etabs - mr tran quang hien

8/10/2019 ETABS - Mr Tran Quang Hien

http://slidepdf.com/reader/full/etabs-mr-tran-quang-hien 1/199

HƯỚ NG D ẪN TÍNH TOÁN K Ế T C Ấ U

V Ớ I PH ẦN M ỀM

ETABS 9.04

GVHD: ThS. Trần Quang Hiền.SVTH: Dươ ng Phướ c Quang Minh.



(Màn hình làm việc chính của ETABS)



Bài số 1: Làm quen vớ i ETABS.

Bướ c 1:Sau khi khở i động ETABS, ta tiến hành chọn hệ thống đơ n vị cho bài toán là

(Ton-m) ở góc dướ i bên phải của màn hình làm việc chính của ETABS.

Bướ c 2: Tạo lướ i.Trong ETABS, việc thiết lậ p các mô hình các phần tử (dầm, cột…) đều đượ c thiết

lậ p trên một hệ thống lướ i. Do đó, công việc đầu tiên của ta là tạo hệ lướ i, đây cũng chínhlà một đặc điểm khác so vớ i SAP.

Chọn File New Model. Cửa sổ New Model Initialization xuất hiện như sau.

Kích chuột vào nút của hộ p thoại trên. Lúc này, hộ p thoại BuildingPlan Grid System and Story Data Definition xuất hiện.

(H ộ p thoại khai báo số t ầng và hệ thố ng l ướ ihình chiế u bằ ng của công trình)



Giải thích các thông số cần khai báo trong hộ p thoại Building Plan Grid Systemand Story Data Definition:

Ở ô Grid Dimensions (Plan)

Ở ô Story Dimensions

Trong bài số 1 này, ta cần tạo một hệ thống lướ i có dạng như sau.

- Number Lines in X Direction: Số đườ ng lướ itheo phươ ng X.- Number Lines in Y Direction: Số đườ ng lướ itheo phươ ng Y.- Spacing in X Direction: Khoảng cách 2đườ ng lướ i theo phươ ng X.- Spacing in Y Direction: Khoảng cách 2đườ ng lướ i theo phươ ng Y.

- Number of Stories: Số tầng.- Typical Story Height : Chiều cao mỗi tầng trên.- Bottom Story Height : Chiều cao tầng tr ệt.



Ta nhậ p các thông số như sau.

Kích chuột nút , màn hình chính ETABS xuất hiện mô hình lướ i như sau.



Ở cửa sổ 3D ta tiến hành xoay hình để có đượ c góc nhìn rõ hơ n. Ta tiến hành thaotác xoay hình như sau.- Kích chuột vào cửa sổ 3-D View (xác định làm việc ở cửa sổ này).- View Set 3D View…. Hộ p thoại Set 3D View xuất hiện, tiế p đó tat hay đổi cácthông số như sau.

(H ộ p thoại Set 3D View lúc đầu) (Thay đổ i các thông số góc nhìn)

Lúc này, ta có màn hình làm việc chính như sau.



Cách di chuyể n các mặt l ướ i:

M ặt l ướ i hình chi ế u bằng:

Khi kích chuột làm việc ở cửa sổ 2D, ta sẻ thấy ở cửa sổ 3D có 1 vệt sáng. Vệt

sáng đó là mặt lướ i đang đượ c thể hiện ở 2D.

Ta có thể di chuyển các mặt lướ i đó bằng cách kích chuột vào các cặ p nút

M ặt l ướ i hình chi ế u đứ ng:

Ngay từ lúc đầu, ETABS đã mặc định thể hiện mặt lướ i hình chiếu bằng. Do đóđể thể hiện mặt lướ i theo hình chiếu đứng ta làm như sau.

View Set Elevation View…. Hay ta kích chuột vào nút ở thanh công cụ.Lúc này, hộ p thoại Set Elevation View xuất hiện.

Mặt lướ i hình chiếu đứng có 2

dạng, dạng mặt lướ i theo tr ục 1 4 vàdạng mặt lướ i theo tr ục A D. Do đó, ở hộ p thoại Set Elevation View trong ôElevations thể hiện các tr ục của mặt lướ ihình chiếu đứng mà ta cần chọn để thể hiện ở cửa sổ 3D.



Trong ô Elevations của hộ p thoại Set Elevation View, ta chọn 1 để thể hiện mặt

lướ i hình chiếu đứng đi qua tr ục 1. Chọn để k ết thúc. Lúc này, cửa sổ làm việcchính của ETABS có dạng như sau.

Ta cũng dùng cặ p nút để di chuyển mặt lướ i hình chiếu đứng theo cáctr ục khác (2, 3, 4, A, B, C, D).

Nếu đang thể hiện mặt lướ i hình chiếu đứng mà ta lại muốn chuyển sang mặt lướ itheo hình chiếu bằng. Ta làm như sau.

View Set Plan View…. Hay ta kích chuột vào nút ở thanh công cụ. Lúcnày, hộ p thoại Select Plan Level xuất hiện.

Chú ý: Vệt sáng thể hiện mặtlướ i nằm ở tr c 1.

Tiế p đó, ta chọn số tầng(story) trong ô Select của hộ p thoạiSelect Plan Level mà tại đó mặt lướ i

sẽ đượ c thể hiện. Bấm để k ết thúc.



Bài 2:

A. Nhập dữ liệu:



Bướ c 2: Tạo lướ i.




Kích chuột vào nút của hộ p thoại trên. Lúc này, hộ p thoại BuildingPlan Grid System and Story Data Definition xuất hiện và ta thay đổi các thông số như sau.

Đây là mô hình lướ i 2D (x, z) nên ta có số đườ ng lướ i theo phươ ng tr ục y chỉ có1. Cũng chính vì theo phươ ng tr ục y chỉ có 1 đườ ng lướ i nên khoảng cách của các đườ nglướ i theo phuơ ng tr ục y ta không cần nhậ p (không quan tâm_ để như mặc định).

Bấm nút để k ết thúc bướ c tạo lướ i. Lúc này, màn hình làm việc chínhcủa ETABS có dạng như sau.



Xoay hình 3D: Để dễ nhìn ta xoay hình ở cửa sổ 3D theo về mặt phẳng (x, z).

- Kích chuột vào cửa sổ 3-D View (xác định làm việc ở cửa sổ này).- View Set 3D View…. Hộ p thoại Set 3D View xuất hiện, tiế p đó ta thay đổi cácthông số như sau.

Bấm nút để k ết thúc. Cửa sổ 3D có dạng như sau.

Trong tr ườ ng hợ p này, ta có thể làm

nhanh bằng cách bấm vào nút trongô Fast View của hộ p thoại Set 3D View.



Bướ c 3: Chèn khung phẳng.

Sau khi đã tạo xong hệ lướ i phẳng ở bướ c 2, ta tiến hành tạo các khung theo hệ lướ i.

Edit Add to Model from Template Add 2D Frame…. Hộ p thoại 2D

Frame xuất hiện.

Giớ i thiệu về hộ p thoại Portal Frame.

Ô Geometry:

Kích chuột vào nút 2D Frame ở hộ p thoại 2D Frame, hộ p thoại Portal Framexuất hiện.

- Number of Stories: Số tầng.- Number of Bays: Số nhị p.- Bay Width: Bề r ộng mỗi nhị p.



Ô Restraints at Bottom: Là ô khai báo (gán) điều kiện biên cho các nút ở chân cột.

Trong bài này ta gắn điều kiện biên là “ngàm” cho các nút ở chân cột, nhưng ta sẽ không làm ở ngay bướ c này mà tách ra thành một bướ c riêng ở các bướ c phía sau. Nên tachọn None.

Khai báo lại hộ p thoại Portal Frame như sau.

Bấm để k ết thúc. Lúc này, hộ p thoại Properties of Object xuất hiện, tatắt hộ p thoại này.

Lúc này, dấu nhắc con chuột có dạng mũi tên đen hướ ng lên. Ta bấm nút Esc ở bàn phím để tr ở về tr ạng thái bình thườ ng.

Chú ý: Khi khai báo lại hộ p thoại Portal Frame ta thấy hình như ta khai báo thiếumột giá tr ị, đó chính là chiều cao mỗi tầng. Thực ra việc này ETABS đã làm giúp mình bở i vì cách thức làm việc của ETABS là chiều cao mỗi tầng bằng chiều cao của mỗi tầnglướ i.

- None: Không gán điều kiện biên.-

Pinned: Gối cố định.- Fixed: Ngàm.



Khi gán khung lên hệ lướ i xong, thì ta chú ý có sự thay đổi màu sắc ở màn hìnhchính. Khung có màu vàng, lướ i có màu tr ắng.

Bướ c 4: Đóng cử a sổ 2D, thay đổi hướ ng nhìn cử a sổ 3D theo hình chiếu đứ ng.

Nếu như ở Bướ c 2 ta không tiến hành việc xoay hình thì đến lúc này ta phải tiếnhành xoay hình. Ngoài ra, ta còn có một cách mà không cần xoay hình mà k ết quả vẫn

giống như việc xoay hình đó là thay đổi hướ ng nhìn cửa sổ 3D theo hình chiếu đứng.View Set Elevation View…. Hay ta kích chuột vào nút ở thanh công cụ.

Lúc này, hộ p thoại Set Elevation View xuất hiện.

Lúc này ở cửa sổ 3D có dạng như sau.

Chọn tr ục 1 ở ô Elevations

và bấm nút để k ết thúc.



Bướ c 5: Gán điều kiện biên.

Ở bướ c 3 chèn khung phẳng, ta có thể gán điều kiện biên cho các nút ở chân cột. Nhưng trong bài này việc gán điều kiện biên đượ c tách ra thành một bướ c riêng để giúpngườ i học biết thêm một cách khác.

Chọn các nút ở chân cột bằng 1W.

Assign Joint/Point Restraints (supports)…. Hộ p thoại Assign Restraintsxuất hiện. Tiế p đó, ta khai báo điều kiện biên là ngàm .

Bấm nút để k ết thúc. Lúc này, ở các nút chân cột xuất hiện các biểutượ ng ngàm như sau.



Bướ c 6: Khai báo các đặc trư ng vật liệu.

Define Material Properties…. Hộ p thoại Define Materials xuất hiện như sau.

Trong ô Materials chọn CONC (bêtông), tiế p đó chọntrong ô Click to:. Hộ p thoại Material Property Data xuất hiện.



Phân tích hộ p thoại Material Property Data:Trong ô Analysis Property Data:

Nhậ p lại các thông số trong hộ p thoại Material Property Data như sau:

Mass per unit Volume: Khối lượ ng riêng.Weight per unit Volume: Tr ọng lượ ngriêng.Modulus of Elasticity: Modun đàn hồi.Poisson’s Ratio: Hệ số Poisson.Coeff of Thermal Expansion : Hệ số dãn nở nhiệt.Shear Modulus: Modun đàn hồi tr ượ t.



Chú ý:

- Giá tr ị Khối lượ ng riêng của bêtông (Mass per unit Volume) ta nhậ p là 0. Điềuđó không có ngh ĩ a là Khối lượ ng riêng của bêtông bằng 0 mà thực ra trong bàitoán này giá tr ị KLR không sử dụng đến. KLR chỉ để phân tích bài toán động học,

mà trong bài này ta chỉ phân tích ở dạng t ĩ nh học.- Giá tr ị Môđun đàn hồi tr ượ t (Shear Modulus) là giá tr ị mà ta không cần nhậ p, bở i vì máy đã tính giúp ta dựa theo công thức sau:

( )ν +

=

12

E G

Trong đ ó:G _ Môđun đàn hồi tr ượ t.E _ Môđun đàn hồi.ν _Hệ số Poisson.

-

Trong quá trình nhậ p các giá tr ị trong ô Analysis Property Data ta thấy giá tr ị Môđun đàn hồi tr ượ t (Shear Modulus) không thay đổi, điều đó không có ngh ĩ a làmáy đã không tính theo công thức trên, mà thực ra ta muốn xem giá tr ị Môđunđàn hồi tr ượ t mớ i ta phải vào lại hộ p thoại Material Property Data sau khi đã

bấm nhậ p các hệ số như trên.

Cuối cùng, bấm nút hai lần để k ết thúc bướ c khai báo vật liệu.

Bướ c 7: Khai báo tiết diện.

Define Frame sections…. Hộ p thoại Define Frame Properties xuất hiện.



1. Khai báo tiết diện cho cột:

Chọn Add Rectangular bằng cách bấm nút r ải xuống trong ô

của ô Click to: như hình minh học dướ i đây.

Ngay lậ p tức, hộ p thoại Rectangular Section xuất hiện và ta nhậ p lại các giá tr ị như sau.

Trong hộ p thoại Rectangular Section ở ô Dimensions có 2 giá tr ị. Depth (t3) làchiều cao của tiết diện, Width (t2) là bề r ộng của tiết diện.

Bấm nút để hoàn thành việc khai báo tiết diện cho cột.



2. Khai báo tiết diện cho dầm:

Ta tiến hành các bướ c làm tươ ng tự như khai báo cho cột và nhậ p các giá tr ị như sau.

Bướ c 8: Gán tiết diện vừ a khai báo cho các phần tử .

1. Gán tiết diện cho cột:

- Chọn các cột bằng 5 CW (Crossing Window).- Assign Frame/Line Frame Section…. Hộ p thoại Assign Frame Properties xuất hiện.

- Chọn C0404 trong ô Properties của hộ p thoại Assign Frame Properties r ồi bấm nút

để k ết thúc.



2. Gán tiết diện cho dầm:

- Chọn các cột bằng 5 W.- Làm tươ ng tự như cột.

Sau khi gán xong tiết diện cho cột và dầm, thì bên cạnh cột và dầm xuất hiện cáctên tiết diện mà ta đã đặt trong bướ c 7 khai báo tiết diện.



Để tắt các ký hiệu tên tiết diện ta kích chuột vào nút . Hộ p thoại Set Building

View Options xuất hiện. Tiế p đó bấm nút để tắt hộ p thoại Set Building ViewOptions. Lúc này, các ký hiệu tên tiết diện sẽ không đượ c thể hiện.

Bướ c 9: Khai báo và gán tải trọng.

1. Khai báo tỉnh tải.

Define Static Load Cases…. Hộ p thoại Define Static Load Cases Names xuất hiện.

Trong cột Load ta thay DEAD bằng TINHTAI, tiế p đó ta kích chuột vào nút

thì DEAD sẽ đượ c thay thế bằng TINHTAI. Kích chuột vào LIVE ở

cột Load tiế p đó kích chuột vào nút để xoá LIVE. Ta có hộ p thoạiDefine Static Load Cases Names như sau.



Bấm để k ết thúc.

Chú ý: Thông số Self Weight Mutiplier trong hộ p thoại Define Static Load CasesNames đượ c gọi là hệ số nhân dành cho tr ọng lượ ng bản thân. Ở trong phần khai báo trênta khai báo hệ số này là 1. Điều đó có ngh ĩ a là ETABS sẽ tự tính thêm phần tr ọng lượ ng

bản thân của công trình mà ta không cần phải tính. Nếu ta nhậ p hệ số trên là số 0, thì khigán tải tr ọng ta phải gán tổng tải tr ọng bao gồm tải tr ọng bản thân và tải tr ọng ngoài.

2. Gán lự c phân bố cho dầm.

a. Gán l ự c phân bố cho d ầm t ầng 1, 2, 3.

Chọn các dầm tầng 1, 2, 3 bằng 3 W.Assign Frame/Line Loads Distributed…. Hộ p thoại Frame Distributed

Loads xuất hiện và ta khai báo như sau.

Lực phân bố ( Distributed Load ) có 2 dạng, dạng phân bố đều (Uniform Load ) vàdạng phân bố không đều (Trapezoidal Loads). Trong bài này ta chỉ sử dụng dạng phân

bố đều, nên ta chỉ khai báo trong ô Uniform Load và trong ô Trapezoidal Loads khôngkhai báo.

Trong ô Load Type and Direction ta chọn phươ ng của lực là Gravity (tr ọnglực). Nên khi nhậ p giá tr ị ở ô Uniform Load ta nhậ p là +0.5 vì lực phân bố có chiềuhướ ng xuống cùng chiều của tr ọng lực.

Bấm nút để k ết thúc.



b. Gán l ự c phân bố cho d ầm t ầng 4, 5.



Để tắt các ký hiệu lực phân bố ta kích chuột vào nút . Hộ p thoại Set Building

View Options xuất hiện. Tiế p đó bấm nút để tắt hộ p thoại Set Building ViewOptions. Lúc này, các ký hiệu lực phân bố sẽ không đượ c thể hiện.

Bướ c 10: Gán số mặt cắt cho tất cả các phần tử .

Chọn tất cả các phần tử bằng cách bấm vào nút ở thanh công cụ bên trái mànhình chính.

Assign Frame/Line Frame Output Station…. Hộ p thoại Assign OutputStation Spacing xuất hiện. Ta nhậ p giá tr ị như sau.


Dùng nút để tắt sự thể hiện các ký hiệu số mặt cắt bên cạnh các phần tử.

Bướ c 11: Phân tích bậc tự do.

Analyse Set Analysis Options…. Hộ p thoại Analysis Options xuất hiện.

Chọn nút và xoá dấu ở phần phân tích động học (Dynamic

Analysis), sau đó bấm nút để k ết thúc.



B. Lư u bài toán vớ i tên BT02.

C. Giải bài toán.

Analyse Run Analysis hay bấm vào nút .



D. Khảo sát đồ hoạ.

1. Xem hình d ạng ban đầu:

Sau khi giải bài toán, ETABS thể hiện khung dướ i dạng đã bị biến dạng. Do đó để

xem lại hình dạng ban đầu của khung ta làm như sau.Display Show Undeformed shape

2. Xem hình d ạng đ ã b ị bi ế n d ạng:

Display Show Deformed Shape.... Hộ p thoại Deformed Shape xuất hiện.


3. Xem phản l ự c ở chân cột:

Display Show Member Forces/Stress Diagram Support/ SpringReactions.... Hộ p thoại Point Reaction Forces xuất hiện.




(giá tr ị phản l ự c ở d ướ i chân cột)

4. Xem bi ể u đồ nội l ự c:

Display Show Member Forces/Stress Diagram Frame/Pier/SpandrelForces.... Hộ p thoại Member Force Diagram for Frames xuất hiện.

- Trong ô Load ta chọn nội lực do TINHTAI gây ra.

-

Trong ô Component ta chọn thành phần nộilực cần xem.+ Axial Force: Lực dọc.

+ Torsion: Moment xoắn.+ Shear 2-2: Lực cắt theo phươ ng 2-2.+Moment 2-2: Moment quay quanh tr ục 2-2.+Inplane Shear : Lực cắt trong mặt phẳnglàm việc.+ Inplane Moment : Moment uốn trong mặt phẳng làm việc.

- Bấm nút để xem thành phần nộilực đã chọn.



Dầm số 1

(Biể u đồ nội l ự c Moment 3-3)

Để xem biểu đồ nội lực Moment 3-3 ở dầm số 1 một cách chi tiết, ta đưa chuộtđến dầm số 1 r ồi kích phải chuột. Lúc đó, hộ p thoại Diagram for Beam B1 at StrorySTORY1 (D0304) xuất hiện.



Phân tích hộ p thoại Diagram for Beam B1 at Strory STORY1 (D0304):

Ô Equivalent Loads (Biểu đồ lực quy đổi)

Ô Shears (Biểu đồ lực cắt_trong TH này là lực cắt theo phươ ng 2-2)

Ô Moments (Biểu đồ moment_trong TH này là moment 3-3)

Ô Deflections (Biểu đồ biến dạng)

Ô Display Options

Khi chọn chế độ Scroll for Values trong ô Display Options ta có thể dùng chuộtnhắ p vào và rê con chạy đến vị trí cần xem giá tr ị nội lực và biến dạng.

Scroll for Values _Cho phép giá tr ị nội lực ở các vị trítheo ý muốn.Show Max _Hiển thị giá tr ị nội lực max.



Khi ở tr ạng thái biến dạng (mục 2 phần D), ta kích phải chuột vào nút số 1. Lúcđó, hộ p thoại Point Displacements xuất hiện. Hộ p thoại này thể hiện giá tr ị biến dạng củanút số 1 theo các phươ ng.

Qua hộ p thoại này ta biết đượ c nút 1 bị biến dạng xuống theo phươ ng x một đoạn0.000196 mét.

Tr ở lại việc phân tích nội lực của dầm số 1. Ở hộ p thoại Diagram for Beam B1

at Strory STORY1 (D0304) trong ô biến dạng Deflections, ta xem biến dạng ở đầu dầm(trùng vớ i nút số 1) đượ c k ết quả như sau.

1.959E-04 mét = 0.000196 mét

* Chú ý: Ta phải chọn chế độ cho xem k ết quả tuyệt đối (Absolute)

E. Lư u và đọc k ết quả phân tích bài toán dướ i dạng file văn bản.

Sau khi giải bài toán xong. Chọn File Print Tables… Analysis Output….Hộ p thoại Print Output Tables xuất hiện.

Trong ô Type of Analysis Results ta chọn các giá tr ị cần phân tích. Trong bài nàyta chọn 3 giá tr ị: Displacement, Reactions, Frame Forces (nội lực trong các phần tử).



Tiế p đó, kích chuột vào nút . Hộ p thoại Select Output xuấthiện.

Trong hộ p thoại Select Output, ta chọn TINHTAI Static Load trong ô Select.

Bấm nút để k ết thúc việc chọn lực phân tích. Lúc này, ta lại tr ở về vớ i hộ pthoại Print Output Tables. Kích ở ô Print to File, ngay lúc đó ở ô File Name xuấthiện đườ ng dẫn của file k ết quả phân tích.

Nếu muốn thay đổi đườ ng dẫn cho file k ết quả phân tích, ta kích vào nút

bên cạnh dòng đườ ng dẫn và chọn đườ ng dẫn khác.




Để xem file bai2.txt ta làm như sau. File Display Input/Output Text Files….Hộ p thoại Display Text File xuất hiện. Ta chọn đườ ng dẫn tớ i file bai2.txt r ồi bấm nút

để mở .

(K ế t quả chuyể n vị t ại các đ iể m thuộc các t ầng)

Giải thích:- STORY: Tên tầng _ Ví dụ STORY5 là tầng số 5. Cách viết trong ETABS là viết

từ tầng cao nhất cho đến tầng tr ệt (BASE).- POINT: Tên điểm nút tươ ng ứng vớ i tầng ở cột STORY. Số điểm đượ c đánh dấu

thứ tự từ trái sang phải theo số tầng. Các nút ở tầng BASE chính là các chân cột.- LOAD: Tên loại tải tr ọng.- UX, UY, UZ : 3 thành phần chuyển vị.-

RX, RY, RZ: 3 thành phần góc xoay.



(Phản l ự c ở chân cột)

Đối chiếu mục 3 phần D ta có phản lực của chân cột ngoài là 17.61.

(N ội l ự c ở cột)



Giải thích:- LOC: Vị trí của các mặt cắt. Trong bướ c 10, ta đã gán số mặt cắt cho tất cả các

phần tử là 5 nên trong cột LOC ứng vớ i mỗi cột (C1, C2,…) đều có 5 vị trí mặtcắt.

- P: Lực dọc.

-

V2, V3: Lực cắt theo phươ ng 2-2 và 3-3.- T: Moment xoắn.- M2, M3: Moment xoay quanh tr ục 2-2 và 3-3.

Chú ý :

Ta có cột cao 5m, đượ c chia ra làm 4 đoạn bở i 5 mặt cắt tưở ng tượ ng. Như vậymỗi phân đoạn dài 1.25m. Như vậy vị trí các mặt cắt phân đoạn sẽ phải là như sau.

Nhưng trong bản báo cáo, vị trí các mặt cắt lại là . Vậy vì sao?Vì khi khai báo hệ khung dầm và cột chỉ đượ c thể hiện bở i các thanh mảnh nối vớ i nhautại các nút. Còn trong thực tế, ta biết dầm cao 0.4m nên chiều cao của cột lúc này chỉ còn4.6m (tính ở mép dầm dướ i). Do vậy, chiều dài mỗi phân đoạn của cột là 1.15.

0.00001.2500

2.50003.75005.0000



(N ội l ự c ở d ầm)

Ta có dầm dài 4m, đượ c chia ra làm 4 đoạn bở i 5 mặt cắt tưở ng tượ ng. Như vậymỗi phân đoạn dài 1.25m. Như vậy vị trí các mặt cắt phân đoạn sẽ phải là như sau.

Nhưng trong bản báo cáo, vị trí các mặt cắt lại là . Vậy vì sao? Trongthực tế, chiều dài mỗi dầm dài 4m đượ c tính từ tâm cột này đến cột kia. Nhưng cột có bề r ộng là 0.4m nên giá tr ị mặt cắt phân đoạn đầu tiên đượ c tính ở mép cột này là 0.2m vàđến mép cột kia là 3.8m.

0.00001.0002.0000

3.00004.0000



Một vài lư u ý:

1.

Trong bài ta có đề cậ p đến 2 vấn đề đó là W (Window) và CW (CrossingWindow). W, CW chính là dùng chuột để bắt các phần tử (dầm, cột) bằng cách rêchuột thành 1 hình tứ giác (Window). W là rê chuột từ trái sang phải, và chỉ bắt

đượ c đối tượ ng khi đối tượ ng đó đượ c ôm tr ọn. CW là rê chuột từ phải sang tráivà chỉ cần cắt qua (crossing) đối tượ ng thì đã bắt đượ c đối tượ ng.

2. Trong bài ta đề cậ p đến 2 tr ục toạ độ. Một là hệ tr ục toạ độ chính (x, y, z), hai làhệ tr ục toạ độ địa phươ ng (1-1, 2-2, 3-3). Mỗi một phần tử đều có một hệ tr ục toạ độ địa phươ ng riêng. Chính nhờ hệ tr ục toạ độ này mà ta xác định đượ c các thành phần nội lực của các phần tử như V2, M3…



3. Hệ tr ục địa phươ ng của phần tử Frame.

Dầm:

(H ệ tr ục địa phươ ng của phần t ử d ầm)

• Trục 1: Đi từ đầu đầu đến đầu cuối của phần tử.• Trục 2: Song song và cùng chiều vớ i tr ục z.•

Trục 3: Đượ c tạo ra từ 2 tr ục <1> và <2> theo nguyên tăc bàn tay phải.• Nguyên tắc bàn tay phải: Đặt bàn tay phải sao cho tr ục <1> đ âm vào lòng

bàn tay và chiề u t ừ cổ tay cho đế n các ngon tay là chiề u của tr ục <2>. Lúc

này, chiề u của tr ục <3> là chiề u của ngón tay cái để vuông góc vớ i bàn tay.

Cột:

• Trục 1: Đi từ đầu đầu đến đầu cuối của phần tử.• Trục 2: Song song và cùng chiều vớ i tr ục x.• Trục 3: Đượ c tạo ra từ 2 tr ục <1> và <2> theo nguyên tăc bàn tay phải.

<2>

<1>

<3>

z

x

y



(H ệ tr ục địa phươ ng của phần t ử cột)

4. Cách hiển thị hệ tr ục địa phươ ng:

- Kích chuột vào nút . Hộ p thoại Set Building View Options xuất hiện.

-

Trong ô Object View Options ta kích dấu vào .

-


-

Để tắt hiển thị các hệ tr ục địa phươ ng ta bỏ dấu ở .

<2>

<1>

<3>

z

y

x



(Hiể n thị hệ tr ục địa phươ ng)

(Chiề u d ươ ng của l ự c d ọc P và chiề u d ươ ng của moment xoắ n T)



(Moment d ươ ng và l ự c cắ t d ướ ng trong mặt phẳ ng 1-2)

(Moment d ươ ng và l ự c cắ t d ướ ng trong mặt phẳ ng 1-3)

(Thớ chịu kéo)

(Thớ chịu nén)

(Thớ chịu kéo)

(Thớ chịu nén)



Bài 4:






Kích chuột vào nút của hộ p thoại trên. Lúc này, hộ p thoại Building

Plan Grid System and Story Data Definition xuất hiện và ta thay đổi các thông số như sau.

Mô tả:- Chiều cao của tầng dướ i là

4m.-

Chiều cao của các tầng trênlà 3.8m.

- Các nhị p dầm đều có bề r ộnglà 4m.

- Lực phân bố ở 2 tầng trêncùng là 0.6T/m và 2 tầngdướ i là 0.8T/m.

- Lực tậ p trung tại 24 dầm củatầng 1 và 2 (Hình minh hoạ ở dướ i) là 0.5T.



Bấm nút để k ết thúc bướ c tạo lướ i. Lúc này, màn hình làm việc chínhcủa ETABS có dạng như sau.



Xoay hình 3D:

- Kích chuột vào cửa sổ 3-D View (xác định làm việc ở cửa sổ này).- View Set 3D View…. Hộ p thoại Set 3D View xuất hiện, tiế p đó ta thay đổi cácthông số như sau.

Bướ c 3: Chèn khung phẳng tại trục 1.


Edit Add to Model from Template Add 2D Frame…. Hộ p thoại 2DFrame xuất hiện.

Kích chuột vào nút 2D Frame ở hộ p thoại 2D Frame, hộ p thoại Portal Framexuất hiện và nhậ p dữ liệu như sau.



Bướ c 4: Tạo mảng khung từ khung trục 1 ( Rải khung tr ục 1 theo phươ ng y t ạo thànhcác khung tr ục 2, 3, 4).

- Chọn All bằng cách kích chuột vào nút (tức là chọn khung tr ục 1).- Edit Replicate…. Hộ p thoại Replicate xuất hiện và nhậ p dữ liệu như sau.

- Bấm nút để k ết thúc. Lúc đó ở cửa sổ 3D có dạng như sau.

Khung trục 1

* dx _Bướ c nhảy theo phươ ng tr ục x (TH nàykhông dùng khai báo là 0).* dy _ Bướ c nhảy theo phươ ng tr ục x (khai báo4m).* Number _Số lượ ng khung cần tạo (khai báo 3).



(Các khung tr ục 2, 3, 4 đượ c t ạo ra t ừ khung tr ục 1)

Bướ c 5: T ạo khung tr ục A t ừ khung tr ục 1.

Để tạo khung tr ục A ta chỉ cần xoay khung tr ục 1 một góc 900. Bở i vì khung tr ụcA có số nhị p và bề r ộng nhị p giống hoàn toàn khung tr ục 1.

* Đầu tiên ta cần chọn khung tr ục 1 bằng cách như sau:

-

Đưa vệt sáng qua cửa sổ 2D.- View Set 3D View…. Hộ p thoại Set 3D View xuất hiện, tiế p đó ta kích chuột

vào nút trong ô Fast View và thay đổi các thông số trong ô View DirectionAngle như sau.



- Edit Replicate…. Hộ p thoại Replicate xuất hiện. Tiế p đó ta chọn trang Radial và nhậ p dữ liệu như sau.

(T ạo khung tr ục A t ừ khung tr ục 1)

Bướ c 6: Tạo khung trục B, C, D từ khung trục A.

- Chọn khung tr ục A bằng 1W bên cửa sổ 3D bên trái hoặc bằng 1W bên cửa sổ 3D bên phải.

-

Edit Replicate…. Hộ p thoại Replicate xuất hiện và nhậ p dữ liệu như sau.

- Trong ô Rotate About Point (ô khai

báo tâm xoay) ta chọn Specify (chế độ tự khai báo tâm). Tiế p đó, nhậ p tạo độ tâm quay tại các ô X, Y.

- Trong ô Increment Data ta nhậ p gócquay (900) vào ô Angle và số khungcần tạo ra ở ô Number (1).

- Bấm nút để k ết thúc. Lúc đóở 2 cửa sổ 3D có dạng như sau.



- Bấm nút để k ết thúc. Lúc này, khung đã đượ c tạo ra hoàn chỉnh.

(Khung hoàn chỉ nh)

Bướ c 7: Lư u bài toán vớ i tên BT04.

Lúc này, ta chỉ cần sử dụng cửa sổ 3D bên phải nên tắt cửa sổ 3D bên trái. Nhưngkhi tắt cửa sổ 3D bên trái thì màn hình làm việc chính của ETABS lại bị lỗi, nên ta phảilưu lại bài toán tr ướ c.

Để tắt cửa sổ 3D bên phải ta tắt ETABS. Sau đó mở lại ETABS và mở lại fileBT04 r ồi tắt cửa sổ 3D bên trái. Lúc này, máy không còn báo lỗi.

Tiế p đó, ta tắt lướ i bằng cách nhấn phím F7 r ồi kích chuột vào nút bấm

để k ết thúc.

Bướ c 8: Khai báo vật liệu.

- Define Material Properties…. Hộ p thoại Define Materials xuất hiện như

sau.



- Trong ô Materials chọn CONC (bêtông), tiế p đó chọntrong ô Click to:. Hộ p thoại Material Property Data xuất hiện và ta nhậ p các giátr ị đặc tr ưng cho vật liệu như sau.

- Bấm nút 2 lần để k ết thúc khai báo vật liệu.


Define Frame sections…. Hộ p thoại Define Frame Properties xuất hiện.



Trong bài này, ta cần khai báo 4 nhóm tiết diện. Nhóm 1 _Cột có tiết diện0,4mx0,4m (C0404); nhóm 2 _Cột có tiết diện 0,3mx0,3m (C0303); Nhóm 3 _Dầm cótiết diện 0,3mx0,4m (t3 = 0.4)(D0304); Nhóm 4 _Dầm có tiết diện 0,25mx0,4m (t3 = 0.4)(D02504).

1. Khai báo tiết diện cho cột C0404:Chọn Add Rectangular bằng cách bấm nút r ải xuống trong ô

của ô Click to: như hình minh học dướ i đây.

Ngay lậ p tức, hộ p thoại Rectangular Section xuất hiện và ta nhậ p lại các giá tr ị như sau.

Trong hộ p thoại Rectangular Section ở ô Dimensions có 2 giá tr ị. Depth (t3) làchiều cao của tiết diện, Width (t2) là bề r ộng của tiết diện.



4. Khai báo tiết diện cho dầm D02504:

Bướ c 10: Gán tiết diện.

• Gán C0404 cho các cột tầng 1 và 2.• Gán C0303 cho các cột tầng 3 và 4.• Gán D0304 cho các dầm tầng 1 và 2.• Gán D02504 cho các dầm tầng 3 và 4.

1. Gán C0404 cho các cột t ầng 1 và 2:

- Chọn các cột tầng 1 và 2 bằng 2 CW.- Assign Frame/Line Frame Section…. Hộ p thoại Assign Frame

Properties xuất hiện.

- Chọn C0404 trong ô Properties của hộ p thoại Assign Frame Properties r ồi bấm

nút để k ết thúc.



2. Gán C0303 cho các cột t ầng 3 và 4: Làm tươ ng tự như C0404.

3. Gán D0304 cho các d ầm t ầng 1 và 2: Làm tươ ng tự như C0404.

* Chú ý: Chọn các dầm tầng 1 và 2 bằng 2 W.

4. Gán D02504 cho các d ầm t ầng 3 và 4: Làm tươ ng tự như C0404.

* Chú ý: Chọn các dầm tầng 3 và 4 bằng 2 W.



(Khung sau khi gán xong tiế t diện)

Chú ý: Để tắt các ký hiệu tên tiết diện ta kích chuột vào nút . Hộ p thoại Set

Building View Options xuất hiện. Tiế p đó bấm nút để tắt hộ p thoại SetBuilding View Options. Lúc này, các ký hiệu tên tiết diện sẽ không đượ c thể hiện.

Bướ c 11: Khai báo tải trọng.

Define Static Load Cases…. Hộ p thoại Define Static Load Cases Names xuất hiện.



Trong cột Load ta thay DEAD bằng TINHTAI, tiế p đó ta kích chuột vào nút

thì DEAD sẽ đượ c thay thế bằng TINHTAI. Kích chuột vào LIVE ở

cột Load tiế p đó kích chuột vào nút để xoá LIVE. Ta có hộ p thoạiDefine Static Load Cases Names như sau.


Bướ c 12: Gán tải trọng.

1. Gán lự c phân bố đều cho các dầm ở tầng 1 và 2 là 0,8 T/m:

-

Chọn các dầm tầng 1, 2 bằng 2 W.- Assign Frame/Line Loads Distributed…. Hộ p thoại Frame Distributed

Loads xuất hiện và ta khai báo như sau.

- Bấm để k ết thúc.

2. Gán lự c phân bố đều cho các dầm ở tầng 3 và 4 là 0,6 T/m:



Làm tươ ng tự như trên.

3. Gán các lự c tập trung cho 24 dầm ở tầng 1 và 2 là 0,5 T:

- Chọn 24 dầm bằng 8W.

(24 d ầm đ ã chọn để g ắ n t ải t ậ p trung)

- Assign Frame/Line Loads Point…. Hộ p thoại Frame Point Loads xuấthiện và ta khai báo như sau.



* Chú ý: Kích chọn ở ô trong ô Point Loads tr ướ c khi nhậ pgiá tr ị lực (Distance, Load).

((Khung sau khi gán xong t ải tr ọng)

- Dùng nút để tắt sự thể hiện các ký hiệu tải tr ọng ở các phần tử.





Assign Frame/Line Frame Output Station…. Hộ p thoại Assign Output

Station Spacing xuất hiện. Ta nhậ p giá tr ị như sau.





Chọn biểu tượ ng khung không gian (Full 3D) . Tắt dấu ở ô

. Bấm để k ết thúc.



B. Run:


(Biế n d ạng của khung ngay sau khi Run)

C. Xem một vài k ết quả:

(Biể u đồ Moment 3-3)



(Biể u đồ l ự c d ọc P)

(Lự c d ọc ở chân cột số 1 t ầng 1 có giá tr ị bằ ng -20.69T)

Cột số 1 tầng 1



Bài 5:

T ải phân bố không đều trên các d ầm như sau:

* Theo phươ ng X ở các dầm A-B, B-C:

* Theo phươ ng X ở các dầm C-D:

* Theo phươ ng Y ở các dầm 1-2, 2-3:

* Theo phươ ng Y ở các dầm 3-4:

Vật Liêu: Bêtông.








Kích chuột vào nút của hộ p thoại trên. Lúc này, hộ p thoại BuildingPlan Grid System and Story Data Definition xuất hiện và ta thay đổi các thông số như sau.

Ta khai báo như trên tức là ta chấ p nhận sai về chiều dài 1 nhị p theo phươ ng x, 1nhị p theo phươ ng y và sai về chiều cao tầng trên cùng. Điều này sẽ đượ c chỉnh sữa ở các bướ c sau.

Bấm nút để k ết thúc bướ c tạo lướ i.



Xoay hình 3D:

- Kích chuột vào cửa sổ 3-D View (xác định làm việc ở cửa sổ này).- View Set 3D View…. Hộ p thoại Set 3D View xuất hiện, tiế p đó ta thay đổi

các thông số như sau.

- Bấm nút để k ết thúc.

Bướ c 3: Chèn khung phẳng tại trục 1.



Kích chuột vào nút 2D Frame ở hộ p thoại 2D Frame, hộ p thoại Portal Framexuất hiện và nhậ p dữ liệu như sau.




Bướ c 4: Tạo mảng khung từ khung trục 1 ( Rải khung tr ục 1 theo phươ ng y t ạo thànhcác khung tr ục 2, 3, 4).

- Chọn All bằng cách kích chuột vào nút (tức là chọn khung tr ục 1).- Edit Replicate…. Hộ p thoại Replicate xuất hiện và nhậ p dữ liệu như sau.


Bướ c 5: Chèn khung phẳng tại trục A.




Bướ c 7: Hiệu chỉnh bề rộng nhịp X và Y.

- Theo phươ ng X_nhị p 3: 5m 4m (X = 15 X = 14).- Theo phươ ng Y_nhị p 3: 4m 5m (Y = 12 Y = 13).

Để làm đượ c điều này ta có 2 cách :- Cách 1: Edit Edit Grid Data Edit Grid…. Hộ p thoại Coordinate

Systems xuất hiện. Tiế p đó kích chuột vào nút trong hộ pthoại Coordinate Systems. Hộ p thoại Define Grid Data xuât hiện.

-

Cách 2: Kích đúp chuột vào đườ ng lướ i ở cửa sổ 3D khi đó hộ p thoại DefineGrid Data xuât hiện.

-

Sữa lại các thông số như sau trong hộ p thoại Define Grid Data .

* Chú ý: Nhớ chọn dấu ở ô để dán các nút của khung vào vớ i các

nút lướ i. Hay nói cách khác khi kích chọn dấu ở ô thì khung sẽ dichuyển theo lướ i khi lướ i di chuyển.




Bướ c 8: Hiệu chỉnh chiều cao tầng.

Chiều cao tầng 3 từ 4m giảm xuống 3,8m.

Edit Edit Story Data Edit Story…. Hộ p thoại Story Data xuất hiện.

Chỉnh sữa lại chiều cao của tầng 3 từ 4m thành 3.8m.


* Chú ý:

Để kiểm tra chiều cao tầng vừa thay đổi, ta kiểm tra chiều cao của cột tầng 3 xemchiều cao đó có bằng 3.8m hay không. Để kiểm tra, ta di chuyển chuột tớ i một cây cột bấtk ỳ của tầng 3 sau đó kích chuột phải. Hộ p thoại Line Information xuất hiện thể hiện cácgiá tr ị của phần tử khung đó (cột tầng 3) trong đó có chiều dài.




Define Material Properties….


Trong bài này, ta cần khai báo 4 nhóm tiết diện. Cột C0404 ở tầng 1 và 2; cộtC0303 ở tầng 3; dầm D0304 (t3 = 0.4) ở tầng 1 và 2; dầm D02504 ở tầng 3.

Define Frame sections…




- Chọn đối tượ ng cần gán.- Assign Frame/Line Frame Section…



(Khung sau khi gán xong tiế t diện)

Bướ c 12: Khai báo TINHTAI.

Define Static Load Cases…

(H ộ p thoại DSLCN sau khi hoàn thành khai báo t ỉ nh t ải)



Bướ c 13: Gán tải trọng.

1. Theo phươ ng X ở 2 nh ị p A-B và B-C:

- Chọn các dầm ở 2 nhị p A-B và B-C bằng 2 CW.

-

Assign Frame/Line Loads Distributed…

2. Theo phươ ng X ở nh ị p C-D:

3. Theo phươ ng Y ở nh ị p 1-2 và 2-3:- Đưa vệt sáng qua cửa sổ 2D, r ồi chuyển thành 3D (làm như ở Bướ c 5 bài 4).- Chọn nhị p 1-2 và 2-3 bằng 2CW bên cửa sổ 3D trái.- Gán tải tr ọng phân bố (không đều) như sau.



4. Theo phươ ng Y ở nh ị p 3-4:

-

Chọn dầm ở nhị p 3-4 bằng 1CW.-

Gán tải tr ọng phân bố (không đều) như sau.



(T ải đượ c gán trên khung)



Assign Frame/Line Frame Output Station…. Hộ p thoại Assign OutputStation Spacing xuất hiện. Ta nhậ p giá tr ị như sau.







Chọn biểu tượ ng khung không gian (Full 3D) . Tắt dấu ở ô

. Bấm để k ết thúc.

B. Run:


(Biế n d ạng của khung ngay sau khi Run)



C. Xem một vài k ết quả:

(Biể u đồ Moment 3-3)

(Biể u đồ l ự c d ọc P)

Cột số 1 tầng 1



(Lự c d ọc ở chân cột số 1 t ầng 1 có giá tr ị bằ ng -9.52T)



Bài 6:

Lự c phân bố đề u trên các nhị p của d ầm


Có 2 cách tạo lướ i trong tr ườ ng hợ p này. Ta dùng cách 2.

Cách 1 Cách 2 * Chú ý:

- Trong cách 1 ta tạo ra 6 đoạn lướ i theo phươ ng x (tươ ng ứng 7 đườ ng lướ i) mỗi đoạndài 4m bở i vì ta sẽ tạo 1 dầm có 6 đoạn theo các đoạn lướ i như trên. Trong cách 2 ta tạora 1 đoạn lướ i theo phươ ng x (tươ ng ứng 2 đườ ng lướ i) và sẽ tạo một dầm dài 24m nênđể tạo đượ c dầm gồm 6 đoạn thì ta phải chia đều nhỏ dầm vừa tạo ra.- Trong cả 2 cách ta nhậ p số đườ ng lướ i theo phươ ng y là một nên không cần quan tâm(không cần nhậ p) khoảng cách các đườ ng lướ i theo phươ ng y, nên ở hình trên để số 6 làsố mặc định của ETABS. Đồng thờ i ta nhậ p số tầng là 1 nên ta không quan tâm chiều caocủa tầng trên (để như mặc định là 3) mà chỉ quan tâm chiều cao tầng tr ệt_ta nhậ p 1m.

6x4m = 24m



Bướ c 2:

- Đóng cửa sổ 2D.

- Kích chuột vào nút . Hộ p thoại Set Elevation View xuất hiện, chọn trục 1 và bấm

nút .

Bướ c 3: Vẽ phần tử dầm.

Cách 1: Vẽ nhanh

- Draw Draw Line Object Create Lines in region or at Clicks (Plan, Elev, 3d).

- Hay kích chuột ngay vào nút để thay dòng lệnh trên.- Cách vẽ này chỉ cần kích vào 1 điểm trên đườ ng lướ i để tạo 1 phần tử.

Cách 2:

- Draw Draw Line ObjectDraw Lines (Plan, Elev, 3d).- Hay kích chuột ngay vào nút để thay dòng lệnh trên.- Cách vẽ này cần kích vào 2 điểm (đầu và cuối) để tạo 1 phần tử.

Để k ết thúc lệnh cho cả 2 cách trên ta bấm phím Esc.

Bướ c 4: Chia phần tử mớ i tạo thành 6 đoạn như nhau.

- Chọn phần tử dầm.- Edit Divide Line…. Hộ p thoại Divide Selected Lines xuất hiện, ta nhậ p lại cácthông số như sau.




* Lúc này, ta thấy phần tử dầm không có gì thay đổi nhưng thực ra thì đã đượ c chia. Để thể hiện từng phân đoạn (phần tử chia nhỏ mớ i) ta cho thể hiện dấu nút của từng phần tử.Ta làm như sau:

- Bấm nút . Hộ p thoại Set Building View Options xuất hiện. Ta tắt nút ở hàngInvisible của hàng Point Objects ở ô Object Present in View.

Bướ c 5: Gán điều kiện biên cho các nút.

Gán gối cố định cho nút đầu tiên, còn lại gán gối di động cho 6 nút còn lại.

“ Đê t ắ t l ướ i nhấ n phím F7”

6 phân đoạn



Bướ c 6: Khai báo vật liệu Bêtông.

Bướ c 7: Khai báo tiêt diện D0405.

Bướ c 8: Gán tiết diện D0405 cho tất cả các phần tử.

Bướ c 9: Khai báo tải tr ọng.

Bướ c 10: Gán tải tr ọng.

- Tải tr ọng phân bố dạng hình thang.- Chọn All.



- Assign Frame Line/Load Distributed…. Hộ p thoại Frame Distributed Loadsxuất hiện và ta khai báo các thông số như sau.


Bướ c 11: Khai báo bậc tự do.

(Khung phẳng zx)

Bướ c 12: Lưu bài toán và RUN.

(M3-3)

(M3-3 t ại vị trí giữ a phân đ oạn d ầm đầu tiên)

(S2-2)



Bài 7: MÓNG BĂNG.


Bướ c 2:



nút .

Bướ c 3: Vẽ phần tử AB.

Bướ c 4: Chia AB thành 120 đoạn (1 đoạn = 0.1m).

- Chọn đối tượ ng AB.- Edit Devide lines…. Hộ p thoại Devide Selected Lines xuất hiện và ta thay đổi cácthông số như sau.

0.6 3.6 3.6 3.6 0.6

0.1m x 120 = 12m

8T 8T 8T8T




Bướ c 7: Khai báo vật liệu bêtông.

Bướ c 8: Khai báo tiết diện D0405. Vớ i t3 = 0.5m và t2 = 0.4m

Bướ c 9: Gán tiết diện D0405 cho tất cả các phần tử.

Bướ c 10: Gán liên k ết đàn hồi.

- Chọn All.- Assign Frame/Line Line Springs…. Hộ p thoại Assign Spring xuất hiện và tathay đổi các thông số như sau.

Local-2

Local-1Local-3

xy

z



* Giải thích các thông số trong hộ p thoại Assign Spring:

- Direction _Hướ ng chống đỡ của đất, đó chính là hướ ng Local-2. Local-2 là tr ục địa phươ ng của phần tử móng băng (tươ ng tự như dầm).- Value _Hệ số đàn hồi của “lò xo”. Đượ c xác định bở i công thức.

K = K nxb (T/m2)+ K: Hệ số đàn hồi của lò xo.+ K n: Hệ số nền của đất, trong bài này K n = 5000 (T/m3)+ b: Bề r ộng móng (m), b = 0.4m.


Bướ c 12: Gán lực tậ p trung.

Để chọn các nút gán lực tậ p trung trong bài này r ất khó vì số lượ ng các nút quá

nhiều. Để khắc phục điều này ta cho hiển thị số thứ tự nút, bằng cách như sau:- Kích chuột vào nút . Hộ p thoại Set Building View Option xuất hiện.- Kích chọn dấu ở hàng Point Labels.

Các số thứ tự nút hiện ra nhưng lại đánh không liên tục, do đó ta cần đánh lại số thứ tự nút. Ta làm như sau.

Edit Auto Relabel All…. Hộ p thoại ETABS xuất hiện, ta nhấn .

Lúc này, số thứ tự nút đã đượ c đánh lại liên tục. Ta chọn các nút có số thứ tự 7,43, 79, 115 và gán lực tậ p trung Pz = -8T.



Cất số tứ tự nút vào để cho dễ nhìn vì ta không dùng đến nó nữa.

Bướ c 13: Lưu và RUN.

M3-3

Chuyể n vị và thông số chuyể n vị t ại nút đầu tiên.

S2-2



Bài 10: MÓNG BĂNG.

Sử dụng bài số 7 để làm bài số 10. Bài số 10 hoàn toàn giống bài số 7 chỉ có khácvề tiết diện của móng băng. Tiết diện móng băng trong bài 10 có dạng chử I.- Mở bài số 7 và lưu lại vơ i tên bài 10.

- Khai báo tiết diện chử I.

t3

t2

t2b

tw

tf

tfb



- Gán lại tiết diện cho móng băng.- Lúc này hệ số đàn hồi K không có gì thay đổi vì K n và b không đổi so vớ i bài 7.- Lưu và RUN.

Chuyể n vị và thông số chuyể n vị t ại nút đầu tiên.

M3-3

S2-2



Bài 8: Tính Cọc.

M ặt xz

M ặt xy




Bướ c 2:



nút .

Bướ c 3: Vẽ 2 phần tử AB và BC và hiển thị dấu nút.

Bướ c 4:

- Chia nhỏ AB thành 180 đoạn.- Chia nhỏ BC thành 10 đoạn.

Bướ c 5: Khai báo vật liệu Bêtông.

Bướ c 6: Tạo tiết diện C1010 (t3 = t2 = 1m).

Bướ c 7: Gán tiết diện C1010 cho tất cả các phần tử.

Bướ c 8: Gán liên k ết đàn hồi.

Cọc đượ c chia thành 2 phần, một phần nằm trong đất và một phần ở trên mặt đất.Ta chỉ gán liên k ết đàn hồi cho phần nằm trong đất. Các phần tử nằm trong đất là các phần tử thuộc tầng 1nên ta chọn như sau.

- Select By Story Level…. Hộ p thoại Select Story Level xuất hiện.



hồi.

và ta

phầnvà có

- Kích ch

Sau khi

a làm như

- Assign

thay đổi cá

K Đ H theo

- Sau khi

tử tầng 1 v b = 1m).

ọn STORY

ã chọn xon

au.

Frame/

thông số lầ

hươ ng <2

gán LK ĐH

à gán LK Đ

và bấm nú

các phần t

ine Lin

n lượ t như s

theo phươ n theo phư

t

ử cọc nằm

Springs…

au.

g Local-2 v

ng Local-3

Local

Lo

Local-

ể k ết thúc.

rong đất, ta

. Hộ p thoại

LK Đ H the

ớ i K = 480

cũng vớ i K

-2

al-3

1

tiế p tục gá

Assign Spr

o phươ ng <

xong, ta lạ= 4800 (cọ

liên k ết đà

ing xuất hiệ

3>

chọn lại c

c hình vuô

n

n

c

g



Bướ c 9: Khai báo tải tr ọng.

Bướ c 10: Gán lực tậ p trung tại C.

- Chọn nút C.

- Assign Joint Load Force…. Hộ p thoại Point Forces xuất hiện, ta khai báo cáclực tậ p trung như sau.


Bướ c 11: Gán điều kiện biên.

Khai báo chân cọc là gối di động .

Bướ c 12: Bậc tự do.

Khung không gian



Bướ c 13: Lưu bài toán và RUN.

Chuyể n vị M3-3 M2-2 S3-3 S2-2 P

Chuyể n vị nút C



Bài 9: Tiết diện cột thay đổi.


4m x 2 = 8m

4m

q = 0.5 T/m





Chèn xong khung phẳng ta cho thể hiện nút.

Bướ c 3: Khai báo vật liệu bêtông.


Phần tử cột (3 cột) có tiết diện thay đổi từ 0.1x0.1 0.2x0.2 0.3x0.3

0.4x0.4, nên để tạo loại tiết diện thay đổi cho cột ta cần khai báo các nhóm tiết diện cơ sở trên tr ướ c, r ồi sau đó tạo loại tiết diện thay đổi từ các thành phần tiết diện cơ sở vừa khai báo.

Kích chuột vào nút 2D Frame ở hộ p thoại 2D Frame, hộ p thoại Portal Framexuất hiện và ta khai báo các thông số như sau.



* Tạo tiết diện thay đổi:

- Define Frame sections…



Bướ c1: Tạo lướ i.

Bướ c 2: Tắt cửa sổ 2D và xoay hình trong cửa sổ 3D.

Bướ c 3: Vẽ 3 phần tử AB, BC và CD.

Bướ c 4: Gán lại điều kiện biên cho các nút.

- A; D là ngàm.- B; C là tự do.



- Khai báo 2 tiết diện cơ sở : D0305, D0303 và tiết diện D02503.- Khai báo tiết diện thay đổi cho AB và CD.

(nhậ p tiế t diện thay đổ i vớ i tên ABDC)




- Dầm AB và DC gán tiết diện tên là ABDC.- Dầm BC gán tiết diện tên là D02503.

Bướ c 8: Khai báo TINHTAI.Bướ c 9: Gán lực phân bố cho các dầm.

- Gán lực phân bố đều q = 0.6T/m cho dầm BC.- Gán lực phân bố không đều dạng tam giác như sau cho các dầm AB và CD.

(Lự c phân bố không đề u cho d ầm AB và CD)




(khung không gian)


M3-3

S2-2



Bài 12: K ết cấu dàn thép.

l ự c t ậ p trung t ại t ấ t cả các nút Bướ c 1: Tạo lướ i.

Bướ c 2:



nút .

0.5mx6=3m

1m

A B A’

C



Bướ c 3: Vẽ 3 phần tử AB; BC; CA.

Bướ c 4: Tạo mảng BC về phía trái.

- Chọn BC.

- Edit Replicate…. Hộ p thoại Replicate xuất hiện và ta nhậ p các thông số như sau.- Bấm nút để k ết thúc.

Bướ c 5: Hiển thị dấu nút.

Bướ c 6: Bẻ gảy tất cả các phần tử ngay tại chổ giao nhau.

- Chọn All.- Edit Divide Line…. Hộ p thoại Divide Selected Lines xuất hiện, ta khai báo như sau.

Số lượ ng tạo mảng BC là 5

0.5 0.5




Bướ c 7: Xóa phần tử dư.

Bướ c 8: Vẽ thêm các thanh còn thiếu.

Bướ c 9: Lấy đối xứng phần vừa vẽ.

- Chọn All.- Edit Replicate…. Hộ p thoại Replicate xuất hiện và ta mở trang Mirror và khai báocác thông số như sau.

Bướ c 10: Gán lại điều kiên biên.

- Nút A: gối cố định.- Nút A’: gối di động.

Bướ c 11: Khai báo vật liệu thép.

- Define Material Properties…

(X1, Y1) và (X2, Y2) là tạo độ 2 điểmtạo nên đườ ng thẳng đượ c lấy đối xứng.(X1, Y1) = (3, 0) chính là tọa độ điểmB.




Ghi chú:

* Các thông số của thép góc:



* Các hệ số ở hộ p thoại Analysis Property Modification Factors:

Bướ c 13: Gán tiết diện A012 cho tất cả các phần tử.


Bướ c 15: Gán lực tậ p trung.

- Chọn 22 nút (tất cả).- Gán lực tậ p trung qz = -0.5T.

- Cross section (axial) Area: Diện tíchtiết diện ngang.- Shear Area in 2 (3) direction: Diệntích k ể đến chịu cắt theo phươ ng tr ục <2>, <3>.- Torsional Constant: Hằng số xoắn.- Moment of Inertia about 2 (3) axis:Moment quán tính uốn quanh tr ục <2>,<3>.- Mass: Khối lượ ng.- Weight: Tr ọng lượ ng.





Biế n d ạng dàn.

M3-3_Trong hệ dàn Moment bị triệt tiêu.

Lự c d ọc trong hệ dàn.



* Các chú ý khi tính k ết cấu hệ dàn:

- Khi khai báo vật liệu ta khai báo giá tr ị tr ọng lượ ng (Weight) của thép bằng 0, và khikhai báo tỉnh tải ta khai báo SW bằng 0. Bở i vì, tr ọng lượ ng các thanh trong dàn đượ cquy thành lực tậ p trung đặt tại mắt dàn r ồi cộng dồn thêm vào vớ i tải tr ọng ngoài đặt tại

các nút (nếu có).- Các hệ số ở hộ p thoại Analysis Property Modification Factors đượ c khai báo như trênlà để bỏ đi các thành phần nội lực khác.

- Bậc tự do khi khai báo cho hệ dàn chỉ có 2 bậc tự do, đó là: UX và UZ.

Bài 3: Khung 2D


Bướ c 2:



nút .




- Bấm nút để k ết thúc. Lúc này sẽ xảy ra hiện tượ ng như sau.

- Để khắc phục lỗi này ta làm lại buớ c 2 ở trên.

Bướ c 5: Hiệu chỉnh chiều cao tầng.

Tầng 4 từ 4m thành 3.8m.- Edit Edit Story data Edit Story…. Hộ p thoại Story Data xuất hiện.

Thay số 4

thành số 3.8




Bướ c 6: Xóa các phần tử dư, mô hình đã đượ c tạo nên.

Bài 15: Hệ dầm tr ực giao.

A

B

C

4mx6 4m

4m

6m

6m



- Hiển thị số hiệu thứ tự các phần tử dầm (Line Labels). Ta thấy số thứ tự đượ c đánh chodầm đi từ B2 đến B7, nên ta phải đánh lại số thứ tự cho dầm theo tr ật tự B1 đến B6 để tiện lấy k ết quả sau này. Edit Auto Relabel All….

Bướ c 4: Tạo mảng 6 dầm thuộc AB theo phươ ng y vớ i các thông số sau.

- Chọn All.- Edit Replicate…

- Kiểm tra lại k ết quả đánh số thứ tự cho các dầm vừa tạo thì không đượ c tr ật tự nên ta lạiđánh lại số thứ tự. Sau khi đánh lại số thứ tự ta có số thứ tự dầm đi từ trái sang phải r ồi từ ngoài vào trong.

Bướ c 5:

- Vẽ 4 dầm dọc thuộc AC bằng cách vẽ nhanh (dùng nút ).- Hiển thị số hiệu thứ tự cho các dầm vừa vẽ thấy số thứ tự đượ c đánh chính xác (B31 B34).

Bướ c 6: Tạo mảng 4 dầm dọc.

- Chọn 4 dầm dọc vừa vẽ.- Tạo mảng theo phươ ng x vớ i các thông số như sau.



Bướ c 7: Gán lại điều kiện biên.

- Gán cho tất cả là gối di động.- Gán lại cho A và C là các gối cố định.

Bướ c 8: Hiệu chỉnh các nhị p 2-3 và 3-4 từ 4m thành 6m.

(T ọa độ d ầm 2-3 và 3-4 theo phươ ng y tr ướ c khi hiệu chỉ nh)

Do đó, để hiệu chỉnh chiều dài các đoạn dầm nhị p 2-3 và 3-4 từ 4m thành 6m tat hay đổitọa độ các tr ục 2, 3, 4, 5như sau.

- y = 8 y = 10.- y = 12 y = 16.- y = 16 y = 20.

y=4

y=8

y=12

y=16





- Dầm ngang D02504.- Dầm dọc D0304.


- Gán cho tất cả dầm là D0304.- Chọn riêng dầm ngang gán lại D02504


Bướ c 13: Tắt cửa sổ 2D_chú ý: nhớ lưu tr ướ c khi tắt.


- Chọn tất cả dầm ngang bằng cách chọn dầm có tiết diện D02504 như sau.+ Select By Frame Section…. Hộ p thoại Select Sections xuất hiện. Ta chọn D02504.



+ Bấm nút để k ết thúc.- Gán tải phân bố như sau.

- Chọn dầm dọc ở 2 nhị p 1-2, 4-5 bằng 2 đườ ng băng ( bằng cách kích chuột vào nút).

- Gán tải phân bố như sau.

- Tươ ng tự chọn dầm dọc ở 2 nhị p 2-3, 3-4 bằng 2 đườ ng băng, và gán tải phân bố như sau.



Bài 17: Khung 2D vớ i tải trọng gió.

4m 4m 4m 4m

6tầng x 3.8m




Bướ c 2:



nút .



Bướ c 5: Khai báo tiết diện C0404 và D0304.




- Chọn tất cả cột gán tiết diện C0404.- Chọn tất cả dầm gán tiết diện D0304.

Để chọn các đối tượ ng Line (dầm, cột) ta chọn bằng cách như sau.- Select by Line object type…. Hộ p thoại Select Line Object Type xuất hiện.

- Chọn các đối tượ ng cần làm việc r ồi nhấn nút để k ết thúc.

Bướ c 7: Khai báo 2 tr ườ ng hợ p tải tr ọng.


* TINHTAI:- các dầm thuộc tầng 1, 2, 3: gán lực phân bố đều qg=0.8T/m.- các dầm thuộc tầng 4, 5, 6: gán lực phân bố đều qg=0.6T/m.*GIO:- Gán tại các nút bên trái các tầng tải tr ọng tậ p trung từ Px = 0.5T Px = 1T.



Bướ c 9: Khai báo tổ hợ p.

TỔ HỢ P = 1xTINHTAI + 1xGIÓ.

- Define Load Combinations…. Hộ p thoại Define Load Combinations xuất hiện.

- Kích chuột vào nút . Hộ p thoại Load Combination Data xuấthiện. Ta nhậ p lại các thông số như sau.

- Nhấn nút 2 lần để k ết thúc.




khung phẳng zx.

Bướ c 11: Bướ c đệm, chỉ để hiểu vấn đề.

- Lưu và RUN bài toán.- Xem k ết quả biến dạng Ux của các nút tại tầng 6.

Như vậy, các dầm chẳng những bị gió thổi làm cho dịch chuyển mà còn bị nén lại.Vậy thì các sàn trên các dầm cũng bị nén, nhưng trong thực tế các sàn làm việc tuyệt đốicứng theo phươ ng ngang nên không thể bị nén như trên đượ c. Do đó, ta cần khai báothêm một bướ c nữa để đảm bảo khung làm việc đúng như trong thực tế.



Bướ c 12: Gán điều kiện tươ ng quan.

- Mái:

+ Chọn các nút thuộc mái.

+ Assign Joint/Point Diaphragms…. Hộ p thoại Assign Diaphragm xuất hiện.

+ Kích chuột vào nút . Hộ p thoại Diaphragm Data xuất hiện, takhai báo như sau.

+ Bấm nút 2 lần để k ết thúc.

- Tươ ng tự cho các tầng còn lại k ế tiế p bên dướ i vớ i các tên: 6THDIA, 5THDIA,

4THDIA, 3THDIA, 2 THDIA.




Biế n d ạng TOHOP đ úng vớ i thự c t ế .

M3-3 của TINHTAI.



M3-3 của Gió.

M3-3 của TOHOP.




Bướ c 2: Cho hình ở vị trí hình chiếu đứng tr ục 1.



nút .






- Cột: C0404.- Dầm: D0304

Bướ c 6: Gán tiết diện.* Chọn nhanh cột và dầm bằng cách vào Select by Line Object Type…

Bướ c 7: Khai báo 4 tr ườ ng hợ p tải tr ọng như sau.

* Ghi chú: Khi công trình bị biến dạng thì trong công trình phát sinh nội lực cũng như làcông trình chịu tải tr ọng. Do đó, tr ườ ng hợ p công trình bị biến dạng cũng đượ c xem làmột dạng của tải tr ọng tác dụng lên công trình. Trong bài này tại nút J của công trình chịu

lún theo phuơ ng Z và phươ ng X và cả hai phươ ng ZX nên ta xế p loại tải tr ọng này ở dạngType là OTHER.


1. Disp Z (lún đứ ng):

- Chọn nút J.- Assign Joint/Point Loads Ground Displacement…(chuyển vị trong đất). Hộ pthoại Ground Displacements xuất hiện, ta khai báo như sau.



2. Disp X: Bướ c làm tươ ng tự.

3. Disp ZX: Bướ c làm tươ ng tự.



Bướ c 9: Khai báo 2 tr ườ ng hợ p tổ hợ p.

Define Load Combinations…


khung phẳng zx (tắt )




M3-3 của TOHOP1 và cả TOHOP2 !!????

Lực dọc do biến dạng theo phươ ng Z



Bài 18:

Hệ số nền: Kn = 5000T/m3.


2mx8=16

20x0.1m=2m

100x0.1m=10m

trong đất

trên đất





Bướ c 4: Xóa dầm tầng 1 và hiển thị dấu nút.

Bướ c 5: Gán điều kiện biên. Gán gối di động cho tất cả các chân cọc.



- Đài cọc: D0304 (t3 = 0.4).

- Cọc: C04 (d = 0.4).



Bướ c 8: Chia nhỏ cọc.

- Tầng 1: Thành 100 đoạn.- Tầng2: Thành 20 đoạn.

Bướ c 9: Gán liên k ết đàn hồi.- Chọn các phần tử trong đất (tầng 1). Chú ý_Chọn theo tầng.- Assign Frame Line Line Springs…. Hộ p thoại Assign Spring xuất hiện, ta khai báo lại như sau.


Bướ c 11: Gán lực tậ p trung.- Chọn 9 nút đỉnh cọc trên đài cọc.- Gán lực tậ p trung như sau.

Ghi chú:

Direction: Hướ ng chống đỡ của đất_Trong bài nàyhướ ng chống đỡ của đất là hướ ng Local-2 (tr ục 2 địa phươ ng của cọc) đã đượ c trình bày ở các bài tr ướ c.

Value = 2000 = Knxd = 5000x0.4.




khung phẳng zx (tắt )

Bướ c 13: Gán điều kiện tươ ng quan.

- Chọn 9 nút đỉnh cọc thuộc đài cọc.- Assign Joint/Point Diaphragms…. Hộ p thoại Assign Diaphragm xuất hiện.

- Kích chuột vào nút . Hộ p thoại Diaphragm Data xuất hiện, takhai báo như sau.

- Nhấn nút 2 lần để k ết thúc.




M3-3

Chuyể n vị t ấ t cả các nút trên đ ài cọc là như nhau theo phươ ng x.



Bài 19: Khung Tiền Chế.



Bướ c 3: Vẽ 4 phần tử AB, BC, CD, DE và hiển thị dấu nút.

Bướ c 4: Khai báo điều kiện biên. Chân cột là các gối cố định.

A

B

C

D

E2x5m=10m

3.2m

1.6m



Bướ c 5: Khai báo vật liệu thép STEEL.


- Khai báo 2 tiết diện cơ cở T024 và T044.



- Khai báo tiết diện thay đổi từ 2 tiết diện cơ sở trên.

Một tiết diện thay đổi đượ c xác định bở i 2 yếu tố chính đó là tiết diện đầu đầu vàtiết diện đầu cuối. Trong bài ta có 4 phần tử và ta chưa biết đâu là đầu đầu của phần tử,

đâu là đầu cuối của phần tử. Để biết đượ c điều này ta cần phải thể hiện hệ tr ục địa phươ ng của từng phần tử. Nhấn chuột vào nút . Kích chọn ở hàng Line Local Axestrong hộ p thoại Set Building View Options ở ô Object View Options.

Lúc này, hệ tr ục địa phươ ng xuất hiện ngay trên từng phần tử. Để ý tr ục 3 (màuđỏ) là tr ục chỉ chiều của phần tử, chiều của tr ục 3 đi từ đầu đầu cho đến đầu cuối của phần tử.

Nhìn vào hệ tr ục địa phươ ng ta thấy cần khai báo 2 nhóm tiết diện thay đổi.Nhóm thứ nhất có tiết diện đi từ T024 T044 dành cho 2 cột, nhóm thứ 2 có tiết diệnđi từ T044 T024 dành cho 2 dầm.



+ Nhóm thứ 1: (T024 T044)

+ Nhóm thứ 2: (T044 T024)


- Cột: T024044.- Dầm: T044024.- Kiểm tra tiết diện bằng mô hình nổi.




Bướ c 9: Gán lực phân bố đều qg = 0.1T/m cho dầm.

Bướ c 10: Khai báo TINHTAI

Bướ c 11: Gán thành phần lực giải phóng cho nút C.

- Chọn 2 dầm BC và CD.- Assign Frame/Line Frame Releases/Partial Fixty…. Hộ p thoại Assign FrameReleases xuất hiện và ta khai báo như sau.

* Ý ngh ĩ a khai báo hộ p thoại trên: Ở bướ c 6 ta đã biết đượ c đầu đầu và đầu cuối của 2dầm BC và CD. Tại điểm C là điểm đầu cuối của cả 2 dầm trên. Cho nên để khử thành phần Moment 33 tại C (thuộc cả 2 dầm) ta chọn tại cột End (đầu cuối).

Bướ c 12: Bậc tự do_Khung phẳng zx.




M3-3 và giá tr ị t ại đầu đầu d ầm 1.

S2-2.

Lự c d ọc.



Bài 20: Dầm liên tục.



Bướ c 3: Vẽ dầm AB.

Bướ c 4: Chia AB thành 3 đoạn bằng nhau.

Bướ c 5: Gán lại điều kiện biên. Điểm A là gối cố định, còn lại là gối di động.


Bướ c 7: Khai báo tiết diện D0304.






T ỉ nh T ải_ P=4T_bố trí trên toàn d ầm.

Hoạt T ải 1_P=6T_bố trí 2 đ oạn d ầm đầu.

Hoạt T ải 2_P=6T_bố trí 2 đ oạn d ầm đầu và cuố i.

Hoạt T ải 3_P=6T_bố trí 2 đ oạn d ầm giữ a và cuố i.

Bướ c 11: Khai báo 4 tr ườ ng hợ p tổ hợ p tải tr ọng.

1. Tr ườ ng hợ p 1: TH1 = TINHTAI + HOATTAI1 (ADD).2. Tr ườ ng hợ p 2: TH2 = TINHTAI + HOATTAI2 (ADD).3. Tr ườ ng hợ p 3: TH3 = TINHTAI + HOATTAI3 (ADD).4. Tr ườ ng hợ p 4: THBAO = TH1 + TH2 + TH3 (ENVE).



Bài 21: Móng cọc.

0.2mx50=10m

1mx14=14m

1mx10=10m

Cọc



* Ghi chú: Hệ tr ục địa phươ ng phần tử Shell.

- Tr ục <3> vuông góc vớ i phần tử tại O có chiều là chiều tiến vặn nút chai khi xoay theochiều xoay của phần tử.- Tr ục <2> song song và cùng chiều vớ i tr ục y.

- Tr ục 1 đượ c xác định dựa vào tr ục <2> và <3> theo nguyên tắc bàn tay phải. Đặt bàntay phải cho tr ục <2> đâm vào lòng bàn tay, hướ ng từ cổ tay đến đầu ngón tay là chiềutr ục <3>, khi đó chiều tr ục 2 là chiều của ngón tay cái xòe thẳng ra.


Bướ c 2: Xoay hình 3D.



Bướ c 3: Vẽ nhanh cọc số 1.

- Phóng lớ n khu vực chân cọc số 1 ở cửa sổ 3D.- Vẽ nhanh cọc số 1.

Bướ c 4: Tạo mảng cọc số 1.

1. T ạo mảng cọc về phía bên phải.

Vị trí cọc số 1



2. T ạo mảng các cọc vừ a t ạo đ i vào trong (chi ều tr ục y).

* Tắt đườ ng lướ i bên cửa sổ 3D để dễ chọn và dễ nhìn.

Bướ c 5: Gán lại điều kiện biên_Chân các cọc là gối di động.

Bướ c 6: Vẽ móng (Shell).

- Làm việc ở cửa sổ 2D. Đưa vệt sáng lên mặt lướ i có cao trình là 10m.

- Vẽ phần tử Shell qua 4 đỉnh ABCD bằng nút hay nút (vẽ nhanh dùng nút).

- Tô đầy phần tử shell. Kích vào nút , hộ p thoại Set Building View Options xuấthiện, ta chọn trong ô Special Effects. Chú ý_nhớ chọn nút

.





1. Cọc vuông C0404.

2. Móng T03. Ta khai báo cho móng như sau.- Define Wall/Slab/Deck Sections…. Hộ p thoại Define Wall/Slab/Deck Sections

xuất hiện. Kích vào dấu của ô chọn Add New Slab, hộ pthoại Wall/Slab Section xuất hiện và ta khai báo như sau.

- Kích 2 lần để k ết thúc.


- Các cọc gán C0404.- Gán cho móng T03, ta làm như sau.

+ Chọn phần tử Shell móng (chọn ở cửa sổ 2Dcho dễ).+ Assign Shell/Area Wall/Slab/DeckSection…. Hộ p thoại Assign Wall/Slab/DeckSections xuất hiện. Chọn T03 ở ô Sections và

bấm nút để chọn.



Bướ c 11: Chia nhỏ cọc thành 50 đoạn.

Bướ c 12: Gán liên k ết đàn hồi cho cọc và móng (vì cọc và móng đều nằm trong đất và

đượ c đất chống đỡ ).

1. Cho cọc:

- Chọn All.- Assign Frame/Line Line Springs…



2. Cho móng:

- Chọn All.- Assign Shell/Area Area Springs…


Bướ c 14: Gán lực tậ p trung trên 12 đỉnh cọc.

- Chọn 12 nút theo sơ đồ sau (chú ý chọn từng nút ở cửa sổ 2D_cao trình 10m).

- Gán các lực như sau: Px=10T, Pz=-32T.

Bướ c 15: Bậc tự do_Khung không gian.

Ghi chú:

+ Direction: Hướ ng chống đỡ của đất_Ta chọnLocal-3 là tr ục <3> địa phươ ng của phần tử Shell. Tr ục <3> luôn vuông góc vớ i phần tử Shell.+ Value: Chính là giá tr ị của hệ số nềnK n=5000T/m3.




Biến dạng móng và cọc.

M3-3 của cọc.

MMAX của phần tử shell móng.



PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰ C HỌC

I. Hệ 1 bậc tự do:

Cho một máy chạy có tâm quay bị lệch khỏi tr ục quay hoạt động trên một dầmnhư hình minh họa trên. Máy có khối lượ ng là M. Khi máy chạy sẽ gây ra một dao độngcó chiều lên xuống, chính điều này đã gây phát sinh nội lực trong dầm. Điều này đượ cmô hình hóa bở i 1 vật có khối lượ ng M chuyển động lên xuống trên 1 sơ đồ dầm đơ ngiản.

Dao động của máy biến thành dao động động của dầm. Dao động của dầm tỷ lệ nghịch vớ i độ cứng của dầm. Từ ý tưở ng độ cứng của dầm, ta chuyển sang độ cứng củamột lò xo tưở ng tượ ng thay thế cho dầm, đượ c mô hình hóa như sau.

M

M



Lúc này, vật M cũng chuyển động lên xuống. Dao động đó lớ n hay bé phụ thuộcvào độ cứng K của lò xo. Nhưng trong thực tế, về mặt bản chất của một dầm luôn luôn cókhuynh hướ ng chống lại sự dao động trên, ngườ i ta gọi hiện tượ ng này là khả năng giảmchấn của dầm. Do đó mô hình tiế p tục đượ c mô hình hóa cho hệ hoạt động như trongthực tế bở i mô hình dướ i đây.

Ta có thể tưở ng tượ ng hoạt động của hệ trên như một cái phuộc nhún của xe máy. Ngoài bộ phận lò xo giảm sốc còn có thêm bộ phận giảm chấn để giảm dao động do sốc.Thông thườ ng bộ phận giảm chấn hoạt động trên nguyên tắc dựa vào lực ma sát nhớ t củachất lỏng (nhớ t) chứa trong thiết bị.

(phuộc nhún xe máy)

M

Thiết bị giảm chấn.

ống chứa nhớ t



Lực cản khi một vật chuyển động trong chất lỏng phụ thuộc chủ yếu vào 2 yếu tố:1. loại chất lỏng_ đượ c đặc tr ưng bở i hệ số nhớ t C. 2. Vận tốc chuyển động của vật thể trong chất lỏng. Do đó ta có công thức tính lực cản của một vật chuyển động trong chấtlỏng (lực ma sát nhớ t) là:

Lực kéo (nén) của lò xo phụ thuộc vào biến dạng và độ cứng K của lò xo. Đượ cxác định bở i công thức sau.

Mô hình trên hoàn toàn tươ ng đươ ng vớ i mô hình sau đây.

Cho hệ thống như trên, vật M có tr ọng lượ ng m dướ i tác dụng của lực F đã dichuyển 1 đoạn x. Lúc này, trong lò xo và bộ phận kháng chấn xuất hiện các lực có chiềuvà độ lớ n như hình minh họa trên, đồng thờ i vật M chuyển động vớ i gia tốc a nên xuấthiện lực quán tính (Fqt) có chiều và độ lớ n như ở hình minh họa. Cân bằng lực ta có phươ ng trình sau:

Trong tr ườ ng hợ p F = 0. Phươ ng trình trên đượ c viết lại như sau.

Phườ ng trình này gọi là phươ ng trình dao động tự do có xét đến giảm chấn.

Fc = C.V = C.x’

Flx = K.x

M

M F

k.x

C.x’

Fqt = m.a = m.x”

m.x” + C.x’ + K.x = F

m.x” + C.x’ + K.x = 0



II. Hệ nhiều bậc tự do:

Xét một khung phẳng sau.

Tất cả khối lượ ng trên từng sàn một đều quy về thành khối lượ ng tậ p trung đượ cthể hiện bở i khối hcn bên phải. Như vậy các lực tác dụng vào từng sàn sẽ đượ c thể hiệntươ ng đươ ng như hình minh họa trên. Các sàn chịu tác dụng của lực gió có cườ ng độ thayđổi theo thờ i gian Fi(t) làm cho các sàn chuyển vị tươ ng ứng là ui. Các sàn sẽ chuyểnđộng như mô hình vật M trên phần I, lò xo và bộ phận giảm chấn ở đây chính là các cột.

Cân bằng lực cho các sàn ta có các phươ ng trình sau:1. PT cân bằng l ự c của sàn 1:

mu cu ku cu u ku u f (1)

2. PT cân bằng l ự c của sàn 2:

mu cu u ku u cu u ku u f (2)

3. PT cân bằng l ự c của sàn 3:

mu cu cu ku ku f (3)

Khai triển và rút gọn các phươ ng trình (1), (2), (3) trên ta đượ c như sau.

mu c cu cu k ku ku f

mu cu c cu cu ku k ku ku f

F3(t)

F2(t)

F1(t)

u3

u2

u1

F3(t)

F2(t)

F1(t)

m33u3”

m22u2”

m11u1”

K 1u1

K 2(u2 –u1)

K 3(u3 -u2)

C1u1’

C2(u2’- u1’)

C3(u3’- u2’)



mu cu cu ku ku f

Tươ ng đươ ng vớ i phươ ng trình ma tr ận sau.

m 0 00 m 00 0 m

u u u

c c c 0c c c c0 c c

u u u

k k k 0k k k k0 k k

uuu

f f f

Phươ ng trình ma tr ận đượ c tóm tắt như sau.

Mu Cu Ku f Trong đó:

+ M: Ma tr ận khối lượ ng.+ C: Ma tr ận giảm chấn.+ K: Ma tr ận độ cứng.+

f : Ma tr ận vec tơ ngoại lực.

+ u: Ma tr ận vec tơ chuyển vị.

Bài 22:

(S ơ đồ khung)

4m x 6 =24m

4m x 8=32m



(Hàm t ải tr ọng Gió t ại nút I)




Force (T)

Time (s)

2

-2

01 2

3 4



Bướ c 4: Khai báo vật liệu thép STELL.

* Trong các bài tr ướ c khi chưa phân tích động học trong bài toán thì giá tr ị Mass perunit Volume (khối lượ ng riêng) ta nhậ p là 0. Nhưng trong bài này, khi phân tích độnglực học thì giá tr ị Mass per unit Volume lại cần đến vì từ giá tr ị này ta tính ra đượ cthành phần lực quán tính tác động lên công trình khi công trình chuyển vị có gia tốc.* Ta có công thức tính khối lượ ng riêng cho thép như sau.

M Wg 7.89.81 0.795


(Tiế t diện thép chử I cho cột) (Tiế t diện thép chử I cho d ầm)




* Chú ý: Chọn nhanh các thành phần Column (cột) và Beam (dầm) trong Select byLine Object Type…

Bướ c 7: Khai báo hàm t ải tr ọng thay đổi theo thờ i gian.

Hàm tải tr ọng ở đây chính là hàm tải tr ọng gió thể hiện cườ ng độ gió thay đổitheo thờ i gian.

- Define Time History Functions…. Hộ p thoại Define Time History Functions xuấthiện.

- Trong hộ p thoại Define Time History Functions ta chọn lựa như sau.



- Ngay lúc đó hộ p thoại Time History Function Definition xuất hiện và ta nhậ p cácthông số như sau.

* Chú ý: Sau khi nhậ p một cặ p giá tr ị (Time, Value) ta kích chọn nút . Để hiệuchỉnh ta kích chọn nút , để xóa ta kích chọn nút .

- Kích vào nút 2 lần để k ết thúc.

Bướ c 8: Khai báo 2 tr ườ ng hợ p tải tr ọng như sau.



* Chú ý: VAR là viết tắt của từ Variable có ngh ĩ a là biến số (n), có thể thay đổi (adj) làtên ta đặt cho loại lực có cườ ng độ thay đổi theo thờ i gian.

Bướ c 9: Gán tại nút I một lực tậ p trung Px=1 vớ i loại tải tr ọng là VAR.

Bướ c 10: Khai báo loại tải tr ọng thay đổi theo thờ i gian.

- Define Time History Cases…. Hộ p thoại Define Time History Cases xuất hiện.

- Kích chuột vào nút hộ p thoại Time History Case Data xuất hiện,ta nhậ p các thông số theo thứ tự đượ c đánh số như sau.



* Ghi chú:

+ Thứ tự nhậ p thông số thứ 2_Linear: Thể hiện đồ thị của hàm số tải tr ọng có dạngđườ ng thẳng (bậc nhất).

+ Thứ tự nhậ p thông số thứ 3 ta kích vào nút hộ p thoại Modal Dampingxuất hiện.

1

2

3

4

5

6

3a

3b



+ Thứ tự nhậ p thông số thứ 3a_0.02. Đây chính là hệ số giảm chấn của vật liệu thép 2%. Nếu là vật liệu bêtông thì hệ số giảm chấn là 5%.+ Thứ tự nhậ p thông số thứ 4, ta nhậ p 2 giá tr ị.

Number of Output Time Steps (Số bướ c thờ i gian tính toán), trong bài này ta nhậ p là 40có ngh ĩ a là trong 1 chu k ỳ biến thiên lực (4 giây) ta sẽ chia thành 40 bướ c nhỏ, như vậymỗi bướ c nhỏ này có thờ i gian mỗi bướ c là 0.1 giây. Giá tr ị 0.1 giây này đượ c nhậ p ở phần Output Time Step Size (thờ i gian của mỗi một bướ c tính toán).+ Thứ tự nhậ p thông số thứ 5 ta nhậ p 4 giá tr ị.

4 giá tr ị này sẽ k ết hợ p vớ i nhau thành 1 loại lực biến thiên theo hàm tải tr ọng mà ta đãkhai báo vớ i tên là FUNC1 (Funcion: hàm số) ở bướ c 7. Ở đây ta chú ý 1 điểm ở bướ c 9 ta đã khai báo 1 lực tậ p trung tại I là Px = 1. Lực tậ p trung Px = 1 này ta phải hiểu nó chỉ là 1 hệ số (không phải đơ n vị lực_Tấn) mà máy tính sẽ mang lực này nhân vớ i các giá tr ị cườ ng độ lực tươ ng ứng theo thờ i gian trong hàm tải tr ọng, đây chính là lý do ta gán lựctậ p trung có độ lớ n Px = 1.

Giả sử trong bài này ta cần thay đổi lại hàm tải tr ọng như sau.

(Một chu k ỳ biến thiên lực)

Ta có 3 cách làm: Sửa lại bướ c khai báo hàm tải tr ọng (bướ c 7). Sửa lại ở bướ c 9 giá tr ị lực tậ p trung Px = 2. Thay số 1 thành số 2 ở giá tr ị thứ 3 trong bướ c nhậ p thông số thứ 5 đó là cộtScale Factor.

Force T

Time s

4

-4

0 1s2s 3s 4s



- K ết thúc bướ c 2 ta có hộ p thoại Time History Functions xuất hiện, ta tiế p tục làm theocác bướ c như sau.

- K ết thúc bướ c 4 ta có hộ p thoại Time History Point Functions xuất hiện, ta tiế p tụclàm theo các bướ c như sau.

Chỉ làm một

động tác, bấmnút để bỏ qua.

Để ý ở ôFunction Namechưa hiển thị.

1

2

3

4

5



- K ết thúc bướ c 5 ta tr ở về vớ i hộ p thoại Time History Functions, ta tiế p tục làm theocác bướ c như sau.

- K ết thúc bướ c 7 ta lại làm việc vớ i hộ p thoại Time History Point Functions, ta tiế p tụclàm theo các bướ c như sau.

67

8

9 10

11

Biến dạng (Displace)theo phươ ng x (thành phần đó gọi là Ũ).

Để ý ở ô Function Name đã hiển thị Joint1 nút I .



- K ết thúc bướ c 14 xuất hiện hộ p thoại Time History Function Display có biểu đồ sau.

1213

14



* Nhận xét: Biểu đồ chuyển vị theo thờ i gian của nút I (mẫu) có dạng gần giống như đồ thị hàm tải tr ọng.

2. Khảo sát chuyể n v ị (bi ế n d ạng) của cả khung ứ ng vớ i t ừ ng thờ i đ i ể m.

- Display Show Deformed Shape…. Hộ p thoại Deformed Shape xuất hiện như sau.

- Trong ô Load ta chọn HIST1 History. Lúc đó, hộ p

thoại Deformed Shape có dạng như sau và ta nhậ p thờ igian khảo sát là 1s (trong chu k ỳ 4s).

- Nhấn nút ta có k ết quả sau.

Để !!!!! Chư a có ô Time



(Chuyể n vị của nút I t ại thờ i đ iể m 1s)

3. Khảo sát bi ể u đồ nội l ự c của cả khung ứ ng vớ i t ừ ng thờ i đ i ể m.

- Display Show Member Force/Stress Diagram Frame/Pier/SpandrelForces…. Hộ p thoại Member Force Diagram for Fram… xuất hiện như sau.

Khảo sát nội lức lựcdọc phát sinh do tảitr ọng gió thay đổi theothờ i gian tại thờ i điểm1s.



(Lự c d ọc t ại cột C1)

4. Lư u k ế t quả phân tích thành File.

- File Print Table… Analysis Output…. Hộ p thoại Print Output Tables xuất

hiện, ta làm tuần tự các bướ c như sau.

1

2



(K ế t quả phản l ự c t ại g ố i)

(K ế t quả nội l ự c trong cột)

(K ế t quả nội l ự c trong d ầm)

* Lư u ý:

Trong bản k ết quả trên ta thấy có 2 giá tr ị: Max và Min. Chúng ta không đượ chiểu giá tr ị Max hay Min là giá tr ị lớ n nhất hay nhỏ nhất trong phần tử đang xét. Chúng ta biết r ằng tải tr ọng thay đổi theo thờ i gian (GIÓ) đượ c thể hiện trong đồ thị hàm tải tr ọngcó 2 giá tr ị là 2T lúc 1s và -2T lúc 3s. Như vậy giá tr ị Max ở đây ứng vớ i lúc gió thổi theochiều + (chiều của lực Px =1) và giá tr ị Min ứng vớ i lúc gió thổi theo chiều - (ngượ cchiều của lực Px =1). Trong bài này giá tr ị cườ ng độ gió trong 1 chu k ỳ tại thờ i điểm 1s

và 3s có giá tr ị tuyệt đối là như nhau nên ta có các k ết quả Max và Min cũng bằng nhaukhi xét tr ị tuyệt đối.

Giả sử trong một tr ườ ng hợ p nào đó mà ta có các giá tr ị Max và Min không bằngnhau khi xét tr ị tuyệt đối thì ta sẽ lấy k ết quả tr ị tuyệt đối lớ n nhất (dù là Max hay Min)để thiết k ế.



Bài 3: Khung k

Force (

0

1

1,52

-1

-1,5

-2

hông gian c

Hàm

T)

1

ịu tải tr ọng

t ải tr ọng gi

2

3 x

gió có xét

ở t ầng 1, t

3

:

:

:

m = 12m

ến động lực

ầng 2, t ầng

4

Func1_Gió

Func2_Gió

Func3_Gió

học.

3.

Time

tầng 1.

tầng 2.

tầng 3.

3

=

s)

3 x 3m

= 9m

x 4m

12m




Bướ c 2: Xoay hình 3D.

Bướ c 3: Chèn khung phẳng cho tr ục 1.



Bướ c 4: Tạo mảng khung tr ục 1.

- Chọn All.

Bướ c 5: Chèn khung tr ục A.

Bướ c 6: Tạo mảng khung tr ục A.

- Chọn khung tr ục A.




Bướ c 10: Khai báo 3 hàm tải tr ọng (gió) thay đổi theo thờ i gian.

- Define Time History Functions…. Hộ p thoại Define Time History Functions xuất

hiện.

- Trong hộ p thoại Define Time History Functions ta chọn lựa như sau.

- Ngay lúc đó hộ p thoại Time History Function Definition xuất hiện và ta nhậ p cácthông số như sau.



- Tươ ng tự ta khai báo cho 2 hàm còn lại.




Bướ c 12:

- Gán cho 4 nút tầng 1_ 4 lực tậ p trung Px = 1 vớ i tr ườ ng hợ p tải tr ọng VAR1.- Gán cho 4 nút tầng 2_ 4 lực tậ p trung Px = 1 vớ i tr ườ ng hợ p tải tr ọng VAR2.- Gán cho 4 nút tầng 3_ 4 lực tậ p trung Px = 1 vớ i tr ườ ng hợ p tải tr ọng VAR3.

Bướ c 13: Khai báo 3 loại tải tr ọng thay đổi theo thờ i gian.

- Define Time History Cases…. Hộ p thoại Define Time History Cases xuất hiện.



Bướ c 14: Khai báo tổ hợ p tải tr ọng.

TH = HIST1 + HIST2 + HIST3 (ADD).



Bướ c 15: Khai báo bậc tự do_khung không gian.




(M3-3 của TOHOP).

(Lự c d ọc của TOHOP).



(Lự c d ọc của HIST3 History t ại thờ i đ iể m 1 giây).

(Lự c d ọc của HIST3 History t ại thờ i đ iể m 3 giây).



Bài 24: Dàn.


Bướ c 2: Vẽ 3 phần tử AB; BC; CA.

Bướ c 3: Tạo mảng BC.

1m x 4 = 4m

2m

AB

C

D



Bướ c 4: Bẻ gảy tất cả phần tử.

- Chọn All.

Bướ c 5: Xóa các phần tử dư.

(K ế t quả khi k ế t thúc bướ c 5)

Bướ c 6: Vẽ thêm 3 thanh như sau.

Bẻ gảy phần tử xong nhớ hiển thị nút để xem sự bẻ gảy.



Bướ c 7: Chia đôi 7 phần tử.

Bướ c 8: Vẽ thêm 7 phần tử như sau.

Bướ c 9: Lấy đối xứng.

- Chọn All.



Bướ c 10: Gán lại điều kiện biên.

Bướ c 11: Khai báo vật liệu STELL. Chú ý_Không nhậ p giá tr ị W.

Bướ c 12: Khai báo tiết diện thép góc đôi.

1. Nhóm 1: DA01 (Double Angle 01)



2. Nhóm 2: DA02.




- Nhóm 1_ DA01: Gán cho các phần tử AD; CD; AC.- Nhóm 2_ DA02: Gán cho các phần tử còn lại.

* Cách làm:

- Gán tất cả là nhóm 2.- Sau đó, chọn riêng các phần tử AD; CD; AC gán cho nhóm 1.


* Chú ý: Giá tr ị SelfWeight Multiplier củatr ườ ng hợ p TINHTAI gán bằng 0, vì đây là hệ dàn.



Bướ c 15: Gán tải tr ọng như hình vẽ sau.

1. Tỉnh tải:

2. Hoạt tải ½ dàn trái:

3. Hoạt tải ½ dàn phải:

4. Hoạt tải toàn dàn:



Bướ c 16: Khai báo 4 tr ườ ng hợ p tổ hợ p tải tr ọng.

1. TOHOP1 = TINHTAI + Hoạt tải ½ dàn trái. (ADD)2. TOHOP2 = TINHTAI + Hoạt tải ½ dàn phải. (ADD)3. TOHOP3 = TINHTAI + Hoạt tải toàn dàn. (ADD)

4. TOHOPBAO = TOHOP1 + TOHOP2 + TOHOP3. (ENVE)



Bướ c 17: Khai báo bậc tự do cho dàn.


Ngay lậ p tức có mô hình biến dạng do tỉnh tải gây ra.



(M3-3 bị triệt tiêu)

etabs - mr tran quang hien

Documents