Hướng dẫn sử dụng phần mềm SAP2000 part 2 ppsx

Khai báo các trường hợp tải trọng Define > Load Cases … - Load name: Tên của trường hợp tải trọng - Type: Loại tải trọng - Self Weight Multiplier: Hệ số nhân trọng lượng bản thân, trường

Click vào nút tam giác bên phải Add I/Wide Flange để mở ra bảng liệt kê các loại tiết diện có thể khai báo trong SAP2000, nếu muốn khai báo tiết diện chữ nhật thì chọn Add Rectangular

Sau khi click chọn Add Rectangular, nếu muốn tạo mới một tiết diện chữ nhật thì click vào nút Add New Property…

Sau khi click vào Add New Property …

Trong hộp thoại này cần xác định các thông tin:

- Section name: Tên tiết diện, tiết diện chữ nhật thường đặt tên dầm hoặc cột trước và kích thước bằng cm theo sau, ví dụ D2030, C2530 …

- Material: Chọn tên của vật liệu cho tiết diện đang khai báo

- Depth (t3): Chiều cao tiết diện theo đơn vị đã chọn từ đầu, thường là m

- Width (t2): Bề rộng tiết diện theo đơn vị đã chọn từ đầu, thường là m

Các lựa chọn trong Assign > Frame/Cable/Tendon > … dùng để gán các thuộc tính cho các phần tử Frame/Cable/Tendon

5.2.3 Gán tiết diện

* Chọn các phần tử cần gán tiết diện

* Assign > Frame/Cable/Tendon > Sections…

Chọn tên tiết diện tương ứng cần gán cho các phần tử đã chọn

5.3 Khai báo và gán tải trọng

5.3.1 Khai báo các trường hợp tải trọng

Define > Load Cases …

- Load name: Tên của trường hợp tải trọng

- Type: Loại tải trọng

- Self Weight Multiplier: Hệ số nhân trọng lượng bản thân, trường hợp tải trọng có kể trọng lượng bản thân kết cấu thì nhập 1 (thường tĩnh tải), nếu không kể trọng lượng bản thân thì nhập 0 (thường hoạt tải sử dụng, gió …) Modify Load : Hiệu chỉnh trường hợp tải đang chọn

Add New Load : Thêm một trường hợp tải trọng mới

5.3.2 Gán các loại tải trọng tác dụng trên phần tử thanh (Frame, Cable, Tendon)

Có thể gán tải trọng lực, tải tập trung trên phần tử, tải phân bố đều – phân bố hình thang – phân bố tam giác – phân bố tuyến tính bất kỳ trên phần tử, Tải trọng thay đổi nhiệt độ …

Các lựa chọn trong Assign > Frame/Cable/Tendon Loads > … dùng để gán các loại tải trọng cho các phần tử Frame, Cable và Tendon

* Gán tải trọng lực

- Chọn các phần tử cần gán tải trọng lực

- Assign > Frame/Cable/Tendon Loads > Gravity…

- Load Case Name: Chọn trường hợp tải cần gán tải trọng lực

- Gravity Multipliers: Hệ số nhân trọng lực

- Global X, Y, Z: Hệ số nhân trọng lực theo các phương X, Y, Z trong hệ tọa độ tổng thể

* Gán tải tập trung trên phần tử

- Chọn các phần tử cần gán tải trọng lực

- Assign > Frame/Cable/Tendon Loads > Point …

Load Case Name: (chọn trường hợp tải cần gán tải vào) TINHTAI Load Type and Direction: (Loại tải và hướng tác dụng)

Chọn Forces, Coord Sys GLOBAL, Direction Gravity

Point Load: (Tải tập trung trên phần tử)

Chọn Absolute Distance from End-I (khoảng cách tuyệt đối)

* Gán tải phân bố trên phần tử

- Chọn các phần tử cần gán tải trọng lực

- Assign > Frame/Cable/Tendon Loads > Distributed …

Load Case Name: (chọn trường hợp tải cần gán tải vào) TINHTAI Load Type and Direction: (Loại tải và hướng tác dụng)

Chọn Forces, Coord Sys GLOBAL, Direction Gravity

Trapezoidal Load: (Tải trọng phân bố tuyến tính trên phần tử)

Chọn Absolute Distance from End-I (khoảng cách tuyệt đối)

Uniform Load: (Tải trọng phân bố đều trên phần tử)

5.3.3 Gán các loại tải tập trung tại nút

Các lựa chọn trong Assign > Joint Loads > … dùng để gán các loại tải trọng tập trung tại nút và các chuyển vị cưỡng bức gối tựa

* Gán tải trọng tập trung tại nút

- Chọn các nút cần gán tải tập trung

- Assign > Joint Loads > Forces …

- Force GlobalX, Y, Z: Lực tập trung tại nút theo các phương X, Y, Z trong hệ tọa độ tổng thể

- Moment about GlobalX, Y, Z: Moment tập trung tại nút quay quanh phương X, Y, Z trong hệ tọa độ tổng thể

5.4 Khai báo tổ hợp tải trọng

Khi phân tích nội lực kết cấu có nhiều trường hợp tải trọng độc lập khác nhau cùng tác động lên kết cấu thì cần phải tiến hành kết hợp các trường tải trọng có thể đồng thời xảy ra theo xu hướng tăng nội lực kết cấu, quá trình này được gọi là tổ hợp tải trọng

Thực hiện tổ hợp tải trọng trong SAP2000 như sau

Define > Combinations…

Sau khi click vào Add New Combo…

- Response Combination Name: Đặt tên cho trường hợp tổ hợp

- Combination Type: Loại tổ hợp Linear Add = Cộng tác dụng

- Case Name: Chọn trường hợp tải trọng có tham gia trong tổ hợp đang khai báo

- Scale Factor: Hệ số tổ hợp của trường hợp tải trọng tương ứng

- Add: Thêm trường hợp tải trọng đang chọn vào tổ hợp

- Modify: Hiệu chỉnh trường hợp tải trọng đang chọn đã có trong tổ hợp

- Delete: Loại bỏ trường hợp tải trọng đang chọn ra khỏi tổ hợp

5.5 Giải bài toán

5.5.1 Chọn bậc tự do

Analyze > Set Options …

Bậc tự do là số chuyển vị có thể xảy ra của bất kỳ một nút nào đó trong kết cấu, tổng quát, 1 nút trong không gian có 6 bậc tự do gồm 3 bậc tự do chuyển

vị thẳng UX – UY – UZ và 3 bậc tự do chuyển vị xoay RX – RY – RZ đối với các trục OX, OY và OZ Chọn các bậc tự do cho bài toán trong mục Available DOFs, hoặc có thể chọn nhanh các bậc tự do trong mục fast DOFs theo các hình mẫu của bài toán tương ứng Khi giải bài toán kết cấu dầm và khung phẳng trong mặt phẳng XZ thì mỗi nút có 3 bậc tự do UX, UZ và RY, nên chọn vào hình khung phẳng (Plane Frame – XZ Plane), nếu là khung không gian thì có đủ 6 bậc tự do nên chọn vào hình khung không gian (Space Frame)

5.5.2 Gán số mặt cắt cần xuất kết quả cho phần tử Frame

Assign > Frame/Cable/Tendon > Output Stations …

Max Station Spacing: Khoảng cách lớn nhất giữa các mặt cắt

Min Number Stations: Số mặt cắt tối thiểu

5.5.3 Lưu bài toán

File > Save as… Chọn đường dẫn và đặt tên file

5.5.4 Giải bài toán

Analyze > Run Analysis hoặc nhấn phím F5 hoặc nhấn nút >Run Chọn Run Now và chờ máy chạy (xuất hiện cửa sổ có chữ màu xanh) đến khi xuất hiện dòng ANALYZE COMPLETE, chọn OK để đóng cửa sổ giải 5.6 Xử lý kết quả

5.6.1 Xem sơ đồ biến dạng

Display > Show Deformed Shape …

- Scaling: Phóng đại hình dạng biểu đồ tự động (Auto) hoặc Nhập số phóng đại theo yêu cầu của người sử dụng (Scale Factor)

5.6.2 Xem biểu đồ nội lực

Display > Show Forces/ Stresses > Frame/Cable …

- Case/Combo Name: Chọn tên của trường hợp tải trọng hoặc trường hợp tổ hợp cần xem biểu đồ nội lực

- Axial Force: Lực dọc

- Shear 2-2: Lực cắt theo phương 2 (thường trùng với phương Z nếu là dầm và trùng với phương X nếu là cột)

- Shear 3-3: Lực cắt theo phương 3

- Torsion: Mô ment xoắn

- Moment 2-2: Mô ment uốn quanh trục 2

- Moment 3-3: Mô ment uốn quanh trục 3

<1, 2, 3> là hệ trục tọa độ địa phương XYZ là hệ trục tọa độ tổng thể Có thể xem biểu đồ dạng tô màu (Fill Diagram) hoặc xem biểu đồ có ghi giá trị (Show Value on Diagram)

5.6.3 Xuất kết quả thành file

* File text.TXT , file.RTF, file.HTML

File > Print Tables…

Chọn các dữ liệu nhập và các kết quả tương ứng cần xuất thành file

* File Excel

File > Export > SAP2000 MS Excel Spreadsheet xls File

Chọn các dữ liệu nhập và các kết quả tương ứng cần xuất thành file

5.7 Kiểm tra và hiệu chỉnh

5.7.1 Kiểm tra các dữ liệu đã nhập

- Kiểm tra đơn vị

Xem lại đơn vị lực – chiều dài – nhiệt độ trong hộp đơn vị

- Kiểm tra vật liệu

Define > Material…

Chọn loại vật liệu cần xem, Chọn Modify/Show Material…

- Kiểm tra khai báo tiết diện

Define > Frame Sections…

Chọn tiết diện cần xem, Chọn Modify/Show Property…

- Kiểm tra gán tiết diện

Display > Show Misc Assign > Frame/Cable/Tendon …

Chọn Frame Section Chọn OK

- Kiểm tra khai báo các trường hợp tải trọng

Define > Load Cases…

- Kiểm tra tải trọng đã gán:

Load Name: Chọn trường hợp tải trọng cần xem

Span Loading: Tải tác dụng trên phần tử

Show Joint Loads with Span Loads: Thể hiện kèm tải trọng tác dụng tại nút với tải trọng trên phần tử

Show Span Loading Values: Thể hiện giá trị tải trọng trên sơ đồ

- Kiểm tra khai báo các trường hợp tổ hợp

Define > Combinations…

Chọn trường hợp tổ hợp cần xem, Chọn Modify/Show Combo…

- Kiểm tra bậc tự do

Analyze > Set Options …

- Kiểm tra số mặt cắt

Display > Show Misc Assign > Frame/Cable/Tendon …

Chọn Output Stations Chọn OK

5.7.2 Hiệu chỉnh các dữ liệu đã nhập

Nếu phát hiện sai thì bấm vào ổ khóa để mở khóa (Unlock), sai phần nào thì hiệu chỉnh phần đó

Chương 2

KẾT CẤU DẦM

§1 DẦM LIÊN TỤC CHỊU TẢI PHÂN BỐ ĐỀU VÀ TẢI TẬP TRUNG Đề bài 1:

Vật liệu: BTCT#200 có W = 2500 kg/m3, E = 2.4x109 kg/m2, µ = 0.2

Tiết diện: chữ nhật bxh = 20x40 cm Nhịp 6m x 4 = 24m

1.1 Xây dựng sơ đồ tính

1.1.1 Chọn đơn vị

Hộp đơn vị ở góc dưới bên phải cửa sổ chương trình

Chọn đơn vị kgf-m-C

1.1.2 Tạo mô hình mới

File > New Model …

Chọn sơ đồ 1.3 (hàng 1 cột 3) Beam (Dầm liên tục)

Sau khi chọn Beam trong hộp thoại New Model, sẽ xuất hiện hộp thoại Beam cho phép định các thông số cho dầm liên tục cần tạo ra

- Number of Spans (Số nhịp): 4 Span Length (Chiều dài 1 nhịp): 6

- Nhấp OK để đóng hộp thoại, trên màn hình hiện ra sơ đồ dầm cần tạo 1.1.3 Hiệu chỉnh và gán liên kết

Không thực hiện vì các liên kết tạo ra đã giống hoàn toàn đề bài

1.1.4 Hiển thị số thứ tự phần tử và số thứ tự nút

View > Set Display Options …

Chọn mục Labels (đánh dấu v) trong các ô đặc tính của Joints và của Frames/Cables/Tendons rồi chọn OK, màn hình sẽ hiện ra số thứ tự nút và số thứ tự phần tử

Nếu muốn không hiển thị số thứ tự nút, phần tử thì vào lại hộp thoại này và bỏ chọn (bỏ dấu v) trong mục Labels của Joints và của Frames