chuong 2- tin học

Tn phn

41

Chng 2 Cc phn mm tnh ton kt cu

Trong chng ny nhm tc gi mun gii thiu mt s phn mm tnh kt cu c s dng rng ri ti Vit nam trong nhng giai on khc nhau. Qua , c gi c th c

nhng thng tin lin quan n tin trnh pht trin phn mm, kh nng ca tng phn

mm v s lc cch s dng chng.

1. Chng trnh MicroFEAP

Chng trnh MicroFEAP l mt b chng trnh tnh ton kt cu theo dng m un, y c 6 b do nhm lp trnh ca khoa xy dng vin Cng ngh chu AIT xy dng theo phng php phn t hu hn. Mi m un ca chng trnh tnh ton cho mt dng

kt cu c th, v d MicroFEAP P1 tnh cho kt cu khung dn phng, c th k n c

tng cng ; P2 tnh cho kt cu tm phng v h dm trc giao ; P3 Tnh cho cc kt cu khung khng gian ...

y l mt b chng trnh da theo phng php phn t hu hn v vit bng ngn

ng BASIC. Chng trnh tun theo gi thit chuyn v nh, bin dng b v vt liu n hi tuyn tnh.

Kh nng tnh ton ca chng trnh ph thuc mt phn vo cu hnh ca my tnh, ni

chung c th tnh cho cc kt cu khong 2400 nt,1600 phn t .

Hai m un u ca chng trnh P1 ,P2 ra i vo 1987, vo thi im ny, cu hnh ca

cc th h my tnh cn nhiu hn ch , vi u im c th chy trn cc my 286 c

a mm 360 K, v chng trnh chia thnh nhng mun nh, d hc v d s dng, McroFEAP tr thnh thng dng cho nhiu nc chu v c bit Vit nam, chng trnh gp mt phn ng k trong qu trnh t ng ho thit k trn my tnh.

Trong mt thi gian di ( hn 10 nm ) nhiu k s, sinh vin xy dng,thy li, kin trc... s dng chng trnh tnh cho n mn hc , n tt nghip v nhiu cng trnh

thc t , thm ch trong mt s c quan dng thm nh kt cu.

Kt qu ca chng trnh mi ch dng phn cho cc ni lc, chuyn v, phn lc ca kt cu. Kt qu cho di dng bng biu vi cc gi tr s v cc hnh v cho cc dng biu

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Tn sch

42

v s hnh hc .Dng ti trng cng nh dng kt cu cha a dng v cha gii quyt c cc bi ton khi hay bi ton phi tuyn hoc chu cc ti trng ng ... Cc

kt qu bng hnh v cn th v s dng ngn ng lp trnh Basic .

Giao din ca chng trnh di dng menu v cc bng biu cho qu trnh vo d liu kh thun tin cho ngi dng. Chng trnh vit rt d s dng v khng cn phi c

hiu bit nhiu v s dng my tnh .Kt qu trn bng b tr hp l, d in n v c kt

qu . Cc kt qu dc kim nghim chnh xc .

Trn mt phng din no y l mt m hnh hay cho qu trnh thit lp h m un

cc chng trnh v : chia nh m un nh vy, chng trnh d hc, d s dng, gi bn

s khng cao ng thi ngi s dng ch cn mua v hc nhng m un no lin quan n cng vic ca mnh.

Mt s hnh minh ha cho giao din ca MICROFEAP:

Hnh 2.1 Menu chnh Hnh 2.2 Cch nhp d liu

Hnh 2.3 Kt qu dng text

Hnh 2.4 Kt qu ha

2. Chng trnh STADD-III

STADD-III l mt phn mm tnh ton kt cu hon chnh , cc qu trnh t pht trin m hnh, bin i ,phn tch , thit k v hin th d liu trong qu trnh xy dng m


Tn phn

43

hnh hay kt qu u thc nhin trong mi trng ho ca Windows hoc Windows NT . B chng trnh STADD-III bao gm :

STADD-III Analyis and Design : Phn tch v thit k ca chng trnh STADD-III

STADD-PRE Graphical Input generation : Khi to d liu vo qua ho

STADD-POST Graphical Post - Processing : Xc nh m hnh v hin th kt qu bng

ho .

STADD-EDIT : son tho tp d liu bng vn bn

STADD-INTDES Interactive Design of Structural Components : Thit k mt s cc kt

cu c bit nh mng n, bn sn, tng chn t .

Kh nng phn tch v thit k ca chng trnh : Chng trnh STADD-III c th phn tch v thit k thc hin trong cng mt ln chy .Chng trnh STADD-III s dng ngn ng

lnh da trn cc mu vo d liu qua son tho bng vn bn hoc bng mt cng c

ho mnh tr gip cho qu trnh vo d liu, nm trong phn STADD-PRE . STADD-PRE d dng khi to m hnh kt cu ,hin th tng bc thao tc qua 2 chiu hoc 3

chiu ( 2D ,3D ).Cc khai bo cho c trng mt ct, vt liu, gi ta, ti trng ... u

thc hin trn cc hp thoi trong cng giao din ho.

STADD-III c kh nng phn tch v thit k cho cc kt cu dng khung, tm v v , c

th coi l hu ht cc loi kt cu u phn tch c bng STADD-III , ch yu l cc kt

cu khng gian . C th nh : cc kt cu khung khng gian( FRAME ), kt cu phng ( PLANE ) trong mt phng XY v chu ti trng trong cng mt phng, kt cu dn (

TRUSS ) ch chu lc dc trc v khng chu un ,kt cu sn (dm trc giao- FLOOR )

hai hoc 3 chiu khng chu ti trng ngang hoc gy ra m men theo phng ngang trong kt cu , kt cu v ( SHELL ) chu ti trng theo mi phng.Trong STADD-III c

th tnh cho kt cu thanh m ti thi im ny ch chu nn ,cn thi im khc ch chu

ko .

Trong chng trnh STADD-III c th dng nhiu h n v khc nhau . H n v c th

khai bo ngay t u chng trnh v khng i trong ton b cc giai on m t m

hnh v cc yu cu tnh ton hoc c th thay i lin tc cc loi n v trong tng phn ca d liu vo , v d ( h n v khi m t dng hnh hc ca kt cu l tn -mt , h n

v khi khai bo cc c trng vt liu l kg-cm , h n v khi khai bo ti trng l kip-inch .

. . ) .H n v cho phn vo d liu v a ra kt qu cng c th khc nhau .Kt qu s in ra theo h n v khai bo cui cng .

Chng trnh cng s dng hai h to l h to chung ( global) v h to ring

(local ) . H to chung k hiu X,Y, Z lun chn hng Z l hng thng ng . H to ring k hiu x,y,z theo qui tc bn tay phi , l tu theo ngi dng , c th khai bo


Tn sch

44

c th hoc khng khai bo, chng trnh s ly theo mc nh . Mi quan h gia hai h to ny thng qua gc b ( b Angle ) hay im ph (Reference point ) .

Cc loi phn t s dng trong chng trnh bao gm :

Phn t FRAME l phn t dng cho cc kt cu h thanh . Phn t m t qua hai nt I v J ,c mt ct ngang khng i hoc thay i lin tc . Ti trng c th t trn nt hoc

phn t .Mi nt c 6 bc t do ,ni lc phn t cho lc dc ,lc xon , m men v lc ct

trong hai mt phng . Chng trnh c th tnh cho mt s loi phn t thanh c bit nh phn t ko thun tu, phn t nn thun tu v phn t cp .

Phn t PLATE / SHELL dng cho cc kt cu h tm , sn, v . . . c m t qua 3-4

nt , k hiu I , J, K, L chiu dy phn t c th khc nhau ti mi nt . Mi nt c th c 6 bc t do . Ti trng c th t trn nt hoc phn b u hay khng u trn phn t .

i vi ti trng phn b trn phn t ,chng trnh c th t tnh v qui i v cc cnh

ca phn t . Ni lc ca phn t cho ti cc nt l lc ct, lc mng v m men un , cc ng sut chnh, gc xc nh phng chnh.

Phn t SOLID dng trong cc kt cu dng khi c ng sut theo c 3 phng ( v d

cho kt cu p b tng, cc kt cu t hoc . . .).Phn t SOLID c th c t 6 n 9 nt , c h to ring trng vi h to chung X, Y, Z . Cc nt k hiu t 1-9 v ni

lc a ra ti cc nt gm cc ng sut php theo cc phng X,Y,Z , cc ng sut ct ,

cc ng sut chnh . Phn t ny khng khai bo bng ho c m phi vit bng file text .

So vi mt s chng trnh cng thi ,iu kin bin trong STADD-III kh a dng, ngoi

cc gi c nh nh ngm, khp c nh, khp di ng , gi n hi c cc phng theo phng ca h to chung, chng trnh cho php khai bo cc lin kt xin theo mt

phng bt k hoc mt lin kt khng phi ngm,khp c t hp t cc thnh phn

ngn cn chuyn v . Chng trnh c th t xc nh lin kt n hi t din tch y mng v h s nn .

Cc ti trng c th t trn m hnh kt cu v c tnh trong STADD-III bao gm : cc

ti trng tnh thng thng nh ti trng tp trung ti nt , ti trng tp trung trn phn t ,chuyn v cng bc ca cc gi ta ,ti trng phn b trn phn t ( kh a dng so vi

mt s chng trnh tnh ton kt cu khc ), ti trng phn b trn sn, ti trng bn thn

, cc ti trng nhit , lc p mt, ng sut trc . i vi ti trng ng , chng trnh tnh cho cc ti trng ph phn ng ( Response spectrum -ti trng ng t theo UBC ) , cc

ti trng hm thi gian ( Time History ). Chng trnh c kh nng t ng tnh ti trng

gi , phn phi ti trng sn v cc phn t thanh , ti trng ng t a v ti trng tnh (theo tiu chun UBC ).


Tn phn

45

Kh nng phn tch chng trnh ca STADD-III kh linh ng, ngi dng c th thay i cc d liu trong tp d liu vo trong cng ln chy ,chng trnh s phn tch nhiu

ln theo cc d liu khc nhau v kt qu cc phn tch ny c th t hp dng cho qu

trnh thit k . Cc kiu phn tch kt cu trong STADD-III c th l : phn tch cng , phn tch theo P-Delta ( xt n m men th cp do lc dc v chuyn v ngang gy ra ),

phn tch phi tuyn ( xt n s bin dng c chuyn v ln ). Ngoi ra chng trnh

tnh cho bi ton ng gm tnh cc dao ng ring ca kt cu , phn tch cc ti trng ng v nhm cc ti trng di ng ( trong bi ton cu ).

Trong STADD-III cung cp th vin cc kt cu mu. to mt m hnh mi c th s

dng mt trong nhng kt cu thit lp sn do chng trnh cung cp . Cc kt cu ny c dng n gin v u nhau v kch thc . Chng c th l dn , khung phng,

khung khng gian, v tr, v cu ... Ngi s dng c th dng mt kt cu mu hoc

ghp ni nhiu kt cu vi nhau hoc ghp vo mt kt cu c to thnh mt kt cu mi cho mnh hoc da trn nhng m hnh ny bin i li kch thc cho ph hp

vi kt cu thc mong mun .

Kh nng thit k ca STADD-III c th thit k cc cu kin bng thp, btng v g .

Ngoi ra chng trnh c th thit k mt s dng ca mng n .

i vi kt cu thp, qui trnh thit k da theo cc tiu chun ca AISC-ASD, AISC-LRFD v AASHTO . Trong qu trnh thit k , chng trnh cung cp sn cc th vin cu

kin mu , ngi dng c th chn mt hoc danh sch cc cu kin m chng trnh cn

dng trong qu trnh thit k .Ngi dng cng c th cho chng trnh t chn tit din v sau qu trnh thit k s a ra kt qu cui cng. Kt qu cho bit cu kin c

kh nng chu lc khi kim tra trong thit k hay khng, tn ca th vin cha cu kin

chn, v tr mt ct gy ni lc nguy him v trng hp ti trng gy ra ni lc nguy him . . .

i vi kt cu b tng , thit k theo cc tiu chun ca ACI318 , BS8110 cho cc cu

kin thanh v tm chu un .Kt qu thit k cho bit s lp thp cn b tr trong cu kin, cc tham s cn thit lin quan n vic b tr ct thp nh khong cch, s lng ...

Giao din ho ca STADD-III

Giao din ho ca STADD-III b tr mt mn hnh chnh c y d cc chc nng khi to ( theo ho hay file text ) , tnh ton, thit k v hin th . Mi chc nng l mt m

un c lp trong c cc menu v hp thoi phc v cho chc nng . Mn hnh cu

trc ca mi m un thng thng gm thanh Menu chnh , thanh cng c dc v ngang ngi s dng d dng truy cp n nhng thao tc thng dng nht . Thng thng


Tn sch

46

m un no cng c cc cng c cho hin th ,n thng l dng chn s ca s cn m v hng nhn cho tng ca s . . . Cc menu v hp thoi u c tnh phn cp ph

thuc vo lin quan n d liu ca n .Mt phn ln ca mn hnh dng cho vng

hin .

Kt qu ca STADD-III : c th hin trn mn hnh hoc a ra my in. Trong tp kt qu

a ra , ngi dng c th cho in cc d liu vo ( nh s hnh hc , s ti trng,

lin kt . . .) v cc kt qu tnh ton trn cng mt file . Ni lc tnh ton hoc cc kt qu thit k va hin theo ho va c th hin theo cc bng biu .

Trong ho ca mn hnh, chng trnh c th hin cc s chuyn v ti cc mt ct

khai bo theo dng tnh hoc ng , cc biu ni lc km theo cc gi tr ni lc tng ng , s chuyn v ti cc nt , s cho bit cc v tr v gi tr ph hoi kt

cu, cc biu ng sut v cc dng dao ng ...

Trong file text c th coi nh mt bo co tng hp ca ngi thc hin tnh ton, trong bao gm c d liu v kt qu nh: c th in ra tp d liu vo , cc s v biu ca

kt cu khi cha tnh ton v sau khi tnh ton, cc kt qu bng s v chuyn v , ni lc,

thit k . . . , s lng biu cn in ra ,cc loi kt qu cn in ph thuc vo khai bo ca ngi dng. So vi cc phn mm khc y l nhng tin li cho ngi s dng v d

dng cho vic c v hiu kt qu .

Hnh 2.5 Giao din ca STADDIII

3. Chng trnh ADINA

- L b chng trnh tnh ng lc hc phi tuyn cho cc h c hc vt rn bin dng, c hc cht lng, cht kh v c hc vt ri bng phng php phn t hu hn.

- Phn t a dng : 10 loi phn t (phng , khng gian , phn t nc , dn v dy cp,phn t ng tr ... )


Tn phn

47

- Cho bit m hnh ph hoi ca cc c cu

- Xc nh trng thi ng xut nhit ca h

- Gii cc bi ton tip xc

- Gii cc bi ton tng tc gia kt cu v cht lng

4. Chng trnh SAMCEP

- L b chng trnh hon chnh m hnh ho, phn tch, m phng kt cu

- Thc hin bi cc chuyn gia ca cc trng H Php , B , c .

- Phn tch cc kt cu tuyn tnh, phi tuyn , mt n nh do un dc

- Gii cc bi ton c hc, c kh ( tnh n cc chuyn ng trn xoay)theo LT c hc ph hu

- Phn tch cc bi ton nhit, nhit c hc

- Phn mm Rotor phn tch ng KC c chuyn ng quay ( cho vn tc ti hn, ni lc theo t ...)

- D dng khi to s tnh, hoc ghp ni chng vi nhau, c th vin mu , h li ph tr

- T cp nht cc d liu c lin quan n nhau

- C hng dn tng phn chi tit, thun tin cho ngi s dng

- Dng cc phn t thanh, dm , mng, v

- Kt qu hin di dng bng biu , biu , ng ng ng sut ti cc mt ngoi, mt ct , 2D hoc 3D


Tn sch

48

5. Phn mm ETABS:

Extended 3D Analysis of Building Systems: y l mt phn mm c sn xut v pht

trin bi hng phn mm xy dng ni ting th gii CSI (Computer & Structures INC).

Phn mm chuyn tnh ton nh cao tng, cho php ngi dng xy dng m hnh nh cao tng mt cch nhanh chng, cung cp cc la chn t ng v chuyn dng nhm

phn tch, thit k bi ton mt cch nhanh chng v tin li.

Hnh 2.6

Hnh 2.7

c xy dng trn mI trng Windows, nn mang y cc tnh nng ha, ht sc thn thin.

- Tng Tng T (Similar Stories): Cho php nhanh chng xy dng m hnh cc tng c mt bng kt cu ging ht nhau. Cng mt lc v c rt nhiu tng, cng nh gn ti trng cho tt c cc dm sn c khai bo cng mt Tng Tng T


Tn phn

49

- Tng ch (Master Story): La chn mt tng lm ch, thit lp cc tng khc tng t tng ch.

Hnh 2.8

- Xy dng m hnh nh cao tng rt nhanh chng, vi cc tnh nng v phn t c m rng cho php ngi dng v cc cu kin ct, vch ngay trn mt bng (Plan). Chiu di nhng cu kin ny s c tnh ton da trn chiu cao tng thit lp t h li.

- Ngoi vic m hnh c xy dng bng tay, Etabs cho php Nhp v Xut m hnh thng qua mi trng AutoCAD rt d dng

Hnh 2.9


Tn sch

50

Xy dng h li, cc cu kin trong CAD v a vo layer hp l. Sau s dng

chc nng Import trong Etabs, ngi s

nhanh chng c c m hnh tnh ton ng vi bn v.

Lu : File CAD c lu di dng

*.DXF.

S dng Etabs s h tr ngi dng trong

cc thao tc tnh ton vi cc thnh phn

ng rt nhiu. Nh cc khai bo v khi lng, ngoi cch khai bo trc tip khi

lng tp trung ti Nt (Mass), vi Etabs

ngi dng c th khai bo lun Ngun khi lng (Mass Source), khi lng s

c ly da trn cc tI trng khai bo

trn cng trnh tnh cc thnh phn ng

Hnh 2.10

S dng cc tn s dao ng sau ln u chy Etabs v s dng tn s tnh ton

cc thnh phn ng. Tm cng, Tm khi lng l cc v tr quan trng trong thao tc tnh ton gi ng, cng c chng trnh t tnh. Nh ngi dng c th t cc ti ng vo ng tm khi lng tnh ton, ng vi mt s tiu chun hin nay.

Hnh 2.11


Tn phn

51

Vch cng l cu kin khng th thiu trong kt cu nh nhiu tng, v vy Etabs cng cho php ngi dng tnh ton v thit k vi Vch cng.

Cng nh vi bi ton khung, bi ton vi vch cng cho php ngi dng la chn 2

dng bi l kim tra v thit k

Giao din nhp cc thng s tnh ton, c th l b tr thp cho bi ton kim tra vch.

Hnh 2.12

Bi ton thit k s tr v cho ngi dng l cc gi tr ct thp yu cu cho tng tm

vch cn thit k

Bi ton kim tra s cho bit t l gia thit k v kh nng chu ti ca cng trnh ca

tng tm vch cn kim tra

Chia sn v dm: Ngi dng Etabs s cm thy nh nhng hn vi chc nng

chia sn v dm t ng ca chng trnh.

C rt nhiu la chn Auto Mesh vi cc i tng Area v Auto Frame Subdivide

vi cc i tng Line

Xem ni lc: Etabs cho php ngi dng xem ni lc rt chi tit thng qua h thng

ha ca chng trnh

Hnh 2.13


Tn sch

52

thun tin trong vic tnh ton th Etabs cng h tr ngi dng xut kt qu ra cc file

di rt nhiu dng khc nhau nh Text, Excel, Access,..

Ngoi ra cng th xut kt qu ni lc t Etabs sang SAFE i tnh ton cc bn sn

tnh ton kt cu cho mt cng trnh cao tng, th Etabs s l mt trong nhng phm

mm tt nht cc bn la chn.


chuong 2- tin học

Documents