KIẾN THỨC SỬ DỤNG ETABS - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pdf) (59 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Kiến trúc - Xây dựng

KIẾN THỨC SỬ DỤNG ETABS

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.46 MB, 59 trang )

SM. HỒ VIỆT HÙNGKIẾN THỨC SỬ DỤNGETABSXuất bản lần 1Hà Nội - 2016Kiến thức sử dụng EtabsLỜI MỞ ĐẦUKhi đứng trước câu hỏi: làm sao để biết được kết quả của Etabs là đúng, tôi đã suy nghĩ rằngmức độ chính xác của kết quả phụ thuộc vào chính chúng ta, về hiểu biết và cách xử sự củachúng ta đối với kết cấu, và đối với Etabs.Etabs là một cỗ máy vận hành đều đặn, không mệt mỏi, không nóng giận, không có lý tríriêng, và không thiên vị bất cứ ai. Điều đó có nghĩa rằng chính chúng ta sẽ là người tác độnglên Etabs, tạo ra kết quả, hình thành nên những đúng đắn hay những sai lầm của kết quả đó.Chính vì lẽ đó, để có được một kết quả đúng, hãy chắc chắn rằng chúng ta đã xây dựng đượcmột mô hình đúng, gán tải trọng đúng, thiết lập những tham số đúng.Tài liệu này chứa đựng những kinh nghiệm của tác giả trong quá trình sử dụng Etabs, nhữngkiến thức mà tác giả cho rằng người dùng cần có để vận hành Etabs.Tài liệu này được viết chủ yếu dựa vào phiên bản Etabs 9.7.4Trong quá trình thực hành, nếu có các vấn đề vướng mắc, độc giả có thể tiến hành thảo luậntại diễn đàn KetcauSoft: ; hoặc xem thêm các thông tin vềsử dụng các phần mềm Etabs - SAP - SAFE tại đây: />Hy vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích cho người học Etabs.Tài liệu này được xuất bản dưới dạng file PDF lần đầu tiên vào ngày 02/9/2014, được hiệuchỉnh - bổ sung nội dung và phát hảnh dưới dạng ấn phẩm giấy vào ngày 01/6/2016Tác giảHồ Việt HùngCông ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng1Kiến thức sử dụng EtabsMỤC LỤCPHẦN I. QUẢN LÝ FILE ..................................................................................................... 41.1 Các đường dẫn là không dấu tiếng Việt ........................................................................ 41.2. Không quên file $ET ................................................................................................... 41.3. Tránh lỗi quên đính kèm file TXT chứa phổ phản ứng dao động ................................. 51.4. Đổi đơn vị mặc định .................................................................................................... 51.5. Sử dụng các khai báo vật liệu và tiết diện từ file có sẵn ............................................... 6PHẦN II. XÂY DỰNG MÔ HÌNH........................................................................................ 82.1. Cột hay Vách ............................................................................................................... 82.2. Mô hình lanh tô vách thang máy .................................................................................. 92.3. Khai báo tiết diện sàn .................................................................................................. 92.4. Không vẽ ô sàn quá phức tạp ..................................................................................... 102.5. Đặt tên tiết diện sàn theo tải trọng.............................................................................. 112.6. Chia ảo phần tử Shell................................................................................................. 122.7. Thay đổi độ cứng của các cấu kiện ............................................................................ 142.8. Diaphragm ................................................................................................................. 152.9. Khắc phục lỗi khi khai báo Diaphragm ...................................................................... 172.10. Đơn vị của khối lượng ............................................................................................. 192.11. Khai báo Mass Source ............................................................................................. 192.12. Cách tính khối lượng tầng của Etabs ........................................................................ 202.13. Đặt lại tên các phần tử ............................................................................................. 212.14. Kiểm tra mô hình ..................................................................................................... 212.15. Mô hình cấu kiện cong trong Etabs như thế nào? ..................................................... 222.16. Giải phóng liên kết .................................................................................................. 222.17. Chế độ vẽ Offset đối tượng ...................................................................................... 23PHẦN III. KHAI BÁO TẢI TRỌNG .................................................................................. 243.1. Tải trọng tường .......................................................................................................... 243.2. Hoạt tải...................................................................................................................... 263.3. Tải trọng Động đất..................................................................................................... 263.4. Gán tải trọng ngang thông qua Diaphragm................................................................. 293.5. Tổ hợp tải trọng ......................................................................................................... 32Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng2Kiến thức sử dụng EtabsPHẦN IV. PHÂN TÍCH NỘI LỰC ..................................................................................... 344.1. P-Delta ...................................................................................................................... 344.2. Axial Shortening........................................................................................................ 364.3. Khối lượng tầng , vị trí tâm khối lượng và tâm cứng.................................................. 374.4. Chu kỳ dao động........................................................................................................ 394.5. Dạng của dao động .................................................................................................... 404.6. Chuyển vị ngang........................................................................................................ 424.7. Chuyển vị lệch tầng ................................................................................................... 434.8. Nguyên nhân dẫn đến kết quả chu kỳ dao động của công trình quá lớn...................... 44PHẦN V. THIẾT KẾ CỐT THÉP ....................................................................................... 465.1. Tính toán và kiểm tra ................................................................................................. 465.2. Cần hiểu giá trị diện tích cốt thép cột như thế nào? .................................................... 475.3. Diện tích cốt thép đai ................................................................................................. 485.4. Bổ sung loại đường kính cốt thép .............................................................................. 495.5. Ký hiệu O/S trong Etabs khi thiết kế cốt thép có ý nghĩa gì?...................................... 495.6. Làm tròn kết quả tính toán ......................................................................................... 505.7. Ý nghĩa của hệ số Pattern Live Load Factor............................................................... 50PHẦN VI: CÁC NỘI DUNG KHÁC ................................................................................... 526.1. Tâm cứng, tâm khối lượng, tâm hình học................................................................... 526.2. Khối lượng tham gia dao động và Khối lượng hữu hiệu ............................................. 536.3. Chuyển chế độ hiển thị sang Style đen trắng .............................................................. 556.4. Xuất dữ liệu sang SAFE ............................................................................................ 56Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng3Kiến thức sử dụng EtabsPHẦN I. QUẢN LÝ FILE1.1 Các đường dẫn là không dấu tiếng ViệtMặc dù Unicode đã trở nên phổ biến, nhưng không phải tất cả các phần mềm đều hoạt độngtốt đối với hệ ngôn ngữ có dấu. Khi đặt tên thư mục hoặc tên file, người dùng không nên sửdụng tiếng Việt có dấu (ví dụ D:\Công việc\Bài tập\Etabs\VD1.edb), vì các phần mềm có khảnăng sẽ bị lỗi khi làm việc với các ký tự có dấu.1.2. Không quên file $ETĐến nay phần mềm Etabs đã trải qua rất nhiều phiên bản, một rắc rối không thể tránh khỏi làEtabs phiên bản thấp hơn không thể mở file dữ liệu chính thức (EDB) được lưu bởi phiênbản cao hơn. Tuy nhiên, Etabs cũng cung cấp một giải pháp đơn giản nhưng ít ai để ý đến.Khi bạn lưu một file mới, ngoài file dữ liệu chuẩn EDB, Etabs sẽ tự phát sinh một file dữ liệudự phòng là file $ET, đây là file dữ liệu dạng TEXT, chứa toàn bộ thông tin cơ bản về môhình. File $ET được tạo ra với mục đích cung cấp quyền giao tiếp giữa các phần mềm bênngoài với phần mềm Etabs. Ví dụ: bạn có thể tự viết một phần mềm dựng mô hình (nhưREVIT) và xuất dưới dạng file *.$ET để từ đó Etabs có thể đọc và phân tích nội lực cho bạn.File $ET là file dữ liệu cơ bản và do đó có thể mở được bằng các phiên bản Etabs khác nhau(cho dù được xuất ra bằng phiên bản Etabs nào) thông qua chức năng Import của Etabs.Hình 1.2. File $ETDo đó khi gửi file Etab, hãy lưu ý luôn gửi kèm file $ET để đảm bảo rằng người nhận có thểmở file dù cho họ sử dụng phiên bản nào của Etabs.Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng4Kiến thức sử dụng Etabs1.3. Tránh lỗi quên đính kèm file TXT chứa phổ phản ứng dao độngPhương pháp phổ biến để tính toán tải trọng động đất trong Etabs hiện nay là xác định giá trịphổ dao động, lưu dữ liệu dưới dạng file có đuôi TXT, sau đó sử dụng công cụ nhập giá trịphổ của phần mềm Etabs. Và lỗi phổ biến khi sử dụng phương pháp này là người dùngthường quên copy kèm file TXT khi chuyển file EDB sang thư mục khác, hoặc gửi cho ngườikhác. Nguyên nhân là do Etabs cần đọc file này mỗi lúc phân tích nội lực.Thực chất người dùng có thể khắc phục vấn đề này một cách đơn giản, vì Etabs cũng đồngthời cung cấp chức năng cho phép chuyển dữ liệu từ file TXT vào file EDB, từ đó bạn khôngcần lo ngại sẽ quên copy file TXT nữa vì lúc này dữ liệu phổ đã là một phần của file EDB.Việc này có thể thực hiện nay sau khi bạn nhập file TXT vào Etabs, bằng cách click Convertto User Defined trong của sổ Response Spectrum Function DefinitionHình 1.3. Chức năng chuyển dữ liệu từ file TXT sang file EDBSau khi bạn click vào nút lệnh, dữ liệu sẽ được chuyển sang dạng User Defined và trở thànhmột phần của file EDB.1.4. Đổi đơn vị mặc địnhTrong các phiên bản Etabs trước 2013, chỉ có một đơn vị mặc định duy nhất được dùngxuyên suốt trong quá trình mô hình hóa cũng như sau khi phân tích. Các kết quả được hiểnthị dưới dạng đơn vị mặc định mỗi khi người dùng phân tích mô hình. Do đó, nếu ngườidùng không lựa chọn đơn vị trước khi tạo một file mới, thì đơn vị mặc định sẽ là đơn vị banCông ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng5Kiến thức sử dụng Etabsđầu mà Etabs chỉ định – Kip.in . Điều này gây ra những phiền toái không hề mong muốntrong quá trình xây dựng mô hình và đọc kết quả phân tích.Hình 1.4. Hộp chọn đơn vị ở góc phía dưới – bên phải của giao diện phần mềmĐể thay đổi đơn vị mặc định, người dùng cần tiến hành tuân theo các bước: Sử dụng hộp chọn ở góc phía dưới bên phải để chuyển sang đơn vị mong muốn Click menu File > Export > Save Model as ETABS .e2k Text File để xuất mô hìnhsang file khác có đuôi .e2k Tạo dự án mới (bỏ qua các bước chọn xây dựng lưới cột) Click menu File > Import > ETABS .e2k Text File để nhập lại mô hình từ file .e2kđã xuấtFile mới sẽ có đơn vị mặc định là đơn vị mà người dùng đã lựa chọn trước khi xuất ra file.e2k1.5. Sử dụng các khai báo vật liệu và tiết diện từ file có sẵnTrong Etabs, thay vì khai báo từ đầu tất cả các đặc trưng của công trình (khai báo về vật liệu,tiêu chuẩn thiết kế, trường hợp tải trọng, các trường hợp tổ hợp, và các loại tiết diện v.v..),bạn có thể tạo sử dụng chức năng của Etabs để lầy các thông tin đó từ file có sẵn, cách thứcthực hiện như sau.Bước 1: Click vào menu File > New Model để tạo một file mớiBước 2: Trong cửa sổ New Model Initialization, click vào Choose .edbBước 3: Chọn file Etabs có sẵn mà bạn muốn lấy các thông tin về vật liệu, tiết diện ...Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng6Kiến thức sử dụng EtabsBước 4: Tiếp tục thực hiện các khai báo về hệ trục tọa độ, click OK khi hoàn thànhSau khi hoàn thành các bước trên, các thiết lập từ file có sẵn đã được copy sang file mới củabạnCông ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng7Kiến thức sử dụng EtabsPHẦN II. XÂY DỰNG MÔ HÌNH2.1. Cột hay VáchViệc cấu kiện được mô hình là Cột (phần tử Frame) hay Vách (phần tử Shell) ảnh hưởngnhiều đến kết quả phân tích của Etabs, mặc dù kích thước tiết diện của cấu kiện không thayđổi.Điều dễ dàng nhận thấy nhất là nội lực của dầm liên kết với các cấu kiện này. Hình 2.1 là vídụ cho thấy giá trị nội lực trong các dầm (dưới một điều kiện tải trọng) có giá trị khác nhau.Điều này được giải thích là do nhịp tính toán của dầm trong 2 trường hợp là khác nhau.Hình 2.1. Nội lực của dầm thay đổi thay đổi khi cấu kiện thẳng đứng là Vách hoặc CộtViệc khai báo cấu kiện là cột hay vách cũng làm thay đổi độ cứng của chúng trong Etabs.Bên cạnh đó, độ chính xác khi phân tích mô hình có phần tử Shell phụ thuộc nhiều vào mứcđộ chia nhỏ của phần tử. Etabs cũng có thể cho ra kết quả kỳ quặc khi phần tử Shell bị chiaquá nhỏ.Do đó, việc mô hình phần tử là Cột hay Vách cần được cân nhắc, và dựa trên tiêu chí nhấtđịnh. Khi không tìm thấy căn cứ chính xác hơn, có thể sử dụng tiêu chí được nêu trongTCXDVN 375:2006 (EC8), tại mục 5.1.2:Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng8Kiến thức sử dụng EtabsVách hay tường (Wall) là cấu kiện đỡ các cấu kiện khác và có tiết diện với tỉ số [chiều rộng /bề dày] lw/bw lớn hơn 42.2. Mô hình lanh tô vách thang máyLanh tô vách thang máy là phần vách bê tông phía trên lỗ cửa thang máy, là cấu kiện giằnggiữa hai phần vách thẳng đứng hai bên cửa thang máy. Etabs cung cấp một chức năng chophép người dùng mô hình hóa lanh tô thang máy một cách thuận tiện, đó là sử dụng phần tửShell dưới dạng Spandrel. Sử dụng phần tử Spandrel, người dùng có thể vẽ lanh tô thang máytrên mặt bằng giống như vẽ dầm thông thường.Để vẽ phần tử Spandrel, người dùng sử dụng công cụ Draw Walls (công cụ vẽ vách), tuynhiên trong mục Type of Area đổi thành Spandrel thay vì Pier như mặc định, và khai báothêm giá trị Depth below (chiều cao lanh tô), xem hình 2.2.Hình 2.2. Thiết lập thông số để vẽ lanh tô vách thang máy2.3. Khai báo tiết diện sànHình 2.3 là cửa sổ xuất hiện khi chúng ta khai báo tiết diện sàn. Ở đây chúng ta cần lưu ý đếncác lựa chọn trong 2 mục là Thickness và TypeHình 2.3. Khai báo tiết diện SànCông ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng9Kiến thức sử dụng EtabsTrong mục Thickness, người dùng sẽ khai báo chiều dày sàn trong các trường hợp tính toán: Membrane: chiều dày mà Etabs dùng để tính toán trọng lượng của sàn. Bending: chiều dày mà Etabs dùng để tính toán độ cứng của sàn.Có một số quan điểm về khai báo chiều dày Bending: Quan điểm thứ nhất cho rằng chiều dày này chính là chiều cao làm việc của cốt thépsàn, thường lấy bằng chiều dày sàn trừ 2cm. Tuy nhiên chúng ta biết rằng mô hìnhphân tích nội lực được quy định là mô hình đàn hồi, các cấu kiện dầm và cột đều đượckhai báo và tính toán với tiết diện nguyên, do đó không có lý do gì khiến chúng taphải khai báo chiều dày chống uốn của sàn giảm đi bằng chiều cao làm việc của cốtthép. Quan điểm thứ hai cho rằng chiều dày này được sử dụng khi tính toán sàn lắp ghép,bằng chiều dày của lớp bê tông đổ sau. Quan điểm này có vẻ hợp lý, vì có thể nói vềmặt liên kết, chỉ phần bê tông đổ sau mới được coi là hoàn toàn làm việc chung vớicấu kiện khác.Trong mục Type, người dùng sẽ khai báo các đặc trưng về cách thức làm việc của sàn: Shell: sàn làm việc với đầy đủ độ cứng trong mặt phẳng (chịu tải trọng thẳng đứng) vàngoài mặt phẳng (chịu tải trọng ngang). Khi được khai báo kiểu Shell, sàn không chỉphân phối truyền tải trọng về dầm mà còn làm việc cùng với dầm để tạo thành một dảichịu uốn truyền tải trọng về cột. Membrane: sàn chỉ có độ cứng trong mặt phẳng, phân phối tải trọng ngang lên các cấukiện thẳng đứng. Plate: sàn chỉ có độ cứng ngoài mặt phẳng, cùng với dầm tham gia chịu tải trọngthẳng đứng, nhưng không có khả năng chịu tải trọng ngang.Khi khai báo sàn là Membrane, toàn bộ tải trọng thẳng đứng sẽ truyền lên dầm, và từ dầmtruyền lên cột. Trong trường hợp này mô men trong dầm là lớn nhất.Kiểu Membrane không phù hợp với các kết cấu nhịp lớn (sàn có dầm phụ chia nhỏ), kết cấudầm bẹt, hoặc sàn phẳng.2.4. Không vẽ ô sàn quá phức tạpHình 2.4 là thông báo lỗi của Etabs khi không thể phân phối tải trọng.Trong trường hợp không thể phân phối tải trọng, Etabs sẽ hiển thị thông báo về các đối tượngvà giá trị tải trọng không thể phân phối (không được đưa vào tính toán) ngay sau khi chúng taCông ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng10Kiến thức sử dụng Etabsthực hiện phân tích kết cấu (Run Analysis), đây là trường hợp gây mất mát tải trọng tác dụnglên các cấu kiện đỡ (dầm, cột, vách) và móng.Hình 2.4. Thông báo lỗi của Etabs khi không thể phân phối tải trọngĐáng chú ý là Etabs vẫn sẽ phân tích mô hình và vẫn sẽ cho ra kết quả khi người dùng clickOK để đóng cửa sổ thông báo trên. Điều này sẽ khiến cho kết quả phân tích bị sai (thiếu tảitrọng) trong khi người dùng không biết điều đó.Một nguyên nhân phổ biến gây nên lỗi này là do người dùng đã mô hình (vẽ) ô sàn quá phứctạp (nhiều 5 cạnh, tỉ lệ các cạnh không đều v.v...).Chúng ta biết rằng phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng các công thức được xây dựng sẵncho các ô sàn 3 cạnh và 4 cạnh. Chính vì vậy, để phân phối tải trọng từ sàn lên các cấu kiện,trước hết Etabs sẽ sử dụng quy tắc người dùng đã thiết lập (xem mục 2.6) và chia các ô sànphức tạp thành các ô sàn cơ bản 3 hoặc 4 cạnh, từ đó tiến hành phân phối tải trọng. Nhưngđối với các ô sàn phức tạp, Etabs sẽ không chia ảo được ô sàn và từ đó không thể tiến hànhphân phối được tải trọng của sàn.Do đó, khi tiến hành vẽ ô sàn, người dùng nên tuân thủ một số quy tắc cơ bản: Không vẽ ô sàn qua phức tạp (nhiều hơn 5 cạnh), nếu có, hãy vẽ sao cho ti lệ giữa cáccạnh không quá lớn. Nên vẽ ô sàn trong phạm vi lưới cột. Điều này đảm bảo tải trọng của ô sàn trong phạmvi lưới cột truyền đúng lên các cấu kiện đỡ. Tránh vẽ ô sàn băng qua nhiều lưới cột,nhiều dầm, khiến Etabs có khả năng gặp lỗi khi chia ô sàn.2.5. Đặt tên tiết diện sàn theo tải trọngĐối với các công trình có quy mô lớn, việc đặt tên tiết diện một cách hợp lý sẽ hỗ trợ rấtnhiều cho quá trình xây dựng mô hình và gán tải trọng.Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng11Kiến thức sử dụng EtabsHình 2.5. Đặt tên tiết diện sàn theo tải trọngTên tiết diện sàn ngoài việc mang thông tin về chiều dày sàn, cấp độ bền (nếu có), nên bổsung thông tin về giá trị hoạt tải. Với việc đặt tên tiết diện sàn có kèm thông tin về giá trị hoạttải, và xây dựng mô hình với lưu ý sử dụng đúng loại tiết diện cho ô sàn có chức năng tươngứng, thì chúng ta có thể sử dụng chức năng chọn phần tử theo loại tiết diện (menu Select >by Wall/ Slab/ Deck sections) để chọn một loại ô sàn theo giá trị hoạt tải trên toàn bộ môhình, và từ đó có thể gán giá trị hoạt tải một cách nhanh chóng.2.6. Chia ảo phần tử ShellTừ phiên bản 9.0, Etabs cho phép người dùng thiết lập chia ảo phần từ Shell với những quytắc do người dùng chỉ định thay vì phải chia thật các phần tử Shell như các phiên bản trước.Việc chia ảo cho phần tử Shell có ảnh hưởng đến quá trình phần tích kết cấu, ở những điểmsau: Độ chính xác của kết quả phân tích phụ thuộc vào mức độ chia nhỏ của phần tử. Theolý thuyết của phương pháp phần tử hữu hạn, thì mức độ chia càng nhỏ thì độ chính xáccủa kết quả càng cao. Thời gian phân tích tỉ lệ thuận với độ chia nhỏ, phần tử được chia càng nhỏ thì thờigian phân tích càng lâu. Quá trình chia ảo của có thể bị gặp lỗi đối với các ô sàn phức tạp, và kích thước chiaảo không hợp lý (xem mục 2.4). Khi không thể chia ảo các phần tử, Etabs sẽ khôngthể phân phối tải trọng và kết quả là lượng tải trọng trên các phần tử gặp lỗi sẽ khôngđược xét đến khi phân tích kết cấu (mất tải trọng). Kích thước chia ảo hợp lý theo kinhnghiệm của tác giả là 1.5m (xem hình 2.6.1)Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng12Kiến thức sử dụng EtabsĐể chia ảo phần tử Shell, người dùng có thể dùng tổ hợp phím Ctrl+A để chọn toàn bộ môhình, và click menu Assign > Shell/ Area > Area Object Mesh Object, giao diện như hình2.6.1 sẽ cho phép người dùng thiết lập phương thức chia ảo cho phần tử. Các thiết lập tronghình 2.6.1 là các thiết lập thường được sử dụng.Hình 2.6.1. Chia ảo phần tử ShellTrong hình 2.6.1, mục Floor Meshing Options là các thiết lập dành cho cấu kiện sàn, mụcRamp and Wall Meshing Options là các thiết lập dành cho cấu kiện ramp dốc (đường dốc,mái xiên) và vách.Các thiết lập Further Subdivide Auto Mesh with Maximum Size of (đối với sàn) và SubdivideObject into Elements with Maximum Size of (ramp và vách) được đặt bằng 1.5m với ý nghĩarằng các phần tử được chia nhỏ với kích thước không quá 1.5m.Trong mục Ramp and Wall Meshing Options, khi tích vào tùy chọn Addrestrains/constrains on edge if corners have restrains/constrains thì Etabs sẽ tự động thêmvào các liên kết tại các điểm chia ảo đối với chân của vách và cho ra kết quả phản lực tại cácđiểm chia ảo này.Hình 2.6.2 cho thấy kết quả trong trường hợp sử dụng và không sử dụng tùy chọn thêm liênkết tại các điểm chia ảo.Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng13Kiến thức sử dụng Etabs(a) Có sử dụng(b) Không sử dụngHình 2.6.2. Phản lực chân vách trong các trường hợp có hoặc không sử dụng tùy chọn thêmliên kết tại các điểm chia ảo2.7. Thay đổi độ cứng của các cấu kiệnĐộ cứng của cấu kiện bê tông cốt thép thường giảm so với giá trị của tiết diện nguyên banđầu. Nguyên nhân là do dưới tác dụng của tải trọng, khi ứng suất kéo vượt qua cường độ chịukéo của bê tông thì phần bê tông nằm trong vùng chịu kéo sẽ bị nứt. Chính lúc này cốt thépphát huy khả năng chịu kéo của nó trong cấu kiện bê tông cốt thép. Tuy nhiên việc tiết diệnbê tông bị nứt cũng khiến độ cứng của cấu kiện bị suy giảm, và dẫn đến các yếu tố liên quancũng bị ảnh hưởng. Ví dụ chu kỳ dao động của công trình tăng lên, hoặc độ cứng giảm cũngdẫn đến biến dạng và chuyển vị của công trình tăng lên.Tiêu chuẩn của một số nước trên thế giới (ví dụ ACI), đã đề cập đến việc sử dụng hệ số suygiảm độ cứng cho các cấu kiện bê tông cốt thép, mỗi lại cấu kiện có mức độ suy giảm khácnhau.TCXDVN 375-2006 (nay là: TCVN 9386-2012) tại mục 4.3.1.(7) quy định về việc sử dụnghệ số suy giảm độ cứng 0.5 cho tất cả các cấu kiện.Etabs cung cấp công cụ để hiệu chỉnh các đặc trưng của tiết diện thông qua chức năngProperty Modifiers. Có thể điều chỉnh trực tiếp đối với từng loại tiết diện thông qua việc khaibáo tiết diện, chọn mục Set Modifier. Hoặc có thể chọn từng cấu kiện để gán các hiệu chỉnhtương ứng bằng cách sử dụng menu Assign > Frame/Line > Frame Property Modifiers hoặcAssign > Shell/Area > Shell Stiffness ModifiersĐối với cấu kiện Dầm và Cột, nhập các thông số hiệu chỉnh trong mục: Moment of Inertiaabout 2 axis và Moment of Inertia about 3 axis (hình 2.7.1)Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng14Kiến thức sử dụng EtabsHình 2.7.1. Thay đổi độ cứng của phần tử FrameĐối với Vách, nhập các thông số hiệu chỉnh trong thông số f22 (hình 2.7.2)Hình 2.7.2. Thay đổi độ cứng của phần tử Shell2.8. DiaphragmDiaphragm được sử dụng với 2 mục đích: Thiết lập giả thiết sàn tuyệt đối cứng (Rigid Diaphragm). Giả thiết này đồng nghĩa vớiviệc các điểm trên cùng một mặt bằng (trong cùng một khối Diaphragm) sẽ có cùngchuyển vị ngang, giả thiết này sẽ giảm bớt số biến trong tính toán và giúp Etabs thựchiện quá trình phân tích nhanh hơn. Gán tải trọng ngang lên một điểm trên mặt bằng thông qua DiaphragmCông ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng15Kiến thức sử dụng EtabsEtabs cũng sẽ chỉ xuất các giá trị về khối lượng tầng và vị trí tâm khối lượng khi người dùngthiết lập Diaphragm cho các mặt bằng và ở dạng Rigid Diaphragm (hình 2.8), dạng SemiRigid sẽ không cho ra kết quả về khối lượng.Để khai báo Diaphragm, người dùng có thể chọn 1 mặt bằng, 1 khối của mô hình, hoặc toànbộ mô hình phụ thuộc vào từng điều kiện cụ thể, và sử dụng menu: Assign > Shell/ Area >Diaphragms, sau đó chọn Diaphragm có sẵn hoặc thêm Diaphragm mới để gán.Hình 2.8. Loại DiaphragmNgười dùng có thể chọn một trong các cách sau để gán Diaphragm: (PP1) Chọn từng mặt bằng và gán chung 1 Diaphragm. Phương pháp này có thể ápdụng cho mọi trường hợp, nhưng nhược điểm mất thời gian chọn từng mặt bằng. (PP2) Chọn từng mặt bằng và gán Diaphragm riêng cho từng mặt bằng. Phương phápnày có thể áp dụng cho mọi trường hợp, ngoài nhược điểm như PP1 thì phương phápnày còn có nhược điểm là số lượng Diaphragm quá nhiều. (PP3) Chọn toàn bộ mô hình và gán chung 1 Diaphragm. Phương pháp này thườnggặp lỗi khi áp dụng cho những mô hình có các cao độ trung gian giữa tầng (ví dụ môhình có khai báo cầu thang, lỗ cửa thang máy v.v...). Etabs thường sẽ thông báo lỗi khiphân tích mô hình: horizontal rigid diaphragm connection found between joints asdifferent elevation. (xem mục 2.9) (PP4) Chọn từng khối của mô hình và gán riêng các Diaphragm cho mỗi khối. Phươngpháp này áp dụng cho trường hợp công trình có nhiều khối tách biệt bởi các khe cogiãn, hoặc công trình có các block độc lập.Ngoài ra, người dùng cũng có thể khai báo Diaphragm bằng cách chọn các point và clickmenu Assign > Joint/Point > Diaphragms, lưu ý về cách tính toán khối lượng của Etabs(xem mục 2.9)Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng16Kiến thức sử dụng EtabsMột số lưu ý khi gán Diaphragm: Trong trường hợp kết cấu có dầm chuyển, phần tải trọng tác dụng xuống dầm chuyểncần phân phối thông qua dầm chuyển dưới dạng lực chống và lực căng. Lúc đó khôngnên gán phần sàn xung quanh dầm chuyển thành Diaphragm, vì giả thiết sàn tuyệt đốicứng sẽ làm triệt tiêu các lực mà chúng ta cần xét đến trong dầm chuyển. Trong trường hợp nhà có nhiều khối (block, hoặc khe lún), như đã trình bày ở trên,không nên gán chung 1 Diaphragm cho các khối này vì đặc trưng dao động giữa cáckhối có thể khác nhau.2.9. Khắc phục lỗi khi khai báo DiaphragmSau khi hoàn thiện mô hình bao gồm việc khai báo Diaphragm, và tiến hành phân tích kếtcấu (Analyze), Etabs sẽ hiển thị một thông báo lỗi thường hay gặp trong việc khai báoDiaphragm như hình 2.9.1.Hình 2.9.1. Thông báo lỗi khai báo Diaphragm khi phân tíchÝ nghĩa của thông báo là trong Diaphragm có những điểm không cùng cao độ với các điểmkhác.Cần thống nhất quan điểm về Diaphragm trước khi tìm cách khắc phục lỗi này: Việc gán Diaphragm (rigid diaphragm) là để sử dụng giả thiết sàn tuyệt đối cứng, cácđiểm trong cùng 1 Diaphragm sẽ có cùng một chuyển vị ngang. Dù công trình được đặt chung 1 Diaphragm, nhưng phạm vi áp dụng cho Diaphragmlà cho từng tầng. Các điểm ở trong cùng 1 Diaphargm nhưng ở 2 tầng khác nhau thì cóthể có chuyển vị ngang khác nhau. Có 2 nhóm phần tử trong Diaphragm. Nhóm thứ nhất là Points, nhóm thứ hai là Shell.Do đó có thể gán Diaphragm bằng 2 cách, đó là: (1) chọn các điểm và click Assign >Joint/Point > Diaphragms; (2) chọn các tấm sàn và click Assign > Shell/Area >Diaphragms.Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng17Kiến thức sử dụng EtabsNhư đã đề cập ở trên, khi trong 1 tầng, có các điểm ở cao độ trung gian của tầng cũng đượcgán vào Diaphragm thì Etabs sẽ báo lỗi như hình 2.9.1. Như vậy, để khắc phục thông báo lỗiở trên, người dùng có thể thực hiện bằng cách loại bỏ các điểm trung gian giữa các tầng rakhỏi Diaphragm. Thông qua hai bước:Bước 1: Loại bỏ các phần tử Ramp ra khỏi Diaphragm. Chọn rất cả các Ramp bằng cáchclick menu Select > by Area Object Type, trong cửa sổ Select Area Object Type, chọnRamp và click OKHình 2.9.2. Chọn toàn bộ phần tử Ramp trong mô hìnhTiếp tục click menu Assign > Shell/Area > Diaphragms (nếu không có phần tử Ramp nàotrong mô hình thì menu này ở chế độ ẩn, không cần thực hiện tiếp bước này mà chuyển sangbước 2), trong cửa sổ Assign Diaphragm, chọn NONE và click OK.Hình 2.9.3. Loại bỏ phần tử ra khỏi DiaphragmBước 2: Loại bỏ các Point ra khỏi Diaphragm. Chọn toàn bộ mô hình bằng cách sử dụng tổhợp phím Ctrl+A, sau đó click menu Assign > Joint/Point, trong cửa sổ Assign Diaphragm,chọn NONE và click OK.Bước 2 sẽ loại bỏ tất cả các point không đi kèm với phần từ Shell ra khỏi Diaphragm.Sau khi thực hiện 2 bước trên, nếu khi phân tích mô hình mà Etabs vẫn hiện thông báo lỗinhư trên hình 2.9.1, thì nhiều khả năng trong mô hình đã có những phần tử Shell nằm ngangCông ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng18Kiến thức sử dụng Etabs(không phải Ramp) ở cao độ trung gian giữa các tầng. Trong trường hợp đó, cần tìm ra đượccác phần tử này và thực hiện các bước tương tự như trên để gỡ bỏ chúng ra khỏi Diaphragm.2.10. Đơn vị của khối lượngKhối lượng M có thể được tính toán thông qua định nghĩa bằng công thức: M = W/g, trongđó W là trọng lượng và g là gia tốc trọng trường, gần đúng lấy g = 10m/s2.Có một điều đặc biệt là trong hệ đơn vị cũ của TCVN, thì giá trị của khối lượng và của trọnglượng là tương đương nhau, ví dụ vật có khối lượng là 1t (1 tấn) thì sẽ có trọng tượng là 1T(1 tấn lực). Bởi thói quen này nên nhiều người dùng sẽ băn khoăn về giá trị của khối lượngtrong Etabs. Ví dụ trong Etabs với hệ đơn vị T-m, trọng lượng riêng của bê tông được khaibáo bằng 2.5 trong khi khối lượng riêng được khai báo bằng 0.25Trong Etabs, khối lượng và đơn vị của khối lượng được tính toán thông quá định nghĩa. Nhưđã đề cập phía trên, khối lượng được tính bằng M = W/g, do đó nếu đơn vị của trọng lượng làT, thì đơn vị của khối lượng là T.s2/m.Cũng trên nguyên tắc đó, nếu trọng lượng riêng  = 2.5 T/m3 thì khối lượng riêng sẽ bằng m= /g = 2.5/10 = 0.25 T.s2/m4.2.11. Khai báo Mass SourceMass Source (nguồn khối lượng) là căn cứ để Etabs tính toán khối lượng cho công trình, từđó sử dụng để tính toán các đặc trưng dao động và tải trọng động đất.Người dùng có thể định nghĩa Mass Source thông qua menu Define > Mass Source.Hình 2.11 là cửa sổ Define Mass Source cho phép người dùng quy định về các xác định khốilượng cho công trình.Hình 2.11. Khai báo Mass SourceCông ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng19Kiến thức sử dụng EtabsTrong mục Mass Definition, người dùng xác lập cách tính toán khối lượng, bao gồm các lựachọn: From Self and Specified Mass: Tính toán khối lượng từ bản thân kết cấu và các khốilượng gán thêm. Người dùng có thể gán thêm khối lượng cho phần tử bằng cách sửdụng menu Assign From Loads: Tính toán khối lượng từ các tải trọng, đây là lựa chọn phổ biến nhất.Người dùng sẽ thiết lập các loại tải trọng và hệ số tương ứng trong mục Define MassMultiplier for Loads. From Self and Specified Mass and Loads: Tính toán khối lượng từ bản thân kết cấu,khối lượng gán thêm và tải trọng.Hình 2.11 là ví dụ về việc khai báo cách tính toán khối lượng bằng lựa chọn From Loads,đây là kiểu lựa chọn phổ biến nhất và hợp lý nhất trong thực hành tính toán.Tiêu chuẩn TCXD 229:1999 mục 3.2.4 quy định về việc tính toán khối lượng dao động baogồm tĩnh tải và một phần giá trị hoạt tải, trong thực hành có thể lấy hệ số hoạt tải bằng 0.5,do đó trong hình 2.11, danh sách tải trọng có xuất hiện thành phần HT với hệ số Multiplierbằng 0.5Sau khi phân tích dao động, tính toán được thành phần động của tải trọng gió, người dùng cóthể thay đổi giá trị của Hoạt tải để phù hợp hơn với việc tính toán tải trọng động đất.2.12. Cách tính khối lượng tầng của EtabsKhối lượng tầng chỉ được tính toán khi tầng đó có gán Diaphragm, và khối lượng của tầngđược xuất ra bởi Etabs chính là khối lượng của Diaphragm.Khối lượng của một Diaphragm được xác định dựa vào các Point có trong Diaphragm đó.Etabs sẽ quy đổi khối lượng của các cấu kiện (bao gồm các loại khối lượng theo định nghĩatrong Mass Source – xem mục 2.10) theo nguyên tắc trung bình về các điểm nút của cấukiện. Ví dụ khối lượng của dầm sẽ được chia thành 2 phần và quy về các nút tại 2 đầu dầm.Đối với sàn, tùy theo quy tắc chia ảo mà Etabs sẽ phát sinh các nút ảo và quy khối lượng vềcác nút ảo. Nếu Diaphragm được gán chỉ bao gồm các Point, thì hầu hết khối lượng sàn sẽkhông được tính vào Diaphragm, chỉ phần khối lượng ô sàn nhỏ (chia ảo) gắn với nút thuộcvào Diaphragm được tính.Khối lượng của cột hoặc dầm sẽ bị trừ bớt tại các vị trí giao nhau, khối lượng sàn không bịtrừ tại các vị trí giao với dầm.Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng20Kiến thức sử dụng Etabs2.13. Đặt lại tên các phần tửTrong quá trình xây dựng mô hình, việc xóa các phần tử vẽ sai, hoặc vẽ các cấu kiện khôngđúng theo thứ tự quy ước (từ dưới lên trên, từ trái sang phải) là những việc không thể tránhkhỏi. Điều này sẽ khiến cho tên các phần tử trở nên hỗn loạn, không tuân theo thứ tự, và rấtkhó tìm kiếm vị trí phần tử khi cần thiết.Để tránh những phiền toái không cần thiết, người dùng nên sử dụng chức năng đặt lại tên cấukiện cho mô hình bằng cách sử dụng menu Edit > Auto Relabel All... Etabs sẽ không chophép người dùng chủ động đặt tên cho phần tử, mà sẽ tự động đặt lại tên các phần tử theoquy ước (từ dưới lên trên, từ trái sang phải), do đó có thể tìm kiếm các phần tử một cáchnhanh chóng khi cần thiết.2.14. Kiểm tra mô hìnhEtabs có chức năng cho phép người dùng kiểm tra khả năng có lỗi về mặt hình học của môhình, thường là các lỗi phần tử bị chồng lên nhau (overlap), các phần tử quá gần nhau (có thểlà nối liền nhau nhưng do người dùng không cẩn thận đã vẽ tách ra ở một khoảng cách rấtgần), hoặc lỗi không thể chia ảo để phân phối tải trọng.Để kiểm tra mô hình, người dùng sử dụng menu Analyze > Check ModelHình 2.14.1. Các thiết lập kiểm tra mô hìnhEtabs sẽ hiển thị cửa sổ thông báo về các lỗi nếu có như Hình 2.14.2Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng21Kiến thức sử dụng EtabsHình 2.14.2. Thông báo về các lỗi trong mô hìnhTrong hình 2.14.2, có thể thấy một số lỗi phổ biến thường gặp, đó là các cấu kiện bị chồnglên nhau (overlap), và lỗi phân phối tải trọng sàn (area load transfer error).2.15. Mô hình cấu kiện cong trong Etabs như thế nào?Nhiều kỹ sư thường khá lúng túng khi lần đầu tiên gặp phải những mô hình kết cấu có cấukiện cong (ví dụ dầm cong).Hãy nhớ rằng Etabs là phần mềm sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn, điều đó có ý nghĩarằng: Đây là một phương pháp gần đúng Chúng ta có thể chia nhỏ bất cứ mô hình kết cấu nào thành các cấu kiện cơ bản(Frame, Shell), và mức độ chính xác của kết quả tính toán phụ thuộc vào mức độ chianhỏ của mô hình Etabs không có sẵn các công cụ xây dựng cấu kiện cong vì lý thuyết của phương phápphần tử hữu hạn chỉ xây dựng cho các cấu kiện cơ bản định nghĩa trước (dạng thanhthẳng và tấm)Do đó, khi gặp một sơ đồ kết cấu có cấu kiện cong, hãy nhớ rằng chúng ta sẽ xây dựng môhình Etabs bằng cách ghép từ các thanh thẳng, các sàn có thể mô hình bằng các tấm tam giác.2.16. Giải phóng liên kếtTrong một số trường hợp, người dùng có nhu cầu cần giải phóng liên kết tại đầu nút của cácphần tử. Ví dụ trong liên kết chỉ chịu cắt của kết cấu thép, người dùng có thể sử dụng chứcnăng giải phóng mô men tại các đầu dầm của Etabs.Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng22Kiến thức sử dụng EtabsĐể thực hiện điều này, click vào cấu kiện cần giải phóng liên kết, sau đó click menu Assign> Frame/Line > Frame Releases/Partial Fixity, trong cửa sổ Assign Frame Releases, clickvào các liên kết cần giải phóng (hình 2.16).Thông thường liên kết cần giải phóng là liên kết mô men, trong trường hợp đó, click vào cácô Start và End tại mục Moment 33 (Major).Hình 2.16. Giải phóng liên kếtCó thể giải phóng liên kết tại 1 đầu hoặc tại cả 2 đầu của cấu kiện bằng cách tick vào đầu cầngiải phóng. Thông thường quy định đầu Start là vị trí bắt đầu vẽ cấu kiện.Khi muốn bỏ giải phóng liên kết, chọn cấu kiện đó và chọn No Releases ở góc phía dưới bêntrái của cửa sổ Assign Frame Releases.2.17. Chế độ vẽ Offset đối tượngChế độ này cho phép chúng ta vẽ một đối tượng cách một đối tượng đã có ở một khoảng cáchđịnh sẵn; ví dụ bạn muốn vẽ một Cột cách 1 điểm đã có một đoạn 2250; hoặc muốn vẽ mộtdầm song song và cách một dầm đã có khoảng 1850 v.v..Để thực hiện, bạn gọi lệnh vẽ đối tượng và điều chỉnh các giá trị Plan OffsetVẽ cộtVẽ dầmSau khi chọn khoảng cách Offset, bạn vẽ bằng cách click vào các điểm mốc đã có (điểm đãcó, hoặc dầm đã có). Cách này còn áp dụng cho trường hợp vẽ Vách.Công ty TNHH Kết Cấu WEFLY - KetcauSoft - Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam - Hồ Việt Hùng23

Tài liệu liên quan

Kiến thức xây dựng nhà xưởng trong sản xuất đậu hũ
- 2
- 796
- 20
Kiến thức sử dụng máy tính thuần phục windows
- 9
- 321
- 0
Tài liệu Kiến thức sử dụng máy tính: Thuần phục Windows pptx
- 9
- 514
- 0
Tài liệu Kiến thức sử dụng máy tính: Thuần phục Windows docx
- 9
- 406
- 0
Tài liệu Trang bị kiến thức sử dụng sản phẩm cho nhân viên - bí quyết tiếp thị sản phẩm của Body Shop pdf
- 4
- 708
- 6
Tài liệu hướng dẫn sử dụng ETABS Vr 8.0 pdf
- 134
- 870
- 10
Tài liệu hướng dẫn sử dụng ETABS Vr 8.0 docx
- 133
- 532
- 2
HƯỚNG DẨN SỬ DỤNG ETABS 9.14
- 26
- 1
- 2
Hướng dẫn sử dụng etabs
- 7
- 288
- 0
Hướng dẫn sử dụng etabs cho dàn thép phẳng
- 27
- 928
- 5