GIÁO TRÌNH TIN HỌC ỨNG DỤNG NGÀNH XÂY DỰNG 2

Những chú thích cho các menu Merge Points Gộp nút lại Align Points/… Hiệu chỉnh nút, thanh, đối tượng Move Points/… Dịch chuyển nút, thanh, đối tượng Expand/Shrink… Kéo dãn phần tử tấm M

GIÁO TRÌNH

(TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ)

BIÊN SOẠN: NGUYỄN MẠNH TRƯỜNG

Email: nguyenmanhtruong@dntu.edu.vn

Đồng nai, tháng 8/2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI

KHOA ĐIỆN, ĐIỆN TỬ - CƠ KHÍ & XÂY DỰNG

PHẦN CƠ BẢN

-BIÊN SOẠN: NGUYỄN MẠNH TRƯỜNG

Email: nguyenmanhtruong@dntu.edu.vn

- Đây là một phần mềm dựa trên thuật toán phần tử hữu hạn, tuy nhiên có rất

nhiều cải tiến đáng kể nhằm tăng tốc quá trình tính toán cũng như nhập số liệu đầu

vào

- Phần mềm Etabs được sử dụng để phân tích kết cấu các công trình xây dựng

dân dụng, công nghiệp, đặc biệt là nhà cao tầng Nói như thế không có nghĩa rằng

Etabs chỉ giải quyết được bài toán phân tích kết cấu cho nhà cao tầng, mà cần hiểu

rằng Etabs được trang bị các công cụ để thực hiện việc phân tích kết cấu nhà cao

tầng một cách thuận lợi nhất (so với các sản phẩm khác của hãng CSI)

- Việc phân tích kết cấu cuối cùng nhằm mục đích tìm ra được nội lực (dùng để

thiết kế cốt thép), phản lực (dùng để thiết kế móng), và các giá trị về chuyển vị

(dùng để kiểm tra kết cấu ở trạng thái giới hạn về điều kiện sử dụng) Etasb đã

được thừa nhận là một chuẩn công nghiệp cho phần mềm Phân tích và Thiết kế

Công trình Ngày nay, phần mềm này quen thuộc với các kỹ sư xây dựng và trong

Các phần mềm phân tích kết cấu của hãng CSI

CSI Bridge: tính toán cầu

CSI Sap 2000: tính toán kết cấu phức hợp

CSI Etabs: Tính toán nhà cao tầng

CSI Safe: Tính toán bản sàn

CSI Perform-3d: Phân tích kháng chấn, động đất

CSI Col: Tính toán cột

Export Xuất dữ liệu ra các phần mềm khác

Print Setup Cài đặt in ấn

Print Preview for… Xem chế độ in các màn hình đồ họa

Print Graphic In các màn hình đồ họa

Print Table In các bảng kết quả

it Undo (Ctr+Z)Công cụ Hủy bỏ thao tác vừa thực hiệnÝ nghĩa

Redo (Ctr+Y) Khôi phục thao tác vừa thực hiện

Cut (Ctr+X) Cắt đối tượng, nhóm đối tượng

Copy (Ctr+C) Sao chép đối tượng

Paste (Ctr+V) Dán đối tượng

Add to model… Thêm vào mô hình có sẵn

Replicate Các kiểu sao chép đối tượng

Edit Grid data Chỉnh sửa dữ liệu lưới trục

Edit Story data Chỉnh dữ liệu cao độ

Edit Ref Planes Thêm, bớt mặt bằng

Edit Ref Lines Thêm, bớt các đường phụ

II Những chú thích cho các menu

Merge Points Gộp nút lại

Align Points/… Hiệu chỉnh nút, thanh, đối tượng

Move Points/… Dịch chuyển nút, thanh, đối tượng

Expand/Shrink… Kéo dãn phần tử tấm

Merge Areas Gộp phần tử tấm

Mesh Areas Chia phần tử tấm

Joint Lines Nối phần tử thanh

Divide Lines Chia phần tử thanh

Extrude Point to… Hiệu chỉnh nút tới đối tượng thanh

Extrude Line to… Hiệu chỉnh đối tượng thanh thành mặt

II Những chú thích cho các menu

iew Set 3D ViewCông cụ Tạo góc nhìn 3D Ý nghĩa

Set Plan View Tạo mặt bằng muốn quan sát

Set Elevation View Tạo mặt đứng muốn quan sát

Set Building Limits Tạo số tầng quan sát trong một giới hạn nào đó

Set Building Option Thiết lập giới hạn hiển thị mà người dùng cần

Rubber Band Zoom Xem theo vùng

Resrore Full View Xem toàn bộ màn hình

Previous Zoom Quay trở lại view nhìn trước đó

Zoom in one Step Phóng lớn màn hình

Zoom out one Step Thu nhỏ màn hình

Measure Đo kích thước, chu vi và góc

Change Axes… Thay đổi hệ trục tọa độ

Show Selection… Hiển thị mô hình trong vùng được chọn

Show All Hiển thị toàn bộ màn hình

Save Custom View Lưu khung nhìn tự chọn

Show Custom View Xem khung nhìn tự chọn

Refresh View Cập nhật những thay đổi

Create OpenGL… Tạo phối cảnh kết cấu với công nghệ tạo ảnh

Material Properties Thiết lập thông số vật liệu

Frame Sections Khai báo tiết diện phần tử thanh

Wall/Slab/Deck… Khai báo tiết diện phần tử tấm

Diaphragms Khai báo chọn phần tử tâm cứng

Groups Tạo vàn quản lý kết cấu theo nhóm

Sections Cuts Chọn các mặt cắt cần xuất nội lực

Static Load Cases Khai báo các tải trọng tác dụng lên công trình

Load Combinations Khai báo các tổ hợp tải trọng có khả năng xuất

hiện trong công trìnhMass Soure Khai báo khối lượng gây dao động cho công trình

II Những chú thích cho các menu

Select Object Chọn đối tượng

Reshape Object Thay đổi tọa độ

Draw Point Objects Vẽ nút

Draw Line Objects Vẽ phần tử thanh

Draw Areas Objects Vẽ phần tử tấm

Draw Developed Vẽ mặt phẳng định nghĩa

Draw Section Cut Vẽ mặt cắt

Draw Dimension Line Đo kích thước các đường thẳng

II Những chú thích cho các menu

ect at Pointre/in WindowCông cụ Chọn đối tượng theo điểm hoặc vùngÝ nghĩa

Intersecting Line Chọn bằng đường thẳng

on XY Plan Chọn đối tượng trong mặt phẳng XY

on XZ Plan Chọn đối tượng trong mặt phẳng XZ

on YZ Plan Chọn đối tượng trong mặt phẳng YZ

by Group Chọn các nhóm đã được định nghĩa

by Frame Sections Chọn theo tiết diện thanh đã khai báo

by Wall/Slab/Deck… Chọn theo tiết diện tấm đã khai báo

by Link Properties Theo các đối tượng link

by Line Object Type Theo chủng loại đối tượng thanh

by Area Object Type Theo chủng loại đối tượng tấm

II Những chú thích cho các menu

by Story Level Chọn đối tượng theo tầng

All Chọn tất cả đối tượng

Invert Chọn đảo đối tượng chưa được chọn trong mô

hìnhDeselect Hủy chọn đối tượng

Get Previous Selection Chọn lại đối tượng được chọn trước đó

Clear Selection Hủy chọn tất cả đối tượng được chọn trước đó

II Những chú thích cho các menu

Joint/Point Loads Gán tải trọng cho nút, điểm

Frame/Line Loads Gán tải trọng cho thanh

Shell/Area Loads Gán tải trọng cho tấm

Group Names Gán theo nhóm

Clear Display of… Làm sạch các vùng, ký hiệu được gán

Copy Assign Sao chép thuộc tính được gán

Paste Assign Dán thuộc tính được sao chép

II Những chú thích cho các menu

Set Anslysis Options Chọn các thông số để phân tích

Check Model Kiểm tra lỗi liên kết trước khi tiến hành chạy

chương trìnhRun Analyze (F5) Tiến hành phân tích kết cấu

Calculate Diaphragm… Tính toán tâm cứng

II Những chú thích cho các menu

Show Undeformed… Hiển thị đối tượng về trạng thái ban đầu

Show Loads Hiển thị lực tác dụng lên phần tử

Show Deformed… Xem chuyển vị

Show Mode Shape Xem các dạng dao động

Show member

Forces… Xem nội lực

Show Table Hiển thị giá trị nội lực dưới dạng bảng

II Những chú thích cho các menu

Steel Frame Design Thiết kế khung thép

Concrete Frame Design Thiết kế bê tông cốt thép

Composite Beam Design Thiết kế dầm làm bằng vật liệu

CompositeSteel Joint Design Thiết kế phần thép

Shear Wall Design Thiết kế tường chịu cắt

II Những chú thích cho các menu

Preferences Lựa chọn các đặc điểm hiển thị

Colors Lựa chọn màu sắc hiển thị

Windows Lựa chọn cửa sổ quan sát

Lock Model Đóng/mở khóa file

Auto Save Model Tự động lưu file

II Những chú thích cho các menu

- Draw Line : Pick vào 2 điểm để vẽ đường thẳng

- Create Line in : Pick vào 1 đoạn đường lưới mà phần tử sẽ nằm trên đó

hoặc cách đường đó 1 khoảng cho trước

Draw Areas: Pick theo từng điểm để vẽ (pick liên tục các điểm)

Draw Rectangular: Vẽ hình chữ nhật (2 điểm)

Create Areas at click: Chọn vào 1 vùng khép kín để tạo

Draw Wall: Pick theo từng điểm để vẽ (pick liên tục các điểm)

Draw Rectangular: Vẽ hình chữ nhật (2 điểm)

1 Công cụ dùng để vẽ

+ Chọn đối tượng cần nhân bản ->

1 Nhân bản theo tuyến tính 3 Nhân bản đối xứng

2 Nhân bản theo cung tròn 4 Nhân bản theo tầng

Mục 1: Nhân bản theo tuyến tính

1.Khoảng cách giữa các phần tử khinhân bản

2.Số phần tử cần nhân bản3.Xóa đối tượng gốc hay không

2 Công cụ nhân bản phần tử

Mục 2: Nhân bản theo cung tròn

1.Tâm xoay (theo tâm đối tượng hoặcngười dùng chỉ định)

2.Góc xoay3.Số phần tử cần nhân bản4.Xóa đối tượng gốc hay không

2 Công cụ nhân bản phần tử

Mục 3: Nhân bản theo cách lấy đối xứng

Đối xứng qua đường thẳng tạo bởi 2điểm

1.Tọa độ điểm 12.Tọa độ điểm 23.Xóa đối tượng gốc hay không

2 Công cụ nhân bản phần tử

Chương trình cho phép người sử dụng chia nhỏ những phần tử ban đầu thành

nhiều phần tử có kích thước nhỏ hơn

a Chia nhỏ phần tử thanh (Devide Lines)

Chọn đối tượng cần chia ->

1 Số đoạn cần chia

2 Phần tử được chia tại vị trí giao nhau giữa các thanh và nút

3 Phần tử được chia tại vị trí giao nhau giữa các đường lưới trục

3 Công cụ chia nhỏ phần tử

b Chia nhỏ phần tử tấm (Mesh Areas)

Chọn đối tượng cần chia -> 1.Mesh tại những vị trí cắt với đường

Line (theo phương đứng)2.Mesh tại những vị trí điểm chọn tại

độ (theo phương đứng)3.Mesh phuong X và Y thành cácđoạn

4.Mesh tại vị trí: (mục 5, 6, 7)

5.Giao nhau với đường lưới 6.Đối tượng điểm ở biên đã được chọn

7.Giao nhau với các phần tử thanh đã chọn

b Chia nhỏ phần tử tấm (Mesh Areas)

- Với cách làm như vừa rồi là chia nhỏ phần tử tấm thật Trong các phiên bản

sau này, Etabs cung cấp cho chúng ta thêm công cụ chia ảo sàn 2 công cụ này

cho kết quả giống nhau, nhưng chia ảo sàn, tấm thì sử dụng bộ nhớ ảo nên tốc

độ xủ lý nhanh hơn

- Chọn đối tượng

sàn hoặc tấm →

3 Công cụ chia nhỏ phần tử

b Chia nhỏ phần tử tấm (Mesh Areas)

1 Tự động chia tại vị trí giao nhau giữa dầm và tường nếu đối tượng chọn là màng, và

ko tự động chia nếu đối tượng chọn là vỏ mỏng, tấm

2 Tự chia cho những đối tượng được khai báo là tấm cứng

3 Không dùng chế độ tự chia (sử dụng những đối tượng như là phần tử kết cấu)

4 Tự động chia các đối tượng dưới dạng các phần tử kết cấu (thường dùng)

5 Tự chia tại vị trí dầm và các đường giao nhau

6 Tự chia tại vị trí tường cứng (vách) giao nhau với phần tử cầu thang

7 Tự chia tại vị trí giao nhau giữa các đường lưới

8 Lựa chọn khoảng cách tự động chia nhỏ với giá trị lớn nhất cho trước

Chọn chế độ tự chia với yếu tố có độ dốc cầu thang và tường cứng

9 Không chia nhỏ đối tượng

10 Chia đối tượng với khoảng cách theo phương ngang và theo phương đứng (nhập

1 Lấy dữ liệu từ 1 file có sẵn

2 File mẫu của Etabs (Có thể chọn và sửa lại)

3 Thiết lập tùy theo công trình người dùng

→ Chọn No → xuất hiện hộp thoại

5 Tìm hiểu về lưới trục (Gird), cao độ

4 Tùy chỉnh khoảng cách lưới

5 Tùy chỉnh ký hiệu lưới

6 Tùy chỉnh lưới

7 Số tầng và chiều cao tầng

8 Chiều cao tầng dưới cùng

9 Tùy chỉnh tầng và chiều cao tầng

1 Định tên trục theo phương trục X, và vị trí

2 Định tên trục theo phương trục Y, và vị trí

5 Tìm hiểu về lưới trục (Gird), cao độ

Primary: Trục chính Secondary: Trục phụ

4 Hiển thị

Show: Hiển thị Hide: ẩn

5 7 Vị trí tên trục

6 Màu lưới trục

8 Hiển thị lưới theo tọa độ

9 Hiển thị lưới theo khoảng cách

Các thông số về vật liệu trong phần mềm được lấy theo tiêu chuẩn AISC Do

vậy, người sử dụng phải chỉnh sửa lại để phù hợp với TCVN

5.Khối lượng riêng 6.Trọng lượng riêng 7.Modun đàn hồi 8.Hệ số Poisson 9.H.số dãn nở vì nhiệt 10.Modun đàn hồi trượt

11.Ứng suất cắt của thép

12.Nhóm thông số dùng thiết kế cốt thép Nếu chỉ tính toán nội lực

Phần mềm cung cấp cho người sử dụng nhiều loại tiết diện có hình dáng, kích

thước khác nhau, và chúng ta chỉ cần hiệu chỉnh phù hợp với dự án

1 Danh sách các tiết diện khai báo

2 Import từ ngoài vào

3 Danh sách các kiểu tiết diện (chữ

nhật, C, I, hộp, ống )

4 Hiệu chỉnh tiết diện đã khai báo

5 Xóa tiết diện đã khai báo

2 Đặc trưng hình học cho cấu kiện

Sổ danh sách mục 3 và chọn Add Rectangular (tiết diện chữ nhật)

1 Tên tiết diện

2 Những đặc trưng của tiết diện

3 H.số nhân giá trị đặc trung hình học

4 Loại vật liệu cho tiết diện

5 Kích thước tiết diện

Depth (t3): Chiều cao

Đỏ 3

Xanh Trắng

Hệ tọa độ địa phương 1

2 Đặc trưng hình học cho cấu kiện

Kích thước của một số loại tiết diện

2 Đặc trưng hình học cho cấu kiện

3 Khai báo những thông số dùng tính thép

5.Lớp bê tông bảo vệ 6.Số thanh thép bố trí theo phương 2, 3 7.Đường kính thanh thép (dùng cho bài toán kiểm tra)

8.Lựa chọn cho bài toán:

9.Dùng bài toán cho kiểm tra 10.Dùng bài toán cho thiết kế

3 Khai báo những thông số dùng tính thép

1 Chiều dày lớp bảo vệ trên, dưới

3 Khai báo những thông số dùng tính thép

1 Danh sách các cấu kiện dạng

tấm được khai báo

Deck: Kết cấu bản đáy

Slanb: Kết cấu bản sàn

Wall: Tường bê tông, vách

2 Tạo mới loại cấu kiện tấm

3 Hiệu chỉnh cấu kiện tấm

4 Xóa cấu kiện tấm

4 Đặc trưng hình học cho cấu kiện tấm

7 Sàn chỉ có độ cứng trong mặt phẳng, phân phối tải trọng ngang lên các cấu kiện thẳng đứng.

8 Sàn chỉ có độ cứng ngoài mặt phẳng, cùng với dầm tham gia chịu tải trọng thẳng đứng, nhưng không có khả năng chịu tải trọng ngang.

4 Đặc trưng hình học cho cấu kiện tấm

- Khi khai báo sàn là Membrane, toàn bộ tải trọng thẳng đứng sẽ truyền lên

dầm, và từ dầm truyền lên cột Trong trường hợp này momen trong dầm là

lớn nhất

- Kiểu Membrane không phù hợp với các kết cấu nhịp lớn (sàn có dầm phụ

chia nhỏ), kết cấu dầm bẹt, hoặc sàn phẳng

4 Đặc trưng hình học cho cấu kiện tấm

1 Định nghĩa các loại tải

Phần mềm cho phep người sử

dụng định nghĩa các loại tải trong

như: tĩnh tải, hoạt tải, gió, tuyết,

động đất Tùy thuộc vào kết cấu

mà chúng ta sẽ định nghĩa loại tải

trọng đó

V Định nghĩa các loại tải và tổ hợp

1 Định nghĩa các loại tải

1.Tên tường hợp tải2.Loại tải trọng3.Hệ số nhân4.Tự động tính theo t.chuẩn5.Thêm tải mới

6.Hiệu chỉnh tải trọng7.Hiệu chỉnh trường hợp tải tính tự động

8.Xóa tải trọng được chọn

Các loại tải trọng – Mục 2

+ Dead: Tĩnh tải

+ Super Dead: Tĩnh tải cộng

thêm (tường, hoàn thiện)

+ Live: Hoạt tải

+ Notional: Tải biến đổi

Quake: Động đấtWind: Gió

Snow: TuyếtOther: Tự dịnh nghĩa

Trong Etabs, nếu trọng lượng bản thân của cấu kiện chúng ta tính toán và

nhập vào thì giá trị Self weight = 0 Còn nếu để máy tự động tính toán với các

thông số vật liệu thì giá trị =1; 1,2, Tùy thuộc vào loại cấu kiện và khả năng

vượt tải

1 Định nghĩa các loại tải

Cũng như định nghĩa tải trong, phần mềm cũng cho phép người sử dụng tổ

hợp các loại tải trọng để tìm ra giá trị nội lực tại vị trí nguy hiểm nhất cho cấu

kiện

1.Danh sách các trường hợp tổ hợp2.Thêm mới tổ hợp

3.Hiệu chỉnh tổ hợp4.Xóa tổ hợp được chọn

2 Tổ hợp tải trọng

1 Tên trường hợp tải

2 Tải theo phương X, Y, Z

3 Moment xoay quanh trục X, Y, Z

4 Cộng thêm tải đã gán trước đó

5 Thay thế tải đã gán trước đó

6 Xóa tải tải đã gán trước đó

VI Gán các loại tải trọng

Mục 5: Nếu là tải phân bố thì nhập khoảng cách và giá trị thì tạo thành tải hình thang hoặc tam

2 Gán tải trọng cho phần tử thanh

Point: Tải tập trung

Distributed: Tải phân bố

1 Tên trường hợp tải

2 Loại tải (Lực, moment)

2 Gán tải trọng cho phần tử thanh

6 Vị trí nhập tải trọng trên thanh

7 Giá trị tải trọng ứng với vị trí mục 6

8 Khoảng cách tương đối

9 Khoảng cách tuyệt đối

10 Nhập giá trị phân bố đều

VI Gán các loại tải trọng

3 Gán tải trọng cho phần tử tấm, vỏ (Shells)

1 Tên trường hợp tải

2 Giá trị tải trọng sẽ gán

3 Huớng lực tác dụng

VI Gán các loại tải trọng

Phần mềm cho pháp người sử dụng gán chế độ sàn tuyệt đối cứng

(Diaphragm) Khi chế độ này được gán chương trình sẽ tự động xác định vị

trí tâm cứng của từng sàn Chức năng này giúp người sử dụng tính toán gió

1.Tên các tâm cứng (có thể dùng chung

tên hoặc mỗi tầng 1 tên

2.Thêm tên tâm cứng mới

3.Hiệu chỉnh hoặc xem các thông số

2.Tâm cứng tại các tầng tương ứng

3 Lực tác dụng theo phuong X, Y, Z (Nhập giá trị)

IX Gán điều kiện biên

Gán điều kiện biên, tức là chúng ta sẽ gán các liên kết như: ngàm, gối cố định,

gối di động, hay liên kết lò xo đàn hồi

1 Gán điều kiện biên là gối, khớp, ngàm

1.Chuyển vị thẳng đứng theo phương X, Y, Z

2.Xoay chuyển vị quanh trục X, Y, Z

3 Các chế độ gán tải

X Xem kết quả nội lực

1 Xem chuyển vị của kết cấu

1.Tên trường hợp tải cần xem chuyển vị

2 Xem biểu đồ nội lực

1.Biểu đồ nội lực phần tử thanh

2.Phản lực tải phần tử nút