CÁC PHẦN MỀM CỦA HÃNG CSI (MỸ)

1. Phần mềm phân tích thiết kế kết cấu SAP2000.

2. Phần mềm phân tích và thiết kế kết cấu nhà cao tầng ETABS.

3. Phần mềm phân tích thiết kế kết cấu sàn, sàn ứng lực và móng SAFE.

___________________________________________________________________________________________

PHẦN MỀM SAP2000

Hơn 30 năm qua kể từ khi ra đời, chương trình phân tích kết cấu SAP đã liên tục phát triển, hoàn thiện và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực cơ kết cấu và kết cấu công trình. Với thời gian như vậy SAP đã tạo dựng được danh tiếng cũng như lòng tin trên khắp thế giới.

Chương trình có xuất xứ từ một đề tài nghiên cứu khoa học của giáo sư Edward L. Wilson, trường đại học tổng hợp Berkeley bang California, về phương pháp phần tử hữu hạn và ứng dụng trên máy tính điện tử. Năm 1970, giáo sư cùng các cộng sự chính thức cho ra đời phiên bản đầu tiên của SAP. Trong những năm tiếp theo, những nghiên cứu và phát triển sâu hơn về phương pháp phần tử hữu hạn và các phương pháp tính toán số đã tạo điều kiện cho các phiên bản tiếp theo của SAP ra đời: SOLIDSAP, SAP3, SAP IV, SAP80, SAP90. Cho đến nay bộ SAP2000 đã được công bố và được đón nhận, với nhiều công cụ mạnh, là chương trình chạy hoàn toàn trên môi trường Windows. Bộ SAP2000 có nhiều phiên bản khác nhau, V14 là phiên bản mới với nhiều cải tiến thuận lợi cho người sử dụng.

Tóm tắt các đặc điểm chính SAP2000 có khả năng tính toán mạnh, hỗ trợ nhiều loại kết cấu làm việc ở nhiều trạng thái khác nhau chịu tác động của nhiều loại tải trọng. Có thể áp dụng SAP2000 để giải các kết cấu với cấu tạo khác nhau như: hệ thanh, hệ tấm vỏ, kết cấu đặc. Các kết cấu có thể làm việc ở các trạng thái đặc biệt như: trạng thái ứng suất phẳng, biến dạng phẳng, đối xứng trục, biến dạng lớn. Về vật liệu có thể mô tả vật liệu đẳng hướng, trực hướng, dị hướng hay vật liệu với các tính chất phi tuyến. Về mặt tải trọng tác dụng, SAP2000 hỗ trợ rất tốt với sự đa dạng về thể loại đó là: tĩnh tải với các loại lực, nhiệt độ, gối lún, ứng suất trước... ; tải trọng cầu với nhiều loại xe tiêu chuẩn, xe do người dùng tự định nghĩa tác dụng trên nhiều làn phức tạp phù hợp với nhiều quy trình đặc biệt là quy trình AASHTO; tải trọng động với nhiều dạng có phương pháp tính toán tiên tiến như: tải trọng thay đổi theo thời gian, phổ phản ứng...

Kết quả tính toán của chương trình đầy đủ và tin cậy. Có thể xuất kết quả ra màn hình độ hoạ, văn bản hay máy in, hơn nữa có thể xuất kết quả dạng tập tin cho các chương trình thiết kế sau tính toán. So với phiên bản trước, SAP2000 đã hoàn thiện và tích hợp phần thiết kế mặt cắt thép và bê tông cốt thép vào chương trình chính giúp việc sử dụng được thuận tiện, nhờ đó kết quả tính toán kết cấu sẽ được sử dụng ngay trong phần thiết kế mặt cắt.

Tóm lại, SAP2000 là một công cụ mạnh, có độ tin cậy cao và có thể sử dụng trong hầu hết các bài toán tính toán kết cấu. Chương trình sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp với các thuật toán xử lý số làm nền tảng. Việc hiểu và sử dụng tốt chương trình không những trang bị cho người sử dụng một công cụ hữu hiệu trong học tập, nghiên cứu và công tác mà còn giúp người dùng hiểu được các khái niệm cơ bản, phương pháp tính từ đó dễ dàng tiếp cận các phần mềm tính toán kết cấu khác. - Phiên Bản SAP2000 V14 từ các môi trường mô hình hóa đồ họa tới các tùy chọn phân tích và thiết kế đa dạng, SAP2000 đã chứng minh là một chương trình kết cấu tổng quát với tiêu chí thực hành được tích hợp nhiều nhất, hiệu quả nhất trên thị trường hiện nay. Giao diện trực quan cho phép tạo các mô hình kết cấu nhanh và trực quan mà không cần phải học lâu. Các mô hình phức tạp có thể được tạo ra và chia lưới với các Mẫu rất mạnh được cài sắn vào giao diện. Các kĩ thuật phân tích cao cấp cho phép phân tích từng bước Biến dạng lớn, Nhiều dạng P-Delta, phân tích vector riêng và trị riêng, phân tích cáp, phân tích cấu kiện chỉ chịu kéo hoặc nén, phân tích ổnđịnh, phân tích tải trọng nổ, phân tích phi tuyến nhanh cho các bộ cản, bộ cô lập nền, hỗ trợ phân tích chảy dẻo, Phương pháp năng lượng đối với kiếm soát độ lệch tầng và phân tích theo phân đoạn xây dựng.

___________________________________________________________________________________________

ETABS là phần mềm kết cấu chuyên dụng trong tính toán và thiết kế nhà cao tầng. Đây là hệ chương trình phân tích và thiết kế kết cấu chuyên dụng trên máy tính cho các công trình dân dụng ETABS được phát triển bởi CSi (Computers and Structures, Inc. Berkeley, California, USA).

Những điểm nổi trội của ETABS so với các chương trình khác trong phân tích kết cấu cho hệ thống công trình Sử dụng ETABS có thể đưa đến việc giảm rõ rệt thời gian yêu cầu trong việc xây dựng mô hình tính, giảm thời gian xử lý và tăng độ chính xác. Sở dĩ như vậy bởi vì ETABS thực hiện đưa vào các tính năng điển hình cho bài toán hệ các công trình dân dụng (công trình) trong xây dựng mà các hệ chương trình khác có thể không nhận ra. Các đặc tính này bao gồm: Hầu hết các toà nhà có hình dạng đơn giản với hệ dầm nằm ngang và hệ cột thẳng đứng. Một hệ thống lưới đơn giản định nghĩa lưới sàn ngang và cột đứng có thể thiết lập các hệ hình học tương tự với thời gian nhỏ nhất. Một số mức sàn trong hệ công trình là điển hình. Hầu hết các chương trình khác không nhận dạng cụ thể yếu tố thực tế này, dẫn đến làm cho quá trình tính toán tăng lên nhiều lần không cần thiết. Hầu hết các kết cấu công trình thì kích thước của phần tử có liên hệ rất nhiều đến chiều rộng của nhịp và chiều cao tầng. Các kích thước này có ảnh hưởng rõ rệt đến độ cứng của phần tử thanh. Chính xác hoá điều này sẽ ảnh hưởng đến các công thức tính độ cứng của các phần tử. Hầu hết các chương trình xây dựng trên đường trọng tâm của kích thước và chính xác độ cứng như vậy thường mất nhiều thời gian khi thực hiện

Trong phân tích các công trình dân dụng thì các thành phần lực của phần tử được tác dụng trên bề mặt ngoài của gối tựa phần tử. Các biến đổi tương tự không được tự động tính toán ở các chương trình khác Hệ thống tải trọng trong các hệ thống công trình thường không nhiều. Tải trọng, nói chung, đều có hướng thẳng đứng và đi xuống (tĩnh tải hoặc hoạt tải) hoặc theo phương ngang (gió hoặc động đất). Tải trọng đứng thường được áp dụng trên sàn và dầm, và tải trọng ngang thường được tác dụng theo mức tầng. Tải trọng trên các ô sàn cần được dồn tự động vào các hệ thanh của công trình. Mặt khác, các mức tải trọng với yêu cầu thay đổi cần phải có các lựa chọn đặc biệt cho phép tạo ra và tổ hợp tiện lợi đối với các tải trọng đứng, ngang và tải trọng động. Một vấn đề rất cần có đối với việc phân tích công trình bằng máy tính đó là việc kết xuất kt quả với các định dạng khác nhau ví dụ như từng tầng, theo cột theo dầm, lõi vách..... Tất cả các đặc tính trên của của hệ công trình đều được ETABS nhận dạng và áp dụng vào trong ứng dụng cụ thể của hệ thống công trình.

Các tính năng về nhập liệu:

- Giao diện đồ hoạ thân thiện.

- Vào số liệu, chỉnh sửa và sao chép dễ dàng bởi hệ thống thực đơn, thanh công cụ.

- Tăng tốc nhập liệu nhà cao tầng bằng khái niệm tầng tương tự. - Có thể mô hình các dạng kết cấu nhà cao tầng: Hệ kết cấu dầm, sàn, cột, vách toàn khối; Hệ kết cấu dầm, cột, sàn lắp ghép, lõi toàn khối...

- Các thư viện kết cấu sẵn có hoặc xây dựng sơ đồ kết cấu: dầm, sàn, cột, vách trên mặt bằng hoặc mặt đứng công trình bằng các công cụ mô hình đặc biệt. - Sử dụng hệ lưới và các lựa chọn bắt điểm giống AutoCAD.

- Đánh hệ trục định vị mặt bằng kết cấu tự động.

- Xuất và nhập sơ đồ hình học từ môi trờng AutoCAD (file *.DXF)

___________________________________________________________________________________________

SAFE là phần mềm kết cấu chuyên dụng tính toán cho các loại bản sàn bê-tông cốt thép theo phương pháp phần tử hữu hạn như sàn giao thoa, sàn không dầm, sàn nấm, sàn bê tông ứng lực ... ngoài ra SAFE còn có thể tính nội lực và tính thép cho đài móng đơn hoặc móng tổ hợp, móng bè. SAFE nằm trong bộ phần mềm SAP, ETABS, SAFE của hãng CSI (Mỹ).

Safe là nền tảng cho các công cụ thiết kế sàn bê tông và hệ thống sàn nền (foundation systems ). Từ khung bố trí tất cả các cách thức thông qua các bản vẽ chi tiết cho sản xuất, Safe tích hợp mọi khía cạnh của quá trình thiết kế kỹ thuật trong một môi trường dễ dàng và trực quan. Safe cung cấp các lợi ích cho các kỹ sư thực sự độc đáo với sự kết hợp của sức mạnh, khả năng toàn diện, và dễ dàng trong quá trình sử dụng.