Một mô hình của một kết cấu công trình thật theo quan điểm của SAP là một hệ gồm một số hữu hạn các phần tử thuộc một trong 4 loại phần tử mẫu của SAP (là FRAME, SHELL, SOLID và NLINEA[r]
(1)BÀI : LÀM QUEN VỚI GIAO DIÊN SAP2000 BÀI : LÀM QUEN VỚI GIAO DIÊN SAP2000 PHẦN : LÀM QUEN VỚI PHẦN MỀM SAP2000
1. Khởi động SAP2000
(2)PHẦN : BẢN CHẤT CỦA VIỆC DÙNG SAP2000 ĐỂ TÍNH TỐN THIẾT
KẾ KẾT CẤU
Học SAP2000N, có nghĩa ta phải học cách sử dụng công cụ SAP2000 để nhập số liệu kết cấu cần tính tốn thiết kế, để chọn thơng số xác lập cách tính, để tính tốn phân tích kết cấu thiết kế cấu kiện, để xem kết
Tuy nhiên, SAP2000 khơng thể tính tốn trực tiếp cơng trình thật, mà tính tốn gián tiếp thơng qua “mơ hình” (Model) kết cấu mà thơi Do vậy, dùng SAP2000 để tính tốn thiết kế cơng trình thật đó, trước tiên người thiết kế phải tự chọn sơ đồ tính phù hợp với kết cấu cơng trình (hay gọi xác định mơ hình kết cấu”) Sau tiến hành nhập số liệu để mơ tả mơ hình chọn cho SAP cuối tiến hành phân tích thiết kế mơ hình
2.1 Bản chất việc nhập số liệu kết cu cho SAP2000
(3)Mô hình kết cấu
Các tr ờng hợp tải trọng
Phân tích thiết kế
Kết nội lực, ứng suất, biến dạng l ợng cốt
thộp yờu cầu Là sơ đồ hình
häc gåm c¸c đoạn thẳng, tứ giác, tam giác phẳng nối với nút
c gỏn cỏc c tính t ợng tr ng vật liệu,
(4)2.2 Các loại phần tử mẫu cho SAP2000
SAP2000 cung cấp số loại phần tử “MẪU” Frame, Shell Các phần tử thuộc loại nói có đặc tính cách ứng xử phù hợp với làm việc số loại phận cơng trình thật Do mơ hình, ta dùng phần tử thuộc loại phần tử mẫu để thay cho phận thuộc loại tương ứng cơng trình thật Trong SAP2000 có cung cấp phần tử mẫu sau đây:
- Phần tử (Frame): Một phần tử “thanh” theo quan điểm SAP2000 đoạn thẳng nối từ điểm đầu (END-I) đển điểm cuối (END-J) và gán đặc tính phù hợp (về vật liệu, mặt cắt, ) để phản ảnh tốt làm việc (ứng xử) phận cơng trình dạng thực tế (như cột, dầm, dàn )
- Phần tử võ (Shell, Membrane, Asolid, Plate ): Một phần tử “tấm” theo quan điểm SAP2000 tứ giác hay tam giác phẳng (có đường biên đoạn thẳng nối điểm góc) và gán đặc tính phù hợp (về vật liệu, mặt cắt, ) để phản ảnh tốt làm việc (ứng xử) phận cơng trình dạng thực tế (như tường, sàn )
(5)2.3 Các bước nhập số liệu kết cấu cho SAP2000
1) Khai báo loại vật liệu, dạng mặt cắt dự đoán dùng kết cấu:
Chúng ta cần dự đoán trước loại vật liệu, dạng mặt cắt cần dùng kết cấu nhập thông tin cần thiết vật liệu, dạng mặt cắt cho SAP2000
2) Nhập (vẽ) sơ đồ hình học mơ hình: mơ hình gồm nhiều phần tử thuộc loại phần tử mẫu Frame, Shell, Nlinear Solid tạo thành Tuy nhiên mơ hình, một phần tử Frame trước hết đoạn thẳng, phần tử Shell Tứ giác chỉ đoạn thẳng tứ giác gán thêm số đặc tính phù hợp chúng mới coi phần tử Frame hay Shell Do vậy, bước trước tạo
mơ hình (gồm phần tử Frame, Shell ) ta phải dùng công cụ đồ hoạ hay văn để vẽ sơ đồ hình học mơ hình (tức vẽ đoạn thẳng, tứ giác ) để làm sở cho việc tạo mơ hình sau Trong bước này, ta dùng cơng cụ đồ hoạ SAP2000, dùng thư viện kết cấu mẫu SAP2000 (Template), hay dùng ACAD chí dùng Excel để tạo sơ đồ hình học
3) Gán giá trị cho thuộc tính cần thiết cho phận sơ đồ hình học
(đoạn thẳng, tứ giác ) để chúng trở thành phần tử (Frame, Shell ) mơ hình 4) Khai báo liên kết ràng buột “nút” mơ hình (nếu có).
(6)PHẦN : VÍ DỤ MỞ ĐẦU Phân tích nội lực thiết kế khung nhà dân dụng tầng BTCT theo tiêu chuẩn ACI-318-99 với số liệu sau:
Vật liệu làm khung BTCT có: E=2.65x109 Kgf/m2; Trong lượng riêng = 2500 Kgf/m3; Hệ số
Poatxong = 0,18; Cột có diện tích
25x25 (cm2); Dầm có diện tích 20x35 (cm2) Kích thước khung hình vẽ
(7)Các bước thực hiện
Bước Tạo mô hình (model) kết cấu.
- Dùng chức “New model from Template” để tạo sơ mơ hình - Tiếp tục hồn thiện mơ hình (nếu cần)
Bước Khai báo loại vật liệu, dạng mặt cắt… dự đoán dùng kết cấu. - Khai báo vật liệu
- Khai báo dạng mặt cắt (loại vật liệu thuộc tính mặt cắt)
Bước Gán đặc trưng hình học mặt cắt ngang vừa khai báo cho phần tử mơ hình.
Bước Khai báo liên kết ràng buột nút mơ hình. Bước Khai báo thơng tinh tải trọng lên cơng trình.
- Khai báo tên trường hợp tảI trọng (Define Loadcase) - Khai báo cụ thể tải trọng cho trường hợp tảI
- Khai báo cách tổ hợp nội lực (Define Combo)
Bước Chọn thông số để xác lập cách phân tích nội lực (Analysis) tiến hành phân tích kết cấu.
- Khai báo cách phân tích kết cấu (Analysis> Set option) - Tiến hành phân tích kết cấu (Analysis> Run)
- Xem kết phân tích nộI lực
Bước Chọn tiêu chuẩn thiết kế tiến hành thiết kế cấu kiện (Design) - Chọn tiêu chuẩn thiết kế
(8)(9)