c. Hệ tọa độ địa phương
4.4.Vẽ dầm,cột và sàn
4.4.1. Vẽ dầm.
• Click để chọn vẽ trờn mặt bằng.
• Click mũi tờn lờn hoặc xuống để đi đến tầng muốn vẽ. • Click Quick Draw Frame/Cable Element để vẽ nhanh dầm. • Chọn tiết diện mong muốn.
Hỡnh 4-16 Chọn tiết diện muốn vẽ.
• Quột cửa sổ bao quanh ụ lưới hoặc click trực tiếp lờn lưới.
Để kết thỳc vẽ một đối tượng thanh bạn cú thể click đỳp vào điểm cuối hoặc click điểm cuối sau đú nhấn Enter hoặc nhấn phim ESC.
4.4.2. Vẽ cột.
• Click chọn xz (yz) để chọn vẽ trờn mặt cắt song song mặt phẳng Oxz(Oyz).
• Click mũi tờn lờn hoặc xuống để đi đến mặt cắt muốn vẽ. • Click Quick Draw Frame/Cable Element để vẽ nhanh cột. • Chọn tiết diện mong muốn.
Hỡnh 4-17 Chọn tiết diện muốn vẽ.
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
4.4.3. Vẽ sàn hoặc vỏch.
• Click để chọn vẽ sàn trờn mặt bằng và để vẽ vỏch trờn mặt cắt. • Click mũi tờn lờn hoặc xuống để đi đến mặt bằng(mặt cắt) muốn vẽ.
a. Vẽ nhanh sàn.
• Click Quick Draw Area Element để vẽ nhanh sàn(vỏch).
• Chọn tiết diện sàn (vỏch)mong muốn.
Hỡnh 4-18 Chọn tiết diện tấm mong muốn.
• Quột cửa sổ bao quanh ụ lưới nếu vẽ nhiều ụ sàn hoặc click trực tiếp vào ụ lưới nếu vẽ một ụ sàn.
b. Vẽ sàn hỡnh chữ nhật.
• Click Draw Rectangular Area để vẽ sàn (vỏch) hỡnh chữ nhật.
• Chọn tiết diện sàn (vỏch)mong muốn.
Hỡnh 4-19 Chọn tiết diện tấm mong muốn.
• Pick điểm đầu rồi điểm cuối
c. Vẽ sàn hỡnh đa giỏc.
• Click Draw Poly Area để vẽ sàn(vỏch). • Chọn tiết diện sàn (vỏch)mong muốn.
• Pick lần lượt cỏc đỉnh của sàn ngược chiều kim đồng hồ để đảm bảo trục 3 của sàn hướng lờn trờn.
Khi kết thỳc vẽ tõm bạn click đỳp hoặc click vào điểm cuối rồi nhấn Enter.
• Lưu ý : Chỉ nờn vẽ tấm sàn hỡnh tam giỏc hoặc tứ giỏc.Ngược lại sẽ dẫn đến chia
tấm và truyền tải bị sai.
d.Xem tấm hoặc khối.
• Để xem phần tử tấm hoặc solid click hoặc View > Set Display Options…
Hỡnh 4-21 Hộp thoại Display Options For Active Windows.
4.5.Copy toàn bộ dầm,sàn từ tầng này sang tầng khỏc.
• Click Set Select Mode để chuyển từ chế độ vẽ sang chế độ chọn. • Edit > Replicate…
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
4.6.Chọn số mặt cắt xuất nội lực cho dầm Output Station.
• Chọn toàn bộ dầm.
• Chọn toàn bộ dầm trong danh sỏch.
Hỡnh 4-22 Chọn từ danh sỏch dầm.
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
Hỡnh 4-23 Asign Frame Output Station.
4.7.Chia sàn tựđộng AutoMesh.
• Chọn toàn bộ sàn.
• Chọn toàn bộ sàn trong danh sỏch.
•
Hỡnh 4-24 Select Sections.
BÀI 5 : ĐỊNH NGHĨA CÁC PHƯƠNG ÁN TẢI – GÁN TẢI TRỌNG CHI TIẾT.
5.1.ĐỊNH NGHĨA LOAD PATTERN.
• Define > Load Pattern…
Khi chỳng ta bắt đầu một mụ hỡnh mới ,SAP 2000 tự động tạo Load Pattern DEAD để gỏn cho tải trọng bản thõn.
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
Hỡnh 5-1 Define Load Pattern
• Load Pattern Name : Tờn loại tải
Sửa Load Pattern Name thành TTBT(tải trọng bản thõn)
• Type : Dạng tải (chỉ để xỏc định hệ số tổ hợp khi SAP 2000 tự tổ hợp).
• Self Weight Multiplier : Hệ số kể đến tải trọng bản thõn( chỉ cú tải trọng bản thõn type Dead cú hệ số khỏc 0 cũn lại là bằng 0)
• Auto Lateral Load Pattern : Khai bỏo tải trọng ngang • Add New Load Pattern : thờm loại tải
• Modify Load Pattern : Sửa loại tải • Delete Load Pattern : Xúa tải • Ok
5.2.Định nghĩa cỏc phương ỏn chất tải và kiểu phõn tớch Load Case
Bản thõn Load Pattern chưa tạo bất kỡ tỏc động nào (biến dạng,ứng suất,….)đến hệ kết cấu.Load Case phải được định nghĩa để gỏn tải lờn hệ.
Hỡnh 5-2 Define Load Case.
Mỗi khi khai bỏo một Load Pattern chương trỡnh sẽ tự động khai bỏo một Load Case tương ứng cựng tờn phõn tớch tĩnh tuyến tớnh.
Nhấn Modify/Show Load Case… để điều chỉnh
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
5.2.1. Phõn tớch tĩnh và động lực học.
a. Static : Phõn tớch tĩnh
Một phõn tớch tĩnh được giả thiết rằng chỉ cú lực liờn quan đến độ cứng là quan trọng. Nếu tải là hằng số trong một khoảng thời gian tương đối dài thỡ chọn phõn tớch tĩnh cũn khụng chọn phõn tớch động lực học Modal
Thụng thường nếu tần số kớch thớch nhỏ hơn 1/3 tần số riờng nhỏ nhất của kết cấu thỡ cú thể chấp nhận phõn tớch tĩnh.
b. Modal : Phõn tớch động lực học.
Phõn tớch chu kỡ dao động và dạng dao động.
Thường sẽ phải tớnh đến lực quỏn tớnh và lực cản nếu tải ỏp đặt thay đổi theo thời gian.Vỡ vậy cú thể dựng tớnh chất phụ thuộc thời gian của tải để chọn giữa phõn tớch tĩnh và phõn tớch động.
5.2.2. Phõn tớch tuyến tớnh và phi tuyến.
Hỡnh 5-4 Analysis Type.
a. Phõn tớch tuyến tớnh Linear.
Một phõn tớch tuyến tớnh với giả thiết rằng tải ỏp đặt vào làm thay đổi khụng đỏng kể
• Biến dạng và ứng suất nằm trong miền đàn hồi. • Tiếp xỳc giữa hai vật thể.
b. Phõn tớch phi tuyến Nonlinear.
Một phõn tớch phi tuyến là cần thiết nếu tải trọng làm thay đổi độ cứng của kết cấu.Cỏc nguyờn nhõn cơ bản dẫn đến sự thay đổi độ cứng của kết cấu :
• Biến dạng ra khỏi vựng đàn hồi;
• Chuyển vị lớn ,vớ dụ như tải ỏp đặt trờn đỉnh thỏp viễn thụng. • Tiếp xỳc giữa hai vật thể.
5.3.Định nghĩa tổ hợp tải trọng Load Combination.
• Define > Load Combination
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
Hỡnh 5-6 Hộp thoại Load Combination Data.
Vớ dụ :
Chuyển vị tớnh toỏn được do TT là 3.5
Chuyển vị tớnh toỏn được do tải trọng động đất EQ là 2.0 ADDCOMBO : Lớn nhất = 3.5+2.0=5.5
Nhỏ nhất = 3.5-2.0=1.5
ENVECOMBO : Lớn nhất = Max(3.5;2.0)=3.5 Nhỏ nhất =Min(3.5;2.0)=2.0
5.4.Gỏn tải chi tiết cho cỏc phương ỏn tải đó định nghĩa :
SAP 2000 quan điểm một phương ỏn chất tải được phõn loại thành tải trọng vào nỳt và tải trọng vào phần tử.
5.4.1. Tải trọng vào nỳt.
a. Tải trọng tập trung nỳt.
hồ.
• Khai báo
• Chọn nút
Hỡnh 5-7 Asign Joint Load
• Nhập các giá trị lực và mômen tập trung theo các phương, chú ý dấu của tải trọng
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
b. Xem tải trọng:
• Nếu lực tập trung đặt trùng phương với điều kiện biên của nút thì chỉ gây ra phản lực nút.
c. Chuyển vị cưỡng bức (Joint Displacement)
• Một nút có 6 tp. 3tp= Ux,y,z; 3tp=Rx,y,z. Dấu U=trục, R= ngược chiều kim đồng hồ. Đơn vị: U=chiều dài, R=Radian
Khai báo
• Chọn nút
Hỡnh 5-9 Gỏn chuyển vị nền.
5.4.2. Tải trọng trờn thanh.
Hỡnh 5-10 Những loại tải thường gặp
• Trong mỗi một trường hợp tải trọng thì một Frame có thể gán các dạng tải trọng: Uniform: đều, Trapezoidal: Hình thang, Point Load: Tập trung, Tải trọng trọng
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản lực(Gravity, thường không dùng).
• ở đây đang xét cho một trường hợp tải trọng nên trong quá trình khai báo lựa chọn Load Case Name (Tên trường hợp tải trọng) mặc định chọn trường hợp tải trọng có tên là Load1. Sau này khi gán cho trường hợp tải trọng khác thì nhất thiết đầu tiên phải chọn tên trường hợp tải trọng cần gán.
a. Uniform load (Span Load)
• Chọn Frame
b. Xem tải trọng trờn thanh.
a. Tải trọng tập trung trờn thanh.
• Số điểm đặt tải tập trung là không hạn chế tuy nhiên mỗi lần gán nhiều nhất chỉ có 4 điểm đăt tải tập trung (1 điểm đặt tải tập trung có thể có nhiều thành phần lực tập trung theo các phương và khác nhau)
Khai báo:
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
b. Tải trọng phõn bố khụng đều.
Bản chất là tải trọng phân bố có giá trị thay đổi. Số điểm thay đổi không hạn chế. Nhưng mỗi lần gán chỉ cho phép khai báo bốn điểm thay đổi.
Khai báo:
• Chọn Frame
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
SAP 2000 bỏ qua những ụ cú giỏ trị khoảng cỏch nhỏ hơn khoảng cỏch ở cỏc ụ trước đú.
Bảng 5-1 Vớ dụ tải trọng phõn bố khụng đều.
5.4.3. Tải trọng trờn tấm.
a. Tải trọng phõn bố trờn tấm
Tải trọng phân bố theo phương bất kỳ. Sẽ đặt tại mặt phẳng trung bình của tấm Khai báo
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
• Nếu tải trọng vuông góc với mặt phẳng trung bình của tấm thì chọn Direction là trục 3 trong các bài toán phức tạp như bể trụ tròn xoay.
BÀI 6 : GỐI TỰA VÀ MỘT SỐ KHAI BÁO KHÁC. 6.1.Gỏn – điều chỉnh gối tựa lý tưởng.
Thụng thường khi sinh ra kết cấu,SAP đó gỏn luụn gối tựa cố định. • Bước 1 : Xuống cao độ Base chọn toàn bộ nỳt.
• Bước 2 : Vào Assign > Joint…> Restrains.
Hỡnh 6-1 Cửa sổ Joint Restraints.
• Quay gối :
Cỏc gối lý tưởng mặc định theo chiều của hệ tọa độ tổng thể thẳng đứng,trong thực tiễn gối cú vị trớ bất kỡ.Điều chỉnh gối như sau :
o Bước 1 : Chọn gối cần quay
o Bước 2 : Asign > Joint > Local Axes > Vào gúc quay theo trục.
6.2.Gỏn điều chỉnh cỏc gối tựa lũ xo
Độ cứng khác vô cùng khi đó tại liên kết có chuyển vị khác 0
• Bước 1 : Chọn nút
• Bước 2 : Assign > Joint > Spring
• Translation 1,2,3= K(X,Y,Z)= Nhập giá trị Lực/chiều dài.
• Rotation 1,2,3= Kr(X,Y,Z)= Nhập giá trị Moment/Rad.
• Thường các bài toán kết cấu không phải nhập giá trị Rotation. Giá trị Translation có thể hiểu là độ cứng lò xo của gối tựa theo các phơng tơng ứng.
• Sử dụng tốt trong bài toán trên nền đàn hồi.
• Add: Cộng đại số
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
• Delete: Xoá toàn bộ giá trị đã gán.
6.3.Quay hệ tọa độ cục bộ của thanh và tấm. 6.3.1. Quay hệ tọa độ cục bộ của thanh 6.3.1. Quay hệ tọa độ cục bộ của thanh
Hỡnh 6-2 Xoay hệ tọa độ của thanh.
Dựng để quay tiết diện hoặc đổi chiều của hệ cục bộ • Chọn thanh cần điều chỉnh
• Assign > Frame > Local Axes
Hỡnh 6-4 Frame Local Axis 6.3.2. Quay hệ tọa độ của tấm.
Dựng để đổi chiều của hệ địa phương hoặc quay hệ địa
phương một gúc
• Chọn tấm cần điều chỉnh • Assign > Area > Local Axes
Hỡnh 6-5 Area Local Axis.
6.4.Vào cỏc liờn kết đặc biệt 2 đầu thanh( giải phúng thành phần lực)
• Mặc định là cỏc thanh 2 đầu nỳt cứng (continous) hoặc 2 đầu khớp (pinned) • Chọn thanh
• Assign > Frame > Frame Release/Partial Fixity > giải phúng thành phần lực nào thỡ nhấn vào box tương ứng; và ứng với nỳt đầu (start) hoặc nỳt cuối (end).Thường là giải phúng M3=0
• Nếu muốn loại bỏ khớp : làm tương tự nhưng chọn ngược lại.
Hỡnh 6-6 Assign Frame Releases
6.5.Điều chỉnh nhịp tớnh toỏn.
• Muốn SAP 2000 bỏo cỏo kết quả nội lực tại mộp kết cấu(nhịp thụng thủy –tức là
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
• End offset : giảm chiều dài tớnh toỏn của thanh bằng cỏch trừ đi vựng giao nhau
của cỏc frame tại nỳt…Mặc định SAP 2000 khụng xột EndOffset.
• Nếu xột đến EndOffset khi đú chiều dài tớnh toỏn được tớnh bằng hệ số Lf
Hỡnh 6-7 Frame Offset
Lc=L-(Ioff+Joff) Lf= L-Rigid(Ioff+Joff)
L = chiều dài của Frame tớnh theo nỳt Lc= chiều dài thụng thủy của frame
Ioff và Joff : chiều dài vựng cứng tại đầu I và J của Frame Rigid : Hệ số giảm vựng cứng.
Sap = 0.5
Lf= Chiều dài tớnh toỏn của Frame khi xột đến EndOffset • Chọn thanh
• Assign > Frame > EndOffset
Hỡnh 6-8 Frame End Length Offsets
6.6.Điều chỉnh số mặt cắt tớnh toỏn.
• Chọn thanh
• Assign > Frame > Output Station
Hỡnh 6-9 Output Station
6.7.Tựđộng chia thanh (Automatic Mesh Frame).
• Chọn thanh.
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
Hỡnh 6-12 No Automatic Meshing.
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
BÀI 7 : ĐỌC KẾT QUẢ NỘI LỰC THANH – TẤM – IN 7.1.Đọc kết quả bằng đồ họa
• Sử dụng chủ yếu: toolbar
• Deformed shape: Sơ đồ biến dạng
• Reaction và Spring Force
• F: Frame: Chọn loại nội lực (Axial, Shear, Moment..)
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
7.1.1. Xem chuyển vị (Displacement)
Để xem 3D nõng cao cú thể vào View > Set 3D View
a. Xem hoạt hỡnh
• Biến dạng cú thể xuất dưới dạng hoạt hỡnh bằng cỏch click vào Start Animation • Tốc độ hoạt hỡnh cú thể điều chỉnh bằng mũi tờn
b. Xuất Video
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
Hỡnh 7-1 Hộp thoại Animation Video File Creation. 7.1.2. Xem nội lực thanh.
Hỡnh 7-2 Member Force Diagram
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
Hỡnh 7-3 Diagrỏm For Frame Object. 7.1.3. Xem phản lực Reaction.
Hỡnh 7-4 Joint Reaction Forces.
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
Hỡnh 7-5 Joint Reaction
7.2.Xem kết quả phõn tớch dạng bảng.
Hỡnh 7-6 Choose Table for Display
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
Hỡnh 7-7 Element Forces-Frames. 7.3.In kết quả tớnh toỏn
• Sử dụng file *.out (File in toàn bộ phần tử)
• Menu File\Print Output Table (Print to file): Thường dùng để in một số phần tử. Thường in dầm riêng, cột riêng.
• Lựa chọn phần tử, nên dùng menu select chọn section.
• Menu File chọn Print output table
• Chọn Print to file
• Chọn Selection Only
• Chọn Spread Format
• Chọn file name, chọn file type *.*, nhập tên file <name>.xls, bấm save(open)
• Chọn các kiểu in kết quả (Displacment, Frame force, Shell Force, Reaction) chọn trường hợp tải tương ứng.
• Bấm OK
ð Mở file vừa Output trong Excel, và dùng Excel đọc kết quả.
ð Dùng các kiểu lọc và Sắp xếp trong Excel để đọc kết quả cho nhanh: Data Filter, Sort…
• Có thể in từng loại đối tượng, tải trọng…
• Chú ý in: Nếu in bằng Lazer HP chọn HPIII hoặc HP6L PCL
• Cắt đồ hoạ vào word:
• Chuyển màn hình sap về một cửa sổ (Chuyển màu màn hình) (Menu Option).
• Bấm phím Print Screen.
• Mở Microsoft Foto editor (Paint)
• Menu Edit\Paste as new Image
• Select
• Menu Image\Crop ->Ok
• Menu Edite -> Select All
• Copy
SAP 200 V14.0.0 – Cụng cụ cơ bản
BÀI 8 : THIẾT KẾ KẾT CẤU. 8.1.Chọn tiờu chuẩn thiết kế
Hỡnh 8-1 Chọn tiờu chuẩn thiết kế. 8.2.Chọn tổ hợp thiết kế. 8.2.Chọn tổ hợp thiết kế.
• Thiết kờ cột dựng tất cả cỏc tổ hợp ngoài tổ hợp bao
• Thiết kế dầm chỉ dựng tổ hợp bao