- §Þnh nghÜa Joint Pattern vµ g¸n t¶i träng lªn t−êng th«ng qua Joint Pattern.[r]
(1)Tr−ờng đại học thuỷ lợi
Khoa công trình Bộ môn kết cấu công trình
====o0o====
H−íng dÉn sư dơng H−íng dÉn sư dơng H−íng dÉn sư dơng
H−íng dÉn sư dông
SAP2000
(Version 12.0.0)
Biên soạn: Ths Hồng Tiến Thắng
Hà Nội - 01/2010
(2)PhÇn I
KiÕn thức bản
Kiến thức bảnKiến thức bản
(3)Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình Hớng dẫn sử dụng SAP2000
P h Ç n I : K i ế n t h ứ c c b ả n P h Ç n I : K i Õ n t h ứ c c b ả n P h Ç n I : K i Õ n t h ứ c c b ả n P h Ç n I : K i Õ n t h ứ c c b ả n
1
Bài : Mở đầu qui ớc
I Giới thiêu:
- SAP 2000 (Structural Analysis Program) đời vào năm 1998 (Version 6.11) – ĐH Avenue – Mỹ
- Các phiên SAP 2000 : + Nonlinear Version : phiên phi tuyến
+ Standard Version : phiên chuẩn + Plus Version : phiên nâng cao
+ Education Version : phiờn dành cho học tập - SAP 2000 dựa vào phần tử mẫu nh−: pt thanh, pt vỏ để mô tả dạng kết cấu
- SAP 2000 tiến hành phân tích kết cấu dựa theo phơng pháp PTHH (dựa vào mô hình
tng thớch), tỡm chuyển vị điểm nút phần tử, từ tính đ−ợc nội lực, ứng suất v v ca phn t
- Khả SAP2000:
+ Tính giao tiếp: dễ sử dụng, dễ mô tả dạng kết cấu, sửa đổi-in ấn thuận tiện Kết tính tốn xem trực tiếp hình hay đọc dạng văn + Khả tính tốn-thiết kế: - Tính tốn xác định ứng suất – nội lực kết cấu
- Tải trọng tĩnh tải, hoạt tải, nhiệt độ - Thiết kế KCBTCT theo tiêu chuẩn: BS, ACI, AASHTO, CSA, EUROCODE, NZS
- Giải toán kiểm tra kết cấu thép theo tiêu chuẩn: BS, AISC, EUROCODE, CISC, AASHTO
- Các File liệu:
*.SDB : file d÷ liƯu chÝnh
*.S2k: file liệu d−ới dạng text, dùng phần mềm soạn thảo văn để tạo liệu sửa chữa
*.OUT, *.TXT : file liệu chứa kết đợc xuất
II Giao diện:
- HÖ thèng menu (Menu bar): File Edit View Define Draw Select - HƯ thèng c«ng ( Tool bar) :
- Các cửa sổ hiển thị: hiển thị từ 1ữ4 cửa sổ lúc - Thanh trạng thái + hộp đơn vị chun:
(4)III Trình tự giải toán kết cấu phần mền SAP2000:
1 Xỏc định hệ đơn vị Tạo đ−ờng l−ới
3 Xây dựng mô hình kết cấu
4 Định nghĩa gán thuộc tính cho đối t−ợng: + Vật liệu
+ TiÕt diƯn + §iỊu kiện biên + Tải trọng + Tổ hợp tải trọng
5 Thực tính toán ( chạy chơng trình) Xem, biểu diễn, xuất kết
ã Xỏc nh cỏc s liu u vo:
ã Xác đinh yêu cầu tính toán, kết cần tìm
• Xác định dạng hình học, tải trọng
ã Rời rạc hoá kết cấu, chọn phần tử mẫu thích hợp
ã ỏnh s hoc thay i s hiệu điểm nút, phần tử cần • Định nghĩa ph−ơng án tải trọng, gán tải trọng cho phn t
Thực giải toán KiĨm tra kÕt qu¶
BiĨu diƠn, xt kết quả: + Bằng hình vẽ
(5)Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình H−íng dÉn sư dơng SAP2000
P h Ç n I : K i Õ n t h ø c c b ả n P h ầ n I : K i Õ n t h ø c c b ả n P h ầ n I : K i Õ n t h ø c c b ả n P h ầ n I : K i Õ n t h ø c c ¬ b ả n
3
IV Các qui ớc bản:
1 H thng n v (Unit system):
Tuỳ toán mà chọn đơn vị tính tốn cho phù hợp Khi tính tốn ch−ơng trình tự động chuyển tồn hệ đợn vị đv chọn ban đầu
2 Các hệ thống toạ độ (Coordinate systems):
- Hệ toạ độ tổng thể (Global coordinate system): OXYZ trục toạ vng góc với hợp thành tam diện thuận Có hệ toạ độ tổng thể
- Hệ toạ độ : để dễ dàng cho q trình mơ tả phận kết cấu - Hệ toạ độ địa ph−ơng (Local coordinate system):
Mỗi nút, phần tử có hệ toạ độ riêng nó, trục hệ toạ độ địa ph−ơng đ−ợc kí hiệu là: 1, 2, 3
* Víi phÇn tư thanh:
+ Trục (màu đỏ) : dọc theo phẩn tử có chiều d−ơng h−ớng từ nút i đến nút j phần tử
+ Trục trục hợp thành mặt phẳng thẳng đứng ⁄⁄ Z
+ Trục (màu trắng) : h−ớng theo chiều trục +Z, +X (khi phần tử thẳng đứng)
+ Trơc (mµu xanh) : song song với mặt phẳng XY
(6)6 Bài tập 6: Một đoạn cống ngầm dài 14m nằm dới thân đập có mặt cắt ngang chịu tác dụng tải trọng nh hình vẽ - Vật liệu bê tông có tiêu sau:
E = 2.65 x 107 kN/m2
ν = 0.20
γ = 2.45 T/m3
- Cống đ−ợc đặt đất có hệ số (ks) = 50000 kN/m3
Yêu cầu: Xác định biểu đồ ứng suất, ni lc cho cng.
Hớng dẫn giải toán:
- Mô hình hoá phận cđa cèng b»ng phÇn tư vá (Shell)
- Định nghĩa Joint Patternvà gán tải trọng lên thành cống thông qua Join Pattern - Tải trọng tác dụng lên trần cống đáy cống gán d−ới dạng tải trọng phân bố - Liên kết với đ−ợc gán liên kết lị xo thơng qua nỳt ( ỏy cng)
Kết tính toán:
350 kN/m
2
2
0
,5
0,5 0,5
0
,5
300 kN/m
170
200 kN/m 200 kN/m
170
3
m
2,5 m
Biểu đồ mô men M22
(7)Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công tr×nh H−íng dÉn sư dơng SAP2000
P h Ç n I I I : P h l c P h Ç n I I I : P h ô l ô c P h Ç n I I I : P h l c
P h Ç n I I I : P h ô l ô c
46 7 Bài tập 7: Một t−ờng chắn đất có s−ờn chống chịu
tác dụng áp lực đất nh− hình vẽ - Vật liệu bê tơng có tiêu sau:
E = 2.9 x 107 kN/m2
ν = 0.22
γ = 2.5 T/m3
- Kích th−ớc phận nh− hình vẽ - Coi t−ờng liên kết với đất ngàm cứng Yêu cầu: Xác định biểu đồ ứng suất,
nội lực cho hệ trên. Hớng dẫn giải toán:
- Mô hình hoá tờng phần tử vỏ (Shell)
- Sờn chống đợc mô hình hoá phần tử (Frame)
- Định nghĩa Joint Patternvà gán tải trọng lên tờng thông qua Joint Pattern Kết tính toán:
0,2 0,2 ,4 m ,1 m m
50 kN /m2
Biểu đồ mô men M22
2