NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT DƯL

Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 1


BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN
KHOA CÔNG TRÌNH




Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH TỰ
ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN
BTCT DƢL


Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Ngọc Sơn – Lớp Cầu đƣờng bộ A K46.
Nguyễn Hải Anh – Lớp Cầu đƣờng Anh K47.

Giáo viên hƣớng dẫn:
KS. Lê Đắc Hiền.
Bộ môn Tự động hóa thiết kế cầu đƣờng.

Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 2

MỤC LỤC
CHƢƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 3
CHƢƠNG II: NỘI DUNG ĐỀ TÀI 4

2.1. Mục đích, yêu cầu đề tài 4
2.1.1. Mục đích 4
2.1.2. Nội dung của đề tài 4
2.1.3. Ngôn ngữ thực hiện 4
2.2. Công nghệ thực hiện, phân tích và lựa chọn 4
2.3. Khảo sát thực tế 5
2.4. Mô hình thiết kế chức năng 5
2.4.1. Tổng quan về Component Object Model (COM) 6
2.4.2. Hệ thống file dữ liệu của chƣơng trình 10
2.4.3. Chức năng của chƣơng trình (Module) 11
2.4.4. Lý thuyết tính toán. 13
CHƢƠNG III: GIỚI THIỆU CHƢƠNG TRÌNH 17
3.1.Sơ đồ khối: 17
3.2. Giao diện chƣơng trình: 19
CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 21
TÀI LIỆU THAM KHẢO 22



Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 3
CHƢƠNG I
ĐẶT VẤN ĐỀ
VBA là ngôn ngữ lập trình hƣớng đối tƣợng với có khả năng phát triển ứng dụng
mạnh mẽ với nhiều tính năng phong phú. VBA - Visual Basic for Application là
một ngôn ngữ lập trình, ngôn ngữ của nó là Visual Basic nhƣng nó đƣợc tích hợp
vào trong ứng dụng (Application) và sử dụng các đối tƣợng trong ứng dụng đó,
những ứng dụng này phải đƣợc thiết kế kiểu Automation Server, hiện nay có các
chƣơng trình trong bộ MS Office, OpenOffice, AutoCAD,…
Trong lập trình, các đối tƣợng đƣợc viết trong ứng dụng kiểu Automation Server

ngƣời ta gọi là COM (Component Object Model): là một kiến trúc lập trình đƣợc
thiết kế bởi Microsoft. Mục đích của công nghệ này là tạo ra một chuẩn công nghệ
trong lập trình, mà ở đó cho phép xây dựng chƣơng trình theo mô hình lắp ghép
hay sử dụng lại các sản phẩm đã đƣợc hoàn thiện từ trƣớc theo chuẩn COM. Nhƣ
vậy từ bất kỳ một ứng dụng hay môi trƣờng lập trình nào ngƣời ta có thể can thiệp
vào các đối tƣợng này, dù nó đang chạy. Ví dụ nhƣ có thể điều khiển Excel từ
Word hay AutoCad (và ngƣợc lại) giống nhƣ thực hiện trực tiếp trên ứng dụng đó.
Việc điều khiển Excel hay AutoCad từ các ngôn ngữ lập trình VB6, C#,
VB.Net,…bằng công nghệ COM đã đƣợc ứng dụng khá nhiều, còn giữa Excel với
AutoCad rất ít đề cập đến.
Tại sao chỉ để cập việc trao đổi dữ liệu giữa Excel và AutoCad? Bởi Excel là
phần mềm tính toán, xử lý số liệu và biểu đồ rất hiệu quả. AutoCAD đƣợc biết đến
với khả năng tạo bản vẽ rất mạnh nhƣng khả năng tính toán hạn chế. Cả hai phần
mềm đều hỗ trợ khả năng mở rộng tính năng bằng công cụ VBA. Trên cơ sở đó bài
báo trình bày cơ sở tự động hóa trao đổi dữ liệu giữa Excel và AutoCad đƣợc áp
dụng trong chƣơng trình “Chƣơng trình tự động hóa thiết kế cầu dầm giản đơn
BTCT DƢL”.




Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 4
CHƢƠNG II
NỘI DUNG ĐỀ TÀI
2.1. Mục đích, yêu cầu đề tài:
2.1.1. Mục đích:
- Xây dựng chƣơng trình “Tự động hóa thiết kế cầu dầm giản đơn BTCT DƢL”
theo tiêu chuẩn TCN 272-05.
- Chƣơng trình có khả năng tự động hóa thiết kế kết cấu cầu trên cơ sở số liệu tính

toán thiết kế, kiểm toán và xuất ra bản vẽ kết cấu.
2.1.2. Nội dung của đề tài:
- Nghiên cứu tiêu chuẩn thiết kế và kiểm toán cầu 22TCN-272-05.
- Nghiên cứu công cụ VBA trong Excel và AutoCad với tính năng kết nối kiểu
COM để xây dựng chƣơng trình có chức năng sau:
+ Tính duyệt kết cấu => Xuất ra bảng tính toán trên Excel
+ Xuất bản vẽ kết cấu .
2.1.3. Ngôn ngữ thực hiện:
- Chƣơng trình đƣợc viết dựa trên công cụ VBA đƣợc tích hợp sãn trong bộ phần
mềm AutoCad và Excel
- Microsoft VBA là một môi trƣờng lập trình hƣớng đối tƣợng có khả năng phát
triển ứng dụng mạnh mẽ với những tính năng phong phú tƣơng tự nhƣ của Visual
Basic (VB). Điểm khác biệt chính giữa VBA và VB là VBA thực thi cùng trong
tiến trình của ứng dụng AutoCAD và đƣa ra một môi trƣờng phát triển ứng dụng
thông minh và rất nhanh chóng ngay bên trong AutoCAD. VBA cũng có khả năng
tích hợp với các ứng dụng có khả năng lập trình VBA khác.
2.2. Công nghệ thực hiện, phân tích và lựa chọn:
Chƣơng trình đƣợc đƣợc hoàn thành trên ngôn ngữ VBA, một tính năng hƣớng
đối tƣợng Automation Server. Tại sao lại lựa chọn VBA ?
- VBA đƣợc tích hợp sẵn trong MS Office và AutoCad với các tính năng nổi trội :
+ Có bốn ƣu điểm chính khi sử dụng VBA trong AutoCAD:
- Ngôn ngữ lập trình Visual Basic rất dễ học và dễ sử dụng.
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 5
- VBA thực thi cùng tiến trình với AutoCAD, vì vậy chƣơng trình có tốc độ thực thi rất
nhanh.
- Xây dựng giao diện hộp thoại nhanh chóng và hiệu quả. Điều này cho phép ngƣời lập
trình tạo mẫu thử chƣơng trình và nhận đƣợc phản hồi nhanh chóng ngay trong quá trình
thiết kế.
- Dự án (project) có thể đƣợc phân phối riêng hoặc nhúng trong các bản vẽ. Khả năng này

cho phép ngƣời lập trình phân phối ứng dụng một cách linh hoạt.
+ Ƣu điểm chính khi sử dụng VBA trong Excel:
- Xây dựng hàm mới theo yêu cầu sử dụng.
- Lập trình kết nối với các phần mềm chuyên dụng.
2.3. Khảo sát thực tế:
- Hiện nay bộ môn đang giảng dạy môn “Tự động hóa” với ngôn ngữ chính là
VBA, trên cơ sở đó tác giả muốn nghiên cứu sâu hơn về việc kết nối thế mạnh của
Excel và AutoCad.
- Quá trình làm thiết kế môn học của sinh viên chƣa có mục đích và hiệu quả cao:
thiếu kiến thức chuyên ngành, tính toán Excel, và sử dụng AutoCad hạn chế.
- Quá trình tính toán thiết kế chƣa có sự kết nối giữa 2 công cụ sử dụng chủ yếu là
Excel và AutoCad, tài liệu về vấn đề này không nhiều.
- Việc tính toán và xuất bản vẽ kết cấu mất khá nhiều thởi gian, do đó việc có một
chƣơng trình tự động hóa giúp rút ngắn và tiết kiệm công sức với độ chính xác cao.
2.4. Mô hình thiết kế chức năng:


Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 6

2.4.1. TỔNG QUAN VỀ Component Object Model (COM)
2.4.1.1. Khái niệm cơ bản về COM
COM (Mô hình đối tượng thành phần hay mô hình cấu kiện phần mềm) đƣợc tạo
ra với mục đích định nghĩa một chuẩn độc lập, phân tán và hƣớng đối tƣợng nhằm
mục đích tạo ra các cấu kiện phần mềm hoàn chỉnh có thể tƣơng tác đƣợc với
nhau.
Các cấu kiện tƣơng tác với nhau thông qua giao diện COM. Trong một hệ thống
COM, các cấu kiện phần mềm hay các khối phần mềm gọi là các COM Object (đối
tƣợng COM). Các đối tƣợng này đóng vai trò nhƣ là các thƣ viện trong lập trình
COM. Vì là chuẩn nhị phân nên COM cho phép các COM Ọbject có thể kết nối

với nhau mà không phụ thuộc vào ngôn ngữ lập trình.
Nhƣ vậy, việc tạo ra COM cho phép tạo ra các gói phần mềm hoàn thiện- đƣợc lập
trình từ các ngôn ngữ khác nhau có thể đƣợc tích hợp vào trong cùng một hệ thống.
Đồng thời, giao thức kết nối của COM còn cho phép phân tán tức là các cấu kiện
phần mềm có thể đƣợc đặt ở các nơi khác nhau có thể tƣơng tác, làm việc với
nhau.
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 7
Cấu trúc cơ bản của một COM Object

Cấu trúc cơ bản của một COM Object bao gồm các giao diện COM và các lớp thực
thi giao diện. Trong cấu trúc COM có sự tách biệt giữa phần giao diện và phần
thực thi. Điều này cho phép việc sử dụng các thƣ viện COM rất dễ dàng: việc sử
dụng các thƣ viện thông qua các giao diện, ngƣời sử dụng không cần quan tâm tới
sự phức tạp của cơ chế thực thi bên trong.
2.4.1.2. Các dạng đối tƣợng COM
Trong lập trình COM, các cấu kiện phần mềm đƣợc sử dụng nhƣ những thƣ viện.
Khi một ứng dụng sử dụng thƣ viện COM nhằm thực hiện một chức năng nào đó
(mà thƣ viện COM có khả năng đáp ứng, nó kết nối với COM Object thông qua
việc gửi thông điệp (yêu cầu thực hiện chức năng) tới giao diện COM. Các yêu cầu
thực hiện sẽ đƣợc đáp ứng thông qua việc thực thi các phƣơng thức của các lớp
bên trong đối tƣợng COM (lớp thực thi). Nhƣ vậy trình ứng dụng làm việc nhƣ các
ứng dụng khách (Client Application), các COM Object làm việc nhƣ các ứng dụng
chủ (Server Application)
 ActiveX Control
Các ActiveX Control đƣợc tạo ra và đƣợc sử dụng nhƣ một thành phần điều khiển
của giao diện ngƣời dùng. Các ActiveX Control chính là các thành phần điều khiển
mở rộng.
Class B

Class A
Class C
COM Object

Interface 1
Interface 2
Interface 3
Interface 4
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 8


 In Process
Các đối tƣợng COM đƣợc sử dụng nhƣ các thƣ viện liên kết động (.DLL). Khi một
chƣơng trình sử dụng thƣ viện COM, thƣ viện đó sẽ đƣợc nạp và chạy trong tuyến
trình (process) của ứng dụng (Server chạy trong cùng tuyến trình với Client).

 Out of Process
Các đối tƣợng COM hoạt động nhƣ các ứng dụng độc lập (.EXE) trong một tuyến
trình riêng với tuyến trình của ứng dụng khách. (Server chạy khác tuyến trình với
Client). Các thƣ viện COM có thể hoạt động trong cùng một hệ thống với ứng
dụng chủ (khi đó các ứng dụng COM đƣợc gọi là Local Server Application) hoặc
nằm ở một hệ thống khác (khi đó các ứng dụng COM đƣợc gọi là Remote Server
Application).
Client App

COM Object
(Server.dll)
Client App

ActiveX Container
COM Object
(Server.ocx)
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 9
Ví dụ: Đối tƣợng AutoCAD, MS Excel đƣợc tham chiếu trong VB là dạng Out of
Process.

2.4.1.3. Quản lý các đối tượng COM trong hệ thống
Để một thƣ viện COM hoạt động trong một hệ thống, nó phải đƣợc đăng ký và
quản lý trong registry của hệ thống đó bằng CLSID (Class Identifier). Thông qua
CLSID, các ứng dụng khách có thể xác định và nạp các mã thực thi trong thƣ viện
COM - ứng dụng chủ.
Trong Windows, việc đăng ký các ứng dụng COM có thể đƣợc thực hiện bằng
chƣơng trình regsvr32.exe (thƣờng nằm trong thƣ mụ“C:\WINDOWS\system32”).


Usage: regsvr32 [/u][/s][/n][/i[:cmdline]] dllname
/u – Unregister server
/s – Silent display no message boxes
/i – Call DllInstall passing it an optional [cmdline]; when used with /u calls
dll uninstall
/n – do not call DllRegisterServer, this option must be used with /i
Với đối tƣợng COM của AutoCAD và Excel thì trong quá trình cài đặt đã đƣợc tự
động đăng ký với registry. Vậy nên ta chỉ việc tham chiếu và sử dụng.

COM Object
(Server.EXE)

Client App
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 10
2.4.1.4. Sử dụng các đối tượng COM
Sau khi đăng ký với hệ thống, lập trình sử dụng thƣ viện COM theo các bƣớc sau:
 Tham chiếu tới thƣ viện COM đã đăng ký
 Viết mã lệnh kết nối với thƣ viện đã tham chiếu.
Có 2 hình thức kết nối:
Kết nối sớm (early – binding): chƣơng trình đã biết kiểu đối tƣợng trƣớc khi kết
nối (link). Ƣu điểm của kết nối sớm là kiểu dữ liệu đƣợc kiểm tra chặt chẽ, tốc độ
chạy của chƣơng trình cao.Tuy nhiên khi đối tƣợng liên kết bị thay đổi (ví dụ một
phiên bản khác của thƣ viện), chƣơng trình có thể không thực thi.
Ví dụ:
Dim obj as clsBeam „kiểu của đối tượng obj là clsBeam
obj = New clsBeam „hoặc obj = CreateObject
(“MyCOMApp.clsBeam”)

Kết nối muộn (late – binding): chƣơng trình chƣa biết kiểu đối tƣợng trƣớc khi kết
nối (link). Với kiểu kết nối này, kiểu dữ liệu không không đƣợc kiểm tra chặt chẽ,
tốc độ chạy thấp nhƣng chƣơng trình vẫn có thể thực thi khi đối tƣợng liên kết bị
thay đổi.

Dim obj as Object „kiểu của đối tượng obj chưa rõ ràng
obj = New clsBeam „ hoặc obj = CreateObject
(“MyCOMApp.clsBeam”)
„kiểu của đối tượng chỉ được xác định khi liên kết.

2.4.2. Hệ thống file dữ liệu của chƣơng trình:
- File dữ liệu đầu vào lƣu dạng .xls đã đƣợc chuẩn bị sẵn.
- File dữ liệu dạng .dwt bao gồm layer, dimstyle, textstyle, blocks đã đƣợc định
dạng trƣớc.
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 11
2.4.3. Chức năng của chƣơng trình (Module)
1. Nhập số liệu bao gồm :
+ Số liệu thiết kế ban đầu.
+ Số liệu mặt cắt.
2. Xử lý số liệu:
+ Tính đặc trƣng hình học mặt cắt.
+ Tính toán bố trí cốt thép dự ứng lực.
+ Bố trí đƣờng đi của cáp.
+ Tính toán bố trí cốt thép thƣờng.
+ Tính toán mất mát ứng suất.
+ Kiểm toán theo các TTGH.
3. Xuất số liệu:
+ Xuất ra bảng tính dầm định dạng .xls, .xlsx.
+ Xuất bản vẽ kết cấu .dwg
2.4.4. Lý thuyết tính toán.
1) Tính đặc trƣng hình học của hình đa giác bất kỳ
Các mặt cắt đƣợc qui đổi thành các đa giác có tọa độ đỉnh 2D. Các tọa độ đỉnh đa
giác đƣợc lƣu vào các mảng dữ liệu phục vụ cho quá trình tính toán. Trong chƣơng
trình xét 3 loại đa giác có thể tính đƣợc đặc trƣng hình học là: Đa giác không có lỗ
thủng, đa giác có 1 và đa giác có 2 lỗ thủng.
Các lỗ thủng có các giá trị mang dấu âm, còn đa giác đặc mang dấu dƣơng. Áp
dụng các công thức tính toán dƣới đây để tính toán đặc trƣng hình học:
o Diện tích mặt cắt :
F = 1/2 *  ( x

i
-x
i+1
) * (y
i
+y
i+1
).
o Tọa độ trọng tâm mặt cắt :
y
c
= 1/(6*F)*  (x
i
-x
i+1
) * (y
i
2
+y
i
.y
i+1
+y
i+1
2
).
o Mômen quán tính của mặt cắt đối với trục x :
S
x
= 1/12 *  (x

i
-x
i+1
) * (y
i
3
+y
i
2
.y
i+1
+y
i
.y
i+1
2
+y
i+1
3
).
o Mômen quán tính đối với trục trung hòa :
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 12
J
th
= J
x
- y
c
2

* F.
2) Quy đổi mặt cắt chữ T
- Để tiện tính toán và tính toán thiên về an toàn ta tiến hành quy đổi mặt cẳt hộp về
mặt cắt chữ T với nguyên tắc quy đổi nhƣ sau:
+ Chiều cao tiết diện quy đổi bằng chiều cao tiết diện hộp.
+ Bề rộng cánh trên và cánh dƣới(bầu dầm) bằng bề rộng của bản đỉnh và bản
đáy tiết diện hộp.
+ Chiều dày sƣờn dầm bằng chiều tổng chiều dày hai sƣờn hộp có xét đến độ
nghiêng của sƣờn dầm.

))((.2

ArctgSinbb
hops


Trong đó :
b
hộp
= Chiều dày sƣờn hộp.
 = Góc nghiêng của sƣờn hộp.
+ Chiều dày cánh tiết diện quy đổi đƣợc xác định tƣơng đƣơng với diện tích
phần bản nắp của tiết diện hộp.
3) Tính đổi thép về bê tông
Khi tính đổi đặc trƣng mặt cắt của thép thành các đặc trƣng tƣơng đƣơng của bê
tông đối với các trạng thái giới hạn sử dụng, ngƣời ta dùng tỉ số mô đun n, đƣợc
định nghĩa nhƣ sau:
c
s
E

E
n 

Trong đó Es là mô đun đàn hồi của thép.
Ec là mô đun đàn hồi của bê tông
ccc
fE '043.0
5.1



Từ đó ta có diện tích thép qui đổi: F
qđ
= n * F
thép
4) Kiểm toán theo tiêu chuẩn 22TCN-272-05
Cấu kiện chịu uốn
a) Kiểm toán theo điều kiện cường độ I
M
u
≤ M
r
= φ.M
n

φ: Hệ số sức kháng quy định ở điều 5.5.4.2 φ=1
M
n
: Sức kháng danh định (N.mm)
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010

Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 13
Ứng suất trong cốt thép dự ứng lực ở mức sức kháng uốn danh định (Điều
5.7.3.1)
Các cấu kiện có cốt thép dự ứng lực dính bám (Điều 5.7.3.1.1)
Đối với mặt cắt hình chữ nhật và hình T chịu uốn quanh một trục, có ứng suất phân
bố nhƣ quy định ở Điều 5.7.2.2 và fpe không nhỏ hơn 0.5 fpu.
Ứng suất trung bình trong cốt thép, fps, có thể lấy nhƣ sau :
1)-(5.7.3.1.11 )
d
c
k(ff
p
pups


trong đó:
2)-(5.7.3.1.10412 )
f
f
,(k
pu
py


Với mặt cắt hình T:
3)-(5.7.3.1.1
850
850
1
1

p
pu
pswc
fwcysyspups
d
f
kAbβf,
)hb(bfβ,fAfAfA
c









Với mặt cắt hình chữ nhật :
4)-(5.7.3.1.1
850
1

d
f
Akbβf,
fA'fAfA
c
p
pu

pswc
ysyspups






Trong đó :
Aps = diện tích mặt cắt cốt thép dự ứng lực(mm2)
fpu = cƣờng độ chịu kéo quy định của thép dự ứng lực(MPa)
fpy = giới hạn chảy của thép dự ứng lực(MPa)
As = diện tích cốt thép thƣờng chịu kéo (mm2)
A's = diện tích cốt thép thƣờng chịu nén (mm2)
fy = giới hạn chảy của cốt thép chịu kéo (MPa)
fy' = giới hạn chảy của cốt thép chịu nén (MPa)
b = chiều rộng của bản cánh chịu nén (mm)
bw = chiều rộng của bản bụng (mm)
hf = chiều dày bản cánh chịu nén (mm)
dp = khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm các bó thép dự
ứng lực (mm)
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 14
c = khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu nén (mm)
1 = hệ số quy đổi hình khối ứng suất
Hệ số 1 lấy bằng 0.85 đối với bê tông có cƣờng độ không lớn hơn 28 MPa. Với
bê tông có cƣờng độ lớn hơn 28 MPa, hệ số 1 giảm đi theo tỷ lệ 0.05 cho từng 7
MPa vƣợt quá 28 MPa, nhƣng không lấy nhỏ hơn trị số 0.65.
Sức kháng uốn (Điều 5.7.3.2)
Sức kháng uốn tính toán Mr lấy nhƣ sau (Đ 5.7.3.2.1):

M
r
= φ.M
n

φ: Hệ số sức kháng quy định ở điều 5.5.4.2 φ=1
M
n
: Sức kháng danh định (N.mm)
Mặt cắt hình T (Điều 5.7.3.2.2)
Với mặt cắt hình T chịu uốn quanh một trục và hai trục cùng với lực nén dọc trục
nhƣ quy định ở Điều 5.7.4.5 và sự phân bố ứng suất lấy gần đúng nhƣ quy định ở
Điều 5.7.2.2, với bó dự ứng lực có dính bám, và khi chiều dày bản cánh chịu nén
nhỏ hơn c, xác định theo Phƣơng trình 5.7.3.1.1-3, sức kháng uốn danh định của
mặt cắt có thể xác định nhƣ sau :
M
n
= A
ps
f
ps







2
a

d
p
+







2
a
dfA
sys









2
a
dfA
sys
+ 0,85

f

c
(b-b
w
) 
1
h
f










2
f
h
2
a

Trong đó :
Aps = diện tích thép dự ứng lực(mm2)
fps = ứng suất trung bình trong cốt thép dự ứng lực ở sức kháng uốn danh
định, tính theo phƣơng trình 5.7.3.1.1-1 (MPa)
dp = khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực
(mm)
As = diện tích cốt thép chịu kéo không dự ứng lực(mm2).

fy = giới hạn chảy quy định của cốt thép (MPa).
ds = khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo
không dự ứng lực (mm).
A's = diện tích cốt thép chịu nén (mm2)
fy' = giới hạn chảy của cốt thép chịu nén (MPa)
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 15
d's = khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép chịu
nén (mm)
c
f

= cƣờng độ chịu nén quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày (MPa)
b = bề rộng của mặt chịu nén của cấu kiện (mm)
bw = chiều dày của bản bản bụng hoặc đƣờng kính của mặt cắt tròn (mm)
1 = hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất quy định trong Điều 5.7.2.2
hf = chiều dày bản cánh chịu nén của cấu kiện dầm I hoặc T (mm)
a = c1 ; Chiều dày của khối ứng suất tƣơng đƣơng (mm)
Mặt cắt hình chữ nhật (Điều 5.7.3.2.3)
Đối với mặt cắt hình chữ nhật chịu uốn một trục và hai trục cùng với lực dọc trục
nhƣ quy định ở Điều 5.7.4.5, khi công nhận sự phân bố ứng suất gần đúng nhƣ quy
định ở Điều 5.7.2.2 và chiều dày bản cánh chịu nén không nhỏ hơn đại lƣợng c xác
định theo Phƣơng trình 5.7.3.1.1-3 thì sức kháng uốn danh định Mn có thể xác
định theo các Phƣơng trình từ 5.7.3.1.1-1, đến 5.7.3.2.2-1, trong đó bw phải lấy
bằng b.
Các giới hạn về cốt thép (Điều 5.7.3.3)
b) Lượng cốt thép tối đa (Điều 5.7.3.3.1)
Hàm lƣợng thép dự ứng lực và thép không dự ứng lực tối đa phải đƣợc giới hạn
sao cho :
e

d
c
 0,42 (5.7.3.3.1-1)
trong đó :
yspsps
sysppsps
e
fAfA
dfAdfA
d



(5.7.3.3.1-2)
ở đây :
c = khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục trung hoà (mm)
d
e
= hoảng cách hữu hiệu tƣơng ứng từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm
lực kéo của cốt thép chịu kéo (mm)
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 16
Nếu Phƣơng trình 1 không thoả mãn, mặt cắt sẽ bị coi là quá nhiều thép. Mặt cắt
quá nhiều thép có thể đƣợc dùng trong các cấu kiện dự ứng lực hay dự ứng lựcmột
phần chỉ khi phân tích và thực nghiệm chứng tỏ có thể thực hiện đƣợc độ dẻo đầy
đủ của kết cấu. Không cho phép các mặt cắt bê tông cốt thép quá nhiều thép. Với
mục đích của điều quy định này, các cấu kiện sẽ đƣợc coi nhƣ là kết cấu bê tông
cốt thép nếu tỷ lệ dự ứng lực một phần, nhƣ quy định trong Điều 5.5.4.2.1, nhỏ hơn
50%.
c) Lượng cốt thép tối thiểu phải thoả mãn điều kiện (Điều 5.7.3.3.2):

Cốt thép chịu kéo tối thiểu đƣợc yêu cầu nhằm đảm bảo cho cốt thép không bị phá
hoại đột ngột. Sự phá hoại đột ngột của cốt thép chịu kéo có thể xảy ra nếu khả
năng chịu mô men (sức kháng uốn) đƣợc quyết định bởi cốt thép chịu kéo nhỏ hơn
so với mô men nứt (sức kháng nứt) của mặt cắt bê tông nguyên. Để tính toán thiên
về an toàn, sức kháng uốn Mn đƣợc quyết định bởi cốt thép thƣờng và dự ứng lực
có thể lấy giảm đi, trong khi đó, sức kháng nứt Mcr đƣợc tính dựa trên cƣờng độ
chịu kéo của bê tông có thể đƣợc lấy tăng lên.
Điều kiện:
φ.Mn ≥ 1.2Mcr

r
t
g
f
y
I
Mcr 

Trong đó
M
cr
: Sức kháng nứt (Mômen nứt). N.mm
f
r
: Cƣờng độ chịu kéo khi muốn nhƣ quy định ở Điều 5.4.2.6(MPa);
cff
r
'63.0

y

t
: Khoảng cách từ trục trung hòa đến thớ chịu kéo ngoài cùng (mm)
I
g
: Mô men quán tính nguyên của mặt cắt ngang.





Nghiờn cu khoa hc sinh viờn 2010
Nguyn Ngc Sn-Cu ng b A K46 & Nguyn Hi Anh-Cu ng anh K47 17
CHNG III
GII THIU CHNG TRèNH
3.1.S khi:

Chn li kớch thc
Hay thay i b trớ thộp
S liu thit k
1. Tiêu chuẩn thiết kế
2. Hoạt tải thiết kế
3. Tải trọng ngời đi bộ

4. Mác/Cờng độ BT dầm chủ (MPa)
5. Bề rộng phần xe chạy
6. Bề rộng lề đi bộ
7. Chiều dài dầm
8. Mặt cắt ngang dầm chủ
9. Dầm ngang
10. Công nghệ tạo DƯL cho dầm chủ
11. Loại cốt thép DƯL

Trờn c s chiu di nhp v khong cỏch
gia cỏc dm => xỏc nh s b kớch
thc MCN dm
Tớnh toỏn
+ Xỏc nh h s phõn b ngang
+ Tớnh toỏn ni lc
+ B trớ ct thộp
+ Tớnh toỏn cỏc mt mỏt ng sut
+ Tớnh toỏn Mụmen v lc ct theo cỏc TTGH
Kim toỏn
Xut kt qu v th
hin bng bn v
Autocad
Sai
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 18
3.2. Giao diện chƣơng trình:

Các thực đơn chính của chƣơng trình :
1.Nhập số liệu thiết kế :

2. Nhập số liệu mặt cắt:
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 19





Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 20
Tính toán đặc trƣng hình học:

Kiểm toán kết cấu :

3. Xuất bản vẽ và bảng tính:
- Trên cơ sở tính duyệt chƣơng trình tự động xuất ra bản tính dầm và bản vẽ đƣợc
lƣu ở 1 Folder của chƣơng trình.






Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 21
CHƢƠNG IV
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Chƣơng trình đạt hoàn thành với một số nội dung sau:
- Chƣơng trình sử dụng VBA ngôn ngữ rất gần thực tế, dễ tiếp cận
- Khai thác khả năng kết nối với các ngôn ngữ khác dựa trên lập trình .com

- Dễ sử dụng vì Excel và AutoCad gần gũi với các kỹ sƣ, ngôn ngữ đang
đƣợc giảng dạy tại bộ môn tạo điều kiện sinh viên tìm hiểu và phát triển
thêm các ứng dụng khác.
- Tính toán thiết kế với quy trình thiết kế hiện hành.
Do thời gian làm đề tài không nhiều nên dù tƣơng đối hoàn chỉnh nhƣng
phần mềm SEEP vẫn cần đƣợc cập nhật và góp ý nhiều để hoạt động tốt
hơn.
Hệ thống cần đƣợc phát triển và mở rộng một số tính năng sau:
- Do thời gian có hạn chƣơng trình mới đáp ứng thiết kế cho mặt cắt hộp
- Mở rộng với các mặt cắt : T, I, Super-T
- Thêm xử lý số liệu đầu vào với các định dạng khác.
- Chƣa đóng gói phần mềm vì phụ thuộc vào ứng dụng nền.
- Hiện nay với sự phát triển thì một số công cụ VB.NET, C# có lẽ đáp ứng
tốt hơn yêu cầu về bảo mật phần mềm.
- Phát triển chƣơng trình có thể chạy trên Internet tận dụng công nghệ
.NET (WebService). Với module này ngƣời dùng có thể chạy chƣơng
trình qua web, upload các file đầu vào và nhận về file đã tính toán.
- Phát triển module tự động gợi ý dựa trên các dữ liệu đầu vào và dữ liệu
kiểm toán.
- Thêm các module cho nhiều định dạng file đầu vào cũng nhƣ đầu ra khác
nhau. Ví dụ đầu vào SAP, RM, các định dạng file: Acrobat, word
- Thêm tính năng cho chƣơng trình, phát triển giao diện ngƣời dùng.
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2010
Nguyễn Ngọc Sơn-Cầu đƣờng bộ A K46 & Nguyễn Hải Anh-Cầu đƣờng anh K47 22
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Phát triển AutoCad bằng ActiveX & VBA . Bộ môn Tự động hóa ĐHGTVT.
Biên dịch: Lê Quỳnh Mai (chủ biên),Trƣơng Thanh Hoàng,Hoàng Thuỳ Linh
2.Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 – NXB Giao thông vận tải – 2005
3.Giáo trình Tự động hóa thiết kế Cầu đƣờng - Bộ môn Tự động hóa
ĐHGTVT.

4. Mã nguồn: giaiphapexel.com, caulacbovb.com, cadviet.com.