Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net

Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net Ung dung sap 2000 v14 de xac dinh noi luc lenhan net

TRAO ĐỔI ỨNG DỤNG SAP2000 - V14 ĐỂ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐƠN GIẢN CỦA HỆ PHẲNG TĨNH ĐỊNH CHỊU TẢI TRỌNG BẤT ĐỘNG  CN Nguyễn Tấn Vân - Cựu SV Khoa kỹ thuật Xây Dựng  CN Trần Hữu Trọng - Khoa kỹ thuật Xây Dựng Đặt vấn đề Hiện phần mềm kết cấu Sap 2000 với nhiều phiên sử dụng phổ biến rộng rãi trường đại học khối kỹ thuật xây dựng nói chung Đây cơng cụ hỗ trợ đắc lực đáng tin cậy việc tính tốn phân tích dạng kết cấu xây dựng Đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng phần mềm kết cấu Sap 2000 triển khai thực tế, trình phục vụ giảng dạy học tập Trong khuôn khổ giới hạn viết đề cập đến việc sử dụng phần mềm kết cấu Sap 2000 với phiên V14 để xác định nội lực số toán đơn giản hệ phẳng tĩnh định chịu tải trọng bất động: hệ dầm, hệ khung ghép dàn phẳng Với việc trình bày chi tiết việc khai báo số hình thức tác dụng đặc biệt tải trọng liên kết với ví dụ minh họa cụ thể Bài viết góp phần giúp ích cho sinh viên học môn học học kết cấu - phần hệ tĩnh định có cách nhìn nhận tổng qt hơn, hệ thống hóa kiến thức học, đồng thời có khả sử dụng phần mềm để phục vụ cho việc học, cụ thể giải toán kiểm tra trình giải tay phần mềm Sap 2000 Nội dung 2.1 Khai báo tải trọng 2.1.1 Khai báo Mômen tập trung - Khi dựng mơ u cầu - Chọn nút để gán mômen, vào menu Assign Joint Load Forces… kích vào biểu tượng Tùy theo chiều mômen mà ta nhập số liệu mang dấu -, +, 68 ĐẠI HỌC ĐÔNG Á 2014 TRAO ĐỔI 2.1.2 Lực tập trung xiên góc Ta phân tích thành lực P1, P2 P1 = P.sinα P1 P = P.cos P Q P2 - Chọn nút, vào menu Assign → Joint Load → Forces…( vào biểu tượng , nhập số liệu tải trọng tập trung theo phương X, Z ), kích 2.2 Khai báo liên kết 2.2.1 Khai báo gối cố định gối di động theo phương ngang Để khai báo liên kết gối theo phương nằm ngang cần chọn nút số nút cách kích chuột vào vị trí nút rê chuột xung quanh nút muốn chọn Sau chọn, vào menu Assign → joint → restraints ( ) kích vào biểu tượng Chọn gối cố định di động, 2.2.2 Xoay hệ trục tọa độ địa phương nút Khi bạn muốn thay đổi chiều tải trọng, thay đổi điều kiện biên, thay đổi đối tượng đặt nút đổi hệ tọa độ địa phương sau: Assign → Joint → Load Axes … Chọn góc xoay hệ tọa độ địa phương theo trục xoay hệ tọa độ tổng thể x, y, z 2.2.3 Giải phóng liên kết hai đầu phần tử thanh: Trong kết cấu nhiều phần tử mà khơng có mơmen, lực cắt hay lực dọc Vậy để giải phóng thực hiện: - Chọn phần tử muốn giải phóng liên kết - Vào Assign → Frame → Releases/Partial Fixity …, kích vào biểu tượng Ví dụ 1: Giải phóng mơmen M3-3 Tại nút mơmen (M3-3 = 0) I II M3-3 - Chọn I → kích vào biểu tượng M3-3 điểm kết thúc - Chọn II → kích vào biểu tượng M3-3 điểm bắt đầu - Kiểm tra giải phóng: kích vào biểu tượng Releases → Frame/Cables/Tendons → Ví dụ 2: Vẽ biểu đồ nội lực hệ cho hình vẽ sau: ĐẠI HỌC ĐÔNG Á 2014 69 TRAO ĐỔI q = 20 kN/m o A 40 B o 30 P = 50 kN 1m C 2m E D 1m 2m Trình tự cách làm: Bước 1: Khởi động Sap 2000 _ V14 Bước 2: Chọn đơn vị KN-m-oC ( ) Bước 3: Vào menu File → chọn lệnh New Model…, kích biểu tượng Kích chọn Beam (Dầm liên tục) Trong phần Edit Grid… ta chọn kiểu Spacing để nhập khoảng cách lưới: → → 70 ĐẠI HỌC ĐÔNG Á 2014 TRAO ĐỔI Ta hệ dầm sau: Bước 4: Khai báo liên kết gối: Các gối hệ chưa với toán đặt ra: + Thay gối trục E gối cố định: sau kích chuột vào vị trí nút, vào menu Assign Joint restraints ( ) kích vào biểu tượng chọn + Cần thay liên kết gối di động trục B, C, D nút: ta chọn nút trục B, C, D, kích vào biểu tượng chọn + Thay gối trục A gối di động: Sau kích chuột vào vị trí nút, kích vào biểu tượng chọn + Xoay hệ trục tọa độ nút trục A: Chọn nút trục A, vào menu Assign Load Axes … Joint Bước 5: Khai báo trường hợp tải trọng: Để khai báo trường hợp tải trọng: Vào Define Load patterns…( ) + Đối với trường hợp Tĩnh tải: - Tên: Tĩnh Tải (TT), Loại: DEAD - Hệ số TLBT: (Khơng tính đến trọng lượng thân cấu kiện) Sau sửa giá trị Chọn chọn Modify Load ( ) để chấp nhận - Vào menu Define Load Case Load Cases ( ) Kích vào Modal chọn Delete Bước 6: Gán tải trọng phân bố đều: ĐẠI HỌC ĐÔNG Á 2014 71 TRAO ĐỔI Chọn BC, vào menu Assign ), kích vào biểu tượng ( Frame Load Distributed… , (Load Case Name TT, Direction Gravity), đặt giá trị Uniform Load = 20 Bước 7: Gán tải trọng tập trung: Phân tích lực tập trung góc xiên thành lực P1, P2 P1 = P.sin400 = 50.sin40 = 32,14(kN) P2 = P.cos40 = 50.cos40 = 38,30(kN) Chọn nút D, vào , (Load Case Name TT), kích chọn đặt giá trị Force Global X = -38,30 Force Global Z = -32,14 , Bước 8: Xem đầy đủ lực tập trung phân bố hình: Vào Display Pattern Name Show Load Assign Frame … ( ), Load Bước 9: Khai báo dạng kết cấu: - Vào menu Analyze Set Analysis Options … ( ) Hệ dầm coi hệ khung phẳng (kết cấu chịu uốn XZ) nên ta chọn XZ Plane OK Bước 10: Lưu chạy chương trình tính: Vào menu Analyze ( F5) Run Analysis chọn - Sau chạy chương trình tính Sap khóa số liệu (biểu tượng khóa hình đóng lại vào biểu tượng ), muốn sửa số liệu nhập phải mở khóa cách kích , lúc trở thành Bước 11: Xem kết nội lực: Vào menu Display Show Forces/Stresses Frames/Cables … (hoặc kích vào mũi tên biểu tượng chọn (Frames/Cables) 72 ĐẠI HỌC ĐÔNG Á 2014 TRAO ĐỔI + Axial Force: Lực dọc - Shear 2-2: Lực cắt theo phương - Moment 3-3: Mômen uốn quanh trục Do Sap2000 quy định dấu lực cắt ngược dấu với quy định dấu VN, nên xem biểu đồ lực cắt phần khai báo tỷ lệ ta chọn tỷ lệ mang dấu “-”, để biểu đồ quy định Biểu đồ lực dọc Tĩnh Tải Biểu đồ lực cắt Q2-2 Tĩnh Tải Biểu đồ mômen M3-3 Tĩnh Tải Ví dụ 3: Vẽ biểu đồ nội lực hệ cho hình vẽ sau: Trình tự cách làm: Bước 1: Khởi động Sap 2000 V14 Bước 2: Chọn đơn vị KN-m-oC ( Bước 3: Vào menu File ) chọn lệnh New Model… kích biểu tượng ĐẠI HỌC ĐÔNG Á 2014 73 TRAO ĐỔI Kích chọn Grid Only (Hệ lưới) Dùng chuột kích vào biểu tượng để vẽ nhanh, kích chuột vào đường lưới phần tử nằm lưới giới hạn mắt lưới đầu, dùng chuột kéo thành hình chữ nhật ta phần tử nằm hình chữ nhật Bước 4: Khai báo liên kết gối: Tương tự khai báo liên kết gối ví dụ - Ta chọn nút A, kích vào biểu tượng chọn - Tiếp tục chọn nút B, kích vào biểu tượng chọn - Đối với trường hợp gối di động nằm ngang ta chọn nút E, kích vào biểu tượng chọn kích vào Translation ( ) kích bỏ Translation Bước 5: Giải phóng liên kết hai đầu phần tử thanh: Tại nút C mômen (M3-3 = 0) - Chọn BC Assign Frame Releases/Partial Fixity…, kích vào biểu tượng M3-3 điểm kết thúc - Chọn CD kích vào biểu tượng - Kiểm tra giải phóng: Kích vào biểu tượng Releases M3-3 điểm bắt đầu Frame/Cables/Tendons Như vậy, ta tạo sơ đồ tính hệ dầm (ở phần này, ta phải tạo hệ dầm có kích thước nhịp liên kết gối theo yêu cầu) : Khai báo trường hợp tải trọng: Để khai báo trường hợp tải trọng: Vào Define - Đối với trường hợp Tĩnh tải: 74 ĐẠI HỌC ĐÔNG Á 2014 Load patterns… TRAO ĐỔI - Tên: Tĩnh Tải (TT) - Loại: DEAD - Hệ số TLBT: Sau sửa giá trị Chọn chọn Modify Load ( ) để chấp nhận - Vào menu Define Load Case Load Cases ( ) Kích vào Modal chọn Delete Bước 7: Gán tải trọng tải trọng phân bố đều: Chọn BC, vào menu Assign Frame Load Distributed… kích vào biểu tượng , (Load Case Name TT, Direction Gravity), đặt giá trị Uniform Load = Bước 8: Gán tải trọng tập trung: Chọn nút điểm F, kích , (Load Case Name TT), nhấn chọn , đặt giá trị Force Global Z = -4 Bước 9: Khai báo mômen tập trung: Chọn nút điểm G, vào menu Assign kích vào biểu tượng , nhấn chọn Joint Load Forces ( ), , đặt giá trị Moment about Global Y = Bước 10: Xem đầy đủ lực tập trung, phân bố mơmen hình: Vào Display Pattern Name: TT Show Load Assign Hình Trục xz Frame… ( ), Load Hình Ảnh 3-d ĐẠI HỌC ĐÔNG Á 2014 75 TRAO ĐỔI Bước 11: Khai báo dạng kết cấu: Vào menu Analyze Set Analysis Options… ( ) Hệ dầm coi hệ khung phẳng (kết cấu chịu uốn XZ) nên ta chọn XZ Plane Bước 12: Lưu chạy chương trình tính: Vào menu Analyze Run Analysis Bước 13: Xem kết nội lực: Vào menu Display mũi tên biểu tượng Show Forces/Stresses Frames/Cables… (hoặc kích vào chọn (Frames/Cables) Kết luận Bài viết trình bày số hình thức tác dụng đặc biệt tải trọng hình thức liên kết, đồng thời có ví dụ cụ thể minh họa rõ ràng, giúp người đọc đối tượng sinh viên tiếp cận tham khảo phục vụ cho việc học tập nghiên cứu Trong giới hạn viết giải nội dung dạng toán là: hệ dầm phẳng, hệ khung ghép hệ dàn tĩnh định Còn nhiều nội dung cần nghiên cứu để phục vụ cho việc giảng dạy học tập môn học triển khai việc ứng dụng phần mềm Sap2000 để phân tích xác định nội lực tốn học kết cấu Vấn đề tiếp tục trình bày nghiên cứu viết sau TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Đức Vinh (2010), Phân tích thiết kế kết cấu phần mềm SAP2000 V 9.x, NXB Trường Đại Học Bách Khoa - Tp Hồ Chí Minh [2] Nguyễn Thị Mai Hương (2011), Ứng dụng Sap2000 V.12 toán kết cấu tĩnh định & siêu tĩnh, Đà Nẵng [3] Berkeley, California, USA, June 2008, CSI Analysis Reference Manual For SAP2000®, ETABS®, and SAFETM 76 ĐẠI HỌC ĐÔNG Á 2014