7cad Any Section

pages are under construction …

INSTALL

DEFINE A SECTION

REACTIONS TO STRAIN

REACTIONS TO DESIGN LOAD

DEBUG, UPDATE AND VERIFICATIONS

OVERVIEW

Bài toán mô hình hóa 1 kết cấu nhà  để phân tích khả năng chịu lực của từng phần tử trong kết cấu được chia làm 3 cấp cơ bản:

  1. Mô hình hóa kết cấu kiến trúc tổng thể = xây dựng mô hình 2D hoăc 3D trong SAP hoặc ETABS (hoặc các phần mềm phân tích kết cấu khác). Khi đó tất cả các cấu kiện kết cấu được đơn giản hóa thành các phần tử thanh (frame), tấm vỏ (shell, plate, membrane)
  2. Mô hình hóa từng cấu kiện móng, cột, dầm, sàn: từng cấu kiện được tách ra khỏi kết cấu tổng thể nhưng giữ lại các tải trọng và nội lực ở các liên kết với mô hình tổng thể. Từng cấu kiện được mô hình thành 1 kết cấu mẫu riêng và được giải sẵn trong các tài liệu kết cấu.
  3. Mô hình hóa tiết diện chịu lực của cấu kiện để phân tích ứng suất, biến dạng từ nội lực. Các tiết diện cơ bản như tiết diện chữ nhật, tiết diện tròn, các tiết diện thép hình đều đã được phân tích và thể hiện kết quả trong các bảng tra, các biểu đồ trong các tài liệu kết cấu.

Thông thường, mô hình 2 và 3 gắn liền với nhau thành bài toán thiết kế cấu kiện sau khi đã có kết quả phân tích mô hình 1.

7cad Any Section tập trung phân tích mô hình 3 với tiết diện hỗn hợp bất kỳ làm việc theo giả thiết trong bài toán sau đây:

BÀI TOÁN

Bài toán cơ bản bắt đầu từ đường cong biến dạng (strain) – ứng suất (stress) phi tuyến ε – σ của mẫu lăng trụ khi bị kéo hoặc nén đúng tâm:

Hình 1: Hộp hội thoại edit các thuộc tính và đường cong stress-strain vật liệu

Mở rộng bài toán trên một tiết diện hỗn hợp bất kỳ chịu ứng suất và biến dạng vuông góc (normal) với mặt phẳng tiết diện. Nhưng khác với bài toán cơ bản, biến dạng không còn đồng đều nữa mà được mở rộng thành hàm số ε= f(x, y) với x, y là tọa độ của 1 điểm dA trên tiết diện.

 

Hình 2: Tiết diện hỗn hợp biến dạng phẳng gây ứng suất trên bê tông và thép

Giả thiết 1: Tiết diện vẫn phẳng sau biến dạng. Khi đó hàm số biến dạng sẽ là hàm số của mặt phẳng, và được gọi là mặt phẳng biến dạng Strain Plane:

ε= ax + by + c

Hình vẽ 2 thể hiện 1 tiết diện hỗn hợp khi bị biến dạng theo mặt phẳng biến dạng có phương 90 độ. “Đỉnh” của tiết diện chịu nén max = -0.35%. “Đáy” của tiết diện chịu kéo max = 0.3%. Biến dạng và ứng suất trong bêtông và cốt thép sẽ có phân bố thể hiện ở các hình chiếu  strain block và stress block.

Giả thiết 2: Hàm số giữa ứng suất và biến dạng ε – σ  các điểm dA trên toàn tiết diện vẫn giữ nguyên giống như trên đường cong ứng suất – biến dạng của mẫu thí nghiệm.

Từ 2 giả thiết trên, ta có thể phân tích tiết diện để tìm ra được ứng suất, biến dạng tại điểm bất kỳ dưới tác dụng của nội lực.

BÀI TOÁN 1: PHẢN LỰC CỦA TIẾT DIỆN DƯỚI BIẾN DẠNG PHẲNG VUÔNG GÓC

Bài toán 1 là bài toán xuôi: cho trước mặt phẳng biến dạng (strain plane), bằng các tích phân ứng suất trên toàn tiết diện, ta sẽ thu được phản lực của tiết diện (interaction) gồm 3 thành phần:

  1. P: lực dọc
  2. Mx: moment uốn đối với trục x
  3. My: moment uốn đối với trục y

Bằng cách giải Bài toán 1 trên một tập hợp các mặt phẳng biến dạng cực hạn ở tất cả các góc của mặt phẳng uốn, ta có thể thu được biểu đồ tương tác của tiết diện cần khảo sát.

 

Chú ý : trong bài toán thiết kế, đường cong ứng suất biến dạng chuẩn sẽ phải nhân với các hệ số an toàn (safety factor) tính đến sự khác biệt giữa tính năng vật liệu của mẫu thí nghiệm với tính năng vật liệu cấu kiện thực; khác biệt giữa sự làm việc kéo nén đúng tâm 1 chiều của mẫu thí nghiệm với sự làm việc thực 3 chiều trong cấu kiện thực (sự sai lệch của giả thiết 1 và 2).

BÀI TOÁN 2: TÌM MẶT PHẲNG BIẾN DẠNG PHẲNG CỦA TIẾT DIỆN TƯƠNG ỨNG VỚI TẢI TRỌNG (PMxMy) CHO TRƯỚC

Bài toán 2 là bài toán ngược lại với bài toán 1: tìm mặt phẳng biến dạng (strain plane) khi tiết diện tải trọng với 3 thành phần P, Mx, My. Nếu các mặt phẳng biến dạng cực hạn tìm được đều có phản lực nhỏ hơn P, Mx, My, ta suy ra tiết diện không đủ chịu tải.

One comment on “7cad Any Section

  1. I know this if off topic but I’m looking into starting my own weblog and
    was curious what all is required to get setup? I’m assuming having a blog like yours would
    cost a pretty penny? I’m not very internet savvy so I’m not 100% sure.
    Any suggestions or advice would be greatly appreciated.
    Cheers

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s