RDF

1. Tính toán móng đơn, móng cọc, móng băng, móc cọc vữa theo phương pháp quy phạm và đồng thời (PTHH).
2. Tính sức chịu tải của cọc theo nhiều phương pháp khác nhau.
3. Tính các chỉ tiêu cơ lý của đất khi không lấy được mẫu nguyên dạng.
4. Tương tác với người dùng trong thiết kế kiểm tra cấu kiện móng. Người dùng có thể nhập kích thước móng, sơ đồ móng từ AutoCAD, thư viện của phần mềm. Xuất báo cáo chi tiết sức chịu tải của cọc, thiết kế kiểm tra móng ra file Excel.
5. Có thể đọc số liệu từ các phần mềm như Vinasas, MCW, MDW...
6. Chỉnh sửa lỗi khi tổ hợp phản lực lấy kết quả từ SAP2000 v11-14
7. Nhập sơ đồ móng đồ họa từ hệ lưới trục (khi chạy bài toán móng riêng).

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH RDsuite - THEO TỪNG BƯỚC ĐỂ THIẾT KẾ KIỂM TRA KẾT CẤU KHUNG VÁCH.

Bước 1: Sử dụng SAP, ETABS, STAADPRO để tính nội lực và xuất các kết quả tính toán theo quy định của phần mềm RDSUITE .
Bước 2: Vào phần mềm RDSUITE và chọn mở file kết quả tính toán nội lực từ SAP,ETABS hay STAADPRO bằng cách:

• Chọn lệnh mở tệp trong menu Tệp tin
  
• Chọn tên file cần mở: Kiểu tệp tin cho phép khai báo phần mềm tính kết cấu sử dụng là SAP, ETABS hay STAADPRO theo các phiên bản. Sau đó chọn chỉ ra tên file. Đối với sap các phiên bản 7.42 về trước thì cần cả 2 file *.$2K và *.OUT, còn với các phiên bản sau thì chỉ cần file *.MDB.
  
• Đơn vị sử dụng trong phần mềm tính nội lực SAP, ETABS, STAADPRO. Người sử dụng nên chọn đơn vị là Tấn - Mét cho kết quả in ấn gọn.
• Chọn bài toán: Không gian, phẳng, dàn... Chọn có đọc phần tử thanh (frame), và phần tử tấm vỏ (area). Chú ý trong các phiên bản SAP8, Etabs9, do có phần tử tấm sàn được phần mềm tự chia nên Rdsuite không nhận dạng được phần tử gốc, do đó không tổ hợp nội lực và thiết kế được thép sàn (slabs). Chọn mục chỉ đọc Shell -Wall để tính thép vách.
• Chọn phương của phần tử Cột và phần tử vách (thường theo phương Z).
• Chọn tiêu chuẩn tải trọng tác động để tổ hợp tải trọng (TCVN 2737-95).
• Chọn tiêu chuẩn thiết kế kiểm tra: tiêu chuẩn Bê tông cốt thép 5574-91 với cột làm việc từng phương riêng rẽ, hay kết hợp 5574-91 với dầm, cột sử dụng BS 8110....
• Khai báo cấp độ bền của bê tông (mác bê tông), thép dọc, thép đai chung cho kết cấu ( còn cấu kiện nào mác bê tông và thép khác, thì khai báo riêng trong phần gán thông số thiết kế).
• Nếu sử dụng RDSUITE từng bước, thì phần mềm sẽ tự động chạy từng bước liên tục đến khi thiết kế xong, hiển thị kết quả trên đồ hoạ (người sử dụng ko phải vào từng mục trong các menu).

Bước 3: Khai báo số liệu tổ hợp tải trọng. Vào menu Tổ hợp nội lực và chọn Nhập số liệu theo tên trường hợp tải.Tên T.H.T là tên của trường hợp tải trọng khai báo trong phần mềm tính nội lực. Bạn phải khai báo kiểu tải:

• Tĩnh tải:
• Hoạt tải 1: Hoạt tải sử dụng
• Hoạt tải 2 Hoạt tải sử dụng. Hoạt tải 1 và 2 sẽ độc lập với nhau và trong tổ hợp nếu có cả hai hoạt tải 1 và hoạt tải 2 thì hệ số tổ hợp được xét như có 1 trường hợp hoạt tải.
• Gió X+ và Gió X- là gió thồi cùng phương (X) nhưng ngược chiều nhau (ví dụ như trường hợp gió X dương và gió X âm). Tương tự gió Y.
• Gió động phương X dạng 1 (dạng 2, dạng 3) nếu có. Gió X động sẽ được tổ hợp theo kiểu căn của tổng bình phương các gió X động. Tương tự gió động Y các dạng 1,2,3
• Động đất X dạng 1 (2,3) nếu có. Tương tự động đất Y. - Các trường hợp tải trọng cầu trụcnếu có. - Không tên: Khi bạn không muốn kể trường hợp tải trọng này vào tổ hợp tải.
• Tổ hợp tải: Bạn muốn sử dụng tổ hợp tải này để tính toán thiết kế.
• Tạo tổ hợp đổi chiều: Trong phần tính nội lực của Sap hoặc Etabs...chỉ khai báo gió theo một chiều (X+, Y+), phần mềm Rdsuite sẽ tự động tạo tổ hợp đổi chiều của gió (X- , Y- ).
• Giảm 50% hoạt tải tính móng: Trong các tổ hợp nội lực chân cột, check này cho phép giảm 50% hoạt tải sử dụng (Live) khi tính móng.
• Tạo tổ hợp xiên: Trong trường hợp xét đồng thời cả 2 phương X, Y (tổ hợp xiên). Với gió xiên thì hệ số tổ hợp mặc định của phần mềm là 0.7X+0.7Y, còn với động đất là X+0.3Y và 0.3X+Y Nhập các hệ số tổ hợp tải của trường hợp tải trọng đó trong các tổ hợp:
• T.H.C.B n1: Hệ số tổ hợp trong tổ hợp cơ bản 1 (là tổ hợp có 1 tĩnh tải và 1 hoạt tải).
• T.H.C.B n2: Hệ số tổ hợp trong tổ hợp cơ bản 1 (là tổ hợp có 1 tĩnh tải và 2 hoạt tải trở lên).
• T.H.C.B n3: Hệ số tổ hợp trong tổ hợp đặc biệt 1 (là tổ hợp có 1 tĩnh tải và 1 hoạt tải đặc biệt).
• T.H.C.B n4: Hệ số tổ hợp trong tổ hợp đặc biệt 2 (là tổ hợp có 1 tĩnh tải và 1 hoạt tải trở lên).

Nếu bạn không nhớ hệ số tổ hợp hoặc bạn muốn phần mềm tự động lấy hệ số tổ hợp trong tiêu chuẩn 2737-95 thì sau khi khai báo kiểu tải, bạn chọn nút Mặc định. Nếu bạn chỉ nhập tải trọng gió theo 1 chiều, muốn phần mềm sẽ tạo thêm 1 trường hợp gió theo chiều ngược lại thì bạn đánh dấu vào check Tạo tổ hợp gió đổi chiều.
Bước 4: Tổ hợp nội lực và xem kết quả tổ hợp nội lực

Bước 5: Nhập số liệu thiết kế

• Chọn và thay đổi tiêu chuẩn thiết kế:
• Chọn và gán số liệu thiết kế cho Dầm:
  Dùng các kiểu chọn để chọn phần tử thanh là cấu kiện dầm. Nếu chọn theo điểm và cửa sổ (Ctr+W), thì trên đồ họa dùng chuột chỉ vào thanh đó, thanh sẽ chuyển sang chế vẽ theo kiểu ẩn (hidden); sau khi chọn xong các phần tử, ấn phím phải chuột.
  
• Nếu đã chọn cột theo phương Z ở bước 1, thì không cần chọn dầm mà vào trực tiếp phần số liệu thiết kế dầm, phần mềm sẽ tự động chọn các phần tử không song song với trục Z là dầm.Sau khi chọn xong phần tử (các phần tử được chọn sẽ hiển thị màu xanh trên màn hình), vào trong menu Thiết kế kiểm tra\Số liệu thiết kế dầm để gán số liệu thiết kế dầm cho các cấu kiện Dầm: Khai báo các thông số thiết kế như mác bê tông (cấp độ bền....). Nếu bài toán thẩm tra, bật check kiểm tra và vào tên cấu kiện cũng như diện tích thép bố trí.

Bước 6: Tính toán thiết kế
Tính toán thiết kế kiểm tra cho Dầm Cột Dàn:

Bước 7: Xem và xác nhận các kết quả tính toán
Kết quả dạng đồ hoạ:

• Sơ đồ : Hiển thị sơ đồ kết cấu
• Bài toán thiết kế: Bật tắt chế độ xem thiết kế hoặc kết quả thẩm tra.
• Tiết diện sơ bộ cột: Rdsuite cho phép xác định sơ bộ tiết diện của cột (diện tích, kích thước của cột) trên cơ sở tĩnh tải và hoạt tải.
• Mặt bằng nội lực lớn nhất của cột và được ghi chú tại đỉnh cột.
• Cốt thép khung: Sơ đồ thép dầm + Cột.
• Cốt thép cột M33: Nếu tính toán thép cột theo TCVN 5574-91 hoặc TCVN 356-2005 cho từng phương riêng rẽ thì chính là diện tích cốt thép cột với cặp nội lực N-M33 (Mô men xoay quanh trục 3). Còn nếu chọn TCVN kết hợp BS 8110 thì chính là thép với cặp N-M33+M22, thép phân bố đều theo chu vi.
• Cốt thép cột M22: Nếu tính toán thép cột theo TCVN 5574-91 hoặc TCVN 356-2005 cho từng phương riêng rẽ thì chính là diện tích cốt thép cột với cặp nội lực N-M22 (Mô men xoay quanh trục 2).
• Mặt bằng thép cột: Vẽ thép cột theo mặt bằng. - Hệ số nén cột: Trong thiết kế cột nhà cao tầng , thiết kế kháng chấn, hệ số nén cột là một trong những chỉ tiêu đánh giá cột có làm việc trong giới hạn đàn hồi hay không.
• Kiểm tra tiết diện thép: Thể hiện kết quả kiểm tra cấu kiện thép về cường độ (ứng suất pháp, tiếp) và ổn định (cục bộ, tổng thể).
• Cốt thép sàn M11+, M11- : Thép sàn ứng với mô men 1-1 + (Mô men dương, âm song song với trục 1).
• Cốt thép sàn M22+, M22- : Thép sàn ứng với mô men 1-1 + (Mô men dương, âm song song với trục 2).
• Cốt thép vách: Diện tích thép dọc thiết kế của vách.
• Thép khung từ etabs: Kết quả thiết kế lấy từ Etabs.

Kết quả dạng báo cáo:

Muốn xuất kết quả thiết kế kiểm tra ra Excel chọn nút trên thanh công cụ.
Chi tiết thiết kế:

Chọn chi tiết dầm hoặc cột (hay bấm nút trên thanh công cụ), sau đó trên màn hình đồ hoạ chọn các phần tử muốn xem, kết thúc chọn ấn phím phải chuột. Rdsuite sẽ hiện lên một bảng kết quả chi tiết thiết kế của phần tử như sau:

• Trượt trên danh sách các phần tử được chọn để xem chi tiết thiết kế của phần tử. Chọn biểu đồ bao , sơ đồ thép muốn xem trong hộp Biểu đồ.
• Nếu trong bài toán thẩm tra, thì check Bài toán thẩm tra sẽ được chọn. Xem và chỉnh lại tên cấu kiện, diện tích thép bố trí, và chọn thay đổi cho tất cả cấu kiện được chọn hay chỉ cấu kiện trong tầng...
• Chọn báo cáo để xuất các kết quả thiết kế ra Excel.
• Chọn In để in biểu đồ bao ra máy in.

SỬ DỤNG PHẦN MỀM RDSUITE TÍNH TOÁN MÓNG , MÓNG LỆCH TÂM

I. Đặt vấn đề:
Trong thiết kế móng công trình, móng có cột đặt lệch tâm gặp ở hầu hết công trình. Như vậy sẽ phát sinh mô men lệch tâm trong móng M= N*e. Các kỹ sư thiết kế thường rất khó phân bố mô men này cho các thành phần của móng. Hiện nay có một số cách giải quyết về việc phân bố mô men này như sau:

• Thiên về an toàn, cho cọc hoặc nền chịu hoàn toàn mô men. Với quan điểm này sẽ dẫn đến cọc hay nền có ứng suất phân bố hình tam giác gần vị trí cột, móng chịu nén nhiều hơn còn xa cột thì móng chịu nén ít hơn, thậm chí trong một số trường hợp móng hoặc cọc lại chịu kéo, do đó bố trí cọc phải nhiều hơn và kích thước móng cũng phải lớn hơn dẫn đến lãng phí..
• Coi như hệ giằng móng chịu hoàn toàn mô men lệch tâm. Như vậy phải chọn giằng móng đủ độ cứng. Mà ngay cả khi giằng đủ độ cứng thì mô men lệch tâm đó vẫn truyền một phần không nhỏ về cọc và nền. Do đó thiết kế theo quan điểm này sẽ dẫn đến chọn giằng cao và to để đủ khả năng chịu mô men lệch tâm.
• Coi hệ giằng, móng (nền, cọc, đài) và cột làm việc đồng thời với nhau. Mô men sẽ được phân bố cho các thành phần dựa vào mối tương quan độ cứng. Để giải quyết bài toán này sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để mô hình và tính nội lực, phản lực trong hệ , đồng thời áp dụng một số phương pháp lý thuyết cũng như thực nghiệm để tính lún của cọc cũng như nền. Trong bài báo này chúng tôi đi sâu vào phân tích tính toán theo cách thứ 3, so sánh với các phương pháp khác đồng thời giới thiệu về phần mềm RDSUITE mà chúng tôi đó nghiên cứu và phát triển để giải quyết bài toán này.

II. Phần mô hình và tính toán
1. Mô hình hoá móng
Đài cọc, cọc giằng và cột được mô hình thành các phần tử khối solid với những đặc trưng vật liệu của bê tông cấu tạo. Nền và cọc được mô hình thành các gối lò so (spring) với độ cứng Ks cần xác định. 2. Xác định lún của cọc và nền (Sl)
a. Xác định lún của nền theo mô hình Bussiness
Theo mô hình này, nền được xem như một nửa không gian có giới hạn phía trên là một mặt phẳng vô hạn. Một tải trọng tập trung P tác dụng lên mặt nền gây ra tại mọi điểm trên mặt nền một độ lún tương ứng xác định theo công thức Boussinesq:
b. Xác lún của cọc: Có thể chọn các phương pháp tính sau 3. Tính toán phản lực và chuyển vị của gối lò so (Sc):
Giải bài toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn để xác định chuyển vị và phản lực của lũ so Sc. Sau đó kiểm tra điều kiện |Sl-Sc| < e .Nếu thoả mãn thì xác định mô men trong đài và giằng để tính thép. Còn không thoả mãn lại quay lại bước 2.
III. Xây dựng mô đun phần mềm
Rdsuite là phần mềm phân tích và thiết kế kết cấu theo tiờu chuẩn Việt nam và một số tiêu chuẩn nước ngoài vẫn thường sử dụng ở Việt nam. Trong phiên bản mới chúng tôi đã bổ sung mô đun phân tích thiết kế móng. Mô đun này tính móng lệch tâm theo cả 3 cách tính: mô men được phân chỉ cho móng, bài toán đồng thời hay chỉ có hệ giằng chịu. Trong phân tích đồng thời thì độ cứng của cọc được phần mềm xác định theo cả 3 phương pháp: theo tiêu chuẩn, theo P.Midline và theo nén tĩnh. Ngoài ra phần mềm đọc phản lực từ SAP2000, ETABS hay STAAPRO nên rất thuận tiện cho người sử dụng. Dưới đây là một số hình ảnh của phần mềm.

IV. Ví dụ tính toán và so sánh
Cột kích thước 600x600 đặt lệch tâm ra mép đài có tải trọng N=220 Tấn. Đài gồm 6 cọc kích thước 300x300 dài 36m, sức chịu tải tính toán của cọc là 60 Tấn. Hệ giằng cao có tiết diện 300x800. Xét 3 trường hợp coi cọc chịu hoàn toàn mô men lệch tâm, giằng chịu mô men và móng, giằng và cột làm việc đồng thời

Nhận xét: - Phản lực đầu cọc theo 3 cách tính phản ánh đúng những nhận xét trong phần đặt vấn đề của bài báo. Trong phương pháp đồng thời giữa Rdsuite và SAFE có khác nhau 4.9%. Nguyên nhân là do Rdsuite mô hình đài, cột và giằng là các phần tử khối (solid) còn Safe mô hình đài là phần tử tấm (shell) còn giằng, cột là phần tử thanh (frame). V. Kết luận Tính toán đồng thời làm việc giữa móng, cọc ,đài cọc, giăng móng là hết sức cần thiết, phản ánh trung thực sự làm việc của kết cấu. Hơn nữa từ trước đến nay thường bỏ qua sự làm việc của các giằng móng. Phần mềm RDSUITE trợ giúp cho quá trình tính toán và cho lời giải sát với thực tế hơn.