Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page:
1
Autodesk® Robot™ Structural
Analysis Professional 2010
Training Manual - Metric Version Người dịch: CAO TRUNG THÀNH
ðịa chỉ: 52XD8 – Trường ðại Học Xây Dựng. Ps: trong quá trình dịch do vốn Tiếng Anh hạn chế cùng sự eo hẹp về từ ngữ chuyên ngành mong
các bạn ñọc tài liệu thông cảm
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page:
3 THÔNG TIN TỔNG QUAN 5
CÀI ðẶT VÀ THIẾT LẬP 5
LỰA CHỌN LAYOUT 6
THUỘC TÍNH MENU 6
BẢNG DỮ LIỆU VÀ KẾT QUẢ 7
CÀI ðẶT TRUY BẮT ðIỂM 7
HIỂN THỊ KÍCH THƯỚC KẾT CẤU 8
KIỂM TRA ðỐI TƯỢNG 8
1. THIẾT KẾ BÊ TÔNG CỐT THÉP – KHUNG 2D 9

3.1.9 ðịnh nghĩa các trường hợp tải 41
3.1.10 ðịnh nghĩa tải trọng các trường hợp tải 41
3.1.11 Sự phát sinh tải trọng tuyết/gió 42
3.1.12 Tự ñộng tạo tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn 42
3.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ KIỂM TRA KẾT QUẢ 42
3.3 PHÂN TÍCH ðÀN HỒI- DẺO 43
3.3.1 Thay ñổi ñịnh nghĩa các trường hợp tải 43
3.3.2 Phân tích kết cấu 44
3.3.3 Thay ñổi tiết diện thanh cho phân tích ñàn hồi-dẻo 44
3.3.4 Phân tích kết cấu và kiểm tra kết quả 45
4. TẢI TRỌNG DI CHUYỂN – KHUNG 2D 46
4.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 47
4.1.1 ðịnh nghĩa phần tử 47
4.1.2 ðịnh nghĩa thư viện kết cấu (1 mái và 1 dầm cầu trục di chuyển bên trên) 48
4.1.3 ðịnh nghĩa gối ñỡ 50
4.1.4 ðịnh nghĩa tải trọng kết cấu 51
4.1.5 ðịnh nghĩa tải trọng di chuyển áp dụng cho kết cấu 52
4.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU 54 page:
4
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010

4.3 BIỂU DIỄN XE VÀ TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG DI CHUYỂN 54
4.4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 55
4.5 ðƯỜNG ẢNH HƯỞNG 57
5. TẢI TRỌNG DI CHUYỂN – KHUNG 3D 59
5.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 60
5.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU 71

10.2 THÙNG LẠNH 134
10.3 ỐNG DẪN 136
10.4 KẾT CẤU ðỐI XỨNG TRỤC 140
11. ðƯỜNG CẦU 1 NHỊP 3D VỚI TẢI TRỌNG DI CHUYỂN 145
11.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 147
11.1.1 ðịnh nghĩa hình học kết cấu 147
11.1.2 ðịnh nghĩa tải trọng 152
11.1.3 ðịnh nghĩa tải trọng di chuyển áp dụng cho sàn cầu 156
11.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU 159
11.2.1 Biểu diễn kết quả dưới dạng bản ñồ 160
11.3 THIẾT KẾ BỘ PHẬN KẾT CẤU 161
11.3.1 Thiết kế thép 162
11.4 PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG ðÁP ỨNG THEO THỜI GIAN 169
12. ðỊNH NGHĨA TIẾT DIỆN 174
12.1 TIẾT DIỆN KHỐI 174
12.2 TIẾT DIỆN THÀNH MỎNG 176
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page:
5
Thông tin chung
Setup and Preferences
Preferences ñược hiển thị từ menu Tools > Preferences.Ở ñây ñược nhóm thành những cài ñặt chung
tới tùy biến giao diện người dùng và ñịnh nghĩa cách làm việc của chương trình. Ở ñây bạn có thể chọn
ngôn ngữ làm việc( ngôn ngữ của giao diện), cài ñặt vùng ( tiêu chuẩn,dữ liệu) và ngôn ngữ in ấn. Tất
cả chúng ñược cài ñặt ñộc lập, bởi vậy bạn có thể làm việc với 1 ngôn ngữ( chọn từ 10 cái hiển thị) theo
ñó là tiêu chuẩn và tài liệu in ấn ở 1 ngôn ngữ khác.
Cũng trong Preferences, bạn có thể thay ñổi hiển thị các phân tử riêng lẻ bằng cách sử dụng những
mẫu ñịnh nghĩa sẵn hay do chính bạn tạo ra.
Job Preferences ñược nhóm trong 6 mục: units, materials, databases, design codes, structure
analysis and work parameters.
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional bao gồm hơn 60 dữ liệu tiết diện và vật liệu từ khắp
nơi trên thế giới. Với 1 chuỗi 70 tiêu chuẩn thiết kế ñược ñưa vào, kĩ sư kết cấu có thể làm việc với hình
dạng tiết diện của quốc gia chọn lựa, ñơn vị Inch hay mét, và chọn tiêu chuẩn xây dựng quốc gia bên
trong cùng với cách tích hợp. page:
6
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010

Chọn lựa Layout
ðiều này là cần thiết ñể chọn lựa layout thích hợp trong tiến trình ñịnh nghĩa kết cấu. Layouts ñược truy cập
bằng các click hộp danh sách trên ñỉnh góc bên phải của màn hình chính cái mở danh sách layout biểu diễn
trong hình bên dưới :
Menu cho phép thực hiện nhiều hữu ích ( và sử dụng thường xuyên) tiến trình khi chương trình thực
hiện trước ñây ñược ra lệnh.
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page:
7 Bảng dữ liệu và kết quả
Kích thước kết cấu có thể ñược hiệu chỉnh bởi bảng công cụ thích hợp. Bảng thích hợp với layout hiện
hành hiển thị khi chọn layout. Trong cách sắp xếp ñể có thể thực hiện hiệu chỉnh tổng thể tiến trình, nên
sử dụng lựa chọn View menu / Tables từ menu chính. Sẽ xuất hiện hộp thoại Tables: Data and
Results.
Hộp thoại Display mở khi ấn biểu tượng (biểu tượng thứ ba góc dưới cùng bên trái màn hình)
như hình dưới.
Tab hiển thị cho phép truy cập dữ liệu trên kích thước kết. Lựa chọn này cũng hiển thị từ menu
chính bằng cách chọn lệnh View menu / Display.
Kiểm tra ñối tượng


nối tiếp bằng cách sử dụng 1 dấu phẩy ‘,‘ giữa giá trị

1. Thiết kế bê tông cốt thép - khung 2D
Ví dụ này ñể ñưa ra cách ñịnh nghĩa, phân tích và thiết kế 1 khung 2D ñơn giản minh họa trong hình
bên dưới
. Khung ñược tạo bởi khung BTCT và giàn tạo bởi cách sử dụng thư viện kết cấu ñiển
hình trong chương trình
RSAP
.
ðơn vị dữ liệu: (m) và (kN).
4 trong 5 trường hợp tải trọng áp dụng cho kết cấu ñược hiển thị trong bản vẽ bên dưới.

Chọn icon trong hàng ñầu
2D Frame Design
).
Chú ý: Dữ liệu tiết diện Châu Âu ñược sử dụng trong ví dụ này. page:
10
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010

1.1 ðịnh nghĩa mô hình

QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN

Chọn icon Axis Definition từ
thanh công cụ kết cấu.
Trên tab
X
:
Position: (0)
Number of repetitions: (4)
Distance: (6)
Numbering: (1, 2, 3 )
LMC trên nút
Insert LMC trên tab


Trục ñứng ñược ñịnh nghĩa và sẽ hiển thị trên
Set of
Created Axis field.
Bắt ñầu ñịnh nghĩa kích thước phương ngang.
ðịnh nghĩa kích thước phương ngang.

Trục ngang ñược ñịnh nghĩa và sẽ xuất hiện trong Set Of
Created Axes field.

Tạo xong trục cấu kiện và ñóng hộp thoại
Structural
Axes
.
Hệ trục kết cấu sẽ xuất hiện trên màn hình như hình dưới
.
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page:
11

1.1.1 ðnh nghĩa các thành phn Chọn Bar Section icon từ
thanh công cụ mô hình kết

Chọn Bars icon từ thanh công
cụ mô hình kết cấuLMC vào Bar type field và chọn
RC
column
LMC vào Section field và chọn loại:
(C 45x45)

LMC vào Beginning
( màu nền thay ñổi thành xanh)

Nhập theo những ñiểm trong
Beginning và End.
Beginning: (0,0) End: (0,3),
Add
Beginning; (0,3) End: (0,6),
Add

RMC bên trong vùng hiển thị và
chọn lệnh
Select từ menu ngữ
cảnh CTRL+A Edit menu / Edit / Translate
ðóng hộp thoại
Sections

.
Mở hộp thoại
Bars
. Chọn thuộc tính của thanh.

Bắt ñầu vẽ thanh kết cấu ( Cột kết cấu). Xác ñịnh vị trí 2 thanh trên trục kết cấu số 1
.

Mở menu ngữ cảnh và chọn . Con chuột sẽ thay ñổi
hình dạng thành “bàn tay”. Chọn tất cả thanh. ( Nhớ kích hoạt trước cửa sổ màn


LMC trên Beginning
( màu nền thay ñổi thành xanh)

Beginning: (0,3) End: (6,3),
Add
Beginning: (6,3) End: (12,3),
Add
Beginning: (12,3) End: (18,3),
Add
Beginning: (18,3) End: (24,3),
Add

Close

View menu / Display

LMC Bars tab
Tích lựa chọn Section-Shape,
Apply
,
OK

ðỊnh nghĩa số bước lặp( số phần tử sao chép) trong quá
trình di chuyển.

Cột ñược sao chép; ñóng hộp thoại
Translation
.

1.1.2 ðnh nghĩa th vin kt cu

View menu / Display Mở hộp thoại
Display
LMC Nodes tab
Lựa chọn này cho phép hiển thị số nút tại ñiểm cuối của
Chọn Node numbers,
mỗi thanh .
Apply
,
OK
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page:
13

70x7)

LMC vào Insert tab

LMC vào Insertion point , chọn
nút số 3 theo hệ tọa ñộ
: (0,0,6)

Apply, OK


Gán hình dạng thanh giàn.
Xác ñịnh nút bắt ñầu giàn .
Xác ñịnh ñúng vị trí giàn và ñóng hộp thoại

Merge
structure
. Kết cấu ñược xác ñịnh xuất hiện như hình
dưới
.
,
OK

Geometry menu / Releases

LMC vào Pinned-Fixed kiểu giải
phóng liên kết

LMC vào Current selection, chuyển
sang vùng hiển thị và chỉ vào ( di
con trỏ qua) thanh ñứng cao nhất
của giàn ( thanh giữa nút 9 và 29)
Close
Mở hộp thoại
Releases
.

Chọn kiểu giải phóng liên kết sẽ ñược gán cho thanh
giàn

Khi chọn thanh; CHÚ Ý: mũi tên xuất hiện sáng trên thanh
giàn – sau lúc chỉ vào thanh mũi tên hướng lên trên( hướng
của liên kết giải phóng có nghĩa: tại nút ñầu tiên khớp ñược
gán, tại nút còn lại ngàm ñược gán).

Close
Mở hộp thoại
Supports

Chọn nút kết cấu nơi gối ñỡ ñược xác ñịnh.
Chọn nút: 1to13by3 sẽ ñược nhập vào trường Current
Selection.
Chọn loại gối ñỡ.
Chọn loại gối ñỡ ñược gán tới nút kết cấu, ñóng hộp thoại
Supports

1.1.4 ðnh nghĩa các trng hp ti

Chọn Load Types icon từ
thanh công cụ mô hình kết cấu


Chọn loại tải tự nhiên: wind.
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page:
15

LMC vào nút
New
ðịnh nghĩa loại tải trọng gió với tên chuẩn là WIND1.

LMC vào Nature: (Snow) Chọn loại tải tự nhiên: snow.

LMC vào nút
New
,
Close
ðỊnh nghĩa loại tải trọng tuyết với tên chuẩn là SN1
Và ñóng hộp thoại
Load Types
.

1.1.5 ðnh nghĩa ti trng cho các trng hp ti

Loads menu / Load Table

, Chọn Restore Down icon
trong góc trên cùng bên phải bảng
view.

LMC trên trường tiếp theo trong
cột
Case
, chọn trường hợp tải 3
rd

LL2 từ danh sách

LMC trên cột
Load Type
,
chọn
trapezoidal load (2p)

LMC trên trường trong cột
List
, chọn
hiển thị trong vùng ñồ họa nhịp ñầu
tiên bên trái của dầm BT (thanh 11) LMC trên trường trong cột
"PZ1="
và nhập giá trị: (-20)
LMC trong trường X2 và nhập giá trị
:(1.0)
LMC trên trường trong cột "PZ2="

và nhập giá trị: (-25)

Chọn hướng và gán giá trị tải trọng uniform. ðịnh nghĩa tải trọng trường hợp tải thứ 3.
Chọn loại tải trọng. Chọn thanh sẽ ñược gán tải trọng trapezoidal (hình thang)

Chọn hướng và giá trị tải trọng trapezoidal
ðỊnh nghĩa tải trọng cho trường hợp tải thứ 4. page:
16
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010

tải trọng

LMC trên trường trong cột
List
,
chọn hiển thị trong vùng giao diện
nút trên cùng của thanh cánh trên
(
không kể nút góc)
( nút 24to34)

LMC trên trường trong cột "FZ=" và
nhập giá trị: (-25)

ðóng
Load table 1.2 Phân tích kết cấu
Tools menu / Job Preferences
Units and Formats / Other

Tăng số chữ số thập phân cho
Displacement (chuyển vị) tới 4

OK Chọn Calculations icon từ
thanh công cụ mô hình

Mở hộp thoại
Job PreferencesChọn lựa này cho phép ñịnh nghĩa số chữ số thập
phân sau dấu phẩy.

Tăng số chữ số thập phân cho chuyển vị tới 4. Chấp nhận và ñóng hộp thoại
Job Preferences
Bắt ñầu tính toán kết cấu.
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page:
17

Apply Tắt lựa chọn My Moment trong hộp
thoại
Diagrams
,
Apply

Chọn Displacements icon
từ
thanh công cụ mô hình kết cấu
LMC trên Global extremes tab
trong bảng

Displacements

Hiển thị kết quả cho trường hợp tải thứ 2.


Mở 1 bảng chứa chuyển vị kết cấu.

Hiển thị chuyển vị lớn nhất và bé nhất ñạt ñược trong nút
kết cấu ( nhìn như bản vẽ dưới). page:
18
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010

LMC trên tab Values


từ menu ngữ cảnh
; chọn
tất cả dầm BTCT từ của sổ màn
hìnhAnalysis menu
/ Design of RC
Structure Elements / RC Beam
Design

Simple Cases
OK

LMC tới khung nhìn
Beam -
Section
Analysis / Calculation Options

Trên tab Concrete chọn C25/30
từ
trường Name
Trên Longitudinal reinf. Không
chọn ñường kính từ
6 ñến 18 mm
OK
Mở hộp thoại
Reinforcement patern
.
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page:
19

Trên tab Shapes cho Longitudinal
bars
- Main thay ñổi giá trị Left
and
Right hook tới 90.0
OK LMC trên hộp chọn
layouts
RSAP

program
Layout:
RC Beams / Beam - results RC Beams / Beam - reinforcement
Layout


Results menu / Calculation Note
OK
ðóng công cụ hiệu chỉnh tính toán

ðỊnh nghĩa kiểu cốt thép
. ðóng hộp thoại
Reinforcement patern

Màn hình và bảng xuất hiện kết quả có ñược.
(sơ ñồ mặt cắt ngang lực giới hạn khác nhau và sơ ñồ
cho diện tích cốt théo dọc chiều dài dầm
).
CHÚ Ý: Thiết kế dầm BTCT bắt ñầu 1 cách tự ñộng.

Màn hình và bảng xuất hiện cốt thép trong dầm (nhìn như
hình vẽ bên dưới).


nơi người dùng có thể
chọn phần tử tính toán và bắt ñầu hiệu chỉnh dữ liệu và
kết quả hiển thị trong dầm
. 1.5 Thiết kế cột BTCT
CHÚ Ý:

Tiêu chuẩn tính toán ñược thực hiện theo EN 1992-1-1:2004 AC:2008.

Chọn layout
START
từ danh sách layouts hiển thị
Layout
Structure Model / Start

của chương trình
RSAP
page:
20
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010

Khi trong vùng hiển thị RMC
và
chọn Select; chọn cột trong cửa sổ
dưới cùng bên trái (thanh 1)

Calculations
Từ danh sách tổ hợp tải trọng
hiển thị bố trí trên mặt bên trái
của hộp thoại
Intersection
chọn tổ
hợp ñầu tiên trên cùng

Chọn cột sẽ ñược thiết kế
Hiển thị tiết diện cột với phần tử ñánh dấu theo sau trên
nó như
: trục trung hòa, vùng chịu nén và kéo cùng với hệ
số an toàn thích hợp cho tổ hợp tải trọng ñược chọn .
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page:
21


/ Column -
reinforcement

ðóng hộp thoại
Intersection


22
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010

layout
START
ñược chọn từ giữa những cái chương trình
Structure Model / Start
Layout

Analysis menu
/ Design of RC
Structure Elements / RC Member
Design / Calculations

ðưa vào danh sách thanh 1to14
trong trường
Calculations for:
( với lựa chọn
Design ñược kích hoạt)

ðưa vào danh sách các trường
hợp tải (1to5) áp dụng cho kết cấu
và sử dụng trong suốt
quá trình
thiết kế vào trường Lists
of cases

Lựa chọn
Calculate
cho dầm giả

member reinforcement
cung cấp

Hộp thoại
Calculations According to EN 1992-1-
1:2004 AC:2008
ñược mở. Chọn phần tử sẽ ñược trải qua quá trình thiết kế
Chọn tất cả các trường hợp tải trọng

Xác ñịnh kích thước tìm kiếm diện tích cốt thép lý thuyết
(yêu cầu)
cho phần tử kết cấu ñược chọn Tính toán diện tích thép lý thuyết (yêu cầu) cho phần tử
kết cấu ñược chọn và và thông số theo tính toán ñược
bắt ñầu
.

Hiển thị 1 của sổ chứa cảnh báo tính toán và lỗi về diện
tích thép lý thuyết ( yêu cầu)


3 loại tải trọng sẽ ñược gán cho kết cấu (trọng lượng bản thân và 2 trường hợp hoạt tải hiển thị
trong hình vẽ dưới). Hơn nữa, (10) trường hợp tải trọng ñược tự ñộng tạo ra cho tải tuyết/gió gán cho
kết cấu.

CASE 2 CASE 3
Những nguyên tắc sau ñây sẽ ñược áp dụng trong suốt quá trình ñịnh nghĩa kết:
•
bất kỳ ký tự biểu tượng nào nghĩa là biểu tượng thích hợp sẽ ñược ấn với nút chuột trái
•
( x ) có giá trị ñược chọn là x trong hộp thoại hoặc nhập giá trị ‘x’
•
LMC và RMC - những chữ viết tắt cho Click chuột trái và Click chuột phải.
•

RSAP
- viết tắt cho
Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional
.
ðể ñịnh nghĩa kết cấu bắt ñầu chạy chương trình
RSAP

LMC trong trường Section và chọn
kiểu
HEA 300
( nếu tiết diện không
hiển thị trong danh sách, người
dùng nên mở hộp thoại
New
section
bằng cách ấn nút
Và chọn tiết diện yêu cầu) LMC trong trường Beginning
( màu nền sẽ chuyển màu xanh ) Cột 1:
Beginning:(0,0) End:(0,5)
Beginning:(0,5) End:(0,10)
Beginning:(0,10) End:(0,15)
Cột 2:
Beginning:(8,0) End:(8,5)
Cột 3:
Beginning:(16,0) End:(16,5)
Beginning:(16,5) End:(16,10)
Beginning:(16,10) End:(16,15)
Cột 4:

MIÊU TẢ

Layout
BARS
sẽ ñược chọn từ những hiển thị trong
chương trình
RSAP ðịnh nghĩa thuộc tính của thanh. Tiết diện từ dữ liệu tiết
diện của Pháp ñược sử dụng trong ví dụ này.
Bắt ñầu ñịnh nghĩa kết cấu thanh (cột của kết cấu)
Xác ñịnh cột trong khung
RSAP
và chọn
Structure model / Start
Layout

Chọn biểu tượng Zoom All từ
thanh công cụ mô hình kết cấu

Chọn biểu tượng Supports từ
thanh công cụ mô hình kết cấu

LMC trên trường Current selection
trong
tab Nodal

Chuyển sang khung nhìn hiển thị;
khi ấn nút chuột trái, chọn tất cả nút
dưới của cột. Chọn biểu tượng ngàm ñỡ trong
hộp thoại
Supports

( nó sẽ sáng lên) Apply
,
Close


Chọn Load Types icon từ
thanh công cụ mô hình kết cấu

LMC vào nút
New
LMC trường
Nature

(Live)

LMC nút
New

LMC nút
New Close

Loads menu / Load Table Ấn
, ñể bố trí bảng bên dưới
màn hình, ñể thay ñổi ñộ rộng của
khung nhìn và cho phép mô hình ðỊnh nghĩa thao tác tải trọng trong trường hợp tải thứ 2