DSteel là phần mềm chuyên về phân tích thiết kế, tính toán liên kết, xuất bản vẽ kỹ thuật thi công, bóc tách tiên lượng cho kết cấu nhà thép tiền chế tiết diện chữ I tổ hợp (Portal frame) và dàn vì kèo.

Phần mềm có thể kết nối với các phần mềm RDSuite (phần mềm chuyên về phân tích và thiết kế kết cấu) hoặc SAP2000; ETABS để tự động hóa hoàn toàn từ tính toán đến bản vẽ và tiên lượng dự toán cho toàn công trình nhà thép.

A. KẾT CẤU NHÀ THÉP TIỀN CHẾ.

I. PHÂN TÍCH THIẾT KẾ.

Rdsteel cho phép người dùng có thể thiết lập sơ đố tính và chất tải trọng trực tiếp trong phần mềm hoặc có thể nhận dữ liệu trực từ Rdsuite, SAP2000,... để thực hiện tính toán liên kết và thể hiện toàn bộ bản vẽ khung. RDsteel được tối ưu giúp việc mô hình trở nên đơn giản và nhanh chóng hơn so với mô hình trong SAP2000. Xem video so sánh Tại đây.

Các tính năng chính của phần mềm:

1. Nhận dữ liệu trực tiếp từ RdSuite, SAP2000,... để thực hiện tính toán liên kết và thể hiện toàn bộ bản vẽ khung.

2. Thư viện mẫu khung đa dạng và thông dụng như: khung một nhịp, nhiều nhịp (có hoặc không có cột giữa, có hoặc không có cầu trục) với các khẩu độ khác nhau...

3. Tính toán thiết kế khung nhà thép dàn vì kèo với các kiểu kèo hình thang, kèo tam giác với đầy đủ các chi tiết nút dàn.

4. Có đầy đủ các thư viện thép hình chữ C, I, L… và đầy đủ thư viện các cầu trục hiện hành.

5. Tính toán thiết kế liên kết xà gồ, hệ giằng có kèm theo báo cáo chi tiết.

6. Tính toán ổn định các cấu kiện cột, xà khung.

7. Tính toán chi tiết liên kết: Chân cột, cột xà, đỉnh xà, nối cấu kiện...theo tiêu chuẩn mới Việt Nam TCVN 5575-2012 và một số tiêu chuẩn tiên     tiến trên thế giới.

8. Thể hiện rõ ràng các báo cáo về tải trong, các báo cáo chi tiết tính toán liên kết.

9. Tự động mô hình khung thép có đầy đủ dữ liệu tải trọng, liên kết giữa các phần tử và chuyển dữ liệu sang SAP2000 để tính toán nội lực.

10. Tính toán thiết kế kiểm tra và xuất bản vẽ dầm vai cầu trục.

11. Xuất các báo cáo chi tiết liên kết Excel, Pdf...

12. Triển khai bản vẽ thép chi tiết, rõ ràng và chuyên nghiệp.

13. Thống kê, tiên lượng dự toán chi tiết.

1. Sơ đồ kết cấu.

RDSteel có thể tạo ra được khung với kích thước nhịp, bước, độ dốc, chiều cao,… bất kỳ. Ngoài ra còn có thể thêm khung nhiều tầng với chiều cao do người dùng nhập, có thể tạo ra khung có nhiều cột giữa, khung có cầu trục hay khung có cột là cột bê tông.

Hình 1

Trong trường hợp khung có cầu trục người dùng có thể chọn loại cầu trục có sẵn trong thư viện của chương trình với hai kiểu cầu trục Dầm kiểu ZLK hoặc kiểu ELV/ELK. Ngoài ra người dùng có thể thêm các kiểu cầu trục mới và lưu lại trong thư viện của chương trình.

Hình 2

Chương trình cho phép đưa vào các thông số về tải trọng bao gồm:

•  Tải trọng do mái tôn, hệ giằng, xà gồ… và hệ số độ tin cậy tĩnh tải.

•  Trường hơp có cầu trục cần phải nhập các thông số tải trọng bản thân dầm hãm, giàn hãm và hệ số trọng lượng bản thân dầm cầu trục.

•  Hoạt tải sửa chữa mái tiêu chuẩn và hệ số độ tin cậy hoạt tải.

•  Vùng áp lực gió và dạng địa hình chương trình sẽ tự động tính giá trị áp lực gió tiêu chuẩn.

Các thông số về tải trọng rất quan trọng, nó quyết định đến kết quả bài toán thiết kế của khung.

Sau khi nhập thông số xong chương trình sẽ tự động tính toán tải trọng và hiển thị đầy đủ bản vẽ trên đồ họa rất trực quan.

Hình 3:

2. Danh sách khung

RDSteel tự động tạo ra hai khung đó là khung biên và khung giữa giúp người thiết kế có thể cấu tạo được hai kiểu khung với các liên kết và tiết diện khác nhau. Ở đây người dùng có thể tạo ra những kiểu khung khác nhau như:

• Khung có tiết diện cột không đổi, cột cấu tạo gồm 2 đoạn cột có tiết diện khác nhau, cột vát 1 đoạn hoặc 2 đoạn.

• Khung có xà mái gồm một hoặc nhiều đoạn xà với tiết diện không đổi hoặc thay đổi.

• Khung có liên kết đỉnh khung hoặc không.

• Khung không có hoặc có cột chống giữa nhịp.

• Khung không có hoặc có cửa trời, chân cửa trời thẳng đứng hoặc liên kết vuông góc với xà mái.

• Khung không có hoặc có nhịp phụ, nhịp phụ bên trái, bên phải hoặc cả 2 bên.

• Khung không có hoặc có diềm mái, diềm mái bên trái, bên phải hoặc cả 2 bên.

• Khung có hoặc không có cầu trục...

Hình 4

3. Dữ liệu tiết diện khung

Sau khi khai báo các dữ liệu về khung, phần mềm tự động tạo ra danh sách vị trí liên kết với các tiết diện mặc định, ngươi dùng chọn tới từng vị trí và sửa đổi bằng cách nhập dữ liệu vào vùng kích thước tiết diện.

Hình 5:

Một tính năng nổi bật trong thiết kế của RDsteel đó là tối ưu tiết diện, kết quả do phần mềm tính toán ra sẽ là tiết diện nhỏ nhất mà thỏa mãn các điều kiện về bền và biến dạng, hiệu quả cao về mặt kinh tế.

Hình 6:

4. Tính toán thiết kế

RDSteel tính toán xà gồ theo hai phương pháp đó là tính toán theo điều kiện bền và tra bảng theo tiêu chuẩn Ôxtrâylia. Người dùng có thể chọn lựa các loại xà gồ có trong thư viện của chương trình hoặc thêm mới xà gồ và lưu lại trong thư viện phần mềm.

Hình 7

Sau khi tính toán chương trình có thể xuất báo cáo và toàn bộ bản vẽ, thống kê bản vẽ hệ xà gồ.

Hình 8

Kết quả tính toán xà gồ được hỗ trợ xuất ra dưới dạng file excel.

Hình 9

5. Tính toán hệ giằng

RDSteel tính toán bằng cách mô hình các thanh giằng mái, giằng cột thành các phần tử và tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn. Chương trình sẽ tự động chạy tất cả các tiết diện giằng trong thư viện và xuất ra kết quả tối ưu nhất.

Hình 10

Xuất bản vẽ hệ giằng kèm thống kê chi tiết.

Hình 11

6. Xuất bản vẽ khung

Sau khi khai báo toàn bộ dữ liệu khung, hệ xà gồ, hệ giằng người dùng có thể xuất toàn bộ bản vẽ khung chính bao gồm cả thống kê và tiên lượng.

• Khung đầu hồi

Hình 12

• Khung giữa

Hình 13

• Xuất tiên lượng

Hình 14

Hình 15

7. Mô hình khung và chuyển sang SAP2000

RDSteel hỗ trợ tự động mô hình các loại khung do người dùng nhập sang SAP2000 dưới dạng tệp ‘.S2K’ sau khi đã khai báo toàn bộ dữ liệu khung, hệ xà gồ, hệ giằng.

Người dùng có thể xem các phần tử, các nút khung, các loại tải trọng mà chương trình mô hình và có thể sửa các loại tải trọng trên từng phần tử trực tiếp trên chương trình và hỗ trợ xuất báo cáo chi tiết tải trọng ra Excel.

Hình 16

II. THƯ VIỆN

1. Thư viện Liên kết

Để tính toán liên kết trong Rdsteel có ba phương pháp:

• Đi đến từng liên kết và nhập từng nội lực vào sau đó tính toán xuất kết quả.

• Đọc dữ liệu từ SAP2000 hoặc RDSuite.

• Đi đến thư viện tính toán trực tiếp các liên kết không cần qua bước mô hình khung.

Hình 17

a. Liên kết chân cột

RDSteel tính toán liên kết chân cột theo phương pháp phần tử hữu hạn, chương trình tự động tính toán tăng chiều dày bản bích, đường kính bu lông cho đến khi đạt kết quả tối ưu và xuất kết quả nội lực của từng vị trí bu lông.

RDSteel tính toán được bốn loại liên kết chân cột thông dụng:

• Liên kết chân cột khớp;

• Liên kết ngàm dầm đế;

• Liên kết ngàm bản đế bu lông trong và ngoài cánh;

• Liên kết ngàm bản đế bu lông nằm ngoài cánh.

Hình 18

b. Liên kết Cột – Xà

RDSteel tính toán liên kết cột xà với 4 kiểu bố trí bu lông chính:

• Bu lông trong cánh dầm.

• Một hàng bu lông ngoài cánh dầm.

• Một hàng trên, một hàng dưới bu lông ngoài cánh dầm.

• Hai hàng trên, hai hàng dưới bu lông ngoài cánh dầm.

Hình 19

c. Liên kết nối Xà – Xà

RDSteel tính toán liên kết nối xà với nhiều đoạn xà có tiết diện không đổi hoặc thay đổi.

Hình 20

d. Liên kết đỉnh xà

Trường hợp liên kết đỉnh xà khi không có cột giữa

Hình 21

Trường hợp liên kết đỉnh xà khi có cột giữa

Hình 22

e. Liên kết Dầm ngang

RDSteel tính toán liên kết dầm ngang với 4 kiểu bố trí bu lông chính:

• Bu lông trong cánh dầm.

• Một hàng bu lông ngoài cánh dầm.

• Một hàng trên, một hàng dưới bu lông ngoài cánh dầm.

• Hai hàng trên, hai hàng dưới bu lông ngoài cánh dầm.

+ Liên kết dầm ngang khi chịu mômen.

Hình 23

+ Liên kết dầm ngang khi chịu cắt

Hình 24

f. Liên kết dầm vai cầu trục

RDsteel tính toán liên kết dầm vai theo 2 phương pháp là phương pháp nội lực và phương pháp tải trọng. Ngoài việc tự động tính toán theo bài toán thiết kế, RDsteel còn hỗ trợ người dùng kiểm tra liên kết có sẵn thông qua bài toán kiểm tra.

Hình 25

2. Thư viện tính toán và kiểm tra dầm cột thép

Trong thư viện tính toán dầm cột thép, Rdsteel hỗ trợ người dung tính toán kiểm tra các thông số sau:

• Điều kiện về ứng suất.

• Điều kiện ổn định tổng thể.

• Điều kiện ổn định bản bụng.

• Điều kiện ổn định bản cánh.

Hình 26

RDsteel hỗ trợ xuất báo báo chi tiết kết quả tính toán dưới dạng file excel.

Hình 27

3. Thư viện tính toán và kiểm tra dàn thép

Trong thư viện tính toán dàn thép của RDSteel có đầy đủ các loại thanh với các tiết diện O, L, 2L, hộp,… có thể tính toán và kiểm tra các loại thanh dàn khác nhau như:

• Thanh dàn phẳng.

• Thanh dàn không gian.

• Thanh cánh, thanh đứng, thanh xiên,…

Hình 28

4. Thư viện tính toán và kiểm tra xà gồ

RDsteel tính toán và kiểm tra theo điều kiện bền và độ võng với 3 loại xà gồ phổ biến : xà gồ Z, xà gồ C cán nóng, C dập nguội, với trường hợp không có điểm giằng, có 1, 2 hoặc 3 điểm giằng.

Hình 29

RDsteel hỗ trợ xuất kết quả tính toán dưới dạng file excel.

Hình 30

5. Thư viện cấu kiện

a. Thư viện cấu kiện cột

RDsteel tạo ra một thư viện đa dạng với các kiểu cấu kiện cột thông dụng thường gặp như: cột có tiết diện không đổi hoặc thay đổi, cấu tạo bởi 1 hoặc 2 đoạn cột;.. cột có dầm vai hoặc không có dầm vai, dầm vai bên trái, bên phải hoặc cả 2 bên; cột có hoặc không có sườn gia cường.

Hình 31

Hình 32

b. Thư viện cấu kiện xà

RDsteel tạo ra một thư viện đa dạng với các kiểu cấu kiện xà thường gặp như: xà ở vị trí nách khung, xà giữa, xà đỉnh khung có liên kết nối đỉnh hoặc không,... xà có hoặc không có sườn gia cường.

Hình 33

c. Thư viện dầm cầu trục

Hình 34

B. KẾT CẤU GIÀN VÌ KÈO

1. Dữ liệu giàn

RDsteel tạo ra một thư viện các loại dàn thường gặp là dàn tam giác và dàn hình thang, ứng với mỗi loại lại có nhiều kiểu cấu tạo thanh khác nhau.

Hình 35

2. Thông số vật liệu – tải trọng

Sau khi khai báo vật liệu, tải trọng gồm tải trọng mái tôn, hệ giằng, xà gồ,… hoạt tải sửa chữa mái tiêu chuẩn, các hệ số độ tin cậy, vùng áp lực gió, dạng địa hình. RDsteel sẽ tự động mô hình và chất tải.

Hình 36

3. Thông số tiết diện

RDsteel có thư viện gồm các kiểu tiết diện thanh hay gặp tròn kết cấu dàn: Chữ I định hình, I tổ hợp, L định hình, 2L định hình.

Hình 37

Một tính năng nổi bật khác của RDsteel đó là tính năng tối ưu tiết diện, ngoài việc cho người dùng tự nhập các thông số tiết diện khi thiết kế, phần mềm có thể tự tính toán và tối ưu để chọn ra tiết diện hợp lý nhất, vữa đảm bảo các điều kiện về bền, ổn định,…vừa đảm bảo tính kinh tế.

Hình 38

4. Phân tích – thiết kế

Sau khi khai báo các thông số dàn và tải trọng, RDsteel tự động mô hình và chất tải, tiến hành phân tích thiết kế. Kết quả nội lực có thể xuất ra báo cáo dưới dạng file excel hoặc người dùng có thể xem trực tiếp một cách trực quan thông qua biểu đồ.

Hình 39

5. Tính toán liên kết

RDsteel tính toán và xuất bản vẽ chi tiết các liên kết nút dàn với nhiều kiểu cấu tạo nút khác nhau.

Hình 40

6. Xuất bản vẽ

RDsteel hỗ trợ xuất chi tiết bản vẽ thi công kèm thống kê.

Hình 41

3. Tối ưu tiết diện Khung thép và Dàn thép thỏa mãn điều kiện chịu lực và biến dạng.