Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế Bài giảng Ứng Dụng Tin Học Trong Thiết Kế Mục lục CHƯƠNG : CÁC PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG I.Phần mềm tính toán kết cấu Các phần mền tính Kết Cấu II.Các phần mềm khác CHƯƠNG : NHỮNG KHÁI NIÊÊM CƠ BẢN PHẦN MỀN SAP 2000 10 I.Khái niệm II.Nút (joint ): 1.1 Vị trí nút : 1.2.Khai báo nút SAP : 1.3.Bậc tự nút : 1.4.Một số đối tượng khác liên quan đến nút : 1.5.Các kết phân tích nút: III.Phần tử : 1.1.Phần tử (Frame): 1.2.Phần tử vỏ, (Shell): 1.3.Phần tử khối phẳng (Plan, Asolid) 1.4.Phần tử khối 3D (solid ) IV.Liên kết 1.1.Liên Restraints 1.2.Liên kết đàn hồi (Spring) 1.3.Ràng buộc chuyển vị : V.Tải trọng : VI.Hệ toạ độ: VII.Đơn vị : VIII.Tổ hợp tải trọng : 10 10 10 10 10 11 11 11 11 12 13 13 13 13 14 14 15 15 16 16 IX.Nhứng bước chính thực hiện phân tích kết cấu 16 X.Giao diện Sap 17 17 XI.Thanh Menu; 2.Vùng làm việc;3.Thanh công cụ;4.Thanh trạng thái XII.Thực hiện ví dụ tính toán đơn giản máy chiếu 17 17 CHƯƠNG : KẾT CẤU HỆ THANH I.Thiết lập mô hình tính toán II.Thiết lập sơ đồ hình học 1.1.Từ thư viện mẫu : 1.2.Từ hệ lươi phụ trợ III.Khai báo vật liệu, tiết diện, gán 1.1.Khai báo vật liệu 1.2.Khai báo tiết diện 1.3.Gán tiết diện Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 17 17 17 18 18 20 20 22 23 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế IV.Vẽ sơ đồ hình học 1.1.Giới thiệu công cụ vẽ 1.2.Biến đổi phần tử : 1.3.Hiện sơ đồ hình học xem tham số V.Khai báo liên kết 1.1.Liên Restraint 1.2.Liên kết đặc biệt kết cấu - Release 1.3.Khai báo trường hợp tải trọng : VI.Gán tải trọng cho phần tử trường hợp tải trọng 1.1.Tải trọng phân bố phần tử 1.2.Tải trọng nút 1.3.Tải trọng phân bố hình thang 1.4.Tải trọng nhiệt VII.Tổ hợp tải trọng VIII.Kiểm tra mô hình : 1.1.Sơ đồ hình học 1.2.Tải trọng 23 23 24 25 27 27 27 27 28 29 29 30 31 32 34 34 34 IX.Tính toán X.Khai báo kết cấu XI.Phân tích kết cấu 34 34 35 XII.Xem kết XIII.Trên đồ hoạ 1.1.Quy định chung 1.2.Xem sơ đồ hình học 1.3.Xem sơ đồ tải trọng tải trọng 1.4.Xem đại lượng gán cho kết cấu 1.5.Hiện biểu đồ chuyển vị 1.6.Hiện biểu đồ nội lực XIV.Hiện biểu đồ 1.1.Xem đường ảnh hưởng 1.2.In biểu đồ XV.Trên tệp văn sở liệu khác XVI.Xuất kết AutoCAD 38 38 38 39 39 39 39 39 40 40 40 40 40 XVII.Các phần nâng cao XVIII.Khai báo group XIX.Một số cách biến đổi nâng cao Replicate XX.Select Deselect XXI.Label - Số hiệu XXII.Điều khiển hiển thị XXIII.Merge Joints chuyển hệ tọa độ XXIV.Khai báo có tiết diện thay đổi : XXV.Phần tử Frame tiết diện General XXVI.Phần tử Frame có tiết diện Auto Seclect: XXVII.Giải phóng liên kết (Release) XXVIII.Khai báo Output Station cho Frame XXIX.Khai báo vị trí ngàm cho Frame XXX Khai báo nhiều hệ tọa độ 41 41 41 41 42 42 42 42 43 46 46 48 48 49 CHƯƠNG : KẾT CẤU TẤM VỎ I.Thiết lập mô hình tính toán II.Thiết lập sơ đồ hình học 1.1 Từ thư viện mẫu : 1.2.Từ hệ lưới phụ trợ III.Khai báo vật liệu, tiết diện, gán 1.1.Khai báo vật liệu 1.2.Khai báo tiết diện 1.3.Vẽ phần tử shell IV.Tải trọng Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 1 1 1 1 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế V.Các khai báo khác : VI.Phân tích Subdivide Frame Area 1.1.Frame Subdivide 1.2.Area Subdivide VII.Kiểm tra mô hình VIII.Tính toán IX.Khai báo kết cấu X.Phân tích kết cấu XI.Xem kết XII.Ứng suất nội lực XIII.Trên đồ hoạ XIV.Trên tệp văn XV.Trên bảng 1.1.Khái niệm chung 1.2.Các loại liệu bảng 1.3.Cách dùng liệu bảng : 1.4.Hiện liệu bảng : 1.5.In liệu bảng 1.6.Lọc liệu XVI.Báo cáo 7 9 9 9 11 11 11 11 11 12 12 14 14 14 CHƯƠNG : BÀI TOÁN THIẾT KẾ 17 I.Giới thiệu chung 17 II.Các bước thực hiện thiết kế cấu kiện BTCT III.Khai báo hệ số thiết kế liên quan đến vật liệu: IV.Chọn kiểu phần tử thiêt kế (Beam, Column) V.Chọn tổ hợp thiết kế VI.Chọn Kiểu thiết kế: VII.Chọn tiêu chuẩn thiết kế: VIII.Thiết kế tiết diện: 17 17 17 18 18 18 18 IX.In xem kết 18 X.Thiết kế kết cấu thép 19 CHƯƠNG : KẾT HỢP AUTOCAD, EXCEL, ACCESS, SAP2000 TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ 20 I.Xuất kết access II.Các bước xuất kết III.Lọc xử lý kết query Access 20 20 20 IV.Chu trình tính toán dàn thép CAD, Access, Excel V.Tạo mô hình Cad VI.Nhập mô hình vào SAP VII.Xử lý kết Excel VIII.Nhập lại mô hình vào SAP IX.Lặp lại chu trình đến đạt kết 20 20 20 20 20 21 CHƯƠNG : CÁC PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG I Phần mềm tính toán kết cấu Các phần mền tính Kết Cấu Các phần mềm hãng CSI Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế CSI hãng tiếng phần mềm tính toán kết cấu dựa lý thuyết phần tử hữu hạn Nhóm phần mềm CSI gồm : − CSI Sap200 : Tính toán công trình kể các công trình đặc biệt silo, tháp nước, dàn thép, dàn không gian, cầu, − CSI Col : Tính toán cột, với loại tiết diện tròn, hình chữ nhật Tính toán cột lệch tâm xiên − CSI Etabs : Chủ yếu dùng để tính toán nhà cao tầng − CSI Safe : Tính toán sàn Với tất lọai sàn dựa gối cứng, gối mềm, − CSI Section Builder : Dùng để thiết kế loại tiết diện đặc biệt sẵn Sap Sau ghi lại dạng file *.Pro Export sang cho phần mềm khác hãng Việc tính toán bao gồm : − Thiết kế mô hình tính toán, điều kiện biên − Nhập số liệu tiết diện, tải trọng − Xác định trường tổ hợp tải trọng − Xác định phương pháp tính toán khảo sát − Tính toán nội lực thiết kế thép theo tiêu chuẩn ACI, Eurocode, BS − Các phần mềm CSI xuất liệu sang Đánh giá − Bộ chương trình hãng CSI tốt, kết tương đối chuẩn, sử dụng rộng rãi giới Staad Pro Là phần mềm hãng ENGINNER RESEARCH CORPORATION nhằm phần tích thiết kết cấu xây dựng Việc phân tích kết cấu lập sở phương pháp phần tử hữu hạn, còn việc thiết kế tuân theo tiêu chuẩn quy phạn lựa chọn Staad Pro có khả mạnh phân tích thiết kế cấu kiện với nhiều dạng kết cấu khác (hệ khung phẳng, khung không gian, kết cấu sàn vách )chịu nhiều dạng tải trọng khác (tải trọng thân,gió, tải trọng động tải trọng động đất) Một số chức trội Staad Pro : Xác định chu kỳ dao động riêng, tần số dao động riêng dụng dao động riêng khác kết cấu Loại bỏ số phần tử phần tích Staad Pro có tùy chọn Ignore (inactive) số phần tử phân tích, độ cứng phần tử không kể vào ma trân độ cứng tổng hệ kết cấu Tạo sàn cứng tuyệt đối : kết cấu nhà cao tầng, độ cứng mặt phẳng sàn coi tuyệt đối cứng vô lựa chọn (Slaver/ Master) Prokon Xsteel Là phần mềm hỗ trợ vẽ thép Plaxis Geo slope Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế Plaxis Geo slope phần mềm dùng để tích đất Geo slope gồm module tính ứng suất, biến dạng, trượt, thấm, động đất vận chuyển ô nhiễm đất Bài toán chủ yếu tính tường chắn, lún, đê đập vận chuyển chất thải đất Số liệu nhập vào lớp đất, số lý đất phi, C, gama mực nước ngầm MCW Chương trình tính toán thiết kế móng cọc Công ty : CIC Xây Dựng Tính : − Vào tiêu lý đất, số liệu từ xuyên tĩnh, xuyên TC, thí nghiệm cọc nén trường − Vào số liệu cọc, đài cọc − Chương trình tự tính toán dự báo sức chịu tải cọc, bố trí cọc đài Tính toán thiết kế đài cọc, đọ lún tổng thể cường độ lớp đất mũi cọc − Xuất sang file DXF vẽ thép bảng thống kê thép MDW Chương trình tính toán thiết kế móng đơn Công ty : CIC Xây Dựng Tính : − Thiết kế kiểm tra móng đơn có số liệu địa chất − Vào lực tác dụng lên móng (M,N,Q) − Chương trình tính toán khả chịu tải tính toán móng theo hai trang thái giới hạn cường độ biến dạng − Kết tính toán thể dạng text or graphic (AutoCad) MBW Chương trình tính toán thiết kế móng băng giao Công ty : CIC Xây Dựng Tính : − Mô hình hoá toán dầm đàn hồi Sử dụng phương pháp pthh để tính toán chuyển vị nội lực KC − Dễ nhập tải, bao gồm tất loại tải trọng − Thiết kế với dạng dầm chữ I,T,CN − Xuất vẽ thi công với mặt cắt, chi tiết dầm, bảng thống kê cốt thép, … sang môi trường AutoCad FBT 5.0 Chương trình phần tử hữu hạn tính toán kết cấu khung phẳng BTCT theo TCVN 2737-1995 Công ty : Hài Hoà Tính : − Nhập tải hình đồ hoạ − Tự động đánh số nút, số phần tử − Chia nhóm tải trọng Tính toán chuyển vị, nội lực Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế − Tổ hợp nội lực thiết kế thép cho cấu kiện Đánh giá : Phần mềm đồ hoạ yếu KPW Chương trình phần tử hữu hạn tính toán kết cấu khung phẳng BTCT theo TCVN 2737-1995 Công ty : CIC xây dựng Tính : − Nhập khung tải trọng môi trường đồ hoạ − Nhập tải trọng theo dạng phân bố đều, tải hình thang, tam giác tự động dồn tải trọng gió tĩnh − Tích hợp nhiều thư viện vật liệu bêtông cốt thép, loại tiết diện thép theo TCVN − Tính nội lực, tự tổ hợp nội lực tính thép theo TCVN − Xuất vẽ thi công sang AutoCAD, nhiên còn phải sửa nhiều dùng − Xuất kết nội lực, vẽ biểu đồ bao nội lực Đánh giá : − Không xuất khung tính toán CAD, file ảnh − Môi trường đồ hoạ chưa tốt VinaSAS Chương trình phần tử hữu hạn tính toán kết cấu khung không gian BTCT theo TCVN 2737-1995 Công ty : CIC xây dựng Tính : − Nhập sơ đồ tải trọng môi trường đồ hoạ − Tự động dồn tải gió tĩnh − Tính toán nội lực chuyển vị theo TCVN theo phương pháp phân tích độ cứng − Tính toán thép theo TCVN 2737-95 − Xuất vẽ thi công CAD, Kết theo sơ đồ biểu đồ bao nội lực, tạo báo cáo cho cấu kiện chọn RDW Chương trình tổ hợp nội lực, thiết kế, kiểm tra cấu kiện BTCT thép theo TCVN từ kết tính toán phần mềm SAP90, SAP 2000, STAAD III, STAAD PRO Công ty : CIC Bộ xây dựng Tính : − Lấy KQNL từ SAP, STAAD, tổ hợp NL theo TCVN 2737-95 − Có thể tổ hợp trường hợp tải trọng đặc biệt gió động, động đất, gió xiên,… − Đưa biểu đồ bao NL lực dọc, lực cắt, moment đưa tổ hợp NL nguy hiểm mặt cắt − Sau đồ thiết kế cấu kiện BTCT theo TCVN 356-2006 Kiểm ta nứt võng với cấu kiện nhịp lớn Dưa vẽ thi công sang CAD Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế − Thiết kế kiểm tra cấu kiện thép theo TCVN 5575-91 Thực kiểm khả chịu lực vị trí mặt cắt Ngoài còn tra ổn đinh cục bộ, ổn định tổng thể chuyển vị ngang toàn KC Tính toán TK nút, liên kết cột với móng thép (bu lông, đường hàn) − Ngoài còn module thư viện thiết kế : BTCT, cột, vách, dầm thép góc, dàn thép góc, sàn BTCT thường ứng lực trước − Thể vẽ TC tương đối chuẩn (tuy nhiên phải sửa lại cho theo ý muốn) VN3D 3.0 Chương trình phần tử hữu hạn tính kết cấu không gian theo TCVN 2737/95 Công ty : Hài Hoà Tình : − Nhập, chỉnh sửa số liệu trực tiếp hình đồ hoạ − Phư viện phần tử : Thanh, khối, vỏ − Tính toán chuyển vị, nội lực, dao dộng riêng kết cấu − Tính toán cốt thép cho cấu kiện TKT 3.0 Phần mềm thống kê cốt thép chạy môi trường AutoCad Công ty : Hài Hoà Tính : − Vẽ tiết diện BTCT với bảng thông số − Tạo dẫn cốt thép − Lập tự động cập nhật bảng thông kê thép − Lập bảng tổng hợp cốt thép từ bảng thống kê thép Nhận xét : KIW Chương trình tính thiết kế khung thép tiền chế chữ I Công ty : CIC Xây Dựng Tính : − Nhập số liệu vào đơn giản − Kiểm tra hoăch thiết kế, cho phép xác định tiết diện tối ưu phương pháp lặp (gọi chương trình staad để chạy nội lực, chương trình lấy KQ để tính thép) − Xuất kết CAD (khung vẽ, chi tiết liên kết, bảng thống kê VL,…) SPTW Chương trình tính sàn BTCT Công ty : CIC Xây Dựng Tính : − Tính toán sàn theo phương pháp đàn hồi − Tạo mặt cắt cốt thép linh hoạt − Xuất vẽ thi công sang môi trường đồ hoạ Phần mền Sap 2000 2.1 Giới thiệu Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế - Đã phát triển 30 năm(1970): SAP, SAPIV, SAP86,SAP90,SAP2000V7.42,V9,V10 - Khả lớn - Tính theo phần tử hửu hạn - Dễ sử dụng - Chuyên môn hoá 2.2 cài đặt Sap 2000- V7.42 - Chạy thư mục cài đặt - Crack: + Coy file Crack Nslm32.DLL + Bỏ thuộc tính Read Only + Chạy file Crack 2.3 Giao diện Dễ sử dụng, sau tính dễ sử dụng nâng cao so với verson trước - Thanh tiêu đề( Tile bar) - Menu bar - Status bar - Main tool bar - …… II Các phần mềm khác Phần mềm Projet Là phần mềm dùng để thiết lập quản lý tiến độ dự án hãng Microsoft Chúng ta sử dụng DT 2002 Chương trình tính đơn giá, dự toán Công ty : CIC Xây Dựng Tính : − Thể tổng chi phí vật liệu, nhân công, máy nhập tiên lượng − Tính cước vận chuyển đường sông, đường bộ, vận chuyển thủ công − Lập tổng dự toán − Tìm kiếm theo mã theo tên Tra cứu trực tiếp đơn giá theo mã, tên Với 61 đơn giá nước − Thể KQ tính toán hình Word, Excel − Có thể in loại in trực tiếp chương trình CE++ Professional Phần mềm chuyên nghiệp tính dự toán toán Công ty : Hài Hoà Tính : − Sử dụng nhiều đơn giá, định mức bảng giá dự toán, toán − Quản lý chi phí hạng mục công việc − Tự động tính lại có thay đổi tiên lượng bảng giá, định mức, đơn giá − Tính vận chuyển cách linh hoạt Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế − Cung cấp 30 mẫu bảng biểu liên quan đến đấu thầu, dự toán − Trao đổi liệu với MS.Excel CE Net Phần mềm lập dự toán toán vận hành theo mô hình client/server hệ thông LAN Internet Công ty : Hài Hoà Tính : − Tích hợp với nhiều loại sở dự liệu : MySQL, SQL Server, PostgreSQL, Oracle − Quản lý thống định mức, đơn giá nước định mức 1242, định mức sửa chữa, điện,… − Trao đổi liệu với MS.Excel Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế CHƯƠNG : NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN PHẦN MỀN SAP 2000 I II Khái niệm Sơ đồ thật Mô hình hóa thành Sơ đồ tính Nút (joint ): 1.1 Vị trí nút : - Điểm liên kết phần tử Điểm thay đổi đặc trưng vật liệu, đặc trưng hình học Điểm cần xác định chuyển vị & điểm có chuyển vị cưỡng bức Điểm xác định điều kiện biên Là điểm gán khối lượng tập trung 1.2 Khai báo nút SAP : - Các nút tạo tự động tạo phân tử Số hiệu nút gán tự động Có thể thêm nút vị trí Hệ toạ độ riêng nút 1(đỏ), 2(trắng), 3(xanh) mặc định lấy theo phương hệ tọa độ tổng thể X,Y,Z Tuy nhiên Sap cho ta phép xoay hệ tọa độ số trường hợp cần thiết Ví dụ trường hợp khai báo liên kết đặc biệt 1.3 Bậc tự nút : - Một nút có bậc tự do: U1, U2, U3 (thẳng); R1, R2, R3 (Xoay) - Chiều dương qui ước bậc tự tương ứng với thành phần hệ toạ độ tổng thể - Bậc tự tính toán: (DOF=Degree of Freedom): Số bậc tính toán nút hạn chế theo loại sơ đồ (Analyze - Option Def) Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế Xem tập phần sàn tuyệt đối cứng, mô hình nhà cao tầng VI Phân tích Subdivide Frame Area 1.1 Frame Subdivide Chỉ có version Sap2000 v9.0 Subdivide chia frame thành đoạn nhỏ, gắn liên kết lại với Tại điểm chia nhỏ frame có chuyển vị sau Việc chia nhỏ Frame làm cho biểu đồ moment frame chuẩn Ở version thấp, chưa có chức này, ta phải divide tất frame tất insertion point Việc tương đối phức tạp việc quản lý tên dầm nội lực dầm xuất file Từ phiên sap2000 v9.0 giải vấn đề nhờ có thêm chức subdivide frame Hình vẽ trên, moment dầm nằm ngang dùng subdivide (bên phải) dùng no auto subdivide (bên trái) Các Option mục hình bạn đọc tự tìm hiểu 1.2 Area Subdivide Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế Giống Subdivide frame Area Subdivide cho phép chia nhỏ sàn cách tự động trình tính toán Tại điểm chia nhỏ, Sàn dầm có chuyển vị Việc chia nhỏ sàn làm cho kết tính toàn nội lực dầm mà sàn truyền tải lên cách xác Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế Hình vẽ : Sự truyền tải trọng từ sàn vào dầm biên Hình vẽ : Chọn shellAssignAreaAutomatic Area Mesh Hình vẽ : Sử dụng No Auto meshing (mặc định vẽ area) Hình vẽ : Là kết sử dụng hình Chú ý : - Chức có Sap2000 v9.0 - Đối với phiên trước Ta thường phải chia sàn thành nhiều sàn nhỏ (sử dụng chức EditMesh area) Gây phức tạp việc quản lý sàn VII Kiểm tra mô hình Giống tất toán khác, trước phân tích kết cấu, ta phải kiểm tra lại mô hình - Kiểm tra lại điều kiện biên để đảm bảo kết cấu không bị biến hình - Kiểm tra lại tất tiết diện gán cách SelectArea Section… Sau chọn ViewView selection only - Kiểm tra lại loại tải trọng gán vào sàn… VIII Tính toán IX Khai báo kết cấu - Loại sơ đồ kết cấu X Phân tích kết cấu - Như phần frame XI Xem kết XII Ứng suất nội lực Ứng suất Ứng suất phần tử shell có đơn vị lực/ đơn vị diện tích bao gồm : - In- plane direct stresses: δ11 and δ22 (S11 and S22) - In- plane shear stress: δ12 (S12) - Transverse shear stresses: δ13 (S13) and δ23 (S23) - Transverse direct stress: δ33(S33) (always as sumed to be zero) Ba ứng suất mặt phẳng (in- plane stresses) số thay đổi tuyến tính suốt bề dày phần tử Hai thành phần ứng suất cắt ngang lấy giá trị trung bình Trong thực tế ứng suất cắt ngang phần tử phân bố theo dạng hình cong parabolic, không thớ thớ maximum minimum điểm mặt cắt phần tử Nội lực Nội lực phần tử shell nhận từ việc tích phân ứng suất dọc theo chiều bề dày phần tử, công thức xác định sau : - Membrane direct forces: F11 and F22 Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế - Membrane shear force: F12 Plate bending moments: M11 and M22 Plate twisting moment: M12 Plate transverse shear forces: V13 and V23 Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 10 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế XIII Trên đồ hoạ XIV Trên tệp văn XV Trên các bảng 1.1 Khái niệm chung Tất liệu SAP2000 dùng giao diện đồ hoạ để truy nhập đến liệu đặt bảng - Các bảng tổ chức thành tập hợp bảng, bảng có tên riêng tên trường cột - Các liệu bảng loại (class) liệu để khai báo sơ đồ kết cấu, liệu kết phân tích thiết kế - Các liệu bảng xem, sửa đổi, xuất, nhập … từ chương trình đến chương trình khác ngược lại Có thể hay in theo nhiều dạng khác 1.2 Các loại liệu bảng Khai báo mô hình : Trong gồm bảng chứa liệu sơ đồ hình học, liên kết, tải trọng, trường hợp phân tích, thiết kế Display  Show Model Definite Tables Các kết phân tích : Gồm : Nội lực, ứng suất, chuyển vị (võng), lượng Dữ liệu có sau chạy Kết hiện, in, xuất (không sửa nhập được) Display  Show Analyses Results Tables Các kết thiết kế : - Gồm ứng suất thiết kế, hệ số ứng suất, chiều dài hiệu quả, mặt cắt tối ưu, diện tích cốt thép Display  Show Design Results Tables Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 11 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế Dữ liệu có sau chạy thiết kế Kết hiện, in xuất (không sửa nhập được) Khi liệu cho tất (Show all) số hạng mục (some - choose: với output design) 1.3 Cách dùng liệu bảng : SAP2000 đưa bảng với mục đích Định dạng để hiển thị, in ấn: Cho bảng qua giao diện đồ hoạ người dùng hình để xem Đưa vào tệp để lưu trữ in, thuộc dạng sau : - Các tệp văn Word RTF (Rich text format) - Các tệp Internet Exploire HTML - Dạng văn ASCII (Plain text) - Các tệp Microsoft Excel (chỉ hình) - Các tệp Microsoft Access (chỉ hình) Dùng để xuất sang các sở liệu khác : Các bảng liệu hình đồ hoạ, sau biến đổi (thêm, thay đổi, xoá, copy ) xuất tệp CSDL bảng theo dạng : - Dạng văn ASCII (Plain text ) - Các tệp Microsoft Excel - Các tệp Microsoft Access 1.4 Hiện liệu bảng : Display Show Tables Trong làm việc với giao diện đồ hoạ SAP2000, cho DL dạng bảng Từ Display menu lựa chọn để thông tin loại (class): sơ đồ kết cấu, kết phân tích thiết kế loại Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 12 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế Có thể điều chỉnh trình hiển thị (trong Format) in (trong Option) Chức file hộp thoại thực : - Xuất bảng thời tất bảng sở liệu (FileExport ) - Hiện bảng thời tất bảng lên trình Editor khác (FileDisplay) - Cất bảng thời tất bảng sở liệu Sap (FileSave) - Đưa thêm bảng vào tập hợp bảng có (FileAdd) - Tạo định dạng (format) cho bảng tất bảng (FileApply) - In bảng theo dạng Text (FilePrint) - Xoá bảng (File Remove) Bảng Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 13 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế Chức Format hộp thoại thực : (Để thực chức chọn nhiều trường) - Chọn số lượng trường muốn sử dụng (hiện, in): FormatFormat for section field GeneralIncluded fields - Thay đổi tên trường : Format Format for section field General  Modify - Đặt vị trí giá trị trường, thay đổi đơn vị, độ rộng trường: Format Format for section field  Field Aligment and Width 1.5 In liệu bảng Dùng FilePrint Tables : Trước in ấn : - Có thể chọn bảng muốn in phần kết cấu muốn liệu - Có thể in trực tiếp máy in cài đặt tạo tệp sau mở phần mềm khác in 1.6 Lọc liệu XVI Báo cáo Sap2000 v8.x trở lên cho phép ta tổ chức viết báo cáo, nhiên chức không mạnh chuyên nghiệp Acess Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 14 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế Trình tự viết báo cáo sau : - Vào File > Customs Report Write - Chọn bảng DL dùng cho báo cáo: Select the Current DataBase File >chuyển từ CSDL liệt kê phần - Bố trí nội dung báo cáo : Report Setup o Để đưa tệp CSDL vào báo cáo :đánh dấu tên tệp > Add Selected DB ( số lượng tuỳ ý ) o Để đưa lời giải vào báo cáo: nhấn Text > gõ nội dung o Để chèn ảnh : nhấn Picture > khai báo tên,vị trí có ảnh - Trong Items Included in Report danh sách phần mà báo cáo - Bố trí cấu trúc báo cáo :Apply to Entire Report > Report Setup : trang,chữ - Có thể cất cấu trúc tạo Apply to Entire Report > Save Format - Chọn dạng text : Report file Type - Tạo - Cất báo cáo : khai báo tên, dạng báo cáo để xem Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 15 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 16 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế CHƯƠNG : BÀI TOÁN THIẾT KẾ Giới thiệu chung SAP2000 có môdul hoàn chỉnh cho thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép kết cấu thép Chương trình cho phép người dùng lựa chọn để khởi tạo, biến đổi phân tích thiết kế sơ đồ kết cấu giao diện Trong chương trình có nhiều thư viện tiêu chuẩn thiết kế, cho phép thiết kế tự động kiểm tra phần tử BTCT Các tiêu chuẩn có sẵn SAP2000 : T/C Mỹ ACI 1995, Canada CSA 1984, British BSI 1985 European CEN 1992 Việc thiết kế dựa tập hợp tổ hợp tải trọng người dùng khai báo Tuy nhiên, chương trình tự cung cấp tổ hợp mặc định cho tiêu chuẩn thiết kế Trong thiết kế cột, chương trình tính toán cốt dọc, cốt đai yêu cầu Tuy nhiên, người dùng khai báo cốt thép dọc, trường hợp thông báo giá trị "capacity ratio" cột Hệ số cho biết số điều kiện ứng suất liên quan đến khả cột Mỗi phần tử dầm, chương trình thiết kế chịu uốn cắt tiết diện người dùng khai báo dọc theo chiều dài dầm I II Các bước thực hiện thiết kế cấu kiện BTCT III Khai báo các hệ số thiết kế liên quan đến vật liệu: Vào menu Define> Material: chọn kiểu vật liệu Concrete Design Property datavà đưa vào tham số : - fy :cường độ chịu kéo thép, tính theo giới hạn chảy Ví dụ AII có Ratt=2800 kg/cm2, fy=3000 kg/cm2 - fc : cường độ chịu nén bê tông - fys : cường độ chịu cắt cốt thép, tính theo giới hạn chảy ví dụ: AI fys=2100 - fcs : cường độ chịu cắt bê tông = fc Khai báo các hệ số thiết kế Khai báo các tham số thiết kế cột Chọn kiểu phần tử thiêt kế (Beam, Column) Khai báo tiết diện: Menu define\Frame/Cable Section> Reiforcement : (chỉ chọn đuợc ba loại tiết diện chữ nhật, Tròn, chữ T vật liệu kiểu CONC cho trình thiết kế) Chọn loại phần tử thiết kế cho dầm (beam )hay cột (column ) Beam: - Top =a' (chiều dày lớp bảo vệ phía ) - Bottom =a (chiều dày lớp bảo vệ phía ) IV Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 17 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế - Reinforcement Overrides for Ductile Beams : chiều dài đoạn cốt thép chồng Column: - Rectangular: - Cover to rebar Center =a (chiều dày lớp bảo vệ tính đến tâm cốt thép) - Number bar in dir 3: Số lớp cốt thép tính theo phương - Number bar in dir 2: Số lớp cốt thép tính theo phương - Bar size : chọn diện tích thép - Check/Design : Chọn hai kiểu Design or Area of one bar: - Reiforcement to be Designed: toán thiết kế - Reiforcement to be checked : toán kiểm tra Circle: - Cover to Rebar Center =a (chiều dày lớp bảo vệ ) - Number bar : số bố trí tiết diện - Check/Design : Chọn hai kiểu Design or Area of one bar: - Reiforcement to be Designed: toán thiết kế - Reiforcement to be checked : toán kiểm tra Chọn tổ hợp thiết kế Menu DefineLoad combination (dùng cho concrete design steel design) Hoặc menu Design Concrete frame DesignSelect Design Combo Design Steel frame DesignSelect Design Combo V VI Chọn Kiểu thiết kế: Menu Design chọn (Steel or Concrtete) (chỉ Sap 7.42) VII Chọn tiêu chuẩn thiết kế: Menu Option\Preference\Concrete (BS8110-89):có số thông số : - Strength Reduction factors : hệ số giảm độ bền cho uốn, nén, kéo, cắt - Interaction Diagram Parameters : tham số liên quan đến biểu đồ tương tác - Response Spectrum : thiết kế cho trường hợp nhiều gí trị phổ VIII Thiết kế tiết diện: - Thực tính toán để tính nội lực (Run) - Bắt đầu thiết kế : DesignConcrete Frame Design Start Design/ Check of Structure In xem kết Vào menu DisplayDesign Results Table : cho kết dầm cho diện tích cốt thép chịu kéo chịu nén, cột toàn diện tích cốt thép (đối với tổ hợp thiết kế chính, theo mặc định) - Dầm : Tính dầm chịu mômen uốn theo M33 Cắt (V22) - Cột : Cột tính cho toán kéo nén lệch tâm xiên Bài toán thiết kế nhiều toán kiểm tra Menu OptionPreferenceConcrete Interaction Diagram Parameter : Curve, Point/Curve : Lựa chọn số đường cong điểm kiểm tra đường cong IX Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 18 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế Để xem thông tin thiết kế, định vị chuột vào phần tử nhấn chuột phái, chương trình mở hộp thoại Concrete Design Information vào DesignConcrete Frame DesignDisplay Design Information, cho biết thông tin cốt thép dọc, thép đai mặt cắt Muốn xem chi tiết hơn, nhấn vào ô Detail hộp thoại cho thông tin sau : - Frame ID : Tên phần tử - Station ID : tên mặt cắt - Section ID : Tên tiết diện - Combo ID : Tên tổ hợp dùng cho thiết kế - Các giá trị liên quan đến tiết diện tham số thiết kế vật liệu : L, B, E, Fy, fc - Các giá trị lực dùng cho thiết kế : PU, M2,M3 diện tích thép tương ứng (Rebar area) (như bảng nêu ) Thay đổi tham số trình thiết kế - Redefine: chọn lại thông tin thiết kế - Reset Design Section: Lấy lại tiết diện ban đầu - Update Analysis Section: Lấy tiết diện thay đổi làm tiết diện tính nội lực - Nên sử dụng P-Delta để kiểm tra điều kiện ổn định cột X Thiết kế kết cấu thép Khai báo vật liệu: fy: Cường độ giới hạn chảy Trình tự thực : giống kết cấu BTCT Kiểu phần tử - Column: Phần tử song song phương Z - Beam : Phần tử song song mp XY - Giằng (Braced) - (Effective Length Factor (K)): phụ thuộc vào liên kết (Phần tử, gối tựa, restraint, phuơng) SAP tự động tính K (Liên kết nút, phần tử) Mặc định không xác định kiểu liên kết lấy=1 Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 19 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế CHƯƠNG : KẾT HỢP AUTOCAD, EXCEL, ACCESS, SAP2000 TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ I Xuất kết access II Các bước xuất kết III Lọc xử lý kết query Access IV Chu trình tính toán dàn thép CAD, Access, Excel V Tạo mô hình Cad - Thông thường, lấy vẽ CAD 3D từ kiến trúc gửi sang cho nhóm kết cấu - Sửa lại nhóm thành layer có tính chất giống (dựa tiết diện chọn sơ ban đầu, tiết diện vào layer) VI Nhập mô hình vào SAP - Định nghĩa tiết diện CAD - Xác định đơn vị tính - FileInportDXF file, chọn file SAPDXF.DXF chứa thư mục Sap - Import layer vào Sap Tương ứng với layer ta chọn tiết diện định nghĩa bước trước - Sau import tất sơ đồ tính, ta mô hình hình học - Gán điều kiện biên cần thiết - Định nghĩa tải trọng gán tải trọng cho kết cấu…… - Chạy nội lực giàn VII Xử lý kết Excel Export tất mô hình kết tính toán sang excel FileexportSap MS Excel Spreadsheet XLS file, đánh dấu vào tất bảng Lập bảng tính Excel, dựa vào nội lực có giàn, kiểm tra ổn định Đối với không đủ khả chịu lựctăng tiết diện Đối với nội lực bégiảm tiết diện xuống Quay lại file vừa xuất kết Sửa lại tiết diện cần sửa sheet “Frame Section Assignments” VIII Nhập lại mô hình vào SAP FileimportSap MS Excel Spreadsheet XLS file Khi bạn có toàn mô hình vừa xuất kèm theo tiết diện thay đổi Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 20 Bài giảng Ứng dụng tin học thiết kế Bước việc chạy chương trình để nhận kết nội lực IX Lặp lại chu trình đến đạt kết Lặp lại chu trình đến bạn cảm thấy kết nội lực giàn hợp lý Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 21 [...]... 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết kế Hai hệ lưới : Lưới cầu và lưới lập phương - Cách xây dựng lưới Chọn FILE NEW MODEL GRID ONLY - Biến đổi : chọn EDIT GRID… Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết kế III Khai báo vật liệu, tiết diện, gán 1.1 Khai báo vật liệu Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết. .. Hiện sơ đồ hình học và xem các tham số - Cách hiện sơ đồ kết cấu : 3D,2D Set 3D view Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết kế Chú ý : - Hiện sơ đồ kết cấu trên hình chiếu phối cảnh - Hiện sơ đồ kết cấu trên hình chiếu trục đo Set 2D view Set limits Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết kế - Di chuyển các... Chịu tải trọng phân bố hình thang CHƯƠNG 3 : KẾT CẤU HỆ THANH I Thiết lập mô hình tính toán II Thiết lập sơ đồ hình học Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết kế 1.1 Từ thư viện mẫu : Trong SAP2000 có một hệ thống thư viện mẫu phong phú để tạo sẵn các kết cấu hệ thanh,vỏ Để tạo ra các kết cấu này, người sử dụng chọn loại sơ đồ và sau đó cung cấp các... chuyển vị này cũng gây ra nội lực trong mô hình) - Liên kết Restraint đảm bảo cho mô hình không bị biến hình Nếu KC bị biến hình, chương trình sẽ thông báo "Structure to be unstable " Ứng dụng : - Mô hình hóa các kiểu liên kết nối đất của kết cấu Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết kế Chi tiết các loại Constraints : 1.2 Liên kết đàn hồi (Spring) Đặc điểm... 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết kế 1.4 Tải trọng nhiệt Tải trọng nhiệt trong sap được chia làm 2 loại - Tải trọng do sự chênh lệnh nhiệt độ giữa bộ phân tọng kết cấu, gây ra biến dạng nhiệt trong các phần tử Biến dạng này được tính theo công thức ε e = λ ∆l e (trong đó λ là hệ số dãn nở nhiệt, ∆l e là độ chênh lệnh nhiệt độ được tính bằng hiệu của nhiệt độ chuẩn (ứng suất nhiệt ban đầu trong. .. 2-2 (gây biến dạng uốn trong mp (1-2)), Temperature Gradient 3-3 (gây biến dạng uốn trong mp (1-3)) - Tải trọng nhiệt thay đổi theo Joint Pattern Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết kế VII Tổ hợp tải trọng Tổ hợp tải trọng là các phương án tải cần tính trong thực tế (đưa ra kết quả) dựa trên các trường hợp tải trọng đã khai báo Trong mỗi tổ hợp tải trọng... – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết kế VIII Kiểm tra mô hình : 1.1 Sơ đồ hình học Trước khi hoàn cần kiểm tra lại sơ đồ hình học Các liên kết nối đất để khẳng định hệ không biến hình Hiện sơ đồ tính toán theo từng loại tiết diện để đảm bảo tiết diện gán cho thanh là chuẩn 1.2 Tải trọng Kiểm tra lại tải trọng trong từng trường hợp tải trọng IX Tính toán X Khai báo kết cấu Khai báo... kết cấu 1 Xác định đơn vị tính, xây dựng hệ lưới hoặc chọn thư viện mẫu 2 Thiết lập hệ lưới Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết kế 3 Khai báo vật liệu 4 Khai báo các đặc trưng hình học (tiết diện, chiều dày ) 5 Vẽ hoặc Import sơ đồ hình học 6 Khai báo các loại liên kết 7 Gán các đặc trưng tiết diện cho phần tử tính 8 Khai báo các trường hợp... 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết kế - Plate : phần tử tấm : chỉ chịu uốn (2 chiều trong mặt phẳng & ngài mặt phẳng), chuyển vị theo phương vuông góc với mặt phẳng - Shell : phần tử tấm không gian có thể chịu cả kéo (nén)hoặc uốn Thường được áp dụng để mô hình hóa các bản sàn Các đặc trưng của phần tử shell : Hệ toạ độ riêng của phần tử là 1(đỏ), 2(trắng), 3(xanh): trục 1& 2 nằm trong. .. loại liên kết khác nhau tại các nút (Release, Rigid) Các đặc trưng hình học của phần tử thanh : (do chương trình tự tính nếu dùng các TD mẫu của SAP): Nguyễn Lê Hoài – ĐT:0977.290056 – 095.3451080 Bài giảng Ứng dụng tin học trong thiết kế - A, I22,I33, J - Section modulus : Mô men chông uốn - Plastic modulus : Mô men dẻo - Radius of Gyration : Bán kính quán tính Các loại tải trọng tác dụng lên