CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA KẾT CẤU BẰNG PHẦN MỀM ETABS 2015 Để thực hiện mô hình ETABS một cách chính xác nhất, không bị nhầm lẫn, thiếu sót nên thực hiện theo các bước sau: CHỌN ĐƠN VỊ, TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ ĐỊNH NGHĨA VẬT LIỆU XÂY DỰNG HỆ LƯỚI ĐỊNH NGHĨA TIẾT DIỆN ĐỊNH NGHĨA CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ ĐỊNH NGHĨA TẢI TRỌNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH VẼ CỘT, VÁCH GÁN TẢI TRỌNG VẼ DẦM, DẦM ẢO MESH SÀN, VÁCH, MESH FRAME VẼ SÀN, LỖ MỞ CHECK LỖI MÔ HÌNH Báo lỗi CHỈNH SỬA LỖI Không có lỗi CHẠY BÀI TOÁN THIẾT KẾ XUẤT KẾT QUẢ NỘI LỰC, CHUYỂN VỊ 2 CHƯƠNG 2: THỰC HÀNH XÂY DỰNG MÔ HÌNH NHÀ CAO TẦNG BẰNG PHẦN MỀM ETABS 2015 2.1 CHỌN ĐƠN VỊ THIẾT KẾ Khởi động chương trình ETABS 2015, xuất hiện hộp thoại Model Initialization. STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG Tạo mô hình từ mô hình mặc đinh 1 Use Saved User Default Settings của phần mềm 2 Use Settings from a Model File Tạo mô hình từ mô hình cũ Tạo mô hình với những thông số 3 Use Built-in Settings With như bên dưới 4 Display Units Hệ đơn vị 5 Steel Section Database Tiêu chuẩn tiết diện kết cấu thép 6 Steel Design Code Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông 7 Concrete Design Code cốt thép Ghi chú: Khi muốn tạo mô hình mới thì ta chọn Use Built-in Settings With, khi đi làm thông thường ta tạo mô hình mới từ các thông số có sẵn nên ta chọn Use Settings from a Model Files.2 TẠO LƯỚI TRONG ETABS Sau khi lựa chọn những thông số về đơn vị, tiêu chuẩn. Xuất hiện hộp thoại New Model Quick Templates. 3 STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 1 Number of Grid Lines in X Direction Số lưới theo phương X 2 Number of Grid Lines in Y Direction Số lưới theo phương Y 3 Spacing of Grid in X Direction Khoảng cách các lưới theo phương X 4 Spacing of Grid in Y Direction Khoảng cách các lưới theo phương Y 5 Specify Grid Labeling Option Hiệu chỉnh tên lưới trục 6 Custom Grid Spacing Hiệu chỉnh khoảng cách lưới trục 7 Specify Data for Grid Lines Xác định dữ liệu về lưới trục 8 Simple Story Data Dữ liệu về các tầng 9 Number of Stories Số tầng 10 Typical Story Height Chiều cao tầng điển hình 11 Bottom Story Height Chiều cao tầng dưới cùng 12 Custom Story Data Hiệu chỉnh chiều cao tầng 13 Specify Custom Story Data Xác định dữ liệu về chiều cao tầng 14 Blank Tạo màn hình trống 15 Grid Only Hệ lưới 16 Steel Deck Sàn thép liên hợp 17 Staggered Truss Hệ dàn 18 Flat Slab Sàn phẳng 19 Flat Slab with Perimeter Beams Sàn phẳng có dầm biên 20 Waffle Slab Hệ sàn ô cờ 21 Two Way or Ribbed Slab Sàn hai phương 4 Sau khi nhập số hệ lưới, ta chọn Specify Grid Label Options, lúc này tùy vào kiến trúc đánh dấu phương X và phương Y thế nào để hiệu chỉnh cho mô hình đồng nhất với bản vẽ kiến trúc.
Ta Click chọn Custom Grid Spacing Edit Grid Data để hiệu chỉnh khoảng cách giữa các hệ lưới. Xuất hiện hộp thoại Grid System Data. 5 STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 1 Display Grid Data as Ordinate Hiển thị lưới trục theo tọa độ tổng thể 2 Display Grid Data as Spacing Hiển thị lưới trục theo khoảng cách 3 Quick Start New Rectangular Grids Tạo nhanh hệ lưới Click vào Custom Story Data Edit Grid Data để tùy chỉnh lại hệ lưới theo phương Z cho đúng mô hình. 6 STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 1 Story Tên tầng 2 Height Chiều cao tầng 3 Elevation Cao độ tầng 4 Master Story Tầng làm tầng chủ 5 Similar To Chọn tầng làm tầng chủ của tầng 2.3 CHỈNH SỬA CÁC THÔNG SỐ TRONG TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ Vào menu Design Concrete Frame Design View/Revise preferences.
Chỉnh sửa các thông số như hình bên dưới. 7 STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 1 Pattern Live Load Factor Hệ số kể đến việc xếp hoạt tải trên sàn 2 Uitilization Factor Limit Hệ số giới hạn sử dụng khi thiết kế 2.4 ĐỊNH NGHĨA VẬT LIỆU TRONG ETABS Định nghĩa vật liệu bê tông Vào menu Define Material Properties. Nhập các thông số của vật liệu như trong hình. Chọn Modify/Show Material Property Design Data.
Chú ý: Khi thiết kế tự động người dùng chọn Vật liệu mặc định và Modify với từng loại vật liệu tương ứng. Ví dụ: Khai báo vật liệu bê tông B25 có trọng lượng riêng W = 25kN/m3, cường độ chịu nén Rb = 14.5 MPa, moduls đàn hồi E = 3x107 kN/m2. Cường độ chịu nén bê tông để tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn BS8110-97 ta nhập như sau: γ b × Rb ×1.67 8 9 STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 1 Material Name Tên vật liệu 2 Material Type Loại vật liệu 4 Specify Weight Density Tỉ trọng theo trọng lương 5 Specify Mass Density Tỉ trọng theo khối lượng 6 Weight per Unit Volume Trọng lượng riêng vật liệu 7 Mass per Unit Volume Khối lượng riêng vật liệu 8 Modulus of Elasticity, E Modul đàn hồi của vật liệu 9 Poisson’s Ratio, U Hệ số Poisson 10 Coefficient of Thermal Expansion, A Hệ số giãn nở vì nhiệt 11 Shear Modulus, G Modul đàn hồi trượt Cường độ nén mẫu lập 12 Concrete Cube Compressive Strength, fcu phương 13 Lightweight Concrete Bê tông nhẹ Hệ số giảm độ bền cắt bê 14 Shear Strength Reduction Factor tông nhẹ Khai báo vật liệu thép thanh Vào menu Define Material Properties. Nhập các thông số của vật liệu như trong hình.
Chọn Modify/Show Material Property Design Data. Chú ý: Khi thiết kế tự động người dùng chọn Vật liệu mặc định và Modify với từng loại vật liệu tương ứng. Ví dụ: Khai báo vật liệu thép AIII có trọng lượng riêng W = 78.5kN/m3, cường độ chịu kéo Rs = 365 MPa, moduls đàn hồi E = 2x108 kN/m2. Cường độ chịu nén bê tông để tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn BS 8110-97 ta nhập như sau: fy = γ s × Rs Với γs = 1.15 10 11 STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 1 Material Name Tên vật liệu 2 Material Type Loại vật liệu 4 Specify Weight Density Tỉ trọng theo trọng lương 5 Specify Mass Density Tỉ trọng theo khối lượng 6 Weight per Unit Volume Trọng lượng riêng vật liệu 7 Mass per Unit Volume Khối lượng riêng vật liệu 8 Modulus of Elasticity, E Modul đàn hồi của vật liệu 9 Poisson’s Ratio, U Hệ số Poisson 10 Coefficient of Thermal Expansion, A Hệ số giãn nở vì nhiệt 11 Shear Modulus, G Modul đàn hồi trượt 12 Minimum Yield Strength, Fy Giới hạn chảy nhỏ nhất 13 Minimum Tensile Strength, Fu Giới hạn bền nhỏ nhất 14 Minimum Yield Strength, Fy Giới hạn chảy mong đợi 15 Minimum Tensile Strength, Fu Giới hạn bền mong đợi 2.5 ĐỊNH NGHĨA TIẾT DIỆN TRONG ETABS Khai báo tiết diện thanh Vào menu Define Section Properties Frame Sections.
Xuất hiện hộp thoại Frame Properties. 12 STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 1 Type Loại tiết diện 2 Import New Properties Nhập tiết diện có sẵn 4 Add New Property Thêm thiết diện mới 5 Add Copy of Property Sao chép từ tiết diện có sẵn 6 Modify/Show Property Chỉnh sửa tiết diện 7 Delete Property Xóa tiết diện 8 Delete Multiple Property Xóa nhiều tiết diện Chọn loại tiết diện Concrete Rectangular, chọn Add New Property. Xuất hiện hộp thoại Frame Property Shape Type. Click chọn loại tiết diện cần định nghĩa.
STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 1 Property Name Tên tiết diện 2 Material Vật liệu 4 Display Color Màu hiển thị của tiết diện 5 Section Shape Loại hình tiết diện 6 Depth Chiều cao 7 Width Chiều rộng 8 Reinforcement Cốt thép trong tiết diện 9 Design Type Loại tiết diện thiết kế (Dầm hoặc cột) Cover to Longitudinal Rebar Group Khoảng cách từ mép tiết diện đến 10 Centroid trọng tâm cốt thép 13 STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 11 Top/Bottom Rebar Thép lớp trên/dưới 12 Rebar Material Vật liệu của thép thanh Ví dụ: Khai báo tiết diện dầm 200x300 Click chọn Modify/Show Rebar để hiệu chỉnh thông số cốt thép của tiết diện. 14 STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 1 Design Type Loại tiết diện thiết kế 2 Column Thiết kế cột 4 Beam Thiết kế dầm Khoảng cách bảo vệ tới trọng 5 Cover to Longitudial Rebar Group Centroid tâm cốt thép 6 Top Bars Chiều cao 7 Bottom Bars Chiều rộng 8 Longitudial Bars Cốt thép trong tiết diện Loại tiết diện thiết kế (Dầm 9 Confinement Bars (Ties) hoặc cột) Ghi chú: Khi khai báo thông số thiết kế cho dầm, khoảng cách từ mép tiết diện đến trọng tâm cốt thép ta chọn 50mm khi đặt thép 1 lớp, 70mm khi đặt thép 2 lớp. Khai báo tiết diện sàn Để khai báo tiết diện sàn ta vào menu Define Section Properties Slab Section. Xuất hiện hộp thoại Slab Properties.
15 Chọn Add New Property để thêm tiết diện mới. Ví dụ: Khai báo tiết diện sàn dày 150mm. 16 STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 1 Property Name Tên tiết diện sàn 2 Slab Material Vật liệu sàn 4 Display Color Màu hiển thị 5 Modeling Type Loại mô hình tính toán 6 Type Loại tiết diện sàn 7 Thickness Chiều dày sàn 8 Slab Tiết diện loại sàn 9 Ribbed Tiết diện sàn sườn 10 Waffle Tiết diện sàn ô cờ 17 Ghi chú: Biến dạng cắt sẽ trở nên quan trọng khi chiều dày sàn lớn hơn 1/5 – 1/10 nhịp. Chúng còn có thể kể đến tại những vị trí có moment uốn tập trung như những vị trí có sự thay đổi đột ngội chiều dày sàn hoặc vị trí gần lỗ thủng… 2.6 ĐỊNH NGHĨA CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG Để khai báo các trường hợp tải trọng ta vào menu Define Load Patterns.
18 STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 1 Load Tên tải trọng 2 Type Loại tải trọng 3 Self Weight Multiplier Hệ số kể đến trọng lượng bản thân 4 Auto Lateral Load Nhập tải trọng ngang tự động 5 Add New Load Thêm tải trọng 6 Modify Load Hiệu chỉnh tải trọng 7 Delete Load Xóa tải trọng 2.7 ĐỊNH NGHĨA TỔ HỢP TẢI TRỌNG TRONG ETABS Để khai báo tổ hợp tải trọng ta vào menu Define Load Combinations Add New Combo. Xuất hiện hộp thoại Load Combination Data. Ta tạo các tổ hợp tải trọng tùy thuộc vào yêu cầu thiết kế. 19 STT TÊN TIẾNG ANH CHỨC NĂNG 1 Load Combination Name Tên tổ hợp tải trọng 2 Combination Type Loại tổ hợp tải trọng 3 Auto Combination Tổ hợp tải trọng tự động 4 Linear Add Tổ hợp tuyến tính 5 Envelope Tổ hợp bao 6 Absolute Add Tổ hợp cộng các giá trị tuyệt đối 7 SRSS Căn bậc hai tổng các bình phương 8 Add Thêm trường hợp tải trọng 9 Delete Xóa trường hợp tải trọng 20 2.8 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TRONG ETABS Trình tự xây dựng: cột, vách, dầm, sàn, opening.