Tính toán và kiểm toán cống hộp bằng phần mềm Midas
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.22 MB, 22 trang )
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Giới thiệu chung
Phần mềm Midas/Civil là một phần mềm rất mạnh chuyên về tính toán
kết cấu cầu của hãng Midas IT – Hàn Quốc.
Do tính chất ñặc thù của công việc hiện nay, chúng ta gặp rất nhiều khó
khăn trong vấn ñề tính toán những hạng mục, công trình khó, ñặc biệt.
Vì vậy tác giả ñã nghiên cứu việc ứng dụng phần mềm vào việc tính toán
kiểm toán kết cấu cống hộp lớn, không có trong ñịnh hình.
Vũ Thành Quang – TK2 – TECCO1-CIENCO1
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
PHẦN I : CÁC BƯỚC THỰC HIỆN MÔ HÌNH TÍNH TOÁN CỐNG HỘP
2X3.5X3.5
BƯỚC 1: Chon ñơn vị và Mô hình hóa vật liệu
Menu=> tool=>Units system chọn ñơn vị là KN,m
Menu => m odel => properties => Material
Trong hộp thoại properties => material => add => material data ( nhập như
trong hình sau)
Sau khi khai báo => OK ở phía dưới hộp thoại
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
BƯỚC 2 : Mô hình hóa mặt cắt
Menu => m odel => properties => section
Trong hộp thoại properties => section => add => section data => DB/User =>
Solid Rectange ( nhập như trong hình sau)
Sau khi khai báo => OK ở phía dưới hộp thoại
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Thực hiện khai báo tương tự cho 3 mặt cắt còn lại như trong các hình dưới
Mặt cắt 2 với kích thước H = 0,6m , B = 1m
Mặt cắt 3 với kích thước H = 0,3m , B = 1m
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Mặt cắt 4 với kích thước H = 0,3m , B = 1m
BƯỚC 3: Mô hình hóa kết cấu
Menu=> Model => Node => Create Node
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Trong coordinates(x,y,z) nhập tọa ñộ ( 0,0,0) như hình trên sau ñó => apply
Tiếp tục mô hình hóa từ nút thành phần tử :
Model=> element=> extrude
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Chọn nút vừa mô hình sau ñó trong thư mục :
+Extrude type : (node => line element)
+Material : M300
+Section : MC3
+Translate
+ Unequal distance
0.15,,,,0.15
=> Apply
ðược kết quả mô hình như sau:( từ node 1 => 17)
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Mô hình tương tự ta ñược kết quả như sau:
Chọn Node 1 : + Unequal distance (0.15,,0.15)
+Section : MC4
Chọn Node 36 : + Unequal distance (0.15,,,,0.15)
+Section : MC1
Chọn Node 17 : + Unequal distance (0.15,,0.15)
+Section : MC4
Chọn Node 9 : + Unequal distance (0.15,,0.15)
+Section : MC2
Ta ñược kết cấu hoàn chỉnh như hình dưới:
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
BƯỚC 4: Sau khi mô hình xong kết cấu, ta mô hình hóa ñiều kiện biên
Model=> Boundaries=> Point spring supports (gối ñàn hồi ñiểm nút)
Mô hình hóa xong ñiều kiện biên:
BƯỚC 5: Mô hình hóa tải trọng(các loại tải trọng ñã ñược tính trong thuyết
minh)
Các nhóm tải trọng
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Menu=> load => element beam loads
+ Chọn các nút từ 36to52to38 . Nhập ở ô Value : W = -36,3
+ Chọn các nút từ 1to17 . Nhập ở ô Value : W = 63,6
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Menu=> load => line beam loads
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Chon các nút : 1 to 36 nhập các giá trị W từ 9.8 ñến 25.1 và giá trị X(1,2,3,4)
Chon các nút : 17 to 38 nhập các giá trị W từ 9.8 ñến 25.1 và giá trị X(1,2,3,4)
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Kết quả mô hình tải trọng tác dụng :
BƯỚC 6: Tổ hợp tải trọng tác dụng
Menu=>Results=>combination…
Tổ hợp 1 : TH1
Không có nước trong cống, không có hoạt tải.
Tổ hợp 2 : TH2
Mực nước cao nhất trong cống, hoạt tải trên cống .
Tổ hợp 3 : TH3
Không có nước trong cống, hoạt tải trên cống.
Tổ hợp 4 : TH4
Không có nước trong cống, hoạt tải bên cống.
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Trong mục Concrete Design
BƯỚC 7 : Kiểm toán kết cấu
Menu=>design=>concrete design=> beam section data for checking
Menu=>design=>concrete design=> column section data for checking
beam section data for checking
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Column section data for checking
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Kiểm toán kết cấu:
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Concrete code check =>beam checking(column checking)
ðường kính thép qui ñịnh theo tiêu chuẩn A615/A615M của Mỹ ñể ñưa vào
kiểm toán
KẾT QUẢ KIỂM TOÁN
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Company
Author
Project Title
File Name
Vu Thành Quang D:\ \CH2x3x2.5.mcb
Modeling, Integrated Design & Analysis Software
as User.com
MIDAS/Civil V 7.9.0
Print Date/Time : 02/19/2012 23:46
MIDAS/Civil
RC Beam Checking Result
1. Design Information
Member Number : 1
Design Code : AASHTO-LRFD02
Unit System : kN, m
Material Data : fc' = 29419.9, fy = 392266, fys = 392266 KPa
Beam Span : 0.15 m
Section Property : MC3 (No : 3)
2. Section Diagram
[END-I]
0.3
0.040.04
1
TOP : 8- #5,
TOP : #5
BOT : 8- #6,
BOT : #6
STIRRUPS : 2.0-#4 @200
[MID]
0.3
0.040.04
1
TOP : 8- #5,
TOP : #5
BOT : 8- #6,
BOT : #6
STIRRUPS : 2.0-#4 @200
[END-J]
0.3
0.040.04
1
TOP : 8- #5,
TOP : #5
BOT : 8- #6,
BOT : #6
STIRRUPS : 2.0-#4 @200
3. Bending Moment Capacity
END-I MID END-J
Negative Moment (Mu)
(-) Load Combination No.
Strength (Mr)
Check Ratio (Mu/Mr)
Positive Moment (Mu)
(-) Load Combination No.
Strength (Mr)
Check Ratio (Mu/Mr)
Using Rebar Top (As_top)
Using Rebar Bot (As_bot)
0.00
1
139.50
0.0000
60.18
2
193.33
0.3113
0.0016
0.0023
0.00
1
0.00
0.0000
53.69
2
193.33
0.2777
0.0000
0.0023
0.00
1
139.50
0.0000
41.20
2
193.33
0.2131
0.0016
0.0023
4. Shear Capacity
END-I MID END-J
Factored Shear Force (Vu)
Shear Strength by Conc.(PhiVc)
Shear Strength by Rebar.(PhiVs)
Using Shear Reinf. (Av)
Using Stirrups Spacing
Check Ratio
175.18
262.06
194.24
0.0013
2.0-#4 @200
0.3839
170.87
269.80
201.36
0.0013
2.0-#4 @200
0.3627
162.27
275.41
206.78
0.0013
2.0-#4 @200
0.3365
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Company
Author
Project Title
File Name
Vu Thành Quang D:\ \CH2x3x2.5.mcb
Modeling, Integrated Design & Analysis Software
MIDAS/Civil V 7.9.0
Print Date/T ime : 02/19/2012 23:46
MIDAS/Civil
RC Beam Checking Result
1. Design Information
Member Number : 38
Design Code : AASHTO-LRFD02
Unit System : kN, m
Material Data : fc' = 29419.9, fy = 392266, fys = 392266 KPa
Beam Span : 0.15 m
Section Property : MC1 (No : 1)
2. Section Diagram
[END-I]
0.3
0.040.04
1
TOP : 8- #4,
TOP : #4
BOT : 8- #6,
BOT : #6
STIRRUPS : 2.0-#3 @200
[MID]
0.3
0.040.04
1
TOP : 8- #4,
TOP : #4
BOT : 8- #6,
BOT : #6
STIRRUPS : 2.0-#3 @200
[END-J]
0.3
0.040.04
1
TOP : 8- #4,
TOP : #4
BOT : 8- #6,
BOT : #6
STIRRUPS : 2.0-#3 @200
3. Bending Moment Capacity
END-I MID END-J
Negative Moment (Mu)
(-) Load Combination No.
Strength (Mr)
Check Ratio (Mu/Mr)
Positive Moment (Mu)
(-) Load Combination No.
Strength (Mr)
Check Ratio (Mu/Mr)
Using Rebar Top (As_top)
Using Rebar Bot (As_bot)
24.34
3
91.76
0.2652
0.00
1
193.33
0.0000
0.0010
0.0023
21.11
3
91.76
0.2301
0.00
1
0.00
0.0000
0.0010
0.0000
14.92
3
91.76
0.1626
0.00
1
193.33
0.0000
0.0010
0.0023
4. Shear Capacity
END-I MID END-J
Factored Shear Force (Vu)
Shear Strength by Conc.(PhiVc)
Shear Strength by Rebar.(PhiVs)
Using Shear Reinf. (Av)
Using Stirrups Spacing
Check Ratio
87.03
266.53
85.31
0.0007
2.0-#3 @200
0.2473
84.81
275.83
86.73
0.0007
2.0-#3 @200
0.2339
80.37
281.15
87.56
0.0007
2.0-#3 @200
0.2180
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Company
Author
Project Title
File Name
Vu Thành Quang D:\ \CH2x3x2.5.mcb
Modeling, Integrated Design & Analysis Software
MIDAS/Civil V 7.9.0
Print Date/Time : 02/19/2012 23:47
MIDAS/Civil
RC Column Checking Result
1
0.3
0.04
1. Design Condition
Design Code AASHTO-LRFD02
Unit System kN, m
Member Number 17
Material Data fc' = 29419.9, fy = 392266, fys = 392266 KPa
Column Height 0.15 m
Section Property MC4 (No : 4)
Rebar Pattern Pos 1 Pos 2 Pos 3
Layer 1 8- #5, 5 1- #5, 5
Total Rebar Area Ast = 0.00359999 m^2 (Rhost = 0.0120)
2. Applied Loads
Load Combination 2 AT (I) Point
Pu = 85.1124 kN, Mcy = 60.1811, Mcz = 0.00000, Mc = 60.1811 kN-m
3. Axial Forces and Moments Capacity Check
Concentric Max. Axial Load Pr-max = 5294.53 kN
Axial Load Ratio Pu/Pr = 85.1124 / 252.915
= 0.337 < 1.000 O.K
Moment Ratio Mcy/Mry = 60.1811 / 179.027 = 0.336 < 1.000 O.K
Mcz/Mrz = 0.00000 / 0.00000 = 0.000 < 1.000 O.K
Mc/Mr = 60.1811 / 179.027 = 0.336 < 1.000 O.K
4. P-M Interaction Diagram
8896
7784
45
6672
90
5560
136
4448
181
3336
226
2224
271
1112
316
0
362
-1112
407
-2224
452
(253,179)
(85,60)
5295
0
0
P(kN)
M(kN-m)
Theta=0.00Deg.
N.A=0.00Deg.
Pr(kN) Mr(kN-m)
6618.16 0.00
4891.94 199.56
4088.45 254.06
3448.32 283.33
2941.97 299.76
2535.52 309.99
2280.49 307.14
2058.83 300.31
1809.76 290.22
1448.05 269.51
949.53 230.66
179.22 172.79
-1270.94 0.00
5. Shear Force Capacity Check
Applied Shear Strength Vuy
= 0.00000,
Vuz
= 42.2008 kN (Load Combination 2)
Shear Strength (Y-Direction) PhiVcy
= 329.866,
PhiVsy
= 452.071 kN (2.0-#3 @200)
Shear Strength (Z-Direction) PhiVcz
= 268.458,
PhiVsz
= 112.873 kN (2.0-#3 @200)
Shear Ratio Vu/PhiVn
= 42.2008 / 381.331 = 0.111 < 1.000 O.K
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
Company
Author
Project Title
File Name
Vu Thành Quang D:\ \CH2x3x2.5.mcb
Modeling, Integrated Design & Analysis Software
MIDAS/Civil V 7.9.0
Print Date/T ime : 02/19/2012 23:47
MIDAS/Civil
RC Column Checking Result
1
0.6
0.04
1. Design Condition
Design Code AASHTO-LRFD02
Unit System kN, m
Member Number 24
Material Data fc' = 29419.9, fy = 392266, fys = 392266 KPa
Column Height 0.5 m
Section Property MC2 (No : 2)
Rebar Pattern Pos 1 Pos 2 Pos 3
Layer 1 8- #5, 5 1- #5, 5
Total Rebar Area Ast = 0.00359999 m^2 (Rhost = 0.0060)
2. Applied Loads
Load Combination 2 AT (J) Point
Pu = 238.282 kN, Mcy = 0.00000, Mcz = 0.00000, Mc = 0.00000 kN-m
3. Axial Forces and Moments Capacity Check
Concentric Max. Axial Load Pr-max = 9795.78 kN
Axial Load Ratio Pu/Pr = 238.282 / 9795.78
= 0.024 < 1.000 O.K
Moment Ratio Mcy/Mry = 0.00000 / 0.00000 = 0.000 < 1.000 O.K
Mcz/Mrz = 0.00000 / 0.00000 = 0.000 < 1.000 O.K
Mc/Mr = 0.00000 / 0.00000 = 0.000 < 1.000 O.K
4. P-M Interaction Diagram
16681
14790
169
12900
339
11009
508
9119
678
7228
847
5338
1017
3447
1186
1557
1356
-334
1525
-2224
1695
(9796,0)
(238,0)
9796
0
0
P(kN)
M(kN-m)
Theta=0.00Deg.
N.A=0.00Deg.
Pr(kN) Mr(kN-m)
12244.73 0.00
9141.90 733.85
7667.29 932.03
6522.47 1028.79
5640.86 1074.87
5022.82 1078.69
4566.32 1059.09
4141.12 1031.78
3667.56 991.40
3060.68 925.21
2274.12 809.80
1246.47 623.19
-1270.94 0.00
5. Shear Force Capacity Check
Applied Shear Strength Vuy
= 0.00000,
Vuz
= 0.00000 kN (Load Combination 4)
Shear Strength (Y-Direction) PhiVcy
= 659.068,
PhiVsy
= 451.872 kN (2.0-#3 @200)
Shear Strength (Z-Direction) PhiVcz
= 721.478,
PhiVsz
= 296.813 kN (2.0-#3 @200)
Shear Ratio Vu/PhiVn
= 0.00000 / 1018.29 = 0.000 < 1.000 O.K
TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TOÁN CỐNG HỘP BẰNG PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL 2006
VTQ
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ðẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 1
