1 Lời Giới Thiệu Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, quá trình tự động hoá thiết kế các công trình xây dựng bằng phần mềm máy tính đã và đang đợc áp dụng rộng rãi ở nớc ta. KCW2005 là phần mềm phân tích kết cấu ba chiều theo phơng pháp phần tử hữu hạn, có khả năng đồ hoạ và tính toán mạnh. Các dạng phần tử hữu hạn đợc sử dụng bao gồm : phần tử thanh ba chiều, phần tử thanh trên nền đàn hồi ba chiều, phần tử tấm uốn, tấm căng phẳng (ba hoặc bốn nút), do đó có thể mô hình hoá đợc kết cấu khung sàn không gian, kết cấu khung sàn không gian làm việc cùng với nền, dàn không gian, vỏ mỏng.v.v. Ngoài ra KCW2005 còn cho phép tính toán thiết kế cấu kiện B.T.C.T theo TCVN 5574-91 và kết cấu thép theo TCVN5575-91. KCW2005 sử dụng font chữ tiếng Việt, cùng với giao diện thân thiện nên rất dễ sử dụng. KCW2005 thích hợp với điều kiện ứng dụng tin học trong học tập cũng nh trong sản xuất ở nớc ta hiện nay. KCW2005 đợc lập trình bởi ngôn ngữ DelPhi 6.0 chạy trên môi trờng Windows. Lời mở đầu Hớng dẫn sử dụng phần mềm KCW2005 đợc chia làm bảy chơng. Nội dung chơng một giới thiệu những khả năng chính của phần mềm trong mô hình hoá và phân tích kết cấu. Chơng hai giới thiệu các quy ớc về hệ toạ độ, hệ thống dữ liệu của các phần tử hữu hạn và của chơng trình. Chơng ba giới thiệu các menu của chơng trình, các thao tác sử dụng menu. Chơng bốn trình bày cấu trúc của tệp dữ liệu đầu vào .kcw Chơng năm trình bày nội dung kết quả tính toán của phần mềm. Chơng sáu trình bày một số ví dụ tính toán điển hình và kết quả tính toán đợc so sánh với phần mềm Sap2000N. Chơng bảy hớng dẫn ngời sử dụng thao tác nhập dữ liệu và tính toán các ví dụ cụ thể Mọi ý kiến đóng góp xin gửi đến Tác Giả 1-Thạc sĩ : Nghiêm Mạnh Hiến. Bộ Môn Công Trình Ngầm - Khoa Xây Dựng - Trờng Đại Học Kiến Trúc Hà Nội. Điện Thoại Cơ Quan : 04.8.542.529. Điện Thoại Nhà Riêng : 04.8.371.099 DĐ : 090.3.228901 Email : hhiueen@yahoo.com 2-Tiến sĩ : Vũ Quốc Anh. Bộ Môn Kết Cấu Thép - Khoa Xây Dựng - Trờng Đại Học Kiến Trúc Hà Nội. Điện Thoại Cơ Quan : 04.8.542.529. Điện Thoại Nhà Riêng : 04.8.695.260 DĐ : 090.3.235921 Email : quocanh72@yahoo.com 2 Chơng I : Khả Năng Của Chơng Trình Tạo mô hình tính Có hai cách để tạo mô hình tính toán : Vẽ trực tiế p trên hệ lới toạ độ và nhậ p từ th viện sẵn có. Th viện sẵn có có thể lấ y từ chơn g trình hoặc từ AUTOCAD. Các đối tợn g tron g mô hình tính bao g ồm các p hần tử hữu hạn dạn g thanh và phần tử hữu hạn dạng tấm sàn. Sửa đổi mô hình tính Các chức năng sửa đổi mô hình tích bao g ồm : Di chu y ển, sao ché p , đối xứng, chia cắt đối tợng. 3 Gán thuộc tính cho đối tợng Các đối tợn g đợc chọn trớc khi g án thuộc tính. Có thể lựa chọn đối tợn g theo nhiều cách khác nhau nh : Chọn từn g đối tợng, chọn theo cửa sổ, chọn theo đờng cắt, chọn theo hớn g son g son g với trục, theo hớn g son g son g với mặt p hẳn g .v.v Thể hiện sơ đồ hình học Sơ đồ hình học đợc thể hiện theo hình chiếu trục đo. Có thể tha y đổi hớn g nhìn một cách tu ỳ ý , có thể q uan sát theo từn g mặt p hẳn g . Khi các đối tợn g tấm đợc tô đặc, các đờn g khuất sẽ đợc khử bỏ tạo cảm giác sơ đồ thực của kết cấu. Thể hiện kết quả tính toán Trong môi trờng đồ hoạ, kết quả tính toán là nội lực, chuyển vị đợc thể hiện dới dạng các biểu đồ và các miền đồng mức. 4 Phân tích kết cấu Phân tích tĩnh KCW2005 có thể phân tích tĩnh kết cấu với số lợng trờng hợp tải trọng không hạn chế. Tải trọng tác dụng lên kết cấu bao gồm : Tải trọng tập trung tại nút Chuyển vị cỡng bức gối tựa Tải trọng áp lực tại nút Tải trọng tập trung hoặc phân bố tuyến tính trên phần tử thanh Tải trọng bản thân phần tử thanh Tải trọng nhiệt phần tử thanh Tải trọng áp lực phần tử thanh Tải trọng phân bố đều trên phần tử tấm Tải trọng bản thân phần tử tấm Tải trọng nhiệt phần tử tấm Tải trọng áp lực phần tử tấm Phân tích dao động riêng Các dạng dao động riêng đợc tính toán qua việc giải phơng trình trị riêng theo phơng pháp lặp nghịch đảo. Số lợng trị riêng không hạn chế. Phân tích dao động cuỡng bức Tải trọng tác dụng là hàm của thời gian đợc đặt tại các nút. Tải trọng có thể do ngoại lực hoặc lực quán tính. Phân tích ổn định Đây là khả năng phân tích của KCW2005 mà rất ít phần mềm tính toán kết cấu hiện nay có. Thực chất của bài toán ổn định là xác định giá trị tải trọng tới hạn tác dụng lên kết cấu theo một cách đặt tải trọng. Giá trị tải trọng tới hạn đợc xác định thông qua việc giải phơng trình trị riêng. Tải trọng đặt tại các nút dới dạng hệ số. 5 Phân tích P-delta Phân tích P-delta là một trong nhiều dạng phân tích phi tuyến hình học của kết cấu. Khi tải trọng tác dụng lên kết cấu và chuyển vị gây ra là nhỏ thì mối quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị là tuyến tính. Nhng khi chuyển vị đó lớn thì mối quan hệ đó trở thành phi tuyến. Trong bài toán phân tích P-delta, ứng suất nén hoặc ứng suất kéo ảnh hởng đến mô men uốn và lực cắt của phần tử. ứng suất kéo làm cho phần tử chống lại chuyển vị ngang, ứng suất nén làm cho phần tử dễ uốn hơn. KCW2005 sử dụng phơng pháp Newton-Raphson cải tiến để phân tích phi tuyến P-delta. Phân tích phi tuyến Phân tích phi tuyến đợc sử dụng trong bài toán khớp dẻo của phần tử thanh hoặc kết cấu sử dụng gối tựa phi tuyến. . theo TCVN 5574- 91 và kết cấu thép theo TCVN5575- 91. KCW2005 sử dụng font chữ tiếng Việt, cùng với giao diện thân thiện nên rất dễ sử dụng. KCW2005 thích hợp với điều kiện ứng dụng tin học trong. sử dụng phơng pháp Newton-Raphson cải tiến để phân tích phi tuyến P-delta. Phân tích phi tuyến Phân tích phi tuyến đợc sử dụng trong bài toán khớp dẻo của phần tử thanh hoặc kết cấu sử. với phần mềm Sap2000N. Chơng bảy hớng dẫn ngời sử dụng thao tác nhập dữ liệu và tính toán các ví dụ cụ thể Mọi ý kiến đóng góp xin gửi đến Tác Giả 1- Thạc sĩ : Nghiêm Mạnh Hiến. Bộ Môn