Phân tích kết cấu thép cho dự án Le{0}}Tigre Warehouse ở New Caledonia(một phần)

Phân tích lực kết cấu thép bằng phần mềm 3D3S (dành cho dự án kết cấu thép 3 tầng ở New Caledonia)

Phần mềm 3D3S, phần mềm thiết kế và phân tích kết cấu chuyên nghiệp dành cho kết cấu thép, được sử dụng để tiến hành phân tích lực toàn diện cho dự án kết cấu thép 3-tầng ở New Caledonia, đảm bảo tính hợp lý, an toàn và ổn định của thiết kế kết cấu. Kết hợp với điều kiện làm việc thực tế của dự án và các hạn chế về môi trường, phần mềm sẽ hoàn thành việc tính toán và xác minh lực lượng trong toàn bộ quá trình, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật đáng tin cậy cho việc thiết kế và xây dựng dự án.

Quy trình phân tích lực và các nội dung chính dựa trên phần mềm 3D3S như sau: Đầu tiên, thiết lập mô hình ba chiều của kết cấu thép 3-tầng trong phần mềm, nhập chính xác các tham số kết cấu như tiết diện cấu kiện, dạng liên kết và đặc tính vật liệu (phù hợp với mác thép và thông số kỹ thuật thực tế của dự án). Sau đó, tải tất cả các tải trọng liên quan vào mô hình, bao gồm tĩnh tải (trọng lượng bản thân của thép, tấm sàn và các tải trọng cố định khác), hoạt tải (tải sử dụng sàn, tải trọng người và thiết bị), tải trọng gió và tải trọng địa chấn tương ứng với vị trí địa lý của New Caledonia, để mô phỏng trạng thái lực thực tế của kết cấu một cách toàn diện.

Trong quá trình phân tích, phần mềm tiến hành tính toán phần tử hữu hạn trên từng cấu kiện thép (cột, dầm, xà gồ...) và các nút liên kết, tập trung kiểm tra lực dọc trục, lực cắt, mô men uốn và độ võng của cấu kiện cũng như khả năng chịu lực và độ ổn định của các nút. Đối với các bộ phận ứng suất chính của kết cấu 3 tầng (như liên kết giữa các tầng, đáy cột và các bộ phận chịu tải trọng tập trung), phần mềm thực hiện phân tích ứng suất cục bộ để tránh biến dạng cục bộ hoặc hư hỏng do ứng suất quá mức gây ra.

Ngoài ra, phần mềm 3D3S có thể mô phỏng phản ứng động của kết cấu dưới tải trọng địa chấn và gió mạnh, xác minh xem độ cứng và độ dẻo của kết cấu có đáp ứng yêu cầu thiết kế hay không, đồng thời tối ưu hóa kích thước tiết diện và hình thức liên kết của các bộ phận theo kết quả phân tích, để đạt được sự cân bằng giữa an toàn kết cấu và hiệu quả kinh tế. Kết quả phân tích cho thấy dự án kết cấu thép 3{4}}tầng ở New Caledonia đáp ứng các tiêu chuẩn thiết kế liên quan và có thể chịu được nhiều tải trọng thiết kế khác nhau một cách an toàn, đảm bảo dự án vận hành ổn định lâu dài.

 

1 Mã thiết kế

"Quy tắc thiết kế kết cấu thép" (GB50017-2003)

"Thông số tải trọng kết cấu tòa nhà" (GB50009-2012)

"Quy tắc thiết kế công trình chịu động đất" (GB50011-2010)

"Mã thiết kế nền móng công trình" (GB50007-2011)

“Mã Hàn Thép” (GB50661-2011)

“Thông số kỹ thuật kết nối bu lông thép” (JGJ82-2011)

2 Mô hình tính toán

Mô hình tính toán (Vòng tròn biểu thị các hạn chế)

3 Tải và Kết hợp

Hệ số quan trọng về cấu trúc: 1,00

3.1 Tải nút

3.2 Tải phần tử

1) Số hồ sơ: 0

* Tải trọng bề mặt:

KHÔNG.	Loại tải	Chế độ phân phối	Yếu tố hình dạng	Tải giá trị (Áp lực gió tham khảo) kN/m2
1	Tải chết	Elem một chiều	--	4.00
2	Tải chết	Elem một chiều	--	0.40

Sơ đồ tải trọng bề mặt:

Số tải bề mặt. 1 Sơ đồ phân bố (Các phần tử đường liền nét được gán tải cho )

Số tải bề mặt. 2 Sơ đồ phân bố (Các phần tử đường liền nét được gán tải cho )

2) Trường hợp số: 1

* Tải trọng bề mặt:

KHÔNG.	Loại tải	Chế độ phân phối	Yếu tố hình dạng	Tải giá trị (Áp lực gió tham khảo) kN/m2
1	Tải trực tiếp	Elem một chiều	--	10.00
2	Tải trực tiếp	Elem một chiều	--	0.30

Sơ đồ tải trọng bề mặt:

Số tải bề mặt. 1 Sơ đồ phân bố (Các phần tử đường liền nét được gán tải cho )

Số tải bề mặt. 2 Sơ đồ phân bố (Các phần tử đường liền nét được gán tải cho )

3) Trường hợp số: 2

* Tải trọng bề mặt:

KHÔNG.	Loại tải	Chế độ phân phối	Yếu tố hình dạng	Tải giá trị (Áp lực gió tham khảo) kN/m2
1	Tải trọng gió	Elem một chiều	0.80	2.55
2	Tải trọng gió	Elem một chiều	-0.50	2.55
3	Tải trọng gió	Elem một chiều	-0.70	2.55
4	Tải trọng gió	Elem một chiều	-0.60	2.55
5	Tải trọng gió	Elem một chiều	-0.50	2.55

Sơ đồ tải trọng bề mặt:

Số tải bề mặt. 1 Sơ đồ phân bố (Các phần tử đường liền nét được gán tải cho )

Số tải bề mặt. 2 Sơ đồ phân bố (Các phần tử đường liền nét được gán tải cho )

Số tải bề mặt. 3 Sơ đồ phân bố (Các phần tử đường liền nét được gán tải cho )

Số tải bề mặt. 4 Sơ đồ phân bố (Các phần tử đường liền nét được gán tải cho )

Số tải bề mặt. 5 Sơ đồ phân bố (Các phần tử đường liền nét được gán tải cho )

4) Trường hợp số: 3

* Tải trọng bề mặt:

KHÔNG.	Loại tải	Chế độ phân phối	Yếu tố hình dạng	Tải giá trị (Áp lực gió tham khảo) kN/m2
1	Tải trọng gió	Elem một chiều	0.80	2.55
2	Tải trọng gió	Elem một chiều	-0.50	2.55
3	Tải trọng gió	Elem một chiều	-0.70	2.55

Sơ đồ tải trọng bề mặt:

Số tải bề mặt. 1 Sơ đồ phân bố (Các phần tử đường liền nét được gán tải cho )

Số tải bề mặt. 2 Sơ đồ phân bố (Các phần tử đường liền nét được gán tải cho )

Số tải bề mặt. 3 Sơ đồ phân bố (Các phần tử đường liền nét được gán tải cho )

4.1.2 Lực bao bọc

 

Hiển thị màu bằng lực dọc trục tối đa N (kN);

Lực dọc trục cực đại N của 10 phần tử (Đơn vị: m,kN,kN.m)

KHÔNG.	Elem	Số kết hợp	Số kết hợp	Vị trí	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	122	3	1	0.000	50.9	53.9	-0.0	0.0	0.0	47.1
2	125	3	1	0.000	45.3	66.3	0.1	0.0	-0.2	69.6
3	118	3	1	0.000	45.3	66.4	0.0	-0.0	-0.0	69.8
4	128	3	1	0.000	40.9	-4.1	0.0	-0.0	-0.2	-6.4
5	695	3	1	0.000	37.3	-4.3	-0.0	-0.0	0.0	-8.5
6	468	6	4	1.704	31.3	-46.2	-0.0	-0.0	-0.0	0.0
7	733	6	4	1.663	30.1	-35.9	-0.0	0.0	0.0	0.0
8	90	3	1	0.000	27.2	-96.3	-0.1	0.0	0.2	-124.3
9	89	3	1	0.000	27.2	123.1	0.2	0.0	-0.3	129.8
10	694	3	1	0.000	25.7	0.7	-0.0	-0.0	0.0	5.1

 

Hiển thị màu theo lực dọc trục tối thiểu N (kN);

Lực dọc trục tối thiểu N của 10 phần tử (Đơn vị: m,kN,kN.m)

KHÔNG.	Elem	Số kết hợp	Số kết hợp	Vị trí	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	396	3	1	3.550	-1091.9	-0.1	0.3	-0.0	0.6	0.2
2	480	3	1	3.550	-1081.1	-0.8	4.6	0.0	5.3	1.3
3	383	3	1	0.000	-1053.7	-0.5	0.8	-0.0	-1.5	0.0
4	392	3	1	0.000	-1035.5	1.3	0.6	-0.0	-0.9	1.1
5	476	3	1	0.000	-1028.6	1.7	4.3	-0.0	-5.0	1.7
6	413	3	1	3.550	-1028.1	0.0	-1.9	-0.0	-2.1	-0.1
7	469	3	1	0.000	-1019.9	-0.5	4.1	-0.0	-4.8	0.1
8	390	3	1	0.000	-1019.3	-0.6	0.6	0.0	-0.9	-0.9
9	385	3	1	0.000	-1017.4	0.6	0.6	-0.0	-1.1	1.0
10	474	3	1	0.000	-1012.6	-0.2	4.0	0.0	-4.7	-0.2

 

Hiển thị màu theo mômen uốn tối đa M2 (kN.m);

Mômen uốn cực đại M2 của 10 phần tử (Đơn vị: m,kN,kN.m)

KHÔNG.	Elem	Số kết hợp	Số kết hợp	Vị trí	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	493	3	1	0.000	-269.8	-2.9	-40.9	-0.0	70.0	-4.3
2	484	3	1	0.000	-274.8	-2.1	-40.9	-0.0	68.6	0.7
3	491	3	1	0.000	-270.1	-1.2	-39.6	0.0	68.1	-2.8
4	486	3	1	0.000	-271.0	-0.6	-39.5	-0.0	68.1	-2.5
5	496	3	1	0.000	-274.2	2.8	-35.4	-0.0	56.6	6.8
6	375	3	1	3.200	-242.4	-2.7	29.7	-0.0	44.5	4.4
7	366	3	1	3.200	-228.7	-0.4	29.5	0.0	44.4	-2.0
8	368	3	1	3.200	-243.2	0.2	28.8	-0.0	42.9	-0.3
9	373	3	1	3.200	-241.2	-0.5	28.8	0.0	42.9	0.5
10	378	3	1	3.200	-243.1	0.0	26.9	0.0	42.0	-0.1

 

Hiển thị màu theo mômen uốn tối thiểu M2 (kN.m);

Mômen uốn tối thiểu M2 của 10 phần tử (Đơn vị: m,kN,kN.m)

KHÔNG.	Elem	Số kết hợp	Số kết hợp	Vị trí	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	484	3	1	3.200	-277.4	-2.1	-40.9	-0.0	-62.4	7.3
2	493	3	1	3.200	-272.4	-2.9	-40.9	-0.0	-60.8	4.9
3	491	3	1	3.200	-272.7	-1.2	-39.6	0.0	-58.5	1.2
4	486	3	1	3.200	-273.6	-0.6	-39.5	-0.0	-58.5	-0.5
5	496	3	1	3.200	-276.7	2.8	-35.4	-0.0	-56.6	-2.2
6	375	3	1	0.000	-239.8	-2.7	29.7	-0.0	-50.5	-4.3
7	366	3	1	0.000	-226.1	-0.4	29.5	0.0	-49.9	-3.3
8	368	3	1	0.000	-240.7	0.2	28.8	-0.0	-49.2	0.3
9	373	3	1	0.000	-238.6	-0.5	28.8	0.0	-49.2	-1.1
10	378	3	1	0.000	-240.5	0.0	26.9	0.0	-44.0	-0.1

 

Hiển thị màu theo mômen uốn tối đa M3 (kN.m);

Mômen uốn cực đại M3 của 10 phần tử (Đơn vị: m,kN,kN.m)

KHÔNG.	Elem	Số kết hợp	Số kết hợp	Vị trí	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	66	3	1	0.000	-38.9	148.5	0.0	0.0	-0.0	158.2
2	38	3	1	0.000	-38.9	145.4	0.0	0.0	-0.0	156.8
3	167	3	1	0.000	25.1	144.1	-0.0	0.0	0.0	154.7
4	45	3	1	0.000	-37.4	145.2	-0.0	0.0	0.1	154.7
5	59	3	1	0.000	-37.4	145.1	0.0	-0.0	-0.1	154.6
6	153	3	1	0.000	18.8	144.4	-0.0	-0.0	0.0	154.4
7	175	3	1	5.800	-0.9	-146.3	0.0	-0.0	0.1	151.1
8	176	3	1	0.000	-1.5	134.8	0.0	0.0	-0.1	151.1
9	536	3	1	0.000	1.7	145.2	0.3	0.0	-0.3	151.0
10	52	3	1	0.000	-25.9	140.5	0.0	0.0	-0.0	148.2

 

Hiển thị màu theo mômen uốn tối thiểu M3 (kN.m);

Mômen uốn tối thiểu M3 của 10 phần tử (Đơn vị: m,kN,kN.m)

KHÔNG.	Elem	Số kết hợp	Số kết hợp	Vị trí	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	174	3	1	3.250	-1.1	-0.0	0.0	0.0	0.0	-219.0
2	630	3	1	3.250	0.9	-0.0	0.0	0.0	-0.0	-219.0
3	181	3	1	3.250	-1.1	-0.0	0.0	-0.0	0.0	-219.0
4	188	3	1	3.250	-2.2	-0.0	0.0	-0.0	0.0	-214.1
5	195	3	1	3.250	-1.9	-0.0	0.0	-0.0	0.0	-214.1
6	616	3	1	3.250	1.3	-0.0	-0.0	-0.0	0.0	-214.1
7	209	3	1	3.250	-2.2	-0.0	0.0	-0.0	0.0	-214.1
8	602	3	1	3.250	1.1	-0.0	-0.0	0.0	-0.0	-214.1
9	623	3	1	3.250	1.4	-0.0	0.0	-0.0	-0.0	-214.1
10	609	3	1	3.250	1.3	-0.0	-0.0	0.0	0.0	-214.1

4.2 Chuyển vị

4.2.1 Chuyển vị kết hợp

 

Tổ hợp 1: Uz(mm)

 

Tổ hợp 2: Uz(mm)

 

Tổ hợp 3: Uz(mm)

 

Tổ hợp 4: Uz(mm)

 

Tổ hợp 5: Uz(mm)

 

Tổ hợp 6(1): Uz(mm)

 

Tổ hợp 6(2): Uz(mm)

 

Tổ hợp 6(3): Uz(mm)

 

Tổ hợp 6(4): Uz(mm)

5 kết quả thiết kế

Chất liệu 2:

Q235: Mô đun trẻ: 2,06 * 10⁵N/mm²;Tỷ lệ Poisson: 0,30;Hệ số mở rộng: 1,20*10^-5;Mật độ: 7850kg/m³.

Q345: Mô đun trẻ: 2,06 * 10⁵N/mm²;Tỷ lệ Poisson: 0,30;Hệ số mở rộng: 1,20*10^-5;Mật độ: 7850kg/m³.

5.1 Biểu đồ kết quả thiết kế

Tỷ lệ ứng suất tối đa là 0,92.

Tỷ lệ căng thẳng

 

Ghi chú:

Trên đây chỉ là một phần nhỏ của toàn bộ báo cáo.