Thực hành Sap 2000 (Thạc sỹ Bùi Văn Chung ĐHXD)

Gán các đặc trưng vật liệu cho dầm  Chọn các phần tử dầm cần gán đặc trưng vật liệu bằng cách click vào các phần tử, phần tử nào chọn xong sẽ chuyển sang đường nét không liên tục  Assi

Trang 1

GVC : ThS Bùi Văn Chúng Page 43

SAP 2000 PHẦN BÀI TẬP THỰC HÀNH

Bài 1.1

Dầm có kích thước 0.2m x 0.3m; E = 2.5E6 T/m2 hệ số poisson = 0.25

1 Chọn đơn vị tính Ton - m ở cửa sổ phía dưới bên phải của màn hình

2 Dùng chuột click File  New model from Template, chọn mẫu kết cấu

và khai báo các thông số như sau:

 Number of Spans (số nhịp): 4

 Span length (chiều dài nhịp): 4

1 Lable Joint (hiển thi( nút):

2 Frame Lable (hiển thị phần tử):

3 OK

4 Khai báo đặc trưng vật liệu dầm

 Define  Materials  CONC (bêtông)

OTHER (khác) STEEL (thép)

 Modify/show Material

Trang 2

Mass per unit Volume (khối lượng trên một đơn vị thể tích)

Weight per unit Volume (trọng lượng trên một đơn vị thể tích )

Modulus of Elasticity (mô đun đàn hồi)

Poisson’ratio (hệ số poisson)

Coeff of thermal expansion (hệ số giản nở nhiệt)

 Ơø đây đối với bài toán tỉnh cho nên: Mass per unit Volume = 0

 Không xét trọng lượng bản thân: Weight per unit Volume = 0

 Mô đun đàn hồi vật liệu : Modulus of Elasticity = 2.5E6

 Hệ số poisson: Poisson’ratio = 0.25

 Hệ số giản nở nhiệt: Coeff of thermal expansion = 0

 OK  OK

5 Khai báo loại tiết diện dầm

Define  Frame Sections  Name: FSEC1

Add Retangular

Material  chọn CONC (bêtông)

Dimensions:

Depth (t3): chiều cao 0.3

Width (t2) : chiều rộng 0.2

 OK

6 Gán các đặc trưng vật liệu cho dầm

 Chọn các phần tử dầm cần gán đặc trưng vật liệu bằng cách click vào các phần tử, phần tử nào chọn xong sẽ chuyển sang (đường nét không liên tục)

 Assign  Frame  Sections  OK

 Muốn hiển thị loại mặt cắt ở phần tử thì click và đánh dấu Frames  Section OK

7 Nhập tải trọng

 Nhập trường hợp tải: Define  Static load cases  Load  change load  OK

 Gán giá trị tải trọng lên phần tử Bài này có hai tải trọng phân bố đều là 2T/m và 1.5T/m, đầu tiên ta nhấp vào hai phần tử 1 và 2 sau đó:

 Assign  Frame Static loads

Gravity: gia tốc trọng trường

Point and uniform: tải tập trung lên phần tử và phân bố đều

Trapezoidal: tải tam giác và hình thang

Temperature: tải nhiệt độ

Prestress: ứng suất trước

Trang 3

 Ơù đây ta chọn point and uniform

Load case name: TH1

Direction Global z – HướngZ Delete existing loads ( Xóa)

Point loads (tải tập trung)

Distance ( Khoảng cách )

Load ( Giá trị tải )

Relative distance from end I Absolute distance from end I

Uniform load: (tải phân bố đều):

 Click vào phần tử 3 & 4

 Assign  Frame static loads  Point and Uniform  Uniform Load

 OK

8 Như vậy bài toán đã nhập xong các dữ liệu về nút, phần tử và tải trọng

9 Giảøi bài toán

Analyze  Run (F5)

Màn hình sẽ hỏi FILE NAME: (tên tập tin của bài toán)

Trang 4

Ta đặt tên bài toán ví dụ: VIDU1  Save

 Máy sẽ tự giải, khi kết thúc sẽ hiện lên ANALYSIS COMPLETE  OK

10 Phần cửa sổ không gian (3D) sẽ hiện lên biến dạng (chuyển vị) của kết cấu

11 Xem kết qủa bằng hình vẽ

 Chọn cửa sổ

 Display

+ Show Undeformed Shape (xem hình dạng ban đầu)

+ Show Loads (xem tải trọng)

+ Show Patterns

+ Show Input Tables (số liệu nhập)

+ Show Deformed Shape (hình dạng sau khi biến dạng)

+ Show Element Force/Stress (xem nội lực/ứng suất phần tử)

+ Show Element Force/Stress Joints, Frame

+ Set Output Table Mode

Lực nút gồm: Reactions (phản lực), Spring Forces (lực

 Axial Force (lực dọc)  Torsion (moment xoắn)

 Shear 2-2 (lực cắt 2-2)  Moment2-2 (moment uốn 2-2)

 Shear 3-3 (lực cắt 3-3)  Moment 3-3 (moment uốn 3-3)

Scaling (tỷ lệ)

 Auto

Scale factor (hệ số tỉ lệ)

 Fill diagram ( xem hình vẽ mà không có giá trị )

 Show value on diagram(xem giá trị trên màn hình)

In hình vẽ: File  Print Graphics

12 Xuất kết qủa bằng số

 File  Print Output Tables  chọn dạng xuất kết quả

 Displacements (chuyển vị)

 Reactions (phản lực)

 Spring force (phản lực lò xo)

 Frame force (kết qủa nội lực của phần tử thanh)

 Print to file:  máy sẽ tự động đặt tên: File.TXT

 Muốn đổi tên (sửa tên) thì bấm File Name, lúc đó mới sửa được File Name

 OK

 Có thể xem và in kết qủa từ word,đó là file VIDU1.TXT

Trang 5

 Các ví dụ gợi ý để làm thực hành thêm

Bài 1.2

Dầm có tiết diện 0.2m x 0.3m; E = 2.5e6 T/m2 hệ số Poisson 0.25

 Gợi ý: sau bước 2, dùng lệnh

+ Chọn các nút

+ Lệnh Edit  Move  x của nút muốn dời

+ Draw  edit grid ( hiệu chỉnh đường lưới )

Hoặc :

Dùng phím phải chuột nhấp vào nút cần hiệu chỉnh tọa độ

Bài 1.3

Dầm liên tục chịu nhiều trường hợp tải trọng có kích thước như sau

 Làm quen cách nhập cho nhiều trường hợp tải trọng

 Giải cho từng trường hợp tải trọng, xem kết qủa cho từng trường hợp tải trọng

Bài 1.4

Cũng như bài 3, nhưng yêu cầu:

 Tính các tổ hợp tải trọng như sau

COMB1 = TH1 + TH2

COMB2 = TH1 + TH3

Trang 6

COMB3 = TH1 + TH4

COMB4 = TH1 + TH2 + TH3

Bài 1.5

Cũng như bài 3, 4 nhưng yêu cầu

 Vẽ được biểu đồ bao nội lực của M, Q

 Xem kết qủa bao nội lực

Ghi chú: Tổ hợp tải trọng dùng lệnh

Define  Load Combinations  Add New Combo

 COMB1  ADD

 Chọn TH1, TH2,

Tổ hợp nội lực ( tìm bao nội lực ) dùng lệnh Define  Load Combinations  Add New Combo

 BAO  ENVE

Bài 1.6 Cho dầm dọc như hình vẽ , chịu các trường hợp tải gồm tĩnh tải và các hoạt tải Dầm dọc có b = 0.2 m , h = 0.3 m , E = 2500000000 Kg/m2 Poisson = 0.25

Yêu cầu : Vẽ biểu đồ bao nội lực của dầm

Trang 7

GVC : ThS Buøi Vaên Chuùng Page 49

Trang 8

Trang 9

1 Chọn đơn vị tính Ton - m ở cửa sổ phía dưới bên phải của màn hình

2 Dùng chuột click File  New Model from Template, chọn mẫu kết cấu như hình

 Nhấp vào cửa sổ X – Z plane @ Y = 0

3 Nhấp và Click Lable Joint (hiển thị nút)

Frame label (hiển thị phần tử)

4 Do chiều cao tầng trệt là 5m cho nên phải hiệu chỉnh lưới

 Chọn 4 nút ở đáy khung  Edit  Move  DELZ=1.5  OK

 Do chiều rộng nhịp giữa là 6m cho nên phải hiệu chỉnh lưới đứng

 Chọn các nút ở trục C và D

Edit  Move  DELX=1

DELY=0 DELZ=0

 OK

 Chọn các nút ở trục A, B

Edit  Move  DELX=-1

DELY=0 DELZ=0

 OK

5 Hiệu chỉnh lại các đường lưới

 Draw  Edit Grid

Trang 10

Direction  X  Y  Z

 Nhấp chuột vào 2  đưa lên sửa thành 3  Move Grid Line

 Nhấp chuột vào 4  đưa lên sửa thành 5  Move Grid Line

 Nhấp chuột vào -2  đưa lên sửa thành -3  Move Grid Line

 Nhấp chuột vào -4  đưa lên sửa thành -5  Move Grid Line

Nhấp vào direction  Z

 Nhấp chuột vào 0  đưa lên sửa thành -1.5  Move Grid Line

 OK

6 Do liên kết ở các nút chân cột là gối cố định (mặc định) mà theo đề bài là ngàm

do đó phải sửa liên kết các nút đó cho phù hợp

 Đánh dấu các nút bằng cách click vào các nút ấy

 Assign  Joint  restraints   OK

7 Khai báo các đặc trưng vật liệu dầm, cột

 Define  Materials  CONC

 Modify/ Show Material

Nhập các giá trị

Mass per unit volume : 0

Weight per unit volume: 0

8 Khai báo các loại tiết diện dầm, cột

 Define  Frame Sections Modify/Show sections

Section name DAM

 Materials chọn CONC

Dimensions

Trang 11

Dedth (t3): 0.5

Width (t2): 0.2

 Click vào ô Add I/Wide flange  chọn Add Retangular

 Sections name COT1

Như vậy kích thước tiết diện 0.2 x 0.5: Tên là DAM

0.3 x 0.4: Tên là COT1 0.3 x 0.5: Tên là COT2

9 Gán đặc trưng vật liệu cho dầm, cột

 Chọn các phần tử cột trục A,D

Assign  Frame  sections  COT1  OK

 Chọn các phần tử cột trục B,C

Assign  Frame  sections  COT2  OK

 Chọn các phần tử dầm

Assign  Frame  sections  DAM  OK

10 Nhập tải trọng

 Nhập trường hợp tải:

Define  Static load cases  Load: TH1  Change Load  OK

 Gán các giá trị tải lên phần tử

Ơû đây nhịp 1 và nhịp 3 chịu tải tam giác nên trước tiên chọn các phần tử ở nhịp 1 và nhịp 3

Trang 12

Assign  Frame Static Load  TRAPEZOIDAL

 Lần 1 cho tải hình thang TRAPEZOIDAL

 Lần 2 cho tải tập trung lên phần tử Point and Uniform

Chọn các phần tử ở nhịp 2

Assign  Frame Static load  TRAPEZOIDAL

Chọn tiếp các phần tử ở nhịp 2 để nhập lực tập trung lên phần tử

Assign  Frame Static loads  Point and Uniform

Point loads

 OK

11 Giải bài toán

Analyze  Run  VIDU2  Save

Máy sẽ tự giải, khi kết thúc sẽ hiện lên ANALYSIS COMPLETE  OK

12 Xem kết quả

Có thể xem nhanh nhờ thanh công cụ ở phía dưới

 Xem phản lực nút

 Xem nội lực của phần tử FRAME

 Trở về hình dạng ban đầu

Muốn xem giá trị từng phần tử dùng phím phải chuột nhấp vào phần tử đó

 Các ví dụ gợi ý để làm thêm

Trang 13

Hai tầng kế: 0.3m x 0.4m

Hai tầng kế: 0.3m x 0.3m

Tầng cuối: 0.25x 0.25m

Cột trục B – C Tầng dưới: 0.3m x 0.6m Tầng kế: 0.3m x 0.5m Hai tầng kế: 0.3m x 0.4m Hai tầng kế: 0.3m x 0.3m Tầng cuối: 0.25m x 0.25m

Cột trục D Tầng dưới: 0.3m x 0.5m Hai tầng kế: 0.3m x 0.4m Hai tầng kế: 0.3m x 0.3m Hai tầng cuối: 0.25m x 0.25m

Ghi chú: Muốn xóa phần tử nào, nút nào thì đánh dấu nút, phần tử đó rồi bấm phím delete từ bàn phím

Trang 14

Trang 15

Bài 2.4

Với bài tập 2 3, thêm vào 2 thanh giằng có vật liệu là thép tròn có đường kính 50mm

 Thêm phần tử dùng rê chuột theo phần tử, xong click 2 cái hoặc

 Thanh 2 đầu khớp dùng lệnh

Assign  Frame  Release (giải phóng các moment và lực cắt)

Trang 16

Trang 17

KHUNG ZAMIL

- Bước cột 25 m

- Cao 9.5 m , dàn mái cao 2.5 m

- Chịu các tải trọng

o Tỉnh tải

o Hoạt tải toàn mái

o Hoạt tải nửa mái

o Gió

Trang 18

Bước 1 : Chọn đơn vị tính Ton.m

Bước 2 : Tạo dạng hình học của bài toán

Bước 3: Khai báo đặc trưng vật liệu

Bước 4: Khai báo đặc trưng tiết diện

Ví dụ tiết diện C ( Gồm I250x600 và I250x300) thay đổi tuyến tính

C1 ( Gồm I250x600 và I250x300 ) thay đổi tuyến tính

D ( Gồm I250x600 và I250x300 ) thay đổi tuyến tính D1 (Gồm I250x600 và I250x300 ) thay đổi tuyến tính

Trang 19

Khai báo tiết diện thay đổi từ I250x600 sang I250x300

  Add Nonprismatic

Nonprismatic Section Name: VAR1

Trang 20

Start Section End Section Length Length Type EI33 Variation EI22 Variation

COT MR 9.5 Absolute Linear Linear

 Add  OK

Lần lượt báo cho C1, D1,D Bước 5: Gán vật liệu tiết diện

Bước 6: Khai báo các trường hợp tải trọng

Bước 7: Gán các trường hợp tải trọng

Bước 8: Khai báo các trường hợp tổ hợp và tính bao nội lực

Bứơc 9: Giải bài toán

Ghi chú : Nếu sơ đồ tính là khớp tại đỉnh thì khai báo Release của phần tử để giải phóng momen = 0 tại khớp Lưu ý : Phần tử đó đầu là khớp hay cuối là khớp

Trang 21

TỔ HỢP TẢI TRỌNG VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP

THEO TCVN

Dầm có kich thước bxh = 0.2 x 0.4 m , bê tông mac 200 , chịu tải trọng như hình vẽ

1 Chọn đơn vị tính Ton.m

2 Dựng dạng hình học của bài toán

3 Khai báo đặc trưng vật liệu dầm

4 Khai báo tiết diện dầm

5 Gán vật liệu , tiết diện dầm

6 Khai báo các trường hợp tải trọng

7 Gán các trường hợp tải trọng

8 Giải

9 Ghi File text ( File - Print Output Table Print to File ( Vd : dam.txt )

Trang 22

10 Vào phần mềm RCD tính tổ hợp nội lực và tính cốt thép

phantu matcat b h fa note1 fan note2 fadx note3 Ud ctth key

Cách tính cốt thép theo TCVN dựa theo phần mềm SAP2000

Các giá trị cường độ bê tơng và cốt thép f c'

Trang 23

2 Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép bằng SAP2000 theo TCVN

Nhập số liệu cho SAP2000 version 7.42 để phân tích và thiết kế kết cấu bê tông cốt thép theo TCVN ta cần lưu ý một số điểm sau:

- Khai báo vật liệu (Define à Material): nhập giá trị f' c và f y theo bảng 1 và bảng 2 tuỳ theo mác bê tông và loại cốt thép được sử dụng trong hệ.

Trang 24

- Khai báo tiết diện (Define à Frame Section) chia làm hai loại:

+ Tiết diện dầm (Element Class: Beam): khai báo chiều dày a.

+ Tiết diện cột (Element Class: Column): khai báo a, cách bố trí cốt thép.

- Khai báo tổ hợp tải trọng (Define à Load Combination): theo TCVN, chọn các tổ hợp

thích hợp để thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép (chọn Use for concrete design).

- Chọn tiêu chuẩn thiết kế (Option à Preference à Concrete) là CSA-A23.3-94.

- Sau khi phân tích (Analyze à Run) và thiết kế (Design à Start design) cần chọn các

thanh đứng trong hệ để khai báo lại hệ số k (Design à Redefine), giá trị hệ số k được lấy theo

bảng 3 (nên chọn m gt = 1,5%), khai báo hệ số C m = 1 Chạy lại chương trình thiết kế (Design à

Start design) lần nữa

Cho cột chịu tải trọng như hình vẽ:

Tĩnh tải : N = 55 T

Hoạt tải : N = 51.84 T

Gió : Q = 7.5 T Cột tiết diện 0.4 x 0.4 m , bêtông mac 300

1 Chọn đơn vị tính Ton.m

2 Dựng dạng hình học của bài toán

3 Khai báo đặc trưng vật liệu cột

4 Khai báo tiết diện cột

5 Gán vật liệu , tiết diện cột

6 Khai báo các trường hợp tải trọng

7 Gán các trường hợp tải trọng

8 Giải

9 Ghi File text ( File - Print Output Table Print to File ( Vd : cot.txt )

10.Vào phần mềm RCD tính tổ hợp nội lực và tính cốt thép

Trang 25

phantu matcat b h fa note1 fan note2 fadx note3 ud ctth key

1 0 40 40 12.557 1.44 * 9.269 15 [3]

1 2 40 40 1.44 * 1.44 * 1.44 * 15 [1]

1 4 40 40 12.557 1.44 * 9.269 15 [3]

Trang 26

Trang 27

Trang 28

Trang 29

Ở đây nên dùng Chép từ SAP2000 qua file có dạng $2k

Trang 30

Trang 31

DÀN PHẲNG

Cho một khung dàn như hình vẽ Chịu tác dụng của tỉnh tải và hoạt tải như hình Tiết diện thanh trên, thanh đứng, thanh dưới, thanh xiên

1 Chọn hệ đơn vị Ton-m ở dưới cửa sổ bên phải của màn hình

2 Chọn File  New Model From Template chọn kết cấu như hình vẽ và khai báo các thông

Chọn các phần tử dàn

 Thanh ngang: Edit  Divide Frame chọn Divide Frame: 8

 Thanh xiên trái: Edit  Divide Frame chọn Divide Frame: 8

 Thanh xiên phải: Edit  Divide Frame chọn Divide Frame: 8

Trang 32

3 Lần lượt tạo các phần tử thanh đứng và thanh xiên

Dùng để nối 2 điểm cho từng phần tử

4 Khai báo vật liệu dàn

Define  Material  STEEL  Modify/Show Material

Mass per Unit Volume: 0

Weight per Unit Volume: 7.8

Modulus of Elasticity: 21E6

Poisson’s Ratio: 0.33

Coeff of Thermal Expansion: 0

OK

5 Khai báo các đặc trưng của các thanh dàn

Define  Frame Sections  Add Double Angle

Section Name: TTREN

dis= 9.652E-3

OK

Trang 33

Nhấp vào Modification Factors và nhập theo bảng dưới

Đối với các thanh đứng

Define  Frame Sections  Add Double Angle

Section Name: TDUNG Modification Factor

Định dạng
Số trang	65
Dung lượng	1,47 MB