✨Bentley Prosteel V8i - Thiết Kế Chi Tiết 2D/3D Kết Cấu Thép

Từ cuối thập kỷ 90 của thế kỷ XX cho đến những năm đầu của thể kỷ XXI, thiết kế bản vẽ hai chiều bằng máy tính (CAD 2D) đã thay thế rất hiệu quả cho các bản vẽ can in thủ công và làm nền tảng cho việc chuyên nghiệp hóa trong thiết kế. Tuy nhiên, hệ thống CAD 2D rất cồng kềnh, thông tin rời rạc khó quản lý nhất quán dẫn đến việc truyền tải từ các thành viên trong nhóm làm các công việc trước (thiết kế kiến trúc) xuống các thành viên làm công việc tiếp theo (thiết kế kết cấu hoặc thiết kế cơ điện, đường ống) và ngược lại có thể bị mất mát, sai lệch làm cho toàn bộ quá trình trao đổi thông tin qua lại giữa các thành viên của dự án bị lặp đi lặp lại và kéo dài thời gian thiết kế, khó quản lý xung đột giữa các bộ môn trong thiết kế. Ngoài ra, CAD 2D rất ít hỗ trợ tự động hóa sản xuất và thiết kế.

Hơn nữa, do trong quá trình thực hiện dự án xây dựng, thường xuất hiện những thay đổi, càng thể hiện nhiều nhược điểm hơn trong quá trình truyền tải thông tin này. Ví dụ, những thay đổi xuất phát từ phía chủ đầu tư sẽ kéo theo những thay đổi trong thiết kế kiến trúc dẫn đến thay đổi trong thiết kế kết cấu và thiết kế cơ điện. Rõ ràng là những thay đổi này, khiến việc thực hiện và phê duyệt thiết kế cũng được thực hiện lặp đi lặp lại trong tất cả các giai đoạn của dự án, gây lãng phí nhiều thời gian và công sức của các thành viên trong cùng một dự án xây dựng.

Để khắc phục nhược điểm của bản vẽ CAD 2D, khái niệm mô hình thiết kế CAD 3D  được  tích  hợp  mô  hình  thông  tin  công  trình  –  Mô  hình  BIM  (Building Information Modeling) đã xuất hiện trong ngành công nghiệp xây dựng và được ứng dụng phổ biến từ những năm đầu của thế kỷ XXI. Mô hình không gian ba chiều này được liên kết với cơ sở dữ liệu thông tin của dự án, thể hiện tất cả các mối liên hệ về mặt không gian, các thông tin hình học, kích thước, khối lượng, kiểm tra xung đột và cả cấu tạo chi tiết, vật liệu của các cấu kiện, bộ phận của công trình. Mô hình BIM có thể được sử dụng để thể hiện toàn bộ vòng đời của một công trình xây dựng từ khâu thiết kế, thi công, cho đến khâu vận hành sử dụng.

ProSteel V8i là một trong những công cụ mạnh nhất hiện nay để thiết kế xây dựng mô hình CAD 2D/3D cho kết cấu thép của hãng Bentley đã được sử dụng rộng rãi và được ứng dụng trong nhiều dự án trên khắp thế giới. ProSteel có thể chạy trên nền tảng của cả AutoCAD và MicroStation V8i, hỗ trợ cho các kỹ sư trong việc thiết kế chi tiết bản vẽ 2D/3D và phục vụ công tác chế tạo tự động trong nhà máy cho các công trình sử dụng kết cấu thép. Việc đồng bộ trích xuất các Bản vẽ chi tiết kết cấu thép 2D/3D và Thống kê khối lượng công trình được xây dựng hoàn toàn tự động từ mô hình 3D. Đây là một nền tảng quan trọng trong việc áp dụng giải pháp BIM cho các công trình xây dựng.

Điểm khác biệt của chương trình ProSteel V8i so với các kết cấu thông thường khác đang có mặt tại Việt Nam là trực quan, dễ sử dụng, đồng bộ kết nối với các phần mềm BIM của Bentley để chia sẻ mô hình thiết kế từ tính toán, kiểm toán kết cấu đến lập bản vẽ chi tiết 2D/3D, chuyển sang mô hình BIM để tích hợp, chia sẽ thông tin trong toàn bộ vòng đời công trình. Ngoài ra, ProSteel V8i không đòi hỏi máy tính có cấu hình cao, chi phí đầu tư phần mềm thấp nên phù hợp cho các doanh nghiệp có quy mô từ nhỏ đến lớn đặc biệt là các doanh nghiệp, kỹ sư mới khởi nghiệp. Cuốn sách “Bentley ProSteel - Thiết kế chi tiết 2D/3D kết cấu thép” được biên soạn nhằm cung cấp cho các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật, sinh viên ngành xây dựng các kỹ năng cơ bản và một số ứng dụng chuyên sâu về thiết kế bản vẽ 2D/3D chi tiết trên phần mềm ProSteel V8i.

Nội dung cuốn sách bao gồm 3 chương và phụ lục kèm theo:

Chương 1: “Lập mô hình 3D chi tiết kết cấu thép” - Cung cấp các kỹ năng cơ bản và một số ứng dụng chuyên sâu về lập mô hình 3D chi tiết kết cấu thép trên phần mềm ProSteel V8i

Chương 2: “Triển khai bản vẽ 2D chi tiết từ mô hình 3D” - Cung cấp các kỹ năng cơ bản và một số ứng dụng chuyên sâu về thiết lập bản vẽ 2D chi tiết  từ mô hình 3D đã lập trong Chương 1 trên phần mềm ProSteel V8i.

Chương 3: “Tính toán thiết kế liên kết trong kết cấu thép với Ram Connection V8i” - Cung cấp các kỹ năng cơ bản và một số ứng dụng chuyên sâu về tính toán, thiết kế chi tiết  liên kết kết cấu thép (liên kết dầm - dầm, liên kết dầm - cột, liên kết cột - móng…) trên phần mềm Ram Connection V8i.

Lời nói đầu

3

Chương 1. Lập mô hình 3D chi tiết kết cấu thép  

1.1. Tổng quan cơ bản về thiết kế kết cấu thép với ProSteel

5

1.1.1. Tổng quan về ProSteel

5

1.1.2. Trao đổi dữ liệu với phần mềm ProSteel V8i

7

1.1.3. Điểm đánh giá tốt nhất để chọn lựa phần mềm ProSteel V8i  

                    trong công tác thiết kế chi tiết 2D/3D kết cấu thép

8

1.1.4. Thiết lập môi trường làm việc

10

1.2. Làm việc với hệ trục 3D (Workframe)

23

1.2.1. Tạo mới Workframe

23

1.2.2. Hiệu chỉnh Workframe đã có

27

1.3. Thiết lập hệ thống quan sát mô hình - (Views)

28

1.3.1. Khung nhìn (View)

28

1.3.2. Giới hạn vùng nhìn (Clip Plane)

35

1.4. Thiết lập và kiểm soát hệ tọa độ - (Coordinate System)

37

1.5. Làm việc với các cấu kiện dạng thanh (Shapes)

37

1.5.1. Tạo cấu kiện thanh

38

1.5.2. Hiệu chỉnh cấu kiện thanh

49

1.6. Quản lý các cấu kiện dạng tấm (Plates)

74

1.6.1. Tạo cấu kiện tấm (Plate)

74

1.6.2. Hiệu chỉnh cấu kiện tấm

82

1.7. Tạo các mối nối liên kết (Connection)

102

1.7.1. Mối nối tại đỉnh thanh (End Plate Connection)

102

1.7.2. Liên kết chân cột (Base Plate Connection)

123

1.7.3. Mối nối nối thanh đối đầu (Splice Connection)

137

1.7.4. Mối nối dầm - dầm chịu cắt (Shearplate Connection)

150

1.7.5. Mối nối dầm - cột chịu Mô men (Moment Connection)

153

1.7.6. Mối nối dầm - cột sử dụng sườn chuyển tiếp (Haunch Connection)

156

1.7.7. Tạo mối nối tùy chọn

159

Chương 2. Triển khai bản vẽ 2D chi tiết từ mô hình 3D  

2.1. Quản lý phân nhóm các cấu kiện

165

2.1.1. Quản lý nhóm phụ (Subgroup)

166

2.1.2. Quản lý nhóm (Group)

172

2.1.3. Quản lý phân nhóm (Assembly)

178

2.2. Điều chỉnh việc phân nhóm đối tượng trong bản vẽ

185

2.2.1. Thiết lập số hiệu cho các cấu kiện

186

2.3. Thống kê khối lượng kết cấu

193

2.4. Trích xuất bản vẽ chi tiết

196

2.4.1. Trích xuất bản vẽ chi tiết cấu kiện

196

2.4.2. Cập nhật bản vẽ chi tiết

203

Chương 3. Tính toán thiết kế liên kết  

                    trong kết cấu thép với Ram Connection V8i  

3.1. Tổng quan về phần mềm Ram Connection V8i

206

3.1.1. Giới thiệu

206

3.1.2. RAM Connection Standalone phiên bản độc lập

207

3.1.3. Khởi động RAM Connection Standalone

207

3.1.4. Thiết kế trong RAM Connection Standalone

207

3.1.5. Lựa chọn đơn vị trong RAM Connection Standalone

207

3.1.6. Giao diện trong RAM Connection Standalone

208

3.1.7. Khởi tạo kết nối

216

3.1.8. Khu vực làm việc

217

3.1.9. Báo cáo trong RAM Connection Standalone

223

3.1.10. Hộp thoại mối nối

224

3.2. Ví dụ tính toán thiết kế mối nối cho RC-Standalone

226

3.2.1. Khởi động RAM Connection Standalone và khai báo tùy chọn  

                    thiết kế

226

3.2.2. Gán mối nối cơ bản

228

3.2.3. Gán mối nối bản

234

3.2.4. Gán mối nối chân đế

237

3.2.5. Tạo mối nối mẫu

241

3.2.6. Sửa mẫu có sẵn để sử dụng

243

3.2.7. Tạo dữ liệu mối nối

244

3.2.8. Cấu hình thanh công cụ

246

3.2.9. Gán mối nối thông minh

248

Phụ lục. Các lệnh tắt và các diễn giải chi tiết  

1. Bảng lệnh tắt trong ProSteel

249

2. Diễn giải các tùy chọn hệ thống

253

2.1. Thiết lập các tùy chọn chung trong trang Options

253

2.2. Thiết lập các tùy chọn chung trong trang Grips

255

2.3. Thiết lập các tùy chọn chung trong trang Shapes

256

3. Cài đặt chế độ hiển thị cho các cấu kiện thiết kế

256

3.1. Cài đặt chế độ hiển thị cho cấu kiện thanh

256

3.2. Thiết lập chế độ hiển thị lỗ khoan trên thanh (Hole)

257

4. Thiết lập các tùy chọn khác

257

4.1. Thiết lập các tùy chọn chung trong trang Shape Lable

257

4.2. Thiết lập các tùy chọn chung trong trang Sketch display

257

4.3. Thiết lập các tùy chọn chung trong trang Naming Conventions

258

4.4. Thiết lập các tùy chọn chung trong trang Flat steel selection lists

258

Tài liệu tham khảo

259