- Braced: A column is considered unbraced in a given plane if the lateral stability to the stucture as a whole is provided by wall or orther suitable bracing to resist all lateral for[r]
(1)Giáo trình tin học ứng dụng
trong thiết kế cơng trình
(2)Ch−¬ng Giao diƯn SAP2000
I. Giíi thiệu
- ĐÃ đợc phát triển 30 năm(1970): SAP, SAPIV, SAP86, SAP90, SAP2000
- Kh¶ lớn.:
- Tính theo phơng pháp phần tử hữu hạn
- Dễ sử dụng
o Chuyên môn hoá: CSI( SAP, ETABS, SAFE)
- Thiết k ế
II. Khả v số khái niệm cần biết SAP2000 1. Bμi to¸n:
- TÜnh häc
- Động học: Dao động riêng, Phổ phản ứng (Tải trọng đông đất, Tải trọng thay đổi theo thời gian)
- Bμi toán Cầu: Tải trọng di động
- Bμi toán ổn định: ổn định hình học ( P-Delta)
- Bμi to¸n thiÕt kÕ tiÕt diÖn: BTCT(Reinforce Concrete); KC thÐp (Steel) KC
- Bê tông Theo tiêu chuẩn: ACI, BS, CAN, EURO (BS)
- KC ThÐp: AISC, BS, CAN, EURO
2. Hệ tọa độ
- Hệ tọa độ tổng thể (Global Coordinate)
- Hệ tọa độ địa ph−ơng (Local Coordinate)
3. KiĨu phÇn tư
- Thanh =Frame
- Định nghĩa Frame
- Các thông tin vỊ Frame
- Sè hiƯu Frame
- Số hiệu nút đầu v cuối (End I vμ End J)
- TiÕt diÖn vμ vËt liƯu
- Vị trí hệ toạ độ tổng thể
- Liªn kÕt Frame- nút
- Tải trọng Frame
- KÕt qu¶
- TÊm = Shell:
- Các loại shell: Shell tam giác (ba nút); Tø gi¸c (bèn nót)
(3)- Plate= TÊm chØ uèn
- Membrance = TÊm chịu kéo nén
- Thông tin Shell : Gièng Frame
- NLL= None Linear Link Element
- Asolid: Trạng thái phẳng
- Solid: PhÇn tư khèi
ắ Chú ý: Số hiệu (label); Hệ toạ độ địa ph−ơng, Đặc tr−ng vật liệu, Tải trọng trên phần tử
4. Nút (Joints):
- Điểm liên kết phÇn tư
- Điểm xác định chuyển vị
- Điểm xác định điều kiện biên
- T¶i träng tËp trung (trõ t¶i tËp trung trªn Frame)
- Khối l−ợng tập trung (Bμi tốn động)
¾ Chó ý:
Liên kết: Liên kết cứng (Restraints), Liên kết đμn hồi (Spring) Một nút có bậc tự do: U1, U2, U3 (thẳng); R1, R2, R3 (Xoay) ( Mỗi nút 1-2-3 mặc định t−ơng ứng X-Y-Z
- Translation U1, U2, U3= UX,UY,UZ - Rotation R1, R2, R3= RX, RY, RZ)
BËc tù tÝnh to¸n: (DOF=Degree of Freedom): Sè bËc tÜnh to¸n cđa mỗi nút Thờng tính bi toán phẳng
Chun vÞ gèi tùa (Displacement Load) Chun vÞ c−ìng bøc cđa nót cã liªn kÕt
Không khai báo Liên kết nút Restraints trùng Spring.(theo phơng)
Không giới hạn sè nót (Nonlinear)
5. Tr×nh tù vμo sè liƯu sap2k
- Tạo sơ đồ tính: Tạo giấy
- Tạo Sơ đồ hình học (Draw vμ Edit)
- Tạo sơ đồ kết cấu (Define vμ Assign)
- Chän lùa ph©n tích ( Phân tích kết )
- Bμi to¸n thiÕt kÕ
III. Cμi đặt sap2000: SAP2000 Nonlinear Ver 6.11 (7.12; 7.21)
ver 7.42 - Cμi đặt - Crack:
(4)IV. Giao diƯn SAP2k 1. Th− mơc lμm viƯc
- Nên tạo th mục lm việc riêng
- Mỗi th mục l bμi to¸n 2. File sè liƯu:
- Input: *.SDB (*.$2k -> *.S2k, *.SBK) Import SAP90, *.DXF
- DXF: (Một dạng file liệu Autocad)
- Output: *.Out (* TXT)
- T¹o file sè liƯu:
- New Model
- New Model From Template
- Import
- In kÕt qu¶: *.Out
- File\Print
- Export
3. Mμn h×nh SAP2000
- Gäi SAP Start\Pro \Sap2000
- Title bar= tiêu đề
- Menu bar:
- Mê, , >
- Status Bar: Thanh trạng thái
- n v tính: Kgf-m : Chọn đơn vị tính mở file mi Kg; kG=Kgf
- Thông báo:
- Main Tool Bar (MTB):
- Undo: ->đến ch−a Save
- Unlock \ Lock:
- >: Run
- Zoom:
- View
- Set Element:
- Assign (7.42)
- Side Tool Bar (STB): Select, Draw
- Vïng lμm viƯc: Cưa sỉ hiĨn thÞ.1->4
- Chế độ lμm việc:
- Select ; Draw Mặc định lμ select
- Select: Gièng AutoCad
- Single:
- Window:
(5)- All: STB Chọn toμn đối t−ợng sơ đồ tính
- PS:STB chän PS
- CLear: STB chän CL
- Lựa chọn theo thuộc tính đối t−ợng: menu Select - Draw: Tạo đối t−ợng
- View (Zoom): song song víi Select vμ Draw View 3d, xy, yz, zx (MTB)
- Zoom (MTB)
- Cμi đặt view:
- Set 3d, 2d View: menu View chọn set 3d, 2d View Điều chỉnh điểm nh×n
- Set Limits:Menu View chän Set limits: Giới hạn vùng nhìn
- Save view, Show name View
- Show grid, Axis, Selection Only, Show All
(6)¾ Khi g¸n Sap cho phÐp g¸n nhiỊu nhãm constraint
ắ Một nút đồng thời nằm nhiều nhóm Constraints - Gán nút vμo nhóm constraints:
- Chän nót
- Menu Assign\Joints\Constraints
- Bấm Add (Add Local lμ n gin nht)
- Đặt tên cho nhóm Constraints
- Lựa chọn điều kiện biên nhóm Khi nút nhóm sẽ có điều kiện biên lựa chọn
(7)Chơng Bi toán thiết kế
Bμi to¸n thiÕt kÕ tiÕt diƯn: KCBTCT (Reinforce Concrete); KCT (Steel Structure): ChØ tÝnh cho Frame
I. ThiÕt kÕ KCBTCT 1. Khai b¸o VËt liƯu:
¾ Design type=KiĨu vËt liƯu Concrete menu Define/Material - Design Property data:
- Fy(Yeild)=c−ờng độ chịu kéo thép, tính theo giới hạn chảy Ví dụ AII có Ratt=2800 kg/cm2, nh−ng fy=3000 kg/cm2
- fc= c−ờng độ chịu nén bê tông Lấy giá trị mác bê tơng Ví dụ bt mác 200 lấy fc=200 kg/cm2 (Ec 20/25)
- fys c−ờng độ chịu cắt cốt thép: Giới hạn chảy ví dụ: AI fys=2100
- fcs= c−ờng độ chịu cắt bê tông=fc 2. Chọn kiểu phần tử Beam, Column
- Khai b¸o tiết diện: Menu define\Frame Section: (chỉ chọn đuợc ba loại:CN, Tròn, T) Vật liệu kiểu CONC
- Element Class: Beam, Column
- Beam:
- Top cover=a'
- Bottom cover=a
- Column:
- Rectangular:
- Cover=a
- Number bar in dir 3:Sè líp cèt thÐp tÝnh theo ph−¬ng
- Number bar in dir 2:Sè líp cèt thÐp tÝnh theo ph−¬ng
- Circle:
- Cover
- Number of bar: sè thÐp
- Chän mét hai Design or Area of one bar:
- Design: bμi to¸n thiÕt kÕ
- Area of one bar: bμi to¸n kiĨm tra 3. Chän tỉ hỵp thiÕt kÕ
- Menu Define\ Load combination (Use for concrete design, steel design)
- Hc menu Design chän Select Design Combo
4. Chän KiÓu thiÕt kÕ: Menu Design chän (Steel or Concrtete) 5. Chän tiªu chuÈn thiÕt kÕ:
(8)6. ThiÕt kÕ tiÕt diÖn:
ắ Sau chạy đợc nội lực
- Menu design: Start design/check structure
- NÕu báo lỗi (O/S)
- In kết quả: menu File\Print Design Table
ắ Dầm: Tính dầm chịu mômen uốn M33 v Cắt (V2) Cột tính bi toán kéo nén lệch tâm xiên
ắ Cột: Bt tk l nhiều bi toán kiểm tra Menu Option\Preference \Concrete -> Interaction Diagram Parameter: Curve, Point/Curve: Lùa chän sè ®−êng cong vμ ®iĨm kiĨm tra đờng cong
- Braced: A column is considered unbraced in a given plane if the lateral stability to the stucture as a whole is provided by wall or orther suitable bracing to resist all lateral forces in that plane
- Unbraced: A column is considered unbraced in a given plane where lateral stability in that plane is provided by the column
7. Thay đổi tham số trỡnh thiờt k
- Redifine: chọn lại thông tin thiÕt kÕ
- Reset Design Section: LÊy lại tiết diện ban đầu
- Update analysis section: Lấy tiết diện thay đổi lμm tiết diện tính nội lực
ắ Nên sử dụng P-Delta để kiểm tra điều kiện ổn định cột
II. ThiÕt kÕ KC thÐp 1. Khai b¸o vËt liƯu:
2. fy: C−ờng độ giới hạn chảy
3. C¸ch tÝnh to¸n gièng BT (trình tự tính toán) 4. Kiểu phần tử
- Column: PhÇn tư nμy song song Z
- Beam : PhÇn tư song song mp XY
- Giằng (Braced): Còn lại