TH ô C HÀNH PH ª N M Ä M SAP 2000s923fc3b41d71915d.jimcontent.com/download/version/1346118894/mo… · Tài li Ou nghiên c qu Sap2000 Tham kh +o và hi Ou ÿính Th.S Nguy Mn

Tài li u nghiên c u Sap2000 Tham kh o và hi u ính Th.S Nguy n Phú Th----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------Tr ng Cao ng c Trí à N ng 1 Khoa Xây D ng

TH C HÀNH PH N M M SAP 2000

A. CÁC V N C B N1. Nh ng khái ni m c b n1.1. S k t c u - s tính1.1.1. Nút (Node)

a/ V trí c a nút:• i m liên k t các ph n t .• i m thay i v c tr ng v t li u.• i m c n xác nh chuy n v & m có chuy n v c ng b c.• i m xác nh u ki n biên.• T i tr ng t p trung (tr t i tr ng t p trung trên Frame).• Kh i l ng t p trung.

b/ Khai báo nút trong SAP:• Các nút c t o t ng khi t o ph n t .• S hi u nút c gán t ng.• Có th thêm nút t i v trí b t k .• H to cho nút có th l y m c nh theo h to t ng th ho c h to

riêng c a nút.• Nút có các lo i h to riêng cho: liên k t, b c t do, l c t p trung, kh i

ng t p trung…c/ B c t do c a nút:

• M t nút có 6 b c t do: U1, U2, U3 (th ng); R1, R2, R3 (xoay).• Chi u d ng quy c c a các b c t do t ng ng v i 6 thành ph n trong h

to t ng th .• B c t do tính toán (DOF = Degree of Freedom): S b c t do tính toán c a

m i nút có th h n ch theo t ng lo i s (Analyze – Option Def).• B c t do nào không có t i tr ng, liên k t hay u ki n biên thì SAP t ng

b qua b c t do ó.d/ M t s i t ng khác liên quan n nút:

• Các l c t p trung có th khai báo t i nút (Joint Load).• Khai báo kh i l ng t p trung t i nút (Mass).• Khai báo các m u t i tr ng t i nút( Joint Pattern).

e/ Các k t qu phân tích nút:• Các chuy n v t i nút.• Các ph n l c t i nút.• Các l c liên k t t i nút (Forces).

1.1.2. Ph n t : có 4 lo i ph n ta/ Ph n t thanh (Frame)Là m t n th ng bi u di n tr c c a các c u ki n có 2 nút ký hi u là i và jBi u di n cho các k t c u d m, dàn, khung 2D ho c 3D.M i thanh có m t h to a ph ng riêng mô t các i l ng c a ti t di n, t itr ng và k t qu n i l c :

M c nh: tr c 1 ( ) theo tr c thanh t i n j, tr c 2 (tr ng), tr c 3 (xanh) h pv i nhau theo quy t c bàn tay ph i (hay quy t c v n inh c). N u so sánh v i hto êcác thì:



§ Tr c 1 t ng ng v i tr c X,§ Tr c 2 t ng ng v i tr c Y,§ Tr c 3 t ng ng v i tr c Z.

Góc to ph n t : Khi i chi u tr c 1, n u xoay tr c 2 và 3 m t góc quanhtr c 1: Góc là d ng n u chi u xoay t 2 n 3 và ng c l i là âm.

• Thanh coi là th ng ng n u góc nghiêng v i tr c Z không quá 10°.• Khi v các ph n t nên theo tr t t t trái sang ph i, t d i lên trên.• Thanh có th có ti t di n không i (Primastic) ho c thay i (Non- Primastic).• Thanh có th có các lo i liên k t khác nhau t i các nút (Release, Regid)• Các c tr ng hình h c c a ph n t thanh: (do ch ng trình t tính n u dùng các

ti t di n m u c a SAP)+ Section modulus : mô men ch ng u n+ Plastic modulus: mô men d o+ Radius of Gyration: bán kính quán tính

• Các lo i t i tr ng tác d ng lên ph n t thanh:+ T i tr ng t p trung trên ph n t+ T i tr ng phân b ( u ho c không u)+ Tr ng l c, t i tr ng b n thân+ T i tr ng nhi t+ T i tr ng ng su t tr c+ T i tr ng ng (Response Spectrum & Time history)+ T i tr ng di ng

• N i l c c a ph n t thanh: 6 thành ph n: P, V1,V2, T, M22, M33. V i bài toánph ng ch có 3 thành ph n: P,V2, M33.

b/ Ph n t v (shell)• Có th có 3 ho c 4, là m t ph ng trung bình c a các k t c u lo i t m, v , b n,…

c khai báo qua chi u dày c a ph n t .• Có các lo i: (Type)

+ Membrane: ph n t màng ch u kéo (nén), chuy n v trong m t ph ng vàxoay quanh tr c vuông góc v i m t ph ng ph n t .+ Plate : ph n t t m ch ch u u n:( 2 chi u trong m t ph ng và ngoài m tph ng), chuy n v theo ph ng vuông góc v i m t ph ng.+ Shell: ph n t v không gian có th ch u c kéo, nén, u n.

• H to riêng c a ph n t là: 1 ( ), 2 (tr ng), 3 (xanh): tr c 1 và 2 n m trongm t ph ng, tr c 3 luôn vuông góc v i b m t ph n t .

+ Theo m c nh, tr c 3 h ng ra ngoài màn hình ho c theo ph ng Z+ C ng có th s d ng góc ph n t nh ph n t thanh.

• Các lo i t i tr ng tác d ng lên ph n t v :+ T i tr ng t p trung t i các nút+ T i tr ng phân b u+ Tr ng l c, t i tr ng b n thân+ T i tr ng nhi t+ T i tr ng áp l c: có h ng vuông góc v i ph n t (Surface Presure), t i

tr ng thay i theo các m nút (Joint Pattern) dùng cho áp l c n c ho c t ngch n.

• N i l c:+ Có th có k t qu n i l c ho c ng su t t i các nút và theo ph ng chính



+ Có các l c d c theo các tr c F11, F12 và mô men u n M11, M12…t i các mnút c a ph n t .+ K t qu ng su t cho tai các nút c th trên, th d i c a ph n t .

c/ Ph n t kh i ph ng (Plan Asolid):- Có th có t 3 n 9 nút, là m t ph ng trung bình c a ph n t , cho các k t c u t m,ng ê ch n…ch u t i tr ng i x ng tr c, bi n d ng ph ng và ng su t ph ng.

d/ Ph n t kh i 3D (solid): 9 nút, dùng cho các k t c u kh i ch u t i tr ng 3 chi u.

1.1.3. Liên k t: có các lo i liên k t sau:• Liên k t t i giao m c a các ph n t (nút)• Liên k t n i t• Ràng bu c chuy n v

a/ Liên k t c ng (Restraints)• Chuy n v theo ph ng các b c t do mà nút gán b ng 0, t ng ng v icác

thành ph n ph n l c c a nút ó.• Các thành ph n gán Restraints có th có chuy n v c ng b c theo lo i t i

tr ng Displacement Load( chuy n v c a các b c t do có giá tr b ng chuy nv c ng b c, chuy n v này c ng gây ra n i l c trong mô hình).

• Liên k t Restraint m b o cho mô hình khác b bi n hình. N u k t c u b bi nhình, ch ng trình s thông báo “ Structure to be unstable”.

b/ Liên k t àn h i (Spring)• C ng có các thành ph n chuy n v :

o Translation U1, U2, U3 = UX, UY, UZo Rotation R1, R2, R3 = RX, RY, RZ

• c ng c a g i liên k t có giá tr h u h n• Giá tr chuy n v c a liên k t h u h n và ph thu c vào g i àn h i• Ph n l c g i là ph n l c àn h i• Lo i c ng ph i m b o cho k t c u không b bi n hình• G i àn h i c ng có th ch u các chuy n v c ng b c và ph n l c àn h i

b ng t ng ph n l c c a 2 chuy n v• Không khai báo liên k t nút Restraints trùng v i Spring

c/ Ràng bu c chuy n v :(Constraints)• mô hình làm vi c úng v i tính ch t th c c a nó và không b bi n hình• Có các ki u Constraints :Body, Plan, Diaphragm…• Gi m s ph ng trình và kh i l ng tính toán.

1.1.4. T i tr ng:• T i tr ng t nh là t i tr ng không thay i theo th i gian: t i tr ng b n thân, t i

tr ng t p trung, t i tr ng phân b , áp l c gió…• T i tr ng ng : là t i tr ng thay i theo th i gian: t i tr ng ng t, gió

ng, sóng bi n, t i tr ng xe di ng trên c u.1.2. H to :

• H to t ng th (Global) có th là h to các (kí hi u X, Y, Z) ho ch to c u, tr (Z, R, θ).

• H to riêng (Local) kí hi u 1,2,3 cho các lo i ph n t (tr ph n t Solidtheo h to t ng th ).

* c m:



o Ch có m t h Global nh ng có th có nhi u h to con so v i h to t ngth .

o M i h to con có th có nh ng thu c tính riêng nh h l i, g i th vi n m u,n v và có th hi n theo t ng h con.

o H to Global dùng vào d li u và hi n k t qu cho nút, l c nút, liên k t, t itr ng t p trung, t i tr ng phân b , ph n l c, chuy n v g i t a và chuy n v nút.

o H to riêng dùng vào d li u cho ph n t , t i tr ng trên ph n t , hi n n il c c a ph n t …

1.3. n v• Nên ch n n v tr c khi thao tác v i quá trình thi t l p s k t c u.• Có th dùng nhi u h n v khác nhau cho d li u khác nhau trong m t s k t

c u.• Các h n v s c ch ng trình t ng quy v m t lo i.• K t qu a ra theo m t h n v chung (h khai báo u tiên).

1.4. Nh ng b c chính khi th c hi n phân tích k t c u1.4.1. Thi t l p s k t c u

• Xây d ng h l i ho c ch n th vi n m u• Khai báo v t li u• Khai báo các c tr ng hình h c (ti t di n, chi u dày…)• V ph n t• Gán ti t di n cho ph n t• Khai báo liên k t n i t• khai báo các tr ng h p t i tr ng• Gán t i tr ng cho ph n t i v i t ng tr ng h p t i tr ng: t i tr ng b n thân, t i

tr ng nút, t i tr ng t p trung, t i tr ng phân b u, t i tr ng phân b không u…• T h p t i tr ng

1.4.2. Phân tích k t c u:• Ch n ki u k t c u: dàn, khung, v …• Khai báo m t s tham s c n thi t (tham s tính, in, ho c tham s ng)• Th c hi n phân tích (ch y ch ng trình)

1.4.3. Xem k t qu

2. Gi i thi u v giao di n c a SAP20002.1. Màn hình chung:

Giao di n ho c a SAP2000 c dùng kh i t o mô hình, phân tích k tc u…thi t k và hi n th . Bao g m các thành ph n:

• Main Window : bao g m toàn b giao di n ho . C a s này có th di chuy n vtrí, phóng to, thu nh ho c óng l i b ng các thao thác thông th ng c aWindows. T i mép trên bên trái c a s cho bi t tên c a ch ng trình và lo i k tc u ang làm vi c.

• Menu Bar: ch a các menu con mà t ó có th truy c p vào m i ch c n ng c ach ng trình.

• Main Toolbar: bao g m các ch c n ng, các thao tác hay dùng, giúp ng i dùng cóth truy c p nhanh. Ch y u trong thành ph n này là các ch c n ng hi n th (view,



zoom…). T t c các ch c n ng c a thanh công c này có th truy nh p t dòngmenu.

• Floating Toolbar: g m các thao tác thông d ng, ch y u là các ch c n ng dùng thi t l p mô hình, cho phép truy c p nhanh. T t c các ch c n ng c a thanh côngc này có th truy nh p t dòng menu.

• Display Windows: là m t vùng r ng trên màn hình hi n s hình h c, các ctr ng ti t di n, t i tr ng,…c ng nh các k t qu sau khi phân tích và thi t k .Trong vùng này có th m 1 ho c 4 c a s cùng m t lúc. M i c s có th ch n

i m nhìn và cách hi n th k t c u khác nhau. Ví d có th m c 4 c a s , trongó c a s th nh t hiên th s ch a bi n d ng, c a s th 2 hi n th m t tr ng

h p t i tr ng nào ó, c a s th 3 hiênt th m t s chuy n v nào ó c a k tc u khi ã tính toán và c a s th 4 hi n các t l ng su t thi t k . C ng có thm 3 c a s hi n m t b ng, m t c a s hi n m t ng và c a s còn l i hi n hìnhchi u ph i c nh c a k t c u…Tuy nhiên, t i m i th i m, ch có 1 c a s là

ang ho t ng và các tác ng ch có hi u qu trong c a s này. Có th thay im t c a s b t k thành c a s ho t ng b ng cách nh n vào m t m b t ktrong c a s ó.

• Status Line: cho bi t các thông tin v tr ng thái hi n t i. phía ph i c a dòng cóm t h p nh hi n và th y i h n v ang dùng, to hi n th i c a con tr vàcác i u khi n ho t ng trong tr ng h p hi n các bi u chuy n v ho c cácdao ng.

2.2. Thanh Menu• Ch a t t c các h p tho i và các câu l nh c a SAP2000• vào các l nh, i t menu chính→ menu con→ h p ho i:

o Check box: ch n m t ph ng áno List box: ch n m t giá tr trong s các giá tr li t kêo H p giá tr : a vào m t giá tr c th

• M t s l nh có th có tr ng thái On – Off liên hoàn2.2.1. Các thao tác v i File

• Open – Save – Save as – Close: các ch c n ng thông th ng nh m , l u, óngfile.

• New Modal: b t u m t mô hình m i qua vi c khai báo h l i g i nh m t thvi n b ng cách s d ng m t trong nh ng k t c u ã thi t l p s n do ch ng trìnhcung c p. Các k t c u này có d ng n gi n và u nhau v kích th c. Chúng cóth là giàn, khung ph ng, khung không gian, v tr , v c u…Ng i s d ng cóth dùng m t ho c ghép n i nhi u k t c u m u v i nhau t o thành m t k t c um i cho mình ho c d a trên nh ng mô hình này bi n i cho phù h p v i k t c uth c mong mu n. Khi g i th vi n m u theo ch c n ng này th ng k t c u ct o có kích th c là u nhau theo m t ph ng. Tu thu c lo i k t c u, ch ngtrình s h i m t s thông tin c n thi t nh s nh p, s t ng, kho ng cách gi a cácnh p, t ng…

• Import: nh p m t t p d li u t m t ch ng trình khác (SAP90, SAP2000V-7,Auto CAD, các t p c s d li u theo c u trúc c a Access, Excel…) vàoSAP2000.

• Export: xu t ra t p d li u vào c a SAP2000 d i d ng . S2K (là t p d li u vàochu n gi ng nh vi t tr c ti p b ng file text, ng i dùng có th m ra xem và s ach a tính toán l i), ho c d i d ng .DXF, MDB, XCL, TEXT…



• Set Default file Parths: khai báo th m c m c nh khi c t các t p c a SAP2000.• Print: Các ch c n ng in n• + Print Setup for Graphics: cài t m t s tham s khi in nh s dòng trên m t

trang, lo i máy in, tên c a d án…• + Print Graphics: in tr c ti p các hình v ang hi n trên màn hình ra máy in• + Print Table: in các d li u vào, các k t qu ã tính ra máy in d i d ng v n b n

ho c các c s d li u khác.• Custom Report Writer: t ch c báo cáo trên các c s d li u c a SAP2000

cung c p: b ng d li u (vào, ra), các l i chú gi i, tiêu , hình nh…• Modify/ Show Project Information: xem và thay i các thông tin chung c a d

án (mô hình ) ã ch y trên SAP2000 nh tên công ty, ng i tính, tên kháchhàng…

• Modify/ Show Coments and Log: a thêm vào các l i chú gi i (Text ) vào cácfile v n b n ã có c a SAP2000.

• Show Input/ Output text file: Xem các t p c s d li u vào, k t qu ra c aSAP2000 d i d ng Text.

2.2.2. Các thao tác v i EditCh c n ng này dùng trong quá trình thay i mô hình. H u h t các thao tác c a Edit

tác ng t i m t ho c nhi u i t ng v a ch n. Các thao tác này n m trong menu Edit.Tr c khi dùng các thao tác này, ph i l a ch n các i t ng c n tác ng (nút, ph n t ,liên k t…).

M t s ch c n ng c b n:• Undo, Redo: cho phép hu ho c quay l i các thao tác v a làm.• Cut, Copy, Paste, Delete: dùng c t, sao chép, dán, xoá m t nhóm i t ng

trong quá trình t o l p s k t c u.• Add to Model Form Template: n i m t k t c u trong th vi n c a SAP2000 v i

m t mô hình ã có.• Interactive DataBase Editing: s a ch a các d li u a vào qua các b ng d

li u. Các d li u m i c c p nh t ngay vào mô hình n u ch p nh n (apply) cácd li u này. Trong quá trình s a ch a, SAP2000 cung c p các ch c n ng saochép, xoá, s a thu n ti n và ôi khi hi u qu h n bi n i tr c ti p trên ho .

• Add Grig at Selected Point: thêm các ng l i t i các m ánh d u ã l ach n, ng l i này có th theo m t trong 3 tr c c a h to b t k .

• Replicate: cho phép t o ra m t b n sao c a m t nhóm i t ng nào ó(nút, ph nt ) t m t b n g c và cho phép chuy n n v trí m i b ng ph ng pháp t nh ti nho c quay theo các tr c. Có 3 ki u:

o Linear: sao chép m t s i t ng nv trí m i (có s gia theo c 3ph ng) v i s l ng tu ý.

o Radial: t o ra m t s b n copy và cho phép xoay quanh m t tr c nào óv i m t góc b t k

o Mirror: t o m t b n sao i x ng qua m t m t ph ng nào ó và có th d chchuy n n m t v trí b t k .

• Extrude: t o ra các i t ng d ng kh i 3D t m t s d ng phân tích ban u c aSAP2000 nh Line, Area.

• Move: di chuy n m t s thành ph n c a k t c u nh nút, ph n t … n v trí m itrong mô hình.



• Merge Jiont: h p các nút lân c n nhau theo m t dung sai nào ó do ng i dùngkhai báo (có th dùng n i 2 mô hình c l p nhau thành m t mô hình m i) ho cs a ch a các sai sót trong quá trình thi t l p mô hình.

• Divide Frame: tách m t ph n t thành nhi u ph n t m i, có th b ng nhau ho cng gi m u. Trong quá trình tách, ch ng trình t thêmvào các nút t i nh ng v

trí c n thi t• Break: khi trong mô hình có nhi u ng giao nhau, dùng ch c n ng này s phân

nh các ph n t t i các giao m và thêm vào các nút, tên thanh c n thi t.• Mesh Curved Frame/ Cable: t o m t cung tròn qua các u c a ph n t thanh

(t thanh th ng thành cong qua m t s cách nào ó. ph n t thanh b xoá và cungtròn c chia thành nhi u ph n t sau khi t o).

• Joint Frame: cho phép n i các thanh ã l a ch n thành m t ph n t và b i cácnút không c n thi t trong quá trình n i.

• Trim/ Extend Frame: ch c n ng này c ng gi ng nh AutoCAD s ch t b t cáco n th ng t 2 u c a thanh.

• Mesh Area: Chia nh các ph n t shell thành m t l i theo hai ph ng• Mesh Solid: chia u các ph n t Solid thành các ph n t nh h n.• Disconect: tách các ph n t quanh nút chung thành m i ph n t có m t nút c

l p, t thêm vào tên các nút t ng ng( có th s d ng ch c n ng này Realeaseho c Constraint, Restrain).

• Connect : Dùng n i các nút c a các ph n t t i cùng m t v trí có tên khác nhauthành m t nút chung,các nút th a t lo i b (ng c l i c a quá trình Disconect).

• Show Duplicates: ch c n ng này dùng hi n ( i màu) các ph n t trùng nhau.Sau ó có th xoá ho c nh p l i các nút ho c ph n t gi ng nhau (trùng tên).

• Merge Duplicates: ng c l i v i Show Duplicates.• Change Lable: thay i l i cách ánh s nút, ph n t theo m t t h p m i g mcó

ch ho c s , có th ánh theo tr t t h ng X,Y, Z tu ch n.2.2.3. Các thao tác v i View

• Set 2D – 3D view: hi n th 2 chi u là hi n k t c u trong m t m t ph ng song songv i m t trong 3 m t ph ng X-Y, X-Z ho c YZ c a h to chung, ch th y ccác i t ng trong m t ph ng ó. Hi n th theo không gian 3 chi u có th th ytoàn b k t c u t m t m nhìn ã ch n. Các i t ng nhìn th y không b h nch b i m t m t ph ng nào. H ng nhìn khai báo qua 2 góc, m t góc trong m tph ng ngang góc kia t phía trên nhìn xu ng m t ph ng ngang.

• Perspective: nhìn ph i c nh, luôn cho m t c m giác th c và hình nh rõ h n vchi u th 3. Có th chuy n i d dàng t Perspective sang 2D – 3D View vàng c l i.

• Zoom: th hi n rõ m t vài k t c u nào ó ho c hi n toàn b k t c u. Zoom Outa k t c u r i xa màn hình (thu nh ), ng c l i là Zoom In. Ch Zoom có tht s gia và thay i nó. Zoom Window ch hi n k t c u n m trong c a s ch n.

C a s này khai báo b ng cách ánh u 2 góc c a c a s và di chuy n chu t trênmi n ánh d u.

• Pan: cho phép di chuy n k t c u và trên màn hình ch hi n nh ng ph n n m trongc a s khai báo.

• Set Limits: khai báo m t c a s qua các giá tr hai góc c a s g i là gi i h n trênvà gi i h n d i. Ch nh ng ph n k t c u n m trong c a s này m i hi n th c



và các hi u qu c a Pan, Zoom…. ch tác ng trong c a s này.• Set Display Option: khai báo các tham s có liên quan n các lo i nút, ph n t ,

liên k t…. hi n trên s k t c u nh : Label, Element, Axis, Restraint…2.2.4. Các thao tác v i Define

• Materials: ch c n ng này cho phép khai báo m i nhi u lo i v t li u khác nhauho c thay i, hu các nhóm ã có. i v i m i lo i v t li u có th t m t tên và

a và các tham s E, W, M, α…và m t s tham s khác cho quá trình thi t knh ng su t ch y c a thép fy, c ng kéo nén c a bê tông.

• Frame/Tendon/Cable Sections: khai báo các lo i ti t di n (m t c t) c a ph n tthanh.

• Area Sections: t ng t nh Frame Sections, chú ý n:o Section name: t têno Type: lo i ph n t , có Shell, Membrene, Plateo Thickness: chi u dày ph n to Material: ch n lo i v t li u.

• Link/Support Properties: khai báo ti t di n cho ph n t NL Link - gi ng ph n tFrame

• Coordinate System/ Grid: ch c n ng này có th :o T o h to m i (h to riêng)o Thêm, s a, b t các dòng l i theo ph ng X, Y, Z c a m t l i ã có. V

trí m i c a l i có th trong các tr ng thái Hide, Glue.§ Hide All Grid Line: không hi n th các ng l i§ Glue Joint to Grid: tr ng thái On, các nút s luôn thay i cùng

v i s thay i c a các dòng l i (d n n ph n t có th thay itheo).

• Joint Constraints: khai báo các ràng bu c v i nút.• Joint Patterns: t o ra các m u cho nút (ch khai báo tên, không a vào giá tr ).

Các m u này sau này có th dùng gán cho m t nhóm nút nào ó và s d ng tênc a nhóm gán t i tr ng cho các nút ó.

• Groups: t o s n các tên nhóm. Các nhóm này có th dùng gán cho m t nhómph n t nào ó và s d ng tên c a nhóm thay cho l a ch n ph n t trong quá trìnhgán ti t di n, t i tr ng, …cho các ph n t ó.

• Load Cases: khai báo các tr ng h p t i tr ng t nh, bao g m:o Load name: Tên tr ng h p t i tr ng.o Type: lo i t i tr ng: ho t t i, gió…o Self Weight Multiplier: h s t i tr ng b n thân, áp d ng cho toàn b

tr ng h p, có th thêm, s a, xoá các tr ng h p.• Bridge Load: khai báo các tham s tính cho bài toán c u nh Lane, Vehicle…• Functions: khai báo các t i tr ng ng nh Time History và Reasponse Spectrum• Analysis Cases: khai báo các tr ng h p c n phân tích trong quá trình ch y

SAP2000.• Combinations: khai báo các t h p t i tr ng

o Cho phép thêm, thay i, xoá m t t h p nào óo Khai báo các tham s c liên quan n t h p

2.2.5. Các thao tác v i Draw• Set Select Mode: chuy n t ch v ph n t sang ch ch n ph n t .• Set Reshape Element Mode: cho phép thay i hình d ng và v trí c a các ph n



t ã có trong k t c u b ng cách dùng chu t kéo n v trí nào ó, kích th c ho cng ph n t có th thay i ho c không thay i. N u di chuy n các dòng l i

thì các ph n t trên s di chuy n theo (khi l i không khoá và ang ch GlueJoint to Grid).

• Draw Special Joint: các nút thông th ng t sinh ra t i các u ho c góc c aph n t . dùng ch c n ng này thêm các nút vào nh ng v trí b t kì t i nh ng n inh n chu t.

• Draw Frame/Cable/Tendon: t o ra các ph n t b ng cách ánh d u v trí hai uthanh trên màn hình ho c t i các nút l i

• Draw Frame/Cable/Tendon: v nhanh các ph n t b ng cách ánh d u m t mb t k trên c nh l i.

• Snap: tr ng thái On, và ch truy b t m theo các ki u khác nhau nh t inút, u các ph n t , các m giao nhau…

• New Label: ánh s l i tên c a m t s nút, ph n t theo ý mu n ho c thay i tênnút, ph n t v i m t s thông s sau: thêm ti p u ng , thay tên, tên c dánhv i m t s gia nào ó…

2.2.6. Các thao tác v i SelectCh c n ng này khai báo m t nhóm i t ng s cho dùng các thao tác ti p theo.

SAP2000 dùng khái ni m “ Noun Verb” - ch n tr c, trong ó có th u tiên t o ra m tt p ch n (b ng cách nh n tr c ti p vào các i t ng) và sau ó th c hi n các thao táctrên t p ch n ó. Các thao tác c n thi t th c hi n trên m t t p ch n tr c bao g m cácthao tác: gán, s a i d li u, hi n th , in n…

ch n i t ng ph i t ch ng trình vào ch Select b ng cách nh n m t trongcác nút c a thanh công c di ng. c ng có th ch n m t hành ng b t k t menuSelect ho c Display a ch ng trình vào ch ch n. Có th ch n i t ng theom t trong các cách sau:

• Point: ch n các i t ng n, ch chính xác các i t ng• Window: ch n i t ng b ng cách v m t c a s quanh i t ng ch n• Crosing: ch n i t ng b ng cách v m t ng th ng i qua các i t ng ch n• Group: ch n các i t ng trong cùng m t nhóm• Ch n các i t ng có cùng lo i c tr ng nào ó: cùng m t ph ng (XY, XZ, YZ

plane), cùng lo i m t c t…F Trong ch ch n, nút trái chu t dùng ch n i t ng, nút ph i

dùng tra c u các c tính c a i t ng. M i thao tác (tr v ) cóthth c hi n khi ch ng trình dang ch ch n.

2.2.7. Các thao tác v i AssignCh c n ng này dùng gán các c tr ng v t li u, m t c t ngang, t i tr ng ( ã

khai báo tr c ó) cho m t nhóm các i t ng ã ho c v a ch n. Các thao tác này l yt menu Asign ho c thanh công c d i, bao g m:• Trong quá trình l p s hình h c:

o Joints(nút): gán các liên k t ràng bu c, g i àn h i, kh i l ng t p trung quyi, h to riêng…

o Frame/Cable (ph n t thanh): gán các c tr ng m t c t, h to riêng, gi iphóng liên k t, v trí c n a ra k t qu , vùng c ng và t i tr ng.

o Area, Solid, Link: gán các c tr ng m t c t, h to riêng và t i tr ng.o Gán các giá tr c a các m u cho các nút trong các tr ng h p khai báo t i tr ng

nhi t và t i tr ng áp l c.



F Có th gán các ch c n ng trên cho t ng i t ng ho c các i t ngtrong m t nhóm. Nguyên t c cung là ch n i t ng sau ó ch n tênc a các c tr ng

• Trong quá trình gán t i tr ng:o Joint Load: gán t i tr ng t p trung, chuy n v c ng b c t i núto Frame Load: gán t i tr ng cho các ph n t thanh bao g m:

§ Gravity: khai báo h s tr ng l c§ Points: t i tr ng t p trung trên ph n t§ Distributed: t i tr ng phân b trên ph n t ( u ho c không u)§ Termerature: gán ccs t i tr ng nhi t§ Pretress: gán t i tr ng ng su t tr c cho các ph n t thanh ã ch n.

Trong ph n này không mô t t i tr ng mà ch khai báo tr ng h p nàoch u t i và h s c a t i tr ng ng su t tr c.

o Area Load: gán t i tr ng cho ph n t v :§ Gravity: khai báo h s tr ng l c§ Uniform: gán t i tr ng phân b cho ph n t§ Serface Pressure: khai báo t i tr ng áp l c m t cho các ph n t t m,

v …- Load Case: khai báo tr ng h p t i tr ng.- By Element: khai báo giá tr l c tác ng vuông góc v i b m t ph n

t và phân b trên c b m t ph n t .- By Joint Pattern: khai báo tên m u ã có và h s- Option: add, modify, delete.

o Joint Pattern: khai báo d ng c a m u t i tr ng qua các nút (h s A, B, C)o Solid Load: khai báo t i tr ng Solid.

2.2.8. Các thao tác v i AnalyzeSau khi ã kh i t o xong mô hình k t c u b ng các thao tác trên, có th phân tích mô

hình tính toán k t qu chuy n v , ng su t, ph n l c…Tr c khi phân tích s , có th l a ch n các ki u phân tích t menu Analyze bao

g m:• Lo i k t c u phân tích ( a vào UX, UY, UZ, RX, RY, RZ: các b c t do b gi ).• Lo i k t c u: trong ph n này có s n 4 lo i k t c u:

o Khung không giano Khung ph ng (X-Z)o D m l i (X - Y)o Giàn không gian

• Degree of freedom: dùng các mã c a các b c t do khai báo cho m t ki u k t c ub t k không thu c 4 k t c u m u trên.

• Run : th c hi n tính toán k t c u. ch ng trình c t mô hình trong m t t p c s dli u c a SAP2000, sau ó ki m tra và phân tích mô hình. Trong quá trình ki m tra vàphân tích, trên c a s chính xu t hi n nh ng thông báo c a quá trình phân tích kthu t. Khi phân tích xong, có th xem l i các thông báo trong quá trình ch y ch ngtrình. Nh n OK óng c a s chính sau khi k t thúc quá trình xem các thông báonày.

2.2.9. Các thao tác v i DesignThi t k là quá trình ki m tra các ph n t thép ho c bê tông theo các tiêu chu n

khác nhau. quá trình này ch c th c hi n sau khi phân tích k t c u.



Các ph n t thanh b ng thép có th có m t c t ngang có tr ng l ng t i thi u cl y t ng t m t nhóm trong các m t c t ngang ã khai báo trong ch ng trình. K t c usau khi thi t k có th c tính toán và ki m tra l i.2.2.10. Các thao tác v i Display

• Show Underformed Shape: hi n d ng hình h c c a k t c u khi ch a b bi nd ng.

• Show Loads: hi n s t i tr ng cho t ng tr ng h p t i tr ng c a nút, ph n t :o Joint: hi n s t i tr ng c a nút.o Frame: hi n t i tr ng trên ph n t thanh: Force, Moment, Gravity,

Temperature, Gradient…o Shell: hi n t i tr ng trên ph n t v : Gravity, Uniform, Presure,

Temperature…• Show Pattern: hi n các m u t i tr ng (trong tr ng h p t i tr ng áp l c m t và

nhi t)• Show Lanes: hi n các d li u v Lane, l ch tâm và các dãy ph n t Lane.• Show Deform Shape: hi n các bi u chuy n v c a t ng tr ng h p t i tr ng.• Show Mode Shape: hi n các dao ng.• Show Element Forces/ Stress: hi n các bi u n i l c và ng su t c a các ph n

t (có th kèm theo c giá tr ) ng v i t ng tr ng h p t i tr ng.• Show Influence Lines: hi n các bi u ng nh h ng.• Show Definite Data Table: hi n các b ng d li u a vào (d ng text) g m các d

li u v d ng h u h n, t i tr ng, liên k t…• Show Analysis Results Table: hi n các b ng d li u k t qu phân tích k t c u

(d ng text).• Show Design Results Table: hi n các b ng d li u k t qu thi t k (d ng text).• Show All Table Type: hi n t t c các b n d li u vào ra.

2.2.11. Các thao tác v i Option (m t s cài t ban u và l c ch n)• Preference: cài t m t s tham s có s n cho ch ng trình:

o Dimensions/ Tolerances: các tham s v kích th c nh dung sai c aSnap, Select, Font c a các ch trên hình v …

o Steel Frame Design: các tham s c a thép nh tiêu chu n thi t k , các t pch a các m t c t, tham s cho các tr ng h p tính theo ph và hàm th igian.

o Concrete Frame Design: các tham s c a bê tông nh các tiêu chu n thi tk , h s gi m b n…

• Color: cài t màu s c hi n th cho các nút, ph n t , màu n n…• Window: l a ch n s c a s hi n th và ki u c a s .

2.3. Gi i thi u v h l ii là h ph tr , h tr trong quá trình t o l p s hình h c. L i có th 2 ho c 3

chi u, c t o g n gi ng v i s k t c u.Có 2 lo i h l i:

• Theo to các: khai báo s kho ng l i (Nunber of Grid Spaces) và l nm i kho ng theo 3 tr c X,Y, Z (Grid Space).

• Theo h to tr : khai báo s ng tròn ng tâm, s góc chia, s kho ng chiatheo ph ng Z và giá tr c a 3 tham s trên.

• Các b c thao tác khi t o l i:



o T o ra m t h l i u: File → New Modal → Ch n lo i l i → Khaibáo

o Ch nh s a các b c l i cho phù h p: Nh n Edid Grid ho c t MenuDefine → Coordinate System/ Grids → Modifine/Show System.



3. Thi t l p s và tính toán k t c u h thanhT o l p k t c u

3.1.1. Mô hình s tínhTrong SAP2000 có m t h th ng th vi n m u phong phú t o s n các k t c u h

thanh, v ... t o k t c u này, ng i s d ng ch n lo i s k t c u và sau ó cung c p các giá tr

cho m t tham s c th mà s òi h i. Tu theo các d li u này có th có các d ngkhác k t c u khác nhau3.1.2. khai báo v t li u (Define → Material)

Có 3 lo i v t li u m u là bê tông, thép và b t k , m c nh luôn l y là Steel. N u giátr không phù h p thì ph i thay i. thay i các giá tr m c nh v d ng c tr ngv t li u c a SAP2000: vào Option → Preferences khai báo cho các giá tr s hi n i v iSteel, Concrete, Aluminum; ho c Frame/ Cable → Frame Property Modifier thay i chocác nhóm m i khai báo.3.1.3. khai báo các lo i ti t di n: Define → Frame/Cable → Section

khai báo các ti t di n trong SAP2000 có th dùng m t trong các ki u:• L y các ti t di n có s n trong các t p c a SAP2000: Define → Frame/Cable

→ Section → Import Wide Flange ( i v i thép có th theo tiêu chu n c aM - AISC, Canada – CISC, Anh …) b ng cách ch n các t p *.pro sau ó ch nki u thép (thép góc, hình L, T,…)trong tr ng h p này không ph i khai báokích th c ti t di n.

• Ch n m t trong s các ti t di n có hình d ng c a SAP2000 ã có s n nh ti tdi n ch nh t, tròn, T, U, C…( i v i bê tông), trong tr ng h p này ch c n



khai báo m t s kích th c t i thi u nh chi u cao, chi u r ng… mà SAP2000yêu c u. tu theo kích th c a vào mà có các d ng hình h c khác nhau. khai báo cho các ti t di n này vào: Define → Frame Properties → AddRectagular…

H p tho i khai báo ti t di n:

• Ngoài ra, ng i dùng có th t thi t k m t ti t di n b t kì khi ch n AddSD Section.

3.1.4. V ph n t : Draw → Draw Frame/Cable/Tenden ch n ch c n ng v , có th g i l nh t thanh menu ho c t bi u t ng trên thanh

công c :• Có th v ph n t thông th ng ho c v nhanh (Quick Draw)



• Nên th ng nh t h ng c a các ph n t trong quá trình v (t d i lên trên, ttrái qua ph i)

• T n d ng ch c n ng bi n i i t ng nh Coppy, Move, Delete, Device,Replicate… trong quá trình t o ph n t . có th hi n c các s hình h c c a k t c u ã t o, dùng các ch c n ng:

• 3D View (hi n các hình v không gian)• 2D XY, XZ…(hi n t ng m t ph ng )• N u có h l i, có th di chuy n m t ph ng theo các dòng l i ↑↓• xem k t c u theo m t s thông s cài t dùng View → Set Display Option

• xem các thông s c a ph n t hay nút ang hi n hành trên mô hình, nh n vàoi t ng và chu t ph i:



3.1.5. Gán ti t di n cho ph n t :• Asign → Frame/Cable/Tendon → Frame Sections• Ch n ph n t mu n gán dùng các ch c n ng c a Select• M h p tho i Assign → Frame/Cable/Tendon → Frame Sections• Ch n ti t di n c n gán ( ã có) trong danh sách bên trái

3.1.6. khai báo liên k t: Assign → Joint → Restraint• Ch n các nút c n gán liên k t n i t• M h p tho i Assign → Joint → Restraint, ch n lo i liên k t c n gán.

3.1.7. khai báo các tr ng h p t i tr ng: Define → Load Case• Tr ng h p t i tr ng là các ph ng án t i khác nhau, c l p t ó só th

dàng a vào các t h p t i tr ng. tr ng h p t i có th chia nh tu ý, m i tr ngh p có m t h s riêng i v i t i tr ng b n thân (Self Wieght Mutiplier), m c nhc a SAP2000 là 1 cho DEAD

• Khi tính toán, SAP2000 m c nh s tính và cho k t qu c a t t c các tr ng h pt i tr ng ã khai báo. Ng i s d ng có th h n ch s tr ng h p c n tính khich n tham s trong Define → Analyse Case ho c Analyse → Set Analyse Case toRun tr c khi phân tích k t c u.

• Chú ý trong các tr ng h p t i tr ng, ch nên khai báo 1 tr ng h p là có h sSelf Weight khác 0.

Các b c khai báo m t tr ng h p t i tr ng t nh (Static Load Case): Menu Define →



Load Case:o Tên tr ng h p t i: Load Case Nameo Ki u t i tr ng (type): Dead (t nh t i), Live (ho t t i), Wind (gió), Snow (tuy t),

Quake (t i tr ng t nh do ng t)…N u có TCVN thì các l a ch n này khôngquan tr ng (Defaul Conbination).

o Self Weight: h s tính tr ng l ng b n thân cho m i ph n t có m t trong k tc u, n u = 0 là không tính.

o Delete: xoá m t tr ng h p t i tr ng, s xoá m i giá tr ã gán cho ph n t .3.1.8. Gán t i tr ng cho ph n t c a t ng tr ng h p t i tr ng

Mu n th c hi n c b c này, các tr ng h p t i tr ng ph i c khai báo tr ctrong Define. gán t i tr ng cho ph n t theo các b c sau:

• Ch n các ph n t c n gán (chú ý n v )• Ch n các t i tr ng c n gán, khi gán c n chú ý:

+ Ki m tra lo i t i tr ng+ ki m tra h ng t i tr ng+ Ki m tra l i tr ng thái gán t i tr ng (theo tr c nào c a Globle hay Local)+ Ki m tra tr ng h p c a t i tr ng ang gán

• a vào giá tr c a t i tr ngT i tr ng b n thân: ch khai báo h s Mutiplier trong Local Case (chú ý ph i khaibáo giá tr c a tr ng l ng b n thân W trong Material)

• Self Weight: là h s tính t i tr ng b n thân áp d ng cho m i ph n t trong k t c u.Nó tính tr ng l ng b n thân theo ph ng Z và luôn có giá tr d ng.

• Gravity: là h s tính t i tr ng b n thân áp d ng cho m i ph n t trong k t c u ãch n, có th có các ph ng X, Y, Z. N u theo ph ng Z thì có giá tr âm.v T i tr ng t p trung t i nút: Assign → Joint Load → Force

v T i tr ng t p trung trên ph n t : Assign → Frame Load → Joint



v T i tr ng phân b trên ph n t : Assign → Frame Load → Distributed• Trong SAP2000 m i ph n t ch c phép gán t i a 4 t i tr ng t p trung trên

ph n t ho c 4 m có giá tr t i tr ng khác bi t ( i v i t i tr ng phân b khôngu), do v y trong h p tho i ch có 4 ô vào các giá tr c a các k t c u t i các

i m t l c (Distance), tính n u thanh và giá tr l c t i t ng m (Load).• Khi vào giá tr cho các k t c u có 2 cách:

o N u ch n Relative Distance from End - I : thì các giá tr này là t l c akho ng cách tính t m t l c n u thanh/ chi u dài c thanh.

o N u ch n Absolute: là giá tr th c c a dài i m t l c n u thanh

v xem các t i tr ng ã gán: Display → Show Load (ch n Joint, Frame,Shell…). Có th xem cho t ng tr ng h p t i tr ng c a t ng lo i, hi m th



hình d ng và giá tr . Riêng t i tr ng mô men s xu t hi n d i d ng ng u l c.3.1.9. T h p t i tr ng.

• T h p t i tr ng là các ph ng án t i c n tính trong th c t ( a ra k t qu ) d atrên các tr ng h p t i tr ng ã khai báo. Trong m i t h p t i tr ng có th x px p nhi u tr ng h p t i tr ng m t lúc và m i tr ng h p t i tr ng có th có h st h p khác nhau.

• Cách khai báo t h p:o Ch n tên (Name).o Ch n ph ng pháp t h p (Type).o a vào h s t h p cho t ng t ng h p t i tr ng tham gia trong t h p

này (Define).• Các i l ng trong t h p t i tr ng (Load Combination):

o Tên t h p (Combo Name)o Ki u t h p các giá tr (Type):

Ø Add: t h p theo ph ng pháp c ng tác d ngØ Enve: tính t h p bao n i l cØ SRSS: c n c a t ng bình ph ng các tr ng h p t i tr ngØ ABS: tr tuy t i c a các tr ng h p t i tr ngØ Scale Factor: h s t h p c a t ng tr ng h p t i tr ng trong m t t h p

Phân tích và tính toánCh n s k t c u: Analyse → Set Analyse Option• V i các lo i k t c u n m trong các k t c u m u c a SAP2000 thì ch c n nh n

vào ó, SAP2000 t ng bi t ó là lo i gì và t ng thay i các tham s c aDegree of Freedom.

• V i các k t c u không có trong k t c u m u c a SAP2000 thì ph i khai báo cácb c t do có th c a toàn k t c u trong các tham s c a Degree of Freedom. M ts lo i k t c u có s n:o Dàn ph ng: ch chuy n v theo Ux và Uzo T m ph ng: Uz, Rx, Ryo Ph n t Asolid: Ux và Uz; Solid: Ux, Uy và Uz.



3.2.2. Th c hi n tính toán: Analyse → Set Analysis Case to Run th c hi n tính toán, vào Analyse → Set Analysis Case to Run l a ch n các

tr ng h p c n tính có khai báo và hi n trong Action (Run) sau ó nh n Run Now. Cáclo i phân tích:

• Phân tích t nh: ch ch u t i tr ng t nh• Tính dao ng riêng: khai báo Mode Shape• Phân tích P- Delta: bài toán n nh (ch n P - Delta)• Phân tích dao ng:

o T i tr ng u hoà (Harmonic steady - state)o Phân tích ph ph n ng (Response Spectrum) t i tr ng có gia t c n no Phân tích theo hàm th i gian ( Time History) : tuy n tính, phi tuy n

• Phân tích v i t i tr ng di ng: bài toán c u (Moving Load)• Các ki u phân tích c th c hi n m t l n có th in riêng ho c t h p v i nhau.

* Bài toán dao ng riêng (Dynamic Analysis) T: chu k dao ng, f: t n s ; T =1/f.Phân tích Eigenvector

• Gán kh i l ng t p trung (xem l i n v khi tính theo ph ng pháp Eiggenthì kh i l ng m = P/g)

• Kh i l ng c a các ph n t không ph i tính, SAP2000 t quy i• Kh i l ng còn l i tính quy i v nút (th ng tính kh i l ng c a c t ng

r i chia cho s nút chính t i v trí có c t, lõi).• Ch tính kh i l ng c a t nh t i và ho t t i dài h n.• Ch nh p kh i l ng gây l c quán tính → Menu Assign → Masses →

Direction 1, 2 (b ph ng 3 và không nh p mô men quán tính).• tìm các d ng dao ng theo Eigenvector, c n xác nh các thông s sau:o S dao ng c n tính (Number of Mode): n ( = 10)



o Shift: (Center) = 0o Cut: giá tr t n s gi i h n (Radius) b ng 0 ho c b ng fL khi tính gió ngo Tol: giá tr h i t (Tolerance)

S d ng dao ng gi i h n b i ng th i 3 u ki n: n, shift, cut; f- shift<= cut Xem k t qu

K t qu c a SAP2000 có th xem b ng ho (các bi u , hình v ) ho c qua cácb ng ch a d li u theo d ng text ho c c u trúc d a trên các c s d li u c a Excel,Ascess. xem k t qu th ng thao tác m t trong s ph n sau:

• Ch n 1- 4 c a s hi n: Option Window• Ch n các i t ng mu n xem k t qu (thông th ng là c k t c u).• Ch n thành ph n d li u vào (các khai báo mô hình) ho c k t qu ã tính (chuy n

v , n i l c…) mu n hi n• Các lo i t p tin: d li u u vào: *.sdb, *.$2k

k t qu : *.out, *.text, *.xls, *. Mdb ho (Display)

Xem các i l ng a vàoa/ Xem s hình h c: Display → Underformation Shape

Xem cho t ng tr ng h p và t ng lo i t i tr ng trên nút ho c trên ph n t (có th hi nc giá tr ).b/ Xem s t i tr ng: Display → Show Load Assign

Hi n các s t i tr ng m c ích k thu t l i các tr ng h p t i ã gán. Có th hi n:• Hi n cho t ng tr ng h p t i tr ng (ch n Load name)• T ng lo i t i tr ng: (Load Type) Joint, Frame, Area, Solid, Link…• Hi n hình d ng và giá tr (Value): có th hi n t i tr ng nút cùng t i tr ng trên

ph n t• H to khi hi n (Coordinate Sys)

c/Xem các i l ng ã gán cho k t c u: Display → Show Misc Assignd/ Phân b Lane trong bài toán c u: Display → Show Lane.

Hi n các k t qu tínha/ Hi n các bi u chuy n v : Display → Show Deformed Shape

• Ch n tr ng h p, t h p mu n hi n: Case/ Combo• Ch n t l hi n: Scaling• Ch n ki u hi no Wire: hi n s k t c u m và d ng chuy n v .o Cubic: ch hi n d ng chuy n v

b/ Hi n các bi u n i l c: Display → Show Force/Stress• Ch n tr ng h p- t h p (Case/Combo)• Chon i t ng hi n:o + Joint: Reaction – Springo + Frame/Cable: 6 thành ph n n i l c: Axial – Shear – Momento + Shell, Plane

• Scaling: ch n t l• Option: Fill – tô màu; Show Value - hi n th giá tr .

c/ Hi n các bi u : Display → Virtual Work Diagramed/ Hi n các hàm: Spec – Timee/ Xem các ng nh h ng: Display → Show Influence Lines



f/ In các bi u • In tr c ti p:o + Hi n bi u c n in trên màn hìnho + L a ch n m t s thu c tính:

§ Option → References → Dimeonsion: Line Thickness§ Font Size Option → Color → Device

o + Cài t tham s in: File → Print Setup for Graphics: C gi y, máy in, khgi y…

o + Nh n File → Graphicso + Có th di u ch nh nét v trong các Graphics qua Option → References →

Line Thickness: nét v khi in ra (ho c Screen Thickness: nét v hi n trênmàn hình).

• Xu t tr c ti p hình v (toàn b ) c a SAP2000 sang các file nh:o Hi n bi u mu n hi n trên mô hìnho Nh n Print Screeno M ch ng trình ho (Paint): nh n Paste. Sau ó có th c t, dán theo ý

mu n.g/ Xem và in k t qu trên file text: xem thêm trong ph n “ c u trúc b ng c a SAP2000"

• Gi i thi u v các thành ph n n i l c c a ph n t thanh P,V11, V22, M22,M33, T… Các k t qu thu c s c l u trong file *.out ho c m t s filed ng v n b n ho c database.

• File → Print Output Table: có th in theo d ng Text, Excel, ho c a rafile

• Xu t sang các c s d li u khác: exl, mdb có th t o ra nhi u ti n ích chotính t h p và tính thép sau này

3.3.2. C u trúc b ng trong SAP20003.3.2.1. Khái ni m chung

• T t c các d li u c a SAP2000 có th dùng giao di n ho ho c truy nh pn các d li u t trong b ng

• Các b ng c t ch c thành t p h p b ng, m i b ng có tên riêng và tên c acác tr ng là các c t.

• Các d li u trong b ng có th là m t trong 3 lo i (class) d li u khai báo k t c u, d li u c a các k t qu phân tích và thi t k .

• Các d li u b ng có th xem, s a i, xu t, nh p…t ch ng trình này nch ng trình khác và ng c l i. Có th hi n th hay in theo nhi u d ng khácnhau

3.3.2.2. Các lo i d li u b ng: 3 lo i.• Khai báo mô hình: trong ó g m các b ng ch a d li u c a s hình h c,

liên k t, t i tr ng, các tr ng h p phân tích, thi t k …Display→ ShowModel Define Tables.

• Các k t qu phân tích g m: n i l c, ng su t, chuy n v (võng), n ngng…D li u này ch có sau khi ã ch y và thi t k . k t qu có th hi n,

in, xu t (không s a và nh p c). Khi hi n các d li u có th cho hi n t tc (Show All) ho c hi n m t s d ng m c (Some- Choose: v i Output vàDesign)

3.3.2.3. Cách dùng d li u b ng:



SAP2000 a ra các b ng v i 2 m c ích:a/ nh d ng hi n th , in n:

• Cho hi n các b ng qua giao di n ho ng i dùng trên màn hình xem• a vào các t p l u tr ho c in, có th thu c m t trong các d ng sau:o Các t p v n b n c a Word RTF (Rich Text Format)o Các t p c a Internet Expoler (HTML)o D ng v n b n ASCII (Plain text)o Các t p c a Microsolf Excel (ch hi n trên màn hình)o Các t p c a Microsolf Acecss (ch hi n trên màn hình)

c/ Dùng cho bi n i:Các b ng d li u có th hi n trên mô hình go , sau ó bi n i (thêm, thay i,

xoá, copy…) và c ng có th xu t, nh p các t p c s d li u b ng theo m t trong cácd ng:

• D ng v n b n ASCII (Plain text)• Các t p c a Microsolf Excel• Các t p c a Microsolf Acecss

3.3.2.4. Hi n d li u b ng: Display → Show …• Trong khi làm vi c v i giao diên ho c a SAP2000, có th cho hi n d li u

i d ng b ng. T Display menu có th l a ch n hi n các thông tin c a 1trong 3 lo i (class): s k t c u, các k t qu phân tích và thi t k ho c c 3 lo inày.

• Có th u ch nh các quá trình hi n và in• Ch c n ng File trong h p tho i có th th c hi n:o Xu t b ng hi n th i ho c t t c các b ng ra các c s d li u (File→Export)o Hi n b ng hi n th i ho c t t c c các b ng trên mô hình (File → Display)o C t b ng hi n th i ho c t t c các b ng ra các c s d li u (File →Save)o a thêm các b ng vào t p h p b ng ã có (File →Add)o T o ra nh d ng (Format) cho b ng m i (File →Apply)o In các b ng theo nh d ng Text (File →Print)o Xoá các b ng (File →Remove)

3.3.2.5. In d li u b ng: File → Print TableTr c khi in n:

• Có th ch n các b ng mu n in c ng nh ph n k t c u mu n hi n d li u• Có th in tr c ti p ra máy in ã cài t ho c t o ra các t p sau ó m b ng

các ph n m m khác r i in3.4. M T S PH N NÂNG CAO3.4.1. T o nhóm (Group)

• Nhóm là m t ch c n ng m i c a SAP2000, cho phép ng i s d ng a m t sph n t có cùng c m nào ó g p l i v i nhau và t m t tên. khai báonhóm có th dùng 2 cách:o Khai báo tên c a nhóm trong Define sau ó ánh d u các ph n t c a nhóm ó

và gán cho tên nhóm ã có (Assign→Assign to Group)o V a khai báo tên nhóm, v a gán các ph n t cho nhóm luôn: vào th ng Assign

→ Group• Nhóm có th n m trong nhau (trong G2 có th có G1 và thêm m t s ph n t

khác)



• Dùng nhóm trong nhi u tr ng h p r t ti n l i khi c n ch n ho c lo i b m t sph n t và thao tác nhanh khi thi t l p s k t c u.

• S d ng tên nhóm trong các thao tác l a ch n gán3.4.2. Khai báo thanh có ti t di n thay i: Assign → Frame/Cable/Tendon →Frame Sections → Add Nonprimastic

• Ch áp d ng cho ph n t thanh. khai báo, vào ch c n ng Add Nonprimastic (vàph i có ít nh t 2 lo i ti t di n ã khai báo).

• Ti t di n thay i có th bi n i u ho c gi t b c.

3.4.3. các cách bi n i i t ng – Edit• L nh Copy sao chép i t ng thành m t i t ng m i di chuy n so v i i

ng c theo c 3 ph ng (DX, DY, DZ). Các cách th c hi n:o Ch n nhóm i t ng m uo Nh n Edit → Copyo Nh n Paste và a các giá tr di chuy n trong m c Change Coordinate by →

OK• L nh Move có tác d ng v i nút và ph n t :o N u ch n nút: các ph n t dính v i nút u b kéo theo n v trí m i, d ng và

k thu t c a ph n t b thay i.o N u ch n ph n t : l nh có tác d ng t nh ti n, kích th c c a ph n t không b

thay i.Có th ch n nhi u i t ng trong l nh cách th c hi n gi ng nh l nh Copy

• Set Reshape Mode: thay i d ng c a ph n t qua vi c kéo lê các ph n t n vtrí m i.

• Replicate: (Linear, Mirror, Radial):o ây là l nh sao chép các i t ng theo nhi u cách khác nhau, có th l c ch n

m t s thu c tính (Section, Release, Regid, Load…) trong quá trình xao chép



ho c sao chép t t c các thu c tính c a i t ng g c.o Sau khi sao chép có th gi l i i t ng g c ho c xoá i (Delete Origin

Objects).o Các b c th c hi n v i l nh này:§ Ch n i t ng g c§ a vào các kho ng cách di chuy n theo các ph ng X, Y, Z (v i l nh

Linear), ho c khai báo tr c quay (tr c i x ng) i v i l nh Radial vàMirror.

§ Khai báo s i t ng mu n t o thêm (Number).o V i ch c n ng Radial:§ Có th ch n tr c s n có làm tr c quay ho c khai báo tr c quay m i qua hai

i m trong không gian (3D - Rotate), a vào to X, Y, Z c a hai mnày

§ Ho c a vào m t m xác nh tr c quay trong m t ph ng c a hai tr ckia (Ví d quay quanh tr c X, ch n Rotate axis (X)→ Coordinate Pionton YZ Plane).

§ Nên dùng ch c n ng t o h to m i (tr t g c to ) xác nh tr cquay tr c khi dùng l nh cho hi u qu

o V i Mirror: c ng có th khai báo tr c Miror qua hai m b t kì• Ghép thêm m t k t c u m i vào k t c u ã có: Edit → Add to Modal from

Temple3.4.4. T o h to con: Define → Set Coordinate System/Gid

H to con giúp ng i dùng m m d o trong quá trình thi t l p s k t c u.• M i h to con có th có tên, n v , h l i riêng.• Các tham s chuy n tr c (Advance) là tính theo h to t ng th ch không theo

h to hi n th i.• Có th hi n k t c u trong t ng h to con ( ôi khi ch m t ph n c a k t c u

c hi n) và chuy n gi a các h ( ô Globle n khai báo n v ).• Khi thi t l p s k t c u, các giá tr to là so v i h to con ang s d ng.

3.4.5. M t s khai báo khác (cùng c ng, hi u ng u n d c, ng su t tr c, ràng bu cchuy n v …)* Ràng bu c chuy n v (Constraint).

• M t s thành ph n chuy n v c a nút có chuy n v b ng nhau, có th khai báo ràngbu c (ví d sàng tuy t i c ng c a k t c u nhà cao t ng, các m n i trên m tc u…). Khai báo ràng bu c d n t i gi m s n s c a ph ng trình và th i giantính toán c ng nh ph n ánh úng tính ch t làm vi c c a công trình.

• Có th gán nhi u nhóm Costraint• M t nút có th n m nhi u nhóm Costraint• Khi tính toán nhà cao t ng có sàn tuy t i c ng ho c b n m t c u bê tông,

th ng gán Costraint.* Khai báo Diaphragm cho t m cùng làm vi c theo s không gian- m t sàn ho c b nm t c u:

• i ti t di n c a t i tr ng ngang, c ng trong m t ph ng c a h l n, bi n d ngnh . Theo mô hình này, 2 chuy n v th ng trong m t ph ng sàn và m t chuy n vxoay c a các nút trong m i m t ph ng là b ng nhau, các thành ph n khác có thkhác nhau. k t c u làm vi c úng và gi m b t ph ng trình tính toán, khai báocác ràng bu c này qua Constraint



• Cách khai báo:o Ch n các nút trong cùng m t ph ng: Vào Joint → Constraint → Add

Diaphragmo Ch n ph ng pháp tuy n c a m t ph ng (th ng là Z).

• Chú ý:o M i Diaphragm có h tr c to riêng là 1,2,3 (trong ó tr c 3 luôn vuông góc

v i m t ph ng)o Ch c khai báo 1 Constraint cho m i m t ph ng (không c ch n các nút

trong các m t ph ng khác nhau ho c khai báo 2 l n…). Trong tr ng h p này,ch n Null và làm l i.

o Có th lo i b m t s nút trong t p ch n b ng Remove.* Khai báo vùng c ng (Regid Zone - Offset):

Khi các ph n t d m, c t (ho c các thanh) giao nhau t i m t nút có kích th c l nd n n s ch ng l p kích th c (k n nhi u l n). N u giá tr nh thì không áng k ,nh ng l n s làm cho k t qu tính không chính xác. Khai báo vùng c ng s kh c ph c

c u này (chi u dài tính toán gi m). Ngoài ra k t qu n i l c cho t i các mép c ad m (v trí nguy hi m) ch không ph i n i giao nhau gi a các tr c.* Hi u ng u n d c trong ph n t thanh P- Delta:

• i v i thanh có m nh l n, ch u l c nén và u n s xu t hi n các hi u ng u nd c P – Delta làm t ng võng c a thanh, gây m t n nh c c b hay t ng th(Buckling). SAP2000 cho phép t tr c m t l c nén vào u c a ph n t t ora chuy n v ban u (không ph i t i tr ng ngoài) c khai báo trong P – Delta.

• Ch tính c n i l c do nh h ng c a P – Delta ch không tính c Pth.• Có th xác nh l c nh h ng P – Delta theo ph ng pháp tr c ti p (Assign →

Frame/Cable → P-Delta Force).• P-Delta ch tính cho ph n t thanh khi thi t k c u ki n bê tông c t thép (c t), k t

c u thép và dây cáp (Cable)* Thanh ch u ng su t tr c (Prestress):

• Trong SAP2000, ng su t tr c ch ng d ng trong ph n t thanh và do các l cng tr c t lên m t hay nhi u s i cáp trong ph n t (t i tr ng này luôn n m

trong m t ph ng 1-2 c a ph n t ).• Các d li u khai báo cho t i tr ng ng su t tr c:o Khai báo các v trí t cáp di, dj,dco Khai báo l c kéo to Khai báo h s tính toán

* T i tr ng nhi t: là do chênh l ch nhi t trong các b ph n k t c u, gây ra s bi nd ng nhi t trong các ph n t ε = α.∆l (α: h s giãn n vì nhi t; ∆l : chênh l ch nhi t

).3.4.6. t i tr ng ph và t i tr ng theo th i gian

T i tr ng ng là các t i tr ng thay i theo th i gian, ví d t i tr ng gió, sóng bi n,t i tr ng ng t, t i tr ng c a các xe di ng trên c u…T t c các t i tr ng này u cóth bi u di n d i d ng ph ng trình cân b ng ng l c h c có N ph ng trình vi phânb c hai: M. Ü(t) + C. Ú(t) + K.U(t) = F(t) = Σfjg(t)jTrong ó: M: ma tr n kh i l ng

C: ma tr n c nK: ma tr n c ngÜ(t), Ú(t), U(t) , F(t) : t ng ng là các véct gia t c, v n t c, chuy n v



nút và vect t i tr ng ngoài thay i theo th i gian. T t c c các t i tr ng thay i theoth i gian u có th bi u di n b i t ng các vect không gian f ( c l p v i th i gian) vàhàm th i gian g(t).* Khái ni m v bài toán ng: dao ng riêng, dao ng c ng b c, t i tr ng ng* tính cho các bài toán ch u t i tr ng ng, trong SAP2000 ta tr ng h p qua 2

c:• nh ngh a hàm và t i tr ng: d ng và các tham s c a hàm• Khai báo cách dùng t i tr ng trong k t c u: các tham s c a hàm khi tham gia vào

k t c u* T i tr ng ph

• nh ngh a hàm ph , có th b ng nhi u cách: (R.S. Function Definition)o S d ng m t hàm ã có theo m c nh c a SAP2000, ví d hàm UBC*o G i ra m t s hàm ph ã có t tr c và c t vào file v i tên m i: Function

from File (khai báo Function name và Function File).o khai báo m t hàm ph m i: Add New Function: a vào tên và các tham s

hàm (th i gian và gia t c theo d ng ph ).• Khai báo cho ch ng trình a hàm ph vào tính toán: Respone Spectrum Case

3.4.7. Xu t các k t qu ra file DXF, Excel, MDB* Xu t t SAP2000 sang DXF:

• File → Export → DXF → Open (chú ý nh n vào file SAPDXF. DXF, n u khôngcó trong th m c ch a SAP2000 thì ph i tìm úng th m c ch a file này) s mm t h p tho i.

• Thay i các tham s trong h p tho i Frame → Frame, Joint → Joints… (cóm t trong k t c u).

• Khai báo tên và th m c ch a t p DXF s t o• i v i cáchình v 3D, sau khi ã m AutoCAD, có th cho hi n theo t ng m t

ph ng ho c không gian qua vi c l c ch n c a Vpoint. vi t ch , ch n UCS chom t ph ng XY: UCS → X → 90° a khung không gian v ph ng), ho c UCS →ZA→ ch n h ng z i xu ng (↓), g c 0,0.

• D ng DXF ch hi n s hình h c c a k t c u, các i t ng chuy n v các l p,có th dùng AutoCAD bi n i.

* Chuy n t SAP2000 sang MDB: Analyse → Option → Access Database file → gõtên file.* Chuy n t SAP2000 sang Text, hay c s d li u Excel, Access:

• File → Print Table → Analysis Result (ch n ki u xu t)• Enhanced Metal File là m t d ng file vector có th c c b ng nhi u ch ng

trình ho ho c các công c v n phòng nh World (có uôi *.emf).* Nh p t DFX sang SAP2000:

• File → Import → DXF → Open → khai báo tên mu n nh p• Hi n h p tho i: ch n tr c Global up (Z); khai báo n v .• khai báo các l p Joint → Joints, Frame → Frames…• Nên t o ra m t file m u t SAP2000 chuy n sang AutoCAD có c u trúc l p,

sau ó v mô hình và nh p l i SAP2000.3.4.8. liên k t m m và tính móng trên n n àn h i.3.4.8.1. liên k t àn h i:

• Trong SAP2000 ch cung c p liên k t àn h i b ng các liên k t lò xo t t i các



nút. D i tác d ng c a l c ngoài, lò xo b bi n d ng và phát sinh các thành ph nph n l c bao g m F1, F2, F3, M1, M2, M3 l n l t là các ph n l c th ng và ph nl c xoay.

• Liên k t àn h i dùng trong các tr ng h p nh d m liên t c có g i t a àn h i,d m, t m trên n n àn h i (móng b ng, móng bè…). chính xác c a l i gi i tl thu n v i m t c a i lò xo.

• Liên k t àn h i – Spring: là liên k t m m có tác d ng theo 6 thành ph n c a 6 b ct do, tuy nhiên thông d ng là theo ph ng Z.

• Các thành ph n c ng c a lò xo có n v : l c/ n v dài; l c/ n v góc xoay).• khai báo c ng àn h i, dùng Assign → Joint → Springs.• gán các c ng àn h i, tr c h t ph i tính các giá tr c ng àn h i. Trong

mô hình n n Winkler, t n n coi nh àn h i tuy n tính và c c tr ng b im t h s n n. Trong tr ng h p n gi n, SAP2000 xu t tính c ng c am t g i lò xo theo m t ph ng pháp b t k nh sau: Ki = Ks.b.ls = Ks.A (Ks: hs n n; b,ls: chi u r ng và chi u dài mà g i ph i ch u.

B ng giá tr h s n n m t s lo i t thông d ng:- t cát x p: 4.800 – 16.000 (kN/m3)- t cát ch t v a: 9.600 – 80.000 (kN/m3)- t cát ch t : 64.000 – 128.000 (kN/m3).

3.4.8.2. ph ng pháp xác nh h s n n:Trong c h c t- n n móng, có r t nhi u mô hình n n c tr ng cho các lo i t n n

khác nhau. Mô hình n n do Winkler ngh hi n nay ang c s d ng r ng rãi b i sn gi n và thích h p v i m t s lo i t n n thông d ng. Trong mô hình này, t n n

c coi nh àn h i tuy n tính, c tr ng b i h s n n.H s n n c xác nh b i công th c sau:

Ks = As + Bs.Zn

Trong ó: As : h ng s ph thu c theo chi u sâu móngBs: h s ph thu c sâuZ: sâu ang kh o sátn: h s hi u ch nh có giá tr g n v i ng cong th c nghi m (không có

k t qu thí nghi m thì l y n = 1).3.4.8.3. Mô hình tính toán các lo i móng m m

i v i ác k t c u móng, th ng có 2 ph n: k t c u ch u l c và ph n n n. H ch u l ccó th c mô t b i các lo i ph n t khác nhau nh d m (móng b ng), t m (móng bè).Ngoài ra trong tr ng h p c n thi t có th s d ng ph n t Plane, Solid…* Mô hình c a m t s k t c u:

• Móng b ng - D m: dùng ph n t thanh, g i lò xo t t i các m nút c a d m,m t tu ý.

• Móng b ng giao nhau -H d m giao nhau: g i có th t t i các giao m c ah d m ho c các m bên trong.

• Móng bè - T m trên n n àn h i: móng dùng ph n t t m, g i lò xo ch t t icác i m nút c a ph n t .

• C c ch u l c ngang: chú ý khai báo các b c t do cho k t c u: UX, RY.

4. Thi t k4.1. Gi i thi u

SAP2000 có m t modul hoàn ch nh cho thi t k c c u ki n bê tông c t thép và k t



c u thép. ch ng trình s cho phép ng i dùng l c ch n kh i t o, bi n i, phân tíchvà thi t k cacsd k t c u trong cùng m t giao di n.

Trong ch ng trình có nhi u th vi n các tiêu chu n thi t k , cho phép thi t k tng và ki m tra các ph n t thanh bê tông c t thép. Các tiêu chu n có s n trong

SAP2000 là : ACI1995 (M ), CSA 1984 (Canada), BSI 1985 (Anh) và CEN 1992(Eropean).

Vi c thi t k d a trên m t t p h p các t h p t i tr ng do ng i dùng khai báo. Tuynhiên, ch ng trình t cung c p các t h p m c nh cho m i tiêu chu n thi t k .

Trong thi t k c t, ch ng trình tính toán c t d c, c t ai yêu c u. Tuy nhiên, ng idùng có th khai báo c t thép d c, trong tr ng h p ó s thông báo giá tr c a “CapacityRatio” c a c t. h s này cho bi t ch s c a u ki n ng su t liên quan n khái ni mc a c t.

M i ph n t d m, ch ng trình s thi t k ch u u n và c t t i các ti t di n do ng idùng khai báo d c theo chi u dài d m.4.2. Các b c th c hi n khi thi t k c u ki n bê tông c t thép4.2.1. Khai báo các h s thi t k liên quan n v t li u:

Vào menu Define → Material: ch n ki u v t li u Concrete trong Design PropertyData và a vào các tham s :

• fy: c ng ch u kéo c a thép, tính theo gi i h n ch y• fc: c ng ch u nén c a bê tông, l y b ng giá tr mac bê tông.• fsy: c ng ch u c t c a c t thép.• fcs: c ng ch u c t c a bê tông = fc.

4.2.2. Ch n ki u ph n t thi t k (Beam, Column)• Khai báo ti t di n: Define → Frame/Cable Section → Reiforcement: (ch

ch n c ba lo i ti t di n ch nh t, Tròn, ch T và v t li u ki u CONC choquá trình thi t k )

• Ch n lo i ph n t thi t k cho d m (Beam) hay c t (Column)*Beam:

• Top = a’ (chi u dày l p b o v phía trên)• Bottom = a (chi u dày l p b o v phía d i)• Reinforcement Overrides for Ductile Beams: chi u dài o n c t thép ch ng

lên nhau.* Column:Ø Rectangular:

• Cover to rebar Center = a (chi u dày l p b o v tính n tâm c t thép)• Nunber bar in dir 3: s l p c t thép tính theo ph ng 3• Nunber bar in dir 2: s l p c t thép tính theo ph ng 2• Bar size: ch n di n tích thanh thép. Check/Design: ch n m t trong 2 ki u Design ho c Area of one Bar:§ Reinforcement to be Designde: bài toán thi t k§ Reinforcement to be Checked: bài toán ki m tra

Ø Circle:• Cover to rebar Center = a (chi u dày l p b o v tính n tâm c t thép)• Nunber bar : s thanhb trí u nhau trong ti t di n• Check/Design: ch n m t trong 2 ki u Design ho c Area of one Bar:§ Reinforcement to be Designde: bài toán thi t k§ Reinforcement to be Checked: bài toán ki m tra



4.2.3. Ch n t h p thi t k .• Define → Load combination (dùng cho Concrete Design ho c Steel Design)• Ho c trong menu Design ch n Select Design Combo

4.3.4. Ch n ki u thi t k : vào menu Design ch n Steel ho c Concrtete4.3.5. Ch n tiêu chu n thi t k :

Menu Option → Preference → Concrete (BS8110-89): có m t s thông s :• Strength Reduction factors: các h s gi m b n cho u n, nén, kéo, c t…• Interaction Diagram Parameters: các tham s liên quan n bi u t ng tác• Respone Spectrum…: thi t k cho tr ng h p nhi u giá tr ph

4.3.6. thi t k ti t di n:• Th c hi n tính toán tính ra n i l c• Design → Concrete Frame Design→ Start Design→ Check for Structure

4.4. In và xem k t qu :Vào menu Display → Design Result Table: cho k t qu i vói d m cho di n tích

c t thép ch u kéo và ch u nén, i v i c t, hi n toàn b di n tích c t thép ( i v i t h pthi t k chính ho c theo m c nh)

• D m: Tính d m ch u mô men u n chính theo (M33) và c t chính (V22)• C t: C t tính cho bài toán kéo nén l ch tâm xiên.Bài toán thi t k là nhi u bài toán ki m tra. Menu Option → Preference →

Concrete →Interaction Diagram Parameter: Curve, Point/ Curve: l a ch n s ngcong và i m ki m tra trên m i ng cong.

xem các thông tin thi t k , nh v chu t vào m t ph n t nào ó và nh n chu tph i, ch ng trình s m h p tho i Concrete Design Information ho c vào Design →Concrete Frame Design → Display Design Information, cho bíêt các thông tin v c tthép d c, thép ai trong t ng m t c t. mu n xem chi ti t h n, nh n vào ô Detail s hi nh p tho i m i và cho các thông tin sau:

• Frame ID: tên ph n t ; Station ID: tên m t c t; Section ID: tên ti t di n; ComboID: tên t h p dùng cho thi t k .

• Các giá tr liên quan n ti t di n và tham s thi t k c a v t li u: L,B, E, Fy, fc…• Các giá tr l c dùng cho thi t k : PU, M2, M3 và di n tích thép t ng ng (Rebar

area)* Thay i các tham s trong quá trình thi t k :• Redefine: ch n l i thông tin thi t k• Reset Design Selection: l y l i ti t di n ban u• Update Analysis Section: l y các ti t di n thay i làm ti t di n tính n i l c.• Nên s d ng P- Delta ki m tra u ki n n nh c a c t

4.5. Thi t k k t c u thép• khai báo v t li u: fy: c ng gi i h n ch y• Trình t th c hi n: gi ng nh k t c u bê tông• Ki u ph n t

§ Column: ph n t này song song v i ph ng Z§ Beam:ph n t song song m t ph ng XY§ Gi ng: (Bracded)

• Effective Lengh Factor K: ph thu c vào liên k t (ph n t , g i t a, ph ng…),SAP2000 s t ng tính s K.



A. T S VÍ D TÍNH TOÁN TRONG THI T K1. Bài 1 : Tính toán d m BTCT nh p gi n n

1.1.1. Yêu c u bài toán• Tính toán n i l c trong d m• c ng nh h ng các giá tr trong d m, t h p các tr ng h p i

tr ng, xu t các k t qu n i l c ng nh các ng nh h ng• Làm thêm m t s bài toán nâng cao ng. Tu bi n c cách mô hình

các bài toán khác nhau; các t i tr ng khác nhau và các liên k t khác nhau trongd m. Dùng c ch c n ng design trong Sap 2000 tính toán thép theo cáctiêu chu n.

1.1.2. Mô hình bài toán1.1.2.1. Tính tóan n i l c

• Khi kh i ng Sap2000 chúng ta s nhìn th y giao di n nh hình sau ây. Chú ý r ngcác thanh toolbar có th tùy bi n theo ý ng i s d ng gi ng nh trong MicrosoftWord.

• kh i t o c mô hình bài toán. Ta b m Fileà New Model… s hi n ra giao di nnh sau . Trên giao di n này ta th y có các mô hình c t o s n t o s ti n l i chong i s d ng.



Ta th y m t s templates có cácch c n ng nh sau:§ Blank : Không có s n b t

kì i t ng nào.§ Grid only : Ch t o i

ng t ng t các hi.

§ Beam : H d m.§ 2D Trusses: H giàn 2D§ 3D Trusses: H giàn 3D§ 2D Frames: H khung 2D§ 3D Frames: H khung 3D§ Wall: T ng m ng§ ………………………

Ta th y r ng v i yêu c u bài toán là d m n gi n, nh p 20m, ta ch n Beam, h p tho isau s hi n ra. Ch n các thông s nh hình v . Chú ý r ng§ Number of Spans: S l ng nh p.§ Span Length: Chi u dài c a m t nh p.§ Section properties: Ch n ti t di n c a d m. ây ta s nguyên nh m c nh

và s ch n ti t di n sau khi nh ngh a m t c t d m.

• Ch n các lo i v t li u làm d m. Ch n Define Materials… H p tho i sau s hi nlên. Trong h p tho i này, ch ng trình ã m c nh s n cho b n 5 lo i v t li u khácnhau. ây, ta quan tâm nhi u h n n Bêtông (CONC) và thép (STEEL).



N u nh mu n nh ngh a m t lo i v t li u khác, b m Add New Materials, cònn u mu n ch nh s a tính ch t c a v t li u cho phù h p v i yêu c u bài toán ta b mModify/Show Materials. Lúc này s hi n ra b ng h p tho i nh sau:

M t s tính ch t quan tr ng c a v t li u mà ta quan tâm c th hi n trong b ng:§ Mass per unit Volume : Kh i l ng riêng§ Weight per unit Volume : Tr ng l ng riêng§ Modulus of Elasticity: Modyl àn h i§ Poisson’s Ratio: H s possion.§ Coeff of Thernal Expansion: H s giãn n nhi t.§ Shear Modulus: Modyl c t

V i các giá tr này, có th thay i trong m i ô phù h p v i c tr ng v t li uc a bài toán. ây ta các giá tr m c nh c a ch ng trình. Các ch c n ng



khác s c quan tâm ph n nâng cao.§ Nh n OK k t thúc.

• Ch n các m t c t c a d m ta b m Define Frame Sections... Sau khi h p tho iFrame Properties hi n ra th ch n Add Tee trong m c Choose Frame Property toAdd. Các thao tác trên là nh ngh a m t c t ch T c a d m.H p tho i Tee Section giúp ta có th xây d ng c m t c t ch T v i các kích th c

c nh p vào tu theo bài toán.§ t tên cho m t c t m c Section Name (MAT CAT DAM).§ Nh p v t liêu t ng ng v i m t c t Material: CONC.§ Nh p các thông s nh hình v

o Outside stem: 1.5; Chi u cao d mo Outside flange: 1.2; B r ng cánh d mo Flange thickness: 0.15; Chi u dày cánho Stem thickness: 0.2; B r ng thân d m

§ Các ch c n ng khác nh :o Section properties: Các c tr ng hình h c c a ti t di n ng v i s li u c

nh p vàoo Set Modifiers: Hi u ch nh các s li u theo m t t l cho tr c.o Concrete Reinforcement: Xem ???

§ Nh n OK k t thúc.



• nh ngh a các lo i t i tr ng cho d m ta b m Define Load Cases... Sau khi h ptho i Define Loads hi n ra th , nh p tên (TT), lo i t i tr ng (DEAD) và h s t itr ng b n thân (Self Weight Multiplier = 1) vào các ô t ng ng nh hình v , b mAdd New Load. T i tr ng m i s c thêm vào.§ Chú ý r ng h s t i tr ng ây b ng 1 có ngh a là v i lo i t i tr ng này. t i tr ng

b n thân c tính toán t ng nh vào ti t di n c a m t c t. N u nh ta khai báothêm t i tr ng ngoài v i lo i t i tr ng này thì t i tr ng tính toán s b ng c hai lo it i tr ng c ng l i.

§ Nh n OK k t thúc.

• Gán m t c t. Ch n d m, sau ó b m Assign Frame/Cable/Tendon Framesection.

• Ch n MATCATDAM, nh n OK gán m t c t cho d m.



• Ti n hành phân tích bài toán Analyze Set Analysis Options... H p tho i sau hi nra

B n có th nh n vào khung Plane Frame bài toán phân tích theo s ph ng nh mgi m s l ng n không c n thi t. Sau ó nh n OK.• xem n i l c trong d m, b m Display Show Forces/Stresses

Frames/Cables… H p tho i sau hi n ra:



o Case/Combo: Ch n tr ng h pt i tr ng gây ra n i l c mu n xemtrong d m.o Axial Force: Xem l c d c.o Shear 2-2: Xem l c c to Moment 3-3: Xem momento Scaling: Tùy ch n xem bi u

n i l c theo t l tùy ý ho cm c nh c a máy.o Fill Diagram: Tùy ch n bi u

c tô m.o Show Values on Diagram: Tùych n xem giá tr n i l c t i cácm t c t c a d m.o Show deformed Shape: Tùych n xem bi n d ng c a d mkhi ch u tác ng c a t i tr ng.

Sau khi ch n xong, nh n OK xem bi u .

L n l t ch n xem bi u momen và l c c t trongd m, ta c các bi u nh hình v bên.Chú ý r ng d u c a bi u

momen c quy cnh C h c k t c u.

• Mu n xem chi ti t h n các bi u n i l c các m t c t c a d m, màn hình xemn i l c, ta b m tr c ti p vào c u ki n, lúc này hi n h p tho i nh hình bênd i.

o Khi di chuy n trí c a con chu t, các giá tr n i l c i các m t c t vàvõng hi n th rõ ràng trong các ô t ng ng v i t h p ho t i ã ch n.

o Ngoài ra còn có th xem c trí và giá tr c a n i l c l n nh t b ngcách nh n vào “Show Max”.



1.1.2.2. i tr ng di ng và ng nh h ng tính toán c ng nh h ng a n i l c trong d m, ta ph i khai báo các tr ng

h p i tr ng v i lo i i tr ng là Live ( i tr ng ng) và bu c ph i khai báo AnalysisCases Type là Moving Load.

• Khai báo lo i i tr ngo Ch n Option Lock Model m khoá (ho c b m nút m khoá trên toolbar)



o nh ngh a thêm các tr ng h p i tr ng khác. Ch n Define Load case, sau ól n l t nh p tên i tr ng TT2, Hoattai. Nh n Add New Case. Tuy nhiên chí ý r ngc n ph i Self-weight Multiplier là 0 (vì ta nh p tr c ti p i tr ng vào), ch nType nh hình v .

o K t qu nh p xong nh hình .

• Khai báo làn xe (M c ích khai báo làn xe là khai báo ng xe ch y)

o Ch n Define Bridge Load Lanes... H p tho i Define Laneshi n ra.

o Nh n vào Add New LaneDefined from Frames. H p tho iLane Data hi n ra. t tên cholàn xe (Lane Name) nh m c

nh.

o ây ch có 1 c u ki n là d mnên ta nh p 1 vào ô Frame (nhhình v ), nh n Add thêm c uki n mà xe ch y qua.

o N u nh có nhi u c u ki n thì taph i khai báo y các c uki n theo th t mà xe i qua.

M t m o nh ây là chc n t tên làn xe, sau óthoát ra kh i c a s này,s d ng chu t ch ncác frames mà ng xech y i qua, sau ó nh nAssign Cables/Frames/Tendon Lanes, nh v ych c n vào Lane Dataki m tra theo úng th tch a.

Sau khi khai báo xong, nh n OK s tr v Define Lanes nh ban u (xem hình v ).Nh n OK thoát• Khai báo xe (Vehicle): khai báo các lo i xe, trong ó có th ch n các lo i xe có

s n ho c khai báo m t xe m i theo giao di n mà Sap cho s n.Ch n Define Bridge Load Vehicles... s hi n ra khung Define Vehicles.

Ch n Add Vehicles s hi n ra khung Standard Vehicle Data.§ Ch n lo i xe theo tiêu chu n AASHTO Vehicle Type§ Có th ch n lo i xe mà g n gi ng v i lo i xe thi t k . Sau ó b m Convert to



General Vehicle chuy n sang lo i xe t ng quát và ch nh s a.ây, ta ch n lo i xe P5 làm ví d . Nh n OK s tr l i v i h p tho i Define

Vehicles

• Khai báo h ng xe (Vehicle Classes):

H ng xe ây c nh ngh a nh làm t hay nhi u xe ho t ng trên các lànxe c phân tích trong m t tr ng h pphân tích t i tr ng di ng (MovingLoad Analysis Case). C n chú ý r ngch m t lo i xe ho t ng riêng l trêncác làn xe khi phân tích và tr ng h pb t l i nh t s c ghi nh n vào k tqu i v i h ng xe ó. Trong h ng xe,các xe có th c khai báo v i các t lkhác nhau nh vào Scale Factor .

Ch n Define Bridge Load Vehicles... s hi n ra khung Vehicle Class Data. Trongô Vehicle Name, ch n lo i xe (Vehicle) P5 mà mình khai báo. Nh n OK thoát rangoài.• Khai báo tr ng h p phân tích t i tr ng (Analysis Cases)Ch n Define Analysis Cases… s hi n ra h p tho i Analysis Cases (Hình d i).Trong h p tho i này ch n Hoattai ô Case Name, sau ó nh n Modify/Show Case… chính s a tr ng h p này.



h p tho i Analysis Case Data, trong ô Analysis Case Type, ch n Moving Load.Trong m c Loads Applied, ch n h ng xe là VECL1, t l là 1, nh n Add.Nh n OK thoát ra ngoài.

• Ch y ch ng trình và xem k t qu t ng t nh trên.

2. Bài 2 : Tính toán d m liên t c 2 nh p2.1.1. Yêu c u bài toánCho E= 3600 ksi. H s possion 0,2f’c= 4 ksi



fy = 60 ksiHãy xác inh l ng thép ch u l c và thép ai theo tiêu chu n ACI 318-95

2.1.2. H ng d n:

1. Ch n File menu New Model, h p tho i New Model xu t hi n.2. Ch n n là kip, ft, F3. Ch n Beam, hi n ra h p tho i Beam. Sau ó ch n t t các giá tr m c nh. Nh n

OK.4. Ch n “X” góc trái c a s 3-D óng i.5. Ch n Define Materials, pp tho i Define Materials hi n ra. In that form:

• Ch n CONC trong Materials, và ch n Modify/Show Material hi n ra h ptho i Material Property Data form.

• Nh p 0.15 vào ô Weight per Unit Volume.

• Nh n OK trong c a s Material Property Data and Define Materials forms toclose all forms.

6. Thay i n nh p n c d dàng. Thay i sang Kip, in, F.

7. Ch n Define menu Materials, h p tho i Define Materials xu t hi n.8. Ch n CONC trong Materials, sau ó ch n Modify/Show Material xu t hi n

Material Property Data. Sau ó:

§ Nh p 3600 vào ô Modulus of Elasticity.§ Nh p 0.2 vào ô Poisson s Ratio.§ Nh p 4 vào ô Specified Conc Comp Strength, f c.§ Nh p 60 vào ô Bending Reinf. Yield Stress, fy.§ Nh p 60 vào ô Shear Reinf. Yield Stress, fys.§ Ch p nh n các giá tr m c nh khác§ Nh n OK trong ô Material Property Data và Define Materials thoát ra

ngoài.

9. Ch n Define menu Frame Sections, h p tho i Frame Properties xu t hi n.Sau ó:

§ Trong ô s Add I/Wide Flange, ch n Add Rectangular.



§ Ch n nút Add New Property , h p tho i Rectangular Section xu t hi n.Sau ó:

o Nh p CONBEAM vào ô Section Nam.o Ch n CONC trong ô s Material.o Nh p 30 vào ô Depth (t3).o Nh p 18 vào ô Width (t2).o Ch n Concrete Reinforcement, h p tho i Reinforcement Data

xu t hi n. Th c hi n:• Trong ô Design Type, ch n Beam.• Trong ô Concrete Cover To Rebar Center, nh p 3.5 vào ô

Top edit.• Trong ô Concrete Cover To Rebar Center, nh p 2.5 vào ô

Bottom.• B m nút OK trong c a s Reinforcement Data, Rectangular

Section, và Frame Properties thoát ra ngoài.

10.C n nút Select All.11.Ch n Assign menu Frame/Cable/Tendon Frame Sections , h p tho i

Frame Properties xu t hi n. B m CONBEAM trong ô Properties. Nh n OK.

12.Thay i n nh p n c d dàng. Thay i sang Kip, ft, F13.Ch n Define menu Load Cases, h p tho i Define Loads xu t hi n. Th c hi n

các l n sau:

§ Nh p LIVE vào ô Load Name.§ Ch n LIVE trong ô s Type.§ Nh p 0 vào ô Self Weight Multiplier.§ Ch n nút Add New Load.§ Nh n OK.

14.Ch n 2 thanh trên màn hình.15.Ch n Assign menu Frame/Cable/Tendon Loads Distributed , h p tho i

Frame Distributed Loads xu t hi n. Th c hi n các b c sau:

§ Xác nh lo i i trong trong Load Case Name là DEAD.§ Trong ô Load Type và Direction, chú ý r ng c Forces c ch n (do ta

khai báo l c) và m c Gravity c ch n (h ng i tr ng là h ng a giat c tr ng tr ng) .

§ Trong ph n Uniform Load, nh p 2.2 vào ô Load.§ Nh n OK thoát.

16.Ti p c chon 2 thanh d m.17.Ch n Assign menu Frame/Cable/Tendon Loads Distributed, h p tho i

Frame Distributed Loads xu t hi n. Th c hi n các b c sau:

§ Ch n LIVE t ô s Load Case Name.§ Trong ph n Uniform Load, nh p 1.6 vào ô Load.§ Nh n OK k t thúc.



18.Ch n Analyze menu Set Analysis Options, xu t hi n Analysis Options. Th chi n các b c sau:

§ Ch n nút Plane Frame XZ Plane thi t l p các bâc t do trong h ph ng§ Nh n OK thoát

19.Ch n Options menu Preferences Concrete Frame Design , h p tho iConcrete Frame Design Preferences xu t hi n. Th c hi n các b c sau:

§ Ch n ACI 318-99 trong ô s Design Code.§ Ch n hê s Strength Reduction (Phi) Factors l n l t là 0.9, 0.7, 0.75 và

0.85 cho Bending Tension, Compression Tied, Compression Spiral vàShear.

§ Nh n OK thoát.

20.Ch n nút Run Analysis , h p tho i Set Analysis Cases to Run xu t hi n. Th chi n các b c sau:

§ Ch n MODAL danh sách Case Name và b m nút Run/Do Not RunCase.

§ Ch n tr ng h p t i DEAD và i thành Run trong list Action.§ Ch n tr ng h p t i LIVE và i thành Run trong list Action.§ Ch n Run Now ti n hành phân tích.

21.Khi quá trình phân tích k t thúc, ki m tra l i c a s SAP Analysis Monitor (có thcó thông báo l i) và nh n OK óng l i.

22.Ch n Design menu Concrete Frame Design Select Design Comboshi n lên h p tho i Design Load Combinations Selection form. Th c hi n các b csau:

§ Xác nh l i t h p m c nh c a vi c thi t k là DCON1 và DCON2, cótrong Design Combos.

§ Ch n DCON1 nh n nút Show hi n ra h p Response Combination DataTh c hi n các b c sau:

o Chú ý r ng trong Define Combination, DCON1 c nh ngh a là1.4DEAD.

o Nh n Cancel tr l i h p tho i Design Load CombinationsSelection .

o Ch n DCON2 nh n nút Show hi n ra h p Response CombinationData Th c hi n các b c sau:

• Chú ý r ng trong Define Combination, DCON2 c nhngh a là 1.4DEAD + 1.7LIVE.

• Nh n Cancel tr l i h p tho i Design Load CombinationsSelection vad nh n OK trên h p tho i Design LoadCombinations Selection óng l i.

24.Nh n Design menu Concrete Frame Design Start Design/Check ofStructure thi t hành thi t k .



25.Khi vi c thi t k hoàn t t, di n tích c t thép d c c th hi n trên màn hình. nv là kips và feet.

26. Có th i n v h p tho i x góc màn hình.

27.Ch n Design menu Concrete Frame Design Display Design Info hi nra h p tho i Display Concrete Design Results form. Th c hi n các b c sau:

§ Xác nh r ng ch c n ng Design Output c ch n.§ Ch n Shear Reinforcing t h p tho i x Design Output.§ Nh n OK. ng c t thép ch u c t c th hi n trên màn hình.

Note: Chú ý r ng giúa tr này chính là giá tr c a c t thép ch u c t c tính trên m tn v dài c a c u ki n. (Ví d : in2/in).

28. Chu t ph i vào bên trái d m xu t hi n h p tho i Concrete Beam DesignInformation. Th c hi n các b c sau:

§ Chú ý r ng l ng c t thép d c trên, d c d i và c t thép ch u kéo c tínhtoán cho t ng m t c t u ra c a d m.

§ Ch n nút Flex. Details th hi n flexural design details cho t h p t itr ng thi t k và v trí m t c t u ra. H p tho i Concrete DesignInformation ACI 318-99 xu t hi n.

§ Khi xem xong các chi ti t thi t k , nh n “X” góc trên bên ph i óngh p tho i Concrete Design Information ACI 318-99.

§ Nh n OK óng Concrete Beam Design Information.

Chú ý: thay i c ch , nh n vào Options menu > Preferences >Dimensions/Tolerances . In the Minimum Graphic Font Size, thay i c ch , ví d ,thay 5 b ng 6. Nh n vào OK .

Documents

TH ô C HÀNH PH ª N M Ä M SAP 2000s923fc3b41d71915d.jimcontent.com/download/version/1346118894/mo… · Tài li Ou nghiên c qu Sap2000 Tham kh +o và hi Ou ÿính Th.S Nguy Mn