1. A. KIẾN THỨC
CƠ BẢN
B. KIẾN THỨC
THỰC HÀNH
THIẾT KẾ CÔNG
KHÓA SAP 2000v14
– TRUNG TÂM
NUCEDESIGN
NỘI DUNG HỌC
TẬP
THIẾT KẾ CÔNG
TRÌNH THỰC
Giáo viên giảng dạy: Th.s. Dương Văn Minh
Chương trình đào tạo thực hành thiết kế
2. LOGO
BÀI 1 - SAP2000 v14
Bài 1. Các quy ước cơ bản.
1.1 Lịch sử hình thành.
- Nhờ máy tính ra đời, cùng với đó là phương pháp phần tử hữu hạn, phần mềm ra đời năm 1970. Sử dụng
mô hình rời rạc để lý tưởng hóa kết cấu thực. Ngày nay dao diện được sử dụng trên môi trường Window.
- Phần mềm SAP2000 theo hãng CSI tuyên bố là một công nghệ ngày nay và tương lai.
Mô hình hóa – khả năng của Shap2000
- Dùng để mô tả các bài toán kết cấu trong bài toán kỹ thuật bao gồm: Nhà, công trình thép, cầu, đập…..
- Giao tiếp đồ họa dựa trên mô hình có sẵn, người dùng chỉ thay đổi và phân tích nội lực. Có thể thao tác
trực tiếp trên hình ảnh đồ họa 2D, 3D.
- Các phần tử gồm có: Thanh (Frame/Struss), tấm - vỏ (shell,plate), nút (Joint), phần tử khối (Solid),
phần tử phi tuyến (Nlink).
- Liên kết: Ngàm, khớp, liên kết đàn hồi, liên kết cục bộ.
- Tải trọng tác dụng lên nút.
- Giải các bài toán lớn, không hạn chế số ẩn, giải thuật với sự ổn định siêu cao và hiệu suất lớn.
3. LOGO
BÀI 1 - SAP2000 v14
Thư viện
Vẽ điểm
Tiết diện (Section)
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của Shap2000
Đầu các phần tử Vẽ đường Chia nhỏ phần tử
Ứng suất trước (Pre-stress)
Nút (Joint) T.độ (x,y,z) Vật liệu (Material)
Liên kết gối (Restraint – Spring) Phần tử thanh (Frame)
Phép biến đổi
Giải phóng liên kết
(Release)
Số điểm xuất kết quả
(Output Stations)
Trục địa phương
(Local Axes)
Tải trọng (Load)
Phân tích (Analysis)
Thư viện
kết cấu
Phép biến đổi
Mô hình
Phản lực, Nội lực ….
(Reaction, Frame force)
Kết quả
(Result)
Tải trọng (Load)
Trọng lượng bản thân
(Self weight)
Chuyển vị cưỡng bức
(Displacement)
Nhiệt độ (Thermal)
Tổ hợp
(Combination)
Chọn tiêu chuẩn
Kết cấu BTCT
Kết cấu thép
Thiết kế
(Design)
4. LOGO
BÀI 1 - SAP2000 v14
USACI318-05/IBC2003: Tiêu chuẩn của viện
bê tông Mỹ (ACI).
Canadian CSA-A23.3-04(2004)Tiêu chuẩn
Canada
British BS8110-97 Tiêu chuẩn Anh
Eurocode2-2004 Tiêu chuẩn châu Âu
AS360001 Tiêu chuẩn của Australia
Các tiêu chuẩn thiết kế
Tiêu chuẩn thiết kế BTCT Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép
USAISC/ASD01,AISD/LFRD99,
Canadian CAN/CSA-S16.1-01
British BS59501990
Eurocode 3-2005
……
AS360001 Tiêu chuẩn của Australia
NewZealand NZS3101-95.
*.SDB: Flie dữ liệu chính *.s2k: Flie dữ liệu dưới dạng text. Có thể dùng các chương
trình soạn thảo để chỉnh sửa.
Các file dữ liệu
5. LOGO
BÀI 1 - SAP2000 v14
1.2 Các bước Phân tích tính toán trên phần mềm Sap2000
Xây dựng mô hình và điều chỉnh hình học
Định nghĩa vật liệt, tiết diện và gán chi tiết cho các phần tử
Điều chỉnh gối tựa
Định nghĩa các phương gán chất tải và gán chi tiết
Bước 1
Bước 2
Bước 3
Bước 4Định nghĩa các phương gán chất tải và gán chi tiết
Định nghĩa các thanh đặc biệt nếu có
Định nghĩa các phương án tổ hợp
Chạy và phân tích sơ bộ công trình theo quy phạm
Chưa đạt
Thiết kế theo vật liệu (BTCT hoặc Thép)
Bước 5
Bước 4
Bước 7
Bước 6
Bước 8
Định nghĩa các phương án phân tích
Bước 9
6. LOGO
BÀI 1 - SAP2000 v14
1.3 Hệ đơn vị thường dùng trong Shap2000
Hệ đơn vị cơ bản dùng trong công trình Shap2000 sử dụng
- Có 2 hệ đơn vị trong Shap2000:
English và Metric.
Một hệ đơn vị bao gồm đơn vị: Lực,
chiều dài, nhiệt độ và thời gian.
- Lực (lbs, Kip, N, kN, etc).
- Chiều dài (ft, in, m. mm, ect).
- Thời gian (Second).
- Nhiệt độ (F, C).
Đơn vị góc đo độ dùng trong Sap2000
- Gồm độ ( o ) và Radian:- Gồm độ ( ) và Radian:
Độ được dùng trong góc trục tọa độ địa phương.
Radian sử dụng trong góc xoay của chuyển vị.
Nút
- Nút được hiểu là một vị trí để xác định kích thước hình học cơ bản của kết cấu. Mỗi nút được
đáng số trong hệ tọa độ chung.
- Tên nút (Joint Lable), tọa độ (Condinate), tải trọng nút (Joint Load), Liên kết nút (Restraint),
liên kết đàn hồi (Spring), chuyển vị cưỡng bức….
Phần tử Element
- Là các thành phần khác nhau của kết cấu được xác định thông qua nút như: phần tử thanh
(Frame), phần tử vỏ, tấm (Shell).
7. LOGO
BÀI 1 - SAP2000 v14
Hệ tọa độ (Coordinate system)
- Các trục tọa độ vuông góc với nhau, hợp thành tam diện thuận trong
không gian 3 chiều.
- Hệ trục tọa độ quy ước XYZ trong Sap2000 có tên là GLOBAL.
Chiều dương trục Z hướng thẳng đứng từ dưới lên trên.
- Riêng với trọng lượng bản thân chiều dương được định nghĩa hướng
thẳng đứng từ trên xuống dưới.
- Hệ tọa độ tổng thể có thể là hệ tọa độ vuông góc (Cartesian) và hệ
tọa dộ trụ (Cylindrical).
8. LOGO
BÀI 1 - SAP2000 v14
Định nghĩa hệ trục tọa độ bổ sung
- Hệ trục tọa độ bổ sung có
thể được dùng dễ dàng cho
quá trình mô hình hóa một bộ
phận nào đó của kết cấu.
- Một hệ trục tọa độ mới phải
có một điểm gốc, tọa độ và
các trục, các trục này vuông
góc với nhau theo quy tắc bàn
tay phải.tay phải.
- Define> Coordinate
Systems/Grids…>AddNe
w System.
9. LOGO
BÀI 1 - SAP2000 v14
Hệ tọa độ địa phương
- Mỗi thành phần cơ bản của kết cấu (nút, phần tử, hay rằng buộc chuyển vị) đều có hệ tọa độ địa
phương của chính nó.
- Hệ tọa độ tuân theo quy tắc bàn tay phải, ký hiệu các trục tương ứng với mầu: trục 1 – đỏ, trục
2 – trắng, trục 3 – xanh. Giống mầu quốc kỳ Mỹ.
Trục tọa độ địa phương của phần tử thanh Trục tọa độ địa phương của phần tử tấm
10. LOGO
BÀI 1 - SAP2000 v14
Nguyên tắc bàn tay phải Bậc tự do của nút
- Sự biến dạng của kết cấu khi chịu tác dụng
ngoại lực được biểu diễn qua chuyển vị của nút.
- Bậc tự do của một nút tương ứng với một số
thành phần chuyển vị nút gồm có: Tọa độ riêng
(U1, U2, U3) và 3 thành phần chuyển vị xoay
quanh 3 trục 1, 2, 3 của hệ tọa độ riêng (R1, R2,
R3).
- Mặc định chuyển vị nút có hướng song song với
các trục X, Y, Z.các trục X, Y, Z.
Liên kết (Restraints)
- Là liên kết của kết cấu với trái đất của một nút.
Shap2000 dùng nhiều như liên kết gối tựa, khớp
cố định, ngàm, liên kết đàn hồi.
Tải trọng (Load)
- Trường hợp tải trọng (Load Case): Cho nhiều
trường hợp tải trọng.
- Tổ hợp tải trọng (Load Combination): Người
dùng cho ra nhiều trường hợp tải gây ra bất lợi
cho kết cấu. Theo trường hợp cộng tác dụng
(Add) hay biểu đồ bao (Envelope).
