Giup ban co nhung khai niem ban dau va thuc hanh lam quen voi sap2000

1. 10/12/2015
1
HỌC SAP 2000
dut@copyright-learning essential
sap 2000
Trích dẫn từ tài liệu:
Th.s Bùi Quang Hiếu
HỆ TỌA ĐỘ
1. Hệ toạ độ tổng thể (Global System):
Tất cả toạ độ của các phần tử trong mô hình đều được xác định thông qua một hệ toạ độ chung gọi
là hệ toạ độ tổng thể XYZ. Ngoài ra có thể định nghĩa thêm các hệ toạ độ phụ để phục vụ cho công
việc xây dựng hình dạng hình học của mô hình, được quy đổi sang toạ độ của hệ toạ độ tổng thể.
Trục Z luôn là trục thẳng đứng, hướng lên, như vậy mặt phẳng XY là mặt bằng và thường nên chọn
mặt phẳng XZ là mặt phẳng làm việc chính của hệ. Toạ độ của một vị trí được xác định bằng 3 toạ độ
x, y,z của vị trí đó. Phương của hệ toạ độ được ký hiệu là ±X, ±Y, ±Z (hướng + là cùng chiều, - là ngược
chiều).
2. Hệ toạ độ địa phương (Local System):
Mỗi đối tượng trong mô hình đều có hệ toạ độ riêng của nó gọi là hệ toạ độ địa phương của đối
tượng đó (ví dụ hệ toạ độ địa phương của nút, của thanh ...), hệ toạ độ địa phương được sử dụng để
xác định các tính chất, tải trọng, nội lực ... của đối tượng đó. Hệ toạ độ địa phương được ký hiệu là
1,2,3. Mặc định các đối tượng cùng loại (nút, thanh, tấm) có một hệ toạ độ địa phương 1,2,3 theo
một quy luật chung giống nhau, ví dụ như : đối với nút, hệ toạ độ 1,2,3 mặc định có phương trùng với
hệ toạ độ tổng thể XYZ.
Nếu hệ toạ độ của đối tượng thực tế khác với hệ toạ độ mặc định, cần khai báo các thông số góc xoay
để xác định phương của hệ toạ độ địa phương thực tế

2. 10/12/2015
2
Assign > Joint > Local Axes: Xoay quanh trục Z, Y’, X” Assign > Frame > Local Axes: Xoay quanh 1 trục

3. 10/12/2015
3
PHẦN TỬ NÚT
1. Tổng quan: phần tử nút là phần tử cơ bản của mọi mô hình kết cấu. Nút có nhiều chức năng khác nhau:
• Tất cả các phần tử được nối với nhau tại các điểm nút tạo thành hệ kết cấu.
• Hệ kết cấu nối với đất bằng các liên kết gối (restraint) hoặc các liên kết đàn hồi (spring) tại các nút.
• Các ràng buộc như ràng buộc cứng hoặc ràng buộc đối xứng được áp dụng thông qua việc khai báo sự ràng
buộc (constraint) của các nút.
• Nút được sử dụng như là một vị trí có thể đặt tải trọng tậo trung.
• Các khối lượng phân bố trên thanh hay tấm được dồn về các điểm nút.
• Tất cả tải trọng tác dụng và thanh hoặc tấm đều được đưa về nút để thiết lập phương trình cân bằng.
• Chuyển vị của nút chính là ẩn số của bài toán
2. Bậc tự do: Sự biến dạng của mô hình kết cấu được thể hiện bởi các chuyển vị của các nút. Mỗi nút trong mô
hình kết cấu có thể có đến 6 thành phần chuyển vị:
• Nút có thể chuyển vị dọc theo 3 hệ trục địa phương. Các chuyển vị này được kí hiệu là U1, U2 và U3
• Nút có thể xoay quanh 3 hệ trục địa phương. Các góc xoay này được kí hiệu là R1, R2 và R3
Khi hệ tọa độ địa phương của nút là song song với hệ tọa độ tổng thể, các bậc tự do này cũng được xác định như
là UX, UY, UZ, RX, RY, RZ.
Mỗi bậc tự do trong mô hình kết cấu phải ở trong một trong các dạng sau:
• Active: chuyển vị được tính toán trong quán trình phân tích.
• Restrained: chuyển vị đã được xác định và phản lực tương ứng được tính toán trong quá trình phân tích
• Constrained: chuyển vị được xác định từ các chuyển vị tại các bậc tự do khác
• Null: chuyển vị không ảnh hưởng đến kết cấu và được bỏ qua trong quá trình phân tích
• Unavailable: chuyển vị bị loại bỏ hoàn toàn từ phân tích

4. 10/12/2015
4
PHẦN TỬ NÚT
2.1 Bậc tự do Available và Unavailable
Mặc định, tất cả 6 bậc tự do là available cho mỗi nút.
Ví dụ, trong mặt phẳng X-Z: kết
cấu dàn phẳng chỉ cần UX và UY; hệ khung phẳng chỉ cần UX, UY, và RZ.
Các bậc tự do không được xác định như là bậc tự do available thì được gọi là bậc tự do unavailable.
Bất kể độ cứng,lực, khối lượng, liên kết và ràng buộc mà được gán cho bậc tự do unavailable thì đều
được bỏ qua bởi phân tích.
2.2 Restrained
Nếu chuyển vị của một nút theo bất kì một trong các bậc tự do của nó được biết, chẳng hạn như gối
tựa, thì bậcđược do bị ngăn cản (restrained). Chuyển vị đã biết này có giá trị có thể là 0 hoặc khác 0.
Lực theo bậc tự do có chuyển vị đã biết gọi là phản lực và được xác định trong quá trình phân tích.
3. Khối lượng
Trong phân tích động lực học, khối lượng của kết cấu được sử dụng để tính toán lực quán tính. Thông
thường, khối
lượng được xác định từ các phần tử bằng cách sử dụng khối lượng riêng của vật liệu và thể tích của
phần tử. Việc tính toán này sẽ được thực hiện một các tự động và quy về khối lượng tập trung đặt tại
nút. Giá trị khối lượng phải được cho một các thống nhất như sau: khối lượng có đơn vị (W/g) và
moment quán tính khốilượng có đơn vị (WL2/g). Ở đây, W là trọng lượng, L là chiều dài và g là gia tốc
trọng trường
4. Lực tác dụng
Lực tác dụng được sử dụng để khai báo lực và moment tập trung tại nút. Giá trị được xác định trong hệ
tọa độ tổng thể hoặc hệ tọa độ địa phương. Tất cả các lực và moment tại nút là được chuyển về hệ tọa độ
địa phương của nút và được cộng đại số với nhau.
5. Chuyển vị cưỡng bức tại gối tựa
Được sử dụng đế khai báo các chuyển vị thẳng hoặc xoay cưỡng bức của gối tựa theo các phương của hệ
toạ độ tổng thể hoặc hệ toạ độ địa phương của nút. Giá trị của chuyển vị cưỡng bức theo phương của hệ
toạ độ tổng thể sẽ được chuyển đổi thành các giá trị chuyển vị theo phương hệ toạ độ địa phương, và chỉ
những chuyển vị cưỡng bức dọc theo phương bậc tự do có liên kết mới là nguyên nhân gây ảnh hưởng
đến kết cấu. Các thể loại của 6 bậc tự do tại một nút được xác đinh bằng các kí hiệu sau:
(A) : bậc tự do kích hoạt (active)
(-) : bậc tự do liên kết (restrained)
(+) : bậc tự do ràng buộc (constrained)
( ) : bậc tự do rỗng hoặc không kích hoạt (null or unavailable)
Bậc tự do xuất ra luôn luôn theo hệ tọa độ địa phương. Kết quả của chúng được xuất ra dưới dạng U1,
U2, U3, R1, R2 và R3 cho tất cả các nút.
PHẦN TỬ NÚT

5. 10/12/2015
5
PHẦN TỬ THANH
1. Tổng quan: Phần tử thanh là một phần tử được sử dụng rất phổ biến để mô phỏng dầm, cột, giằng, dàn
trong kết cấu phẳng cũng như kết cấu không gian. Trạng thái phi tuyến tính của vật liệu cũng được mô phỏng
thông qua việc sử dụng khớp đàn hồi của thanh (Frame Hinges).
Phần tử thanh được mô hình bởi một đường thẳng nối 2 điểm nút. Mỗi phần tử thanh đều có hệ tọa độ địa
phương của nó, được sử dụng để khai báo đặc trưng tiết diện, lực và kết quả phân tích.
2. Bậc tự do
Phần tử thanh kích hoạt tất cả 6 bậc tự do tại 2 đầu nút mà nó liên kết. Nếu muốn mô phỏng thanh dàn hoặc cáp,
có thể sử dụng một trong các cách sau:
• Thiết lập đặc trưng tiết diện i33 và i22 là không
• Giải phóng cả 2 góc xoay R2 và R3 tại cả 2 đầu thanh liên kết và giải phóng góc xoay xoắn R1 tại đầu còn lại.
3. Hệ tọa độ địa phương
Được sử dụng để khai báo tiết diện, lực và kết quả phân tích. Các trục của hệ tọa độ địa phương được kí hiệu lần
lượt là 1 (trục màu đỏ), 2 (trục màu trắng) và 3 (trục màu xanh).
* Trục 1: trục 1 luôn luôn dọc theo trục của phần tử và chiều dương đi từ điểm đầu I đến điểm cuối J. Trục này
được xác định đi qua trọng tâm của tiết diện. Khi khai báo điểm chèn, trục có thể bị di chuyển ra khỏi trọng tâm
tiết diện.
*Trục 2 và trục 3: trục 2 và trục 3 được xác định bằng quan hệ với trục 1 và trục Z của hệ tọa độ tổng thể
• Mặt phẳng 1-2 được lấy là mặt phẳng thẳng đứng, song song với trục Z
• Chiều dương của trục 2 được lấy theo chiều dương của trục Z. Trong trường hợp phần tử thẳng đứng thì trục 2
được lấy theo trục X của hệ tọa độ tổng thể
• Trục 3 là trục ngang, được xác định bằng quy tắc bàn tay phải theo trục 1 và 2 (xoay từ 1-2)
4. Đặc tính tiết diện:
Tiết diện thanh là tổ hợp của vật liệu và đặc trưng hình học mà mô tả tiết diện của một hoặc nhiều thanh. Tiết
diện
được định nghĩa một cách độc lập và được gán cho phần tử.
Đặc tính tiết diện là có 2 loại cơ bản:
• Prismatic: tất cả các đặc tính là không thay đổi theo chiều dài của thanh
• Non-prismatic: các đặc tính có thể thay đổi dọc theo chiều dài thanh
4.1 Hệ tọa độ địa phương
• Trục 1 là trục dọc theo trục phần tử. Thông thường nó là trục đi qua điềm giao của 2 trục trung hòa của tiết
diện.
• Trục 2 và trục 3 là song song với các trục trung hòa của tiết diện. Thông thường, trục 2 được lấy theo chiều dài
lớn hơn của tiết diện (chiều dài), và trục 3 được lấy theo chiều dài nhỏ hơn của tiết diện (chiều rộng).
4.2 Đặc tính vật liệu
Đặc tính của vật liệu được sử dụng cho tiết diện bao gồm:
• Modun đàn hồi E, sử dụng cho độ cứng dọc trục và độ cứng chống uốn
• Modun đàn hồi cắt G, sử dụng cho độ cứng xoắn và độ cứng chống cắt
• Hệ số giãn nỡ nhiệt, sử dụng cho ứng suất nhiệt uốn và giãn nỡ dọc trục
• Khối lượng riêng, sử dụng cho tính toán khối lượng phần tử
• Trọng lượng riêng, sử dụng cho tính toán trọng lượng bản thân.
PHẦN TỬ THANH

6. 10/12/2015
6
4.3 Đặc tính hình học và độ cứng tiết diện: 6 đặc tính hình học cơ bản của tiết diện:
• Diện tích tiết diện A. Độ cứng dọc trục của tiết diện được tính như sau E*A
• Moment quán tính chính i33 quanh trục 3 sử dụng cho uốn trong mặt phẳng 1-2; và moment quán tính phụ
quanh trục 2 sử dụng cho uốn trong mặt phẳng 1-3. Tương ứng với độ cứng chống uốn của tiết diện E*i33 và E*i22
• Hằng số xoắn J. Độ cứng chống xoắn của tiết diện là G*J với
• Diện tích chống cắt AS2 và AS3 lần lượt sử dụng cho cắt trong mặt phẳng 1-2 và 1-3. Độ cứng chống cắt của các
tiết diện cơ bản tham khảo tài liệu Sap Reference =
Tiết diện chữ nhật: AS2 = AS3 = 5/6 b.h; Tiết diện tròn: AS2 = AS3 = 0,9π.r2 ; Tiết diện chữ I : AS2 = tw.d AS3 = 5/3.tf.bf
tiết diện vành khăn AS2 = AS3 = π.r.δ (r : bán kính trong, δ : chiều dày vành khăn)
Khai báo A, I22, I33, J bằng 0 có nghĩa độ cứng tương ứng sẽ bằng 0.
Phần tử dàn có thể khai báo J = I22 = I33 = 0; phần tử thanh phẳng trong mặt phẳng 1-2 có thể khai báo J = I22 = 0
Khai báo AS2, AS3 bằng 0 có nghĩa là biến dạng trượt = 0 (bỏ qua biến dạng trượt trong thanh)
4.4 Hình dạng tiết diện
Đối với mỗi tiết diện, 6 đặc trưng hình học có thể được khai báo một cách trực tiếp hoặc được tính toán từ tiết
diện được xác định. Thông qua hình dạng tiết diện và được định nghĩa bởi người sử dụng:
• Nếu hình dạng =GENERAL, sáu đặt tính hình học phải được khai báo hoàn toàn
• Nếu hình dạng =RECTANGLE, PIPE, BOX/TUBE, I/WIDE FLANGE, hoặc một trong các tiết diện khác được cho bởi
chương trình, 6 đặc tính hình học của tiết diện được tính toán một cách tự động.
• Nếu tiết diện =SECTION DESIGNER SECTION, người sử dụng có thể tạo ra một tiết diện bất kì sử dụng các công
cụ của chương trình.
• Nếu tiết diện=NONPRISMATIC, tiết diện dọc theo chiều dài thanh thay đổi tử tiết diện được định nghĩa đầu
tiên.
Có thể sử dụng hệ thống dữ liệu có sẵn trong SAP2000 để khai báo các tiết diện thép hình có sẵn
PHẦN TỬ THANH
SECTION DESIGNER SECTION

7. 10/12/2015
7
GENERAL
NONPRISMATIC
Hằng số xoắn J
Diện tích chống cắt AS2
Diện tích chống cắt AS3
Diện tích tiết diện A
Moment quán tính i33
Moment quán tính i22
6 Đặc tính
5. Điểm chèn
Theo mặc định, trục 1 của phần tử thanh dọc theo trục
trung hòa của tiết diện, tại trọng tâm của tiết diện. Trong
một số trường hợp để thuận tiện, chẳng hạn như dầm
trên cùng hay cột biên, trục 1 cũng có thể được khai báo
đi qua vị trí khác của tiết diện. Vị trí này được gọi là điểm
mốc của tiết diện (cardinal point). Một vài điểm mốc
được lựa chọn sẵn được thể hiện ở hình vẽ sau. Điểm
mốc mặc định là điểm số 10
6. Vùng cứng đầu thanh
Phần tử thanh được mô hình như một đường thẳng nối
các điểm. Tuy nhiên, kết cấu thực có tiết diện hữu hạn.
Khi 2 phần tử, chẳng hạn như cột và dầm, được nối tại 1
điểm thì ở đó xuất hiện vùng giao nhau giữa các tiết
diện. Trong nhiều kết cấu, kích thước của phần tử lớn và
chiều dài vùng giao nhau có thể ảnh hưởng rõ ràng tới
chiều dài của phần tử.
Do đó, người sử dụng có thể khai báo vùng giao nhau
này cho mỗi phần tử sử dụng các thông số ioff và joff
tương ứng với các điểm đầu I và cuối J.

8. 10/12/2015
8
Chọn thanh>Assign>Frame>Insertion Point. Mục Cardinal Point
Với cột: 1,2,3: Mốc trái. 7,6, 9: Mốc phải. 4: trên; 6: dưới
Chọn thanh>Assign>Frame>Insertion Point. Mục Cardinal Point
Với dầm: 1,4,7: Mốc trái. 3,6, 9: Mốc phải. 8: trên; 2: dưới
7. Giải phóng bậc tự do ở đầu thanh
Thông thường, 6 bậc tự do (3 chuyển vị thẳng, 3 chuyển vị xoay) tại
mỗi đầu phần tử thanh là cân bằng với các bậc
tự do tại điểm nút liên kết và với các phần tử khác nối tại điểm đó. Tuy
nhiên, có thể giải phóng một hay một vài bậc
tự do của phần tử tại nút khi đó lực hay moment tương ứng bằng 0.
Việc giải phóng này luôn luôn theo hệ trục tọa
độ địa phương và không ảnh hưởng tới các phần tử khác.
Ví dụ: trong hình vẽ bên, phần tử thanh chéo có liên kết cứng tại đầu I
và liên kết khớp tại đầu J. Để mô hình điều kiện liên kết khớp, bậc tự
do xoay R3 tại đầu J của phần tử chéo nên được giải phóng. Điều này
dẫn đến kết quả là moment có giá trị là 0 tại điểm khớp của phần tử
thanh chéo.
* Chú ý khi giải phóng liên kết thì thanh được giải phóng liên kết phải
bất biến hình. Vì vậy một số trường hợp sau là
không được phép khi giải phóng liên kết:
• Giải phóng U1 ở cả 2 đầu thanh
• Giải phóng U2 ở cả 2 đầu thanh
• Giải phóng U3 ở cả 2 đầu thanh
• Giải phóng R1 ở cả 2 đầu thanh
• Giải phóng R2 ở một đầu và U3 ở đầu còn lại
• Giải phóng R3 ở một đầu và U2 ở đầu còn lại

9. 10/12/2015
9
11. Tải trọng phân bố
Tải trọng phân bố được sử dụng để khai báo lực và
moment phân bố trên phần tử thanh. Tải trọng có thể
phân bố đều hoặc phân bố hình thang. Chiều của tải
trọng có thể được khai báo theo hệ tọa độ địa phương
hoặc hệ tọa độ tổng thể
12. Kết quả phân tích
Kết quả phân tích của phần tử thanh là lực và moment
sau:
• Lực dọc, P
• Lực cắt trong mặt phẳng 1-2, V2
• Lực cắt trong mặt phẳng 1-3, V3
• Lực xoắn, T
• Moment uốn trong mặt phẳng 1-3 (quanh trục 2), M2
• Moment uốn trong mặt phẳng 1-2 (quanh trục 3), M3
Quy ước chiều dương được thể hiện trong hình vẽ sau:
PHẦN TỬ TẤM (TỰ THAM KHẢO)
1. Tổng quan:
Phần tử tấm có dạng 3 hoặc 4 nút mà nó là sự kết hợp trạng thái giữa tấm màng (membrane) và tấm uốn
(platebending). Đối với phần tử 4 nút thì 4 nút có thể không cùng nằm trong 1 mặt phẳng.
Kết cấu có thể được mô hình bởi phần tử này bao gồm:
• Kết cấu sàn
• Kết cấu tường
• Tấm cầu
• Tấm cong không gian như mái vòm hoặc bể chứa
• Mô hình chi tiết của dầm, cột, ống và các kết cấu khác.
Có 2 dạng của phần tử tấm: đồng nhất (homogenous) và phân lớp (layered)
2. Nút liên kết
Mỗi phần tử nút có thể có một trong các dạng sau:
• Tứ giác, được xác định bởi 4 nút j1, j2, j3 và j4
• Tam giác, được xác định bởi 3 nút j1, j2 và j3.
Dạng phần tử tứ giác sẽ cho kết quả phân tích chính xác hơn phần tử tam giác. Phần tử tam giác chỉ được
khuyến cáo sử dụng cho các vị trị mà tại đó ứng suất không thay đổi một cách quá nhanh. Việc sử dụng phần
tử tam giác lớn không được khuyến cáo trong phần tử chịu uốn chính.
3. Ràng buộc biên (edge constraints)
Người sử dụng có thể gán chế độ tự động “edge constraints” cho bất kì phần tử tấm nào. Khi edge constraints
được gán cho phần tử, chương trình sẽ tự động liên kết tất cả các nút trên biên của phần tử với các nút góc
của phần tử liền kề.

10. 10/12/2015
10
Chỉ dẫn về hình dạng:
Vị trí của các nút được chọn sao cho thỏa mãn các điều kiện hình học dưới dây:
• Góc trong tại mỗi góc của phần tử phải nhỏ hơn 1800. Kết quả phân tích sẽ chính xác nhất cho phần tử tứ giác
nếu góc này là gần 900, hoặc chí ít là nằm trong khoảng từ 450 đến 1350.
• Tỉ lệ hình dạng của phần tử không nên quá lớn. Đối với phần tử tam giác, đây là tỉ lệ giữa cạnh dài nhất và cạnh
ngắn nhất. Đối với phần tử tứ giác, đây là tỷ lệ giữa khoảng cách dài hơn của đường thẳng nối trung điểm của 2
cạnh đối diện so với khoảng cách ngắn hơn. Kết quả phân tích sẽ chính xác nhất nếu tỷ lệ hình dạng này tiến tới 1,
hoặc chí ít nhỏ hơn 4. Tỷ lệ hình dạng không nên lớn hơn 10.
• Đối với phần tử tứ giác, 4 nút không cần thiết phải đồng phẳng. Độ xoắn của phần tử được tính bởi chương
trình.
4. Hệ tọa độ địa phương
Mỗi phần tử tấm đều có một hệ tọa độ địa phương được sử dụng để định nghĩa vật liệu, tải trọng và kết quả
phân tích. Các trục tọa độ của hệ này được kí hiệu bởi các số 1, 2 và 3 và được mặc định như sau:
• Trục 3 luôn luôn vuông góc với mặt phẳng của phần tử tấm. Trục này sẽ hướng ra ngoài màn hình nếu thứ tự
các nút được vẽ theo chiều kim đồng hồ.
• Mặt phẳng 3-2 thẳng đứng và song song với trục Z
• Trục 2 được lấy theo chiều dương của trục Z. Trong trường hợp phần tử là nằm ngang thì trục 2 được lấy theo
chiều dương trục Y
• Trục 1 là trục nằm ngang và đặt trong mặt phẳng X-Y
Phần tử tấm được xem là nằm ngang nếu như góc giữa trục địa phương 3 và trục Z nhỏ hơn 10-3.
PHẦN TỬ TẤM (TỰ THAM KHẢO)

11. 10/12/2015
11
5. Đặc tính tiết diện
Đặc tính tiết diện là tập hợp các đặc tính về vật liệu và hình học mà nó mô tả tiết diện ngang của
một hoặc nhiều phần tử tấm.
Các loại tiết diện tấm
• Màng (Membrane)
Chỉ chịu lực và moment trong mặt phẳng
Vật liệu tuyến tính và đồng nhất
• Tấm (Plate)
Chỉ chịu moment uốn và lực ngang
Có dạng tấm dày hoặc mỏng (thick-or thin-plate)
Vật liệu tuyến tính và đồng nhất
• Tấm tổng quát (Shell)
Là sự kết hợp giữa màng (membrane) và tấm (plate)
Chịu tất cả các lực và moment
Dạng tấm dày hoặc mỏng
Vật liệu tuyến tính và đồng nhất
• Lớp (Layered)
Gồm nhiều lớp, mỗi lớp có vật liệu, độ dày, trạng thái và vị trí khác nhau
Có đầy đủ các đặc tính của tấm trừ khi tất cả các lớp đều là màng (membrane) hoặc tấm (plate)
Chịu đầy đủ các lực và moment, ngoại trừ moment trong mặt phẳng
Dạng tấm dày và có thể là phi tuyến tính
PHẦN TỬ TẤM (TỰ THAM KHẢO)
Chiều dày tiết diện:
Mỗi tiết diện đồng nhất có chiều dày màng và chiều dày uốn không đổi (membrane thickness and
bending thickness).
Chiều dày màng, th, được sử dụng để tính:
Độ cứng của màng cho tiết diện tấm tổng quát và tiết diện màng thuần túy
Thể tích của phần tử sử dụng cho việc tính toán trọng lượng bản thân phần tử và khối lượng
Chiều dày uốn, thb, được sử dụng để tính:
Độ cứng uốn và cắt ngang (plate-bending and transverse-shearing) cho tiết diện tấm tổng quát và
tiết diện tấm thuần túy
Thông thường thì 2 loại chiều dày này là như nhau nên người sử dụng chỉ cần khai báo th. Tuy
nhiên trong một số trường hợp, người sử dụng có thể thay đổi độ cứng của màng (membrane)
hoặc tấm (plate). Với mục đích này thì người sử dụng xác định chiều dày thb khác so với chiều dày
th.
Dạng chiều dày:
Có 2 dạng chiều dày mà được sử dụng để xác định có hay không biến dạng cắt ngang.
Dạng tấm dày bao gồm ảnh hưởng của biến dạng cắt ngang
Dạng tấm mỏng không kể đến ảnh hưởng của biến dạng cắt ngang
Biến dạng cắt là trở nên quan trọng khi chiều dày lớn hơn từ 1/10 đến 1/15 nhịp. Nó cũng có một
vai trò quan trọng trong vùng ứng suất uốn tập trung, chẳng hạn như thay đổi chiều dày đột ngột
hoặc gần lỗ mở.
Khuyến cáo nên sử dụng tấm dày thick-plate
PHẦN TỬ TẤM (TỰ THAM KHẢO)

12. 10/12/2015
12
6. Khối lượng (Mass)
Trong phân tích động lực học, khối lượng được dùng để tính lực quán tính. Khối lượng phần tử tấm được quy
về tập trung tại các điểm nút của phần tử
7. Trọng lượng bản thân (Self-Load)
Phân bố đều trên các phần tử, được tính bằng trọng lượng riêng w nhân với chiều dài màng(t/d đồng nhất);
hoặc tổng trọng lượng các lớp (t/d lớp)
8. Tải trọng áp lực bề mặt
Để khai báo áp lực ngoài lên bất cứ mặt nào của 6 mặt ngoài của phần tử tấm
Áp lực bề mặt vuông góc với bề mặt và dương khi có chiều hướng vào trong phần tử
9. Tải trọng biến dạng (Strain Load)
Có tám loại biến dạng tương ứng với nội lực và moment trong phần tử tấm:
Biến dạng màng ε11, ε22 và ε12 thể hiện sự thay đổi về kích thước và hình dạng phần tử khi nó phân bố đều
theo chiều dày
Biến dạng uốn κ11, κ22 và κ12 thể hiện sự thay đổi về kích thước và hình dạng phần tử khi nó phân bố tuyến tính
theo chiều dày
Biến dạng cắt γ13 và γ23 thể hiện sự thay đổi của góc giữa mặt trung tâm thẳng đứng và mặt ngang
PHẦN TỬ TẤM (TỰ THAM KHẢO)
10. Kết quả phân tích: nội lực và ứng suất
Ứng suất của phần tử tấm là lực trên một đơn vị diện tích
xuất hiện bên trong thể tích phần tử để chống lại tải trọng
ngoài bao gồm:
+ Ứng suất pháp trong mặt phẳng : S11, S22
+ Ứng suất tiếp trong mặt phẳng : S12
+ Ứng suất tiếp vuông góc mặt phần tử : S13, S23
+ Ứng suất pháp vuông góc mặt phần tử
Ba loại ứng suất trong mặt phẳng là hằng số hoặc biến thiên
bậc nhất dọc theo chiều dày tấm. Hai loại ứng suất vuông góc
được cho là hằng số dọc theo chiều dày tấm dù thực tế ứng
suất tiếp phân bố dạng parabol bằng 0 ở 2 mép trên và dưới,
đạt max tại mặt trung tâm. Nội lực tấm bao gồm:
+ Lực dọc trục trong mặt phẳng : F11, F22
+ Lực cắt trong mặt phẳng : F12
+ Moment uốn : M11, M22
+ Moment xoắn : M12
+ Lực cắt vuông góc mặt phẳng : V13, V23
F-min, F-max, M-min, M-max là các lực và moment theo các
phương chính (phương có lực cắt F12 và Moment M12=0)
PHẦN TỬ TẤM (TỰ HỌC)

13. 10/12/2015
13
BÀI TẬP DẦM LIÊN TỤC
Cho dầm liên tục chịu tải trọng: tĩnh tải (đã kể đến trọng lượng bản thân của dầm) và hoạt tải
như hình vẽ sau.
Dầm làm bằng vật liệu bê tông cốt thép, bê tông có cấp độ bền chịu nén B20 (môdun đàn hồi
E=27*103 Mpa;
Cường độ chịu nén dọc trục Rb=11.5MPa; Cường độ chịu kéo dọc trục Rk=9Mpa).
Cốt thép dọc loại AII có cường độ Rs=R’s=280Mpa; Cốt đai loại AI có cường độ Rsw=175Mpa

14. 10/12/2015
14
Khối lượng riêng
= Trọng lượng riêng / g
2500 kg/m3 =
2500kgf/m3=2500*9.81N/m3 =
2500 Ns2/m = 2.5Tonf/m3
1kg = 1 N.s2/m = 1 kgf
Khai báo giá trị tải trọng: Tĩnh tải + Các hoạt tải

15. 10/12/2015
15
GÁN GIÁ TRỊ TĨNH TẢI THEO ĐỀ BÀI
GÁN HOẠT TẢI

16. 10/12/2015
16
TRƯỜNG HỢP
TĨNH TẢI
TRƯỜNG HỢP BAO

17. 10/12/2015
17
KHUNG PHẲNG

18. 10/12/2015
18

19. 10/12/2015
19
Tĩnh tải Hoạt tải 2Hoạt tải 1
Gió trái Gió phải

20. 10/12/2015
20
TRƯỜNG HỢP BAO
THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
THEO TIÊU CHUẨN ACI 318-05

21. 10/12/2015
21

22. 10/12/2015
22
Tên vật liệu cốt thép
Thép cây
Trọng lượng riêng
Chú ý đơn vị cho từng tham số,
thay đổi đơn vị khi nhập liệu
Mô đun đàn hồi
Cường độ chịu kéo Fy quy đổi theo
tiêu chuẩn ACI 318 -05
Tên vật liệu Bê tông
Trọng lượng riêng
Cường độ chịu nén f’c quy đổi theo
tiêu chuẩn ACI 318 -05
Hệ số Poisson
Mô đun đàn hồi
Hệ số Poisson
Cốt thép dọc
Cốt thép đai (Cấu tạo)
Chiều dày lớp bảo vệ trên:
Chiều dày lớp bảo vệ dưới:
Cốt thép tăng cường cho dầm Dễ uốn
Cốt thép dọc
Cốt thép đai (Cấu tạo)
Thiết kế cột: Dùng Lực dọc + Mô men
Thiết kế dầm: dùng mô men
Cấu hình cốt thép trong cột: HÌnh chữ
nhật/Tròn. Thép đai: Ràng buộc/Xoắn ốc
Cấu hình cốt thép dọc:
Chiều dày lớp bảo vệ: Mép ngoài cấu
kiện đến mép ngoài cốt dọc chịu lực
Số lượng cốt dọc theo trục 3
Số lượng cốt dọc theo trục 2
Đường kính cốt thép dọc:
Cấu hình cốt đai
Đường kính cốt đai
Khoảng cách các thép đai
Số đai theo trục 3
Số đai theo phương trục 2
Bài toán kiểm tra
Bài toán thiết kế

23. 10/12/2015
23
Chọn tiêu chuẩn thiết kế Bê tông cốt thép Design>>Concrete Frame
Design>>View/Revise Preferences và chọn tổ hợp tải trọng để tính
toán<<Select Design combos
Chạy chương trình tính toán (F5) >>chương trình tính thiết kế kết cấu (Shift +
F6)>> hiển thị kết qủa thiết kế (Ctrl + Shift + F6)
Tiêu chuẩn thiết kế
Tổ hợp tải trọng tính toán hoặc
chọn Automatic Design…..
Hiện thị kết quả thiết kế
DAO ĐỘNG TRONG CÔNG TRÌNH

24. 10/12/2015
24
Bỏ qua biến
dạng cắt
Bỏ qua Khối lượng
+ trọng lượng
Tải trọng khai báo
Khối lượng
tập trung
Kích hoạt 1 chuyển vị >>Khớp trượt

25. 10/12/2015
25
KHAI BÁO KIỂU
TẢI TRỌNG
TÁC DỤNG

26. 10/12/2015
26
HOẶC KHAI BÁO KIỂU KHỐI LƯỢNG BẢN THÂN VÀ THÊM VÀO
KẾT QUẢ