HUONG DAN TRINH TU
GIAI BAI TOAN KET CAU

KS. BACH VAN DAT

HUONG DAN TRINH TU

GIAI BAI TOAN KET CAU

BANG CHUONG TRINH

EXCEL

NHA XUAT BAN XAY DUNG

HÀ NỘI - 2015

HUONG DAN TRINH TU GIAI BAI TOAN KET CAU
BANG CHUONG TRINH EXCEL

KS. Bach Van Dat

NHÀ XUÁT BẢN XÂY DỰNG
37 LÊ ĐẠI HÀNH — QUAN HAI BA TRU'NG — HA NOI

Điện thoại: 024.37265180 Fax: 024.39782533

'Website: Nxbxaydung.com.vn

Email:

Văn phịng Đại diện tại Thành phố Hồ Chí Minh
Địa chỉ: Lầu 4 tồ nhà văn phịng 159 Điện Biên Phủ, P. 15, Q. Bình Thạnh, TP. Hồ Chí Minh

Điện thoại: 028.22417279

Chịu trách nhiệm phát hành xuất bản phẩm điện tử:
Giám đốc — Tổng Biên tập:
NGÔ ĐỨC VINH

Chịu trách nhiệm nội dung: NGÔ ĐỨC VINH
Giám đốc - Tổng Biên tập:
Biên tập viên: ĐÀO NGỌC DUY
Chế bản: TRÀN KIM ANH DŨNG
Thiết kế bìa: NGUYÊN NGỌC

Xuất bản phẩm điện tử được đăng tai tai dia chi Website: Nxbxaydung.com.vn

Định dạng: PDF Dung lượng: 16.5 (MB)

Số ĐKXB: 290-2022/CXBIPH/124-27/XD cắp ngày 25 tháng 01 năm 2022

Mã ISBN: 978-604-82-6282-2

QĐXB số: 143-2022/QĐ-XBSĐT-NXBXD ngày 29 tháng 01 năm 2022

QĐPH số: 143-2022/QĐ-XBSĐT-NXBXD ngày 30 tháng 01 năm 2022

LOI NOI DAU

Cuốn sách Hung dẫn trình tự giải bài tốn kết cấu bằng chương trình

Excel được biên soạn nhằm giúp cho những người cơng tác trong lĩnh vực

xây đựng có thể tự mình tao ra duoc những bảng tính Excel (cũng có thể gọi
là cdc phan mém tinh kết cấu đơn giản) rất thuận tiện trong cơng việc của
mình, dễ dàng giải quyết được các bài toán kết cấu từ đơn giản như dâm,
đan sàn đến phức tạp như khung bê tơng cối thép, móng cơng trình hoặc kết

cấu thép như hệ giàn, vì kèo chăng hạn v.V...).

Trước đây, khi giải các bài toán kết cấu chúng ta đều phải dựa vào các

phân mềm phân tích kết cấu của nước ngồi mà ẩa phân là khơng có bản

quyền. Hơn nữa đối với những bài toán quá đơn giản thì khơng thể dùng
những phần mềm đó được. Cịn nếu tính bằng tay thì cũng khó có thể thực

hiện được vì:

+ Khơng thể nhớ hết được các cơng thức và các bang tra phúc tap.

+ Nếu sổ ấn của bài tốn lớn hơn 3 thì càng khó khăn hơn.

Chính vì những lí do trên chúng tơi đã biên soạn cuốn sách tính kết cấu
bằng Excel. Nội dung chủ yếu của cuốn sách chính là hướng dẫn trình tự

thục hiện cách giải các bài toản kết cấu dựa vào các công thức cơ bản

trong sách giáo khoa mà bắt cứ kỹ sư nào cũng đã biết kết hợp với các cơng
thức tính theo quy ước của Excel và các Hàm trong Excel đối với các kết
cấu đơn giản.


Đối với các kết cấu phức tạp hơn như khung phẳng bê lông cối thép

vận dụng các phương pháp tính kết cấu của Cross kết hợp với các công
thức và các Hàm trong Excel, chúng ta sẽ có những bảng tính hết sức
gọn gàng và kết q hiển thị rất tường mình. Khơng cần phải bỏ ra có

khi tới hàng trăm triệu để mua phần mềm có bản qun của nước ngồi
mà tỉnh hữu dụng của nó trong cơng việc của mình lại rất hạn chế.

Trong sách cũng có đề cập đến các kết cấu phức tạp hơn như Dâm trên
nên đàn hồi hoặc Dâm giao thoa cũng được tính bang bang tinh Excel.

Sau khi dọc xong cuén sách này đương nhiên mọi người đều có thể tự lập
cho mình một thư viện các báng tính bằng Excel phục vụ cho việc tính kết

cấu một cách chính xác và với tốc độ vượi trội.

Tuy nhiên cuốn sách này cũng có thể khơng tránh khỏi có những khiếm
khuyết, tác giả rất mong nhận ẩựoc những ý kiến đóng gúp phê bình
của bạn đọc Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về theo địa chỉ


Tac gia

MO DAU

Thơng thường đề giải bài tốn kết câu bê tông cốt thép, hoặc kết cầu thép
chúng ta thường sử đụng các phương pháp tính trong Cơ học kết cầu để xác
định được nội lực đo tải trọng gây ra. Việc tính tốn như vậy tốn rất nhiều thì

giờ và cơng sức và khi bài tốn phức tạp hơn (số ấn số nhiều hon 3) thi hau
như không thể giải bằng tay được và kết quả luôn luôn không chính Xác. Ngày
nay nhờ có các phần mềm phân tích kết cầu của nước ngoài chẳng hạn như
Staad3. Sap, và Etabs chúng ta đã giảm bớt được rất nhiều khó khăn khi giải
các bài toán kết cầu phức tạp đồng thời tốc độ xử lý bài toán cho kết quả cũng
rất nhanh chóng. Tuy nhiên giá thành của các phần mềm này quá đắt và nêu
chỉ để giải các bải tốn kết cấu khơng phức tạp lắm như khung phẳng ít tầng
(nhỏ hơn 10 tầng chăng hạn), hoặc các kết cầu đơn giản như dầm, sản thì các
phần mềm này không hiệu quả và rất lãng phi. Nhung nếu không có các Phần
mềm nảy thì hiện nay các kỹ sư thường làm theo kiểu gọi là “kinh nghiệm”
hoặc nói theo kiểu dân gian là "bốc thuốc". Đó chính là hiện trạng đang diễn ra

bàng ngày ở nhiều đơn vị thiết kế và thí cơng trong Ngành xây dựng.

Với mục đích tạo ra một cách tính mới thuận tiện cho mọi người mà
không phải dùng dén phan mềm của nước ngồi, khơng phải nghiên cứu
lập trình cho các bài tốn trong khi khơng phải ai cũng có trình độ chuyên
sâu về lĩnh vực này. Tác giả đã đưa ra một cách tính mới là giải bài tốn kết
cấu bằng bảng tinh Excel ma bất cứ ai sử dụng máy tính cũng đều có thể
thực hiện được. Để đáp ứng nhu cầu ai cũng có thể lập được một bảng tính
kết cầu bằng Excel cho riêng mình, tác giả sẽ trình bày cụ thé trình tự các

bước để thực hiện bài toán.

Ưu điểm nỗi bật của các bảng tính này chính là:
- Rất dễ sử dụng (không phức tạp như khi dùng phần mềm của nước ngoài).
- Tếc độ xử lý bài toán cực kỳ nhanh mà các phần mềm khác khơng thể
có được khi giải cùng một loại bài toán.
- Rất nhiều tiện ích mà các phần mềm khác khơng có, chăng hạn hiển thị
ln cả cốt thép, trị số mômen, lực dọc ngay trên sơ dé.


- Khi cần thay đổi phương án tai trọng hoặc kích thước hình học của
khung, móng, v.v... thì chỉ cần nhấc chuột là có kết quả ngay (Các phần

mềm khác cũng không làm được).

- Có thể đưa các bảng tính nay vao trong May tinh bang dé sit dụng ở
mọi lúc mọi nơi (các phần mềm khác khơng làm được vì dung lượng q
lớn và cầu hình của máy khơng thích hợp).

Chúng ta bắt đầu theo dõi trình tự giải bài tốn kết cấu (bê tơng cốt thép)
bang bang tinh Excel. Để giải được bài toán nay, chúng ta cần phải thực
hiện các bước sau:

Chuong I

KET CAU DON GIAN

Ví dụ cho bài tốn tính dam ngam hai đầu chịu tải trong phân bố đều trên
đầm và 1 tái trọng tập trung có vị trí bat ky.

1. GIẢI BẰNG TAY KẾT CẤU DON GIAN THEO CÁCH
THÔNG THƯỜNG

A ak TE

q(Kg/m) P(Kg)

Ỉ a b |


A Lím) B

Hình vẽ mình họa 1

Để xác định được giá trị mômen do tải trọng gây ra tại hai đầu ñgàm và

giữa nhịp ta vận dụng các công thức trong Cơ học kết cấu:

Ma= 4. A (Pở vị trí tuỳ ý)23

b= 44 Pe (P ở vị trí tuỷ ý)22

Mn= a es + 2 (P ở giữa nhịp)

- „ 32
Trường hợp chỉ có riêng 1 luc P 6 vi tri bat ky Mn = 2 “ a

Sau khi tìm được các trị số mômen ứng với các giá trị tải trọng đã cho,

tiến hành tính tốn điện tích cốt thép để bố trí vào các tiết diện của dầm ở
gối trái, gối phải và nhịp.
thép cần thiết ta phải chọn số hiệu vật liệu chẳng
Khi tính diện tích cốt

hạn như Mác bê tông.

Số hiệu thép. Căn cứ vào trị số mômen, tiết diện của dim Bg x Ha va mac
vật liệu ta có thể tỉnh tốn như sau:

ge ML


R,.b.Ay”

Cé A, tra bang tim được y, từ đó có thể tính được diện tích cốt

thép cần:

Tụ Zu M " ˆ RY Dy

Từ giá trị Fạ ta tra bảng để chọn các thanh thép bé tri cho dam n®....

Trong trường hợp cần thay đổi bat kỳ một thông số nào đó (rất nhiều thơng

số có thể thay déi, chẳng hạn tiết điện đầm, mác vật liệu, trị số tải trọng, nhịp

dầm...) thì đều phải lập lại bài tốn từ dầu và như vậy thì mất rất nhiều thời

gian. Hơn nữa khơng phải lúc nào chúng †a cũng có thể nhớ được các công
thức phức tạp đối với các loại kết cấu khác nhau.

Để tránh phiền toái này, người ta thực hiện trình tự bài toán như trên

bằng cách thực hiện trên bảng tính Excel, tức là chép các cơng thức từ sách
vào bảng tính và bảng tính thực hiện các phép tốn theo công thức đã cho
với tốc độ nhanh chóng.

Tuy nhiên làm theo cách này rất rườm rà và không thé theo doi được,

cũng như điều khiến theo ý muốn được.


2. GIAI BANG BANG TINH EXCEL

Các bước thực hiện như sau:
2.1. Xác định nội lực
Mỗi một trị số của các thông số ta điền vào một Ơ của bảng tính. Thí dụ
như sau:

Tải trong phân bố đều trên dam q = 1500 kg/m ta dién vao 6 BS (cột B,
dong thir 5 của bảng tính).

Tai trong tập trung P = 2000 kg ta điền vao 6 B6.
Khoảng cách từ lực tập trung P dến gối trái a = 2m ta điền vào ô B7.
Khoảng cách từ lực tập trung P đến gối phải của dầm bta điền vào ô B8.

Nhịp dầm L = 6m ta điền vào ơ B9.

Bây giờ có thể tính các giá trị mơmen của dầm như sau:

a) Gid tri của mômen nhịp

Goi mômen nhịp là Mn, trị số của Mn sẽ hiển thị ở 6 C1 (dat ty do).

Nhắn chuột vào ô C1 và nhần đầu = đề thực hiện phép tính như sau:

(Công thức =B5*B9^2/24+ B6*B9/8
Nhắn Enter
tính mơmen thực hiện theo quy ước của Excel).
ta có trị số tính được của Mn nằm trong ô C1.

b) Tương tự tính gid trị của mơmen ngàm tại gỗi A


Goi mémen ngam tai gói A làMa, trị số của Ma sẽ được hiển thị ở ô C2

(đặt tự do).
Nhấn chuột vào 6 C2 va nhấn ddu (=) và thực hiện phép tính theo công

thức như sau:

=B5*B9^2/12+B 6*B7*B8^2/89^2

Nhắn Enter ta có ngay trị số tính được của Ma.

€) Tương tự tính giả trị của mơmen ngầm tại gỗi trải B

Goi mémen ngam tai gối B là Mb, trị số của mômen Mb sẽ được hiển thị

ởô C3 (đặt tuy ý).

Sau đó nhấn chuột vào ơ C3 và nhấn dấu (=) và thực hiện phép tính theo

cơng thức;
=B5*B9^2/12+B6*B7^2*B8/B9^2

Kết thúc nhdn Enter ta sé có giá trị tính được của Mb.

Nếu cần phải tính một giá trị nào khác nữa chẳng hạn lực cắt Q... ta cũng,

sẽ làm tương tự như trên.

Như vậy ta đã hoàn thành việc tính giá trị nội lực của cầu kiện dầm ngàm


2 dâu. Các loại kết câu đơn giản khác chăng hạn như dam khớp, dầm liên
tục nhiều nhịp với các đạng tải trọng khác nhau, con sơn, bản sản kê ngàm 4

cạnh... cũng đều có thê làm như vậy /xửi xem đĩa CD kèm theo cuốn

Phương pháp thực hành tính kết cẩu trong xây dựng bang bang tinh Excel-

xuất bán năm 2014].

2.2. Tính cốt thép cho cấu kiện

Việc tính tốn ở trên được thực hiện ở bảng tính Sheet1. Để thuận tiện về

Sau ta thực hiện tính cơt thép cho dầm ở bảng tính SheeU.

Ở bảng này ta sẽ chọn các ô để chứa các thành phần của các công thức
tính tốn và các thơng sơ có liên quan.

Mác bê tơng đặt ở ơ E1 (ơ này có thể điền các giá trị của mác bê tông

chang hạn 300-250-200-150 tuỳ theo vật liệu sử dụng).

Số hiệu thép đặt ở ơ E2 (ơ này có thể điền AI— AI tuỷ theo vật liệu dùng).

Ứng với mỗi loại vật liệu và loại số hiệu có thể diền trước trị số của nó
vào trong các ơ, thí dụ đơi với bê tơng mác 300 điển như sau:

Ô GI0 chứa giá trị của Ru (xem bảng 1).


O G11 chita gid tri cha Rk.
Ô GI2 chứa giá trị của Eb...
Đối với số hiệu thép AIT có thể điền vào:

O G13 chứa giá trị Ra.

Ô G14 chứa giá trị Rax.........
Ví dụ diễn các thơng số của bê tơng và cốt thép trong bảng tính.

Bang 1

| A B € D E F G
| MáeBT | 300
10 | Bê tông Rn | Kg/em2 | = 130

11 Rk Kg/em2 | = 10

12 E | Ke/em2 | = | 290000

13. | Cétthép Loai AI Ra ' Kgem2 | = 2800

14 s Rax | Kg/em2 | = | 2150

10

Các cơng thức tìm cường độ của bê tông và cốt thép ứng với từng loại số
hiệu như sau:

G13=IF(C13=*"AI";2300;IF(C13="A1";2800;3600))


GI4=IF(C13="AT";1700;TF(C13="AII";2150;2700))

G10=1F(C10=200;90;1F(C10=250;1 10:IT(C10=300;130:1 55)))

G11=IF(C10=200:7,5;IF(C10<250;8,8;IF(C10=300;10;1 1)))

G12=IF(C10=200;240000;IF(C10=250;265000;290000))

Nhu vay khi thay đổi mác vật liệu ở 6 C10 (adi voi bé tong) va C13 (ddi

với cột thép) sẽ có ngay các giá trị mới.
Tiếp theo ta điền các cơng thức tính cốt thép theo bảng tính sau:

Bảng 2 m

A B D E F G H I K

I M b h a hạ | A | y | Cếtdọc | Thép

2 (T.m) | (em) | (em) | (em) | (em) Fay

Nhập các giá trị mơmen và kích thước tiết diện từ sheet3 để tính thép

4 1,6 | 25,0] 50,0 | 3,5 | 46,5 | 0,02 | 0,99 1,25 2014

4 823 | 22 1 4 | 35 | 415 |. Ye, a 4016

J 8,25 | 22 45 3,3 41,5 [+ m vã 4016

L 6 5,24 | 22 45 3:5 41,5 a x 2 2013


Trong các ký hiệu ở bảng trên thi: A, B, €... là chỉ các cột của bảng tính;

Các số 1, 2, 3... lA chi các đồng của bảng tính.

M la tri sé mémen tinh toán lay ở sheetl.

Ví dụ: Nhấn vào ơ A3, nhân dấu = sheetl!CI (lúc đó chương trình tự

dong lay gia tri cha mémen nhip C1 6 sheet! dién vao 6 dang tinh 6 sheet2.
Ta có trị số 1,6.

Các thơng số b, h, a, hiển thị các kích thước của tiết diện đầm:

hạ là chiều cao làm việc của tiết diện. Các ký hiệu bằng chữ trong các
phép tính ở dưới đều lấy ở hai bảng ví dụ trên. Thực hiện phép tính theo các

11

cơng thức tính của bang tinh Excel cho các đại lượng cần tìm sẽ có kết quả
cuỗi cùng là tính được diện tích cốt thép cần cho tiết điện đầm (13), sau đó

thực hiện phép tính theo hàm lựa chọn sẽ tính nốt được số thanh thép cần
cho tiết điện đầm (K3).

Thêm một ví dụ cụ thể nữa, chẳng hạn tính thép cho gối A của đầm
ngàm hai đầu. Ta ký hiệu ô A4 là mômen ngàm tại đầu A. Trị số mơmen
ngàm Ma đã tính được & Sheet] nam 6 6 B7 có giá trị là 8,25tm. Như vậy
muốn có giá trị Ma của gối A để tính thép thì chỉ cần nhắn chuột vào ơ A4
của sheet2 rồi nhắn dấu = sheetI! B7 sau đó nhấn Enter sẽ có ngay gia

tri =8,25 trong ơ Á4. Các phép tính tiếp theo sẽ tự động tính tốn và cho
kết quả số lượng thanh thép cần cho tiết điện gối A của dầm băng 4®16

nằm ở ơ K4.

Lưu ý là tất cả các số liệu vừa tính ở trên đều là giả định để minh họa
trình tự tính tốn.

Các phép tính tiếp theo:

Tìm A:

A =A3*100000/(SG$10*B3*F3^2)

{ tính bằng tay theo công thức À =— : 5:M

Rạ.b.hg

Tìm hệ SỐ:

Y=0,5*(1+SQR/I(1-2*G3))

{ tính bằng tay theo cơng thức: y= 0,5x[1 + /1~24„ ]}

Tìm điện tích cốt thép Fa:
Fa =A3*100000/(H3*SG§13*1:3)

{ tính bằng tay theo công thức F„ = M R,.7-ho }

Chon các thanh thép:

Chọn thép =LOOKUP(CEILING(K3;0,05);Q3:Qn;R3:Rn)
Việc chọn các thanh thép ứng với diện tích cốt thép theo cách làm thông

thường là tra bảng quy đổi trong các sách giáo khoa.

iz

Bang tra dién tich cét thép trong các tài liệu đã cho:

® 1 thanh 2 thanh 3 thanh 4 thanh Sthanh |...

6 0,28 0,57 0,849 1132 1.415

8 0,5 1,01 1,509 2,012 2,515

10 0,79 L7 2,355 3,14 3,925

12 1,13 2,26 3,393 4,524 5,655

14 1,54 3,08 4,617 6,156 7,695

l6 2,01 4,02 6,033 8,044 10,055

18 2,55 5,09 7,635 10,18 12,725

20 3,14 6,28 9,42 12.56 15,7

22 3,81 7.62 11,43 15,24 19,055

24 4,52 9,05 13,57, 18.1 22,62


25 4,91 9,82 14,72 19,63 24,54

28 6,16 12,3 18.47 24,63 30,79

30 7,07 14,1 21,21 28,28 35,345

Tuy nhiên việc làm này mất nhiều thời gian. Vì vậy ở cách tính theo
bảng tính Excel ta dùng hàm lựa chọn để tra ra các thanh thép như ở ô (K3)

bằng cách:

Ở vị trí bất kỳ trong bảng tính ta điển các trị số Fa vào một cột ví dụ

cột Q và số lượng các thanh thép (ứng với diện tích ở cột bên trái) ta điền

vào cột R;

QI-——
Q2-——

Qn------

Vi du:
Xem bang 3 dudi day.

13

Bang3


dong `cm2 =n thanh

34 21 2014
2014
5 3 214

6 3 2016
7 3) 2016
8 3 2016
9 3 2016 |

18 4 2016
H 4 2016
12 4 216 -|
13 4 2016
14 4 2016

Ở cột Q là diện tích cốt thép lấy tương ứng với số thanh. Ở cột R là số
thanh thép tối thiểu ta chọn đáp ứng được việc cấu tạo cho việc bố trí thép

trong dâm và thiên về an tồn, ví dụ: diện tích cốt thép tính được ở ô

K3= 4,01cm2. Vận dụng hàm lựa chọn Lookup:

=LOOKUP(CEILING(K3;0,05):Q3:Q14:R3:R14) = 2016

Hàm lựa chọn này sẽ đị tìm từ dịng thứ 3 dến dòng thứ 14 so sánh sự
tương quan giữa Q và R. (lúc đó số thanh thép chọn được là 2 thanh và có
diện tích thực là 4,02 em2 > diện tích đã tính được).


Như vậy sau khi có hai cột kê diện tích cốt thép ứng với số thanh thép ta

sẽ nhanh chóng có kết quả.

Trên đây là diễn giải việc thực hiện các thuật tốn trong bảng tính Excel

để tính nội lực và tính cốt thép cho đầm xem ra có vẻ đài đông nhưng thưc

ra sau khi đã thiết lập cdc bang tính BI, B2, B3,... (số lượng các bảng này
tuỳ độ phức tạp của bài tốn) thì kết quả tính tốn sẽ hiển thị ngay sau khi
điền xong các thông số cần thiết với tốc độ cực nhanh.

14

2.3. Lập bảng tính điều khiển và thiết lập mối quan hệ giữa các Sheet

của bảng tính

Nếu cứ thực hiện phép toán ở hai Sheet vừa lập thì việc tính tốn cũng có
thê coi là tiện ích tuy nhiên như vậy ta khơng bao qt được q trình tính

tốn, hơn nữa muốn thay đỗi các thơng số của bài tốn cho phù hợp với thực tế

cũng sẽ gặp khó khăn và mật nhiêu thời gian hơn. Vì vậy ta cân thiết lập một
Sheet khác để hiến thị sơ đô kêt câu và tât cá các thơng sơ của bài tốn (trong
đó nhập các thơng số của cả đâu vào và đầu ra). Đồng thời vận dụng các hàm
điều kiện (IF) của bảng tính để điều khiên q trình tính tốn theo ý muốn. Lúc
đó chỉ với 1 bang tính duy nhất, nhưng cũng có thể coi như một phân mêm dé
giải các bài toán kết cầu bê tơng cốt thép mà khơng phải lập trình như các phân
mém khác với một ưu điểm là rât tường minh và tôc độ xử lý tuyệt vời.


2.4. Mô tả đầm ngàm 2 đầu chịu tải trọng phúc tạp
Dưới đây là thí dụ của Sheet3 mô tả sơ đồ một dầm ngàm hai đầu. Sau

khi vẽ sơ đơ dâm.

Vì trên sơ đồ của bảng tính cịn có các ơ địa chỉ thực hiện các phép tính nên
ta phải dùng cách vẽ trực tiếp “AutoShapes” có ở thanh cơng cụ, khơng thể
dùng cách chèn hình vẽ được trong sheef3 này ta nhập các thông sô như sau:

Nhịp dầm L bằng 6m ta nhập 6 vào ô B2

Khoảng cách a bằng 3m, ta nhập 3 vào ô B3

Khoảng cách b sẽ đặt vào vào ô B4 nhấn dấu = B2-B3 (lúc đó ta có kết

qua 6 B4=3),

Tải trong tập trung P bằng 3 tắn, ta nhập 3 vào ô B5

Tải trọng phân bồ đều trên dầm q bằng 2 t/m, ta nhập 2 vào ô B6

Kích thước tiết diện dằm bao gồm:
Bề rộng dầm bụ bằng 22cm ta nhập 22 vào ô D2

Chiều cao dâm hạ bằng 45 em ta nhập 45 vào ô D3

Lớp bảo vệ bê tong ay bang 3,5 em ta nhập 3,5 vào ô D4

Tiếp theo ở ô A7, A8, A9 ta phi tên lần lượt các mômen Ma, Mb, Mn


Ô B7 sẽ hiển thị giá trị của Ma
Ô B8 sẽ hiển thị gid tri cla Mb

Ô B9 sẽ hiển thị giá trị của Mn

15

Cột => A B Cc D E
Dòng
a b
1
2 =i hề al {
3 I PcTap)+ q(/m) =
4
A { L B
§
+ >
6
7 L-m 6 Bd 22 cm
8 a-m
9 3 Hd 45 cm
b-m
3 ao 3 cm
P Tan
3 Ho | 4l5 , cm
q- 1m
Ma= 2
Mb=
Mn= 8,25 | Fa,= 4016

4016
8,25 |. Fay = 2018

5,25 | Fan =

Tiếp tục ghi tên F,* vao 6 C7, Fạ” vào 6 C8, Fan vao 6 C9 (6 C.7 hién thi
trị số điện tích cốt thép mà tiết diện dam ở gối A cần...).

Ô Ð7 sẽ hiển thị số thanh thép cần cho gối A.

Ô D8 sẽ hiển thị số thanh thép cần cho gối B.

Ô D9 sẽ hiển thị số thanh thép cần cho nhịp đầm.

Ta cé thé điền Mác bê tông và số hiệu cốt thép vào ô nảo cũng được.

Lưu ý là điển các thơng số vào các ơ hồn tồn tự do ở vị trí nào cũng
được. Tuy nhiên dé dé theo đõi nên quy tụ về cùng một vùng,

Sau khi điền xong tất cả các thông số có liên quan đến bài tốn ta bắt đầu
tính các giá trị mômen do tải trọng gây ra theo công thức trong sách giáo
khoa, cụ thê là:

Tại ô B7 nhân chuột và nhân dấu = và điền các thành phần của cơng thức
tính mơmen Ma, sau khi kết thúc nhấn Enter ta có ngay giá trị bằng số của
Ma năm ở ơ B7, ta có:

16

Ma=B6*B2^2/12:1B7*B3*B4^2/B2^2 nhắn Enter =8,25

Tương tự, tại ơ B8 ta có

Mb =B6*B22^2/12+B7*B3^2*B4/B2^2 xong nhan Enter =8,25

Tại ơ B9 ta có

Mn =B6*B2^2/24+ B7*B2/8 xong nhắn Enter =5,25 (tính giữa nhịp)

Như vậy trên bảng tính ta đã có kết quả là tính được các giá trị mômen
Ma, Mb, Mn ứng với các dạng tái trọng tác dụng lên dầm và mỗi một lần
thay đỗi các thông số ta chỉ cần mất một vài giây là có kết quả mới ngay.

Dé tinh thép cho các tiết điện dam, ta quay trở lại bang tính sheet2 vì ở
đó ta đã thành lập các cơng thức để tính cốt thép rồi. Vì vậy ở các ô chỉ định

mômen ta nhân chuột vào ơ đó (chăng hạn ơ A4):

Ơ A4: nhân dấu = Sheet3 !B7 nhân Enter ta có ngay =8,25

Ơ A5: nhấn vào ơ A5,rồi nhấn =sheet3! B§ nhắn Enter có ngay =8,25

O A 6; nhan vào ô A6, rồi nhân =sheet3! B9 nhân Enter có ngay giá trị 5,25

Tiếp tục nhập các kích thước tiết điện của dầm lấy từ sheet3

Tai 6 B4= sheet3!D2 enter có ngay 22 (chiều rộng dầm)
Tai 6 D4=sheet3!D3 enter cd ngay 45 (chiều cao dam)
Tại ơ E4=shect3! D4 enter có ngay 3.5 (chiều dày lớp bê tông bảo vệ)
Sau khi nhập tất cả các số liệu này bảng tính tự động chạy và cho kết quả
điện tích cơt thép và sơ lượng các thanh thép cần tìm.


Các kết quả vừa tìm được nằm ở sheet 2 nhưng thực ra chúng ta muốn

hiển thị tất cả các số liệu đầu vào và dầu ra ở bản tính Sheet3. Vì vậy ta phải
chuyển kết quả tính Fa và số lượng các thanh thép của từng tiết diện từ
sheet2 vé sheet3.

Cu thé trong bang tinh Sheet3:

tai 6 D7 ta nhấn dấu =shee(2!K4 rồi enter ta có ngay số lượng thanh thép
bằng 4@76ứng với mômen Ma =8,2Š tm

tại ô D8 ta nhấn đấu =shec2!K5 rồi enter ta có ngay số lượng thanh thép
bang 4@/6 ing voi mêmen Mb =8,25 tm

tại ô D9 ta nhấn dấu =shcct2!K6 rồi enter ta có ngay số lượng thanh thép
băng 2Ø78 ứng voi m6men Mn =5,25 im

lữ

Q trình tính tốn kết thúc. Sau khi hồn chỉnh bảng tính Sheet3 rồi, ta
có thể tính tốn cốt thép cho dầm một cách nhanh chóng chính xác với mọi
sự thay đổi của tải trọng và kích thước tiết diện, cũng như sự thay déi mac

vật liệu mà các kiểu tính khác khơng thể nào theo kip.

Cũng tương tự như trên ta có thê lập bảng tính trên nền Excel cho các
loại dầm có liên kết khác nhau, dầm liên tục nhiều nhịp. các dang con sơn,
bản con sơn, bản sàn kê 4 cạnh v.v...


18

Chương II

KÉT CẤU PHỨC TẠP
KHUNG BÊTƠNG CĨT THÉP

1.MỞ ĐẦU

Khung bê tơng cốt thép có thể có nhiều loại: nhiều nhịp nhiều tầng, kích
thước chiều cao tầng, nhịp khung cũng khác nhau... Nhưng các bảng tính
khung sẽ tương tự như nhau bởi vì sẽ áp dụng cùng một phương pháp tính,
cho nên để đỡ phức tạp trong q trình diễn giải về cách lập bảng tính excel
tính khung bê tơng cốt thép chúng ta sẽ chọn một khung mẫu I nhịp 3 tang
dé minh hoa cho cach lập bảng tính.

Thơng thường để tính nội lực (thường gọi là giải khung) của khung đầm
người ta thường sử dụng các phương pháp tính tốn sau (tuỳ mức độ phức
tạp của kết cầu khung):

- Phương pháp tính tốn thủ cơng bằng tay (tính theo phương pháp lực,
phương pháp chuyền vị, phương pháp gần đúng, phương pháp đúng dẫn...)

- Phương pháp tra bảng dựa theo các công thức đã được lập sẵn đối

với các kết cấu đơn giản nhất.

- Phương pháp tính tốn bằng máy (sử dụng các phần mềm phân tích kết
cầu chủ yếu của nước ngồi khơng có bản quyền).


Trong cách tính bằng tay chủ yếu ta dùng phương pháp lực hoặc chuyển

vị. Tuy nhiên hai phương pháp chính xác này lại khơng giải được những bài
tốn có nhiều ấn số nên khơng tiện dụng, cịn các phương pháp gần đúng
hoặc đúng dần hiện nay các kỹ sư cũng thường không sử đụng vì ý lại vào
phần mềm của nước ngồi chạy trên máy tính. Tuy nhiên các phần mềm của

nước ngồi đa phần tải từ trên mạng về, bẻ khóa đế dùng nên độ chính xác

khơng thể kiểm sốt được. Hơn nữa đổi với các cơng trình thấp tang với số

19