Bài tập thực hành SAP 2000

Bài tập SAP2000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD Bài tập SAP2000 Giáo viên : Đào TĂng Kiệm Bộ môn Công nghệ phần mềm - khoa Công nghệ thông tin I. Kết cấu hệ thanh A. Tạo lập dạng hình học cho kết cấu từ th viện mẫu - biến đổi ứng dụng thực hành cho các kết cấu sau: (chú ý chọn đơn vị , chọn mẫu , đa vào giá trị) 1 2 8' 6m 40 inch 3 4 0.5 m 12m 9m 5m 5m 4m 4.5m 4m 4m 4.5m 5 6 6m 5x 3.6m 2x 4m Đáy chóp 5x5m ; Cao 6 m 2x 4.5 m 1 Bài tập SAP2000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD B. Hớngdẫn ví dụ mấu tính khung phẳng P1 Số lệu Bê tông : E= 2.56 X10 7 kg/cm 2 ; M=2.5x10 -3 Tiết diện : Cột = 30x30 cm ; Dầm = 30x 25cm ; Xiên = 25x25 cm 3.5 m q1 q1 =0.8 T/m ; q2 = 1.1T/m ; q3= 1.4 T/m P2 q4 = 0.6 T/ m P1 = 1.2 T ; P2 = 1.3 T * Trờng hợp 1 : Chỉ chịu tải trọng 3.5 m q2 q3 bản thân, tải trọng q1, q2 và P1 *Trờng hợp 2 : Chịu các tải trọng q3 , q4 và P2 4m q4 * Liên kết ngàm chân cột 4m 4m 3m Trình tự thực hiện : 1. Thiết lập sơ đồ hình học : Chọn đơn vị Kg- m Tạo hệ lới - trong mặt phẳng XZ : - Vào New Model , chọn hệ mặc định Cartersian - Gõ các giá trị của Number Grid Spaces : X=3 Y=0 Z=3 - Gõ các giá trị của Grid Spacing : X=4 Y=1 Z=3.5 Để màn hình 2 cửa sổ , chọn một cửa sổ là mặt phẳng XZ : trên màn hình xuất hiện hệ lới cách đều nhau theo các khoảng đã khai báo Điều chỉnh hệ lới vừa tạo cho phù hợp với sơ đồ kết cấu : - Nhấn Draw Edit Grid chọn X - Đánh dấu vào dòng lới có toạ độ X là 6 , sửa lại thành 5, nhấn ô Move Grid Line OK - Nhấn Draw Edit Grid chọn Z 2 Bài tập SAP2000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD - Đánh dấu vào dòng lới có toạ độ Z là 0 , sửa lại thành -0.5 , nhấn ô Move Grid Line OK Vẽ các phần tử thanh của sơ đồ kết cấu : Nhấn vào biểu tợng của Frame hoặc vào Draw Draw Frame Element và lần lợt vẽ từng thanh theo sơ đồ kết cấu ( chú ý theo trình tự từ dới lên và trái sang phải , dùng phím Enter để ngắt mỗi quá trình vẽ ). 2. Khai báo vật liệu và tiết diện : Chọn đơn vị là Kg - cm Nhấn Define Material Add new Material : đa váo giá trị của E ( mô đun đàn hồi ), W (trọng lợng riêng ) và m ( khối lợng riêng ) và gõ chữ BETONG ở ô Material Name Khai báo các tiết diện : - Nhấn Define Frame Section Add/Wide Flange Add Rectangular : + Gõ tên tiết diện Section Name = COT + Chọn loại vật liệu Material = BETONG + Khai báo kích thớc t3 = 30 t2= 30 - Làm tơng tự với tiết diện DAM và XIEN 3. Gán tiết diện cho các phần tử : Chọn các phần tử cột (dùng cửa sổ hoặc đánh dấu để chọn) - Vào Assign Frame Section chọn COT OK Tơng tự chọn các phần tử dầm gán cho tiết diện DAM và phần tử mái gán cho XIEN 4. Gán liên kết Chọn 4 nút chân cột Vào Assign Joint Restraint chọn biểu tợng ngàm Gán liên kết khớp cho các thanh : - Chọn 2 thanh xiên - Assign Frame Release đánh dấu vào 2 ô Start và End của Mômen M33 OK - Chọn cột chống giữa Assign Frame Release đánh dấu vào ô End của Mômen M33 OK ( Chú ý cất dũ liệu vào đĩa: File Save As Khai báo tên th mục và tệp OK) 3 Bài tập SAP2000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD 5. Tạo các trờng hợp tải trọng : Define Static Load Case gõ TH1 Add new Load OK Define Static Load Case gõ TH2 đổi hệ số Selft Weight Multiplier thành 0 Add new Load OK 6. Gán tải trọng cho từng trờng hợp Chọn đơn vị Ton - m Tr ờng hợp 1 : - Chọn 2 phần tử dầm tầng 2 chịu q1 : - Assign Frame Static Loads Point and Uniform OK + Load case Name = TH1 + Direction = Global Z ( Force ) + Option : Add to Existing Load + Uniorm Load = -0.8 OK - Tơng tự với 2 thanh dầm chịu q2 = - 1.1 T/m - Chọn nút đỉnh : + Assign Joint Static Loads Forces + Load case Name = TH1 + Option : Add Exiting Load + Load = Force Global Z = -1.2 OK Trờng hợp 2 : - Chọn phần tử dầm( nhà 1 tầng ) - Assign Frame Static Loads Trapezoidal + Load case Name = TH2 + Direction = Global Z ( Force ) + Option : Add to Exiting Load + Absolute Distance End I Distance 0 3 Load -1.4 0 OK - Đánh dấu 2 cột trái ngoài cùng : + Assign Frame Static Loads Point and Uniform OK 4 Bài tập SAP2000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD + Load case Name = TH2 + Direction = Global X ( Force ) + Option : Add to Exiting Load + Uniorm Load = 0.6 OK - Chọn nút góc trái , trên + Assign Joint Static Loads Forces + Load case Name = TH2 + Option : Add Exiting Load + Load = Force Global X = 1.3 OK ( Chú ý xoá giá trị cũ của Global Z) 7. Tính toán : Khai báo số lợng các mặt cắt cần tính toán trên một phần tử - Chọn các phần tử - Assign Frame Output Segment : gõ số lợng mặt cắt cần đa ra kết quả ( có thể khác nhau trên từng thanh ) Analyze Set Option Chọn biểu tợng của XZ Plane Chọn Generate Output Nhấn Select Output Options đánh dấu các thành phần sẽ có mặt trong tệp kết quả *.OUT ( ví dụ Displacement , Frame Force . . . ) OK Nhấn nút Run ( ) thực hiện tính toán 8. X em kết quả Display : Biểu đồ chuyển vị và biểu đồ mômen M33 của TH1 và TH2 5 Bài tập SAP2000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD C. Bài tập tự làm Bài 1. Tính dầm liên tục q=20kN /m 300 kN q= 25kN/m M= 90kN 300 kN 4m 4m 4m Số liệu : - Vật liệu bê tông E= 2.5 E5 kg/cm 2 - Tiết diện : 35x25 cm - Dầm chịu các tải trọng nh trên hình vẽ . Tính chuyển vị và nội lực của dầm . Bài 2. Tính dàn phẳng P1 P1 - Số liệu : - Vật liệu thép E= 2.1 E10 kg/m 2 W= 7800 kg/m 3 - Tiết diện N1 : D= 10 cm ; t = 2 mm 1.5m N2 N2: D= 8 cm ; t = 2 mm P1 = 60 KN P2 = 80 KN P3 N1 P3 P3 = 100 KN 4 x 2. 5 m Tính chuyển vị và nội lực của dàn Bài 3. Tính dàn phẳng 5 x 1. 5 m H H V V 4x 1. 5 m Số liệu : - Vật liệu thép tròn E= 2.1 E10 kg/m 2 W= 7800 kg/m 3 Hệ số poisson=0.2 - Tiết diện : 3 đốt dới D=15 cm ,t= 2mm các đốt trên thanh đứng D= 15 cm, t =2 mm các thanh giằng của xà ngang và 4 đốt trên có D= 10cm ,t = 1 mm 3x 3m - Tải trọng H= 30 KN ; V= 60 Kn Dầm chịu các tải trọng nh trên hình vẽ 6 Bài tập SAP2000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD - Liên kết khớp ở chân cột 3m Tính chuyển vị và nội lực của dàn cho 2 trờng hợp tải trọng : - TH1 : chỉ chịu tải trọng bản thân , hệ số 1.2 - TH2 : chỉ chịu tải trọng tập trung Bài 4. Tính khung phẳng 1 Dữ liệu : Vật liệu bê tông E =2.5 x 10 5 kg/cm 2 ; W= 2500 kg/m 3 Các cột có tiết diện 40x30 cm dầm có tiết diện 30x40 cm ; thanh xiên tròn D= 20 cm Tải trọng q1 = 400kg/m ; q2 = 200kg/m ; P = 2000 kg ; q3= 150 kg/m Liên kết ngàm ở các chân cột q1 P 3m q1 q3 q2 3m 4m 3m Yêu cầu tính toán : Xác định nội lực của khung cho 2 trờng hợp tải trọng : - Trờng hợp 1 : chỉ chịu tải trọng bản thân với hệ số 1,1 - Trờng hợp 2 : chỉ chịu các tải trọng nh trong hình vẽ Bài 5. Tính khung phẳng 2 q2 3.5 m q1 P2 3.5 m q3 q1 P1 7 Bài tập SAP2000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD 1.5m 3.5m Z q4 X 3 m 3.5 m Dữ kiện cho bài toán : Vật liệu bê tông E =2.5 x 10 9 kg/cm 2 Các cột có tiết diện 40x40 cm các dầm có tiết diện 25x40 cm Tải trọng q1 = 750kg/m q2= 300 kg/m q3= 200 kg/m q4= 400 kg/m P1 = 1000 kg P2 = 600 kg Liên kết ngàm ở các chân cột Yêu cầu tính toán : Xác định nội lực của khung cho 2 trờng hợp tải trọng: - Trờng hợp 1 : Chịu tải trọng q1 và q2 - Trờng hợp 2 : Chịu tải trọng P1 và P2 và q3 ,q4 ( gió ) Bài 6. Tính khung phẳng 3 Số liệu : - Vật liệu bê tông E= 2.5 E5 kg/cm 2 W= 2.4 T/m 3 M= 0.24 - Tiết diện : +Cột ngoài : 35x25 cm ; Cột trong 45x25 cm + Dầm chính :50x 25 cm ; Dầm cônxôn 30x 25cm - Tải trọng : 4 trờng hợp ( theo dạng tải trọng trên hình vẽ ): + TH1 : chỉ chịu tải trọng bản thân + TH2 : chịu các tải trọng q1, q2,q3, q6, q7 + TH3 : chịu các tải trọng q1, q5, P1, P2 + TH4 : Gió trái theo phơng X -3 tầng dới q6, hai tầng trên q7 - Liên kết ngàm ở dới các chân cột q1=0.8 T/m 3.6 m q2 =1T/m q3 =1.2T /m q2 =1T/m 3.6 q4 =1.5T/m 3.6 q5 =0.8T/m 3.5 q6 =0.7 T /m q7= 1.1T/m Z 1.5 P1=2T P2=2.5T 8 Bài tập SAP2000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD 2.5 X 1.2 3.0 5.0 m 4.0 1.2 Tính chuyển vị và nội lực của khung cho 2 tổ hợp tải trọng : - Tổ Hợp1 : 0.9 TH1 + 0.8TH2 + 0.8 TH3 - Tổ Hợp2 : TH2+ 0.8 TH4 Tính khung với 4 dạng dao động Bài 7. Tính khung không gian Mặt bằng tầng 1+2 9m 4x 3.6m 4m 4m 5m 4m Z Y X Số liệu : - Vật liệu bê tông E= 2.5 E5 kg/cm 2 W= 2.4 T/m 3 M= 0.24 - Tiết diện : +Cột : 40x40 cm ; Cột ngoài khu 2 tầng D=50 cm + Dầm chính :50x 25 cm - Tải trọng : 3 trờng hợp : + TH1 : chịu tải trọng phân bố đều trên tất cả các dầm q1 = 1.2 T/m + TH2 : chịu các tải trọng phân bố trên dầm của một số ô dầm ( tự xếp tải ) với q2= 1.5T/m cho tầng3+4 ; q3= 0.8T/m cho tầng mái ; và q4= 1.2 T cho tầng 1+2 + TH3 : chịu các tải trọng gió trên các dầm và cột mặt trái theo phơng X với q5=0.6T/m Khai báo các nhóm và gán- GROUP ( ASSIGN ) - G1 : gán cho tất cả các dầm - G2 : gán cho tất cả các cột khu 5 tầng - G3 : gán cho cột khu 2 tầng 9 Bài tập SAP2000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD Tính chuyển vị và nội lực của khung cho 3 trờng hợp tải trọng Xác định diện tích cốt thép cho các dầm và cột trong các trờng hợp trên Tính khung sàn cùng chịu lực với các số liệu sau : - Sàn bê tông cốt thép dày 15cm cho khu 5 tầng và 20cm cho khu 2 tầng ( chú ý mỗi ô sàn phải chia nhỏ các phần tử Shell và phần tử dầm , khu 5 tầng mỗi ô sàn chia thành 4 phần tử , khu 2 tầng mỗi ô chia thành 16 phần tử ). - Cho sàn là tuyệt đối cứng. Bài 8. Hớng dẫn bài tập tổng hợp : Tính khung tháp nớc có vành đai gia cờng a. Sơ đồ kết cấu ( mặt cắt dọc ) mặt bằng nhìn từ đỉnh 0.2x0.4 m 1.5m 4m 0.25x0.4 0.25x0.4 m 0.25x0.5 m 0.2x0.4 0.25x0.46 4m 0.25x0.4 0.25x0.53 4m 0.25x0.6 0.75 1.5 0.75 1. 5m 1. 5m - Tháp có 3 cột đỡ tiết diện biến đổi đều - 3 vành đai tăng cờng nối các cột với nhau , mỗi vành đai cách nhau 4m - Các cột chia thành 3 đoạn ; các vành đai chia thành 24 dầm - Các dầm chéo trên đỉnh chia thành 4 đoạn b. Số liệu : Vật liệu bê tông mác 300 E=2.9E6T/m 2 , hệ số poisson = 0.18 Tiết diện : +Các cột tiết diện thay đổi với tiết diện ở hai đầu nh trong hình vẽ + Hai vành đai giữa có tiết diện chữ nhật 0.25x0.4 m + Vành dai đỉnh có tiết diện vành đai ngoài là 0.2x0.4 m , vành đai trong và các dầm chéo là 0.2x0.5 m Liên kết : khung không gian có ngàm tại các chân cột Tải trọng : khai báo 3 trờng hợp tải và 3 tổ hợp tải trọng 10 [...]... mặt phẳng XZ , sau đó chia thành 3 đoạn - Gán tiết diện phù hợp S1-S3 ( cho từng đoạn ) -Vẽ một dầm chéo ngang dài 1.5 ở đỉnh trụ - Chọn tất cả các đối tợng vừa vẽ gán cho G1 - Nhân bản ( Replicate - Radial 120o ) toàn bộ G1 thành 3 trụ và 3 dầm chéo - Chọn toàn bộ kết cấu vừa nhân bản gán cho G2 - Vẽ một vành đai : mỗi vành đai phải thực hiện các bớc sau : 11 Bài tập SAP2 000 Đào Tăng Kiệm - CNTT -... ( dữ liệu cho khung từ bài 7 - khung không gian ) 13 Bài tập SAP2 000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD - Sàn bê tông cốt thép dày 15cm cho khu 5 tầng và 20cm cho khu 2 tầng ( chú ý mỗi ô sàn phải chia nhỏ các phần tử Shell và phần tử dầm , khu 5 tầng mỗi ô sàn chia thành 4 phần tử , khu 2 tầng mỗi ô chia thành 16 phần tử ) - Cho sàn là tuyệt đối cứng Bài 4 Tính tháp nớc tròn A Số liệu : Cho một tháp nớc... hình học cho kết cấu từ th viện mẫu - biến đổi 1 Tạo vỏ trụ tròn xoay cao 4m chia thành 10 đoạn , đòng kính 2m chia thành 18 múi 2 Tạo vỏ cầu đờng kính 5m , tạo hình Dome B Bài tập tự làm Bài 1 Tính tấm tròn Số liệu : - Dạng hình học : Tấm tròn có đờng kính 4m ( chia thô và sau đó dùng mesh shell để chia nhỏ hơn thành 72 phần tử ) - Vật liệu : bê tông E=2.6E6 T/m2 , hệ số poisson 0.2 , W= 2.5 T/... bầu Tính chuyển vị và nội lực của tháp do tải trọng bản thân và do tải trọng nớc Bài 5.Tính bể nớc chữ nhật Số liệu : - Dạng hình học : Bể có kích thớc mỗi chiều 3m , cao 2 m , chứa đầy nớc 15 Bài tập SAP2 000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD - Vật liệu : bê tông E=2.6E6 T/m2 , hệ số poisson 0.2 , W= 2.5 T/ m3 - Chiều dày : thành bể 0.1 m ; đáy bể 0.15m ;có kể đến trọng lợng bản thân - Tải trọng : chịu áp... khớp xung quanh tấm - Tấm dày : 0.1 m có kể đến trọng lợng bản thân - Tải trọng : phân bố đều trên cả tấm q=-1.5 T/m2 12 Bài tập SAP2 000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD ; lực đặt tại tâm tấm Pz= -2.5 T Z X 1m 2m 1m Tính chuyển vị và nội lực của tấm trong hai trờng hợp liên kết khác nhau Bài 2 Tính vỏ hầm Số liệu : Vật liệu bê tông có E= 2.5E10 T/ m2 ; Hệ số Poisson =0.2; W = 2.5T/m3 Kích thớc : - Chiều.. .Bài tập SAP2 000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD + Trờng hợp 1 : Tính cho tải trọng bản thân với hệ số là 1.1 và tải trọng phân bố đều theo phơng -Z ,chỉ tác dụng lên các vành đai trên cùng ( đỉnh tháp ) Trong... Bài 4 Tính tháp nớc tròn A Số liệu : Cho một tháp nớc có chân tháp hình trụ ,bầu nớc hình cầu , đáy phẳng tại cao trình 20m Vật liệu bê tông có E= 2.5E10 T/ m2 ; Hệ số Poisson =0.2; W = 2.5T/m3 14 Bài tập SAP2 000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD Kích thớc : - Chiều cao trụ đứng: 20 m ; chiều cao bầu tròn ( đờng kính ) : 10m - Bán kính cầu : 5 m ; Bán kính trụ : 1.5 m - Đáy cầu đặt tại vị trí cao trình 19.5... Chiều dày của cả thành và sàn vỏ t =20 cm - Tải trọng : tải trọng phân bố đều lên cả vỏ là 1500 kgF/m2 - Liên kết ngàm chân thành vỏ Yêu cầu tính toán : tính cho hai trờng hợp tải trọng : + Trờng hợp 1 : chỉ chịu tải trọng bản thân , hệ số 1.1 + Trờng hợp 2 : Chịu tải trọng phân bố đều trên vỏ + Tính một tổ hợp cho cả hai trờng hợp - Bài 3 Tính khung sàn hỗn hợp : ( dữ liệu cho khung từ bài 7 - khung... trọng tập trung - Khai báo 3 tổ hợp với các hệ số đã cho Khai báo liên kết : - Chọn mặt phẳng XY tại chân tháp , chọn 3 nút chân tháp gán cho ngàm Tính toán và xem kết quả - Kiểm tra lại các sơ đồ kết cấu và tải trọng cho từng trờng hợp - Vào Option chọn kết cấu khung không gian ( cả 6 bậc tự do đều có ) - Chọn các kết quả đa ra là nội lực và chuyển vị , mỗi thanh có 3tiết diện cần in kết quả - Thực. .. =0.0426 m4 - Dầm coi nh chỉ chịu các lò xo có phản lực theo phơng thẳng đứng ( có 1 thành phần độ cứng - Dầm chịu các tải trọng nh trên hình vẽ Tính chuyển vị và nội lực của dầm 2 Tính nội lực của cọc chịu lực ngang H=200kN H=200kN Số liệu : - Cọc có chiều dài 38 m , chôn trong đất 25 m ; hệ số nền của đất : Ks = 32000 13m ( kN/m3 ) Tải trọng đặt ngang cọc H - Các đặt trng hình học : Đất nền E= . Bài tập SAP2 000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD Bài tập SAP2 000 Giáo viên : Đào TĂng Kiệm Bộ môn Công nghệ phần mềm - khoa Công. Display : Biểu đồ chuyển vị và biểu đồ mômen M33 của TH1 và TH2 5 Bài tập SAP2 000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD C. Bài tập tự làm Bài 1. Tính dầm liên tục q=20kN /m 300 kN q= 25kN/m M= 90kN 300. là 6 , sửa lại thành 5, nhấn ô Move Grid Line OK - Nhấn Draw Edit Grid chọn Z 2 Bài tập SAP2 000 Đào Tăng Kiệm - CNTT - ĐHXD - Đánh dấu vào dòng lới có toạ độ Z là 0 , sửa lại thành -0.5 , nhấn