1 Dự án mới
Hãy khởi động IDEA StatiCa (tải phiên bản mới nhất) và chọn ứng dụng Detail. Thiết lập dự án mới bằng cách nhấp vào 2D Detail với phần General input, chọn cấp độ bê tông và lớp bảo vệ phù hợp. Hoàn tất thiết lập bằng cách nhấp vào Create.
Thao tác này sẽ tải một dự án trống để chúng ta bắt đầu từ đầu.
2 Hình học
Bắt đầu bằng việc thêm một phần tử tường thông qua nút DXF Import.
Một hộp thoại để tìm và mở tệp DXF mong muốn sẽ hiện lên. Sau khi chọn pier_cap.dxf (có sẵn trong tệp nguồn), bạn sẽ đến một hộp thoại để lựa chọn. Chọn phần đường biên của mũ trụ (nếu bạn dùng các đường thẳng trong DXF, hãy tiếp tục với nút Consecutive) và nhấp vào Outline. Hoàn tất lựa chọn bằng nút OK.
Sau đó import phần trên của mũ trụ từ cùng một tệp DXF.
Hình dạng của các phần tử tường đã được tạo ra từ DXF, nhưng tham chiếu DXF 2D không có thông tin về chiều dày, do đó bạn cần điều chỉnh thủ công ngay bây giờ. Đặt Thickness cho cả hai cấu kiện W1 và W2 thành 1,20 m.
Hiện tại, kết cấu của chúng ta đang siêu tĩnh, bạn cần thêm điều kiện biên. Để tạo gối tựa đường, nhấp vào nút Model Entity và chọn loại thứ ba trong phần Supports.
Ràng buộc gối tựa theo các phương X, Z và Ry và đổi số cạnh (edge) thành 7. Đồng thời, tắt chức năng Compression only. Số cạnh có thể xem trong Main window.
Vì một lực tập trung đặt trực tiếp lên cạnh của mũ trụ sẽ gây nén dập cục bộ bê tông, chúng ta sẽ dùng bản chịu lực (bearing plate) để phân bố tải trọng đều hơn. Để thêm một bản chịu lực, nhấn Model Entity button một lần nữa, và trong phần Load transfer devices, chọn mục đầu tiên - Bearing plate.
Đổi Width thành 0,40 m và Thickness thành 0,04 m, sau đó đổi số Edge thành 3 và dịch chuyển X-Position của nó thành 0,45 m.
Sau đó sao chép Bearing plate và đổi vị trí của nó để được đo From end.
3 Tải trọng
Trường hợp tải trọng (Load Case) sẽ được tạo bằng cách nhấp vào nút Load Case và mặc định là cho hiệu ứng Permanent. Bạn cần hai trường hợp tải để phân biệt giữa tải trọng thường xuyên và tải trọng thay đổi, cùng ba tổ hợp để bao gồm một tổ hợp ULS và hai tổ hợp SLS (Characteristic và Quasi-permanent) cho tất cả các kiểm tra.
Hãy chỉnh sửa trường hợp tải trọng LC1 được tự động thêm vào cho hiệu ứng thường xuyên. Trong tab Load impulses, nhấp vào nút Plus và áp dụng một Point load. Nó sẽ tự động được đặt lên một trong các bản chịu lực.
Ở bước cuối cùng, đổi giá trị của nó thành -2500 kN.
Sao chép Point load đó sang bản chịu lực kia BP2.
Sao chép Load Case 1 và đổi loại LC thành variable. Nhấp vào Point Load và đổi lực thành -1000 kN.
Lặp lại các bước cho lực tập trung cuối cùng.
Tạo tổ hợp phi tuyến đầu tiên bằng nút Combination, và đặt nó là trạng thái giới hạn ULS.
Sao chép C1 và chọn SLS Characteristic. Ngoài ra, tùy chọn kiểm tra tổ hợp về độ võng và bề rộng vết nứt có sẵn cho cả tổ hợp đã cho và từng trường hợp riêng lẻ. Đối với tổ hợp Characteristic, chọn Active cho kiểm tra deflection theo hình bên dưới.
Bây giờ bạn có thể lặp lại các bước, sao chép C2 và chọn SLS Quasi-Permanent cho C3 mới. Kích hoạt tổ hợp Quasi-Permanent chỉ cho tính toán crack width.
Bây giờ, đổi hệ số riêng phần cho tất cả các tổ hợp. Để làm điều đó, nhấp vào biểu tượng bút chì trong bất kỳ tổ hợp nào bạn đã định nghĩa và đổi hệ số riêng phần như bạn thấy trong hình sau.
Lưu ý rằng các phép tính chỉ được thực hiện cho các tổ hợp trường hợp tải trọng đã được đánh dấu trong cây thao tác, không phải cho từng trường hợp tải trọng riêng lẻ.
4 Cốt thép
Bước tiếp theo là gia cường cốt thép cho mô hình. Kết hợp việc định nghĩa từ đầu trong IDEA StatiCa với việc nhập hàng loạt cốt thép từ tệp DXF. Trong hướng dẫn này, chúng ta giả định rằng người dùng biết cách bố trí cốt thép cho mũ trụ và đã chuẩn bị sẵn cốt thép trong DXF từ trước dựa trên bản vẽ, do đó chúng ta để lại các công cụ cho thiết kế cốt thép cho một hướng dẫn khác.
Nhấp vào DXF Import và chọn thực thể Group of bars.
Một hộp thoại để tìm và mở tệp DXF mong muốn sẽ hiện lên. Sau khi chọn pier_cap.dxf (có sẵn trong tệp nguồn), bạn sẽ đến một hộp thoại để lựa chọn. Chọn tất cả các đường đa giác (hình dạng cốt thép) bạn cần theo thứ tự được hiển thị trong hình sau và nhấp vào Select sau mỗi đường đa giác (thứ tự nói chung không quan trọng, chúng ta chỉ muốn theo dõi trong hướng dẫn này khi nói về tên cụ thể của một mục). Hoàn tất lựa chọn bằng nút OK.
Tệp DXF 2D truyền chiều rộng tổng thể của một đường đa giác dưới dạng đường kính cho từng thanh cốt thép, nhưng nó không chứa thông tin về số lượng thanh theo phương vuông góc, và chúng ta cần điều chỉnh thủ công. Nhờ tính năng chỉnh sửa hàng loạt (multi-editing), chúng ta có thể áp dụng tất cả các thay đổi cho tất cả các thực thể cốt thép cùng một lúc.
Giữ Ctrl và chọn tất cả cốt thép đã nhập, đổi số lượng thanh trong một lớp thành 10 và đường kính thành 20 mm.
Để hoàn tất cốt thép trong ví dụ này, kết hợp tham chiếu từ DXF với cốt thép được định nghĩa trong IDEA StatiCa Detail. Trong trường hợp này, thêm một số cốt thép ngang và dọc vào mũ trụ và một vài lớp cốt thép đại diện cho đai thép trong trụ. Nhấp vào nút Rebar assembly và chọn mục cốt thép đầu tiên Group of bars.
Đổi định nghĩa thành On outline or opening edge. Sau đó điều chỉnh số lớp, khoảng cách giữa các lớp, đường kính, số lượng thanh trong một lớp, loại neo cho cả hai đầu và các cạnh theo hình sau:
Sử dụng chức năng copy để tạo GB6, đại diện cho các đai thép, và chuyển cạnh (edge) thành 7. Thiết lập tất cả các thông số theo hình bên dưới:
Các mục cốt thép cuối cùng sẽ giới thiệu cốt thép dọc của mũ trụ. Để làm điều đó, thêm một group of bars mới. Đổi các thuộc tính như sau:
Sử dụng nút copy lần cuối. Đổi cạnh (edge) thành 8.
Sau khi tất cả cốt thép đã được thêm và chỉnh sửa, chúng ta có thể bắt đầu tính toán bằng cách nhấp vào nút Calculate.
5 Tính toán và Kiểm tra
Bắt đầu phân tích bằng cách nhấp vào Calculation trên thanh ribbon. Mô hình phân tích được tạo tự động, các phép tính được thực hiện và bạn có thể xem bảng tóm tắt các kiểm tra hiển thị cùng với giá trị kết quả kiểm tra.
Để xem chi tiết các kiểm tra của từng thành phần, bắt đầu với tab Strength. Tab này sẽ hiển thị các kiểm tra bê tông như hệ số sử dụng ứng suất, ứng suất chính, biến dạng, và bản đồ hệ số suy giảm kc, có thể bật trên thanh ribbon.
Để xem kết quả chi tiết của cốt thép, bạn cần nhấp vào hàng Reinforcement. Thao tác này sẽ thay đổi các biểu tượng trên ribbon và mở rộng bảng kết quả. Bạn có thể hiển thị kết quả cho biến dạng và ứng suất trong từng thanh cốt thép và hệ số sử dụng của chúng.
Tất cả các kết quả có thể được hiển thị theo cùng một cách. Hãy xem sự khác biệt trên ribbon cho các kiểm tra SLS về bề rộng vết nứt và độ võng. Bên cạnh các biểu tượng để chuyển đổi giữa các kết quả, có các thiết lập trên ribbon để đặt giá trị giới hạn của vết nứt hoặc hiển thị kết quả độ võng từ mô hình ngắn hạn/dài hạn.
6 Báo cáo
Cuối cùng, đi đến Report. IDEA StatiCa cung cấp một báo cáo có thể tùy chỉnh hoàn toàn để in ra hoặc lưu ở định dạng có thể chỉnh sửa.
Bạn đã thiết kế, tối ưu hóa, và kiểm tra tiêu chuẩn cho một mũ trụ theo Eurocode.
Học cách sử dụng IDEA StatiCa hiệu quả với các khóa học e-learning tự học theo tiến độ của riêng bạn
Bắt đầu học
