Đang tải... (xem toàn văn)
I. Giới thiệu - Đã đ-ợc phát triển 30 năm(1970): SAP, SAPIV, SAP86, SAP90, SAP2000 - Khả năng lớn.: - Tính theo ph-ơng pháp phần tử hữu hạn. - Dễ sử dụng. o Chuyên môn hoá: CSI( SAP, ETABS, SAFE). - Thiết k ế. II. Khả năng và một số khái niệm cần biết trong SAP2000 1. Bài toán: - Tĩnh học. - Động học: Dao động riêng, Phổ phản ứng (Tải trọng đông đất, Tải trọng thay đổi theo thời gian). - Bài toán Cầu: Tải trọng di động. - Bài toán ổn định: ổn định hình học ( P-Delta) - Bài toán thiết kế tiết diện: BTCT(Reinforce Concrete); KC thép (Steel). KC thanh - Bê tông Theo tiêu chuẩn: ACI, BS, CAN, EURO. (BS). - KC Thép: AISC, BS, CAN, EURO. 2. Hệ tọa độ - Hệ tọa độ tổng thể (Global Coordinate) - Hệ tọa độ địa ph-ơng (Local Coordinate) 3. Kiểu phần tử - Thanh =Frame - Định nghĩa Frame - Các thông tin về Frame - Số hiệu Frame - Số hiệu nút đầu và cuối (End I và End J) - Tiết diện thanh và vật liệu. - Vị trí thanh trong hệ toạ độ tổng thể. - Liên kết Frame- nút - Tải trọng trên Frame - Kết quả.
------ Giáo trình tin học ứng dụng trong thiết kế công trình Giao diện sap 2000 Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT Chơng 1. Giao diện SAP2000. I. Giới thiệu - Đã đợc phát triển 30 năm(1970): SAP, SAPIV, SAP86, SAP90, SAP2000 - Khả năng lớn.: - Tính theo phơng pháp phần tử hữu hạn. - Dễ sử dụng. o Chuyên môn hoá: CSI( SAP, ETABS, SAFE). - Thiết k ế. II. Khả năng v một số khái niệm cần biết trong SAP2000 1. Bi toán: - Tĩnh học. - Động học: Dao động riêng, Phổ phản ứng (Tải trọng đông đất, Tải trọng thay đổi theo thời gian). - Bi toán Cầu: Tải trọng di động. - Bi toán ổn định: ổn định hình học ( P-Delta) - Bi toán thiết kế tiết diện: BTCT(Reinforce Concrete); KC thép (Steel). KC thanh - Bê tông Theo tiêu chuẩn: ACI, BS, CAN, EURO. (BS). - KC Thép: AISC, BS, CAN, EURO. 2. Hệ tọa độ - Hệ tọa độ tổng thể (Global Coordinate) - Hệ tọa độ địa phơng (Local Coordinate) 3. Kiểu phần tử - Thanh =Frame - Định nghĩa Frame - Các thông tin về Frame - Số hiệu Frame - Số hiệu nút đầu v cuối (End I v End J) - Tiết diện thanh v vật liệu. - Vị trí thanh trong hệ toạ độ tổng thể. - Liên kết Frame- nút - Tải trọng trên Frame - Kết quả. - Tấm = Shell: - Các loại shell: Shell tam giác (ba nút); Tứ giác (bốn nút) - Shell= tấm khả năng chịu kéo nén, uốn. (Mặc định) Last printed 11/12/2009 Page 1 of 36 Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT - Plate= Tấm chỉ uốn - Membrance = Tấm chỉ chịu kéo nén. - Thông tin về Shell : Giống Frame - NLL= None Linear Link Element - Asolid: Trạng thái phẳng. - Solid: Phần tử khối. ắ Chú ý: Số hiệu (label); Hệ toạ độ địa phơng, Đặc trng vật liệu, Tải trọng trên phần tử. 4. Nút (Joints): - Điểm liên kết các phần tử. - Điểm xác định chuyển vị - Điểm xác định điều kiện biên - Tải trọng tập trung (trừ tải tập trung trên Frame). - Khối lợng tập trung (Bi toán động). ắ Chú ý: Liên kết: Liên kết cứng (Restraints), Liên kết đn hồi (Spring). Một nút có 6 bậc tự do: U1, U2, U3 (thẳng); R1, R2, R3 (Xoay). ( Mỗi nút 1-2-3 mặc định tơng ứng X-Y-Z. - Translation U1, U2, U3= UX,UY,UZ - Rotation R1, R2, R3= RX, RY, RZ) Bậc tự do tính toán: (DOF=Degree of Freedom): Số bậc tĩnh toán của mỗi nút. Thờng khi tính bi toán phẳng. Chuyển vị gối tựa (Displacement Load). Chuyển vị cỡng bức của nút có liên kết. Không khai báo Liên kết nút Restraints trùng Spring.(theo cùng một phơng) Không giới hạn số nút. (Nonlinear) 5. Trình tự vo số liệu trong sap2k - Tạo sơ đồ tính: Tạo trên giấy - Tạo Sơ đồ hình học. (Draw v Edit) - Tạo sơ đồ kết cấu. (Define v Assign) - Chọn lựa phân tích ( Phân tích kết quả ) - Bi toán thiết kế. III. Ci đặt sap2000: SAP2000 Nonlinear Ver 6.11 (7.12; 7.21) ver 7.4 2 - Ci đặt - Crack: o Copy file Crack v Nslm32.Dll o Bỏ thuộc tính Read Only o chạy file Crack Last printed 11/12/2009 Page 2 of 36 Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT IV. Giao diện SAP2k 1. Th mục lm việc - Nên tạo một th mục lm việc riêng - Mỗi th mục con l một bi toán 2. File số liệu: - Input: *.SDB (*.$2k -> *.S2k, *.SBK). Import SAP90, *.DXF - DXF: (Một dạng file dữ liệu của Autocad) - Output: *.Out (* .TXT) - Tạo file số liệu: - New Model - New Model From Template - Import - In kết quả: *.Out - File\Print - Export 3. Mn hình SAP2000 - Gọi SAP Start\Pro .\Sap2000 - Title bar= thanh tiêu đề - Menu bar: - Mờ, ., > - Status Bar: Thanh trạng thái - Đơn vị tính: Kgf-m : Chọn đơn vị tính ngay khi mở file mới. Kg; kG=Kgf - Thông báo: - Main Tool Bar (MTB): - Undo: ->đến khi cha Save - Unlock \ Lock: - >: Run - Zoom: - View - Set Element: - Assign (7.42) - Side Tool Bar (STB): Select, Draw - Vùng lm việc: Cửa sổ hiển thị.1->4 - Chế độ lm việc: - Select ; Draw. Mặc định l select - Select: Giống trong AutoCad - Single: - Window: - Crossing line: STB. Giống select Fence trong AutoCad Last printed 11/12/2009 Page 3 of 36 Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT - All: STB. Chọn ton bộ đối tợng trong sơ đồ tính. - PS:STB chọn PS - CLear: STB chọn CL - Lựa chọn theo thuộc tính của đối tợng: trong menu Select. - Draw: Tạo đối tợng - View (Zoom): song song với Select v Draw. View 3d, xy, yz, zx (MTB) - Zoom (MTB) - Ci đặt view: - Set 3d, 2d View: menu View chọn set 3d, 2d View. Điều chỉnh điểm nhìn. - Set Limits:Menu View chọn Set limits: Giới hạn vùng nhìn. - Save view, Show name View. - Show grid, Axis, Selection Only, Show All. - Menu Display: Hiện thông tin vo hoặc kết quả. Last printed 11/12/2009 Page 4 of 36 Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT Chơng 2. Tạo Sơ đồ hình học I. Tạo đờng lới (Grid line): l các đờng thẳng song song trục XYZ - Cách 1: New: tạo ra các đờng lới cơ bản. - Cách2 . Không khai báo ban đầu. (Menu File\New Model From Template) - ý nghĩa của Grid: - Điểm nối - Xem (XY,YZ,ZX) ắ Edit grid line. - Menu Draw\Edit Grid hoặc bấm double click phím trái vo đờng lới. - Direction: Lựa chọn trục toạ độ m các đờng lới vuông góc. - (X,Y,Z) Location: toạ độ các đờng lới trên các trục tơng ứng. - Lock Grid line: Mặc định chọn. Khóa đờng lới. - Snap to Gridline: Truy bắt các điểm trên đờng lới khi tạo đối tợng. Mặc định Chọn. - Glue Joint to Grid: Mặc định Chọn. - Add: Thêm một đờng lới: - Location: nhập toạ độ - Bấm Add. - Move: Di chuyển đờng lới - Location: Chọn đờng lới. - Thay đổi toạ độ. - Bấm Move. - Delete: Xoá một đờng lới. - Chọn đờng lới - Bấm Delete. - Delete All: Xoá tất cả đờng lới trên trục toạ độ hiện thời. - Lock Grid line: Mặc định chọn. Khóa đờng lới - Snap to Gridline: Truy bắt các đIểm trên đờng lới khi tạo đối tợng. Mặc định Chọn. Chọn ca - Glue Joint to Grid: Mặc định Chọn. II. Tạo đối tợng Frames. Chọn các chức năng truy bắt điểm trên STB (Gần giống AutoCad) Joint and Grid Point: giống Oject Snap Node (Insert): Một điểm l nút hoặc Grid Midpoint and End point:Điểm giữa hoặc điểm cuối Intersection: Điểm giao nhau Perpendicular: Vuông góc Last printed 11/12/2009 Page 5 of 36 Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT Line and Edge: Điểm bất kỳ trên đờng lới hoặc trên cạnh đối tợng (Nearest) 1. Quick Draw Frame: - Bấm Vo biểu tợng Quick Draw Frame hoặc Trong Menu Draw\ Quick Draw Frame SAP chuyển sang chế độ Draw. Di chuyển đến Grid line, bấm phím trái sẽ tạo ra một frame. Nếu di chuyển ngoi Grid line( Trong Ô lới), bấm phím trái thì tạo ra hai Frame chéo nhau. 2. Draw Frame - Bấm Vo biểu tợng Draw Frame hoặc Trong Menu Draw\Draw Frame Lần lợt Bấm phím trái vo các điểm cần tạo Frame. Thoát bấm (ESC). ắ Chú ý : - Truy bắt điểm - SAP2000 tự động nối các nút của phần tử. (Tự động Connect) - Các nút tự động sinh ra khi Frame đợc tạo ra. - Muốn xem số hiệu phần tử v Nút. Bấm vo Set Element (trên cửa sổ hiện thời - nếu kích thớc số hiệu nhỏ hoặc to quá (Option\Prefer ence\Max(Min) graphic font size) - Trục toạ độ địa phơng: (Local Axis) - Trục 1: nằm theo trục của phần tử, hớng từ end I (Start) End J (End). Có mu đỏ - Trục 2: nằm trong mp uốn chính của tiết diện (chiều cao tiết diện). Mu trắng - Trục 3 tạo với trục 1,2 theo qui tắc bn tay phải (Xác định theo trục1, 2). Mu Cyan. - Mục đích: - Vị trí tiết diện phần tử trong hệ toạ độ tổng thể (X,YZ) - Tải trọng - Kết quả nội lực Nguyên tắc gán trục địa phơng tự động của SAP2000. - Nếu Phần tử song song mp (x,y) thì trục 2 song song trục +Z - Nếu phần tử song song trục +Z (trục +1 song song +Z) thì trục 2 song song +X - Nếu trục +1 không song song với X or Y or Z thì mp 1,2 song song với trục +Z v trục 2 huớng lên trên. => Cách khai báo phần tử Frame. Luôn theo chiều trục toạ độ.( Các nút gán từ trái sang(X), từ ngoi vo trong (Y), Từ dới lên (+Z). - Xem hệ toạ độ: Chọn Set element\Chọn Local Axis (Frame). Last printed 11/12/2009 Page 6 of 36 Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT III. Tạo đối tợng Shell. Chọn các chức năng truy bắt điểm trên STB (Gần giống AutoCad) 1. Quick Draw Shell: - Bấm Vo biểu tợng Quick Draw Shell hoặc Trong Menu Draw\ Quick Draw Shell Chuyển sang chế độ Draw. Bấm phím trái vo ô lới. 2. Rectangular Shell: 3. Draw Quad Shell: - Bấm Vo biểu tợng Draw Shell hoặc Trong Menu Draw\ Draw Shell Chuyển sang chế độ Draw. Lần lợt bấm phím trái vo mắt lới. (Gọi các nút J1,j2,j3,j4). Nếu bấm J1,j2,j3,j1 đựoc phần tử tam giác. Nếu bấm J1,j2,j3,j4 đựơc phần tử tứ giác. ắ Chú ý : - SAP2000 tự động nối các nút của phần tử. (Tự động Connect) - Các nút tự động sinh ra khi Shell đợc tạo ra. - Muốn xem số hiệu phần tử v Nút. Bấm vo Set Element - Hệ toạ độ địa phơng của Shell : Hệ 1,2,3 - Vị trí của phần tử (Mặt trên v dới trong hệ toạ độ tổng thể) - Trục 3: Luôn vuông góc với mặt trên của Shell. Hớng về phía ngời sử dụng (Hớng ra mn hình). - mp (2,3) luôn // Z. +2 hớng theo +Z. Nếu +3 //+Z thì +2//+Y - Trục 1 // mp (X,Y) - Xem hệ toạ độ: Chọn Set element\Chọn Local Axis (Frame, Shell). ắ Chú ý khi mô hình hoá - Frame: Đối với thanh cong không quá 15 độ - Shell: - Các góc trong của phần tử nằm trong khoảng từ 45 đến 135 độ. - Tỉ số khoảng cách từ điểm giữa các cạnh đối diện không quá 10(tốt nhất bằng một) (4 nút) - Góc lệch không quá 15 độ (tốt nhất l trong một mặt phẳng) - Nên sử dụng phần tử 4 nút, phần tử 3 nút chỉ dùng ở biên IV. Gán Joint. - Hệ toạ độ địa phơng của riêng nút (1,2,3). Tuy nhiên mặc định hệ trục 1,2,3 trùng trục X,Y,Z. Không cần thiết phải thay đổi. - U1=UX, U2=UY, U3=UZ, R1=RX, R2=RY, R3=RZ. ( Translation 1=U1=UX .; Rotation 1=R1=RX) - Float Toolbar\ Add special Joint hoặc trong menu Draw Last printed 11/12/2009 Page 7 of 36 Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT V. ReShape - Float Toolbar\ Re Shape hoặc trong menu Draw\ReShape - Chọn phần tử - Di chuyển hoặc co dãn phần tử. ắ Xem thông tin phần tử: bấm phím phải vo phần tử VI. Xoá Đối tợng - Select. - Bấm Delete trên bn phím. VII. Copy v Dán Đối tợng - Select - Menu Edit \Copy (Ctrl+C) ắ Để Dán (Paste) Menu Edit\Paste (Ctrl+V) ắ Có thể dán ra đối tợng sang các ứng dụng khác: VD: Excel, Word. ắ Thờng dùng trong các bi toán khó. (Có thể sử dụng DXF thay thế) VIII. Di chuyển (Move) - Select - Menu Edit\Move-> Nhập khoảng cách. IX. Replicate (Tự sinh) - Chọn đối tợng. - Menu Edit\Replicate 1. Linear. Thẳng - Nhập khoảng cách giữa các lần tự sinh: (X,Y,Z= Hình chiếu của khoảng cách trên các trục X,Y,Z. - Number: Số lần tự sinh. 2. Radial: Xoay - Chọn trục xoay (Rotate About: chọn trục X,Y,Z) - increment data: + Angle: Bớc nhảy góc + Number: Số lần tự sinh 3. Mirror : Đối xứng qua mp. - Mirror about: + chọn mp đối xứng (XY, YZ, ZX) Chuẩn + ordinate: Vi trí mp đối xứng trên trục còn lại. ẻ - Giữ nguyên thuộc tính của đối tợng (Tiết diện, tải trọng, liên kết) - Tránh trùng phần tử: Tại vị trí đã tồn tại nút, phần tử thì không tự sinh thêm X. Divide Frame: Chia nhỏ Frame. - Chọn Frame. Last printed 11/12/2009 Page 8 of 36 Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT - Menu Edit \ Divide Frame. - Divide into: số ptử cần chia last/first= Tỉ số khoảng cách của Frame chia cuối/ Frame đầu tiên - Break: (Chọn thêm các nút hoặc Fr) XI. Join Frame. Nối Frame - Chọn hai Frame - Menu Edit\Join Frame ắ Chú ý hai Frame phải thẳng hng XII. Mesh Shell: Chia nhỏ Shell. - Select Shell. - Menu Edit\Mesh Shell: - Chia theo số phần tử xác định: - Chia theo số nút or Grid line trên cạnh shell ban đầu ắ Chú ý: Khi edit đối tợng. Các thuộc tính của đối tợng luôn đợc mang theo XIII. Disconnect. - Tách rời các nút của từng phần tử. Khi đó có nhiều nút tại một toạ độ XIV. Connect. - Nối các nút của các phần tử tại một toạ độ thnh một nút (ngợc với disconnect) XV. Show Duplicates: Hiện thị các đối tợng bị trùng nhau. - Thờng sử dụng khi disconnect, khi đó có nhiều nút tại cùng một toạ độ. XVI. Change label: Đánh lại số hiệu nút v phần tử. - Chọn các đối tợng muốn đánh lại số hiệu - Menu Edit\Change label - Select Element: Lựa chọn loại đối tợng sắp xếp - Next number: Số hiệu đầu tiên - increment: bớc nhảy - Prefix: Ký tự truớc số hiệu - Relabel Order: Thứ tự Trục sắp xếp Order1: chọn trục sắp xếp u tiên 1: Đối tợng có cùng toạ độ trục chọn sẽ đợc sắp xếp. Last printed 11/12/2009 Page 9 of 36 . ------ Giáo trình tin học ứng dụng trong thiết kế công trình Giao diện sap 2000 Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD SAP2 000. ứng dụng tin học trong TKCT Chơng 1. Giao. 11/12/2009 Page 2 of 36 Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD SAP2 000. ứng dụng tin học trong TKCT IV. Giao diện SAP2 k 1. Th mục lm việc - Nên tạo một th mục lm việc