pfd 2015 - hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế móng cọc
TRANSCRIPT
Hà Nội - 2015
KetcauSoft Group – Phát triển phần mềm thiết kế kết cấu Việt Nam
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG
PFD 2015 - PHẦN MỀM THIẾT KẾ MÓNG CỌC
(ÁP DỤNG TCVN 10304:2014)
Xuất bản lần 1
http://www.ketcausoft.com
1 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU – CƠ SỞ TÍNH TOÁN ............................................................................................ 2
PHẦN 1 - CÁC BƢỚC THỰC HIỆN TÍNH TOÁN .............................................................................. 3
PHẦN 2. XUẤT DỮ LIỆU TỪ ETABS VÀ NHẬP VÀO PHẦN MỀM PFD .......................................... 4
2.1. Xuất dữ liệu từ Etabs .............................................................................................................. 4
2.1.1. Xuất dữ liệu từ Etabs 9.7 ................................................................................................. 4
2.1.2. Xuất dữ liệu từ Etabs 2013 trở lên ................................................................................... 6
2.2. Nhập dữ liệu phản lực chân cột .............................................................................................. 8
PHẦN 3 – THIẾT LẬP CÁC ĐẶC TRƢNG VỀ CÔNG TRÌNH, LOẠI CỌC, TẢI TRỌNG ................... 9
3.1. Đặc điểm công trình................................................................................................................ 9
3.2. Sức chịu tải của cọc ............................................................................................................. 10
3.3. Phân loại tải trọng ................................................................................................................. 10
3.4. Khoảng cách giữa các cọc và Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài .................................. 11
PHẦN 4 – THỰC HIỆN TÍNH TOÁN SƠ BỘ ................................................................................... 12
PHẦN 5 – THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO ĐÀI CỌC ............................................................................ 13
PHẦN 6 – XUẤT KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ......................................................................................... 14
6.1. Xuất kết quả tính toán........................................................................................................... 14
6.2. Tùy biến mẫu file Excel ......................................................................................................... 14
PHẦN 7 - CÁC CÔNG CỤ NÂNG CAO ........................................................................................... 16
7.1. Tính toán cho đài dƣới nhiều cột .......................................................................................... 16
7.2. Thay đổi thông tin về đài cọc ................................................................................................ 17
7.3 Xem thông tin về tải trọng ...................................................................................................... 18
7.4. Xuất mặt bằng cọc ra file AutoCAD ...................................................................................... 18
7.5. Xuất dữ liệu ra file SAFE ...................................................................................................... 18
http://www.ketcausoft.com
2 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
PHẦN MỞ ĐẦU – CƠ SỞ TÍNH TOÁN
Phần mềm PFD 2015 đƣợc tính toán trên cơ sở TCVN 10304:2014, tên của các mục đƣợc đề cập
dƣới đây đƣợc hiểu là thuộc tiêu chuẩn này.
Một số thay đổi trong tiêu chuẩn này so với tiêu chuẩn móng cọc cũ (TCXD 205:1998) đƣợc trình
bày tại đây: http://www.thuvien.ketcausoft.com/pages/P14102701-nhung-diem-moi-trong-tieu-
chuan-thiet-ke-mong-coc-tcvn-10304-2014.php
http://www.ketcausoft.com
3 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
PHẦN 1 - CÁC BƯỚC THỰC HIỆN TÍNH TOÁN
Các bƣớc cơ bản để thực hiện bài toán thiết kế đài cọc sử dụng phần mềm PFD
1. Nhập dữ liệu nội lực chân cột từ file *.mdb xuất ra bởi Etabs
2. Thiết lập các đặc trƣng về công trình, loại cọc, tải trọng v.v...
3. Thực hiện tính toán sơ bộ
4. Thiết kế cốt thép cho đài cọc
5. Xuất kết quả tính toán
Để thực hiện bƣớc (1), ngƣời dùng click vào các nút lệnh Đọc file *.mdb trên thanh công cụ. Phụ
thuộc vào phiên bản Etabs mà sử dụng nút lệnh tƣơng ứng (hình 1.1)
Để thực hiện các bƣớc (2) ngƣời dùng click vào nút lệnh tƣơng ứng trong menu Thiết lập
Để thực hiện bƣớc (3), ngƣời dùng click vào nút lệnh Tính toán trên thanh công cụ, hoặc sử dụng
menu Tính toán
Để thực hiện bƣớc (4), ngƣời dùng chọn đài cọc cần thiết kế và click nút lệnh Thêm (hình 1.2)
Để thực hiện bƣớc (5), ngƣời dùng click vào menu File > Xuất dữ liệu > Xuất bảng tính đài cọc
Hình 1.1 – Nút lệnh đọc file *.mdb trên thanh công cụ
Hình 1.2 – Click vào nút lệnh để thực hiện tính toán
Người dùng có thể nhấn phím tắt F5 để thực hiện tính toán
http://www.ketcausoft.com
4 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
PHẦN 2. XUẤT DỮ LIỆU TỪ ETABS VÀ NHẬP VÀO PHẦN MỀM PFD
Ngƣời dùng thực hiện việc xuất dữ liệu phản lực chân cột từ phần mềm Etabs ra file *.mdb, sau đó
nhập file này vào trong phần mềm PFD để lấy thông tin về lƣới cột và phản lực chân cột.
2.1. Xuất dữ liệu từ Etabs
Lƣu ý khi tiến hành xuất dữ liệu phản lực chân cột từ Etabs
1. File Etabs phải là file đã phân tích xong nội lực. Mô hình trong Etabs phải là mô hình chân
cột đƣợc liên kết ngàm hoặc gối tựa; không phải là sơ đồ spring.
2. Cần đảm bảo không có đối tƣợng nào đƣợc chọn trƣớc khi xuất file *.mdb. Để đảm bảo
điều này, hãy click menu Select > Clear Selection để bỏ chọn toàn bộ các đối tƣợng. Nếu
menu này đang bị mờ (không click đƣợc) có nghĩa là không có đối tƣợng nào đang đƣợc
chọn.
3. Bạn có thể lựa chọn một trong các đơn vị: T, kN, kG, N, m, cm, mm khi xuất dữ liệu. Riêng
đối với trƣờng hợp mô hình đƣợc nhập từ AutoCAD; thì đơn vị của chiều dài phải là đơn vị
đã chọn khi nhập từ AutoCAD.
2.1.1. Xuất dữ liệu từ Etabs 9.7
Bước 1 Click menu File > Export > Save Input/Output as Access Database File
Bước 2 Trong cửa số Choose Tables, chọn Select Cases/Combos
http://www.ketcausoft.com
5 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
Bước 3 Trong cửa số Select Output, chọn các tổ hợp cần xuất nội lực, sau đó click OK
Bước 4 Chọn các bảng cần xuất, đối với phần mềm PFD, cần xuất 5 nhóm bảng nhƣ phía dƣới:
Building Data
Properties Definitions
Load Definitions
Point Assignments
Reactions
Sau đó click OK
http://www.ketcausoft.com
6 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
2.1.2. Xuất dữ liệu từ Etabs 2013 trở lên
Bước 1 Click menu File > Export > Etabs Tables to Access
Bước 2 Trong cửa số Choose Tables, click chuột phải vào Tables và chọn Modify Options ...
Bước 3 Trong cửa số Table Options, thực hiện các bƣớc sau:
Trong mục Load Patterns, chọn None
Trong mục Load Cases, chọn None
Trong mục Load Combinations, chọn các tổ hợp cần xuất nội lực
Sau đó click OK
http://www.ketcausoft.com
7 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
Bước 4 Chọn các bảng cần xuất, đối với phần mềm PFD, cần xuất 5 nhóm bảng nhƣ phía dƣới:
Project Setting
Structure Layout
Definitions
Assignments
Reactions
Sau đó click OK
Bước 5 Etabs sẽ yêu cầu chọn đơn vị, ngƣời dùng có thể chọn tùy ý một trong các đơn vị Tonf,
kgf, N, kN, m, cm, mm; sau đó click OK
Sau bƣớc 5; Etabs sẽ tiến hành xuất dữ liệu, ngƣời dùng cần quan sát thanh trạng thái ở góc dƣới
cùng bên trái của cửa sổ Etabs, thanh trạng thái sẽ thông báo khi việc xuất dữ liệu hoàn thành
http://www.ketcausoft.com
8 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
2.2. Nhập dữ liệu phản lực chân cột
Ngƣời dùng có thể nhập dữ liệu phản lực chân cột từ file MDB ngay sau khi khởi động phần mềm
bằng cách chọn phiên bản Etabs tƣơng ứng trên cửa sổ Khởi động nhanh
Hình 2.2.1 – Cửa sổ khởi động nhanh xuất hiện ngay sau khi khởi động phần mềm
Trong cửa sổ Khởi động nhanh, ngƣời dùng cũng có thể chọn Mở file cũ để mở các file đã thực
hiện trƣớc đó (lƣu dƣới dạng *.PFD); hoặc click Chọn sau để đóng cửa sổ Khởi động nhanh
Ngƣời dùng cũng có thể chọn mở file dữ liệu phản lực chân cột (*.MDB) từ menu File; hoặc thanh
công cụ, lƣu ý chọn đúng phiên bản Etabs đã sử dụng để xuất dữ liệu
Hình 2.2.2 – Các nút lệnh mở file MDB trên thanh công cụ
http://www.ketcausoft.com
9 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
PHẦN 3 – THIẾT LẬP CÁC ĐẶC TRƯNG VỀ CÔNG TRÌNH, LOẠI CỌC,
TẢI TRỌNG
Ngƣời dùng thực hiện việc thiết lập các thông số đầu vào, nhƣ Đặc trƣng về công trình, loại cọc,
phân loại tải trọng, khoảng cách giữa các cọc.
Để thực hiện việc thiết lập các thông số, ngƣời dùng click vào menu Thiết lập, và chọn các mục
tƣơng ứng
Hình 3.1 – Menu Thiết lập
3.1. Đặc điểm công trình
Click menu Thiết lập > Đặc điểm công trình:
Hình 3.2 – Đặc điểm công trình
Trong tiêu chuẩn TCVN 10304:2014, hệ số an toàn đƣợc thay thế bằng hệ thống các hệ số độ tin
cậy. Một trong các hệ số đó là hệ số độ tin cậy về tầm quan trọng của công trình (Hệ số tầm quan
trọng). Tiêu chuẩn phân loại công trình ra làm 3 loại có hệ số tầm quan trọng khác nhau (xem phụ
lục F của tiêu chuẩn), đối với các công trình thông thƣờng, hệ số này bằng 1.15
Trong tiêu chuẩn TCVN 10304:2014, ảnh hƣởng của nền đất dƣới đấy đáy đài cọc và đáy tầng
hầm đƣợc xét đến thông qua hệ số độ tin cậy phụ thuộc vào loại nền đất (Xem mục 7.1.11.b của
tiêu chuẩn). Thông thƣờng để thiên về an toàn, ngƣời dùng nên chọn loại nền đất: Đài cọc nằm
trên lớp đất biến dạng lớn.
http://www.ketcausoft.com
10 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
3.2. Sức chịu tải của cọc
Click menu Thiết lập > Sức chịu tải của cọc.
Hình 3.3 – Khai các loại cọc
Ngƣời dùng có thể thêm, hiệu chỉnh, xóa các loại cọc. Lƣu ý:
Một dự án có thể sử dụng nhiều loại cọc. Phần mềm theo mặc định sẽ tính toán dựa trên
loại cọc đầu tiên có trong danh sách. Ngƣời dùng có thể sử dụng loại cọc khác cho một số
đài bằng cách chọn nhóm đài đó và thay đổi thông tin đài cọc (xem Phần 7)
Thay vì thêm một loại cọc mới, ngƣời dùng hãy hiệu chỉnh thông tin của loại cọc mặc định
(ví dụ: CN1500); đây là cách làm nhanh nhất để khai báo loại cọc cho một dự án.
3.3. Phân loại tải trọng
Click Thiết lập > Danh sách và phân loại tải trọng
Hình 3.4 – Phân loại tải trọng
http://www.ketcausoft.com
11 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
Theo TCVN 10304:2014, mục 7.1.11, phần chú thích (2), cho phép tăng 20% tải trọng tính toán đối
với tổ hợp của tải trọng gió. Để thực hiện điều này trong tính toán, ngƣời dùng cần chỉ định cho
phần mềm các tổ hợp có tải trọng gió bằng cách tick vào tên các tổ hợp đó trong danh sách các tổ
hợp (xem hình 3.4).
3.4. Khoảng cách giữa các cọc và Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài
Click vào menu Thiết lập > Các thông số khác
Hình 3.5 – Xác định khoảng cách tối thiểu giữa các cọc và Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài
Chức năng này cho phép ngƣời dùng chỉ định khoảng cách tối thiểu giữa các cọc (tham khảo mục
8.13 của tiêu chuẩn).
Thông thƣờng có thể áp dụng:
Với cọc ép, chủ yếu là cọc treo, chọn khoảng cách giữa các tim cọc là 3D
Với cọc khoan nhồi, nếu đƣợc chống vào lớp cuội sỏi, có thể chọn khoảng cách giữ các tim
cọc là 2.5D
Chức năng này cũng cho phép ngƣời dùng chỉ định khoảng cách từ mép cọc đến mép đài; theo
TCVN 10304:2012 thì khoảng cách này thông thƣờng bằng 250.
http://www.ketcausoft.com
12 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
PHẦN 4 – THỰC HIỆN TÍNH TOÁN SƠ BỘ
Bƣớc tính toán sơ bộ cho phép ngƣời dùng xác định sơ bộ số cọc dựa trên những thông số mặc
định. Để hiệu chỉnh các thông số mặc định, xem Phần 7.
Để thực hiện tính toán sơ bộ, ngƣời dùng click vào nút lệnh Tính toán
Hình 4.1 – Click vào Tính toán
Người dùng cũng có thể nhấn phím F5 để thực hiện Tính toán.
Hình 4.2 – Kết quả tính toán sơ bộ là sơ đồ bố trí cọc
Kết quả tính toán sơ bộ là sơ đồ bố trí cọc. Trên mặt bằng cũng thể hiện giá trị cho thấy mức độ
huy động sức chịu tải của cọc trong đài thông qua tỉ số giữa Sức chịu tải / Tải trọng đầu cọc. Ví
dụ đối với hình 4.2, tại đài cọc ở vị trí giao trục X2 - Y7; tỉ số này bằng 1.18. Tỉ số này ≥ 1 cho thấy
đài cọc đảm bản khả năng chịu tải của cọc. Tỉ số này trong thiết kế tối ƣu cần xấp xỉ bằng 1. Thông
thƣờng trong tính toán sơ bộ; tỉ số này > 1.
http://www.ketcausoft.com
13 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
PHẦN 5 – THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO ĐÀI CỌC
Sau khi thực hiện tính toán sơ bộ, để thiết kế cốt thép cho đài cọc, ngƣời dùng tiến hành theo các
bƣớc sau:
Bước 1 Chọn đài cọc trên mặt bằng
Bước 2 Click vào Thêm
Bước 3 Kiểm tra các thông số, đặc biệt là thông số về tiết diện Cột; bố trí cốt thép; Nhóm cốt
thép. Đặt tên cho đài cọc và click Hoàn Thành
http://www.ketcausoft.com
14 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
PHẦN 6 – XUẤT KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
6.1. Xuất kết quả tính toán
Chỉ xuất kết quả tính toán khi đã hoàn tất việc thiết kế cốt thép cho ít nhất 1 đài cọc (Phần 5).
Để xuất kết quả tính toán, ngƣời dùng click vào nút lệnh Xuất file Excel trên thanh công cụ (có biểu
tƣợng Excel) hoặc click menu File > Xuất dữ liệu > Xuất bảng tính đài cọc, cửa sổ Xuất file Excel
sẽ xuất hiện (hình 6.1). Cửa sổ này cho phép ngƣời dùng lựa chọn các kết quả sẽ xuất. Ngƣời
dùng sẽ có thể xuất toàn bộ hoặc chỉ một số các Đài cọc.
Ngƣời dùng cũng có thể chọn lựa kiểu mẫu file Excel sẽ xuất trong mục Chọn mẫu file Excel.
Chức năng này cho phép ngƣời dùng có thể tùy biến các loại mẫu file Excel (xem mục 6.2).
Sau khi thiết lập xong, ngƣời dùng click vào nút lệnh Xuất ra file Excel.
Hình 6.1 – Cửa số xuất file Excel
6.2. Tùy biến mẫu file Excel
Theo mặc định của phần mềm, các bản tính chỉ có ngôn ngữ Tiếng Việt. Ngƣời dùng có thể dựa
trên biểu mẫu có sẵn để tạo thành các file mẫu có song ngữ, hoặc ở ngôn ngữ khác, hoặc thay đổi
một số thông tin.
Để quản lý các mẫu file Excel, ngƣời dùng click menu Công cụ > Mở thư mục chứa mẫu bảng
tính, phần mềm sẽ mở thƣ mục chứa các mẫu bảng tính, trong đó mẫu mặc định là thƣ mục
Default.
Hình 6.2 – Thư mục chứa các file mẫu
http://www.ketcausoft.com
15 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
Để tạo một biểu mẫu mới, ngƣời dùng copy thƣ mục Default để tạo thƣ mục mới và đổi tên
Hình 6.2 – Tạo thư mục file mẫu mới
Do đƣợc copy từ thƣ mục Default, nên trong thƣ mục mới tạo sẽ có sẵn các file mẫu.
Lƣu ý:
Không đƣợc đổi tên các file này, mà chỉ đƣợc thay đổi nội dung.
Việc thay đổi nội dung file mẫu chỉ giới hạn trong việc chuyển các từ ngữ có sẵn, chuyển
các format nhƣ màu sắc, font chữ, không đƣợc thay đổi số lƣợng cột, không đƣợc xóa các
dòng chứa các nội dung có chữ màu đỏ, là vị trí mà dữ liệu sẽ đƣợc thay thế bởi phần mềm.
Hình 6.3 – Các file mẫu
Sau khi tạo mẫu file mới, tên của mẫu mới (ví dụ Song ngu) sẽ đƣợc thêm vào danh sách mà
ngƣời dùng có thể chọn lựa khi xuất bảng tính (xem mục 6.1)
http://www.ketcausoft.com
16 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
PHẦN 7 - CÁC CÔNG CỤ NÂNG CAO
7.1. Tính toán cho đài dưới nhiều cột
Chức năng này cho phép ngƣời dùng tính toán số lƣợng cọc cho các vị trí phức tạp nhƣ đài cọc
thang máy hoặc đài dƣới nhiều cột. Để thực hiện điều này, ngƣời dùng thực hiện các bƣớc sau:
Bước 1 Click chuột phải và chọn Chế độ chọn gối
Bước 2 Quét chọn các gối cần nhóm (các gối sẽ cùng chung một đài cọc)
Bước 3 Tiếp tục click chuột phải và chọn Tạo nhóm mới
http://www.ketcausoft.com
17 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
Bước 4 Sau bƣớc 3, ngƣời dùng có thể thực hiện tính toán, phần mềm sẽ tổng hợp tải trọng và
tính toán số lƣợng cọc nhóm vừa tạo
7.2. Thay đổi thông tin về đài cọc
Để thực hiện, ngƣời dùng chọn đài cọc, sau đó click chuột phải, và chọn Hiệu chỉnh thông tin đài
cọc, cửa số Hiệu chỉnh thông tin đài cọc xuất hiện cho phép ngƣời dùng thay đổi các thông tin:
Loại cọc, phục vụ cho công trình có sử dụng nhiều loại cọc
Chiều dày đài cọc và chiều dày lớp đất trên đài
Tải trọng phụ thêm trên đài
Cố định số lƣợng Cọc trong đài (bài toán kiểm tra)
Hình 7.1 – Hiệu chỉnh thông tin đài cọc
Sau khi click Hoàn thành, ngƣời dùng tiến hành tính toán để áp dụng các thay đổi.
http://www.ketcausoft.com
18 PFD 2015 - Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm
7.3 Xem thông tin về tải trọng
Chức này cho phép ngƣời dùng kiểm soát đƣợc tải trọng, bao gồm giá trị của tải trọng, và đánh giá
đƣợc trƣờng hợp tải trọng nào là tải trọng nguy hiểm nhất trong các trƣờng hợp.
Để thực hiện, ngƣời dùng chọn đài cọc, sau đó click chuột phải, và chọn Thống kê tải trọng, bảng
thống kê các trƣờng hợp tải trọng và hệ số an toàn đi kèm sẽ xuất hiện nhue hình 7.2
Hình 7.2 – Thông tin về tải trọng
7.4. Xuất mặt bằng cọc ra file AutoCAD
Phần mềm có chức năng xuất mặt bằng cọc ra file AutoCAD (DXF), để thực hiện, ngƣời dùng click
menu File > Xuất dữ liệu > Sang file AutoCAD (*.DXF)
7.5. Xuất dữ liệu ra file SAFE
Phần mềm PDF chỉ tính toán đƣợc cho bài toán với các giả thiết: đài chịu tải trọng đúng tâm và đài
tuyệt đối cứng. Bên cạnh đó, đối với các trƣờng hợp phức tạp nhƣ đài cọc thang máy hay đài dƣới
nhiều cột, thì PFD chỉ đƣa ra đƣợc số lƣợng cọc mà không thể tính toán đƣợc cốt thép, do sự phân
phối nội lực trong đài cọc trong trƣờng hợp đó rất phức tạp và cần phải giải quyết bằng phần mềm
phần tử hữu hạn.
Do đó, phần mềm PFD có chức năng xuất dữ liệu ra file SAFE để phục vụ tính toán các đài cọc
phức tạp; phần mềm sẽ xuất dữ liệu về vị trí cọc, kích thƣớc đài cọc và thông tin về tải trọng.
Để xuất dữ liệu ra file SAFE, ngƣời dùng click vào menu File > Xuất dữ liệu > Sang file SAFE