Vi du giai bai toan he khung phang bang chuong trinh sap 2000 v14

Hướng dẫn học Sap 2000 VÍ DỤ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TỐN HỆ KHUNG PHẲNG BẰNG CHƯƠNG TRÌNH SAP 2000 V14.2 Đề bài: Tính tốn nội lực chuyển vị kết cấu chương trình Sap2000 Cho biết: Vật liệu BTCT Cột tiết diện vuông: 350 x 350 mm Dầm tiết diện chữ nhật: 350 x 500 mm L =8,4 m, H1=5,5 m, H2=4,2 m Đơn vị chọn: kN-m Các trường hợp nguyên nhân tác dụng: a TH0: Trọng lượng thân (TLBT) b TH1: q1  10kN / m, P1  35kN c TH2: q2  30kN / m, P2  22kN d TH3: q3  15kN / m e TH: 1,2TH  1,1TH  1,3TH  0,9TH q2 q3 q1 P2 H2 L/3 L/3 L/3 P1 H1 L/2 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Khởi động Sap 2000 Từ trình đơn Start chọn Windown > Programs > Sap2000 Cửa sổ hình xuất sau: Lựa chọn đơn vị tính - Lựa chọn đơn vị tính KN-m, cách dùng chuột nhấp chọn vào tam giác bên phải phía hình chọn KN,m,C Tạo mơ hình - Vào trình đơn File > New Model - Hộp thoại New Model xuất hình vẽ Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Trong hộp thoại New model nhấp chuột chọn Grid Only (chia lưới) - Trong hộp thoại Quick Grid Lines, nhập số liệu sau: + Nhấp chuột chọn Cartesion (Hệ tọa độ kết cấu) + Tại mục Number of Grid Lines, X direction nhập giá trị: Y direction nhập giá trị: Z direction nhập giá trị: + Tại mục Grid Spacing X direction nhập giá trị: 8,4 Y direction nhập giá trị: Z direction nhập giá trị: 5,5 + Tại mục Grid Spacing X direction nhập giá trị: Y direction nhập giá trị: Z direction nhập giá trị: + Nhấn Ok - - Màn hình hình vẽ : - Vào trình đơn chọn View > Set 2D view , kích chọn X-Z plane Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Hiệu chỉnh lưới, bấm chuột phải hình screen chọn Edit Grid Data - Hộp thoại xuất hiện, mục Coordinate/Grid Systems chọn Modify/Show System… - - Trong hộp thoại Define Gride System Data, + Tại mục Z Grid Data, nhập giá trị 9,7 hàng 3, Z3, cột Ordinate + Nhấn Ok Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Vào trình đơn Draw > Draw Frame/Cable/Tendon + Tiến hành xây dựng mơ hình kết cấu theo trình tự hình vẽ: - + Kết mơ hình kết cấu hình sau: Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Khai báo đặc trưng vật liệu - Vào trình đơn Define > Materials… - Trong hộp thoại Define Materials kích chọn 4000Psi chọn hộp thoại Add Copy of Material… Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Trong hộp thoại Material Property Data + Mục Material Name and Display Color nhập: BTCT + Material type: chọn concrete + Sau nhấn Ok - Trong hộp thoại Define Materials kích Ok - Khai báo đặc trưng hình học - Vào trình đơn Define > Section Properties > Frame Sections… - Trong hộp thoại Frame Properties kích chọn Add New Property… Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Trong hộp thoại Add Frame Section Property + Mục Frame Section Property type chọn Concrete + Mục Click to Add a Concrete Section chọn Rectangular - Trong hộp thoại Rectangular Sections khai báo số liệu sau: + Trong mục Section Name nhập chữ Cot BTCT + Tại mục Material khai báo vật liệu BTCT + Trong mục Dimensions phần Depth (t3) nhập 0,35, phần Width (t2) nhập 0,35 + Sau kích OK - Làm tương tự, tiến hành khai báo đặc trưng hình học cho dầm sau : - Trong hộp thoại Frame Properties kích chọn Add New Property… - Trong hộp thoại Add Frame Section Property + Mục Frame Section Property type chọn Concrete + Mục Click to Add a Concrete Section chọn Rectangular - Trong hộp thoại Rectangular Sections khai báo số liệu sau: + Trong mục Section Name nhập chữ Dam BTCT + Tại mục Material khai báo vật liệu BTCT + Trong mục Dimensions phần Depth (t3) nhập 0,5, phần Width (t2) nhập 0,35 + Sau kích OK - Trong hộp thoại Frame Properties nhấn Ok để đóng cửa sổ Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Khai báo đặc trưng cho phần tử Để khai báo đặc trưng cho phần tử, thực sau, dùng chuột chọn dầm đánh dấu hình vẽ - Vào trình đơn Assign > Frame > Frame Sections… - Hộp thoại Frame Properties xuất + Trong hộp thoại Frame Properties mục Properties kích chuột chọn Dam BTCT sau chọn OK Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Các phần tử gán đặc trưng hình học dầm BTCT hình vẽ Tương tự dùng chuột chọn phần tử lại hình vẽ - Vào trình đơn Assign > Frame > Frame Sections… Hộp thoại Frame Properties xuất + Trong hộp thoại Frame Properties mục Properties kích chuột chọn Cot BTCT sau chọn OK 10 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 - Trong hộp thoại Frame Distributed Loads tiến hành nhập thông số sau: + Tại mục Load Pattern Name chọn TH1 + Tại mục Load Type and Direction > Direction chọn phương X + Tại mục Trapezoidal Loads, phần Distance Load bạn nhập hình vẽ + Nhấp Ok - Kết tải trọng phân bố gán cho phần tử cột BTCT hình vẽ: Để kiểm tra phần tử dầm BTCT hay cột BTCT gán tải trọng tập trung hay phân bố hay chưa, tiến hành sau: Vào mục Display > Show Load Assigns > Frame/Cable/Tendon… Hộp thoại Show Frame Loads xuất hiện, Trong mục Load Pattern Name, chọn trường tải trọng TH1 Sau nhấp Ok Kết tải trọng tập trung, tải trọng phân bố ứng với trường tải trọng TH1 gán lên phần tử dầm BTCT, cột BTCT thể hình vẽ 15 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Hình vẽ thể kết gán tải trọng ứng với trường tải trọng TH1 b Để gán trường hợp tải trọng TH2 ta tiến hành chọn phần tử khai báo theo trình tự: Để khai báo tải trọng phân bố cho phần tử dầm BTCT trường hợp tải trọng TH2, chọn phần tử dầm BTCT hình vẽ: Tiếp theo vào trình đơn Assign > Frame Loads > Distributed… Hộp thoại Frame Distributed Loads xuất hình vẽ - 16 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 - Trong hộp thoại Frame Distributed Loads tiến hành nhập thông số sau: + Tại mục Load Pattern Name chọn TH2 + Tại mục Load Type and Direction > Direction chọn phương Z + Tại mục Trapezoidal Loads, phần Distance Load bạn nhập hình vẽ + Nhấp Ok - Kết tải trọng phân bố gán cho phần tử dầm BTCT hình vẽ: Để khai báo tải trọng tập trung nút trường hợp tải trọng TH2, chọn nút số hình vẽ - 17 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Tiếp theo vào trình đơn Assign > Joint Loads > Forces… Hộp thoại Joint Forces xuất hình vẽ - Trong hộp thoại Joint Forces tiến hành nhập thông số sau: + Tại mục Load Pattern Name chọn TH2 + Tại mục Loads > Force Global X nhập giá trị 22 hình vẽ + Nhấn OK 18 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 - Kết tải trọng tập trung gán cho nút thể hình vẽ c Để gán trường hợp tải trọng TH3 ta tiến hành chọn phần tử khai báo theo trình tự: Để gán tải trọng phân bố lên phần tử dầm BTCT trường hợp tải trọng TH3, chọn phần tử dầm BTCT hình vẽ: Tiếp theo vào trình đơn Assign > Frame Loads > Distributed… Hộp thoại Frame Distributed Loads xuất hình vẽ - - 19 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 - Trong hộp thoại Frame Distributed Loads tiến hành nhập thông số sau: + Tại mục Load Pattern Name chọn TH3 + Tại mục Load Type and Direction > Direction chọn phương Z + Tại mục Trapezoidal Loads, phần Distance Load bạn nhập hình vẽ + Nhấp Ok - Kết tải trọng phân bố gán cho phần tử dầm BTCT hình vẽ: Tổ hợp tải trọng Để tổ hợp tải trọng (các nguyên nhân tác dụng) vào trình đơn Define > Load Combinations hộp thoại xuất hình vẽ 20 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Trong hộp thoại Define Load Combinations, mục Click to nhấp chọn Add New Combo…, hộp thoại Load Combination Data xuất - - Trong thoại Load Combination Data tiến hành nhập thông số sau: + Trong mục Load Combination Name nhập TH4 + Trong mục Load Combination Type chọn Linear Add + Trong mục Define Combination of Load Case Results phần Load Case Name chọn TH0 + Trong mục Scale Factor nhập giá trị 1,2 + Sau kích Add + Tiếp tục làm ứng với TH1, TH2, TH3 ta kết hình vẽ + Nhấp OK để đóng hộp thoại Load Combination Data, hộp thoại Define Load Combinations xuất với trường hợp TH4 hình vẽ + Nhấp OK đóng hộp thoại Define Load Combinations 21 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 10 Khai báo điều kiện biên Để khai báo điều kiện biên, tiến hành dùng chuột chọn nút theo trình tự sau: Để khai báo điều kiện biên cho nút ta nhấp chuột chọn nút hình vẽ - Tiếp theo vào trình đơn Assign > Joint > Restraints…, hộp thoại Joint Restrains xuất hình vẽ: - Nút gán gối cố định, hộp thoại Joint Restrains dùng chuột chọn vào biểu tượng gối cố định hình vẽ Sau nhấn Ok - 22 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 - Kết nút gán điều kiện biên gối cố định hình vẽ - Để khai báo điều kiện biên cho nút 4, nút ta nhấp chuột chọn nút 4, hình vẽ: Tiếp theo vào trình đơn Assign > Joint > Restraints…, hộp thoại Joint Restrains xuất hình vẽ: - 23 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Nút nút gán ngàm, hộp thoại Joint Restrains dùng chuột chọn vào biểu tượng ngàm hình vẽ Sau nhấn Ok - - Kết nút 4, nút gán điều kiện biên gối cố định hình vẽ 11 Chọn thơng số cho q trình giải tốn - Vào trình đơn Analyze > Set Analysis Options… 24 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Hộp thoại Analysis Options xuất hiện, hộp thoại Analysis Options nhấp chuột chọn biểu tượng khung Phẳng mục Plane Frame, sau nhấp Ok Kết Available DOFs (điều kiện biên) sau chọn phần Plane Frame (khung phẳng) thể hình vẽ - 12 Giải tốn Để giải tốn vào trình đơn Analyze > Run Analysis 25 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Hộp thoại Set Load Cases to Run xuất hiện, kích chọn Run Now Đợi chương trình tính tốn sau vài chục giây, có kết tốn khung phẳng chịu trường hợp tải trọng khác mà ta cần tìm Hình vẽ thể chuyển vị kết cấu sau chương trình tính tốn 13 Xem kết Để xem kết nội lực khung vào trình đơn Display > Show Forces/Stresses > Frames/Cables… - 26 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Hộp thoại Member Force Digram for Frames xuất + Trong hộp thoại Member Force Digram for Frames mục Case/Combo Name chọn TH4 (xem nội lực kết cấu trường hợp nguyên nhân gây ra) + Tại mục Component nhấp chuột chọn Axial Force (Lực dọc trục) + Nhấn Ok đóng hộp thoại ta biểu đồ lực dọc TH4 gây cho kết cấu Tương tự vào trình đơn Display > Show Forces/Stresses > Frames/Cables… + Trong hộp thoại Member Force Digram for Frames mục Case/Combo Name chọn TH4 (xem nội lực kết cấu trường hợp nguyên nhân gây ra) + Tại mục Component nhấp chuột chọn Moment 3-3 (Mơ men uốn) + Nhấn Ok đóng hộp thoại ta biểu đồ mô men TH4 gây cho kết cấu 27 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Tương tự vào trình đơn Display > Show Forces/Stresses > Frames/Cables… + Trong hộp thoại Member Force Digram for Frames mục Case/Combo Name chọn TH4 (xem nội lực kết cấu trường hợp nguyên nhân gây ra) + Tại mục Component nhấp chuột chọn Shear 2-2 (Lực cắt) + Nhấn Ok đóng hộp thoại ta biểu đồ mô men TH4 gây cho kết cấu Để xem giá trị biểu đồ lực dọc, lực cắt, mô men kết cấu, hộp thoại Member Force Digram for Frames kích chọn thêm phần Show Values On Diagram Tiến hành bước tương tự ta xem biểu đồ nội lực trường hợp nguyên nhân tác dụng gây cho kết cấu Để xem kết nội lực khung vào trình đơn Display > Show Defomed Shape … Hộp thoại Deformed Shape xuất + Trong hộp thoại Deformed Shape mục Case/Combo Name chọn TH4 + Sau nhấn Ok ta biểu đồ chuyển vị TH4 gây cho kết cấu 28 Tạ Quốc Việt Hướng dẫn học Sap 2000 Tương tự tiến hành bước trên, ta có chuyển vị kết cấu trường hợp nguyên nhân tác dụng gây cho kết cấu 29 Tạ Quốc Việt ...Hướng dẫn học Sap 2000 Khởi động Sap 2000 Từ trình đơn Start chọn Windown > Programs > Sap2 000 Cửa sổ hình xuất sau: Lựa chọn đơn vị tính - Lựa chọn... trị: + Nhấn Ok - - Màn hình hình vẽ : - Vào trình đơn chọn View > Set 2D view , kích chọn X-Z plane Tạ Quốc Vi? ??t Hướng dẫn học Sap 2000 Hiệu chỉnh lưới, bấm chuột phải hình screen chọn Edit Grid... Tạ Quốc Vi? ??t Hướng dẫn học Sap 2000 Vào trình đơn Draw > Draw Frame/Cable/Tendon + Tiến hành xây dựng mơ hình kết cấu theo trình tự hình vẽ: - + Kết mơ hình kết cấu hình sau: Tạ Quốc Vi? ??t Hướng