VÊ DỦ TÊNH TOẠN HÃÛ KHUNG BÀỊN G CHỈÅNG TRÇNH SAP2000 I/ Säú liãûu : Cho hãû khung phàón g bàòn g bã täng M.250# cọ : - Modulus ân häưi : E = 2.650.000 T/m2; - Hãû säú Poisson : µ = 0,2; - Cỉåìng âäü chëu nẹn :Rn = 110 kG/cm2 ; - Cỉåìng âäü chëu kẹo :Rk = 8,8 kG/cm2 ; Cäút thẹp dc loải AII cọ cỉåìng âäü : Ra = R’a = 2700 kG/cm2 ; Cäút âai loải AI cọ cỉåìng âäü : Râ = 1700 kG/cm2 Ti trn g tạc dủn g vo khung gäưm cọ : * Ténh ti : (â kãø âãún trng lỉåüng bn thán ca dáưm v cäüt) T/m 2,4 4T 2,4 7T 5T 2,4T/m 4T 2,4T/m 7T 5T 2,4T/m 4T 2,4T/m 7T T/m 1,6T/m 1,6T/m 1,6T/m 3T 0,8T/mT 3,6m 0,8T/mT 2T 3,6m 1T 2T 0,9m 3,9m Ténh ti 1m 3,6m 3,6m 2,4m 1m * Hoảt ti âỉïng : âỉåüc tạch thnh trỉåìng håüp âàût xen k (cạch táưng - cạch nhëp) Trang 2,4T 1,6T 1,1T/m 3T 1,1T/m 0,7T/m 1,6T 3,6m 0,8T 2,4T 1,6T T/m 1,6T 0,7 0,9m 3,9m Hoảt ti 3,6m 0,8T 2,4T 3,6m 1,1T/m 3T 1,1T/m 2,4m 2,4T 1m 0,8T 0,8T 2,4T HoảTt ti T/m 1,1 1,1T/m 3,6m 1,6T T/m 1,6T 0,7 3,6m 3,6m 1m 2,4T 0,9m 3,9m * Ti trng giọ : gäưm trỉåìng håüp 1m 3,6m 3,6m Trang 2,4m 1m T T 0,48 0,27 0,32T/m 0,24T/m Giọ trại T/m T/m 0,21 0,9m 0,28 3,6m T/m 0,36 3,9m T/m 3,6m 0,64 3,6m 3,6m 2,4m 1m T T 0,64 T/m 0,27 T/m 0,24 0,36 T/m 0,32 Giọ phi u cáưu : - Xạc âënh näüi lỉûc hãû chëu cạc trỉåìng håüp ti trng 0,21 - Täø håüp näüi lỉûc v vT/mbiãøu âäư bao näüi lỉûc - Tênh cäút thẹp dc khung 3,6m T/m 0,28 0,9m II/ Cạc bỉåïc tiãún hn h : Láûp så âäư hçnh hc : - Khåíi âäüng chỉång trçnh Sap2000 1m 3,6m T/m 3,6m 0,48 3,9m 1m 3,6m Trang 2,4m 1m Báúm vo menu tri xún g - Chn hãû âån vë Táún - m - oC : - Vo Menu File chn lãûnh New Model Chn âån vë Ton, m, C Hãû khung phàón g Chn hãû khung phàóng - Khai bạo säú táưng, säú nhëp, chiãưu cao táưng v chiãưu di nhëp : Säú táưng Säú nhëp Chiãưu cao táưng Chiãưu di nhëp Ta xem pháưn console l nhëp ca dáưm, xem nhëp 7,2m l nhëp nãn hãû xem gäưm nhëp, xem pháưn cäø cäüt cng táưng, sau ny ta chè viãûc b âi nhỉỵng dáưm v cäüt thỉìa Nhỉ váûy hãû khung s âỉåüc khai bạo cọ nhëp, táưng Trang - Âiãưu chènh kêch thỉåïc hãû bàòng cạch di chuøn hãû lỉåïi: vo menu Define Coordinate Systems/Grids Modify/Show System Âiãưu chènh hãû lỉåïi theo phỉång trủc X : -9 -6.4 Nhëp 1m -5.4 -5.4 (khäng âäøi) Nhëp 3.6m -1.8 -1.8 (khäng âäøi) Nhëp 3.6m 1.8 1.8 (khäng âäøi) Nhëp 2.4m 5.4 4.2 Nhëp 1m 5.2 Trang Âiãưu chènh hãû lỉåïi theo phỉång trủc Z : (khäng âäøi) Táưng 0.9m 3.6 0.9 Táưng 3.9m 7.2 4.8 Táưng 3.6m 10.8 8.4 Táưng 3.6m 14.4 12 Sau âiãưu chènh kêch thỉåïc hãû lỉåïi v bàõt dênh nụnt bàõ vot lỉåï i, hãû cọodảlỉåï ng inhỉ Ch dênh nụs t v hçnh sau: Trang Chn cạc thỉìa, báúm phêm Del (trãn bn phêm) âãø xoạ : - Khai bạo cạc liãn kãút ngm : màûc âënh Sap2000, hãû khung näúi âáút bàòng liãn kãút khåïp, nãn ta phi chn cạc liãn kãút khåïp (gäúi cäú âënh) âọ âãø chuøn sang liãn kãút ngm Chn cạc nụt liãn kãút khåïp : Trang Vo menu Assign Joint Restraints Chn liãn kãút ngm , Khai bạo cạc thüc ca hãû : a Khai bạo loải mạy in : File Printer Setup for Graphics hu chn Color Printer (Graphic) b Thiãút láûp cạc thäng säú vãư kêch thỉåïc, nẹt : Options Preferences Dimensions/Tolerances thay âäøi cạc giạ trë kêch thỉåïc, nẹt nãúu cáưn c Chn tiãu chøn thiãút kãú kãút cáúu bã täng cäút thẹp : Options Preferences Concrete Frame Design Trang Tiêu chuẩn thiết kế Các hệ số giảm cường độ Cọ cạch dng Sap2000 âãø thiãút kãú kãút cáúu bã täng cäút thẹp theo TCVN (bàòng cạch hiãûu chènh cạc thäng säú ca cạc tiãu chøn nỉåïc ngoi) - Dng tiãu chøn Canada CSA-A23.3-94 : nháûp giạ trë cỉåìng âäü bã täng f'c; cỉåìng âäü cäút thẹp fy theo bng (xem giạo trçnh), v khai bạo giạ trë hãû säú k (hãû säú chiãưu di toạn) ca pháưn tỉí cäüt theo bng (xem giạo trçnh) ÅÍ âáy ta chè chn tiãu chøn thiãút kãú l CSA-A23.3-94 - Dng tiãu chøn M ACI318-99 : nháûp giạ trë cỉåìng âäü bã täng f'c = Rn/0,85; cỉåìng âäü cäút thẹp fy = Ra, v khai bạo giạ trë hãû säú k (hãû säú chiãưu di toạn) ca pháưn tỉí cäüt =0,7 Nãúu váûy, åí âáy ta chn tiãu chøn thiãút kãú l ACI318-99 v sỉía cạc giạ trë hãû säú gim cỉåìng âäü (cọ hãû säú) = d Thiãút láûp mu thãø hiãûn trãn mn hçnh v trãn mạy in : Options Color Display (mu hiãøn thë ca âäúi tỉåüng) hồûc Output (mu hiãøn thë ca kãút qu) Chn thiãút bë l Printer, âäøi mu cạc âäúi tỉåüng (trong Display) v biãøu âäư (trong Output cäüt Diagram Fill) thnh mu âen nãúu mún in cạc âäúi tỉåüng âọ v biãøu âäư âỉåüc âáûm e Khai bạo thüc váût liãûu : vo menu Define Materials Trang Chn loải váût liãûu âãø chènh sỉía cạc thäng säú : ALUM : Nhäm CONC : Bã täng STEEL : Thẹp Sỉía âäøi cạc thäng säú màûc âënh ca váût liãûu Theo bi, váût liãûu bàòng bã täng nãn chn loải váût liãûu l CONC Modify/Show Material âãø sỉía lải cạc giạ trë : Cỉåìng âäü bã täng f'c ρ Trng lỉåüng riãng w Khäúi lỉåüng riãng Modulus ân häưi Cỉåìng âäü cäút thẹp fy E Cỉåìng âäü chëu càõt cäút thẹp fys Hãû säú Poisson µ Hãû säú dn nåí nhiãût α Modus ân häưi trỉåüt (mạy tỉû tênh) G * Khäúi lỉåüng riãng : chè dng bi toạn dao âäüng * Trng lỉåüng riãng : âãø ti trng trng lỉåüng bn thán ca hãû kãút cáúu * Modulus ân häưi : dng âäü cỉïng kãút cáúu, kiãøm tra biãún dảng - âäü vng * Hãû säú Poisson : hãû säú biãún dảng ngang, cọ nh hỉåíng ráút låïn âãún kãút qu âäúi våïi kãút cáúu táúm - v hồûc khäúi * Hãû säú dn nåí nhiãût : dng biãún dảng, näüi lỉûc sỉû thay âäøi nhiãût âäü * Cỉåìng âäü cäút thẹp v cỉåìng âäü bã täng : dng âãø toạn, thiãút kãú lỉåüng cäút thẹp cáưn dng cáúu kiãûn bã täng cäút thẹp Âäúi våïi bi toạn thäng thỉåìng ta â trng lỉåüng bn thán ca hãû vo trỉåìng håüp Ténh ti, nãn åí âáy ta khäng quan tám âãún trng lỉåüng riãng Nhỉ váûy thỉåìng ta chè quan tám âãún cạc giạ trë E ; µ; f'c; fy; fys; Trong bi toạn : Bã täng M.250# cọ : E = 2.650.000 T/m2; µ = 0,2; Rn = 110kG/cm2 Cäút thẹp dc nhọm AII cọ Ra = 2.700kG/cm2 Cäút thẹp âai nhọm AI cọ Râ = 1.700kG/cm2 Trang 10 + Tỉång tỉû âäúi våïi cạc dáưm khạc, chn thanh, vo menu Assign Frame Loads Distributed , (chn Load Case Name l TT, chn Direction l Gravity), âàût giạ trë Uniform Load * Hoảt ti & Hoảt ti : Trang 26 Khai bạo tỉång tỉû nhỉng chụ mäùi khai bạo sang ti trng trỉåìng håüp hoảt ti måïi cáưn thay âäøi Load Case Name * Giọ trại v Giọ phi : Khai bạo tỉång tỉû nhỉng chụ mäùi khai bạo sang ti trng trỉåìng håüp hoảt ti måïi cáưn thay âäøi Load Case Name, v khai bạo phỉång ca lỉûc l X Khai bạo tỉång tỉû nhỉng chụ mäùi khai bạo sang ti trng trỉåìng håüp hoảt ti måïi cáưn thay âäøi Load Case Name Lỉu : trãn mn hçnh chè hiãøn thë loải ti trng, nãn sau khai bạo ti trng phán bäú thç trãn mn hçnh hiãøn thë ti phán bäú thç s khäng "tháúy" cạc lỉûc táûp trung tải nụt Âiãưu ny l bçnh thỉåìng Nãúu mún xem âáưy â c ti táûp trung v ti phán bäú trãn mn hçnh thç vo menu Display Show Loads Assign Frame Chn Show Joint Loads with Span Loads Trang 27 Chn trỉåìng håüp ti trng cáưn xem Hiãøn thë ti táûp trung cng ti phán bäú Hiãøn thë giạ trë ti trng Chảy chỉång trçnh : - Khai bạo cạc thäng säú toạn : vo menu Analyze Set Analysis Options Trang 28 Khai bạo cạc báûc tỉû hoảt âäüng Chn nhanh cạc báûc tỉû hoảt âäüng tu tỉìng loải hãû Hãû gian khung khäng Hãû sn phàóng Hãû khung phàóng màût phàóng màût phàóng XZ Hãû â cho l hãû khung phàónXY g nãn ta chn : Hãû dn khäng gian - Chảy chỉång trçnh : vo menu Analyze Run Analysis (hồûc báúm ) * Allow Analysis to Be Cancelled : Cọ thãø dỉìng giỉỵa chỉìng nãúu khäng mún chảy tiãúp Trỉåïc chảy chỉång trçnh Sap2000 s tỉû âäüng Save (lỉu) file säú liãûu, nãn nãúu trỉåïc âọ ta chỉa Save file säú liãûu vo âéa thç Sap2000 s tỉû âäüng lỉu v u cáưu chụng ta nháûp tãn file (Tãn file säú liãûu cọ pháưn måí räüng - âi file l : sdb) Trang 29 Nãúu tháúy dng cúi cng l ANALYSIS COMPLETE thç säú liãûu nháûp vo khäng bë läùi v chỉång trçnh â xạc âënh âỉåüc näüi lỉûc hãû Sau chảy chỉång trçnh thç Sap s khoạ säú liãûu (biãøu tỉåüng khoạ trãn mn hçnh s âọng lải ), nãúu mún sỉía säú liãûu â nháûp thç phi måí khoạ bàòng cạch báúm vo biãøu tỉåüng , lục âọ s tråí thnh ) Trãn mn hçnh báy giåì l så âäư biãún dảng ca hãû Xem kãút qu phn lỉûc , näüi lỉûc : - Xem kãút qu phn lỉûc : vo menu Display Show Forces/Stresses Joints (hồûc báúm vo biãøu tỉåüng chn Joints) Xem phn lỉûc theo dảng liãût kã giạ trë Trang 30 Chn trỉåìng håüp ti cáưn xem phn lỉûc Xem phn lỉûc theo dảng mi tãn lỉûc (Show as Arrows) ÅÍ âáy ta khäng xem âỉåüc moment gäúi, vç Sap2000, moment âỉåüc thãø hiãûn vectå theo quy tàõc vàûn nụt chai (vectå ny cọ k hiãûu mi tãn åí âáưu ) Nãn âãø tháúy âỉåüc moment ny ta phi xem hãû gọc nhçn khäng gian bàòng cạch báúm vo biãøu tỉåüng , nãúu mún xem lải màût phàóng thç báúm biãøu tỉåüng ) - Xem kãút qu näüi lỉûc : vo menu Display Show Forces/Stresses Frames/Cables (hồûc báúm vo biãøu tỉåüng Trang 31 chn Frames/Cables) Chn trỉåìng håüp ti cáưn xem näüi lỉûc Chn thnh pháưn näüi lỉûc cáưn xem : * Lỉûc dc (N) * Lỉûc càõt 2-2 (Q) * Lỉûc càõt 3-3 * Moment xồõn * Moment ún 2-2 * Moment ún 3-3 (M) Tä âen biãøu âäư Chn t lãû cạc tung âäü: Hiãøn thë giạ trë cạc tung âäü (phi khäng chn tä âen biãøu âäư) * Tỉû âäüng * Nháûp t lãû Biãøu âäư moment M3-3 ca Ténh ti Trang 32 Nãúu mún xem näüi lỉûc chi tiãút thç báúm chüt phi vo cáưn xem Vë trê (khong cạch âãún âáưu trại thanh) Ti phán bäú âãưu trãn v lỉûc nụt âáưu Giạ trë näüi lỉûc tải vë trê âọ Biãún dảng dc theo chiãưu di (Tuût âäúi hay tỉång âäúi) Trang 33 QUY ỈÅÏC DÁÚU NÄÜI LỈÛC TRONG SAP Lỉûc dc Moment xồõn Moment xồõn Lỉûc dc Lỉûc càõt V2-2 Thåï ẹp Moment ún M33 (theo chiãưu vàûn nụt chai) Moment ún M33 (theo chiãưu vàûn nụt chai) Thåï Lỉûc càõt V2-2 Moment ún M2-2 (theo chiãưu vàûn nụt chai) Thåï Lỉûc càõt V3-3 Thåï ẹp Lỉûc càõt V3-3 Moment ún M2-2 (theo chiãưu vàûn nụt chai) Do V2-2 ngang quy ỉåïc ngỉåüc dáúu Q, nãn biãøu âäư thãø hiãûn cọ chiãưu ngỉåüc våïi chiãưu Q Trang 34 Biãøu âäư Lỉûc càõt V2-2 (Shear 2-2 ) ca Ténh ti Âãø cọ âỉåüc biãøu âäư theo âụng chiãưu Q , ta khai bạo t lãû tung âäü cọ dáúu "-" Trang 35 Biãøu âäư Lỉûc càõt V2-2 (Shear 2-2 ) ca Ténh ti sau khai bạo t lãû "-" Mún xem biãøu âäư bao näüi lỉûc thç chn täø håüp ti trng l täø håüp BAO Trang 36 Biãøu âäư Bao Moment khung (âån vë T.m) In kãút qu phn lỉûc , näüi lỉûc : - In biãøu âäư âang hiãøn thë trãn mn hçnh : vo menu File Print Graphics - In giạ trë phn lỉûc v näüi lỉûc file vàn bn âãø måí xem : vo menu File Print Tables Analysis Results Nãúu khäng chn trỉåïc cạc thç näüi lỉûc ca táút c cạc âãưu âỉåüc xút, nãúu cọ chn trỉåïc cạc thç chè näüi lỉûc cạc âọ âỉåüc xút kãút qu Kãút qu cọ thãø âỉåüc xút file hồûc mạy in Âënh dảng file cọ thãø l file Word (dảng RTF) hồûc dảng Text cọ dáúu cạch, dảng ny cọ thãø dng Excel âãø måí Ta cng cọ thãø lỉûa chn nhỉỵng trỉåìng håüp ti trng hay täø håüp ti trng âỉåüc xút kãút qu, v cạch sàõp xãúp thỉï tỉû ca säú liãûu : Dảng Pháưn tỉí : Näüi lỉûc trỉåìng håüp 1, trỉåìng håüp hồûc Dảng Trỉåìng håüp : Näüi lỉûc ca pháưn tỉí 1, pháưn tỉí Trang 37 Chn loải kãút qu cáưn xút Näüi lỉûc Phn lỉûc Cạch xãúp sàõp Chn trỉåìng håüp ti trng hồûc täø håüp ti trng cáưn xút Ghi File Kiãøu file text cọ thãø måí bàòng Excel Thiãút kãú cäút thẹp : - Chn cạc täø håüp näüi lỉûc dng âãø cäút thẹp : vo menu Design Concrete Frame Design Select Design Combos Khai bạo täø håüp dng cäút thẹp + Chn täø håüp bãn trại v báúm Add âãø thãm täø håüp âọ vo täø håüp thiãút kãú + Chn täø håüp bãn phi v báúm Remove âãø loải täø håüp âọ täø håüp thiãút kãú Dng cạc täø håüp TH1, TH2, , TH11 âãø thiãút kãú cäút thẹp - Khai bạo hãû säú chiãưu di toạn cho cạc âỉïng (hãû säú k) : Theo säú liãûu â cho, váût liãûu bàòng bã täng M.250#, gi thiãút hm lỉåüng cäút thẹp cäüt khong 1,5% Tra bng ta cọ k = 0,69 Chn cạc âỉïng (cäüt) hãû, vo menu Design Concrete Frame Design View/Revise Overwrites Trang 38 Nháûp giạ trë k = 0,69 - Tênh cäút thẹp : vo menu Design Concrete Frame Design Start Design/Check of Structure Trãn mn hçnh s hiãøn thë giạ trë cäút thẹp dc toạn åí màût trãn v màût dỉåïi ca dáưm tải cạc tiãút diãûn trãn hãû våïi âån vë m2 (!), ta âäøi hãû âån vë C8 C4 sang âãø diãûn cäút thẹp thãø hiãûn våïi âån vë cm2 Sau cọ âỉåüc diãûn têch cäút thẹp cạc âỉïng, cáưn kiãøm tra sỉû sai khạc giỉỵa hm lỉåüng cäút thẹp toạn våïi hm lỉåüng cäút thẹp â gi thiãút l 1,5%, nãúu C3 C7 cọ sai khạc låïn cáưn phi gi thiãút lải hm lỉåüng cäút thẹp (thỉåìng nh hån hm lỉåüng cäút thẹp toạn åí trãn mäüt êt) âãø chn lải hãû säú k v tiãún hnh toạn thiãút kãú lải Nhỉ vê dủ trãn ta tháúy hm lỉåüng cäút thẹp ca cạc C2 : 37,25/(25*31) = C6 C2 4,8% C3 : 33,65/(25*26) = 5,2% C4 : 5,0% C6 : 6,4% C7 : 4,7% C8 : 4,4% C1 Trang 39 C5 Nhỉ váûy ta gi thiãút lải hm lỉåüng cäút thẹp ca cạc cäüt C2, C3, C4, C7, C8 l 4% v hm lỉåüng gi thiãút ca cäüt C6 l 5,5% tỉì âọ ta xạc âënh âỉåüc k ca cạc cäüt C2, C3, C4, C7, C8 l 0,49 v ca cäüt C6 l 0,43 Chn cạc cäüt C2, C3, C4, C7, C8û, vo menu Design Concrete Frame Design View/Revise Overwrites Nháûp giạ trë k = 0,49 Chn cäüt C6, vo menu Design Concrete Frame Design View/Revise Overwrites Nháûp giạ trë k = 0,43 Tênh lải cäút thẹp våïi nhỉỵng thäng säú måïi: vo menu Design Concrete Frame Design Start Design/Check of Structure Kiãøm tra lải hm lỉåüng cäút thẹp toạn hãû, nháûn tháúy hm lỉåüng cäút thẹp toạn v gi thiãút sai khạc khäng nhiãưu nãn cháúp nháûn Hm lỉåüng cäút thẹp gi thiãút tàng s lm gim diãûn têch cäút thẹp, âọ âãø thiãn vãư an ton nãn chn hm lỉåüng cäút thẹp gi thiãút tháúp hån hm lỉåüng toạn Kãút qu cäút thẹp dc * Lỉu : Våïi cạch toạn cäút thẹp trãn thç kãút qu cäút thẹp dáưm ca Sap2000 ph håüp våïi kãút qu cäút thẹp theo TCVN, nhỉng cäút thẹp cäüt thç sai lãûch våïi kãút qu theo TCVN khong dỉåïi10%, kãút qu ny cng tảm cháúp nháûn âỉåüc vç sỉû khạc biãût giỉỵa cạc tiãu chøn l ráút låïn Trang 40