LX Thuy_Chuyên ngành Cơ học ứng dụng, Cơ kỹ thuật: Tính toán kết cấu cần cẩu tháp chịu tác dụng của tải trọng động, sử dụng công cụ lập trình trong ANSYS

Kết cấu cần cẩu tháp được sử dụng nhiều trong xây dựng nhà cao tầng. Việc sử dụng cần cẩu tháp, có nhiều tiêu chuẩn đi kèm, xong thực tế cho thấy vẫn xảy ra tai nạn trong quá trình hoạt động, do vậy tính toán kết cấu dạng này vẫn được quan tâm. Xây dựng mô hình cần cẩu tháp trên các phần mềm tính toán thường khá phức tạp, do có rất nhiều các thanh nối lại nên nếu sử dụng menu để xây dựng mô hình cần cẩu tháp sẽ rất tốn công sức. Tác giả giới thiệu phương thức xây dựng mô hình cần cẩu tháp nhanh gọn nhờ sử dụng ngôn ngữ lập trình. Với sự khéo léo trong đặt các tùy biến, chương trình có khả năng linh hoạt trong nhiều thao tác, ví dụ:+ Khảo sát chiều cao cần cẩu tháp;+ Khảo sát chiều tay cẩu;+ Khảo sát kích thước cột tháp;+ Khảo sát vị trí (cao độ) gá cần cẩu tháp vào tòa nhà đang xây dựng để đảm bảo độ cứng vững cần thiết cùa cần cẩu; .....

Trang 1

Chương trình tính toán kết cấu cần cẩu tháp chịu tác dụng của các loại tải trọng

Phần 1: Xây dựng mô hình cần cẩu tháp:

H0

b

t 2 a

t 1

H1

H2

v

A B

C

cable

H4

H3

Xét mô hình cần cẩu tháp trên hình vẽ Kích thước của mô hình: H0 = 0.5 m, H1 = 25 m, H2 = 3.5 m, L1 = 24.0 m, L2 = 13.0 m, L3 = 7.0 m, B0 = 1.2 m, B1 = 1.0 m, B2 = 0.7 m, a = 0.15 m, t1 = 0.01 m, b = 0.08 m, t2 = 0.007 m Các thanh nối chữ L làm từ thép có mô đun đàn hồi E = 2.1.1011 N/m2, khối lượng riêng ρ = 7850 kg/m3, hệ số Poisson ν = 0.3

Trang 2

CHƯƠNG TRÌNH TÍNH, PHẦN: XÂY DỰNG MÔ HÌNH

FINISH

/CLEAR,NOSTART

! -CHUONG TRINH TINH TOAN CAN CAU THAP -

/PREP7

/TITLE,TINH TOAN CAN CAU THAP CHIU TAI TRONG DONG

!/TITLE, WRITED BY LE XUAN THUY

KEYW,PR_SET,1

KEYW,PR_STRUC,1

/GO

/VIEW,1, 1,3.8,0.8

/VUP,1,Z

/REPLOT

! -THONG SO PHAN TU -

WW1=0.1 5 ![m] thep L: 150x150x10

WW2=0.08 ![m] thep L: 20x20x3

TT1=0.01

TT2=0.007

ET,1,BEAM188

SECTYPE,1,BEAM,L

SECDATA,WW1,WW1,TT1,TT1

SECTYPE,2,BEAM,L

SECDATA,WW2,WW2,TT2,TT2

! -THONG TIN DAY CAP

PI=ATAN(1)

DKINH=0.012*2

FLINK1TR=PI*DKINH**2/4 !M2

R,1,FLINK1TR

! -VAT LIEU THEP -

MP,EX,1,2.1E11 ![N/m2]DEFINE MATERIAL PROPERTIES 2

MP,NUXY,1,0.3

MP,DENS,1,7.850E3 ![kg/m3]

! -VAT LIEU THEP -

MP,EX,2,2.5E11 ![N/m2]DEFINE MATERIAL PROPERTIES 2

MP,NUXY,2,0.3

MP,DENS,2,7.800E3 ![kg/m3]

! -XAY DUNG MO HINH HINH HOC -

! -THONG SO DIEU KHIEN MH -

W0=1.2/2 ![m]-1/2 CANH M/C NGANG

CHIEUCAO=25 ![m]

SOTANG=CHIEUCAO/H0

! -THONG TIN CAN TRUC

XN0=0.7 !m, Chieu dai doan co so cua thanh ngang

CAO0=1.0 !m, Chiều cao của dầm ngang

CANTRUC1=24 !m, CHIEU DAI CAN TRUC CHINH

CANTRUC2=13 !m, CHIEU DAI CAN DOI TRONG

LN1=NINT(CANTRUC1/XN0) !lần, số đoạn XN0 của cần chính

LN2=NINT(CANTRUC2/XN0)-1 !lần, số đoạn XN0 của cần đối trọng H3=10 !m – tọa độ vị trí gá cần cẩu vào nhà

Trang 3

H4=20 !m-

!*

VT=5*1000/3600 ![km/h] – VAN TOC TAI TRONG m1=1000 !kg – Khoi luong tai di dong Pm1=10*m1 ! N

DOITRONG=2000*10

!********************************************

*DO,NK,1,SOTANG+1,1

N,1+(NK-1)*8,W0,-W0,(NK-1)*H0 !T0

N,2+(NK-1)*8,W0,0,(NK-1)*H0

N,3+(NK-1)*8,W0,W0,(NK-1)*H0

N,4+(NK-1)*8,0,W0,(NK-1)*H0

N,5+(NK-1)*8,-W0,W0,(NK-1)*H0

N,6+(NK-1)*8,-W0,0,(NK-1)*H0

N,7+(NK-1)*8,-W0,-W0,(NK-1)*H0

N,8+(NK-1)*8,0,-W0,(NK-1)*H0

*ENDDO

! -KHOI TAO CAC THANH TRU CHINH

*DO,NK,1,SOTANG,1

TYPE,1

SECNUM,1

MAT,1

*DO,NKK,1,7,2

E,NKK+(NK-1)*8,NKK+NK*8

*ENDDO

! -KHOI TAO CAC THANH GIANG

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

E,1,2

E,2,3

E,3,4

E,4,5

E,5,6

E,6,7

E,7,8

E,8,1

ND=1

*IF,NINT(SOTANG/2),EQ,SOTANG/2,THEN

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

*DO,NK,1,SOTANG/2,1

E,ND+(NK-1)*16,ND+10+(NK-1)*16

E,ND+(NK-1)*16,ND+14+(NK-1)*16

E,ND+4+(NK-1)*16,ND+10+(NK-1)*16

E,ND+4+(NK-1)*16,ND+14+(NK-1)*16

! -

E,ND+10+(NK-1)*16,ND+20+(NK-1)*16

E,ND+10+(NK-1)*16,ND+16+(NK-1)*16

Trang 4

E,ND+14+(NK-1)*16,ND+20+(NK-1)*16

E,ND+14+(NK-1)*16,ND+16+(NK-1)*16

*ENDDO

*DO,NK,1,SOTANG,1

*DO,NKK,1,7,1

E,8+NKK+(NK-1)*8,9+NKK+(NK-1)*8

*ENDDO

E,16+(NK-1)*8,9+(NK-1)*8

*ENDDO

*ELSE

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

*DO,NK,1,NINT(SOTANG/2)-1,1

E,ND+(NK-1)*16,ND+10+(NK-1)*16

E,ND+(NK-1)*16,ND+14+(NK-1)*16

E,ND+4+(NK-1)*16,ND+10+(NK-1)*16

E,ND+4+(NK-1)*16,ND+14+(NK-1)*16

! -

E,ND+10+(NK-1)*16,ND+20+(NK-1)*16

E,ND+10+(NK-1)*16,ND+16+(NK-1)*16

E,ND+14+(NK-1)*16,ND+20+(NK-1)*16

E,ND+14+(NK-1)*16,ND+16+(NK-1)*16

*ENDDO

E,(SOTANG-1)*8+1,(SOTANG-1)*8+11

*DO,NK,1,SOTANG,1

*DO,NKK,1,7,1

E,8+NKK+(NK-1)*8,9+NKK+(NK-1)*8

*ENDDO

E,16+(NK-1)*8,9+(NK-1)*8

*ENDDO

*ENDIF

! -Xay dung thanh nam ngang

!XN0=0.4 !m, Chieu dai doan co so cua thanh ngang

!CAO0=0.3 !m, Chiều cao của dầm ngang

!LN1=14 !lần, số đoạn XN0 của cần chính

!LN2=6 !lần, số đoạn XN0 của cần đối trọng

!*********************************Vẽ đoạn cần

chính*******************************

*DIM,TAI1,ARRAY,8*LN1,1,, , , !VI TRI TAI TRONG TRAI

*DIM,TAI2,ARRAY,8*LN1,1,, , , !VI TRI TAI TRONG PHAI

! -VE THANH 1 DAM CHINH

TYPE,1

SECNUM,1

MAT,1

*DO,NK,1,LN1,1

!*DO,NKK,1,8,1 !chia 1 nhịp ra 8 đoạn, có thể rút ngắn nhóm CL này

Trang 5

N,(SOTANG+1)*8+(NK-1)*8+1,W0+(NK-1)*XN0+1*XN0/8,-W0,SOTANG*H0

*IF,NK,EQ,1,THEN

E,SOTANG*8+1,(SOTANG+1)*8+(NK-1)*8+1

*ELSE

E,(SOTANG+1)*8+(NK-1)*8+0,(SOTANG+1)*8+(NK-1)*8+1

*ENDIF

!*ENDDO

*ENDDO

!-Vi tri tai trong

DEM=1

*DO,NK,1,LN1,1

*DO,NKK,1,8,1

*SET,TAI1(DEM,1,1),(SOTANG+1)*8+(NK-1)*8+NKK

DEM=DEM+1

*ENDDO

TYPE,1

SECNUM,1

MAT,1

*DO,NK,1,LN1,1

!*DO,NKK,1,8,1

N,(SOTANG+1)*8+(LN1*8)+(NK-1)*8+1,W0+(NK-1)*XN0+1*XN0/8,W0,SOTANG*H0

*IF,NK,EQ,1,THEN

E,(SOTANG+1)*8+(LN1*8)+(NK-1)*8+1,SOTANG*8+3

*ELSE

E,(SOTANG+1)*8+(LN1*8)+(NK-1)*8+0,(SOTANG+1)*8+(LN1*8)+(NK-1)*8+1

*ENDIF

E,(SOTANG+1)*8+(LN1*8)+(NK-1)*8+1,(SOTANG+1)*8+(LN1*8)+(NK-1)*8+2 !Nối dọc E,(SOTANG+1)*8+(LN1*8)+(NK-1)*8+2,(SOTANG+1)*8+(LN1*8)+(NK-1)*8+3

Trang 6

*ENDDO

! -Noi ngang bang thanh be

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

*DO,NK,1,LN1,1

E,(SOTANG+1)*8+(LN1*8)+(NK-1)*8+8,(SOTANG+1)*8+(NK-1)*8+8

*ENDDO

!-Vi tri tai trong

DEM=1

*DO,NK,1,LN1,1

*DO,NKK,1,8,1

*SET,TAI2(DEM,1,1),(SOTANG+1)*8+(LN1*8)+(NK-1)*8+NKK

DEM=DEM+1

*ENDDO

TYPE,1

SECNUM,1

MAT,1

*DO,NK,1,LN1,1

N,(SOTANG+1)*8+2*(LN1*8)+NK,W0+(NK-1)*XN0+4*XN0/8,0,SOTANG*H0+CAO0

*IF,NK,GT,1,THEN

E,(SOTANG+1)*8+2*(LN1*8)+NK-1,(SOTANG+1)*8+2*(LN1*8)+NK

*ENDIF

*ENDDO

! -Noi cac thanh xien nho

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

*DO,NK,1,LN1,1

*IF,NK,EQ,1,THEN

E,SOTANG*8+1,(SOTANG+1)*8+2*(LN1*8)+NK

E,(SOTANG+1)*8+(NK-1)*8+8,(SOTANG+1)*8+2*(LN1*8)+NK

E,SOTANG*8+3,(SOTANG+1)*8+2*(LN1*8)+NK

E,(SOTANG+1)*8+1*(LN1*8)+(NK-1)*8+8,(SOTANG+1)*8+2*(LN1*8)+NK

*ELSE

*ENDIF

*ENDDO

DEMNUT=(SOTANG+1)*8+2*(LN1*8)+LN1 ! -TỔNG SỐ NÚT HIỆN TẠI

!*************************************************************************

******

Trang 7

!*********************************Vẽ đoạn cần

phụ*******************************

! -Thanh 1 dầm phụ

TYPE,1

SECNUM,1

MAT,1

*DO,NK,1,LN2,1

N,DEMNUT+(NK-1)*8+1,-W0-(NK-1)*XN0-1*XN0/8,-W0,SOTANG*H0

*IF,NK,EQ,1,THEN

E,SOTANG*8+7,DEMNUT+(NK-1)*8+1

*ELSE

E,DEMNUT+(NK-1)*8+0,DEMNUT+(NK-1)*8+1

*ENDIF

*ENDDO

! -VE THANH 2 DAM PHU

TYPE,1

SECNUM,1

MAT,1

*DO,NK,1,LN2,1

N, DEMNUT+(LN2*8)+(NK-1)*8+1,-W0-(NK-1)*XN0-1*XN0/8,W0,SOTANG*H0

*IF,NK,EQ,1,THEN

E,DEMNUT+(LN2*8)+(NK-1)*8+1,SOTANG*8+5

*ELSE

E,DEMNUT+(LN2*8)+(NK-1)*8+0,DEMNUT+(LN2*8)+(NK-1)*8+1

*ENDIF

Trang 8

! nối ngang

!E,DEMNUT+(LN2*8)+(NK-1)*8+8,DEMNUT+(NK-1)*8+8

*ENDDO

! -Noi ngang thanh be

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

*DO,NK,1,LN2,1

! nối ngang

E,DEMNUT+(LN2*8)+(NK-1)*8+8,DEMNUT+(NK-1)*8+8

*ENDDO

! -VE THANH 3 DAM PHU

TYPE,1

SECNUM,1

MAT,1

*DO,NK,1,LN2,1

N,DEMNUT+2*(LN2*8)+NK,-W0-(NK-1)*XN0-4*XN0/8,0,SOTANG*H0+CAO0

*IF,NK,GT,1,THEN

E,DEMNUT+2*(LN2*8)+NK, DEMNUT+2*(LN2*8)+NK-1

*ENDIF

*ENDDO

! -Noi thanh cheo

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

*DO,NK,1,LN2,1

*IF,NK,EQ,1,THEN

E,SOTANG*8+7,DEMNUT+2*(LN2*8)+NK

E,DEMNUT+(NK-1)*8+8,DEMNUT+2*(LN2*8)+NK

E,SOTANG*8+5,DEMNUT+2*(LN2*8)+NK

E,DEMNUT+1*(LN2*8)+(NK-1)*8+8,DEMNUT+2*(LN2*8)+NK

*ELSE

E,DEMNUT+(NK-1)*8+0,DEMNUT +2*(LN2*8)+NK

E,DEMNUT+(NK-1)*8+8,DEMNUT +2*(LN2*8)+NK

E,DEMNUT+1*(LN2*8)+(NK-1)*8+0,DEMNUT +2*(LN2*8)+NK

E,DEMNUT +1*(LN2*8)+(NK-1)*8+8,DEMNUT +2*(LN2*8)+NK

*ENDIF

*ENDDO

DEMNUT1=DEMNUT+2*(LN2*8)+LN2 ! -TỔNG SỐ NÚT HIỆN TẠI

!*************************************************************************

******

!*********************************Vẽ đỉnh giàn

thép*****************************

HSO1=0.9

HSO2=0.8

HSO3=0.7

HSO4=0.6

HSO5=0.5

HSO6=0.4

Trang 9

!*TANG1

N,DEMNUT1+1,HSO1*W0,-HSO1*W0,SOTANG*H0+H0

N,DEMNUT1+2,HSO1*W0,HSO1*W0,SOTANG*H0+H0

N,DEMNUT1+3,-HSO1*W0,HSO1*W0,SOTANG*H0+H0

N,DEMNUT1+4,-HSO1*W0,-HSO1*W0,SOTANG*H0+H0 TYPE,1

SECNUM,1

MAT,1

E,SOTANG*8+1,DEMNUT1+1

!*

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

E,DEMNUT1+1,DEMNUT1+2

E,SOTANG*8+3,DEMNUT1+1 !thanh chéo E,SOTANG*8+3,DEMNUT1+3

!**********************TANG2

N,DEMNUT1+5,HSO2*W0,-HSO2*W0,SOTANG*H0+2*H0 N,DEMNUT1+6,HSO2*W0,HSO2*W0,SOTANG*H0+2*H0 N,DEMNUT1+7,-HSO2*W0,HSO2*W0,SOTANG*H0+2*H0 N,DEMNUT1+8,-HSO2*W0,-HSO2*W0,SOTANG*H0+2*H0 TYPE,1

SECNUM,1

MAT,1

!*

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

!*

!***********************TANG3

N,DEMNUT1+9,HSO3*W0,-HSO3*W0,SOTANG*H0+3*H0

Trang 10

N,DEMNUT1+10,HSO3*W0,HSO3*W0,SOTANG*H0+3*H0 N,DEMNUT1+11,-HSO3*W0,HSO3*W0,SOTANG*H0+3*H0 N,DEMNUT1+12,-HSO3*W0,-HSO3*W0,SOTANG*H0+3*H0 TYPE,1

SECNUM,1

MAT,1

!*

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

!*

!***********************TANG4

SECNUM,1

MAT,1

!*

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

!*

!***********************TANG5

N,DEMNUT1+17,HSO5*W0,-HSO5*W0,SOTANG*H0+5*H0 N,DEMNUT1+18,HSO5*W0,HSO5*W0,SOTANG*H0+5*H0

Trang 11

N,DEMNUT1+19,-HSO5*W0,HSO5*W0,SOTANG*H0+5*H0 N,DEMNUT1+20,-HSO5*W0,-HSO5*W0,SOTANG*H0+5*H0 TYPE,1

SECNUM,1

MAT,1

!*

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

!*

!***********************TANG6

SECNUM,1

MAT,1

!*

TYPE,1

SECNUM,2

MAT,1

!*

N,DEMNUT1+25,0,0,SOTANG*H0+7*H0

!*

TYPE,1

Trang 12

SECNUM,1

MAT,1

!*************************************************************************

*

!*********************************Vẽ dây

cáp*******************************

MAT,2

TYPE,2

REAL,1

E,DEMNUT1+25,DEMNUT+2*(LN2*8)+LN2-2

E,DEMNUT1+25,(SOTANG+1)*8+2*(LN1*8)+LN1-8

E,DEMNUT1+25,(SOTANG+1)*8+2*(LN1*8)+LN1-20

! -XAY DUNG XONG MO HIHH -

! -Lien ket - NSEL,S,LOC,Z,0

D,ALL,ALL,0

! -giu 1

!NSEL,S,LOC,Z,H3

!D,ALL,UX,0

!D,ALL,UY,0

! -giu 2

!NSEL,S,LOC,Z,H4

!D,ALL,UX,0

!D,ALL,UY,0

ALLSEL

FINISH

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	238,76 KB