Tính toán BTCT bằng phần mềm Robot Structural Analysis Profesional (RSAP)

TÍNH TOÁN KẾT CẤU
BÊ TÔNG CỐT THÉP NÂNG CAO

Autodesk Robot Structural Analysis Professional

GVHD: TS. TRẦN TUẤN KIỆT
Nhóm thực hiện:
•Đỗ Anh Vũ
•Lê Quốc Linh


NỘI DUNG BÁO CÁO
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
B. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM RSAP2015
I. GIAO DIỆN NGƯỜI DÙNG TRONG RSAP 2015
II. ƯU ĐIỂM THIẾT KẾ CỦA RSAP

C. CÁC VÍ DỤ TÍNH TOÁN BẰNG RSAP2015
I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)

II. TÍNH TOÁN DẦM BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập I – GS.TS Nguyễn Đình Cống)

III.TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(BT7, trang 190 - sách Thực hành PT và TKKC Sap2000 – Nguyễn Hữu Anh Tuấn, Đào Đình Nhân)

D. SO SÁNH KQTT KHUNG PHẲNG BTCT CỦA TC SNIP 2.03.01-84
VỚI TCVN 5574:2012 (So sánh bằng phần mềm ETABS Ultimate version 17.0.1)
E. KẾT LUẬN

A. ĐẶT VẤN ĐỀ
Từ nhiều năm qua, việc phân tích và thiết kế kết cấu chủ yếu sử dụng
các phần mềm do nước ngoài lập trình dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế
của nước ngoài mà không có TCVN.
Do đó, chúng ta thường xuất kết quả tính toán nội lực qua một phần
mềm trung gian khác hoặc chuyển đổi các thông số về vật liệu trên nền
tảng các tiêu chuẩn nước ngoài để tiến hành thiết kế cốt thép.
Nhưng rõ ràng, giữa các TC nước ngoài với TCVN khác nhau về bản
chất và công thức áp dụng.
Tuy nhiên, vấn đề là TCVN của nước ta đang sử dụng hiện nay chính
là TC SNIP của Liên Xô trước đây.
BC kết thúc môn học: Tính toán kết cấu BTCT theo TC SNIP
2.03.01-84 bằng phần mềm Robot structural analysis professional 2015.


B. GIỚI THIỆU
Robot Structural Analysis Profesional (RSAP) tiền thân là
Robobat, một phần mềm kết cấu của Pháp.
Được Autodesk mua
lại và phát triển đồng
hành với công nghệ
BIM của hãng. Và ngày
nay RSAP được biết đến
như là điển hình của
phần mềm kết cấu BIM
dùng để mô hình hóa,
phân tích và thiết kế các
loại kết cấu.

Autodesk Robot Structural
Analysis Professional 2015


I. GIAO DIỆN NGƯỜI DÙNG TRONG RSAP 2015

1
2
3
5
4

8
1. Thanh tiêu đề
2. Layouts

7
3. Selection
4. Drawing area

5. Object Inspector 7. View
6. Structure Model 8. Quick launch buttons

6


1. Thanh tiêu đề
Thanh tiêu đề sẽ hiển thị tên dự án và cấu trúc tính toán dữ liệu.
2. Layouts
Chứa các tùy chọn như mô hình kết cấu, thuộc tính, tải

trọng, xem kết quả tính toán, lựa chọn các dạng thiết kế kết
cấu khác nhau như thiết kế kết cấu thép, kết cấu gỗ, kết cấu
bê tông cốt thép…
3. Selections
Thanh công cụ tùy chọn các phần tử như thanh, nút, các
trường hợp tải…


4. Drawing area
Khu vực chính của phần mềm, mọi thao tác đều được thực
hiện tại đây: dựng mô hình, gán tải trọng, tính toán hay xuất
kết quả… được thực hiện qua các lệnh hoặc các nút công cụ
Structure Model
5. Object Inspector
Tại đây sẽ hiển thị danh sách các đối tượng trong mô
hình, có thể lựa chọn, xem thuộc tính và chỉnh sửa


6. Structure Model
Mục này chứa các phím tắt giúp người thiết kế tạo mô hình: vẽ hệ
lưới trục, cột, dầm, sàn, khai báo tiết diện, gán vật liệu, tải trọng,…


7. View
Điều chỉnh hiển thị các thuộc tính của đối tượng trong mô hình như số hiệu, hình dạng,
tải trọng…
8. Quick launch buttons
Phím chọn nhanh về chế độ bắt điểm và chế độ hiển thị

II. ƯU ĐIỂM THIẾT KẾ CỦA RSAP
1. Về Đồ Họa
• Mô hình 3D thực, trực quan, sinh động, dễ nhìn.
• KQ phân tích biểu đồ nội lực hiển thị dưới dạng quang phổ
(biểu đồ màu)
2. Về Dựng Hình-Mô Hình
• Có nhiều công cụ dựng hình đa dạng
tùy ý: dầm, cột, sàn, vách, thanh, đa
tuyến, đa giác, khối cầu, khối trụ … với
độ tùy biến cao
• Các công cụ hiệu chỉnh đối tượng với
tính năng tùy biến cao như: Copy,
Division, Extend, Trim, Mirror nhanh
chóng và hiệu quả…
3. Tiêu Chuẩn Thiết Kế
• Có hơn 70 tiêu chuẩn tiết kế
(steel, concrete, aluminum, timber)
của các quốc gia trên thế giới
• Có hơn 60 cơ sở dữ liệu về vật
liệu cũng như tiết diện
• Đặc biệt trong Rsap có các tiêu
chuẩn thiết kế và tiêu chuẩn về vật
liệu phù hợp với TCVN


II. ƯU ĐIỂM THIẾT KẾ CỦA RSAP
4. Tiêu Chuẩn Vật Liệu
• Tiêu chuẩn vật liệu trong RSap hoàn toàn
phù hợp với TCVN. Vật liệu Bê tông có: B10,
B15, B20, B25, B30…B60. Vật liệu cốt thép:

AI, AII, AIII, AIV, AV….
• Tất cả các thông số về vật liệu không cần
tính toán quy đổi về TCVN như các phần mềm
khác.
5. Modul Thiết Kế Tính Toán
• Modul thiết kế đa dạng, trực quan
• Trực tiếp phân tích, tính toán và thiết kế theo
TCVN không cần xuất nội lực qua các phần
mềm trung gian khác.
• Phân tích chuyên sâu về võng, nứt…
6. Trao Đổi Dữ Liệu BIM
• Là một phần mềm nằm trong quy trình BIM
của hãng Autodesk
• Liên kết hai chiều với Autodesk Revit
Structure. Dễ dàng chuyển mô hình từ Revit
qua RSap để phân tích kết cấu và xuất kết
quả sang AutoCAD SD


II. ƯU ĐIỂM THIẾT KẾ CỦA RSAP
7. Các công cụ hỗ trợ tính toán
•Bảng tra thép tròn, thép hình
•Mô phỏng tải trọng gió
•Kết cấu móng, nền đất
•Kết cấu thép
•Tính lực ma sát, lực lệch tâm, áp lực
nước, bảng tra phương tiện giao thông,
tính phương trình phi tuyến…

C. CÁC VÍ DỤ TÍNH TOÁN BẰNG RSAP
I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)

1. Khởi động RSAP 2015 và thiết lập mặc định phù hợp TCVN


I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)
2. Thiết lập các cơ sở dữ liệu

1
2

3

4


I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)
2. Thiết lập các cơ sở dữ liệu
6
5

7
8

Lưu thành file mặc định

I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)
3. Thiết lập cấu kiện thiết kế
1
(*)
Xuất hiện giao diện

2

3
*


I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)
4. Thiết lập điều kiện làm việc

1

3
2


I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)
5. Thiết lập tính toán

1

2

Bê tông bảo vệ

Cấp độ cốt thép tối ưu

Khả năng chịu lực tối thiểu
(so sánh với biểu đồ tương tác)


I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)
5. Thiết lập tính toán
Bê tông

3

Kích thước mẫu
PP bảo dưỡng
Cốt thép dọc

4
Cốt thép ngang

5


I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)
5. Thiết lập tính toán

Đoạn nối thép
Hình dạng cốt thép


I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)
6. Tính toán cấu kiện với cặp nội lực thứ 1

1

2


I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)
7. Tiến hành tính toán, so sánh kết quả cặp nội lực 1 với thí dụ

Start calculations


I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)
7. Tiến hành tính toán, so sánh kết quả cặp nội lực 1 với thí dụ

Biểu đồ tương tác

Vùng kéo

Vùng nén

Khả năng chịu lực tối thiểu

Kết luận: Kết quả tính toán bằng RSAP 2015 cho
kết quả giống với thí dụ - cột đủ khả năng chịu lực


I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)
8. Tính toán cấu kiện với cặp nội lực thứ 2

1

2


I. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84
(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)
9. Tiến hành tính toán, so sánh kết quả cặp nội lực thứ 2 với thí dụ