Đang tải... (xem toàn văn)
Cuốn sách Hướng dẫn trình tự giải bài toán kết cẩu bằng chương trình Excel được biên soạn nhằm giúp cho những người cóng tác trong lĩnh vực xây dựng có thể tự mình tạo ra được những bảng tỉnh Excel (cũng có thể gọi là các phần mềm tính kết cẩu đơn giản) rất thuận tiện trong công việc của mình, dễ dàng giải quyết được các bài toán kết cấu từ đơn giản như dầm, đan sàn đến phức tạp như khung bê tông cốt thép, móng công trình hoặc kết cấu thép như hệ giàn, vỉ kèo .v.v...).
HUONG DAN TRINH TU GIAI BAI TOAN KET CAU KS BACH VAN DAT HUONG DAN TRINH TU GIAI BAI TOAN KET CAU BANG CHUONG TRINH EXCEL NHA XUAT BAN XAY DUNG HÀ NỘI - 2015 HUONG DAN TRINH TU GIAI BAI TOAN KET CAU BANG CHUONG TRINH EXCEL KS Bach Van Dat NHÀ XUÁT BẢN XÂY DỰNG 37 LÊ ĐẠI HÀNH — QUAN HAI BA TRU'NG — HA NOI Điện thoại: 024.37265180 Fax: 024.39782533 'Website: Nxbxaydung.com.vn Email: sachdientu@nxbxaydung.com.vn Văn phòng Đại diện tại Thành phố Hồ Chí Minh Địa chỉ: Lầu 4 toà nhà văn phòng 159 Điện Biên Phủ, P 15, Q Bình Thạnh, TP Hồ Chí Minh Điện thoại: 028.22417279 Chịu trách nhiệm phát hành xuất bản phẩm điện tử: Giám đốc — Tổng Biên tập: NGÔ ĐỨC VINH Chịu trách nhiệm nội dung: NGÔ ĐỨC VINH Giám đốc - Tổng Biên tập: Biên tập viên: ĐÀO NGỌC DUY Chế bản: TRÀN KIM ANH DŨNG Thiết kế bìa: NGUYÊN NGỌC Xuất bản phẩm điện tử được đăng tai tai dia chi Website: Nxbxaydung.com.vn Định dạng: PDF Dung lượng: 16.5 (MB) Số ĐKXB: 290-2022/CXBIPH/124-27/XD cắp ngày 25 tháng 01 năm 2022 Mã ISBN: 978-604-82-6282-2 QĐXB số: 143-2022/QĐ-XBSĐT-NXBXD ngày 29 tháng 01 năm 2022 QĐPH số: 143-2022/QĐ-XBSĐT-NXBXD ngày 30 tháng 01 năm 2022 LOI NOI DAU Cuốn sách Hung dẫn trình tự giải bài toán kết cấu bằng chương trình Excel được biên soạn nhằm giúp cho những người công tác trong lĩnh vực xây đựng có thể tự mình tao ra duoc những bảng tính Excel (cũng có thể gọi là cdc phan mém tinh kết cấu đơn giản) rất thuận tiện trong công việc của mình, dễ dàng giải quyết được các bài toán kết cấu từ đơn giản như dâm, đan sàn đến phức tạp như khung bê tông cối thép, móng công trình hoặc kết cấu thép như hệ giàn, vì kèo chăng hạn v.V ) Trước đây, khi giải các bài toán kết cấu chúng ta đều phải dựa vào các phân mềm phân tích kết cấu của nước ngoài mà ẩa phân là không có bản quyền Hơn nữa đối với những bài toán quá đơn giản thì không thể dùng những phần mềm đó được Còn nếu tính bằng tay thì cũng khó có thể thực hiện được vì: + Không thể nhớ hết được các công thức và các bang tra phúc tap + Nếu sổ ấn của bài toán lớn hơn 3 thì càng khó khăn hơn Chính vì những lí do trên chúng tôi đã biên soạn cuốn sách tính kết cấu bằng Excel Nội dung chủ yếu của cuốn sách chính là hướng dẫn trình tự thục hiện cách giải các bài toản kết cấu dựa vào các công thức cơ bản trong sách giáo khoa mà bắt cứ kỹ sư nào cũng đã biết kết hợp với các công thức tính theo quy ước của Excel và các Hàm trong Excel đối với các kết cấu đơn giản Đối với các kết cấu phức tạp hơn như khung phẳng bê lông cối thép vận dụng các phương pháp tính kết cấu của Cross kết hợp với các công thức và các Hàm trong Excel, chúng ta sẽ có những bảng tính hết sức gọn gàng và kết quá hiển thị rất tường mình Không cần phải bỏ ra có khi tới hàng trăm triệu để mua phần mềm có bản quyên của nước ngoài mà tỉnh hữu dụng của nó trong công việc của mình lại rất hạn chế Trong sách cũng có đề cập đến các kết cấu phức tạp hơn như Dâm trên nên đàn hồi hoặc Dâm giao thoa cũng được tính bang bang tinh Excel Sau khi dọc xong cuén sách này đương nhiên mọi người đều có thể tự lập cho mình một thư viện các báng tính bằng Excel phục vụ cho việc tính kết cấu một cách chính xác và với tốc độ vượi trội Tuy nhiên cuốn sách này cũng có thể không tránh khỏi có những khiếm khuyết, tác giả rất mong nhận ẩựoc những ý kiến đóng gúp phê bình của bạn đọc Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về theo địa chỉ bachvandat@gmail.com Tac gia MO DAU Thông thường đề giải bài toán kết câu bê tông cốt thép, hoặc kết cầu thép chúng ta thường sử đụng các phương pháp tính trong Cơ học kết cầu để xác định được nội lực đo tải trọng gây ra Việc tính toán như vậy tốn rất nhiều thì giờ và công sức và khi bài toán phức tạp hơn (số ấn số nhiều hon 3) thi hau như không thể giải bằng tay được và kết quả luôn luôn không chính Xác Ngày nay nhờ có các phần mềm phân tích kết cầu của nước ngoài chẳng hạn như Staad3 Sap, và Etabs chúng ta đã giảm bớt được rất nhiều khó khăn khi giải các bài toán kết cầu phức tạp đồng thời tốc độ xử lý bài toán cho kết quả cũng rất nhanh chóng Tuy nhiên giá thành của các phần mềm này quá đắt và nêu chỉ để giải các bải toán kết cấu không phức tạp lắm như khung phẳng ít tầng (nhỏ hơn 10 tầng chăng hạn), hoặc các kết cầu đơn giản như dầm, sản thì các phần mềm này không hiệu quả và rất lãng phi Nhung nếu không có các Phần mềm nảy thì hiện nay các kỹ sư thường làm theo kiểu gọi là “kinh nghiệm” hoặc nói theo kiểu dân gian là "bốc thuốc" Đó chính là hiện trạng đang diễn ra bàng ngày ở nhiều đơn vị thiết kế và thí công trong Ngành xây dựng Với mục đích tạo ra một cách tính mới thuận tiện cho mọi người mà không phải dùng dén phan mềm của nước ngoài, không phải nghiên cứu lập trình cho các bài toán trong khi không phải ai cũng có trình độ chuyên sâu về lĩnh vực này Tác giả đã đưa ra một cách tính mới là giải bài toán kết cấu bằng bảng tinh Excel ma bất cứ ai sử dụng máy tính cũng đều có thể thực hiện được Để đáp ứng nhu cầu ai cũng có thể lập được một bảng tính kết cầu bằng Excel cho riêng mình, tác giả sẽ trình bày cụ thé trình tự các bước để thực hiện bài toán Ưu điểm nỗi bật của các bảng tính này chính là: - Rất dễ sử dụng (không phức tạp như khi dùng phần mềm của nước ngoài) - Tếc độ xử lý bài toán cực kỳ nhanh mà các phần mềm khác không thể có được khi giải cùng một loại bài toán - Rất nhiều tiện ích mà các phần mềm khác không có, chăng hạn hiển thị luôn cả cốt thép, trị số mômen, lực dọc ngay trên sơ dé - Khi cần thay đổi phương án tai trọng hoặc kích thước hình học của khung, móng, v.v thì chỉ cần nhấc chuột là có kết quả ngay (Các phần mềm khác cũng không làm được) - Có thể đưa các bảng tính nay vao trong May tinh bang dé sit dụng ở mọi lúc mọi nơi (các phần mềm khác không làm được vì dung lượng quá lớn và cầu hình của máy không thích hợp) Chúng ta bắt đầu theo dõi trình tự giải bài toán kết cấu (bê tông cốt thép) bang bang tinh Excel Để giải được bài toán nay, chúng ta cần phải thực hiện các bước sau: Chuong I KET CAU DON GIAN Ví dụ cho bài toán tính dam ngam hai đầu chịu tải trong phân bố đều trên đầm và 1 tái trọng tập trung có vị trí bat ky 1 GIẢI BẰNG TAY KẾT CẤU DON GIAN THEO CÁCH THÔNG THƯỜNG A ak TE q(Kg/m) P(Kg) Ỉ a b | A Lím) B Hình vẽ mình họa 1 Để xác định được giá trị mômen do tải trọng gây ra tại hai đầu ñgàm và giữa nhịp ta vận dụng các công thức trong Cơ học kết cấu: Ma= 4 A (Pở vị trí tuỳ ý)23 b= 44 Pe (P ở vị trí tuỷ ý)22 Mn= a es + 2 (P ở giữa nhịp) - „ 32 Trường hợp chỉ có riêng 1 luc P 6 vi tri bat ky Mn = 2 “ a Sau khi tìm được các trị số mômen ứng với các giá trị tải trọng đã cho, tiến hành tính toán điện tích cốt thép để bố trí vào các tiết diện của dầm ở gối trái, gối phải và nhịp thép cần thiết ta phải chọn số hiệu vật liệu chẳng Khi tính diện tích cốt hạn như Mác bê tông Số hiệu thép Căn cứ vào trị số mômen, tiết diện của dim Bg x Ha va mac vật liệu ta có thể tỉnh toán như sau: ge ML R,.b.Ay” Cé A, tra bang tim được y, từ đó có thể tính được diện tích cốt thép cần: Tụ Zu M " ˆ RY Dy Từ giá trị Fạ ta tra bảng để chọn các thanh thép bé tri cho dam n® Trong trường hợp cần thay đổi bat kỳ một thông số nào đó (rất nhiều thông số có thể thay déi, chẳng hạn tiết điện đầm, mác vật liệu, trị số tải trọng, nhịp dầm ) thì đều phải lập lại bài toán từ dầu và như vậy thì mất rất nhiều thời gian Hơn nữa không phải lúc nào chúng †a cũng có thể nhớ được các công thức phức tạp đối với các loại kết cấu khác nhau Để tránh phiền toái này, người ta thực hiện trình tự bài toán như trên bằng cách thực hiện trên bảng tính Excel, tức là chép các công thức từ sách vào bảng tính và bảng tính thực hiện các phép toán theo công thức đã cho với tốc độ nhanh chóng Tuy nhiên làm theo cách này rất rườm rà và không thé theo doi được, cũng như điều khiến theo ý muốn được 2 GIAI BANG BANG TINH EXCEL Các bước thực hiện như sau: 2.1 Xác định nội lực Mỗi một trị số của các thông số ta điền vào một Ô của bảng tính Thí dụ như sau: Tải trong phân bố đều trên dam q = 1500 kg/m ta dién vao 6 BS (cột B, dong thir 5 của bảng tính) Tai trong tập trung P = 2000 kg ta điền vao 6 B6 Khoảng cách từ lực tập trung P dến gối trái a = 2m ta điền vào ô B7 Khoảng cách từ lực tập trung P đến gối phải của dầm bta điền vào ô B8 Nhịp dầm L = 6m ta điền vào ô B9 Bây giờ có thể tính các giá trị mômen của dầm như sau: a) Gid tri của mômen nhịp Goi mômen nhịp là Mn, trị số của Mn sẽ hiển thị ở 6 C1 (dat ty do) Nhắn chuột vào ô C1 và nhần đầu = đề thực hiện phép tính như sau: (Công thức =B5*B9^2/24+ B6*B9/8 Nhắn Enter tính mômen thực hiện theo quy ước của Excel) ta có trị số tính được của Mn nằm trong ô C1 b) Tương tự tính gid trị của mômen ngàm tại gỗi A Goi mémen ngam tai gói A làMa, trị số của Ma sẽ được hiển thị ở ô C2 (đặt tự do) Nhấn chuột vào 6 C2 va nhấn ddu (=) và thực hiện phép tính theo công thức như sau: =B5*B9^2/12+B 6*B7*B8^2/89^2 Nhắn Enter ta có ngay trị số tính được của Ma €) Tương tự tính giả trị của mômen ngầm tại gỗi trải B Goi mémen ngam tai gối B là Mb, trị số của mômen Mb sẽ được hiển thị ởô C3 (đặt tuy ý) Sau đó nhấn chuột vào ô C3 và nhấn dấu (=) và thực hiện phép tính theo công thức; =B5*B9^2/12+B6*B7^2*B8/B9^2 Kết thúc nhdn Enter ta sé có giá trị tính được của Mb Nếu cần phải tính một giá trị nào khác nữa chẳng hạn lực cắt Q ta cũng, sẽ làm tương tự như trên