0 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI TẠ SƠN TÙNG TÊN ĐỀ TÀI TÍNH TỐN KHUNG BÊ TƠNG CỐT THÉP CÓ KỂ ĐẾN PHI TUYẾN VẬT LIỆU BẰNG PHẦN MỀM LIRA-SAPR 2013 LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI TẠ SƠN TÙNG KHÓA: 2015 - 2017 TÍNH TỐN KHUNG BÊ TƠNG CỐT THÉP CĨ KỂ ĐẾN PHI TUYẾN VẬT LIỆU BẰNG PHẦN MỀM LIRA-SAPR 2013 Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình DD CN Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN HIỆP ĐỒNG HÀ NỘI – 2017 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sỹ đánh giá lại kiến thức học, nghiên cứu, tổng kết trình học Thạc sỹ thành cuối thể nổ lực cố gắng học viên cao học suốt q trình học tập, nghiên cứu Để có ngày hơm nay, tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến tồn thể q thầy Khoa Đào tạo Sau đại học, Khoa Xây Dựng & Công nghiệp tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho em kiến thức kinh nghiệm quý báu Tôi xin gửi lời cảm ơn đến TS Nguyễn Hiệp Đồng - cán hướng dẫn Người thầy tận tâm bảo, hướng dẫn tơi q trình làm luận văn để tơi hồn thành luận văn thời gian quy định Những đóng góp, ý kiến thầy quan trọng góp phần hồn thành cho luận văn Xin gửi lời cám ơn đến bạn bè lớp CH2015X1 động viên, giúp đỡ vượt qua khó khăn suốt q trình học tập hồn thành luận văn Do khối lượng cơng việc nghiên cứu thực tương đối lớn, thời gian thực hiểu biết cá nhân hữu hạn nên đề tài khơng tránh khỏi sai sót Rất mong nhận xét đóng góp ý kiến quý thầy bạn bè Cuối cùng, tơi xin kính chúc thầy có nhiều sức khỏe để tiếp tục nghiệp giáo dục hệ mai sau Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Tạ Sơn Tùng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: “Tính tốn khung bê tơng cốt thép có kể đến phi tuyến vật liệu phần mềm Lira-sapr 2013” cơng trình nghiên cứa Các nội dung nghiên cứu kết đề tài trung thực chưa cơng bố cơng trình Tơi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng tơi hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung trình bày TÁC GIẢ LUẬN VĂN Tạ Sơn Tùng MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Trang Mở đầu :………………………………………………………………… Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu………………………… Mục tiêu luận văn…………………………………………………… Tính cấp thiết phi tuyến vật liệu tính tốn kết cấu…………… Chương : Tổng quan tính tốn phi tuyến phần mềm tính tốn kết cấu………………………………………………………………… 1.1 : Một số đề tài nghiên cứu phi tuyến kết cấu……… 1.2 : Giới thiệu phần mềm lira-sapr 2013…………………………… 1.3 : Các đặc trưng lý bê tông 1.3.1: Cường độ chịu nén: 1.3.2: Quan hệ ứng suất-biến dạng cho bê tông chịu tải trọng nén trục 1.3.3: Quan hệ ứng suất - biến dạng bê tông thường 1.3.4: Đường cong quan hệ ứng suất-biến dạng bê tông cường độ cao 12 1.3.5: Đường cong ứng suất - biến dạng bê tông chịu kéo 13 1.4: Vật liệu cốt thép 14 Chương 2: Cơ sở lý tính tốn khung bê tơng cốt thép có kể đến phi tuyến vật liệu phần mềm Lira-sapr 2013 18 2.1: Các phương pháp giải toán phi tuyến phần mềm Lira – sapr 2013 18 2.2: Các mơ hình vật liệu phần mềm Lira-sapr 2013: 22 2.3: Cách bước thực tính tốn khung Lira-sapr 2013 .26 2.4: Cơ sở tính toán phần mềm lira-saps 39 Chương 3: Tính tốn số mơ hình khung phẳng .43 3.1: Tính tốn đối chiếu Lira-sapr 2013 Etab 43 3.2 : Tính tốn với mơ hình khung có kể đến phi tuyến vật liệu 47 3.3: Phân tích kết hai mơ hình tính tốn 71 Chương 4: Kết luận kiến nghị 94 MỞ ĐẦU Trong tính tốn kết cấu nay, phương pháp phân tích kết cấu giả thiết vật liệu làm việc tuyến tính theo định luật Húc thực tế vật liệu khơng làm việc hồn tồn tuyến tính mà làm việc phi tuyến Hiện có nhiều phần mềm phân tích kết cấu mà ta tính phi tuyến kết cấu như: etab, sap,….nhưng phần mềm khơng tính trực tiếp tính phi tuyến kết cấu mà phải giả thiết liên kết mềm nhằm đưa mơ hình đàn hồi dẻo để tính cách gián tiếp phi tuyến kết cấu Trong luận văn này, tơi xin trình bày khía cạnh khác phi tuyến phi tuyến vật liệu kết cấu bê tơng khơng làm việc đàn hồi Việc tính tốn khảo sát nội lực, chuyển vị phần mềm lira-saps 2013 * Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu khung phẳng bê tông cốt thép mà vật liệu bê tơng tính tốn đầu vào đàn hồi mà làm việc phi tuyến Tải trọng khung chịu tải trọng tải trọng tĩnh tải tải trọng dài hạn mà không kể đến tải trọng đột biến động đất sóng thần,… * Mục tiêu luận văn: so sánh tính tốn kết thành phần nội lực, chuyển vị khung bê tơng làm việc phi tuyến làm việc tuyến tính Ảnh hưởng việc làm việc phi tuyến vật liệu bê tơng đến việc tính tốn cốt thép kết cấu ( diện tích nhiều hay ) so với giả thiết bê tơng làm việc tuyến tính *Tính cấp thiết phi tuyến vật liệu tính tốn kết cấu: việc tính tốn theo giả thiết phi tuyến để nhằm để tính tốn sát với thực tế làm việc kết cấu nhằm đưa nhìn xác Từ người thiết kế đưa giải pháp tối ưu THÔNG BÁO Để xem phần văn tài liệu này, vui lòng liên hệ với Trung Tâm Thơng tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội Email: digilib.hau@gmail.com TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN 94 Chương 4: Kết luận kiến nghị Việc sử dụng phần mềm Lira-sapr 2013 để tính tốn khung có kể đến phi tuyến vật liệu cho kết luận sau: - Việc tính tốn phi tuyến phần mềm lira-sapr 2013 phần tử dầm coi cứng chảy dẻo hai đầu nên sử dụng phần mềm để tính tốn phi tuyến việc chia dầm thành phần tử nhiều độ xác cao - Nội lực khung bê tơng cốt thép tính tốn tuyến tính khung bê tơng cốt thép có kể đến phi tuyến vật liệu có chênh lệch chênh lệch không lớn gần tải trọng nhỏ, có tăng lên tải trọng tăng dần - Chuyển vị khung bê tơng cốt thép tính tốn tuyến tính khung bê tơng cốt thép có kể đến phi tuyến vật liệu có thay đổi lớn: Khi tải trọng nhỏ chuyển vị chênh lệch nhỏ tải trọng lớn chuyển vị hai cách tính tốn tăng lên lớn 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt : Triệu Tây An nhóm tác giả (1996), “Hỏi đáp thiết kế thi công kết cấu nhà cao tầng (tập 1)”, NXB Xây Dựng, Hà Nội Hướng dẫn sử dụng phần mềm lira-sapr 2013 Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống (2006), “ Kết cấu bê tơng cốt thép (Phần cấu kiện bản)”, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội PGS.TS Trần Mạnh Tuân (2003) , “ Tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép theo tiêu chuẩn ACI 318-2002” ,NXB Xây Dựng Trần Ích Thịnh, Ngơ Như Khoa (2007), “Phương pháp phần tử hữu hạn” , NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội TCVN 5574 : 2012 : “Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn xây dựng” TCVN 2737 : 1995 : “Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế” Quy chuẩn Việt Nam 02:2009/BXD, “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu điều kiện tự nhiên dùng xây dựng”, NXB Xây Dựng Trang Web , “Ketcau.wiki” Tiếng Anh : 10 J E Akin(1994), “Finite Element for Analysis and Design” , Academic Press 11 Fritz Leonhardt (1988) Special Report – “Cracks and Crack Control in Concrete Structures” 12 Frank J.Vecchio and James A.Sato ( 1990) , Technical Paper , “Thermal Gradient Effects in Reinforced Concrete Frame Structures” 13 K.Ahmed (2011), “Temperature Effects in Multi – Story Buildings” 14 H Krisnamoothy(1996), “Finite Element Analysis - Theory and Programming” , Tata McGraw Hill 96 15 The Institution of Structural Engineers ( 2010) , “Manual for the design of building structures to Eurocode and Basis of Structural Design” 16 Leonardo Da Vinci Pilot Project ( 2005 ) , “Implemention of Eurocodes – Hanbook – Action Effects for Buildings” 17 Reinforced Concrete Buildings Series, Chapter (2000)– “Crack control of Slabs” 18 European Standard , “Eurocode 1: Actions on Structures – Part 1-5 : General Actions – Thermal Actions ( 2003)” ... dụng phần mềm để tính tốn phi tuyến việc chia dầm thành phần tử nhiều độ xác cao - Nội lực khung bê tông cốt thép tính tốn tuyến tính khung bê tơng cốt thép có kể đến phi tuyến vật liệu có chênh... Chương 2: Cơ sở lý tính tốn khung bê tơng cốt thép có kể đến phi tuyến vật liệu phần mềm Lira- sapr 2013 18 2.1: Các phương pháp giải toán phi tuyến phần mềm Lira – sapr 2013 ... dụng phần mềm Lira- sapr 2013 để tính tốn khung có kể đến phi tuyến vật liệu cho kết luận sau: - Việc tính tốn phi tuyến phần mềm lira- sapr 2013 phần tử dầm coi cứng chảy dẻo hai đầu nên sử dụng phần