Mo hinh khung khong gian

Mo hinh khung khong gian

1

MÔ HÌNH TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN

Tính toán nội lực cho công trình dân dụng 16 tầng gồm 15 tầng cao: chiều cao từng tầng 3.5m, 1 tầng hầm 3.0m Kích thước cột: Từ Base đến Story3: (900x800); Từ Story 4 đến Story 6: (900x700); Từ Story 7 đến Story 9: (700x600); Từ Story 10 đến Story 12: (600x500); Từ Story 13 đến Story 16: (500x400) Kích thước dầm chính 300x600 mm; dầm phụ 250x400 mm Bề dày sàn 150 mm Kích thước vách cứng 250 mm Vật liệu bê tông B20 có E= 2.7x107 kN/m2, γ=25 kN/m2, ν=0.2

Tải trọng tác dụng:

Tĩnh tải:

Tĩnh tải tác dụng lên sàn:

Các lớp cấu tạo sàn Bề dày (m) γ (kN/m2) Hệ số vượt tải Tổng

Tổng Tải trọng tường 200, tác dụng lên các dầm:

+

Hoạt tải:

Hoạt tải sàn: ptt= 2x1.2= kN/m2

Hoạt tải sàn mái: 0.75x1.2 = kN/m2

Tải gió tác dụng:

Tính toán tải trọng gió vung IIA

2

MÔ HÌNH

1 Tạo lưới

Khởi động Etab, hiệu chỉnh đơn vị

Khởi tạo mô hình:

Chọn File → New model hoặc click

Choose.edb: Tạo một mô hình mới, sử dụng các định nghĩa có sẵn trong 1 file Etabs trước đây, chứa trong một thư mục nào đó

Default.edb: Tạo một mô hình mới, sử dụng các định nghĩa có sẵn trong 1 file Etabs trước đây, chứa trong thư mục chứa file.exe của Etabs

No: Khởi tạo một mô hình mới, sử dụng các định nghĩa của Etabs (ta sẽ tự định nghĩa lại)

3

Hiệu chỉnh đường lưới có thể vô Edit → Edit Gird Data → Edit gird → Modify/Show System Hiệu chỉnh chiều cao tầng có thể vô: Edit→Edit Story Data→ Edit Story

2 Đặc trưng vật liệu

Chọn Define→ Material Properties hoặc nhấp chuột vào biểu tượng

3 Đặc trưng tiết diện

Tiết diện dầm

Chọn Define→ Frame Section hoặc nhấp chuột vào biểu tượng

4

Tiết diện cột

Tiết diện sàn

Define →Wall/Slab/ Desk Sections…

5

Tiết diện tiết diện vách cứng

Define →Wall/Slab/ Desk Sections…

4 Mô hình các phần tử

Mô hình phần tử vách cứng:

Thêm các điểm để vẽ các đường các vách cứng:

Chọn vẽ ở chế độ

Draw → Draw Point Object (hoặc nhấp chuột vào biểu tượng )

(vẽ 1 bên, dùng Edit → Replicate để đối xứng)

Thêm các đường lưới vào các đểm vừa mới chọn

- Chọn tất cả các điểm vừa vẽ, → Edit → Edit Grid Data → Add Grid at Selected

Point →hộp thoại xuất hiện, chọn Parallel to X

- Tương tự → Edit → Edit Grid Data → Add Grid at Selected Point →hộp thoại xuất

hiện, chọn Parallel to Y

6

Vẽ tường thang máy:

Draw→Draw Line Object →Create Walls in Region or at Click (Plan) hoặc nhấp

chuột vào biểu tượng

Vẽ các vách thang máy trục 2:

dùng Edit → Replicate để đối xứng phần vách cứng qua trục C

để được vách cứng phần trục 3

Chia nhỏ Vách:

Tắt tất cả các đối tượng khác trừ vách (wall), Click vách cần chia nhỏ (trừ 4 vách nhỏ)

Edit →Mesh areas

7

Chọn tất cả các vách tầng 1, Edit → Replicate →Chọn thẻ Story, chọn tầng 2 để copy

toàn bộ vách cứng lên tầng 2

Thêm mặt phẳng tham chiếu:

Edit→ Edit reference Plances →add mặt phẳng tham chiếu ở cao độ 2.2m

Chuyển sang mặt đứng trục B,D dùng để vẽ các mặt đứng còn lại

Chọn tất cả vách cứng tầng 1 và 2, dùng Edit → Replicate để đối xứng phần vách cứng qua

trục C để được vách cứng phần trục 3

Chọn tất cả các vách cứng tầng 2, dùng dùng Edit → Replicate để copy cho các tầng còn

lại

- Để tạo thêm mặt phẳng ngang cắt mô hình:

Draw→Draw develped Elevation Defination →thêm cao độ các mặt phẳng cắt cần nhìn

Mô hình các phần tử cột

Để công việc vẽ cột được dễ dàng và nhanh chóng, ta tạm ẩn các đường lưới phụ và phần tử vách vừa vẽ Thao tác như sau:

+ View → Set Building View Options… hoặc Click biểu tượng hộp thoại Set Building View Options xuất hiện > Click bỏ chọn Wall (Area)

+ Edit → Edit Grid Data → Edit Grid → hộp thoại Coordinate System xuất hiện Click Modify/Show System…→ OK → hộp thoại Define Grid Data xuất hiện

Click để chọn Hide tại cột Visibility để tạm thời ẩn đi các đường lưới phụ

Click 2 lần Ok để đóng hộp thoại Define Grid Data và Coordinate Systems

8

Mô hình theo chế độ Similar Story

Rê chuột đến góc phải màn hình chọn chế độ Similar Stories

Hiệu chỉnh chế độ Similar Story trong Edit→Edit Story Data→ Edit Story

Chọn màn hình Story16 (Plan View – Story16 – Elevation 55.5)

Draw →Draw Line Objects→Create Columns in Region or at Click (Plan) hoặc Click chọn Tương tự thực hiện cho các tầng 12,9,6,3

Mô hình các phần tử dầm

Chọn chế độ

Dùng Draw > Draw Line Objects > Draw Lines (Plan, Elve, 3D) hoặc click chọn

hoặc để vẽ dầm

(có thể hiện 1 số đường lưới phụ để dễ vẽ)

9

Mô hình các phần tử sàn

Chọn chế độ

Dùng Draw → Draw Area Objects → Create Area at Click (Plan, Elve) hoặc Click

để mô hình sàn

Chia sàn ảo (Mesh ảo) (nhớ tắt vách và cho hiện lại các lưới phụ)

Chọn các sàn: Asign→Shell/ Areas/ Asign Object Auto Mesh Obtions

Để xem kết quả mesh ảo: View →Set Building View Options hoặc Click

Chú ý

Để chia sàn thành những phần riêng biệt khi thật sự cần thiết:

Chọn các sàn Edit →Mesh areas

Ghi chú:

Khi vẽ sai tiết diệm dầm, cột, sàn Ta có thể gán lại tiết diện phần tử đó, bằng cách chọn lại

phần tử đó Assign→ Chọn Frame/ Line hoặc Area/Shell → …Section Chỉ việc chọn tiết

diện mới

10

5 Đặt tên cho vách cứng

Chọn vách cần đặt tên

Assign → Shell/Area → Pier label

6 Khai báo sàn tuyệt đối cứng:

Chọn tất cả các sàn

Assign → Shell/Area →Ridgid Diaghram hoặc nhập chuột vào biểu tượng

7 Khai báo liên kết với đất:

Di chuyển xuống mặt bằng dưới cùng, chọn tất cả các điểm Chọn Assign→

Joint/Point→ Restrains (Supports) hoặc click chuột vào biểu tượng

8 Khai báo tải trọng

Define →Static Load Cases hoặc nhấp chuột vào

11

9 Khai báo tổ hợp tải trọng:

Define → Load Combinations hoặc nhấp chuột vào

STT TÊN TỔ HỢP CẤU TRÚC

1 COMB1 TT + HT

2 COMB2 TT + GIOX

3 COMB3 TT - GIOX

4 COMB4 TT + GIOY

5 COMB5 TT - GIOY

6 COMB6 TT + 0.7GIOX + 0.7 GIOY

7 COMB7 TT + 0.7GIOX - 0.7 GIOY

8 COMB8 TT - 0.7GIOX + 0.7 GIOY

9 COMB9 TT - 0.7GIOX - 0.7 GIOY

10 COMB10 TT + 0.9HT + 0.9GIOX

11 COMB11 TT + 0.9HT - 0.9GIOX

12 COMB12 TT + 0.9HT + 0.9GIOY

13 COMB13 TT + 0.9HT - 0.9GIOY

14 COMB14 TT + 0.9HT + 0.63GIOX + 0.63GIOY

15 COMB15 TT + 0.9HT - 0.63GIOX + 0.63GIOY

16 COMB16 TT + 0.9HT + 0.63GIOX - 0.63GIOY

17 COMB17 TT + 0.9HT - 0.63GIOX - 0.63GIOY

18 COMBO18 BAO

10 Định nghĩa khối lượng để phân tích Mode Shape

Chọn Define→ Mass Source hoặc nhấp chuột vào biểu tượng

12

11 Gán tải trọng tác dụng:

Các cách lựa chọn đối tượng

Cách 1: chọn trực tiến trên đối tượng ( click trực tiếp lên đối tượng trên mặt đứng hoặc mặt bằng)

Cách 2: lựa chọn theo tính chất:

Khi lựa chọn theo tính chất, tất cả những đối tượng hiển thị trên màn hình sẽ được chọn ở tất cả các tầng

Khi gán tải trọng cho 1 loại đối tượng (ví dụ: sàn) ta tắt cả các loại đối tượng còn lại (dầm, cột, vách cứng, nút…)

Tĩnh tải:

Các lớp cấu tạo sàn:

Tĩnh tải tường:

Hoạt tải:

Các tầng:

Tầng mái:

12 Khai báo số mặt cát đưa ra kết quả nội lực

Hiển thị tất cả các phần tử chọn all để chọn tất cả các đối tượng đường

Assign → Frame/Line →Frame Output Station

13 Đánh lại nhãn (label) của cá đối tượng

Chọn all, Edit →Auto Relabel all →OK

14 Khai báo bậc tự do của dao động

Click vào menu Analyze > Set Analysis Options … > hộp thoại Analysis Options xuất

hiện

13

Click Set Dynamic Parameters

Click OK 2 lần để đóng hộp thoại Dynamic Analysis Parameters và Analysis Options

15 Giải bài toán

Anylyze → Run analysis hoặc nhấn F5

→ Lấy kết quả của dao động → tính gió rồi gán lại mô hình → chạy lại → lấy kết quả tính cốt thép

14

Tính tốn thành phần tĩnh của tải trọng giĩ

Tầng

cao độ

sàn

so mặt

đất tự

nhiên (m)

Chiều cao tầng (m)

Hệ số độ cao k

hệ số khí động

c

Wo kN/m 2 Wj

kN/m2

Hệ số độ tin cậy n

bề rộng đón gió Aùp lực gió tính toán

Phương

X (m)

Phương

Y (m)

Phương

X (kN)

phương

Y (kN)

Story 2 3.5 3.5 1.036 1.4 0.83 1.20 1.20 21 28 106.22 141.63 Story 3 7 3.5 1.142 1.4 0.83 1.33 1.20 21 28 117.05 156.06 Story 4 10.5 3.5 1.209 1.4 0.83 1.40 1.20 21 28 123.88 165.18 Story 5 14 3.5 1.258 1.4 0.83 1.46 1.20 21 28 128.97 171.97 Story 6 17.5 3.5 1.298 1.4 0.83 1.51 1.20 21 28 133.07 177.42 Story 7 21 3.5 1.332 1.4 0.83 1.55 1.20 21 28 136.51 182.01 Story 8 24.5 3.5 1.361 1.4 0.83 1.58 1.20 21 28 139.48 185.98 Story 9 28 3.5 1.387 1.4 0.83 1.61 1.20 21 28 142.12 189.49 Story 10 31.5 3.5 1.410 1.4 0.83 1.64 1.20 21 28 144.48 192.64 Story 11 35 3.5 1.431 1.4 0.83 1.66 1.20 21 28 146.63 195.50 Story 12 38.5 3.5 1.450 1.4 0.83 1.68 1.20 21 28 148.60 198.13 Story 13 42 3.5 1.468 1.4 0.83 1.71 1.20 21 28 150.42 200.56 Story 14 45.5 3.5 1.484 1.4 0.83 1.72 1.20 21 28 152.11 202.82 Story 15 49 3.5 1.500 1.4 0.83 1.74 1.20 21 28 153.70 204.93 Story 16 52.5 3.5 1.514 1.4 0.83 1.76 1.20 21 28 77.60 103.46

Tính tốn thành phần động của tải trọng giĩ

1.1 Click vào menu Display > Show Tables…

1.2 Hộp thoại Choose Tables for Display xuất hiện

1.3 Chọn Analysis Resauts > Modal Information và Building Output

15

1.4 Tầng số dao động các tầng :

1.5 Khối lượng tập trung các tầng

1.6 Chuyển vị ứng với các Mode dao động

16

1.7 Chu kỳ và tần số của các dạng dao động

Dạng

dao

động

Chu

kỳ

T(s)

Tần số

Phương

Công thức trị(Hz) Giá

1.8 Tổng tải trọng giĩ tác động lên cơng trình

Tầng sàn so với cao độ

m/đất

Gió thep phương X (kN) Gió thep phương Y (kN) Khối

lượng tập trung T

W tĩnh động W W tổng hợp W tĩnh kN động W W tổng hợp

2 3.5 106.22 38.75 144.97 141.63 39.75 181.38 140.42

3 7 117.05 51.39 168.44 156.06 58.00 214.06 143.25

4 10.5 123.88 63.89 187.77 165.18 65.54 230.72 141.41

5 14 128.97 73.72 202.70 171.97 75.63 247.60 139.73

6 17.5 133.07 80.70 213.77 177.42 82.79 260.21 139.73

7 21 136.51 85.04 221.54 182.01 87.24 269.25 135.45

8 24.5 139.48 89.29 228.78 185.98 89.84 275.82 131.62

9 28 142.12 92.92 235.04 189.49 95.32 284.81 131.62

10 31.5 144.48 95.37 239.85 192.64 96.46 289.10 129.17

11 35 146.63 95.95 242.57 195.50 98.43 293.93 127.03

12 38.5 148.60 97.74 246.34 198.13 100.27 298.40 127.03

13 42 150.42 97.66 248.07 200.56 100.18 300.74 124.99

14 45.5 152.11 96.65 248.76 202.82 100.09 302.90 123.26

15 49 153.70 97.80 251.50 204.93 100.33 305.26 123.26

16 52.5 77.60 97.21 174.80 103.46 100.54 204.00 123.26

17

1 Nhập tải trọng gió vào mô hình

1.1 Mở khóa

Lock/ Unlock trên thanh công cụ để tiến hành mở khóa

1.2 Chọn Define > Static Load Cases hoặc nhấn click vào biểu tượng > hộp thoại

Define Static Load Case Names hiện ra và hiệu chỉnh các giá trị như bảng sau

1.3 Click Modify Lateral Load

1.4 Nhập FX

18

1.5 Tương tự Click Modify Lateral Load

1.6 Nhập FY: Tương tự

1.7 Click OK để đóng hộp thoại

Thực hiện tính toán

1.1 Click vào menu Analyze > Run Analysis hoặc bấm F5

1.2 Lấy kết quả tính cốt thép

Xem biểu đồ nội lực và nhận xét