CHUYÊN ĐỀ: PHẦN MỀM TÍNH THÉP CHO KHUNG BTCT TOÀN KHỐI VB STEEL 1. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM: Phần mềm VB STEEL được viết bằng ngôn ngữ lập trình visual basic. Mục đích của phần mềm là tính cốt thép cho dầm và cột của khung BTCT toàn khối theo TCVN. Sau khi giải nội lực của khung bằng phần mềm SAP 2000-Version 7.42 bạn sẽ được file kết quả nội lực. Phần mềm VB STEEL sẽ đọc dữ liệu từ file nội lực của SAP và tự tổ hợp nội lực, sau đó tiến hành tính cốt thép cho dầm và cột theo cả 2 phương.Sau khi tính thép xong, phần mềm sẽ cho phép người dùng lưu kết quả dưới dạng file text. Đây là phiên bản đầu tiên của phần mềm nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, mong mọi người đóng góp ý kiến để phần mềm được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy Lê Quang Thái, Bùi Văn Chúng, Ngô Quang Tường đã hướng dẫn, góp ý, giúp em hoàn thành chương trình. 2. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA CHƯƠNG TRÌNH: PHẦN MỀM VB STEEL SƠ ĐỒ KHỐI CỦA PHẦN MỀM TÍNH THÉP CHO KHUNG BTCT TOÀN KHỐI VB STEEL SƠ ĐỒ KHỐI TÍNH THÉP CHO DẦM Số liệu: M, (b,h), Ra, Ra’, Rn, (a, a’) . Tính Fa, F’a PHẦN MỀM VB STEEL GIẢI NỘI LỰC BẰNG SAP2000 V7.42 ĐỌC FILE VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ NỘI LỰC - TỔ HP BAOMAX - TỔ HP BAO MIN - TIẾT DIỆN - Mmax Ntư - Mmin Ntư - Nmin Mtư - TIẾT DIỆN TÍNH THÉP CHO CÁC PHẦN TỬ DẦM TÍNH THÉP CHO CÁC PHẦN TỬ CỘT GHI LẠI KẾT QUẢ THÉP DƯỚI DẠNG FILE.TXT ` (Nếu ≠ b m 1 thì thay Rn = b m Rn) SƠ ĐỒ KHỐI TÍNH THÉP CHO CỘT Số liệu: (b, h), M, N, Ra, R’a, Rn, Ea, Eb, (a, a’) .Tính Fa, F’a PHẦN MỀM VB STEEL 2 0 Rnbh M A = ≥ 0 A Cốt đơn M=ARnbh 2 0 RaFa= α Rnbh 0 0 A> Cốt kép M=ARnbh 2 0 +R’aF’a(h 0 -a’) RaFa= α Rnbh 0 +R’aF’a A211 −−= α Fa= Ra Rnbh 0 α Chưa biết F’a A = Ao F’a= )'(' 0 2 0 ahaR AoRnbhM − − 0min bh µ ≥ Fa= Ra aaFR Ra Rnbh '' 00 + α > 0min bh µ F’a 0min bh µ ≥ Biết F’a Biết F’a A= 2 0 0 )'('' Rnbh ahaaFRM −− >AoAo ≥ A211 −−= α 0 '2 h a < α 0 '2 h a ≥ α Fa= )'( 0 ahRa M − Fa= Ra aaFR Ra Rnbh '' 0 + α Chọn và bố trí cốt thép * Kiểm tra - a và a’ - Ra Rn bh Fa 0max 0 min %05.0 αµµµ =≤=≤= N ≠ 0, M = 0 N ≠ 0, M ≠ 0 h L 0 = λ 1 = η N M e = 1.0 25/ 0 he n = n eee 01.00 += 1.0 1.0 11.0 0 + + = h e S khi: 0.05h he 5 0 ≤≤ 84.0=S khi he 05.0 0 < 122.0=S khi he 5 0 > )%32.1( ÷= gt µ 2 0 )2/( ahbhJ gta −= µ 12/ 3 bhJ b = )( 4.6 2 0 aabb dh th JEJE K S L N += th N N − = 1 1 η 0 e gh e .0 < gh e .0 ≥ PHẦN MỀM VB STEEL - ϕ - Fa = Ra RnFmN bb − ϕ / - maxmin 100 µµµ <=< x Fb Fa - %4.0 min = µ - Ra Rn 0max αµ = 8 ≤ <8 1 . . 1 ≥ + + += yNM yNM K dhdh dh 2 h y = )25.1(4.0 00.0 hhe gh α −=< )25.1(4.0 00.0 hhe gh α −=≥ Lệch tâm lớn ahee −+= 5.0 0 η Rnb N x = 00 h α ≤ 00 h α > Lệch tâm bé Fa = F’a = )'( )2/( 0 ' 0 ahR xheN a − +− Lệch tâm bé ahee −+= 5.0 0 η Rnb N x = 00 h α ≤ < 00 h α Lệch tâm lớn 00 2.0 he ≤ : 0000 0 )4.1 5.0 8.1( he h h hx αα ≥−+−= 00 2.0 he > : 00000.0 )(8.1 hheex gh αα ≥+−= Fa = F’a = )'( )2/( 0 ' 0 ahR xhbxRNe a n − −− 0 e 3. NHỮNG YÊU CẦU CỦA PHẦN MỀM: Vì phần mềm đọc trực tiếp file nội lực của SAP nên để phần mềm có thể chạy được thì cần có những điều kiện sau: 3.1/ File tiết diện có đuôi .$2k: FRAME 1 J=99,21 SEC=C60X60 NSEG=2 ANG=0 2 J=22,101 SEC=C70X70 NSEG=2 ANG=0 3 J=23,104 SEC=C70X70 NSEG=2 ANG=0 4 J=24,107 SEC=C70X70 NSEG=2 ANG=0 5 J=109,25 SEC=C60X60 NSEG=2 ANG=0 6 J=204,99 SEC=C60X60 NSEG=2 ANG=0 PHẦN MỀM VB STEEL 7 J=101,206 SEC=C70X70 NSEG=2 ANG=0 8 J=104,209 SEC=C70X70 NSEG=2 ANG=0 9 J=107,212 SEC=C70X70 NSEG=2 ANG=0 10 J=214,109 SEC=C60X60 NSEG=2 ANG=0 …………………………………………………………………………………………… 204 J=1354,1355 SEC=D20X40 NSEG=2 ANG=0 - Khi khai báo trong SAP nếu cột có tiết diện là 700x700 thì bạn phải kí hiệu trong SAP là: C70X70 - Nếu dầm có tiết diện là 200x400 thì bạn phải kí hiệu là: D20X40 - Đối với cột, phần mềm sẽ tính thép theo phương M3 trước nên khi khai báo tiết diện trong SAP bạn nên chú ý khai báo cho đúng 2 3 300 600 Kh: C30X60 300 3 2 600 Kh: C60X30 3.2/ File nội lực có đuôi .Txt: SAP2000 v7.42 File: KHUNG KG Ton-m Units PAGE 2 10/31/05 18:06:22 F R A M E E L E M E N T F O R C E S (đây là dòng bắt buộc để phần mềm bắt đầu đọc file) FRAME LOAD LOC P V2 V3 T M2 M3 PHẦN MỀM VB STEEL 1 TINHTAI 0.00 -343.55 -9.292E-01 -8.536E-01 1.011E-04 -1.15 -1.25 2.10 -340.72 -9.292E-01 -8.536E-01 1.011E-04 6.431E-01 7.018E- 01 4.20 -337.89 -9.292E-01 -8.536E-01 1.011E-04 2.44 2.65 1 HOATTAI1 0.00 -45.84 -8.400E-01 -7.195E-01 -5.617E-06 -9.669E-01 -1.13 2.10 -45.84 -8.400E-01 -7.195E-01 -5.617E-06 5.440E-01 6.350E-01 4.20 -45.84 -8.400E-01 -7.195E-01 -5.617E-06 2.05 2.40 …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1 TOHOPBAO MAX 0.00 -305.99 7.72 9.46 2.377E-03 34.52 32.84 2.10 -303.16 7.72 9.46 2.377E-03 14.67 16.63 4.20 -300.33 7.72 9.46 2.377E-03 11.16 7.21 1 TOHOPBAO MIN 0.00 -446.28 -9.73 -11.17 -2.171E-03 -36.83 -35.54 2.10 -443.45 -9.73 -11.17 -2.171E-03 -13.38 -15.11 4.20 -440.62 -9.73 -11.17 -2.171E-03 -5.19 4.214E-01 * Như vậy để chương trình có thể đọc được dữ liệu thì sau khi giải nội lực trong SAP bạn phải xuất ra đầy đủ các trường hợp tải, các trường hợp tổ hợp, tổ hợp bao max, tổ hợp bao min. 4/ SO SÁNH VỚI PHẦN MỀM RCD: 4.1/ Về mặt kết quả tính toán: - kết quả tính thép cho dầm của phần mềm VB STEEL là hoàn toàn giống như kết quả tính thép bằng phần mềm RCD - kết quả tính thép cho cột của VB STEEL nhỏ hơn một ít so với RCD vì RCD tính thép không đối xứng, sau đó chọn giá trò lớn hơn để bố trí đối xứng. Như vậy RCD tính thép cột dư so với thực tế. * Kết quả tính thép bằng cả 2 phần mềm có trong phần phụ lục. Sau đây xin trích ra một vài phần tử để so sánh. KẾT QUẢ TÍNH THÉP DẦM BẰNG RCD phantu matcat b(cm) h(cm) fa(cm2) fan(cm2) 61 0 30 60 0.825 0.825 61 0.75 30 60 0.825 1.503 61 1.5 30 60 0.825 3.906 62 0 30 60 3.823 20.108 62 1.8 30 60 5.335 4.131 PHẦN MỀM VB STEEL 62 3.6 30 60 9.71 0.825 63 0 30 60 8.834 0.825 63 1.8 30 60 4.868 4.448 63 3.6 30 60 3.095 20.729 64 0 30 60 0.825 28.604 64 1.2 30 60 3.434 10.677 64 2.4 30 60 8.015 0.825 65 0 30 60 8.443 0.825 65 0.6 30 60 11.165 0.825 65 1.2 30 60 14.403 0.825 66 0 30 60 14.752 0.825 66 1.8 30 60 5.242 4.236 66 3.6 30 60 0.825 27.379 67 0 30 60 0.825 27.379 67 1.8 30 60 5.241 4.237 67 3.6 30 60 14.752 0.825 68 0 30 60 14.403 0.825 68 0.6 30 60 11.165 0.825 68 1.2 30 60 8.443 0.825 69 0 30 60 8.015 0.825 69 1.2 30 60 3.434 10.677 69 2.4 30 60 0.825 28.604 70 0 30 60 3.095 20.729 70 1.8 30 60 4.868 4.448 70 3.6 30 60 8.9 0.825 71 0 30 60 9.553 0.825 71 1.8 30 60 5.335 4.131 71 3.6 30 60 3.823 20.108 72 0 30 60 0.825 3.906 72 0.75 30 60 0.825 1.503 72 1.5 30 60 0.825 0.825 73 0 30 60 0.825 0.825 73 0.75 30 60 0.825 1.36 73 1.5 30 60 0.825 3.45 74 0 30 60 4.793 19.592 74 1.8 30 60 5.757 4.805 74 3.6 30 60 7.657 0.825 75 0 30 60 6.937 0.825 75 1.8 30 60 5.563 4.9 75 3.6 30 60 4.516 19.155 KẾT QUẢ TÍNH THÉP DẦM BẰNG VB STEEL stt matcat b(cm) h(cm) BOTTOM TOP m(%) 61.000 00.000 30.000 60.000 00.510 00.000 00.000 61.000 00.750 30.000 60.000 00.000 01.508 00.100 61.000 01.500 30.000 60.000 00.000 03.905 00.200 62.000 00.000 30.000 60.000 03.816 20.106 01.200 62.000 01.800 30.000 60.000 05.335 04.131 00.300 62.000 03.600 30.000 60.000 09.706 00.000 00.600 63.000 00.000 30.000 60.000 08.900 00.000 00.500 63.000 01.800 30.000 60.000 04.869 04.447 00.300 63.000 03.600 30.000 60.000 03.095 20.717 01.300 PHẦN MỀM VB STEEL 64.000 00.000 30.000 60.000 00.000 28.608 01.700 64.000 01.200 30.000 60.000 03.434 10.672 00.600 64.000 02.400 30.000 60.000 08.010 00.000 00.500 65.000 00.000 30.000 60.000 08.439 00.000 00.500 65.000 00.600 30.000 60.000 11.164 00.000 00.700 65.000 01.200 30.000 60.000 14.399 00.000 00.900 66.000 00.000 30.000 60.000 14.751 00.000 00.900 66.000 01.800 30.000 60.000 05.244 04.241 00.300 66.000 03.600 30.000 60.000 00.109 27.380 01.700 67.000 00.000 30.000 60.000 00.108 27.380 01.700 67.000 01.800 30.000 60.000 05.244 04.241 00.300 67.000 03.600 30.000 60.000 14.751 00.000 00.900 68.000 00.000 30.000 60.000 14.399 00.000 00.900 68.000 00.600 30.000 60.000 11.164 00.000 00.700 68.000 01.200 30.000 60.000 08.439 00.000 00.500 69.000 00.000 30.000 60.000 08.017 00.000 00.500 69.000 01.200 30.000 60.000 03.434 10.672 00.600 69.000 02.400 30.000 60.000 00.000 28.608 01.700 70.000 00.000 30.000 60.000 03.095 20.717 01.300 70.000 01.800 30.000 60.000 04.869 04.447 00.300 70.000 03.600 30.000 60.000 08.900 00.000 00.500 71.000 00.000 30.000 60.000 09.706 00.000 00.600 71.000 01.800 30.000 60.000 05.335 04.131 00.300 71.000 03.600 30.000 60.000 03.816 20.106 01.200 72.000 00.000 30.000 60.000 00.000 03.905 00.200 72.000 00.750 30.000 60.000 00.000 01.508 00.100 72.000 01.500 30.000 60.000 00.510 00.000 00.000 73.000 00.000 30.000 60.000 00.375 00.000 00.000 73.000 00.750 30.000 60.000 00.000 01.356 00.100 73.000 01.500 30.000 60.000 00.000 03.448 00.200 74.000 00.000 30.000 60.000 04.793 19.589 01.200 74.000 01.800 30.000 60.000 05.755 04.807 00.300 74.000 03.600 30.000 60.000 07.655 00.000 00.500 75.000 00.000 30.000 60.000 07.009 00.000 00.400 75.000 01.800 30.000 60.000 05.566 04.904 00.300 75.000 03.600 30.000 60.000 04.523 19.154 01.200 KẾT QUẢ TÍNH THÉP CỘT PHƯƠNG V2-M3 BẰNG RCD phantu matcat b(cm) h(cm) fa(cm2) fan(cm2) fadx(cm2) 1 0 60 60 1.65 29.48 29.48 1 2.1 60 60 10.544 12.091 12.091 1 4.2 60 60 8.429 7.023 8.429 2 0 70 70 2.275 23.571 23.571 2 2.1 70 70 8.294 3.006 8.294 2 4.2 70 70 8.325 3.829 8.325 3 0 70 70 2.275 43.016 43.016 3 2.1 70 70 33.915 29.525 33.915 PHẦN MỀM VB STEEL 3 4.2 70 70 33.226 28.805 33.226 4 0 70 70 2.275 23.571 23.571 4 2.1 70 70 8.297 3.009 8.297 4 4.2 70 70 8.325 3.83 8.325 5 0 60 60 1.65 29.478 29.478 5 2.1 60 60 10.541 12.088 12.088 5 4.2 60 60 8.428 7.021 8.428 6 0 60 60 5.17 8.752 8.752 6 1.65 60 60 1.65 1.65 1.65 6 3.3 60 60 2.493 2.652 2.652 7 0 70 70 2.275 2.275 2.275 7 1.65 70 70 2.275 2.275 2.275 7 3.3 70 70 2.275 2.275 2.275 8 0 70 70 17.077 11. 91 17.0 77 8 1.65 70 70 16.536 11.343 16.536 8 3.3 70 70 15.993 10.774 15.993 9 0 70 70 2.275 2.275 2.275 9 1.65 70 70 2.275 2.275 2.275 9 3.3 70 70 2.275 2.275 2.275 10 0 60 60 5.167 8.743 8.743 10 1.65 60 60 1.65 1.65 1.65 10 3.3 60 60 2.491 2.65 2.65 11 0 50 50 16.993 23.614 23.614 11 1.65 50 50 14.202 11.996 14.202 11 3.3 50 50 16.484 24.293 24.293 12 0 55 55 26.237 24.67 26.237 12 1.65 55 55 25.448 22.943 25.448 12 3.3 55 55 25.272 24.029 25.272 13 0 55 55 44.156 42.392 44.156 13 1.65 55 55 43.612 4 1.819 43.612 13 3.3 55 55 43.071 41.252 43.071 14 0 55 55 26.235 24.662 26.235 14 1.65 55 55 25.45 22.946 25.45 14 3.3 55 55 25.272 24.029 25.272 15 0 50 50 16.99 23.602 23.602 15 1.65 50 50 14.202 11. 997 14.202 15 3.3 50 50 16.482 24.291 24.291 KẾT QUẢ TÍNH THÉP CỘT PHƯƠNG V2-M3 BẰNG VB STEEL stt matcat b(cm) h(cm) M3(Tm) N(T) Fa=Fa' hluong(%) 01.000 00.000 60.000 60.000 -33.040 -446.280 29.480 0.89 01.000 02.100 60.000 60.000 -13.010 -443.450 12.096 0.37 01.000 04.200 60.000 60.000 07.030 -440.620 07.025 0.21 02.000 00.000 70.000 70.000 -59.930 -472.300 23.570 0.52 02.000 02.100 70.000 70.000 00.956 -598.550 03.008 0.07 02.000 04.200 70.000 70.000 03.560 -594.850 03.830 0.08 03.000 00.000 70.000 70.000 -58.790 -598.980 43.015 0.95 03.000 02.100 70.000 70.000 -00.001 -737.240 29.525 0.65 03.000 04.200 70.000 70.000 -00.001 -733.550 28.805 0.63 04.000 00.000 70.000 70.000 59.930 -472.310 23.571 0.52 04.000 02.100 70.000 70.000 -00.958 -598.550 03.009 0.07 04.000 04.200 70.000 70.000 -03.560 -594.860 03.832 0.08 PHẦN MỀM VB STEEL [...]... 1.23 0.59 0.51 0.64 4.2/ Về mặt sử dụng: - VB STEEL sử dụng đơn giản hơn so với RCD - VB STEEL hạn chế tối đa thao tác của người sử dụng, do đó có thể hạn chế những sai sót do người dùng - Giao diện của VB STEEL trực quan hơn, dễ sử dụng hơn - Sử dụng VB STEEL nhanh hơn RCD vì người dùng không cần phải gõ các trường hợp tổ hợp như RCD * Tuy nhiên sử dụng VB STEEL thì những yêu cầu về file text mà SAP... 08.752 -04.354 02.646 23.612 11.996 24.296 24.667 22.943 24.027 28.845 28.276 27.707 24.661 22.946 24.019 23.610 11.997 24.294 KẾT QUẢ TÍNH THÉP CỘT PHƯƠNG V3-M2 BẰNG RCD phantu 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 matcat 0 2.1 4.2 0 2.1 4.2 0 2.1 4.2 0 2.1 4.2 0 PHẦN MỀM VB STEEL b 60 60 60 70 70 70 70 70 70 70 70 70 60 h 60 60 60 70 70 70 70 70 70 70 70 70 60 fa 1.65 7.153 7.562 2.275 14.015 7.69 2.275 34.49... 5.024E-02 0.00 5.024E-02 0.00 -3.63 0.00 -1.37 0.00 6.450E-01 SAP2000 v7.42 File: KHUNG KG Ton-m Units PAGE 1 10/31/05 18:06:22 Chép dòng “SAP2000 v7.42 File: KHUNG KG Ton-m Units PAGE 1 10/31/05 18:06:22” ở trên cùng của file txt xuống cuối file sau khi đã cách ra một dòng trắng, sau đó lưu lại file đã xử lý PHẦN MỀM VB STEEL ... J=112,1385,1387,1386 SEC=SAN 922 J=1387,1386,122,1388 SEC=SAN ……………………………………………………………………………… Cả công trình có 3301 phần tử FRAME, khung cần tính có 204 phần tử.Do đó tại vò trí Frame 204 và Frame 205 phải cách ra một dòng Sau đó lưu lại file đã xử lý ***Xử lý file txt SAP2000 v7.42 File: KHUNG KG Ton-m Units PAGE 1 10/31/05 18:06:22 LOAD COMBINATION MULTIPLIERS COMBO TYPE CASE FACTOR TYPE TITLE TOHOP1... text có đuôi txt Cần phải xử lý 2 file này trước khi chạy chương trình ***Xử lý file $2k …………………………………………………………………………………………………………………………………… SHELL SECTION NAME=SAN MAT=CONC TYPE=Shell,Thin TH=.1 PHẦN MỀM VB STEEL FRAME 1 J=99,21 SEC=C70X70 NSEG=2 ANG=0 2 J=22,101 SEC=C80X80 NSEG=2 ANG=0 ……………………………………………………………………………………………… 202 J=1352,1353 SEC=D20X40 NSEG=2 ANG=0 203 J=1353,1354 SEC=D20X40 NSEG=2 ANG=0... 70.000 70.000 24.150 04.000 04.200 70.000 70.000 -01.240 05.000 00.000 60.000 60.000 -36.830 05.000 02.100 60.000 60.000 01.090 05.000 04.200 60.000 60.000 04.100 06.000 00.000 60.000 60.000 -05.390 PHẦN MỀM VB STEEL N(T) Fa=Fa' hluong(%) -335.040 14.900 0.45 -443.450 03.318 0.1 -440.620 04.897 0.15 -602.240 36.432 0.8 -598.550 17.607 0.39 -594.850 02.453 0.05 -612.410 48.450 1.06 -737.240 31.641 0.7 -731.440... TOHOP1 ADD TOHOP1=TINHTAI+HOATTAI1 TINHTAI 1.0000 STATIC(DEAD) HOATTAI1 1.0000 STATIC(LIVE) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… FRAME ELEMENT FORCES FRAME LOAD LOC 1 TINHTAI PHẦN MỀM VB STEEL P V2 V3 T M2 M3 0.00 2.10 -343.55 -9.292E-01 -8.536E-01 1.011E-04 -1.15 -1.25 -340.72 -9.292E-01 -8.536E-01 1.011E-04 6.431E-01 7.018E- 01 4.20 -337.89 -9.292E-01 -8.536E-01 1.011E-04 2.44... 5.816 2.275 2.275 39.503 17.02 30.656 5.806 2.275 2.275 1.65 1.65 1.65 14.721 14.024 14.292 34.831 25.413 33.897 48.125 43.645 48.125 34.839 25.414 33.898 14.716 14.024 14.291 KẾT QUẢ TÍNH THÉP CỘT PHƯƠNG V2-M3 BẰNG VB STEEL stt matcat b(cm) h(cm) M2(Tm) 01.000 00.000 60.000 60.000 -36.830 01.000 02.100 60.000 60.000 01.080 01.000 04.200 60.000 60.000 04.100 02.000 00.000 70.000 70.000 49.540 02.000 . PHẦN MỀM VB STEEL SƠ ĐỒ KHỐI CỦA PHẦN MỀM TÍNH THÉP CHO KHUNG BTCT TOÀN KHỐI VB STEEL SƠ ĐỒ KHỐI TÍNH THÉP CHO DẦM Số liệu: M, (b,h), Ra, Ra’, Rn, (a, a’) . Tính Fa, F’a PHẦN MỀM VB. CHUYÊN ĐỀ: PHẦN MỀM TÍNH THÉP CHO KHUNG BTCT TOÀN KHỐI VB STEEL 1. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM: Phần mềm VB STEEL được viết bằng ngôn ngữ lập trình visual basic. Mục đích của phần mềm. PHẦN MỀM RCD: 4.1/ Về mặt kết quả tính toán: - kết quả tính thép cho dầm của phần mềm VB STEEL là hoàn toàn giống như kết quả tính thép bằng phần mềm RCD - kết quả tính thép cho cột của VB STEEL