Ðề: ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Câu hỏi của em quá ngắn nên chưa hết ý.Em hỏi là có phải thực tế khi thiết kế ở một số nước, người ta không làm các kiểu chất tải như ta không.
Một số tài liệu nói rằng không cần vì chỉ hơn kém 5% thôi.

Ðề: ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Ý của em không phải là một bài viết hướng dẫn làm thế nào để tổ hợp tải trọng hay tổ hợp nội lực mà là so sánh sự khác nhau giữa 2 phương pháp này, tại sao theo tiêu chuẩn quy định "Tổ hợp nội lực" mà mình vẫn có thể làm theo "Tổ hợp tải trọng", trường hợp nào thì áp dụng được, trường hợp nào thì không... Đây là điều mà các thành viên trong diễn đàn đã thảo luận và chưa có kết luận nào rõ ràng, mỗi người viết một ý và không biết cái nào đúng cái nào sai.
Ở trường cũng đã được học tổ hợp nội lực nhưng đối với các bạn sinh viên, kể cả với những bạn năm cuối điều này theo em nghĩ cũng không phải là rõ ràng lắm. Vì vậy một bài viết để so sánh sự khác nhau giữa 2 cách tổ hợp này sẽ rất có ích cho những người mới học.
Em cũng chưa hiểu lắm câu "bài toán chưa có lời giải"
Cảm ơn anh đã trả lời.

ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Nói: "bài toán chưa có lời giải" như anh Huy tôi nghĩ là không đúng.
Tôi nghĩ cả hai việc Tổ hợp nội lực hay Tổ hợp tải trọng đều sẽ đưa đến kết quả cuối cùng là nội lực sau tổ hợp sẽ như nhau, bơi vì bản chất vẫn là cộng tác dụng.
Vậy thì ngược lại, tại sao lại có 2 phương pháp trên?
Tôi nghĩ câu trả lời sẽ là: hạn chế do khả năng tính toán!
Bời vì trước đây chưa có máy tính và phần mềm (SAP, ETAB) để tính toán, nên ta cần phải tính các trường hợp nội lực do các tải trọng riêng rẽ gây ra (vì sơ đồ chúng là đơn giản, có thể tính được bằng các phương pháp Kani, Cross hay Phần tử hữu hạn - và bằng tay). Sau này có máy tính, thì việc đó được thay bằng việc khai báo "Load Combination" (và được gọi là Tổ hợp tải trọng). Và SAP cho ra kết quả cuối cùng là nội lực sau tổ hợp. Tôi không biết SAP hay ETAB đã làm gì để đưa được ra kết quả này, bản thân tôi cũng là một nhà lập trình nghiệp dư, theo quan điểm của mình, nếu là tôi viết SAP , tôi cũng sẽ tính các trường hợp nội lực ra rồi mới tổ hợp theo các hệ số đã được khai báo!

Còn các thầy, hiển nhiên là những người luôn bắt chúng ta tính bằng tay, và luôn yêu cầu chúng ta nắm rõ được bản chất, do đó thì cứ Tổ hợp nội lực thôi (và mặt khác, muốn tổ hợp tải trọng bằng tay thì cũng bó tay!)

Ðề: ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Bạn xem lại bài #97 và #98 trong topic này.

Ðề: ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Bạn nói không chính xác rồi, 2 cách tổ hợp này có khác nhau chứ không phải lúc nào cũng cộng tác dụng đâu.
Trong SAP vẫn tính cho từng trường hợp tải trọng đó chứ, rối sau đấy mới tổ hợp lại theo hệ số. Bạn có thể thấy là sau khi chạy xong, đã khóa lại thì không thể thay đổi tải trọng hoặc các trường hợp tải trọng nữa nhưng vẫn có thể thay đổi các tổ hợp thoải mái. Tức là SAP tính các trường hợp riêng lẻ thôi, còn tổ hợp theo các hệ số thì làm sau.

ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Trong lúc chưa có một bài tổng kết, tớ cũng xin đóng góp một vài ý kiến mà chưa thấy đề cập đến hoặc chưa được đầy đủ lắm theo ý cá nhân. Có sai hoặc thiếu sót gì xin mọi người góp ý.

1. Tổ hợp nội lực được thực hiện trên một tiết diện của cấu kiện để tìm nội lực nguy hiểm nhất. Điều này cũng có nghĩa là nội lực nguy hiểm nhất tại 2 mặt cắt cùng một cấu kiện không nhất thiết phải nằm trong một tổ hợp tải trọng. Nếu dùng tổ hợp nội lực để kiểm tra khả năng chịu lực của từng tiết diện thì không có vấn đề gì nhưng để kiểm tra ổn định cho cả cấu kiện thì không được hợp lý.
Ví dụ cho một dầm thép: khả năng mất ổn định khi uốn phụ thuộc dạng biểu đồ mômen của dầm. Dầm dễ bị mất ổn định nhất là khi bị uốn thuần túy (biểu đồ mômen hình chữ nhật). Vì vậy ko phải tổ hợp cho nội lực nguy hiểm nhất cho tiết diện là tổ hợp nguy hiểm nhất của cấu kiện.
Ngoài ra, nếu lấy biểu đồ bao nội lực để kiểm tra ổn định cho cả cấu kiện thì cũng không được hợp lý về mặt xác suất vì nó không thể xảy ra. Do đó để kiểm tra ổn định cho cấu kiện cần phải sử dụng tổ hợp tải trọng nguy hiểm nhất. Biểu đồ bao nội lực chỉ sử dụng để thiết kế khả năng chịu lực cho từng mặt cắt. Không biết các tiêu chuẩn khác thế nào còn trong tiêu chuẩn mới của Kết cấu thép 338-2005 thì sử dụng tổ hợp tải trọng chứ không phải tổ hợp nội lực.

2. Có nhiều kiểu phân tích kết cấu: phân tính đàn hồi tuyến tính, phân tích dẻo tuyến tính, phân tích đàn hồi có kể đến hiệu ứng P-delta và phân tích dẻo có kể đến hiệu ứng P-delta. Nếu phân tích đàn hồi tuyến tính hoặc phân tích dẻo tuyến tính thì kết quả theo 2 phương pháp tổ hợp là như nhau (cùng hệ số tổ hợp).
Các tiêu chuẩn cũ và cả TCVN 338-2005 thường giả thiết là trong khung nhà, hệ thống giằng đã được thiết kế đủ để bỏ qua ảnh hưởng hiệu ứng P-delta lên kết cấu nhưng thực tế không phải lúc nào cũng được như vậy. Vì vậy trong một số trường hợp (đánh giá bằng hệ số mất ổn định cho từng trường hợp tải trọng ) các tiêu chuẩn mới, ví dụ Eurocode 3, quy định phải thiết kế có kể đến hiệu ứng này. Lúc này phương pháp « Tổ hợp nội lực» không sử dụng được nữa vì quan hệ nội lực và tải trọng lúc này là hàm bậc 2, cần phải tổ hợp tải trọng trước rồi mới phân tích kết cấu. Mà như vậy khối lượng tính toán sẽ tăng lên rất nhiều vì số lượng tổ hợp tải trọng có thể lên đến hàng trăm, cách thường làm là lựa chọn những tổ hợp nguy hiểm trong phân tích tuyến tính để phân tích phi tuyến.

Đó là 2 khác nhau mà theo ý tôi là cơ bản của 2 phương pháp tổ hợp này. Các bạn có bổ sung hay chỉnh sửa gì thì xin mời tham gia

Ðề: ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Nghĩa là SAP đã tổ hợp nội lực phải không?
Vậy thì bạn phủ nhận điều gì ở ngay câu đầu tiên???

Ðề: ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Chà, tớ nói không được đầy đủ. SAP cho phép phân tích tuyến tính và cả phân tích có kể đến P-delta (lựa chọn Non-linear trong phần analyse case). Nếu lựa chọn phân tích có kể đến P-delta thì nó sẽ tính toán với một tổ hợp tải trọng ngay từ đầu và bạn phải định nghĩa tổ hợp đó trong phần khai báo này.
Kể cả phân tích tuyến tính thì cách SAP làm vẫn là tổ hợp tải trọng vì nó cộng tác dụng nội lực trên từng cấu kiện. Còn tổ hợp nội lực là cộng tác dụng nội lực của từng tiết diện.
SAP chưa cho phép phân tích dẻo phi tuyến.

Ðề: ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Có thể tôi hơi bắt bẻ câu chữ, nhưng quả thật chưa bao giờ nghe đến khái niệm: nội lực trên từng cấu kiện cả! Chẳng phải nội lực chỉ là khái niệm dùng để tổng hợp ứng suất trên một mặt cắt (và gọi là M, N, Q - vì thực tế không phải là 3 cái này mà là ứng suất!) thôi ư!

Ðề: ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Nội lực đúng là M, N, Q rồi; cấu kiện cũng rõ ràng rồi. Khi nói mômen uốn của một cái dầm thì tức là đang nói một nội lực của cái dầm đó. Ý của tớ khi nói tổ hợp nội lực trên từng cấu kiện có nghĩa là cộng tác dụng các biểu đồ nội lực trên suốt chiều dài cấu kiện theo các hệ số tổ hợp. Nói như vậy để phân biệt với cách tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất trên từng mặt cắt, trong trường hợp này các mặt cắt của cùng một cấu kiện có các tổ hợp nguy hiểm nhất khác nhau.

Ðề: ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Sự chênh lệch nội lực giữa 2 phương pháp phụ thuộc vào độ cứng của công trình khi chịu lực ngang, trong nhiều trường hợp không thể bỏ qua và tùy thuộc vào quy định của từng tiêu chuẩn. Từ một vài trường hợp không thể kết luận ngay được.
Eurocode 3 quy định: khi tỉ số giữa "Lực tới hạn tổng thể" với "tổng lực thực" < 10 nếu phân tích đàn hồi hoặc < 15 nếu phân tích dẻo thì phải kể đến hiệu ứng P-delta khi phân tích kết cấu. Và đây là các trường hợp thường gặp.

Ðề: ðề: Tổ Hợp Tải Trọng


Cái mà tớ đang nói không thể xảy ra ở đây là biểu đồ bao nội lực. Nếu sử dụng biểu đồ bao nội lực để kiểm tra hoặc thiết kế các tiết diện của một cấu kiện thì không có vấn đề gì. Nhưng nếu dùng biểu đồ bao để kiểm tra ổn định của cấu kiện thì không hợp lý vì không có một tổ hợp tải trọng nào cho ra được biểu đồ bao đó. Do đó kiểm tra ổn định phải kiểm tra với từng tổ hợp cụ thể.

Ðề: ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Thận trọng! Vì bạn đang cố tách biệt hai vấn đề có chung một mục đích cuối cùng - tìm trường hợp nguy hiểm cho một tiết diện. Bởi dù làm gì đi nữa bạn cũng phải đưa ra được kết quả này để tính thép cho cấu kiện tại tiết diện đó! Và có thể cách thức là như nhau nhưng bạn đang cố làm cho nó khác nhau.
Cộng biểu đồ mô men để tìm ra các tiết diện nguy hiểm chính là đưa ra biểu đố bao nội lực, từ biểu đò bao này có thể xác định được các giá trị nội lực nguy hiểm tại các tiết diện.
Tổ hợp nội lực cũng để tìm ra trường hợp nguy hiểm cho tiết diện đó
Không giống nhau ư???
Và do đó tôi nghĩ kết quả là như nhau!

Ðề: ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Phòng tránh được trường hợp nguy hiểm nhất mà lại không được coi là an toàn, tại sao vậy? Sợ nó không chịu được trong trường hợp kém nguy hiểm hơn à???

ðề: Tổ Hợp Tải Trọng

Một ví dụ:
Phân tích tuyến tính
K*u1=f1
K*u2=f2
Tổ hợp nội lực: u4=u1+u2=(f1+f2)/K
Tổ hợp tải trọng:
K*u3=f1+f2 -> u3=(f1+f2)/K
và kết quả là u4=u3 -> Tổ hợp nội lực và tổ hợp tải trọng như nhau
Phân tích phi tuyến:
K*(u1)^2=f1
K*(u2)^2=f2
Tổ hợp nội lực: u4=u1+u2=[sqrt(f1)+sqrt(f2)]/sqrt(K)
Tổ hợp tải trọng:
K*(u3)^2=f1+f2 -> u3=sqrt(f1+f2)/sqrt(K)
f1>0 và f2>0 -> u3<>u4 -> Tổ hợp nội lực và tổ hợp tải trọng khác nhau