BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA XÂY DỰNG -  - BÀI GIẢNG SAP ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH CÁC BÀI TỐN CƠ HỌC KẾT CẤU CĨ HÌNH DẠNG THANH Biên Soạn: Ts Lê Công Duy Ths Trần Thanh Việt Ths Trịnh Thị Ngọc Liên Đà Nẵng, 2015 Bài giảng SAP Khoa Xây dựng - Đại Học Duy Tân MỤC LỤC Chương 1: Mở Đầu 1.1 Giới thiệu phần mềm SAP2000 Lịch sử hình thành Khái niệm chung phương pháp PTHH 1.2 Các tính phần mềm SAP2000 1.3 Một số khái niệm Hệ toạ độ sử dụng SAP Phần tử Nút bậc tự 1.4 Giao diện SAP2000 phiên 10.0.1 Màn hình SAP2000 Các nút lệnh thanhcông cụ Câu hỏi ôn tập chương 1…………………………………………………… … Chương 2: Trình tự bước phân tích tính tốn kết cấu 21 Tạo sơ đồ tính cho kết cấu Chọn hệ đơn vị sử dụng Tạo mơ hình Điều chỉnh hệ lưới Xoá đối tượng thừa Vẽ thêm đối tượng Hiệu chỉnh đối tượng Gán & sữa liên kết cho nút Gán & sữa liên kết cho Thiết lập sơ đồ hệ 2.2 Khai báo đặc trưng cho kết cấu Khai báo thông số làm việc Đặc trưng vật liệu Đặc trưng tiết diện Đặc trưng tiết diện … Các trường hợp tải trọng Các trường hợp phân tích Các trường hợp tổ hợp Khai báo mặt cắt để tính hợp lực Khai báo mẫu giá trị nút 10 Khai báo cách xác định khối lượng mơ hình 2.3 Gán đặc trưng tải trọng Gán đặc tính cho nút Gán đặc tính cho Gán đặc tính cho Gán nguyên nhân tác dụng cho nút Trang 04 04 04 04 04 05 05 06 09 14 14 15 15 16 16 16 16 16 26 26 27 29 29 29 30 30 33 34 35 36 37 37 38 39 41 41 41 42 44 45 Bài giảng SAP Khoa Xây dựng - Đại Học Duy Tân Gán nguyên nhân tác dụng cho Thay đổi tên nút phần tử 2.4 Phân tích chạy tốn kết cấu Thiết lập bậc tự hoạt động Tiến hành phân tích chạy tốn 2.5 Xem xuất kết nội lực Xem sơ đồ hệ lúc chưa biến dạng Xem tải trọng tác dụng vào hệ Xem sơ đồ biến dạng hệ Xem phản lực liên kết Xem nội lực Xem kết nội lực, chuyển vị dạng bảng giá trị Câu hỏi ôn tập chương 2…………………………………………………………… Chương 3: Ứng dụng SAP2000 để tính tốn kết cấu 3.1 Tính kết cấu hệ dầm ghép tĩnh định 3.2 Tính kết cấu dàn phẳng 3.3 Tính kết cấu dầm liên tục 3.4 Tính kết cấu khung phẳng nhiều tầng, nhiều nhịp 3.5 Tính kết cấu khung không gian nhiều tầng, nhiều nhịp VÍ DỤ TÍNH TỐN DẦM LIÊN TỤC BẰNG PHẦN MỀM SAP-2000 Câu hỏi ôn tập chương 3…………………………………………………………… Trang 45 48 50 50 50 51 51 51 52 53 54 54 55 56 56 56 57 58 62 64 101 Bài giảng SAP Khoa Xây dựng - Đại Học Duy Tân CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU Mục tiêu: Học xong chương I, sinh viên biết lịch sử hình thành phát triển chương trình SAP2000; chức phân tích thiết kế loại kết cấu cơng trình; biết phương pháp phân tích kết cấu SAP2000; biết hiểu khái niệm về: Hệ tọa độ sử dụng, phần tử thanh, nút, giao diện nút lệnh giao diện SAP2000 1.1 Giới thiệu phần mềm phân tích thiết kế kết cấu - Sap2000 Lịch sử hình thành Phiên chương trình mang tên SAP (Structural Analysis Program : Chương trình phân tích kết cấu) vào năm 1970, sau xuất SAP3, SAP-IV, SAP86, SAP90 gần SAP2000 V14.1 SAP2000 tích hợp chức phân tích kết cấu (tính phản lực, nội lực, chuyển vị, dao động ) phương pháp PTHH với chức thiết kế kết cấu (tính kiểm tra cốt thép kết cấu bê tông cốt thép chọn tiết diện kết cấu thép), SAP2000 bổ sung thêm loại kết cấu mẫu để việc vào số liệu cho toán nhanh Giao diện SAP2000 trực quan thực hồn tồn mơi trường Windows (SAP86 thực việc nhập liệu Dos, SAP90 nhập số liệu Windows tính tốn xem kết nội lực Dos) Hình 1.1 Màn hình khởi động SAP2000-V14 Khái niệm chung Phương pháp PTHH Phương pháp PTHH ứng dụng tính kết cấu với trợ giúp máy tính, đời vào năm 1970 Phương pháp dùng mơ hình rời rạc để lý tưởng hoá kết cấu thực Trang Bài giảng SAP Khoa Xây dựng - Đại Học Duy Tân Thực rời rạc hoá kết cấu cách chia kết cấu liên tục thành hữu hạn miền kết cấu gọi phần tử hữu hạn * Đối với hệ : phần tử hữu hạn * Đối với kết cấu : phần tử hữu hạn tam giác, chữ nhật v.v Sau rời rạc hoá, giả thiết phần tử hữu hạn nối với số điểm quy định (thường đầu góc phần tử) gọi nút Toàn tập hợp phần tử hữu hạn gọi lưới phần tử Số lượng phần tử ảnh hưởng đến số ẩn số tốn 1.2 Các tính phần mềm SAP2000 Sap2000 cung cấp nhiều tính mạnh để mơ hình tính tốn nhiều kết cấu thường gặp thực tế : Dầm, Khung phẳng, Khung không gian, Sàn, Dàn phẳng, Dàn không gian, Dầm đàn hồi (dầm móng băng), kết cấu vỏ mỏng (mái che, bể nước, xilô ), kết cấu khối (đê, đập ) Vật liệu tuyến tính đẳng hướng trực hướng, phi tuyến Tải trọng bao gồm lực tập trung nút, lực phân bố phân bố dạng hình thang thanh, tải trọng áp lực chất lỏng khí Tải trọng tác dụng tĩnh tác dụng động, có vị trí bất động di động Mơ hình tính khơng hạn chế số nút số phần tử dung lượng trống ổ cứng cịn nhiều Các phân tích cho tốn bao gồm : phân tích tĩnh, phân tích động (tính tần số dao động, tính nội lực động ) SAP2000 có phiên : + Bản phi tuyến (Nonlinear) : đầy đủ chức + Bản nâng cao (Advanced) : Thiếu chức phân tích phi tuyến + Bản chuẩn (Standard) : Thiếu chức phân tích phi tuyến, mơ hình tính giới hạn số nút