ISSN: 2734-9438
Website: www.jomc.vn
Automated RC-column design to TCVN 5574:2018 using excel VBA–CSi API integration
Abstract
In the Vietnamese structural engineering context, designing reinforced concrete columns to the updated standard TCVN 5574:2018 often involves time-consuming manual processes because mainstream software like ETABS does not yet natively support this code. This paper introduces an automated design approach directly linking ETABS with Excel through the CSi application programming interface (API), eliminating manual data export or import. The design procedure is implemented using Excel’s Visual Basic for Applications (VBA) and CSi API macros, which programmatically control ETABS to control the model, retrieve analysis results and perform iterative design calculations to meet code requirements. By integrating analysis and design in a single automated loop, the workflow significantly accelerates the column design process and minimizes human errors compared to traditional manual or semi-manual methods. The verified results show that the tool can design multiple columns in just around 21 seconds instead of significant minutes. This efficient workflow saves time and provides a foundation for future enhancements, such as linking the system to AutoCAD for automatic reinforcement detailing.
References
- Bộ Khoa học và Công nghệ, TCVN 5574:2012—Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. Hà Nội, Việt Nam: Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, 2012.
- Bộ Khoa học và Công nghệ, TCVN 5574:2018—Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. Hà Nội, Việt Nam: Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, 2018.
- Ministry of Regional Development of the Russian Federation, SP 63.13330.2012: Concrete and Reinforced Concrete Structures—General Requirements. Moscow, Russia, 2012.
- L. S. Xinh, “Ứng dụng VBA Automation trong việc trao đổi dữ liệu giữa phần mềm Microsoft Excel với phần mềm AutoCAD,” Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng Hải, no. 18, pp. 68–72, Jun. 2009.
- T. G. Alaaeldien, “Designing Excel-VBA program for the analysis of force-time curve profile,” J. Appl. Sports Sci., vol. 7, no. 2, pp. 43–50, 2017, doi: 10.21608/jass.2017.84614.
- N. Tiwari, “A review: automated Excel sheets for various RC elements,” Int. J. Res. Appl. Sci. Eng. Technol., vol. 6, no. 11, pp. 594–595, 2018, doi: 10.22214/ijraset.2018.11094.
- M. J. Kesot, R. A. Nazri, P. A. S. Amri, and N. S. M. M. Mansor, “Techsource programme: simply supported reinforced concrete beam design by Microsoft Excel,” Multidisciplinary Appl. Res. Innov., vol. 2, no. 2, pp. 37–47, 2021. [Online]. Available: https://penerbit.uthm.edu.my/periodicals/index.php/mari/article/view/2000
- A. Eissa, “Developing Excel-VBA spreadsheet for truss element analysis and design,” FES J. Eng. Sci., vol. 9, no. 1, pp. 86–90, 2021, doi: 10.52981/fjes.v9i1.663.
- T. S. S. Hoách, L. Q. Tiến, and L. T. T. Hằng, “Tính toán khả năng chịu lực của cột bê tông cốt thép có tiết diện hình chữ nhật sử dụng mô hình phi tuyến vật liệu theo TCVN 5574:2018,” Tạp chí Vật liệu và Xây dựng, vol. 12, no. 4, pp. 52–55, 2022, doi: 10.54772/jomc.04.2022.376.
- S. Tattimani and S. P. I. Cholappanavar, “Developing an individual Excel sheet for design and analysis of beam and slab,” Int. J. Res. Appl. Sci. Eng. Technol., vol. 10, no. 9, 2022, doi: 10.22214/ijraset.2022.4619.
- T. S. S. Hoách, “Ứng dụng VBA trong Excel lập chương trình tính toán tự động tải trọng gió theo TCVN 2737:2023,” Tạp chí Vật liệu và Xây dựng, vol. 13, no. 5, pp. 50–56, 2023, doi: 10.54772/jomc.05.2023.566.
- N. Thakur and A. Gupta, “Automation of design process using ETABS, Microsoft Excel and AutoCAD,” IOSR J. Mech. Civ. Eng., vol. 14, no. 4, ver. VII, pp. 50–62, Jul.–Aug. 2017.
- M. N. Shivannavar and P. Cholappanavar, “Design of RC column and footing using ETABS API,” Int. J. Sci. Advance Res. Technol., vol. 4, no. 5, pp. 1303–1306, May 2018.
- J. L. P. Tamayo, V. C. Mucillo, and B. G. Bigarella, “Integration of Excel VBA with professional software for the structural analysis and design of civil structures,” Comput. Appl. Eng. Educ., vol. 31, no. 4, pp. 793–813, Jul. 2023. https://doi.org/10.1002/cae.22607
- E. Wicaksana, “Sustainable structural design optimisation of steel truss,” B.Eng. thesis, Nanyang Technol. Univ., Singapore, 2024. [Online]. Available: https://hdl.handle.net/10356/176584
- Computers and Structures Inc., ETABS 2016 CSi API Documentation. [Online]. Available: https://docs.csiamerica.com/help-files/etabs-api-2016/html/6a9c8a48-232d-761c-5421-1ff5ae019a4c.htm
- American Concrete Institute, “ACI 318-19: Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary”. Farmington Hills, MI, USA: ACI, 2019.
- European Committee for Standardization, “EN 1992-1-1 Eurocode 2: Design of Concrete Structures—Part 1-1: General Rules and Rules for Buildings”. Brussels, Belgium, 2004.
- L. Hoang, L. T. A. Hong, N. T. Nhan, N. Q. Cuong, D. M. Hung, D. H. Thoi, and B. L. A. Tuan, “Ứng dụng CSi API tích hợp trong VBA thiết kế dầm bê tông cốt thép theo TCVN 5574:2018,” Tạp chí Khoa học và Công nghệ Trường Đại học Xây dựng Miền Tây, No. 13, Jun. 2025.
- Bộ Khoa học và Công nghệ, “TCVN 2737:2023—Tải trọng và Tác động. Hà Nội, Việt Nam: Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng”, 2023.