các giá trị gây bất lợi
nhất để tính toán tiếp theo.
Autodesk Robot Structural Analysis – Tính toán cốt thép cho các cấu kiện
Nguyễn Văn Thiệp
2
6. Bước 6: Tính toán về bê tông và cốt thép.
• Tính toán cốt thép, nếu không đảm bảo cần phải quay lại từ bước 2 để chọn lại kích
thước, chọn lại bê tông, nhóm thép để đảm bảo kết cấu chịu lực an toàn. Phần này
do RSAP đảm nhiệm.
7. Bước 7: Thiết kế chi tiết và thể hiện.
• Chọn và bố trí cốt thép theo các yêu cầu chịu lực và yêu cầu cấu tạo, thiết kế chi
tiết các bộ phận, các thanh thép và thể hiện chúng trên các bản vẽ. Phần này do
RSAP đảm nhiệm.
Nội dung tài liệu được chia làm hai phần:
• Tính toán thiết kế bê tông cốt thép cho các cấu kiện đã đưa vào công trình và đã
tính toán nội lực.
• Tính toán thiết kế bê tông cốt thép cho từng cấu kiện riêng rẽ đặt tải độc lập.
IV.1 THIẾT LẬP TIÊU CHUẨN CHO CẤU KIỆN BÊ
TÔNG CỐT THÉP
Các thiết lập tiêu chuẩn chung cho Dự án đã được giới thiệu tại các phần trước, tại đây tôi
giới thiệu những thiết lập cụ thể cho các thành viên bê tông cốt thép để phục vụ tính toán.
IV.1.1 Ra lệnh thiết lập
1. Ra lệnh: bằng một trong các cách sau:
• Trình đơn: Tools Job Preferences hoặc Tools Units and Formats.
• Thanh công cụ: .
2. Hộp thoại hiện ra để thực hiện công việc.
Autodesk Robot Structural Analysis – Tính toán cốt thép cho các cấu kiện
Nguyễn Văn Thiệp
3
3. Tại dòng đầu tiên, đặt tên tiêu chuẩn mới là BTCT-VN.
4. Nhấn chuột vào mục Units and Formats, nội dung hộp thoại trở thành như hình dưới.
5. Zero format: độ chính xác (số chữ số tập phân). Xóa số cũ và gõ số mới nếu cần.
6. Default units: các đơn vị mặc định. Ở Việt Nam, chúng ta chọn Metric.
7. Hộp thoại tiếp theo hiện ra để khẳng định. Nhấn Yes, toàn bộ các đơn vị chuyển về hệ
mét.
Autodesk Robot Structural Analysis – Tính toán cốt thép cho các cấu kiện
Nguyễn Văn Thiệp
4
8. Nhấn vào dấu + tại Units and Formats, các thông số đ o lường hiện ra. Nhấn vào tên
mục thấy các loại thông số hiện ra với các đơn vị hệ mét. Có thể để nguyên hoặc thay
đổi. Ví dụ đại lượng lực tác dụng có các đơn vị như hình dưới.
IV.1.2 Thiết lập cơ sở dữ liệu – Databases
Để chọn vật liệu phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam, chúng ta phải thiết lập cơ sở dữ liệu
phù hợp. Hiện nay chúng ta đang dùng các tiêu chuẩn dựa theo tiêu chuẩn Nga nên chúng ta
đưa tệp cơ sở dữ liệu vào như trình bày dưới đây.
1. Tại hộp thoại Job Preferences nhấn mục Databases, hộp thoại có các thông số mặc
định như hình dưới.
2. Nhấn vào dấu + triển khai các thông số.
Autodesk Robot Structural Analysis – Tính toán cốt thép cho các cấu kiện
Nguyễn Văn Thiệp
5
3. Nhấn Reinforcing bars: thanh cốt thép. Nội dung hộp thoại như hình dưới.
• Nhấn nút thêm dữ liệu.
• Hộp thoại hiện ra, nhấn chọn SNIP 2 (cốt thép theo tiêu chuẩn Nga phù hợp với
TCVN), nhấn Add.
• Trở lại hộp thoại trước, nhấn chọn SNIP 2, nhấn nút áp dụng tiêu chuẩn.