Đang tải... (xem toàn văn)
MathCAD là một chương trình tính toán đa năng, dễ tiếp cận và sử dụng. Chương trình MathCAD được sử dụng rộng rãi và hiệu quả trong giảng dạy các môn học kỹ thuật bậc đại học. Trong bài viết, tác giả giới thiệu về việc sử dụng MathCAD để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập môn học Sức bền vật liệu.
KHOA HC & CôNG NGHê - Nghim thu khung thộp + bóng + ván khn chế tạo sẵn đặt vào cơng trình, ý chi tiết neo sàn chống đẩy trồi; kê bê tông… - Nghiệm thu giàn giáo hệ xà gồ đỡ cấu kiện sàn; - Nghiệm thu lỗ kỹ thuật chi tiết gia cường Bước 4: Đổ bê tông tồn sàn, gồm cơng việc sau: - Kiểm tra công tác chuẩn bị đổ bê tông (loại đầm dùng để đầm bê tơng, cơng tác bịt kín khe hở ván khuôn, công tác vệ sinh ván khuôn, mối nối cấu kiện, độ ẩm ván khuôn… - Giám sát đổ bê tông, ý cách đầm bê tơng, vị trí thả đầm; chống đẩy trồi cốt thép, chống làm vỡ bóng nhựa… Bước 5: Chống lại thu hồi ván khuôn, gồm công việc sau: - Chống lại sàn theo quy định; Ngun nhân: Tính tốn kết cấu sai khơng hiểu hết cơng nghệ Khắc phục: Kiểm tra lại tính toán kết cấu tiêu chuẩn áp dụng - Sau dỡ ván khn hở đáy bóng cốt thép Nguyên nhân: khoảng cách lớp thép ván khn nhỏ nên q trình đổ bê tơng, bê tơng khó lấp đầy hết hở Bước 6: Nghiệm thu - Bàn giao, gồm công việc sau: - Tổ chức nghiệm thu; - Kiểm tra công tác nghiệm thu; - Bàn giao sàn cho chủ đầu tư Sự cố thường gặp trình ứng dụng công nghệ sàn Bubbledeck Việt Nam biện pháp khắc phục Sau năm áp dụng Việt Nam áp dụng nhiều cơng trình quy mô khác đạt hiệu định kinh tế ưu tiết kiệm không gian, đẩy nhanh tiến độ cho chủ đầu tư điển cơng trình Tòa nhà Licogi13 Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội; Tòa nhà 315 Trường Chinh văn phòng phức hợp để xe cao tầng Tổng công ty vận tải Hà Nội làm chủ đầu tư,… Tuy nhiên cơng nghệ nên q trình thi công phát sinh nhiều cố mà đơn vị chuyển giao công nghệ phải trả giá đắt để ngày hoạn thiện áp dụng phù hợp với Việt Nam Các cố xảy qua trình ứng dụng cơng nghệ sàn Bubbledeck Việt Nam chưa hiểu rõ công nghệ, phần trình độ thi cơng có tính chun mơn hóa chưa cao giÀng dÂy v¿ hĐc tâp Sưc bån vât lièu Usage of the MathCAD software program in teaching and learning in the subject of Material durability TS VÕ ThÌ BÈch Quyãn Khắc phục: Dùng vữa xi măng mác cao trát kín phần - Trong q trình đổ bê tơng bóng bị trồi lên Ngun nhân: lực đẩy lớn đổ bê tông, liên kết giữ hệ thép cốp pha yếu không thắng lực đẩy Khắc phục: Đối với loại chiều dày sàn sử dụng đường kính bóng khác nhau, bóng to lực đẩy lớn tiết chống cần tính tốn bố trí phù hợp với chiều dày sàn - Tháo dỡ thu hồi ván khn + giàn giáo theo quy định Sø dƯng chõïng trÉnh MathCAD - Bóng bị nổ q trình thi cơng: Ngun nhân: chất lượng bóng Khắc phục: tăng chất lượng bóng nhựa, số lượng bóng nổ nằm số lượng cho phép theo hệ số an tồn tính tốn ban đầu tháo bóng bị nổ đổ bê tơng lấp đầy vị trí bóng tháo bỏ Nếu số lượng bóng nổ q nhiều phải dừng đổ bê tơng thay bóng Kết luận BubbleDeck công nghệ thi công sàn bê tơng cốt thép mang tính cách mạng xây dựng sử dụng bóng nhựa tái chế để thay phần bê tông không tham gia chịu lực thớ sàn, làm giảm đáng kể trọng lượng thân kết cấu vượt nhịp lớn Bản sàn BubbleDeck phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực, có nhiều ưu điểm mặt kỹ thuật kinh tế Tuy nhiên với điều kiện tại Việt Nam, hạ tầng kỹ thuật xã hội chưa cao, quá trình áp dụng công nghệ thi công sàn BubbleDeck chưa hiểu rõ về quy trình công nghệ, hệ thống quản lý chất lượng thi công công nghệ này chưa tốt nên vẫn chưa áp dụng được rợng rãi Tóm tắt MathCAD chương trình tính tốn đa năng, dễ tiếp cận sử dụng Chương trình MathCAD sử dụng rộng rãi hiệu giảng dạy môn học kỹ thuật bậc đại học Trong báo, tác giả giới thiệu việc sử dụng MathCAD để nâng cao chất lượng giảng dạy học tập môn học Sức bền vật liệu Từ khóa: Sức bền vật liệu, MathCAD Abstract MathCAD is a computer software program, which is versatile, easy to use, and accessible That program has been widely and intensively used in teaching various areas of Engineering at the university level In this article, the author presents the use of the MathCAD program in developing a better teaching and leaning Strength of material Key words: Strength of materials, MathCAD Việc nghiên cứu xây dựng quy trình thi cơng sàn BubbleDeck thiết thực cần thiết, góp phần nâng cao chất lượng thi công sàn BubbleDeck cho công trình sử dụng sàn BubbleDeck Việt Nam./ - Sau thi công sàn dỡ ván khuôn sàn Bubbledeck bị võng gãy T¿i lièu tham khÀo Công ty Cổ phần xây dựng giải pháp công nghệ xây dựng quốc tế Phương Nam (2014), Công nghệ sàn BubbleDeck Công ty Cổ phần BubbleDeck Việt Nam - Trung tâm Quy phạm Nghiên cứu Kỹ thuật Dân dụng (CUR) - BubbleDeck Hà Lan B.V (2003), Bộ tiêu chuẩn kỹ thuật công nghệ BubbleDeck, (bản dịch tiếng Việt) Tiêu chuẩn Hà Lan (1995) NEN 6720:1995, NEN 5950:1995, Eurocode BubbleDeck 24 TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG Trung tâm Quy phạm Nghiên cứu Kỹ thuật Dân dụng (CUR) - BubbleDeck Hà Lan B.V (2003) Bộ tiêu chuẩn kỹ thuật công nghệ BubbleDeck (bản dịch tiếng Việt Công ty Cổ phần BubbleDeck Việt Nam) BubbleDeck Australia and New Zealand (2008), BubbleDeck design guide for compliance with BCA using AS3600 and EC2 BubbleDeck International (2002), BubbleDeck - Fire resistance tests and reports TS Vũ Thị Bích Qun Bộ mơn Sức bền vật liệu – Cơ học kết cấu, Khoa Xây dựng ĐT: 0903 421 088 Email: bquyen1312@gmail.com Đặt vấn đề Sức bền vật liệu mộn học sở chương trình đào tạo chuyên ngành kỹ thuật bậc đại học, thiết lập mối liên hệ mơn khoa học (tốn cao cấp, vật lý, học lý thuyết) với toán ứng dụng phương pháp giải Các tốn Sức bền vật liệu đặt móng cho việc hình thành tư người kỹ sư thiết kế Mục tiêu tốn Sức bền vật liệu giúp sinh viên định hình kiến thức lý thuyết, có tư kết số tính tìm kiếm lựa chọn giải pháp thiết kế tối ưu Tại trường Đại học Kiến trúc nhiều trường Đại học khác, Sức bền vật liệu giải dạy theo phương pháp truyền thống, tính tốn thực theo phương phép tính tay “thủ cơng” với trợ giúp máy tính cầm tay (calculator) Tuy nhiên, theo yêu cầu môn học, sinh viên cần thực khối lượng lớn toán Điều dẫn đến việc sinh viên nhiều thời gian cho việc thực phép tính tốn học phức tạp, thời gian tập trung vào chất học Với phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin, để nâng cao hiệu đào tạo, cần phải tạo điều kiện giúp sinh viên tiếp thu kiến thức với trợ giúp tối đa máy tính Hiện có nhiều phần mềm toán học trợ giúp cho việc giải toán kỹ thuật Maple, Matlab, Mathematica, MathCAD , phần mềm sử dụng giảng dạy môn học kỹ thuật nhiều trường đại học giới Do đó, việc sử dụng phần mềm toán học giảng dạy Sức bền vật liệu cần thiết theo xu hướng phát triển tất yếu giới đại Mục đích việc sử dụng chương trình tốn học giảng dạy học tập Sức bền vật liệu cho phép người dạy người học tiết kiệm thời gian cho khối lượng tính tốn lớn phức tạp Để đạt hiệu cần lựa chọn phần mềm toán học phù hợp với việc giảng dạy học tập Sức bền vật liệu cho sinh viên năm thứ hai ba Phần mềm tốn học cần có đặc điểm khơng q khó sử dụng ngơn ngữ lập trình chun nghiệp, cho phép người sử dụng khơng có kiến thức sâu lập trình nhanh chóng đạt kỹ mức cần thiết, có khả thuận tiện phép toán, đồ họa soạn thảo Trên sở phân tích tính phần mềm tốn học thơng dụng, tham khảo kinh nghiệm giảng dạy Sức bền vật liệu trường đại học giới [2,3,4], tác giả nhận thấy MathCAD phần mềm toán học phù hợp với tiêu chí đề Trong báo tác giả phân tích đặc điểm ứng dụng MathCAD [1] việc giải toán Sức bền vật liệu S¬ 25 - 2017 25 KHOA H“C & CôNG NGHê Hỡnh S dm Hỡnh ng đàn hồi góc xoay Tính tích hợp MathCAD tích hợp tương tác với ứng dụng khác Excel, Matlab… Các vẽ AutoCAD điều chỉnh MathCAD, sử dụng Visual Basic OLE Automation tạo lập chương trình ứng dụng thương mại Ví dụ Vẽ biểu đồ độ võng góc xoay dầm có kích thước chịu tải trọng phân bố dạng hình sin (hình 1) Dầm có mặt cắt ngang hình chữ nhật, chiều rộng khơng đổi b, chiều cao thay đổi theo quy luật bậc từ mặt cắt A B h đến mặt cắt C 2h Biết: E=2.104kN/cm2; [σ]= 16kN/cm2; b=6cm; h=10cm; L1=2m; L2=3m; q0=6kN/m u cầu: Các bước giải tốn: Hình Hệ - Lập hệ với hai ẩn số X1 X2 ngàm A (hình 2) - Giải hệ phương trình phương pháp lực xác định ẩn số Đặc điểm phần mềm MathCAD MathCAD sản phẩm hãng Mathsoft, phần mềm toán học tổng quát sử dụng việc tính tốn kỹ thuật nghiên cứu khoa học Đặc điểm phần mềm có tính phổ dụng, trực quan tích hợp Tính phổ dụng MathCAD chương trình tốn học phổ biến chuyên gia có lĩnh vực hoạt động liên quan đến phương pháp tính Đây phần mềm toán học đơn giản hiệu quả, có khả giải hầu hết tốn lĩnh vực khác Các cơng cụ tốn học chương trình đủ mạnh để giải tốn khơng cần thêm thủ tục bên ngồi, bao gồm: Cơng cụ xử lý phép tính véc tơ ma trận; Giải phương trình hệ phương trình đại số (tuyến tính phi tuyến); Giải phương trình hệ phương trình vi phân (bài tốn Cochy điều kiện biên); Tính tích phân; Tính đạo hàm; Biến đổi hàm thành chuỗi; Giải phương trình vi phân đạo hàm riêng; Tìm cực trị hàm có ràng buộc; Xử lý thống kê số liệu, nội suy, ngoại suy, xấp xỉ … Tính trực quan Đặc điểm trực quan ưu điểm vượt trội MathCAD so với chương trình tốn học khác MathCAD chương trình tốn học có giao diện xây dựng nguyên tắc “What you see is what you get” 26 Điều có nghĩa thay đổi nhìn thấy trực tiếp in định dạng văn Làm việc máy tính hồn tồn trùng khớp giấy hiệu Phần mềm MathCAD cho phép đồng thời thực việc thiết lập chỉnh sửa mơ hình Người sử dụng tiến hành đồng thời việc tính tốn, biểu diễn phép tính kết dạng đồ thị, tìm lỗi chỉnh sửa Trong MathCAD số liệu thể dạng văn thông thường, mô tả toán theo cách truyền thống, nhận kết tính dạng số giải tích với khả sử dụng công cụ đồ họa thể kết MathCAD có chức hiệu ứng hình ảnh cho phép thiết lập mơ hình động làm tăng tính trực quan mơ hình Các biểu thức tốn học viết MathCAD sử dụng ký hiệu cộng, trừ, nhân, chia, tích phân, vi phân … quen thuộc vị trí giống biểu thức tốn học thơng thường, khơng giống với chương trình khác sử dụng ký tự theo quy định đặc biệt Do đó, nội dung chương trình giải toán viết MathCAD dễ hiểu trực quan cho người viết chương trình người đọc tham khảo Một điểm đặc biệt MathCAD có đưa biến với thứ nguyên vào biểu thức tốn học, lựa chọn hệ đơn vị đo định nghĩa lại đơn vị đo Chương trình có hệ thống tự động tính kiểm soát thứ nguyên thực phép tớnh TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG - Vẽ biểu đồ độ võng góc xoay phương pháp tích phân Sử dụng phần mềm MathCAD viết chương trình giải GIẢI: ORIGIN:=1 SỚ LIỆU ĐỀ BÀI CHO: = E : 2.104 kN kN = σ cp : 16 = = = = b : 6cm h : 10cm L1: 200cm L2 : 300cm cm cm q0=: 6.10−2 kN L=: L1 + L2 cm q(z) :=−q0.sin( π z L ).(0.cm ≤ z ≤ L1 + 0.25.L2) Chọn hệ bản hình vẽ, gốc tọa độ chung của dầm tại A Hai ẩn số là X1 và X2: Tính đặc trưng hình học dọc theo trục h(z)=: h.(1 + = J x (z) : z L1 + 2.L2 − z ).(0.cm ≤ z < L1) + h (L1 ≤ z ≤ L1 + L2) L1 L2 b.h(z)3 = EJ(z) : E.J x (z) 12 (xem tiếp trang 39) S¬ 25 - 2017 27 ... buộc; Xử lý thống kê số liệu, nội suy, ngoại suy, xấp xỉ … Tính trực quan Đặc điểm trực quan ưu điểm vượt trội MathCAD so với chương trình tốn học khác MathCAD chương trình tốn học có giao diện xây... thức tốn học thơng thường, khơng giống với chương trình khác sử dụng ký tự theo quy định đặc biệt Do đó, nội dung chương trình giải tốn viết MathCAD dễ hiểu trực quan cho người viết chương trình. .. xoay Tính tích hợp MathCAD tích hợp tương tác với ứng dụng khác Excel, Matlab… Các vẽ AutoCAD điều chỉnh MathCAD, sử dụng Visual Basic OLE Automation tạo lập chương trình ứng dụng thương mại Ví