intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài tập thực hành môn học Tin học trong phân tích kết cấu - CSI ETABS

Chia sẻ: Sơn Tùng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:87

221
lượt xem
28
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài tập thực hành môn học Tin học trong phân tích kết cấu - CSI ETABS" trình bày các bài tập phân tích lý thuyết, bài tập ứng dụng tin học trong phân tích kết cấu. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài tập thực hành môn học Tin học trong phân tích kết cấu - CSI ETABS

  1. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup BÀI TẬP THỰC HÀNH MÔN HỌC TIN HỌC TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU CSI ETABS BE.NguyenHoangVu Hp: 0908701158 Email: mr.vuxd@gmail.com Etabs – Bài tập thực hành Trang 1
  2. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup PHẦN 1 - BÀI TẬP PHÂN TÍCH LÝ THUYẾT Tài liệu được tổng hợp, biên soạn từ nguồn tài liệu của các tác giả: thầy Nguyễn Hữu Anh Tuấn, Thầy Đào Đình Nhân trường ĐH Kiến Trúc Tp.HCM và Nguyễn Hoàng Vũ – công ty Toyo Việt Nam. Etabs – Bài tập thực hành Trang 2
  3. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup Baøi taäp 1 Ví duï môû ñaàu Maët baèng coät, daàm saøn Moâ hình keát caáu Nhaø BTCT 4 taàng. Taàng 1 cao 4.5m, moãi taàng coøn laïi cao 3.3m. Beâtoâng M250. Kích thöôùc tieát dieän : Daàm 200x400; Coät 200x400; Saøn daøy 120mm CAÙC TRÖÔØNG HÔÏP TAÛI TROÏNG (1) Tónh taûi : * Troïng löôïng baûn thaân keát caáu (heä soá vöôït taûi = 1.1) * Caùc lôùp hoaøn thieän treân saøn : 125 kG/m2 (saøn 1, 2, 3) vaø 230 kG/m2 (saøn maùi) * Troïng löôïng töôøng xaây phaân boá ñeàu treân daàm taàng 1,2 vaø 3 : 1 T/m (daàm bieân) vaø 0.5 T/m (daàm giöõa) (2) Hoaït taûi söû duïng : 240 kG/m ( saøn 1, 2, 3 ) vaø 100 kG/m2 ( saøn maùi ) 2 (3) Hoaït taûi gioù : TP.HCM (W0 = 83 kG/m2), ñòa hình daïng B Moät soá noäi dung chính :  So saùnh keát quaû phaân tích 2 moâ hình keát caáu sau : - Moâ hình (1) Gioáng caùc phaàn meàm PTHH coå ñieån, baûn saøn ñöôïc chia löôùira nhieàu phaàn töû nnhoû lieân keát vôùi nhau taïi caùc nuùt. - Moâ hình (2) Moãi oâ saøn lôùn laø moät ñoái töôïng AREA, gaùn thuoäc tính chia löôùi töï ñoäng cuûa ETABS.  Caùc khaùi nieäm caàn laøm quen ñeå laäp moâ hình nhanh choùng : taàng töông töï (Similar stories), ñoái töôïng (object)  phaàn töû (element)  Laøm laïi baøi naøy trong SAP2000, so saùnh keát quaû vaø nhaän xeùt. Etabs – Bài tập thực hành Trang 3
  4. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup Baøi taäp 2 Khaûo saùt cheá ñoä chia löôùi töï ñoäng keát hôïp vôùi raøng buoäc bieân Nhaø BTCT 2 taàng, khoâng ñeàu nhòp Taàng 1 cao 4m, taàng 2 cao 3m. Beâtoâng M250. Daàm 200x400 Coät 200x300 Saøn daøy 100mm Heä daàm saøn vöøa coù daàm phuï, vöøa coù daàm chính, coù theå chia löôùi theo nhieàu caùch khaùc nhau, hoaëc khoâng caàn chia löôùi gì caû maø aùp duïng cheá ñoä chia löôùi töï ñoäng keát hôïp vôùi raøng buoäc bieân ñeå xöû lyù choã tieáp giaùp giöõa nhöõng phaàn töû coù nuùt khoâng truøng nhau. Maët baèng coät, daàm saøn Etabs – Bài tập thực hành Trang 4
  5. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup CAÙC MOÂ HÌNH KHAÛO SAÙT : moâ hình 2 moâ hình 3 moâ hình 4 moâ hình 1 moâ hình 5 Moâ hình 1 : Chia löôùi saøn theo nguyeân taéc phaàn töû höõu haïn nhö caùc phaàn meàm coå ñieån. Löu yù kích thöôùc caùc oâ saøn khaùc nhau, vaø coù moät soá daàm phuï gaùc vaøo daàm chính. Chia löôùi phaûi chuù yù ñeán söï chuyeån tieáp, sao cho caùc phaàn töû chæ giao nhau taïi caùc nuùt. Theo caùch naøy thì saøn cuûa 1 taàng nhaø coù theå chia thaønh 184 AREA. Moâ hình 2 : Moãi oâ saøn giôùi haïn bôûi 4 daàm (keå caû daàm phuï) laø 1 AREA, caùc AREA coù theå giao nhau khoâng taïi nuùt. AÙp duïng cheá ñoä chia löôùi AREA töï ñoäng vaø raøng buoäc bieân cuûa ETABS. Theo caùch naøy thì saøn cuûa 1 taàng nhaø coù theå chia thaønh 7 AREA. Moâ hình 3 : Gioáng moâ hình 2, nhöng taïo caûm giaùc “khoa hoïc” hôn baèng caùch chia AREA sao cho caùc AREA chæ giao nhau taïi nuùt, nhöng vaãn ñeå AREA kích thöôùc lôùn. Etabs – Bài tập thực hành Trang 5
  6. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup AÙp duïng cheá ñoä chia löôùi AREA töï ñoäng vaø raøng buoäc bieân cuûa ETABS. Theo caùch naøy thì saøn cuûa 1 taàng nhaø coù theå chia thaønh 11 AREA. Moâ hình 4 : Moâ hình caû 1 taàng nhaø chæ baèng 1 AREA coù hình chöõ U. AÙp duïng cheá ñoä chia löôùi AREA töï ñoäng vaø raøng buoäc bieân cuûa ETABS. Moâ hình 5 : Moâ hình caû 1 taàng nhaø chæ baèng 1 AREA hình chöõ nhaät ñöôïc khoeùt loã bôûi 1 AREA khaùc coù ñaëc tröng (property) laø OPENING. AÙp duïng cheá ñoä chia löôùi AREA töï ñoäng vaø raøng buoäc bieân cuûa ETABS. Moät soá noäi dung chính  Giaûi 5 moâ hình treân khi saøn chòu taûi troïng phaân boá ñeàu baèng 500 kG/m2. Laøm laïi vôùi SAP2000, so saùnh 5 moâ hình cuûa ETABS vôùi nhau vaø vôùi moâ hình cuûa SAP2000, ruùt ra nhöõng keát luaän boå ích cho coâng taùc thieát keá nhanh treân ETABS.  Caùc khaùi nieäm caàn laøm quen: chia löôùi töï ñoäng, raøng buoäc theo ñöôøng, AREA coù nhieàu caïnh (khoâng phaûi töù giaùc), öùng duïng cuûa AREA mang ñaëc tröng “NONE”. Baøi taäp 3 Nghieân cöùu caùch moâ taû ñuùng taûi troïng töôøng bao che xaây treân saøn (taûi phaân boá theo ñöôøng) Ñaët vaán ñeà : - Thöïc teá thieát keá thöôøng gaëp tröôøng hôïp töôøng xaây tröïc tieáp treân saøn maø khoâng coù daàm ñôõ töôøng. Phaàn töû taám voû (Shell) thì laïi chæ cho nhaäp taûi troïng taïi nuùt hoaëc treân dieän tích. - Caùch xöû lyù thöôøng thaáy: quy taûi töôøng thaønh taûi phaân boá ñeàu treân toaøn oâ saøn ñeå tính cho deã vaø ñaùp öùng yeâu caàu cuûa phaàn meàm. - Nhaän xeùt : raát coù theå coù sai soá thieân veà keùm an toaøn, ñaëc bieät khi saøn khoâng phaûi cöùng tuyeät ñoái ñeå traùnh taäp trung öùng suaát. Caàn tìm phöông phaùp chính xaùc hôn ñeå moâ taûi taûi toïng taùc duïng theo 1 ñöôøng thaúng treân 1 maët. Etabs – Bài tập thực hành Trang 6
  7. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup VÍ DUÏ DAÀM COÄT COÄT vò trí töôøng DAÀM DAÀM (khoâng phaûida m) COÄT DAÀM COÄT Maët baèng coät, daàm saøn • Khung BTCT 1 taàng. Daàm 20x40, coät 20x30, saøn daøy 100. Beâtoâng M200. • Töôøng caùch meùp phaûi oâ saøn saøn moät khoaûng 2m • Troïng löôïng töôøng = 0.6 T/m. Toång troïng löôïng töôøng = 0.6 × 4,5 = 2.7 T • MOÂ HÌNH : nghieân cöùu 6 moâ hình sau :  Nhoùm moâ hình phaàn töû : chia löôùi thuû coâng, taûi töôøng quy thaønh taûi taäp trung treân caùc nuùt cuûa phaàn töû saøn (ñaõ ñöôïc chia nhoû) maø töôøng ñi qua. * Moâ hình 1 : oâ saøn ñöôïc mesh thaønh 30 AREA (6x5). Töôøng ñi qua 6 nuùt, taûi troïng taäp trung moãi nuùt chòu laø = 2.7 / 6 = 0.45 T * Moâ hình 2 : oâ saøn ñöôïc mesh thaønh 60 AREA (12x10). Töôøng ñi qua 11 nuùt, taûi troïng taäp trung moãi nuùt chòu laø = 2.7 / 11 (T)  Nhoùm moâ hình ñoái töôïng: caû oâ saøn laø 1 AREA, gaùn cheá ñoä chia löôùi töï ñoäng. * Moâ hình 3 : oâ saøn laø 1 AREA, AutoMesh vôùi khoaûng caùch löôùi khoâng quaù 1m. Troïng löôïng töôøng quy thaønh löïc phaân boá ñeàu treân dieän tích oâ saøn laø 2.7 / (4.5×6) = 0.1 T/m2. Caùch laøm naøy ñôn giaûn  coù chính xaùc khoâng ?? * Moâ hình 4 : oâ saøn laø 1 AREA, AutoMesh vôùi khoaûng caùch löôùi khoâng quaù 1m. Moâ taû theâm 1 daàm chìm (10x10cm) baèng BTCT {theo chieàu daøy töôøng vaø chieàu daøy saøn}. Troïng löôïng töôøng quy thaønh löïc phaân boá ñeàu treân chieàu daøi daàm chìm laø 0.6 T/m * Moâ hình 5 : gioáng moâ hình 4, vaãn duøng 1 AREA cho caû oâ saøn, nhöng gaùn AutoMesh mòn hôn vôùi khoaûng caùch löôùi khoâng quaù 0.5m. Troïng löôïng töôøng quy thaønh löïc phaân boá ñeàu treân chieàu daøi daàm chìm BTCT laø 0.6 T/m * Moâ hình 6 : gioáng moâ hình 4, nhöng khoâng duøng daàm chìm BTCT maø duøng daàm aûo coù ñaëc tröng laø NONE. Etabs – Bài tập thực hành Trang 7
  8. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup moâ hình 3 moâ hình 4 moâ hình 5 da m aûo moâ hình 1 moâ hình 2 moâ hình 6 Moät soá noäi dung chính  Giaûi 6 moâ hình treân so saùnh keát quaû : noäi löïc baûn saøn; noäi löïc daàm, coät; phaûn löïc goái.  Chuù yù : taäp trung öùng suaát khoâng chæ theo phöông coù töôøng maø coøn theo phöôg vuoâng goùc vôùi töôøng. Taûi töôøng ñoåi ra phaân boá ñeàu treân toaøn saøn cho sai soá caû veà noäi löïc baûn saøn laãn noäi löïc khung.  Caùc khaùi nieäm caàn laøm quen: chia löôùi töï ñoäng, taûi taäp trung, taûi phaân boá treân thanh daàm aûo. Etabs – Bài tập thực hành Trang 8
  9. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup  Moû roäng baøi taäp : xeùt theâm coù nhieàu töôøng lung tung treân saøn vôùi chieàu daøi khaùc nnhau. Khaûo saùt theâm nhieàu tröôøng hôïp chieàu daøy saøn vaø tieát dieän daàm/ coät khaùc nhau ñeå xem aûnh höôûng cuûa ñoä cöùng saøn/daàm/coät ñeán söï phaân phoái noäi löïc. Etabs – Bài tập thực hành Trang 9
  10. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup Etabs – Bài tập thực hành Trang 10
  11. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup Etabs – Bài tập thực hành Trang 11
  12. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup Moment khung song song vôùi töôøng (hình treân) vaø khung vuoâng goùc vôùi töôøng (hình döôùi) Etabs – Bài tập thực hành Trang 12
  13. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup Moment khung song song vôùi töôøng (hình treân) vaø khung vuoâng goùc vôùi töôøng (hình döôùi) Löïc doïc coät Etabs – Bài tập thực hành Trang 13
  14. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup Baøi taäp 4 Luyeän taäp döïng moâ hình vaø nhaäp taûi troïng Nhaø ôû BTCT, 1 nhòp ngang, 4 nhòp doïc, 10 coät. Khoaûng caùch töø maët moùng ñeán ñaø kieàng laø 1m. Chieàu cao taàng treät laø 3.6m, Chieàu cao laàu 1 vaø 2 laø 3.4m, Chieàu cao buoàng thang laø 2.4m Coät truïc 2,3,4 ñöôïc boá trí chìm vaøo töôøng doïc daøy 200mm theo yeâu caàu kieán truùc. Coät truïc 1 vaø 5 thì vaãn boá trí chieàu cao tieát dieän theo phöông ngang nhaø. Neáu muoán xeùt taûi troïng gioù thì tính theo TP.HCM (vuøng gioù II- A), ñòa hình daïng C. gieáng trôøi oâ caàu thang MAËT BAÈNG COÄT & ÑAØ KIEÀNG Taûi troïng treân ñaø kieàng :töôøng doïc truïc A vaø B laø töôøng ñaëc daøy 200mm. Truïc 1 vaø 5 coù töôøng daøy 200mm nhöng coù loã cöûa. Caùc truïc ngang ôû giöõa coù töôøng ngaên daøy 100mm coù loã cöûa. Caùc daàm phuï coù töôøng ngaên phoøng veä sinh. Nhôù nhaäp taûi troïng do caàu thang taùc duïng leân moät ñoaïn (khoâng heát nhòp} daàm chaân thang { duøng caùch nhaäp taûi hình thang}. Etabs – Bài tập thực hành Trang 14
  15. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup ban-coâng ban-coâng MAËT BAÈNG DAÀM SAØN LAÀU 1 Taûi troïng laàu 1 :töôøng doïc daøy 200mm. Troïng löôïng caùc töôøng ngang, töôøng ngaên. Taûi troïng do caàu thang. Troïng löôïng caùc lôùp hoaøn thieän cho saøn thöôøng vaø saøn aâm (phaàn ban-coâng). Hoaït taûi söû duïng (ptc = 150 kG/m2). Laàu 2 töï laàu 1 nhöng chuù yù coù theâm töôøng xaây treân saøn. töôøng töôøng töôøng MAËT BAÈNG DAÀM SAØN LAÀU 2 MAËT BAÈNG DAÀM SAØN SAÂN THÖÔÏNG Etabs – Bài tập thực hành Trang 15
  16. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup MAËT BAÈNG DAÀM SAØN MAÙI Baøi taäp 5 Toå hôïp taûi troïng Nhaø BTCT 6 taàng. Beâtoâng M250. Khoaûng caùch töø maët moùng ñeán ñaø kieàng laø 1.2m. Chieàu cao taàng treät laø 3.8m, caùc taàng coøn laïi laø 3.3m. Saøn daøy 120mm OÂ caàu thang boá trí giöõa caùc truïc 3-4-C-D, coù daàm phuï ñôõ caàu thang treân saøn. Caàu thang daïng baûn chòu löïc. Coù theå duøøng daàm chieáu nghæ ôû giöõa chieàu cao taàng cho caàu thang phaúng, hoaëc duøng caàu thang xoaén goái leân 2 saøn lieân tieáp cuøng ñöôïc. Ngoaøi caùc töôøng gaïch xaây treân Moâ hình keát caáu khoâng gian daàm khung coøn coù moät soá töôøng xaây treân saøn. Hoaït taûi saøn = 240 kG/m2 Etabs – Bài tập thực hành Trang 16
  17. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup MAËT BAÈNG COÄT, DAÀM SAØN TAÀNG 1, 2, 3 Ghi chuù : boá trí maët baèng ñaø kieàng töông töï daàm saøn laàu 1 MAËT BAÈNG COÄT, DAÀM SAØN TAÀNG 4, 5, 6 Ghi chuù : oâ troáng buoàng thang chæ coù ôû taàng 4 vaø 5. Taàng 6 (maùi) khoâng coù oâ troáng. Etabs – Bài tập thực hành Trang 17
  18. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup TÓNH TAÛI - Troïng löôïng baûn thaân keát caáu (coät, daàm, saøn) cho ETABS tính vôùi heä soá vöôït taûi 1.1 - Troïng löôïng caùc lôùp hoaøn thieän treân saøn : caàn phaân bieät saøn thöôøng, saøn khu veä sinh (aâm hoaëc khoâng aâm), saøn maùi  nhaäp thaønh taûi phaân boá treân AREA - Troïng löôïng töôøng xaây : treân daàm (taûi phaân boá treân LINE), treân AREA (neáu khoâng caàn chính xaùc thì nhaäp phaân boá ñeàu treân AREA, neáu caàn chính xaùc thì cho taûi phaân boá treân moät ñoaïn hoaëc caû nhòp daàm aûo taïi vò trí coù töôøng) - Caùc thaønh phaàn taûi khaùc caàn quan taâm (neáu coù) : boàn nöôùc maùi,vv... HOAÏT TAÛI SÖÛ DUÏNG - Tuøy yeâu caàu, coù theå : 1. Chæ xeùt tröôøng hôïp hoaït taûi chaát ñaày treân taát caû caùc oâ saøn cuûa taát caû caùc taàng. 2. Xeùt 2 tröôøng hôïp hoaït taûi xeáp kieåu oâ côø keát hôïp vôùi caùch taàng. 3. Xeùt 2 tröôøng hôïp oâ côø caùch taàng nhö treân, ngoaøi ra xeùt theâm tröôøng hôïp hoaït taûi ñaày taàng chaün, hoaït taûi ñaày taàng leû, hoaït taûi xeáp hai nhòp keà nhau roài caùch nhòp, ... Caùc hình veõ döôùi ñaây chæ trình baøy hai caùch xeáp hoaït taûi oâ côø keát hôïp vôùi caùch taàng thoâi. Etabs – Bài tập thực hành Trang 18
  19. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup Etabs – Bài tập thực hành Trang 19
  20. Tin học trong phân tích kết cấu – HtvGroup TAÛI TROÏNG GIOÙ : AÙp löïc gioù tónh W(z) = n c kt(z) W0 (löïc/dieän tích) 2 mt  z  Heä soá k taïi ñoä cao z öùng vôùi ñòa hình daïng t laø : k t ( z )  1.844 g   zt  Daïng ñòa hình (t) ztg (m) mt A 250 0.070 B 300 0.090 C 400 0.140 Ví duï vôùi ñòa hình daïng B, vuøng gioù II-A ta coù baûng tính aùp löïc gioù tónh nhö sau : Ñoä cao Taàng z k Wñoùn Whuùt Wtoång (m) (T/m2) (T/m2) (T/m2) 1 3.8 0.840 0.067 0.050 0.117 2 7.1 0.940 0.075 0.056 0.131 3 10.4 1.007 0.080 0.060 0.140 4 13.7 1.058 0.084 0.063 0.148 5 17 1.100 0.088 0.066 0.153 6 20.3 1.136 0.090 0.068 0.158 ÑÒNH NGHÓA CAÙC TRÖÔØNG HÔÏP TAÛI VAØ TOÅ HÔÏP TAÛI CHO COÂNG TRÌNH  NEÁU CHÆ XEÙT HOAÏT TAÛI SÖÛ DUÏNG CHAÁT ÑAÀY TREÂN TAÁT CAÛ CAÙC SAØN : Caùc tröôøng hôïp taûi Caùc toå hôïp Load cases Ghi chuù Toå hôïp Caáu truùc (1) TINHTAI Tónh taûi COMB1 TINHTAI + HT (2) HOATTAI Hoaït taûi thaúng ñöùng COMB2 TINHTAI + 0.9 ( HOATTAI + GIOX) (3) GIOX Gioù phöông X (traùi ) COMB3 TINHTAI + 0.9 ( HOATTAI + GIOXX) (4) GIOXX Gioù phöông -X (phaûi ) COMB4 TINHTAI + 0.9 ( HOATTAI + GIOY) (5) GIOY Gioù phöông Y (tröôùc ) COMB5 TINHTAI + 0.9 ( HOATTAI + GIOYY) (6) GIOYY Gioù phöông –Y (sau ) COMB6 TINHTAI + GIOX COMB7 TINHTAI + GIOXX COMB8 TINHTAI + GIOY COMB9 TINHTAI + GIOYY BAO MA cuûa (COMB1 , COMB2 , ..., COM 9) Etabs – Bài tập thực hành Trang 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2