BÀI TẬP ETABS v.9.x

BÀI TẬP ETABS hay

1 Định đơn vị

2 Mở / tạo file.

3 Thiết lập hệ thống lưới (grid lines) trên mặt bằng

4 Định nghĩa các tầng nhà : tên, chiều cao tầng, (story)

5 Định nghĩa các đặc trưng vật liệu và tiết diện

6 Định nghĩa tải trọng, tổ hợp tải trọng

6 Định nghĩa tải trọng, tổ hợp tải trọng

7 Vẽ các đối tượng kết cấu

8 Hiệu chỉnh sơ đồ hình học của kết cấu

9 Gán các đặc trưng tiết diện, tải trọng, cho các đối tượng

10 Phân tích kết cấu

11 Hiển thị kết quả phân tích

12 Thiết kế kết cấu

13 Xuất dữ liệu ra máy in, file,

14 Lưu mô hình

VEÕ MOÂ HÌNH

CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG

(1) Tĩnh tải :

* trọng lượng bản thân kết cấu

* các lớp hoàn thiện trên sàn : 125 kG/m2 ( sàn 1, 2, 3 )

và 230 kG/m2 ( sàn mái )

* trọng lượng tường xây phân bố đều trên dầm tầng 1,2 và 3 :

* trọng lượng tường xây phân bố đều trên dầm tầng 1,2 và 3 :

1 T/m (dầm biên) và 0.5 T/m (dầm giữa) (2) Hoạt tải sử dụng : 240 kG/m2 ( sàn 1, 2, 3 ) và 100 kG/m2 ( sàn mái ) (3) Hoạt tải gió : TP.HCM (W0= 83 kG/m2), địa hình dạng B

hệ số k tại độ cao z (m)

ứng với địa hình dạng t : Dạng địa hình (t) ztg(m) mt

W(z) = n c kt(z) W0 (lực/diện tích)

mô hình 2 (có 7 AREA) mô hình 3 (có 11 AREA)

CÁC PHƯƠNG ÁN MÔ HÌNH HÓA KẾT CẤU

Bài tập 2

KẾT QUẢ NỘI LỰC SÀN

Bài tập 2

KẾT QUẢ NỘI LỰC SÀN

Bài tập 2

KẾT QUẢ NỘI LỰC DẦM

Bài tập 2

KẾT QUẢ NỘI LỰC DẦM

Bài tập 2

KẾT QUẢ NỘI LỰC DẦM

Chia lưới thủ công Chia lưới tự động mô hình 4 Chia lưới tự động mô hình 5

à kết luận về hiệu quả chia lưới AREA tự động kết hợp với ràng buộc biên của ETABS : nhanh & chính xácà hay !

Bài tập 3

TẢI TRỌNG DO TƯỜNG GẠCH XÂY TRÊN SÀN

tường dày 100(không có dầm)dầm 200x400

= 0.6 × 4,5 = 2.7 T *Tường cách mép phải sàn một khoảng 2m

TẢI TRỌNG DO TƯỜNG GẠCH XÂY TRÊN SÀN

MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN MÔ TẢ TẢI TƯỜNG XÂY TRÊN SÀN Nhóm mô hình phần tử : chia lưới thủ công, tải tường quy thành tải tập trung trên các nút của phần tử sàn (đã được chia nhỏ) mà tường đi qua

* Mô hình 1 : ô sàn được mesh thành 30 AREA (6x5) Tường đi qua 6 nút, tải trọng tập trung mỗi nút phải chịu là = 2.7 / 6 = 0.45 T

* Mô hình 2 : ô sàn được mesh thành 60 AREA (12x10) Tường đi qua 11 nút, tải trọng tập trung mỗi nút phải chịu là = 2.7 / 11 (T)

Nhóm mô hình đối tượng: cả ô sàn là 1 AREA, gán chế độ chia lưới tự động

* Mô hình 3 : ô sàn là 1 AREA, AutoMesh với khoảng cách lưới không quá 1m

Nhóm mô hình đối tượng: cả ô sàn là 1 AREA, gán chế độ chia lưới tự động

* Mô hình 3 : ô sàn là 1 AREA, AutoMesh với khoảng cách lưới không quá 1m Trọng lượng tường quy thành lực phân bố đều trên diện tích ô sàn là 2.7 / (4.5×6)

= 0.1 T/m2 Đây là phương pháp đơn giản hay được sử dụng à có chính xác không?

* Mô hình 4 : ô sàn là 1 AREA, AutoMesh với khoảng cách lưới không quá 1m Mô tả thêm 1 dầm chìm (10x10cm) bằng BTCT {theo chiều dày tường và chiều dày sàn} Trọng lượng tường trên sàn được nhập dưới dạng lực phân bố đều trên chiều dài dầm chìm là 0.6 T/m

* Mô hình 5 : giống mô hình 4, vẫn dùng 1 AREA cho cả ô sàn, nhưng gán

AutoMesh với khoảng cách lưới không quá 0.5m Trọng lượng tường trên sàn được nhập dưới dạng lực phân bố đều trên chiều dài dầm chìm BTCT là 0.6 T/m

Mô hình 6 : giống mô hình 4, nhưng không dùng dầm chìm BTCT mà dùng

1 dầm ảo có đặc trưng là NONE để mang tải tường

TẢI TRỌNG DO TƯỜNG GẠCH XÂY TRÊN SÀN

TẢI TRỌNG DO TƯỜNG GẠCH XÂY TRÊN SÀN

Moment sàn theo phương X

Tải phân đều trên sàn Tải trên đường line thật Tải trên đường line thật

TẢI TRỌNG DO TƯỜNG GẠCH XÂY TRÊN SÀN

Moment sàn theo phương Y

Tải phân đều trên sàn Tải trên đường line thật Tải trên đường line thật

TẢI TRỌNG DO TƯỜNG GẠCH XÂY TRÊN SÀN

MOMENT UỐN DẦM

Tải phân đều trên sàn Tải trên đường line thật Tải trên đường line thật

TẢI TRỌNG DO TƯỜNG GẠCH XÂY TRÊN SÀN

MOMENT UỐN DẦM

Tải phân đều trên sàn Tải trên đường line thật Tải trên đường line thật

TẢI TRỌNG DO TƯỜNG GẠCH XÂY TRÊN SÀN

TẢI TRỌNG DO TƯỜNG GẠCH XÂY TRÊN SÀN

TẢI TRỌNG DO TƯỜNG GẠCH XÂY TRÊN SÀN

Moment khung song song với tường

TẢI TRỌNG DO TƯỜNG GẠCH XÂY TRÊN SÀN

Moment khung song song với tường

TẢI TRỌNG DO TƯỜNG GẠCH XÂY TRÊN SÀN

Bài tập 4

NHÀ PHỐMẶÏT BẰNG DẦM SÀN LẦU 1

Bài tập 4

NHÀ PHỐMẶÏT BẰNG DẦM SÀN LẦU 2

Bài tập 4

NHÀ PHỐMẶÏT BẰNG DẦM SÀN SÂN THƯỢNG

Bài tập 4

NHÀ PHỐMẶÏT BẰNG DẦM SÀN MÁI

Bài tập 5

TỔ HỢP TẢI TRỌNG

Nhà BTCT 6 tầng Bêtông M250

Khoảng cách từ mặt móng đến đà kiềng là 1.2m

Chiều cao tầng 1 là 3.8m,

các tầng còn lại tầng trệt là 3.3m

Sàn dày 120mm

Ô cầu thang bố trí giữa các trục 3-4-C-D, có

dầm phụ đỡ cầu thang trên sàn

Cầu thang dạng bản chịu lực

Cầu thang dạng bản chịu lực

Có thể dùøng dầm chiếu nghỉ ở giữa chiều cao

tầng cho cầu thang phẳng, hoặc dùng cầu thang

xoắn gối lên 2 sàn liên tiếp cùng được

Ngoài các tường gạch xây trên dầm khung còn

có một số tường xây trên sàn

Hoạt tải sàn = 240 kG/m2

MẶT BẰNG CỘT, DẦM SÀN TẦNG 1, 2, 3

Ghi chú : bố trí mặt

bằng đà kiềng tương

tự dầm sàn lầu 1

MẶT BẰNG CỘT, DẦM SÀN TẦNG 4, 5, 6

Ghi chú : ô trống buồng

thang chỉ có ở tầng 4 và

5 Tầng 6 (mái) không

có ô trống.

* Trọng lượng tường xây : trên dầm (tải phân bố trên LINE), trên AREA (nếu

không cần chính xác thì nhập phân bố đều trên AREA, nếu cần chính xác thì cho tải phân bố trên một đoạn hoặc cả nhịp dầm ảo tại vị trí có tường)

tải phân bố trên một đoạn hoặc cả nhịp dầm ảo tại vị trí có tường)

* Các thành phần tải khác cần quan tâm (nếu có) : bồn nước mái,vv

HOẠT TẢI SỬ DỤNG

- Tùy yêu cầu, có thể :

* Chỉ xét trường hợp hoạt tải chất đầy trên tất cả các ô sàn của tất cả các tầng

* Xét 2 trường hợp hoạt tải xếp kiểu ô cờ kết hợp với cách tầng

* Xét 2 trường hợp ô cờ cách tầng như trên, ngoài ra xét thêm trường hợp hoạt tải đầy tầng chẵn, hoạt tải đầy tầng lẻ, hoạt tải xếp hai nhịp kề nhau rồi cách nhịp,

Bài tập 5

TỔ HỢP TẢI TRỌNG

TẢI TRỌNG GIÓ :

Áp lực gió tĩnh W(z) = n c k t(z) W 0 (lực/diện tích)

Bài tập 5

TỔ HỢP TẢI TRỌNG

@ NẾU XÉT 2 TRƯỜNG HỢP HOẠT

TẢI KIỂU Ô CỜ CÁCH TẦNG :

Bài tập 6

INSERTION POINT

Vị trí đặt tải trọng lên Line

được ETABS dựa vào chiều

dài và vị trí của Line sau khi

các nút đã được dời (offset)

bởi lệnh Insertion Point.

Bài tập 6

INSERTION POINT

Sơ đồ 3: trục cột và dầm đều

lệch so với Grid lines theo

đúng kiến trúc.Có kể đến sự

thay đổi độ cứng.

Sơ đồ 4: trục cột và dầm đều lệch so với Grid lines theo đúng kiến trúc Không kể đến sự thay đổi độ cứng.

thay đổi độ cứng thay đổi độ cứng.

Sơ đồ 1: trục cột trùng với Grid lines,

trục dầm trùng với Grid lines nhưng

mặt trên dầm trùng với mặt trên sàn

(mặc định của ETABS)

Sơ đồ 2: trục cột trùng với Grid lines, trục dầm trùng với Grid lines và trục dọc dầm nằm trong mặt phẳng trung bình của sàn trùng trục sàn (mặc định của nhiều phần mềm, kể cả SAP2000)

VÍ DỤ 6A Tiết diện dầm và cột đều là 200x400, sàn dày

120mm

Bài tập 6

INSERTION POINT

*Dầm 200x400 *Cột biên : 200x450 (tầng 1&2), 200x400 (tầng 3&4), 200x300 (tầng 5&6)

*Cột giữa : 250x500 (tầng 1&2), 250x400 (tầng 3&4), 200x300 (tầng 5&6) VÍ DỤ 6B

Không lệch trục Lệch trục + thay đổi độ cứng Lệch trục +

không thay đổi độ cứng

Bài tập 6

INSERTION POINT

VÍ DỤ 6C

* Tải trọng phân bố đều trên dầm = 2 T/m

* Tải trọng tập trung tại nút khung là 6 T cho cột biên và 8 T cho cột giữa.

* Xét 3 phương án mô hình trục dầm, cột khác nhau

à so sánh kết quả nội lực sàn, nội lực dầm và cột, phản lực gối

* Làm lại ví dụ 6B, nhưng không cho cột thay đổi tiết diện Vẫn dùng

Insertion Point để dời điểm chèn cho trục cột không trùng với trục định vị (Grid Line)

*Theo tư duy kết cấu thì sẽ không có moment do lệch trục cột {vì cả 6 tầng đều có cùng tiết diện cột} à Nhưng moment phản lực gối vẫn “bất thường”

à biện pháp khắc phục khi thiết kế ?

VÍ DỤ 6C

Bài tập 7

MÔ HÌNH CẦU THANG

A CẦU THANG PHẲNG 2 VẾ

Extrude Lines to Areas kiểu tuyến tính (Linear)

*Vẽ 1 Line ở bậc 1

à Extrude thành bản vế thang bên trái

à Extrude thành bản vế thang còn lại

Tổng chiều cao cầu thang = 3.2 m Có thể có dầm chiếu nghỉ hoặc không

Bài tập 7

MÔ HÌNH CẦU THANG

B CẦU THANG PHẲNG 3 VẾ

*Vẽ 1 Line ở bậc 1 àExtrude thành bản vế thang bên trái

*Tạo Reference Plan

ở cao trình bậc thang thứ 8 àvẽ bản chiếu nghỉ 1

S Tổng chiều cao cầu thang = 3.36 m (21 bậc x 160mm).

Có thể có dầm chiếu nghỉ (dạng gãy khúc) hoặc

không

nghỉ 1 *Vẽ 1 Line ở bậc 9 àExtrude thành bản vế thang giữa

*Tạo Reference Plan

ở cao trình bậc thang thứ 13 àvẽ bản chiếu nghỉ 2

*Vẽ 1 Line ở bậc 14

à Extrude thành bản vế thang thứ ba

Bài tập 7

MÔ HÌNH CẦU THANG

C CẦU THANG XOẮN

* Bêtông M250 Bản thang BTCT dày 14 cm

* Tải trọng tính toán (trên mặt bằng cầu thang)

- Tĩnh tải = trọng lượng bản BTCT × 1.1

* Góc giữa hai bậc thang = 15 0

Điều kiện biên : khảo sát ba trường hợp

* Gối tự do tại chân và đỉnh thang

* Ngàm tại chân và đỉnh thang

* Không áp đặt ngàm hay khớp gì hết, cho cầu thang vào mô hình khung không gian của công trình để tính chung

Kéo dãn đường (Line) thành mặt (Area) :

Chọn Line > menu Edit > Extrude Lines to Areas

Bài tập 7

MOÂ HÌNH CAÀU THANG

D CAÀU THANG PHAÚNG NOÁI TIEÁP XOAÉN

• Simplified Section (C, T or Linear)

• Uniform reinforcing section

• General Sections

Shear Wall Design –Meshing

Wall Meshing:

– Piers and spandrels where bending deformations are

significant (slender piers and spandrels), need to mesh

the pier or spandrel into several elements

– If the aspect ratio of a pier or spandrel one shell

element is worse than 3 to 1, consider additional meshing

of the element to adequately capture the bending

Shear Wall Design – Pier Zones

– Pier labels are assigned to vertical area objects

(walls) and to vertical line objects (columns)

– Objects that are associated with the same story

level and have the same pier label are

Pier Zone Labeling (Naming/Grouping)

level and have the same pier label are

considered to be part of the same pier.

– Must assign a pier element a label before you

can get output forces for the element or before

you can design the element.

Shear Wall Design – Pier Zones

multiple stories

bottom of wall pier elements

bottom of wall pier elements

stations located at the top and bottom of wall pier elements.

Shear Wall Design – Pier Zones

Piers Labeling Examples

Shear Wall Design – Pier Zones

General Comments on Case a:

– Common way to label piers

– At the upper level, Pier P1 is defined to

extend all the way across the wall

above the openings

– Pier P2 makes up the wall pier to the

– Pier P2 makes up the wall pier to the

left of the door opening

– Pier P3 occurs between the door and

window openings

– Pier P4 occurs between the window

opening and the edge of the wall

– Pier P5 occurs below the window

opening between the door and the

edge of the wall A similar labeling of

piers occurs at the

– lower level.

Shear Wall Design – Pier Zones

General Comments on Case a (Common Way):

– At the upper level, Pier P1 is defined to

extend all the way across the wall

above the openings

– Pier P2 makes up the wall pier to the left

of the door opening.

of the door opening.

– Pier P3 occurs between the door and

window openings

– Pier P4 occurs between the window

opening and the edge of the wall

– Pier P5 occurs below the window

opening between the door and the edge

of the wall

– A similar labeling of piers occurs at the

lower level.

Shear Wall Design – Spandrel Zones

– Wall spandrel forces are output at the left

and right ends of wall spandrel Elements

– Wall spandrel design is only performed at

stations located at the left and right ends of wall spandrel elements

– Multiple wall spandrel labels cannot be

assigned to a single area object.

Shear Wall Design – Spandrel Zones

Examples: Spandrel Labeling

VÁCH CỨNG NẰM TRÊN CỘT

VÁCH CỨNG CÓ LỖ CỬA

CÔT DẸP DẠNG VÁCH

S Tỷ số cản = 5% = 0.05

Dầm 30x60, sàn dày 160, vách dày 200 Bêtông M300

Cột 60x60 (tầng 1, 2, 3) , 50x50 (tầng 4, 5), 40x40 (tầng 6, 7)

Tính lại với phương án sàn không dầm, tăng chiều dày sàn thành 25cm