Xem mẫu
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
TÍNH TOAÙN COÄT BEÂTOÂNG COÁT THEÙP
CHÒU NEÙN LEÄCH TAÂM XIEÂN THEO TCVN356-2005
Taùc giaû: Voõ Anh Vuõ - X04A2
Nguyeãn Duy Höng - X04A1
1. MUÏC ÑÍCH ÑEÀ TAØI
Tính toaùn kieåm tra khaû naêng chòu löïc cuûa coät beâ toâng coát theùp chòu neùn leäch taâm xieân.
Ñoái vôùi coät chòu neùn leäch taâm xieân, öùng vôùi moãi tröôøng hôïp noäi löïc (goàm phöông, chieàu
vaø ñoä lôùn cuûa löïc doïc, moâmen), coät seõ coù khaû naêng chòu löïc khaùc nhau. Söï laøm vieäc cuûa coät
tuøy thuoäc vaøo töông quan giöõa caùc thaønh phaàn noäi löïc vôùi tieát dieän vaø caùch boá trí coát theùp. Goïi
Mxmax vaø Mymax laø khaû naêng chòu moâmen theo phöông x vaø phöông y cuûa coät. Mxmax vaø Mymax
phuï thuoäc vaøo Mx vaø My laø noäi löïc trong heä vaø ñoä leäch taâm theo phöông x vaø y.
Trong baøi toaùn thieát keá, ta phaûi ñôn giaûn hoùa söï laøm vieäc phöùc taïp naøy cuûa coät vôùi nhöõng
giaû thieát thieân veà an toaøn.
Muïc ñích cuûa ñeà taøi naøy laø ñi kieåm tra möùc ñoä laøm vieäc cuûa coät döïa treân nhöõng tính
toaùn chi tieát hôn. Ñoàng thôøi theå hieän söï laøm vieäc cuûa töøng thanh theùp ñaët trong coät khi beâ
toâng ñaït ñeán traïng thaùi laøm vieäc giôùi haïn. Ñaây laø cô sôû ñeå ta coù nhöõng nhaän ñònh veà söï laøm
vieäc, veà söï phaù hoaïi cuûa vaät lieäu beâ toâng coát theùp.
2. CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT
Quaù trình tính toaùn ñöôïc xaây döïng treân cô sôû lyù thuyeát laøm vieäc cuûa vaät lieäu (söùc beàn vaät
lieäu), döïa treân caùc quy ñònh trong tieâu chuaån TCXDVN 356:2005; tham khaûo vaø döïa vaøo taøi
lieäu “Tính toaùn tieát dieän coät beâ toâng coát theùp” cuûa GS. Nguyeãn Ñình Coáng, Nxb Xaây Döïng
2006.
3. QUAN ÑIEÅM TÍNH TOAÙN
Tính toaùn theo quan ñieåm bieán daïng. Xem tieát dieän bò phaù hoaïi khi bieán daïng cuûa vaät
lieäu vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp. Sô ñoà tính laø sô ñoà bieán daïng. Töø sô ñoà bieán daïng suy ra sô
ñoà öùng suaát vaø duøng sô ñoà öùng suaát ñeå laäp coâng thöùc. Giôùi haïn bieán daïng cho pheùp ñöôïc duøng
ôû ñaây laø 2 0 00 ñoái vôùi beâ toâng treân tieát dieän chòu neùn hoaøn toaøn, vôùi tieát dieän coù moät phaàn keùo
vaø moät phaàn neùn thì giaù trò cho pheùp laø 3 0 00 .
Ñeå tính caùc giôùi haïn chòu löïc cuûa coät, ta xem coät phaùt huy heát khaû naêng chòu löïc nghóa laø
taïi meùp neùn nhaát, bieán daïng cuûa beâ toâng ñaït cöïc haïn ( 2 0 00 , 3 0 00 ). Vôùi giaû thieát tieát dieän
phaúng vaø tính toaùn ñöôïc vò trí ñöôøng trung hoøa, ta noäi suy ñöôïc bieán daïng taïi baát cöù vò trí naøo
treân tieát dieän εi . Bieán daïng tính ñöôïc vöøa laø bieán daïng cuûa theùp, vöøa laø bieán daïng cuûa beâ toâng
taïi vò trí i. Döïa vaøo quan heä öùng suaát vaø bieán daïng ta tính toaùn ñöôïc öùng suaát trong beâ toâng luùc
ñoù. Töø ñoù suy ra khaû naêng chòu taûi cöïc haïn cuûa tieát dieän.
3.1 Tính khaû naêng chòu löïc doïc lôùn nhaát
Nmax = Rb .Ab − ∑ ( σsi .a si )
Ñieàu kieän ñeå tieát dieän khoâng bò phaù hoaïi do löïc doïc laø:
N ≤ Nmax
3.2. Tính khaû naêng chòu moâmen lôùn nhaát
Mmax = Rb .Sb − ∑ ( σsi .Ssi )
Ñieàu kieän ñeå tieát dieän khoâng bò phaù hoaïi do moâmen laø:
M = M*2 + M*2 ≤ Mmax
x y
116
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Trong ñoù M , M laø giaù trò moâmen coù tính ñeán aûnh höôûng cuûa uoán doïc (thoâng qua η ) vaø
∗
x
∗
y
aûnh höôûng cuûa leäch taâm ngaãu nhieân ea .
M∗ , M∗ ñöôïc tính nhö sau:
x y
M∗ = ηxe0xN
x M∗ = ηye0yN
y
1 1
ηx = ηy = (uoán doïc)
N N
1− 1−
Ncr
x
Ncr
y
⎛ l H Mx ⎞ ⎛ l B My ⎞
e0x = max ⎜ 20; ; ; ⎟ e0y = max ⎜ 20; ; ; ⎟
⎝ 600 30 N ⎠ ⎝ 600 30 N ⎠
(leäch taâm ngaãu nhieân)
3.3. Löïc tôùi haïn veà ñieàu kieän oån ñònh cho caáu kieän Ncr vaø Ncr :
x y
⎡ ⎛ ⎞ ⎤ ⎡ ⎛ ⎞ ⎤
⎢ ⎜ ⎟ ⎥ ⎢ ⎜ ⎟ ⎥
Cb .Eb ⎢ Jx ⎜ 0,11
Ncr = 2
x
+ 0,1 ⎟ + α Jx ⎥ ; Ny = Cb .Eb ⎢ Jy ⎜ 0,11 + 0,1⎟ + α Jy ⎥
l0 ⎢ ϕ1 ⎜ ⎥ cr ⎢ ϕ1 ⎜ ⎥
s s s s
δex ⎟ l2 y
δe ⎟
⎢ ⎜ 0,1 +
⎜ ⎟
⎟ ⎥ 0
⎢ ⎜ 0,1 +
⎜ ⎟
⎟ ⎥
⎢ ⎝
⎣ ϕp ⎠ ⎥
⎦ ⎢ ⎝
⎣ ϕp ⎠ ⎥
⎦
- Laáy Cb = 6, 4 : beâ toâng haït nhoû nhoùm A.
- Eb : laáy theo caáp ñoä beàn chòu neùn beâ toâng.
- ϕ1 = 2 : thieân veà an toaøn.
- l0 = μ.l : chieàu daøi tính toaùn.
⎛ ex l ⎞
- δe = Max ⎜ 0 ;0,5 − 0,01 0 − 0,01 b ⎟
x
R
⎝H H ⎠
⎛ ex l ⎞
- δe = Max ⎜ 0 ;0,5 − 0,01 0 − 0,01 b ⎟
y
R
⎝B B ⎠
- ϕp = 1: coát theùp khoâng öùng löïc tröôùc.
Es
- αs =
Eb
- Js : moment quaùn tính cuûa tieát dieän coát theùp ñoái vôùi truïc x
x
⎛ π ⎞
Js =
x
∑ ⎜ 64 .φi4 + ai .yi ⎟
⎝ ⎠
- Js : moment quaùn tính cuûa tieát dieän coát theùp ñoái vôùi truïc y
y
⎛ π ⎞
Js =
y
∑ ⎜ 64 .φi4 + ai .xi ⎟
⎝ ⎠
x, y trong coâng thöùc treân laø toïa ñoä cuûa troïng taâm thanh coát theùp thöù i doái vôùi heä truïc toïa
ñoä taïi taâm tieát dieän.
Khi ñieàu kieän oån ñònh khoâng ñaûm baûo N > Ncr hoaëc N > Ncr , chöông trình seõ ngöøng,
x y
khoâng tính toaùn vaø baùo cho ngöôøi duøng, yeâu caàu taêng tieát dieän hoaëc maùc beâ toâng.
3.4. Tính toaùn coát ñai
Tính khaû naêng choáng caét Qxmax vaø Qymax cuûa tieát dieän:
Q x max = Qb( x ) + Qsw( x ) Qy max = Qb( y ) + Qsw( y )
117
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Tính Qb : khaû naêng chòu caét cuûa beâ toâng:
ϕb2 ( 1 + ϕf + ϕn ) Rbt .b2 .h0 ϕb2 ( 1 + ϕf + ϕn ) Rbt .b2 .h0
Qb( x ) = Qb( y ) =
c c
Trong ñoù: ϕb2 = 2,00 , ϕf = 0
⎛ N ⎞
ϕn = min ⎜ 0,1 ;0,5 ⎟
⎝ Rbtbho ⎠
ϕb2 ( 1 + ϕf + ϕn ) Rbt .b.h2
c= 0
qsw
Rsw .fw .n
qsw =
s
Tính khaû naêng chòu caét cuûa coát ñai:
Qsw = ∑ qsw .c
Kieåm tra phaù hoaïi gioøn:
Coát ñai phaûi chòu löïc caét khoâng ít hôn khaû naêng chòu caét toái thieåu cuûa beâ toâng:
Q ϕ ( 1 + ϕf + ϕn ) .Rbt .b
qsw ≥ b min = b3
2h0 2
4 CAÙC TÍNH TOAÙN BOÅ TRÔÏ
Ñeå kieåm tra caùc ñieàu kieän cho tieát dieän laøm vieäc bình thöôøng nhö vöøa trình baøy ôû treân,
yeâu caàu phaûi bieát moät soá giaù trò nhö: vò trí ñöôøng trung hoøa, dieän tích vuøng beâ toâng chòu neùn
Ab , khoaûng caùch h 0i töø truïc ñi qua meùp neùn nhaát ñeán truïc ñi qua troïng taâm coát theùp I,… Phaàn
naøy trình baøy caùc tính toaùn cuï theå ñoù:
4.1. Tính toaùn truïc trung hoøa
Xaùc ñònh ñöôøng trung hoøa töø phöông trình:
Mx M N
y+ y x− =0
Jx Jy F
Ñaët caùc giaù trò HTH vaø BTH laø khoaûng caùch töø meùp neùn nhaát ñeán giao ñieåm truïc trung hoøa
vôùi caùc caïnh caét nhau taïi meùp neùn nhaát (xem hình 2)
Coù taát caû 20 tröôøng hôïp truïc trung hoøa (xem hình 7) seõ xeùt sau ñaây. Ñaët teân caùc tröôøng
hôïp nhö sau: chöõ soá La Maõ ñaàu tieân kyù hieäu cho meùp neùn nhaát, chöõ soá thöù 2 chæ caùc daïng
vuøng neùn (vuøng neùn ñöôïc gaïch cheùo):
1 2 3 4
5
Hình 1. Caùc tröôøng hôïp ñöôøng trung hoøa vôùi meùp I neùn nhaát
Xeùt 5 tröôøng hôïp tieát dieän coù meùp neùn laø meùp I (nhö hình veõ), tính ñöôïc caùc giaù trò:
B J ⎡N M H⎤
BTH = − y ⎢ + x . ⎥ (IV-1a)
2 My ⎣ F Jx 2 ⎦
H Jx ⎡ N My B ⎤
HTH = + ⎢ − . ⎥ (IV-1b)
2 Mx ⎢ F Jy 2 ⎥
⎣ ⎦
118
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Ñieàu kieän ñeå toaøn tieát dieän chòu neùn (tröôøng hôïp 5):
⎛ H B ⎞
HTH cos θ ≥ B2 + H2 ⎜ cos θ + sin θ ⎟ (IV-2a)
⎝ B +H B2 + H2
2 2
⎠
Caùc tröôøng hôïp töø 1 ñeán 4 coù:
⎛ H B ⎞
HTH cos θ < B2 + H2 ⎜ cos θ + sin θ ⎟ (IV-2b)
⎝ B +H B2 + H2
2 2
⎠
Tröôøng hôïp I-1:
Meùp neùn laø meùp I, tieát dieän coù phaàn keùo vaø phaàn neùn (ñieàu kieän IV-2b)
HTH < H
BTH < B
III II
A u
y
θ
x
α
H
θ
α−
v
HTH
hA v
IV
θ
u I
BTH
B
Hình 2
Ban ñaàu toïa ñoä troïng taâm caùc coát theùp ñöôïc tính trong heä toïa ñoä (x,y) (xem hình treân)
Chuyeån toïa ñoä troïng taâm caùc theùp doïc veà heä toïa ñoä (u, v) nhö hình veõ.
B H
Coâng thöùc: uC = − x ; v C = + y (III-3)
2 2
Theo hình veõ, ta deã daøng chöùng minh ñöôïc giaù trò khoaûng caùch töø ñieåm A treân tieát dieän
ñeán truïc U-U laø:
hA = u2 + v 2 .cos(α − θ) (IV-4)
Khoaûng caùch töø töø ñieåm A ñeán truïc V-V laø wA = hmax − hA (IV-5)
1
Dieän tích vuøng chòu neùn: A b = HTHBTH (IV-6)
2
B H
Toïa ñoä troïng taâm C cuûa tieát dieän: u = TH , v = TH , theá giaù trò naøy vaøo IV-4, IV-5 ta
3 3
ñöôïc hC vaø wC. (IV-7a, IV-7b)
Töø ñoù tính ñöôïc S b = Ab .Wb , S i = A si .Wi
Tröôøng hôïp I-2:
Meùp neùn vaãn laø meùp I, tieát dieän coù phaàn keùo vaø phaàn neùn (ñieàu kieän IV-2b)
HTH < H
BTH > B
119
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
III II
A u
y
x
H
v
HTH
hA v
IV
u I
BTH
B
Hình 3
Coâng thöùc IV-3 vaãn ñuùng trong tröôøng hôïp naøy.
B
Dieän tích vuøng chòu neùn: Ab = ( 2.HTH − B. tan θ ) (IV-8)
2
1 ⎡ B3 . tan θ B2 ⎤
Toïa ñoä troïng taâm C cuûa tieát dieän: uC = ⎢ + (HTH − B. tan θ ) ⎥ ,
Ab ⎣ 6 2 ⎦
1 ⎡ 1⎛ 2B tan θ ⎞ 2 2 B⎤
vC =
Ab ⎢ 2 ⎜ HTH − 3 ⎠ ⎟ B tan θ + (HTH − B tan θ ) 2 ⎥ , theá giaù trò naøy vaøo IV-4, IV-5 ta ñöôïc
⎣ ⎝ ⎦
hC vaø wC. (IV-9a, IV-9b)
Töø ñoù tính ñöôïc S b = Ab .Wb , S i = A si .Wi
Tröôøng hôïp I-3:
Meùp neùn laø meùp I ( Mx > 0 , My > 0 ), tieát dieän coù phaàn keùo vaø phaàn neùn (ñieàu kieän III-
2b).
HTH > H
BTH < B
III II
A u
y
HTH
x
H
v
hA v
IV
u I
BTH
B
Hình 4
Coâng thöùc III-3 vaãn ñuùng trong tröôøng hôïp naøy.
H
Dieän tích vuøng chòu neùn: Ab = ( 2.BTH − H.cotan θ ) (IV-10)
2
Toïa ñoä troïng taâm C cuûa tieát dieän:
120
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
1
⎡ 1⎛ 2Hcotan θ ⎞ 2 2 H⎤
uC = ⎢ 2 ⎜ BTH −
Ab 3 ⎟ H cotan θ + (BTH − Hcotan θ ) 2 ⎥ ,
⎣ ⎝ ⎠ ⎦
1 ⎡ H .cotan θ H
3 2
⎤
vC = ⎢ + (BTH − H.cotan θ ) ⎥ , theá giaù trò naøy vaøo III-4, III-5 ta ñöôïc hC vaø wC.
Ab ⎣ 6 2 ⎦
(IV-11a, IV-11b)
Töø ñoù tính ñöôïc S b = Ab .Wb , S i = A si .Wi
Tröôøng hôïp I-4:
Meùp neùn laø meùp I, tieát dieän coù phaàn keùo vaø phaàn neùn (ñieàu kieän IV-2b)
HTH > H
BTH > B
III II
A u
y
HTH
x
H
v
hA v
IV
u I
BTH
B
Hình 5
Coâng thöùc III-3 vaãn ñuùng trong tröôøng hôïp naøy.
B H 1 1
Dieän tích vuøng chòu neùn: Ab = TH TH − (HTH − H) cotan θ − (BTH − B ) tan θ (IV-12)
2
2 2 2
Toïa ñoä troïng taâm C cuûa tieát dieän:
1 ⎡ B2H ⎛ 1 ⎞ ⎤
uC = ⎢ − ⎜ B − (B − (HTH − H) cotan θ ) ⎟ . (B.H − Ab ) ⎥ ,
Ab ⎣ 2 ⎝ 3 ⎠ ⎦
1 ⎡ H2B ⎛ 1 ⎞ ⎤
vC = ⎢ − ⎜ H − (H − (BTH − B ) tan θ ) ⎟ . (B.H − Ab ) ⎥ , theá giaù trò naøy vaøo IV-4, IV-5 ta ñöôïc
Ab ⎣ 2 ⎝ 3 ⎠ ⎦
hC vaø wC. (IV-13a, IV-13b)
Töø ñoù tính ñöôïc S b = Ab .Wb , S i = A si .Wi
Tröôøng hôïp I-5:
Meùp neùn laø meùp I , toaøn tieát dieän chòu neùn (ñieàu kieän IV-2a)
121
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
III II
A u
y
x
H
v
hA v
IV
u I
B
Hình 6
Coâng thöùc III-3 vaãn ñuùng trong tröôøng hôïp naøy.
Dieän tích vuøng chòu neùn: Ab = H.B (IV-14)
Toïa ñoä troïng taâm C cuûa tieát dieän:
B H
uC = , v C = , theá giaù trò naøy vaøo III-4, III-5 ta ñöôïc hC vaø wC. (IV-15a, IV-15b)
2 2
Töø ñoù tính ñöôïc S b = Ab .Wb , S i = A si .Wi
Khi daáu moâmen thay ñoåi, meùp neùn nhaát cuõng thay ñoåi. Ta thöïc hieän pheùp ñoåi truïc:
xoay heä truïc (uv) sao cho goác toïa ñoä ñaët taïi meùp neùn nhaát vaø meùp ñoái dieän naèm ôû goùc
phaàn tö thöù nhaát cuûa heä truïc (xem hình). Ñöa caùc tröôøng hôïp II, III, IV veà tröôøng hôïp I,
caùc coâng thöùc töø I-1 ñeán I-15 khoâng caàn thieát laäp laïi.
Khi thay ñoåi meùp neùn, ñeå tính BTH vaø HTH ta duøng caùc coâng thöùc: (III-1a vaø III-1b
vôùi giaù trò cuûa M thay baèng trò tuyeät ñoái)
B J ⎡N M H⎤
BTH = − y ⎢ + x . ⎥ (III-1’a)
2 My ⎣ F Jx 2 ⎦
H Jx ⎡ N My B ⎤
HTH = + ⎢ − . ⎥ (III-1’b)
2 Mx ⎢ F Jy 2 ⎥
⎣ ⎦
122
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Hình 7. LIEÄT KEÂ 20 TRÖÔØNG HÔÏP ÑÖÔNG TRUNG HOØA VAØ CAÙCH ÑAËT TEÂN
1 2 3 4 5
I
u u u u
u
v v v v
v
u
u u u u
II v
v v v v
u
u u u u
III v
v v v v
v v v v
IV v
u u u u
u
I: Mx > 0 , My > 0 II: Mx < 0 , My > 0 III: Mx < 0 , My < 0 IV: Mx > 0 , My < 0
1: HTH < H , BTH < B 2: HTH < H , BTH > B 3: HTH > H , BTH < B 4: HTH > H , BTH > B
123
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
4.2. Tính toaùn öùng suaát phaùp
Xaùc ñònh öùng suaát cuûa theùp vaø beâ toâng theo quan ñieåm bieán daïng vôùi giaû thieát maët bieán
daïng phaúng:
Ñaët εc laø bieán daïng cuûa meùp beâ toâng chòu keùo nhaát hoaëc neùn ít nhaát. Töông öùng, bieán
daïng taïi vò trí troïng taâm thanh theùp thöù i ñöôïc tính:
ε
εi = c ( hoi − x o )
xo
ÖÙng suaát trong thanh theùp thöù i:
σi = Esεi
Cho εc = 2 0 00 ñoái vôùi tieát dieän hoaøn toaøn chòu neùn vaø εc = 3,5 0 00 ñoái vôùi tieát dieän vöøa
coù vuøng keùo, vöøa coù vuøng neùn. Tính ñöôïc caùc giaù trò σi luùc naøy. Töø ñoù tính ñöôïc giaù trò lôùn
nhaát cho pheùp cuûa M vaø N:
Mmax = RbSb − ∑ σiSsi
Nmax = Rb Ab − ∑ σia si
M*2 + M*2
x x N
Xaùc ñònh tyû leä laøm vieäc cuûa keát caáu: vaø .
Mmax Nmax
U W
W
W
8
W
7
6
W
5
c
4 5 6 7 8
3
V
2
C
U 1 n
x
x0
ho
h0
h0
1
h0
2
3
4
V
Hình 8
124
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
5. LYÙ LUAÄN DÖÏA TREÂN KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN
Treân Detail Report, chöông trình ñaõ trình baøy giaù trò öùng suaát trong töøng thanh coát theùp
khi beâ toâng phaùt huy heát khaû naêng chòu löïc cuûa noù (theo ñieàu kieän bieán daïng ñaõ trình baøy ôû
treân). Qua phaân tích cho ta thaáy vôùi moãi tröôøng hôïp taûi, söï phaù hoaïi seõ baét ñaàu töø beâ toâng (phaù
hoaïi gioøn) hay baét ñaàu töø söï chaûy deûo cuûa theùp keùo (öùng suaát trong theùp vuøng keùo ñaït ñeán
RS ) hay chaûy deûo theùp vuøng neùn (öùng suaát trong theùp vuøng neùn ñaït ñeán R'S ). Tieát dieän laøm
vieäc theo tröôøng hôïp naøo laø phuï thuoäc töông quan giöõa Mx, My, N vôùi kích thöôùc tieát dieän, vôùi
söï boá trí coát theùp.
6. SÖÏ LAØM VIEÄC CUÛA CHÖÔNG TRÌNH
6.1. Caøi ñaët
Chöông trình ñöôïc neùn thaønh 01 file .exe, chæ caàn chaïy file Setup.exe, choïn thö muïc caøi
ñaët laø ñöôïc.
Ñeå khôûi ñoäng chöông trình, ta kích hoaït file XColumn.exe trong thö muïc vöøa caøi ñaët.
Treân maøn hình chính cuûa chöông trình:
Vaøo Column > New Column ñeå taïo coät môùi. File coät môùi seõ ñöôïc löu thaønh file
coù daïng *.col.
Vaøo Column > Open Column ñeå môû moät file coät ñaõ löu tröôùc ñoù (file coù daïng
*.col).
Sau ñaây trình baøy caùch khai baùo ñeå tính toaùn moät coät môùi, vieäc môû 1 file coät cuõ vaø söûa
ñoåi treân noù ñöôïc thöïc hieän töông töï.
6.2. Taïo coät môùi
Vaøo Column > New Column, hoäp thoaïi Column xuaát hieän. Chöùc naêng cuûa hoäp thoaïi naøy
laø ñeå khai baùo caùc döõ lieäu ñaàu vaøo cho chöông trình. Goàm 3 trang:
- Trang 1: Khai baùo chung
- Trang 2: Tieát dieän
- Trang 3: Noäi löïc
Di chuyeån giöõa caùc trang söû duïng caùc nuùt “Tieán”, “Luøi” hoaëc choïn tröïc tieáp vaøo theû phía
treân.
6.3. Nhaäp döõ lieäu ñaàu vaøo tröïc tieáp treân 3 tab cuûa form Column
6.3.1. Tab “Khai baùo chung”
Caùc döõ lieäu nhaäp seõ ñöôïc ghi vaøo baùo caùo do chöông trình xuaát ra.
Chöùc naêng “Nhaän döõ lieäu töø SAP” ñöôïc trình baøy trong phaàn beân döôùi.
125
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Hình 9. Khai baùo chung
6.3.2 Trang “Tieát dieän”:
Caùc döõ lieäu nhaäp treân trang “Tieát dieän” goàm kích thöôùc tieát dieän vaø caùc thoâng soá caáu taïo
tieát dieän, beâ toâng, coát doïc, coát ñai,… cuï theå treân hình 10.
Ngay khi coù tieát dieän vaø ñaët coát theùp, chöông trình seõ tính ngay khoaûng caùch giöõa caùc coát
theùp, ngöôøi duøng ñieàu chænh ñeå coù löïa choïn hôïp lyù traùnh vieäc coát theùp ñaët quaù sít nhau, khoù
khaên cho vieäc ñoå beâ toâng.
Khung nhìn phía beân phaûi trang “Tieát dieän” coù chöùc naêng xem tröôùc sô ñoà lieân keát töông
öùng vôùi heä soá lieân keát ñöôïc choïn vaø xem tieát dieän sau khi khai baùo xong. Chöùc naêng naøy raát
tieän lôïi cho vieäc kieåm tra döõ lieäu nhaäp coù ñuùng yù ngöôøi duøng khoâng. Phía goùc traùi cuûa khung
nhìn coù theå hieän haøm löôïng theùp (mu) vaø toång soá theùp boá trí.
126
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Hình 10. Trang Tieát dieän
6.3.3 Trang “Noäi löïc”:
Noäi löïc ñöôïc trình baøy döôùi daïng Sheet do ñoù coù theå Copy, Paste tröïc tieáp töø chöông
trình khaùc sang.
127
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
6.4. Phaân tích
Sau khi nhaäp ñaày ñuû caùc soá lieäu veà tieát dieän, noäi löïc,… ta choïn nuùt “Phaân tích” treân
trang “Noäi löïc” ñeå chöông trình phaân tích tieát dieän.
Hoäp thoaïi Save xuaát hieän yeâu caàu choïn teân file vaø ñòa chæ löu file. Chöông trình seõ xuaát
ra taïi vò trí choïn 3 file baùo caùo keát quaû xöû lyù:
- .col: file chöùa döõ lieäu ñaàu vaøo cuûa coät vöøa taïo (ñöôïc duøng ñeå môû laïi, söûa
ñoåi vaø phaân tích laàn sau).
- _DetailReport.xls: file baùo caùo chi tieát cuûa chöông trình: phaân tích söï laøm
vieäc cuûa töøng thanh coát theùp khi beâ toâng ñaït ñeán traïng thaùi giôùi haïn veà bieán daïng.
- _SummaryReport.xls: file baùo caùo toùm taét, theå hieän möùc ñoä laøm vieäc cuûa
coät vôùi caùc toå hôïp taûi khaùc nhau.
6.5 Chöùc naêng nhaäp döõ lieäu töø SAP
Thay vì phaûi nhaäp toaøn boä kích thöôùc tieát dieän, soá lieäu taûi troïng vaøo chöông trình ta coù
theå söû duïng chöùc naêng “Nhaän döõ lieäu töø SAP”.
6.5.1. File SAP
Ñeå nhaäp vaøo chöông trình caàn coù 1 file Excel xuaát ra töø SAP vôùi caùc Sheet baét buoäc laø:
- Connectivity – Frame
- Frame Props 01 – General
- Frame Section Assignments
- Element Forces – Frames
Trong ñoù file SAP laø baûn phaân tích noäi löïc moät moâ hình khung vôùi caùc tieát dieän döï kieán
caáu taïo gioáng nhau coù cuøng moät teân. Ví duï “COTB1”.
6.5.2. Thöïc hieän
Choïn nuùt “Nhaän döõ lieäu töø SAP” treân trang “Khai baùo chung”
Chöông trình yeâu caàu nhaäp teân tieát dieän (ñuùng vôùi tieát dieän ñaõ khai baùo trong SAP).
Chöông trình yeâu caàu nhaäp chieàu cao coät caàân phaân tích. Vì moät tieát dieän coät coù theå boá trí
cho caùc coät coù chieàu cao khaùc nhau, chöông trình chæ xöû lyù vôùi 1 chieàu cao duy nhaát.
Chöông trình yeâu caàu nhaäp heä soá k (ñôn vò %):
Vieäc tính toaùn thoâng thöôøng chæ xeùt ñeán 5 toå hôïp nguy hieåm nhaát laø Mxmax, Mymax,
Nmax, exmax, eymax. ÔÛ ñaây ta xeùt treân phaïm vi roäng hôn, tính toaùn nhieàu tröôøng hôïp taûi hôn: xeùt
taát caû caùc toå hôïp taûi coù Mx > k*Mxmax, My > k*Mymax, N > k*Nmax, ex > k*exmax, ey > k*eymax.
Nhö vaäy muoán tính caøng nhieàu toå hôïp taûi thì ta nhaäp heä soá k caøng nhoû. K phaûi naêmg trong
phaïm vi töø 0 ñeán 100%.
Hoäp thoaïi Open cho ta chæ ñònh file SAP caàn xöû lyù.
Vieäc nhaäp döõ lieäu seõ cho ta caùc toå hôïp taûi thoûa ñieàu kieän vôùi k noùi treân vaø kích thöôùc tieát
dieän. Ngöôøi duøng chæ coøn choïn coát theùp, choïn vaät lieäu vaø phaân tích töông töï nhö treân.
6.6. Chöùc naêng môû file cuõ
Trong maøn hình chính cuûa chöông trình choïn Column > Open Column
Hoäp thoaïi Save xuaát hieän. Choïn file *.col ñaõ löu töø tröôùc ñeå môû. Chöông trình seõ ñoïc taát
caû caùc döõ lieäu ñaàu vaøo ñaõ nhaäp töø tröôùc. Ngöôøi duøng coù theå söûa chöõa tröïc tieáp treân döõ lieäu
nhaäp ñoù vaø löu thaønh file môùi.
6.7. Hình thöùc cuûa baùo caùo
6.7.1. Baùo caùo toång theå
- Trình baøy caùc soá lieäu ñaàu vaøo ôû ñaàu baùo caùo goàm tieát dieän, soá toå hôïp taûi, …
128
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
- Trình baøy caùc giaù trò noäi löïc cöïc haïn tieát dieän chòu ñöôïc töông öùng moãi tröôøng hôïp taûi
troïng vaø so saùnh noù vôùi noäi löïc döï kieán phaùt sinh. Ñöa ra caùc caûnh baùo cho ngöôøi
duøng.
6.7.2. Baùo caùo chi tieát
- Goàm toaøn boä noäi dung nhö baùo caùo toång theå.
- Theå hieän öùng suaát trong coát theùp khi beâ toâng phaùt huy heát khaû naêng laøm vieäc (veà
bieán daïng).
- Ñaùnh daáu caùc thanh theùp phaùt huy heát khaû naêng chòu löïc (cöôøng ñoä ñaït ñeán giôùi haïn
chaûy).
Hình 11. Ñaùnh daáu caùc theùp ñaït ñeán chaûy deûo
6.8. Caùc caûnh baùo cho ngöôøi duøng
- Khi tieát dieän thieát keá khoâng ñuû khaû naêng chòu noäi löïc naøo, taïi toå hôïp taûi naøo, chöông
trình seõ boâi ñoû vaø gaïch ngang taïi vò trí ñoù trong baùo caùo toùm taét (Summary Report)
vaø khoâng thöïc hieän vieäc phaân tích trong baùo caùo chi tieát (Detail Report)
- Khi tieát dieän ñöôïc ñaët coát ñai vi phaïm ñieàu kieän phaù hoaïi gioøn, chöông trình seõ
ngöøng tính vaø ñöa caûnh baùo.
- Khi tieát dieän maát oån ñònh, chöông trình seõ ngöøng tính vaø ñöa ra caûnh baùo.
129
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Hình 12. Caûnh baùo vöôït khaû naêng chòu taûi trong baùo caùo toùm taét
Hình 13. Ñai khoâng ñaûm baûo ñieàu kieän phaù hoaïi gioøn
Hình 14. Caûnh baùo coät bò maát oån ñònh.
130
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Hình 15. Khi coät maát oån ñònh, chöông trình khoâng phaân tích tieáp (trong BC Chi tieát)
Hình 16. Boâi vaøng theùp ñaït ñeán chaûy deûo
7. COÂNG CUÏ TÍNH
Laäp trình vôùi ngoân ngöõ Visual Basic 6.0, keát hôïp VB trong Excel (Macros).
Moät soá caâu leänh tieâu bieåu söû duïng trong chöông trình:
131
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
7.1. VB6.0 laøm vieäc vôùi Excel
- Tham chieáu thö vieän ñoái töôïng Excel vaøo VB6.0: Project > References, choïn
Microsoft Excel 11.0 Object Library
- Môû moät file Excel, ví duï môû file Section.xls trong thö muïc Database laø thö muïc con
cuûa thö muïc caøi ñaët:
Workbooks.Open FileName:= App.Path & "\Database\Section.xls"
- Cho Excel laøm vieäc trong cheá ñoä aån:
excel.Application.Visible = False
- Ñoùng moät cöûa soå Excel, ví duï ñoùng cöûa soå Section.xls vaø khoâng löu caùc thay ñoåi treân
file.
excel.Windows("Section.xls").Close savechanges =
xlDoNotSaveChanges
- Nhaäp giaù trò töø VB6.0 vaøo baûng tính Excel hieän haønh, ví duï gaùn giaù trò cuûa bieán PhiW
vaøo oâ “F30” cuûa sheet “Input” trong baûng tính excel hieän haønh.
ActiveWorkbook.Sheets("Input").Range("F30").Value = PhiW
Phöông phaùp laøm vieäc cuûa chöông trình laø nhaän caùc giaù trò nhaäp töø VB6.0 vaø ñöa vaøo
caùc baûng tính Excel, goïi Macros trong Excel xöû lyù vaø laáy giaù trò trôû laïi VB6.0.
Döõ lieäu xöû lyù vaø döõ lieäu nhaäp cuõng ñöôïc löu ra caùc file Excel vôùi hình thöùc laø caùc baùo
caùo vaø file *.col
Vôùi caùch thöùc laøm vieäc nhö treân ngöôøi laäp trình coù theå lôïi duïng khaû naêng veà giao dieän
toát vaø nhieàu öu ñieåm maïnh khaùc cuûa VB6.0, vöøa lôïi duïng ñöôïc caáu truùc döõ lieäu daïng baûng,
khoa hoïc, deã xöû lyù trong Excel. Tuy nhieân coù nhöôïc ñieåm laø toác ñoä xöû lyù coù chaäâm hôn ñoâi
chuùt.
7.2. Duøng bieåu doà trong Excel nhö laø hình veõ maët caét tieát dieän
- Trong Excel ta veõ bieåu ñoà döïa vaøo kích thöôùc tieát dieän ngöôøi duøng nhaäp vaø toïa ñoä
troïng taâm caùc coát theùp tính toaùn ñöôïc:
Sub DrawChart()
Dim CurrentChart As Chart, Fname$
Dim i As Integer
Sheet3.Unprotect
Sheet3.Calculate_PositionOfSteel
DeclareSection
Sheets("CalculateSection").Select
ActiveSheet.ChartObjects("Chart 2").Activate
For i = 1 To 2 * (S1 + S2) - 4
ActiveChart.PlotArea.Select
ActiveChart.SeriesCollection.NewSeries
ActiveChart.SeriesCollection(i + 2).XValues =
"=CalculateSection!R" & CStr(i + 8) & "C6"
ActiveChart.SeriesCollection(i + 2).Values =
"=CalculateSection!R" & CStr(i + 8) & "C7"
ActiveChart.SeriesCollection(i + 2).Name =
"=CalculateSection!R" & CStr(i + 8) & "C5"
ActiveChart.SeriesCollection(i + 2).Select
ActiveChart.SeriesCollection(i + 2).ApplyDataLabels
AutoText:=True, LegendKey:= _
False, ShowSeriesName:=True, ShowCategoryName:=False,
ShowValue:=False, _
ShowPercentage:=False, ShowBubbleSize:=False
With Selection.Border
.Weight = xlThin
.LineStyle = xlNone
End With
With Selection
132
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
.MarkerBackgroundColorIndex = 3
.MarkerForegroundColorIndex = 3
.MarkerStyle = xlCircle
.Smooth = False
.MarkerSize = 8
.Shadow = False
End With
Next i
ActiveChart.Axes(xlValue).AxisTitle.Characters.Text = "H=" &
CStr(H)
ActiveChart.Axes(xlCategory).AxisTitle.Characters.Text = "B="
& CStr(B)
ActiveChart.Shapes("Text Box 1").Select
Selection.Characters.Text = "Total: " & CStr(2 * (S1 + S2) -
4) & " (phi" & CStr(Phi) & ")"
ActiveChart.Shapes("Text Box 2").Select
Selection.Characters.Text = Sheets("Input").Range("F28").Text
& "%"
'***Plot Chart & import into a form***
Set CurrentChart =
Sheets("CalculateSection").ChartObjects("Chart 2").Chart
Fname = ThisWorkbook.Path & "\temp\temp.gif"
With CurrentChart
.PlotArea.Width = 250
.PlotArea.Height = 250
.Export Filename:=Fname, FilterName:="GIF"
End With
Sheets("CalculateSection").Range("K1") = 1
End Sub
Vôùi ñoaïn maõ laäp trình treân, Excel seõ veõ ñöôïc bieåu ñoà moâ taû maët caét ngang tieát dieän vaø
in ra thaønh file *.gif
Chöông trình chæ vieäc taûi hình ñoù vaøo form vôùi caâu leänh:
picSection.Picture = LoadPicture(App.Path &
"\database\temp\temp.gif")
Application.ScreenUpdating = True
7.3. Tính toaùn caùc tröôøng hôïp ñöôøng trung hoøa
Ñeå tính toaùn 20 tröôøng hôïp ñöôøng trung hoøa: laäp saün 20 sheet excel duøng tính 20 tröôøng
hôïp ñöôøng trung hoøa ñoù. Xeùt ñieàu kieän xem daïng noäi löïc trong keát caáu töông öùng vôùi daïng
ñöôøng trung hoøa naøo thì duøng sheet ñoù ñeå tính toaùn caùc thoâng soá lieân quan.
7.4. Ñöa ra caûnh baùo cho ngöôøi duøng
Xeùt caùc ñieàu kieän toaùn hoïc, khi vi phaïm caùc ñieàu kieän ñaët saün, chöông trình seõ ñöa ra
caûnh baùo baèng caùch Format baùo caùo khaùc ñi ñeå ngöôøi duøng deã nhaän bieát.
Ví duï: xöû lyù keát quaû khi tieát dieän bò maát oån ñònh:
If Sheets("CalculateMmaxNmax").Range("AC8").Value < 1 Or
Sheets("CalculateMmaxNmax").Range("AD8").Value < 1 Then
'Bao ngay ket qua bi vuot gia tri N(crack)
'Xu ly reportDetail
Sheets("ReportDetail").Select
Range("B" & CStr(30 + i * (18 + No))) = "N > N(cr), CAU KIEN
BI MAT ON DINH, CAN TANG TIET DIEN!"
Range("A" & CStr(30 + i * (18 + No)) & ":H" & CStr(30 + i *
(18 + No))).Select
Selection.Font.Bold = True
With Selection.Interior
.ColorIndex = 3
.Pattern = xlSolid
End With
Selection.Font.ColorIndex = 2
133
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Range("D" & CStr(46 + i * (18 + No)) & ":D" & CStr(47 + i *
(18 + No))).ClearContents
'Xu ly reportSummary
Sheets("ReportSummary").Select
Range("C" & CStr(31 + i) & ":O" & CStr(31 + i)).ClearContents
Range("B" & CStr(31 + i)) = "N > N(cr), CAU KIEN BI MAT ON
DINH, CAN TANG TIET DIEN!"
Range("A" & CStr(31 + i) & ":O" & CStr(31 + i)).Select
Selection.Font.Bold = True
With Selection.Interior
.ColorIndex = 3
.Pattern = xlSolid
End With
Selection.Font.ColorIndex = 2
End If
Next i
On Error Resume Next
'Dieu chinh font chu
Sheets("ReportSummary").Select
Range("D9:D27").Select
Selection.NumberFormat = "General"
Range("D20:D21").Select
Selection.NumberFormat = "0.00E+00"
Range("D12").Select
Selection.NumberFormat = "0.00E+00"
Range("D15").Select
Selection.NumberFormat = "0.00"
Range("A31:O34").Select
Application.Goto Reference:="R31:R65536"
With Selection.Font
.Name = "Arial"
.Size = 8
.Strikethrough = False
.Superscript = False
.Subscript = False
.OutlineFont = False
.Shadow = False
.Underline = xlUnderlineStyleNone
.ColorIndex = xlAutomatic
End With
Selection.NumberFormat = "0.00"
Range("D12,D18").Select
Range("D18").Activate
Selection.NumberFormat = "0.00E+00"
Range("D15:D16").Select
Selection.NumberFormat = "0.00"
Range("A30:A65500").Select
Selection.NumberFormat = "@"
Sheets("ReportDetail").Select
Cells.Select
Range("A29").Select
Application.Goto Reference:="R29:R65536"
With Selection.Font
.Size = 8
.Strikethrough = False
.Superscript = False
.Subscript = False
.OutlineFont = False
.Shadow = False
.ColorIndex = xlAutomatic
End With
134
- Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Selection.NumberFormat = "0.00"
Range("G31").Select
Application.Goto Reference:="R31C7:R65536C7"
Selection.NumberFormat = "0.00000"
Range("C30:C65500").Select
Selection.NumberFormat = "@"
7.5. Nhaän döõ lieäu töø SAP
Môû file Excel xuaát töø SAP, tìm caùc giaù trò saün coù treân nhöõng Sheet coù teân bieát tröôùc vaø
saép xeáp chuùng laïi, choïn ra caùc toå hôïp taûi nguy hieåm vôùi heä soá k.
8. ÑAÙNH GIAÙ CHÖÔNG TRÌNH
- Veà phöông dieän lyù thuyeát: soá lieäu chöông trình cung caáp cho ngöôøi duøng caùi nhìn
chi tieát hôn veà söï laøm vieäc cuûa vaät lieäu.
- AÙp duïng tieâu chuaån thieát keá môùi: TCXDVN 356:2005
- Giao tieáp vôùi ngöôøi duøng khaù thaân thieän, tröïc quan.
- Coù nhöõng bieän phaùp giuùp ngöôøi duøng kieåm soaùt ñöôïc döõ lieäu nhaäp, vieäc nhaäp döõ
lieäu taûi troïng khaù thuaän tieän, ñaëc bieät coù khaû naêng nhaän döõ lieäu töø phaàn meàm
phaân tích noäi löïc.
- Vieäc tính toaùn khaù chaët cheõ, ñöa ra caùc caûnh baùo caàn thieát cho ngöôøi duøng.
- Baùo caùo keát quaû trình baøy toát, ñònh daïng saün, coù theå in ngay.
- Khaû naêng tính toaùn coøn chaäm.
9. HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN
- Giaûi baøi toaùn thieát keá vaø kieåm tra ngay keát quaû thieát keá ñöôïc.
- Môû roäng chöông trình ra nhöõng quan nieäm tính toaùn khaùc nhau ñeå coù söï so saùnh.
- Xuaát keát quaû thieát keá sang AutoCad. (söû duïng VB ta hoaøn toaøn coù theå xuaát baûn
veõ AutoCad töø caùc döõ lieäu thieát keá).
- Môû roäng sang vieäc phaân tích caùc caáu kieän khaùc: daàm, moùng,…
- Xuaát nhaäp vôùi caùc phaàn meàm tính toaùn keát caáu khaùc.
135
nguon tai.lieu . vn
