Ví dụ phân tích thiết kế kết cấu bằng phần mềm Sap 2000

I H C À N NG TR NG I H C BÁCH KHOA KHOA XÂY D NG C U NG GV.THS NGUY N LAN VÍ D PHÂN TÍCH VÀ THI T K K T C U B NG CH NG TRÌNH SAP 2000 V11 & SAP200 V12 n ng, 2008 Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -1/34 VÍ D 01 : Tính n i l c d m c u đúc h ng giai đo n khai thác - S K t c u nh p: 50+70+50 m - Chi u cao d m t i g i : ~ 70/18= 3.8m - Chi u cao g i t i gi a nh p : ~70/30 = 2.3m - Chi u dày s n d m 40 cm, b n n p 30cm, b n đáy 50cm - T nh t i ph n hai (lan can, tay v n, m t c u) DC2=25 KN/m Kh i đ ng SAP2000 v11: B m đôi bi u t Ch n đ n v L c-chi u dài- nhi t đ : Ch n l nh File\New Model , ch n bi u t ng ch ng trình ng d m liên t c Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -2/34 Gõ s nh p 3, chi u dài nh p 70 vào h p tho i, b m ch n Use Custom Grid and Locate Origin, b m nút Edit grid hi n h p tho i hi u ch nh l i Ch nh s a đ ng l i đ đ c s đ d m liên t c 50+70+50 (m) T o thêm m nút t i v trí h p long nh p biên nh p gi a đ mơ hình hóa ph n t có đ c ng thay đ i theo chi u dài - Dùng l nh File/Insert h p tho i define grid data đ chèn thêm dòng - T o thêm đ ng l i theo tr c x,y,z nh k t qu h p tho i sau - B m nút OK hai l n đ thoát h p tho i - B m nút X bên ph i c a s 3D view đ đóng c a s 3D Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -3/34 Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -4/34 Xóa b liên k t th a c a d m - B B B B m ch n nút có liên k t th a t i v trí h p long (nút 2,4,5) m l nh Assign menu > Joint > Restraints m nút ch m b liên k t m OK thoát h p tho i Khai báo v t li u cho mơ hình - B m l nh Define menu > Materials, Hi n h p tho i B m ti p nút Add New Materials , hi n h p tho i S a ô Material name thành BT, ch n ô Material type Concrete (bê tông) Gõ vào giá tr đ c tính v t li u bê tông M400 nh h p tho i sau Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -5/34 Khai báo m t c t d m h p thành xiên - Khai báo m t c t t i g i d ng h p thành xiên s d ng ch ng trình Section Designer kèm theo SAP2000: + Vào l nh Define menu > Frame Sections, hi n h p tho i, b m nút Add New Property + B m ch n bi u t ng section designer hi n h p tho i SD section data + Gõ vào ô section name tên m t c t MCGOI + Ch n v t li u c s cho m t c t BT + B m ch n nút section designer đ vào ch ng trình đ nh ngh a ch nh s a m t c t c a CSI tên CSISD ây m t ch ng trình theo b SAP2000 dùng đ t o tính tốn đ c trung lo i m t c t b t k , ch ng trình cịn có kh n ng v bi u đ ng su t m t c t, v bi u đ đ ng cong t ng tác P-M-M c a m t c t c t BTCT Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -6/34 8.1- Thi t k m t c t d ng b t k b ng ch designer c a CSI ng trình Section - Màn hình đ h a c a CSISD c ng bao g m ph n chính: Vùng th hi n mơ hình c s h l i, menu Bar, Thanh công c , nút l nh, h t a đ , đ n v Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -7/34 - B m Ch n đ n v ton-m B m l nh Option> Preference… Thi t l p tham s c a h l d ng kích th c m t c t - B m ch n nút đ v đ ng bao c a m t c t h p xiên Rê chu t b m vào nút l i đ v đ ng bao ngồi nh m t đa giác khép kín K t thúc v đ ng biên b m phím enter - B m nút , sau b m chu t vào đa giác đ vào ch đ s a l i hình cho kích th c chi ti t S d ng l nh phóng to, thu nh , b t dính, chia l i m t đ l i b m chu t vào m góc đ c đánh d u c a đ ng biên đa giác, rê th m góc đ hi u ch nh kích th c biên ngồi cho phù h p v i kích th c chi ti t cho - B m nút - B th S hi - , dùng chu t v đ i cho phù h p v i ng biên bên c a h p , sau b m chu t vào đa giác đ vào ch đ s a l i hình cho kích m nút c chi ti t c a biên d ng l nh phóng to, thu nh , b t dính, chia l i m t đ l i b m chu t vào m góc đ c đánh d u c a đ ng biên đa giác bên trong, rê th m góc đ u ch nh kích th c biên ngồi cho phù h p v i kích th c chi ti t cho Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -8/34 ( ng biên ch a hi u ch nh ) Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -9/34 ( ( ng biên ch a hi u ch nh) ng biên hi u ch nh gán đ c tính OPENING) Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -10/34 B m nút Add New Class , xác đ nh thông s nh h p tho i sau, b m OK d- Ch n đáp ng c n phân tích cho tr ng h p t i di d ng B m l nh Bridge menu > Bridge Responses, hi n h p tho i Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -20/34 Chú ý: N u ch n nhi u lo i đap ng th i gian phân tích tr s lâu 12 Gán giá tr t i cho tr ng h p t i di đ ng ng h p t i t nh - B m ch n ph n t - Vào l nh Assign menu > Frame Loads > Distributed , hi n h p tho i Xác đ nh thông tin nh h p tho i sau đ gán t i phân b DC2=25 KN/m Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -21/34 B m OK s hi n th s đ t i tr ng DC2 13 nh ngh a tr ng h p t i phân tích Vào l nh Define menu > Analysis Cases B m nút Add New Case xác đ nh tham s cho tr Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 ng h p DC1 nh h p tho i sau Nguy n Lan -22/34 B m OK thoát B m nút Add New Case xác đ nh tham s cho tr ng h p DC2 nh h p tho i sau B m OK thoát B m nút Add New Case , hi n h p tho i Ch n nhãn Moving Load đ đ nh ngh a tr ng h p t i di đ ng Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -23/34 Xác đ nh tham s cho tr ng t i di đ ng HL93M nh h p tho i sau: Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -24/34 B m OK đ thoát T 14 ng t đ nh ngh a thông s cho tr ng h p t i di đ ng HL93K nh h p tho i sau: nh ngh a t h p t i tr ng: Vào l nh Define menu > Combinations , hi n h p tho i Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -25/34 B m nút Add Neww Combo , hi n h p tho i, xác đ nh d li u cho t h p DL=DC1+DC2 nh sau B m OK, thoát h p tho i B m nút Add Neww Combo , hi n h p tho i, xác đ nh d li u cho t h p HL93= Bao (HL93K,HL93M) nh sau Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -26/34 B m OK, thoát h p tho i B m nút Add Default Design Combos, đ xác đ nh t h p m c đ nh cho toán thi t k B m OK hai l n thoát h p tho i 15 Ch y ch ng trình phân tích n i l c - L a ch n tr c phân tích : Ch c n ng đ l a ch n s b c t cho toán, tùy ch n xu t k t qu khác B m l nh Analyze menu > Set Analysis Options, ch n thông s nh h p tho i sau - B m l nh Analyze menu > Run Analysis , hi n h p tho i Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -27/34 - B m nút Run Now máy b t đ u phân tích hi n c a s phân tích C a s phân tích hi n thơng tin phân tích, thơng tin l i, n u cu i hi n dịng ANLYSIS COMPLETE ch ng t phân tích hồn thành B m OK, đóng c a s s hi n th s đ bi n d ng hình Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -28/34 16 Hi n th in k t qu : - Hi n bi u đ bi n d ng : Phím F6 - Hi n bi u đ N i l c: Display menu > Show Forces/Stress > Frames/Cables ( ví d hi n bi u đ bao momen t i di đ ng ) Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -29/34 - Hi n bi u đ ph n l c g i : Display menu > Show Forces/Stresses > Joints Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -30/34 - Hi n bi u đ đ ng nh h ng : Display menu > Show Influence Lines/Surfaces - In bi u đ hi n : File menu > Print Graphics - In bi u đ file nh : File menu > Capture Enhanced Metafile Xác đ nh v trí m t c t v đ ng nh h ng theo tên ph n t (frame label) kho ng cách t ng đ i đ n đ u ph n t (0: m t c t đ u ph n t , 1: m t c t cu i, 0.5: m t c t gi a ph n t ) Ch n Moment M33 v đah mômen u n d m ph ng; ch n Shear 2-2 v đah l c c t m t ph ng u n c a d m Chú ý : SAP2000 m c đ nh v đ ng nh h ng theo ki u tung đ d ng n m tr c ph n t Frame, tung đ âm n m d i (ng c v i qui c c h c k t c u ) Tuy nhiên tung đ d ng bi u đ momen v bên th ch u kéo (cùng qui c c h c k t c u) Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -31/34 Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -32/34 N u mu n in b ng tung đ đ ng nh h ng t i m c c t xác đ nh b m nút Show table, hi n b ng tung đ đ ng nh h ng: B m nút Copy Entire Table , M Execl dán b ng tung đ đah vào Excel sau dùng Excel x lý đah nh tính thơng s đah x p t i th công n u mu n Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -33/34 17 K t xu t k t qu đ nh d ng khác: a k t qu file c s d li u c a Access: File menu > Export > SAP2000 MS Access Database mdb File a k t qu file c s d li u c a Excel: File menu > Export > SAP2000 MS Excel Spreadsheet xls File a k t qu file B n v AutoCAD: File menu > Export > AutoCAD dxf/.dwg File Ghi cho ví d 01: - Ví d nh m mơ t b c c b n cho nh ng b n m i làm quen v i SAP2000 đ phân tích n i l c cho d m h p liên t c giai đo n khai thác Có th ng d ng đ tính tốn n i l c thi t k s b đ án c u d m liên t c - Có th ng d ng l nh đ phân tích n i l c giai đo n thi công d dàng - Có th ng d ng trình SD section đ v tính tốn đ c trung hình h c c a m t m t c t đa v t li u d ng b t k (qui đ i v m t v t li u c s ) - Có th ng d ng đ tính tốn đ ng nh h ng d m liên t c tính b n m t c u d m I, T theo mơ hình d m liên t c g i c ng - Ví d ch a khai thác tính n ng r t m nh c a SAP2000 v11 Bridge Wizard , cho phép mô ph ng t đ ng đ i t ng c a nhi u d ng c u - V i SAP2000 v12 mô ph ng s đ c u d m h p bê tông d ng l c b ng Bridge Wizard r t đ n gi n nhanh chóng Ví d phân tích thi t k k t c u b ng SAP2000 Nguy n Lan -34/34