ứNG DụNG ETABS TRONG TÍNH TOÁN THIếT Kế NHÀ CAO TầNG

Thông tin tài liệu

etabs

KS. GV. Trn Anh Bình BM. Tin Hc Xây Dng – HXD HN NG DNG ETABS TRONG TÍNH TOÁN THIT K NHÀ CAO TNG Extended 3D Analysis of Building Systems Version 8.5.0 KS. GV. Trn anh Bình. BM: Tin Hc Xây Dng Trng i Hc Xây Dng Hà Ni Cp nht th 7 ngày 07/0707 LI NÓI U ̇ Li cm n - Tôi xin chân thành cm n ti b môn Tin Hc Xây Dng, xí nghip kt cu công ty t vn xây dng CDC, mt s bn sinh viên đã giúp đ tôi hoàn thin tp tài liu này. ̇ Mc đích : - Cung cp nhng kin thc nâng cao v Etabs. - Sách ch là tài liu tham kho, tác gi không chu trách nhim v ni dung trong sách ! - Các k nng cn bn s đc đ cp đn trong tng ví d. ̇ i tng : - Tài liu tham kho cho sinh viên, các k s đã bit s dng phn mm Sap2000. ̇ Gii hn - Tài liu gii hn trong vic gii các bài toán trong gii hn đàn hi tuyn tính (Linear). (Lý thuyt đàn hi tuyn tính đc xây dng trên c s gi thit bin dng nh, lý thuyt đàn hi phi tuyn da trên gi thuyt bin dng ln). - Các v d và lý thuyt tính toán cung cp cho phiên bn Etabs 8.54. ̇ Tài liu tham kho - Phng pháp s trong c hc kt cu (Gs. Pts. Nguyn Mnh Yên). 1 KS. GV. Trn Anh Bình BM. Tin Hc Xây Dng – HXD HN - Tính kt cu theo phng pháp phn t hu hn (GS. TSKH. Võ Nh Cu). - Manual Etabs (CSI). - Three – Dimensional Static and Dynamic Analysis of Structures (Edward L.Winlson) - CSI Analysis Reference Manual (CSI) - Mt s bng tính ca Công ty T Vn Thit K Xây Dng – CDC (Consultants – Designer & Constructors Corporation). ̇ Liên H - K s – Ging viên Trn Anh Bình, B môn Tin hc Xây dng – Khoa Công ngh Thông tin – trng i Hc Xây Dng. Mail anhbinh0310@yahoo.com, đin thoi 0983039940. 2 KS. GV. Trn Anh Bình BM. Tin Hc Xây Dng – HXD HN - LI NÓI U . 1 PHN I : CÁC KHÁI NIM C BN . 6 CHNG 1 : TNG QUAN 6 I. H ta  6 II. Nút . 6 1. Tng quan v nút (Joint) 6 2. H ta  a phng 7 3. Bc t do ti nút 7 4. Các ti trng ti nút 8 5. Khi lng ti nút (Mass) 8 III. Các loi liên kt . 9 1. Retraints 9 2. Springs .10 3. Liên kt Constraints .11 IV. Vt liu . 13 1. Tng quan v vt liu 13 2. H trc ta  a phng 13 3. ng sut và bin dng ca vt liu (stresses and strains) .14 4. Các thông s khai báo vt liu .14 V. Ti trng và t hp ti trng 15 1. Ti trng .15 2. T hp ti trng 16 VI. Bài toán phân tích . 17 1. Các dng phân tích kt cu .17 2. Modal Analysis .17 VII. Diaphragm Centers of Rigidity, Centers of Mass 18 CHNG 2 : KT CU H THANH . 21 I. Tng quan v phn thanh . 21 1. Phn t thanh (Frame Element) .21 2. H trc ta  a phng (Local Coordinate System) .21 3. Bc t do (Degree of Freedom) .22 4. Mass 22 II. Tit din (Frame Section) . 23 1. Khai báo tit din 23 2. Thanh có tit din thay i (Non-Prismatic Sections) 23 3. Tit din không có hình dng xác nh (General) .23 4. Thay i thông s tit din .24 III. Liên kt gia hai phn t 27 1. im chèn (Insertion point) .27 3 KS. GV. Trn Anh Bình BM. Tin Hc Xây Dng – HXD HN 2. im giao (End offsets) 29 3. Liên kt Release (Frame Releases and Partial Fixity) .31 IV. T ng chia nh phn t (Automatic Frame Subdivide) 32 V. Các loi ti trng (Load) . 33 VI. Ni lc (Internal Force Ouput) . 33 CHNG 3 : KT CU TM V . 34 I. Phn t Area 34 1. Phn t Area (Area Element) 34 2. H trc ta  a phng (Local Coordinate System) .35 3. Tit din .37 4. Bc t do (Degree of Freedom) .37 5. Mass 38 6. Ni lc và ng sut .38 II. Vách cng (Pier and Spandrel) . 40 1. Pier and Spendrel 40 2. H trc ta  a phng 42 3. Tit din .43 4. Ni lc phn t Pier và Spandrel 47 5. Kt qu thit k vách 47 III. Chia nh phn t (Area Mesh Options) 47 IV. Các loi ti trng (Load) . 50 CHNG 4 : PH LC . 51 I. Section Designer 51 1. Tng quan 51 2. Cn bn v Section Designer .51 3. Chng trình Section Designer .53 4. Section Properties .58 5. Ví d 59 II. Li (Grid) 62 1. Hp thoi Building Plan Grid System and Story Data Definition .63 2. Hp thoi Grid Labeling Options 63 3. Hp thoi Define Grid Data .64 4. Hp thoi Story Data .65 III. Ti trng (Load) 66 1. Wind Load 66 2. Quake Lad .68 PHN III : CÁC BÀI TP THC HÀNH 71 I. Phng pháp chung : . 71 1. Xác nh n v tính .71 2. Xây dng h li .71 4 KS. GV. Trn Anh Bình BM. Tin Hc Xây Dng – HXD HN 3. nh ngha vt liu 71 4. nh ngha tit din .71 5. Xây dng mô hình hình hc 71 6. Gán tit din 71 7. Gán iu kin biên 71 8. nh ngha các trng hp ti trng, t hp ti trng 71 9. Gán ti trng 71 10. nh ngha các thông s khác .71 11. Thc hin phân tích .71 12. Nhp các ti trng ng cho công trình 72 13. Thc hin li quá trình phân tích kt cu và ly các thông tin cn thit .72 14. Thc hin bài toán thit k 72 15. Kim tra li kt qu tính toán thit k .72 5 KS. GV. Trn Anh Bình BM. Tin Hc Xây Dng – HXD HN PHN I : CÁC KHÁI NIM C BN CHNG 1 : TNG QUAN I. H ta đ H trc ta đ Decard X,Y,Z Quy đi h ta đ Decard sang h ta đ tr II. Nút 1. Tng quan v nút (Joint) Có th hiu nút nh sau : - Là đim liên kt các phn t. 6 KS. GV. Trn Anh Bình BM. Tin Hc Xây Dng – HXD HN - Là đim ti đó ta gán chuyn v cng bc hoc gán các điu kin biên - Là đim xác đnh điu kin biên - Là đim cân gán lc tp trung - Là đim gán khi lng tp trung - Tt c ti trng (load) và khi lng (mass) gán cho phn t đ đc quy đi v các ti trng tp trung ti các nút Các cách to ra nút - Các nút đc to t đng khi to phân t. - Ngoài ra ta có thêm nút ti bt k v trí nào. 2. H ta đ đa phng H to đ riêng ca nút 1(đ), 2(trng), 3(xanh). Phng và chiu ca các trc ta đ đa phng ly theo phng và chiu ca các h trc ta đ tng th X,Y,Z. Không nh Sap, Etabs không cho ta phép xoay h ta đ đa phng ca nút. 3. Bc t do ti nút nh ngha bc t do : S lng ti thiu các thông s hình hc đc lp biu th chuyn v ca mi khi lng trên h gi là bc t do. S bc t do ca h ph thuc s đ tính đc chn cho công trình thc t khi tính dao đng, chuyn v và phn lc ca công trình. - Mt nút có 6 bc t do: U1, U2, U3 (thng); R1, R2, R3 (Xoay). - Chiu dng qui c ca các bc t do tng ng vi 6 thành phn trong h to đ tng th. - Mi mt bc t do trong s đ kt cu s thuc mt trong các loi sau : o Active : chuyn v s đc tính đn trong quá trình phân tích kt cu. o Restrainted : chuyn v đã đc xách đnh trc, tng ng vi nó chng trình s tính phn lc ti đim đó trong quá trình phân tích kt cu. o Constrained : chuyn v s đc xác đnh t chuyn v ti mt s bc t do khác. o Null : chuyn v không nh hng đn kt cu và s b b qua trong quá trình phân tích kt cu. Các nút này không có chuyn v, không có ni lc, không có đ cng, không restraint, không contrains,…. (ví d nh nút đng đc lp) o Unavaible : chuyn v đã đc loi tr t quá trình phân tích kt cu. - Avaiable and Unavailable Degrees of Freedom. iu khin này nm trong Analysis Options 7 KS. GV. Trn Anh Bình BM. Tin Hc Xây Dng – HXD HN o Các nút đc gán Unavailable Degrees of Freedom thì tt c đ cng, ti trng, khi lng, Restrains hoc Constraints gán cho kt cu đ đc b quan trong quá trình phân tích kt cu. o Tt c các bc t do ca kt cu, Etabs đu quy v h trc ta đ tng th (Global Coordinate System) 4. Các ti trng ti nút Ti nút có các ti trng tp trung (concentrated forces) bao gôm moment và lc. Ngoài ra còn có các chuyn v cng bc ti nút. Phng pháp nhp ti trng tp trung ti nút : - Chn nút cn gán ti trng - Menu AssignåJoint/Point LoadsåForce. o Force Global X, Y, Z : lc tác dng vào nút theo phng và chiu ca các trc ta đ tng th X, Y, Z. o Moment Global XX, YY, ZZ : vector moment tác dng vào nút theo phng và chiu ca các trc ta đ tng th X, Y, Z. Gii thích v Vector moment. Ti đim có s hiu (Label) là 5, có Mzz = -10. Có ngha là chiu ca vector moment ngc vi chiu dng ca trc Z. Nh vy vi tác dng ca ti trng nh trên, thanh 5-6 s b un trong mt phng song song vi mt phng X,Y, chiu un t Y sang X (th cng nh hình v) 5. Khi lng ti nút (Mass) 8 KS. GV. Trn Anh Bình BM. Tin Hc Xây Dng – HXD HN Trong các bài toán phânt tích đng (Dynamic Analysis), khi lng ca kt cu đc dùng đ tính lc quán tính. Thông thng, chng trình s tính khi lng ca các phn t da trên khai báo khi lng riêng ca vt liu và vic tính toán khi lng ca phn t, sau đó chng trình s quy đi v nút. Khi lng ca tng phn t s đc tính cho 3 phng tng ng vi 3 chuyn v thng ca nút. Chng trình s b qua moment quán tính Trong mt s trng hp, khi tính toán dao đng ca công trình, ta không dùng khi lng mà Etabs t tính. Khi đó, ta có th khai báo khi lng tp trung hoc khi lng moment quán tính ti bt k nút nào. Phng pháp khai báo khi lng tp trung nh sau : - Chn nút cn gán thêm ti trng tp trung - Menu AsignåJoint/PointåAdditional Point Mass. - Direction X, Y, Z : khi lng tp trung ti nút theo ba phng X,Y,Z trong h ta đ tng th. - Direction X, Y, Z : khi lng moment quán tính tp trung ti nút theo ba phng X,Y,Z trong h ta đ tng th. III. Các loi liên kt 1. Retraints ̇ Khái nim chung Nu chuyn v ca mt đim theo mt phng nào đó đc c đnh trc, ta nói đim đó b rng buc liên kt Restraint. Giá tr chuyn v ti đim có th bng không hoc khác không, tùy thuc vào nút đó có chu chuyn v cng bc hay không. Nút có liên kt Restraint s có phn lc. Giá tr phn lc này đc xác đnh trong bài toán phân tích kt cu. Liên kt Restraint thng đc mô hình hóa các kiu liên kt ni đt ca kt cu. Hình v di đây mô t mt s kiu liên kt ni đt 9 KS. GV. Trn Anh Bình BM. Tin Hc Xây Dng – HXD HN ̇ Phng pháp gán Phng pháp gán liên kt Restraint - Chn đim cn gán liên kt Restraint - Vào menu Assign å Joint/Point å Restraints (Supports) - Nhp các bc t do b khng ch vào o Translation : chuyn v thng o Rotation : chuyn v xoay 2. Springs ̇ Khái nim chung Spring là liên kt đàn hi. Bt k mt trong sáu bc t do ca mt nút đu có th gán liên kt đàn hi. Liên kt đc mô hình hóa bng các lò so.  cng ca liên kt đàn hi chính là đ cng ca lò so. Liên kt đàn hi có th bao gm chuyn v cng bc. im có liên kt đàn hi s có phn lc đàn hi.  ln ca phn lc ph thuc vào đ cng ca liên kt và đc xác đnh trong bài toán phân tích kt cu. Liên kt Spring thng đc s dng trong các bài toán : - Dm trên nn đàn hi (móng bng) - Tm trên nn đàn hi (B nc, đài móng,….) ̇ Phng pháp khai báo liên kt Spring 10 . GV. Trn Anh Bình BM. Tin Hc Xây Dng – HXD HN NG DNG ETABS TRONG TÍNH TOÁN THIT K NHÀ CAO TNG Extended 3D Analysis of Building Systems Version. s b qua moment quán tính Trong mt s trng hp, khi tính toán dao đng ca công trình, ta không dùng khi lng mà Etabs t tính. Khi đó, ta có th

Ngày đăng: 06/10/2013, 00:15

Xem thêm: ứNG DụNG ETABS TRONG TÍNH TOÁN THIếT Kế NHÀ CAO TầNG, ứNG DụNG ETABS TRONG TÍNH TOÁN THIếT Kế NHÀ CAO TầNG