Hướng dẫn sử dụng phần mềm SAP2000 trong tính toàn kết cấu công trình - Đại học Thuỷ lợi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢl KHOA CÔNG TRÌNH TS PHẠM NGUYỄN HOÀNG (Chủ biên) TRONG TÍNH TOÁN KẾT CẨU CÔNG TRÌNH TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢl KHOA CÒNG TRÌNH TS PHẠM NGUYỄN HOÀNG (Chủ biên) TS NGÔ VĂN THUYẾT ThS[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢl

KHOA CÔNG TRÌNH

TRONG TÍNH TOÁN KẾT CẨU CÔNG TRÌNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢl KHOA CÒNG TRÌNH

TS NGÔ VĂN THUYẾT - ThS HỒNG TIẾN THẮNG - ThS PHẠM THANH TÙNG

HUDNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM

TRONG TÍNH TOÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

NHÀ XUÁT BẢN XÂY DỰNG

LỜI NÓI ĐÀU

Phân mém tinh toán két cáu SAP2000 do côngẠ' CSl (Computers and Structures.

Inc) phát triên trong SUÔI nhiêu thập ki qua và hiện nay dà trở lẽn rộng kháp trên toàn thè giời Nhiều trưởng Dai học dã và dang giáng dạy phân mèm SAP2000 cho

sinh viên nia họ Dè không ngừng nâng cao chát lượng dào tạo chuyên mồn kì thuật

cho các ngành công trình tại trưởng Dại học Thủy Lợi nhóm tác giá tô chức hiên

soạn cuồn sách "Hướng dần sư dụng phần mềm SAP2000 trong tinh toàn kết cấu cồng trình

Toàn bộ nội dung cuôn sách gôm 6 chương:

Chương l giời thiệu vê phân mèm SAP2000.

Chương 2 bao gôm hệ thõng các kèt càu mâu rà công cụ xây dựng hình học.

Chương 3 định nghĩa và gán vụt liệu, tièt diên.

Chương 4 định nghĩa và gán tãi trọng.

Chương 5 trình bày each xuàt kêt qua nội lực chuyên vị.

Chương 6 giời thiệu mót sô bài toàn áp dụng.

Tham gia biên soụn cuôn sách dược thực hiên như sau:

TS Phạm Nguyên Hoàng chú biên và viêt chương I 3 và một phàn chương 6

TS Ngô Vãn Thuyêt viêt chương 2.

ThS Hông Tiên Thảng viêt chương 4 một phân chương 5 một phàn chương 6 ThS Phạm Thanh Tùng viêt một phân chương 5.

Nhóm lác gia xin chân thành cám ơn các giang viên trong Bộ môn Kêt càu công

trình trường Dại học Thủy Lợi Trong quả trinh hiên soạn ràt khò cò thè tránh dược

sai sót nhõm tác giã mong nhận dược những ý kiên dõng gòp cùa quỷ dộc già.

Xin chân thành câm ơn.

Nhóm tác giá

Chương 1

GIỚI THIỆU VÈ PHÀN MÈM SAP2000

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Phần mềm tinh toán kết cấuSAP2000 (Structural Analysis Program)được phát triển bởi cõng ty CSI (Computers and Structures, Inc)vã hiện nay đàrất phố biến trên toàn Thế giới Nõ được cãi tiếntirphần mềm SAP, được bắt đầu cừ các kết quá

(FiniteElementMethod)trong tinh toán cơ học (Computation Mechanics) cũa giáo

sưEdwardL Wilson (University of California at Berkeley, USA)

Trong giới hạn cùa cuốn sách này nhóm tác giá sửdụng phần mcm SAP2000version 20.2.0 đê giới thiệu với các bạn sinh viên

X SAP ”o:

SAP20K Ultimate 64 bit WnM20?0

Stn>:tirai*’a>s4 (c> 1S7S.Ĩ011 CoroitMi Ki: Snoret nc

IK«1I

Hình 1 1 Thòng tin vi' phiên hàn SAP2000 SŨ dụng dê trinh bày

> SAP2000phànlích vảthiếtkế két câuthõng qua việc SŨ dụng mô hìnhhóa.Trong mỗi mỏ hình thông thưởngsẽ bao gỏm các thànhphànsau:

• Định nghía đầu ravả kiều hiên thị kết quà

> SAP2000liến hành phântích kết cẩudựa theo phươngphápphầntứhùuhạn,lìm ra chuyên vị lụi các diêm nút cùa các phân lử, từdó tinh được nội lực, ứngsuất cùaphântư

> Khá nângphân tích nội lựccũa SAP2000: Phân mèm cung câp nhicu tinh năng mạnh dê mỏ hìnhvã tính toán nhiêu loại kêt câu từ don gian đền phức tạp vớicác tinh năng giao liếpdễsữdụng,dễ mô tá các dạng kết cấu, sứa đối, xuất kết quáthuận tiện,

•Cácphầntứ mẫu gồm có: thanh giàn, dầm (Framc'Struss), tấm võ (Shell), phântữ 2 chiêu ứng suàt phảng, bicn dạng phăng, đôi xứng trục (planc/asolid), phân

tửkhói (solid), phântử phi tuyền (Nlink)

• Vật liệucó thê tuyêntinh,trựchướng, phi tuyên

•Cácliên kêt bao gôm có: liên kct cứng,liên kcl đàn hôi liên kêl cụcbộkhứbớt các thànhphânphan lực

• I lộ tọa độ: Cỏ thê dùng nhiêu hộ tọa độđêmô hình hóa tửng phàn cùa kẽt câu

•Tài trọng: nhiều loại, có thê kề dén như lực tập trung tại nút, áp lực lèn phần

tư ánh hương cua nhiệt dộ tai trọng theo phô gia tôc tái trọng diêu hỏa và tái trọng

di động Chúngcó thè đặt tại các nút tập trung,phânbođêu.hìnhthang, hoặc áplực trên phầntừ

• Khanănggiaicác bài toán vớisôânsô lớn giaithuật ôn dinhvả hiệu suât cao

> Kha nủng thiếtkếcủa SAP2000: có thể thiếtkểlựđộng cho inột sổloại kểtcâunhưKêtcâu thép dạng thép hĩnh Kêtcâu thép thànhmòng Kêt câubẽtòng côt thép Kết cấunhõm.Đưõi đây là một vài tiêu chuẩn thiếtkếthườngđượcsư dụng:

• Thiel kc kết cấu thép định hình theo liêu chuân: AISC360-I0 (Hoa Kỳ) BS5950-2000(AnhQuốc).Eurocode 3 2005 (châu Âu).CSA S16-14 (Canada),

• Thiết kể kết cấubê tông cỗt thép theo tiêuchuẩn:ACT318-14 (Hoa Kỳ).BS8110-97(Anh Quốc), Eurocodc 2 2004 (châu Âu) CSA A23.3-14 (Canada)

> Cácfile dữ liệu:

• ".SDB: filedừliệu chinh

• " S2k: filedữliệu dưới dạng text

• ".OUT TXT:* filedữliệu chứa các kết quà được xuất ra

1.2 GIAO DIẸN

> Hệ thống menu(Menubar):File (quán lý tập dùliệu),Edit(chinhsữamõhình).View (Quan sát mõ hình).Define(Địnhnghĩa vật liệu, tiếtdiện, tai trọng ).Draw (Dựng hình).Select(Lụa chọn phầntừ).Assign (Gán thuộc tinh cho phần tữtrong mó hình).Analyze(Phântích bài toán) Display (Hiên thi dữ liệu đâu vào vảđầu ra),Design (Thiel kế).Options (Các tùy chọn)

• Cácmenutrongthanhmenu chứa hầu hếl tất cã các thao tác có thế được thực hiện trongSAP2000 Moi menu tương ứngvới một loại hoạt dộng cơ bán

Hình 1.2 Giao diện cùa phần mềm SAP2000

• Các lệnh dươcbâng cách thực hiện Menu> Lệnh, trongdó menu là tên thu mục (Menu) và lệnh lã một mục có thề chọn từ thư mục (Menu) đỏ Trong một sôtrường hợp các lệnh năm Iren thu mục phu cùa thư mục chính trong trưởnghọp dó chúng ta chi định lã Menuchinh > Menu phụ > Lệnh

r Hệthõng thanh công cụ (Toolbars): Các bicu tượng trên thanh công cụchophép truycập nhanh vào nhiều thao lác thườngđượcsưdụng Di chuyển con trò chuột qua một trong các biêu tượng và tên lệnh sè hiên thị.

> Thanh trạng thái + hộp đơn vj năm lại góc dưới bẽn phái màn hình

Đê xây dựng mò hình kêt câu vàthực hiện tính toán được nhanh chóng cánsửdụng kêt hợp hệ thống Menuvảhệthông các thanh công cụ

1.3 CÁC QUY ƯỚC COBÁN

> Hệdơn vị cơbăn

•SAP2000 hoạt dộngvới 4 dơn vị cơ bán: lực chiêu dài, nhiệtdộvà thời gian, chương trinh cung câpnhiêubộđơnvịtương thích khác nhau, chảng hạn nhưkN-m-°

c, Lb-in-F.kip-ft-F, tonf-m-’C, Thời gian luônđượcdo băng giãy Tủy vảo yêucẩucùa bãi toán sẽ sứ dụng bộ dơn vị cho phù họp vàdề dàng khai thác Ó Việt Nam thông thưởngsư dụng bộđơn vị kN-m-°C

•Khi một mô hĩnh mới được bắt đầu,SAP2000 SC yêu cầu ngtrời dũng chi đinh một đơnvị.Những đơn vị dó trờ thành các đon vị CƯsở cho mô hình Dùvậy

dừliệu đầu vào và dữ liệu đầu ra luôncó the được xem với bất ki đơn vị não vi ỡdãy một bộ đơn vị bất ki đều cỏ thề chuyên sang bộđơn vị khác

• Sổ đo gỏc luônsử dụng các dơn vị sau:

-Hinh học, chàng hạn nhưhướng trục luôn đượcdo bảng độ

-Chuyên vị quay luôn được đo bàng radian

-Tằn số luôn được do bàng chu kỳ/ giày (Hz)

> Nút:Được hièu là một vị trí dùng dẻxácđịnhcác kích thước hình họcphântư

vã kêt câu Moi nút được xácđịnhthòng qua tẻn nútvả tọa độcùanó trong hệ tọa độ chung.SAP2000tự dộng dành số cãcnútcùa mỏ hình.Các dữ liệucùa nút thưởng lả: tên (Joint Label), tọa độ (Coordinate),hệ tọa dộ địa phươngcùa nút tái trọng nút (JointLoad), liên kết khống ché chuyển vị nút liên kểt dãn hồi(Springs)

> Phần tử: Lủ các thành phần khác nhau của kết cấuđượcxácđịnhthòngquacác diêm nút Mỗi phần tữcó một giá trịsố đại diện cho tên phần từvà được xác đinhthông qua 2 hoặc nhiều nút tùy loại phần từ Vídụphầnlữ Frame (thanh) xác đinh thòng qua 2 nút, phầntừShell (tấm,võ)xác định thông qua 3 4.hoặc nhiều nút Các dừ liệucùaphần từ: tên, nút biên cùa phần từ, hộ lụa độ địa phưong.vậtliệu phần lữ các đặc tinh cùaphàn lử,

> Hệ tọa độ

• Hê tụa độ tông thề (GlobalCoordinate System):

- Hộ tọa độtông thè là một hộ tọa độ vuông góc OXYZ trong không gian 3 chiều, các trục tọa độ vuông góc vói nhauvàhọpthành một tam diện thuận Chiều cùa chúng đượcxác đinh theo nguyên tãc bân tay phái.

-Trong hệ tợa độtôngthè.chiêudươngcùatrục z luônhướngthăng dửng tửdưới len trên.Cáchệ trục tọa độ địa phương cho nút phầntưvà tái trọngcua gia tốcnên đêu được định nghía tương ứng với hướngthăng dửng này riêng với tãi trọng bán thân được đinh nghĩa theo chiều ngượcvới trục z Như vậy.mặtpiling XY là mặt phảng nàm ngang

-Hộ tọa dỏtông thế cỏ the là hộ tọa độ vuông góc.hoặc hộ tọa độtrụ(Hình 1.3)

ế

Hình Li Hệ tọa độ tông thí ’ là hệ tọa độ vuông góc và hệ tọa Hộ lạt

• Hộ tọa độ phụ (Hộ lụa độ bô sung): Hộ tọa độbòsungcó thê được dũng đề

dề dàng cho quá trinh mô hình một bộ phận nào đócua kết cấu Một hệ trục tọa độ phái cỏ một diêm gôc và các trục, các trục này vuông góc vớinhauvàxác định theoquy tác bản tay phái

Tạohệ tọa độ phụ băng cách chọn menu Define >CoordinateSysteins/Grids > xuât hiộn cửasô lụa chọnCoordinate/Grid Systems Tạicứasôlựachọnnày bâm chọnAddNew System (Hình 1.4)

Hình 1.4 Cứa sô them mới, hiệu chinh hệ tọa dộ

• Hệ tọa độ địa phương: Mỗi thànhphầncơ băn cùa kết cấu đều có các hệlụađịa phươngcùachinh nó Các trục cua hệ tọa dộ dịa phương cũng được xácđịnhbằng quy lấc bân tay phải, ứng với mỗi trục ciia hệ tọa độ địa phương đều có một màu xác dinh

■ Vớiphánlửnút:

TrụcI (màu do) trùng trục X

Trục 2 (màu xanh lá cây) trùngtrụcY

Trục 3 (màu xanhda trời) trùngtrụcz

Trục 3 (màu xanhdatrời):songsongvớimật phảng XY

Ax$2 Plane 1-2.

Trục 3 (màu xanhdatrời): lã trục vuông gỏc với phần tứ

Trục 2 (màu xanh lá cây):hướng theo chiều trục +z hoặc +Y(trongtrườnghợp phân tử năm ngang) Trục 2 vàtrục 3 hợp thànhmặt phăng thảng dửng songsong với trụcz

Trục1 (màu đõ): năm ngang,songsong vói mặtphàngXY

Face 6: Top (-3 facet Face 5: Bottom (-3 face) Axis 3

Faced

Four • Node Quadrilateral Shell Element

J1

Three - Node Triangular She I Element

Hình 1.6 /fệ trục tọa độ dịa phương của phán từ tâm võ

Bậc tụ docùa nút (DOF- Degree of Freedom):

• Lảsốthànhphần chuyền vị cùa nút đỏ

• Môi nút có 6 bậctựdo lương ứng vói 3 thành phân chưycn vị theo phương

1, 2 3 cùahệ tọa độ địa phương(L'| Uj, Uj)và 3 (hành phàn chuyên vị xoayquang

3 trục I 2 3 cùahệ tụa độ địa phương (R, Rj RẠ

• Tùy lừng bài toán ở các mát phàng khác nhan mâ sò bậctựdocủanút ứngvới các phầntứcó thể (hay dôi.(hề hiện ớbángsau:

ờ đây: u, - thànhphần chuyền vị thắng theo trục 1

R, - thảnh phần chuyền vị xoay quanh trục

1.4 TRÌNH Tự GIẢI BÀI TOÁN KÉT CẢU BÀNG PHÀN MÈM SAP2000

A Mõhĩnh hóa két cấutừ thư viện kết cầuhoặc tụ xây dựng

i Định nghía vật liệu

i Định nghíađặctrưnghĩnh học cũaphầntứ kết cấu

1 Gânđặctrưnghình học vào các phần tứ kết câuđà mô hình hóa

A Định nghía lái trọng và tố họp lái trọng

i- Gán các trườnghựp lãi trụng vào kết cấuđà mô hình hóa

A- Dặt ten file bãi toán vảchạychương trinh

4 Khai thác kết quà bài toán

Trong trình tụ giãi bài toán băng phân mem SAP2000, tủy theo một sô bài toán,

có the thay đồi thứ tự trinh bày cúacùa các bước,đồng thời cũng có the gộp một sôbước lại với nhau, đê việc giãi bài toán có thè linh động và nhanh nhâl

Hình 2.1 Cưa ró lựa chọn các câu kiện mẩu

Tùy theo từng các công trinhcụ thê đềcó thế chọn hộ lưới tọa độ hay kết cấu mảu tương ứng tương ứng

2.1.1 Hệthống luứi tọa độ (Girl Only)

Khai báo hệ lưới trong hộ tợa độ bâng cách trong mục Select Template bàm chụn ô Grid Only.Xuàthiệncùa sô Quick Grid Lines,tụi đây cócácthôngsô ban đâu cũa hộ lưới, ứngvớihệ lưới cùahệ tọa độ vuông góc hoặc hộ lưới cùahộ tợa độ trụ (Hình2.2)

Hình 2.2 Thông sổ ban dâu cùa hệ lưới

• Chọn một trong 2 hệ tọa độgồm:

- Cartersian:hộ tọa độ vuông góc

- Cylindrical: hệ tọa độtrụ

• Number of Grid Lines: sô đường lưới ứngvới các phương

• GridSpacing:Khoáng cách giừa các đường lưới

• First Grid Line Location: Vịtrí gòc cùa hộ lưới

• Vói còngtrinh có các góc vuông thườngsứ dụng hệ tọa độ Cartersian, vớicác công trinh trụ trôn thưởng chọn hệ tọa độ Cylindrical

Đe hiệu chinh hộ lưới (them, thay đôi hoặc xỏa bò); chọn menu Define > Coordinate/Grid Systems (hoặc bấm chuột phải vào cửa sổ lâm việc chọn EditGrid Data) >Xuất hiện cứa số lựa chọn Coordinate/ Grid Systems (Hình1.4).Tạicứa sô này các nút ửngvới chức năngnhư sau:

• AddNewSystem:Themhệ lưới phụ

• AddCopy of Syste: Thêmhộ lưới phụ trêncơsở hộ lưới cỏ sần

•Modify/Show System Data: Thay đổi kích thướchoặc số lượng đường lưới trong hệ lưới

• Delete System: Xóa bo hộ lưới

Nêu muốn chinh sưa, thay đối hệ lưới đang có sẵn, bầm chọn Modify/ShowSystem Data, xuất hiện cứasố lựa chọn Define Grid System Data (Hĩnh2.3)

Hình 2.3 Tọa độ lưới theo cát' trục

• Display Grids as: xácđịnh cách hiền thị lưới

-Ordinates: hiển thị lười theo hệ trục tọa độ

- Spacing:Hiển thị lưới theo khoảng cách giừa các đường lưới

• HideAll Grid Lines: an các đường lưới

•Glue to Grid Lines: Dinh các nút vào lưới, diêu chinh lưới cùng cónghĩa là diêu chinh hộ tạic kct câu

• BlueSize: kích thước ò hiến thị chí dẫn lưới

• Reset to Default Color: đưavềchêđộchuán mặc định.

• ReorderOrdinates:Sáp xêp lại tọa độ dường lưới

• Locate System Origin: Định vị tú hệ tọa độ đang xét

• Trong quá trinh điêu chinhcỏ thê vào biêu tượng Add Deleteđê thêm, xóacácđường lưới

2.1.2 Cácloại kết cấu mầu thôngdụng

• Number of Span: tông sônhịp

• Span length:Khoang cách cùa một nhịp

• Section Properties: dặctrưng tiết diện, có thê nhân vào biêu tượng có hình dấu + đê khai báo luôntiêt diện

•Neu trong bài khoảng cách của các nhịp là khác nhau ta lảmnhưsauđế chinh sứa: Đánh dấu [? u CustomGr«jSpaong«nđ locate Onjn , sau đó bấm chọn EditGrid>xuất hiện báng Define Grid System Data (Hình2.3).Tại đây ta có thề lũy chinh kích thước các nhịp

*

> Giảnphảng (2D Trusses)

Loại giàn phăng mặc định là SlopedTruss

• Number of Divisions: sôkhoángchia

• Height: chiêu caocủa giãn

• Divisionlength: chiêu dài một khoang chia

• Nêu yêu câuđộ dài cua các lưới là khác nhau, tương tựnhưcáchlàm dôi vớidằm liên tục ỡ trên, đảnh dấu vào Use Custom Grid Spacing and LocateOrigin,saudó bâm chọn Edit Grid

Ngoàiramuônchọncácloại dàn khác nhau, tại mục 2D Trusses Type,lựachọnloại dàn họp lý đề thay đói.

Hình 2.5 Thõng sồ giàn phưng

Giàn không gian (3D Trusses)

//i/iA 2.6 Thõng số giàn không gian

Loại giãn không gian mặc định là Roof Truss

• Number of Bays: sốnhịp

• Height: chiều caocủa giàn

• Span Length: chiều dài một khoángchia

• Number of Divisions: sồkhoángchia

•Neu yêu cầuđộ dâi cùacác lưới là khác nhau, đechinh sữa, (trưngtự nhưcách lãm dối với dầm liên tục ởtrên, đánh dấu vào L'se Custom Grid Spacing and LocateOrigin,sauđó bầm chọn Edit Grid

Ngoàiramuôn chọn các loại dàn khác nhau, lại mục 3D Trusses Type bám lựa chọnđe thay dôi.

> Khung phăng (2D Frames)

Hình 2.7 Thòng sổ khung phđng

Loại khung phàng mặc định lã Portal

• Number of Stories: Tồng số tầng

• Number of Bays: Tông sỏ nhịp

• Story height: Chiêu cao một tang

• BayWidth: Chiêu rộng một nhịp

• Columns: Chụn liêl diện sơ bộ cho CỘI

• Beams: Chọn tiết diện sơbộ cho dằm

•Neunhư mõ hìnhcần dựng cóđộ dài giừa các nhịphoặcđộcaogiừa các tằng khác nhau, đánh dấu vào Use Custom Grid Spacing and Locate Origin, sauđó bấm chọnEditGrid

Ngoàira muôn chọn các loại khung phàng khác nhau, lại mục 2D Frame Typebám lựa chọndê thay dỏi

> Khungkhông gian (3D Frames)

Loại khung không gian mặc định là Open Frame Building

• Number of Stories: TỏngSÓ tang

• Number of Bays: Tồng số nhịp theo phương

• Story height: Chiêu cao một tang

• Bay Width: Chiều rộng một nhịp theo phương

• Columns: Chọn tiết diện sơ bộ cho cột

• Beams:Chọntiết diện sơ bộ cho dầm.

•Nêu như trong bải cóđộ dài giữacác nhịphoặcđộcaogiữa các tâng khác nhau, dãnh dâu vào Use Custom Grid Spacing and Locate Origin, sauđó bâm chọnEditGrid

Ngoàira muonchọn các loại khung phùng khác nhau, tại mục 3D Frame Typebấm lụa chọn đế thay đối

Hình 2.8 Tháng sô khung không giưn

Tường vách phàng (Wall)

Hình 2.9 Thòng số lường vách phúng

• Number of Divisions: số ô lưới theo trục

• Division Width X: Chiêu rộng một ó lưới theo trục X

• Section: Chọn loạitấmvách

•Nêunhưtrong bãi cỏđộ dãi giừa cảc nhịp hoặc độcaogiừa các tâng khácnhau, đánh dâu vào Use Custom Grid Spacing and Locate Origin,sauđó bâm chọn Edit Grid

> Ketcấusànphàng (FlatSlab)

• Number of Divisions:sốkhoáng chia

• DivisionWidth:Độ dài cùa một khoángchia

• Middle StripWidth:Dộrộngcủa dai qua các gối đừ.

• Section Properties: Chọnliet diện sàn

•Neunhư trong bài cókhoáng cách các nhịp lã khác nhau, đánh dâu vào UseCustom Grid Spacing and Locate Origin,sauđỏ bâni chọn Edit Grid

Hình 2.10 Thõng số kef cần sitn phdng

> Ket cấu vỏ (Shell)

Ket cấu võ mặc định là Cylinder

• Cylinder Height: Chieu caomặttrụ

• Radius: Bán kinhmặttrụ

• Num of Divisions, Z:sốkhoáng lưới theo chiều caocũamật tại

• Num of Divisions, Angular: So khoảng lưới theo chu vi

• Section: Chọn tiết diện tấm vỏ

Ngoáiramuốnchọn các loại kết cấu võ khác nhau, tại mục Shell Type bấm lựa chọndê thay dôi loại kêt câu

X'— >

Hình 2.! / Thòng sti kềt cấn vó

Kcl câucẳuthang bộ mặc định là Staircase Type 1

Ix'un™

E «e—»

ECMWM I IX I ۥ<.!

Hình 2.12 Thòng số cũit thang hộ

• Number of Stories:sỏ tâng

• Story Height: Chiêu cao tầng

• Left/ Right Level Width:Bẻrộngvế

• OpeningBetweenStairs:Berộng Io mơ

• Max Mesh Spacing: Dộ chia mịn lớn nhất

Ngoàiramuonchọn các loạithangbộ khác nhau tại mục Staircase Type bam lựa chọnđê thay đôi

2.2 QUAN SÁT VẢBIÉU DIÈN VẠT THE

2.2.1 Cửasôlàm việc

Có thè cúnglúc hièn thì tời 4 cưasôlàm việc trên màn hình.Dê thêm cưasôlàmviệc, bấm AddNewWindowờgóctrênbên phái cứasổđanglãm việc như Hĩnh 2.13

He Edit View Define C'SW Select Asãgn Anaffse Display Design

X S-OView+ Add Hew Windew

Hình 2 lĩ Thêm cita sỏ làm việc

2.2.2.Chếđộ biểu diễn vàquan sát vật the

Các kiều biếu diền vàquan sát vật the nản» hàu hết trong menuView, hoặc đôikhicóthê thayđôinhanh một số che độ quan sát bởicác biộu tượng trên thanh côngcụ.Cácchêđộ hiên thi chi có tác dụngvớicửasô hiện hành

• Plane: Chọn mặt phảng hiện thi (XY, YZ, XZ) và lụa độcùamặtphang

• View Direction: Chọn hướng nhìn

Hình 2.14 Thõng sổ hiên thị 3D

2.2.2.3 Giới hạn không gian quan sát

ChọnMenuView>Set Limits > xuất hiện cùasỗ lụa chọn Set Limits (Hình2.15)

• Set Axis Limits: Dụi giới hạn quan sál theo cáctrụcX,Y,z

• Draw Limits onPlane:Vè vũng quan sát úngvới các mặt phàng đã chọn

• Ignore LimitSettings:Bò qua cácxác lập giới hạn

Hình 2.15 Thông sổ hiên thị 2D và giới hạn không gian quan sát

2.2.2.4 Xác lập các thông số biểu điền vật thế

Chụn menu View> Set Display Options > xuất hiện cửa sồ lựa chọn Display Options (Hĩnh 2.17) Ngoài ra có thẻ bấm vào biêu tượng 2 trên thanh công cụ(Hĩnh 2.16) hoặc dùng phim tắt Ctrl + vv thìcứasồlựa chọn Display Optionscùng

sẽ xuất hiện

Hình 2.16 Biêu tượng đê mớ cưa sô sác lập các thông sô biêu diễn

p ObjectOptions

• Joint: Các chức nảng hiên thi trên màn hìnhcùa nút

-Label; Bật/ tắt hiển thị số hiệu cua nút

- Restraints: Bật/ tãt hicn thị kí hiệu đicu kiện bicn cùa nút

- Spring: Bật/ tắt hiên thị kí hiệu lien kềt lỏ xo

- LocalAxes: Bật/ tãl hiên thị hộ trục tọa độ địa phươngcùa nút

-Invisible: Tắt/ bật hiến thị nút

- Not in View: Tắt tất cảcácthòng tin về nút

• Frame:Các chức năng hiên thị trẽn màn hìnhcua thanh

- Label:Bật/ lãl hiên thị sô hiệu cùa thanh

-Sections: Bật/ tất hien lèn tiết diện thanh

-Releases: Bật/ tãt hiên thị kí hiệu giãi phóng liên kèt ừ hai đâu cùa thanh

-LocalAxes: Bật/ tát hiền thị hệ trục tọa độ đìa phươngcua thanh

- Not in View: Tắt tất cảcácthông tin về thanh

• Areas: Các chức năng hiền thị trên màn hìnhcùaphầntứ tấm, vó

-Label: Bật/ lãl hicn thị sô hiệu cùa tâm, vó

-Sections: Bật/ tát hiên lèn tiết diện tấm vó

-LocalAxes: Bật/ lãl hiên thị hộ trục tọa độ địa phươngcùa tâm vó

-Not in View: Tắt tất cácácthòng tin vẻ tấm vó

Hình 2 /7. Cứa sỏ .vứclập các thông số hiếu diễn

> General Options

• View by Colors of: Hicn th) màu ứng với

- Objects: Dối tượng

- Sections: Tiết diện

- Materials: Vật liệu

• View Type: Hiên thi theo kiếu

- Standard:Tiêuchuàn

- Extrude: Kích thước thực

- Shrink Objects: Bật/ tắt vè phần tư rởi nhau dưới dụng congót

- FillObject:Bật/ tắt chếđộ lô kín bềmặt phần từ

- Show Edges: Bật/ tãt chêđộvẽđường biên chu vi phântứ

2.2.2.5 Phóng to thu nhỏ, di chuyên hình ánh

c) Thu nhô vật thê

Chụn menuView > Zoom Out one step Hoặc bấm vào bicu tượng trên thanh công cụ hoặc bám tỏ hợpphim Shift +F3

íl) The hiện toàn bộ vật the trong khung hình

Chọn menuView > Restore Full View Hoặc bắm vào biểu tượng trẽn thanh công cụ hoặc bàm phímF3

ef Di chuyên hình (inh

Chụn menu View > Pan Hoặc bắm vào biếu tượng trênthanh công cụ, hoặc bám tô hợp phím Shift +F4

I) Bật but các đường lưới

Chọn menuView> Show Grid Hoặc bầm vào biếu lượng trên thanh cỏng cụ.hoặc bâm lô hợp phim Ctrl + D

g) Lùm mới lại toàn hộ cứu sô sau khi có hiệu chinh

Chọn menu View > Refresh View Hoặccó the bâm tỏ hợpphim Shift+Ctrl+V

2.3 CÔNG CỤ BIÊN DÕI HÌNH HỌC

2.3.1 Thêm một kết cẩu từ (hir viện mẩu vào két cấu danglàm việc

Đưa thêm vào két cấu đang cỏ sẵn một khói kết cầutừ thư viện mầu.sử dụng menu Edit > Add to Model FromTemplate > xuất hiện cữa sò lựa chọn New Model (Hĩnh2.1)

2.3.2 Chụn vàhủychọnđối tưọng

Các cách chọn đối tượng (Select)và hủy chộn đỗi tượng (Descclect) nằm trong menu Select

> Đê chọn đỏi tượng: vào menuSelect > Select > xỏracác túy chọn

$d«t Anit/M Ddpl*/ OK>o>» Took H.to

rỉ hWWWioSo

X? HtmtcbnỊ

X? »»n«tx>}Um CM.lMI-lL

Hình 2 ìfi Các kiêu chọn doi tượng

• Chọn kiêu cưa sô: vảo menuSelect>Select> Pointer/ Window

• Chọn theo đường da giác bao quanhđối tượng: vào menu Select >Select > Poly

•Chọn theo đường đa giác căt qua dôi tượng: vào menuSelect > Select > Intersecting Poly

Chụn theo đường thẳng cắt qua đối tượng: vào menu Select > SelectIntersecting Line

•Chọn theo nhóm: MenuSelect>Select>Groups Lưu ý răngtrường hợp khi sứ dụng chức năngSelect theo nhóm,cânphai:

-Dịnh nghía tên nhóm: vào menu Define > Group

-Chọn các dôi tượng muốn gán cùng một nhóm sauđó vào MenuAssign>GroupName > Chọn tên Groupmuốn gán > OK

> Đề hũy chọn đối tưựng: vào menuSelect > Deselect >xổra các tùy chọn(Hình 2.19) (lãmcác lệnh tưongtựnhưtrên)

2.3.3.Saochép, cắt dán.xóa di chuyển, tạo bán sao đối tượng

2.3.3 ỉ Sao chép doi tượng (Copy)

Di-saochép một đối lượng có the làm theo các bước sau:

-Chọn đòi lượng

-Sữ dụng menu Edit > Copy

- Tiếp đen vào menu Edit > Paste > xuất hiện cưa số lựa chọn Paste Coordinates >nhập giá trị các tọa độ tương đối theo 3 phương X.Y z cùađốitượng sS tạo thànhsovới đối lượng gốc

Select Assign Analyỉe oa^tr Des.gn Options Tools Hdp

Select Using T«t»s Pol/

|S

Wi.et Seleacn Ctrl-K M«s*<tr>gPc«y

1 ■ Got PfWMCui Setoeber CM-I Inrreieetisọtme

1 ,1 _ ì? CocedtMte Specification •

Owe Selection Grl-Q

r^«c4~flinei Tn kProperties »

-Sứ dụng menu Edit > Cut

- Sauđó muôn dán đỏi tượng vừa căt bó.cóIhè vào menu Edit > Paste > nhập giá trị các tọa độ tương đổi theo 3 phương X.Y z cua vị trí mới cua đối tượng

sovới vị trí ban đàu

2.3.3.3 Xóa đồi tượng (Delete)

Đẽ xóa đỏi lượng cỏ thê làm theo các bước sau:

■ Chọn đối lượng

-Sư dụng menu Edit >Delete

2.3.3.4 Di chuyển dổi tượng (Move)

Đố di chuyền đối tượng cỏ thế làm theo các bước sau:

-Chọn đối tượng

- Sứ dụng menu Edit > Move > xuât hiện cứa sỏ lựa chọn Move Selected Objects (Hĩnh 2.20) Tạicứasỏ lụa chọnnày,có thê nhập giá trị các tọa độ tương đối theo 3 phươngX, Y z cùa vị tri mới cua đổi tượng so VỚI vị trí ban đẩu.Ngoài

ra có thế lựa chọncách di chuyền theo quỳ đạo nổi hai diem bắt ki.báng cách bầmchọn Pick Two Points onModel,sauđó lẩn lượt bầm hai điểm ứng VỚI điềm dầu vàdiem cuối cua quỹ đạo di chuyến

Hình 2.20 Thièt lập kiêu di chuyên dõi tượng 2.3.3.5 Tạo bán sao dôi tượng (Replicate)

Đê nhãn bán đôi tượng, có thê lãm theo các bước sau:

-Chọn các đối tượng muổn tạo bán sao

- Sừ dụng Menu Edit > Replicate > xuất hiện cừa sổ lựachụn Replicate (Hình 2.21)

Các thông sổtrongcưasổlựachọnnhư sau:

• Linear: Nhân băn đối tượng theo phát sinh tuyến tính

-Increments: Dộ dịch chuyến cua đổi tượng mói so với đối tượng gốc

-Increment Data -Number:Sônhàn bán cùa đôi tượng

• Radial:Phát sinh quay quanh I trục

• Mirror: Phát sinh đôi xứng qua một mặtphàng

Hình 2.21 Các lining sô nhân hàn đòi t trọng

Dê két quà tính toán dạt độchínhxáccaovàdê xem kêt quá tại các vị tri khác nhau, cằn chia phầntứ ban đầu thành nhiềuphần lú cỏ kích thước nhô hơn Có 2 cách chia phântư lã chia thựcvà chia ao

2.3.4 1 Chia nho phẩn tứ thanh

Việcchia thực phầntử thanh được thục hiện nhưsau:

■ Chọn phầntửcằn chia

- Sử dụng menuEdit > Edit Lines > Divide Frames > xuât hiện cứasô lựa chọnDivide Selected Frames

• Divide into SpecifiedNumber of Frames: Chiathành số đoạn xác định

-Number of Frames: So đoạn thanhsau khi chia

-LasƯ FirstLength Ratio: Ti sốgiừachiều dải đoạn cuối'' đầu

•Break at Intersections with Selected Joints, Straight Frames.AreaEdgesand Solid Edges: Chiaphântứ thanh tại vj trí giao cãt với diêm, đoạn, mặt khôi đàđược chọn cùng phantứ thanh

• Divide at Specified Distanceform LendofFrame:Chia phân tưthanh tại một vị tríxác dinh trẽnthanh, tinh lừ dâu cùa thanh

Coordinate System:Chia phần tứthanhbơi các mặt phảng xác định songsonghoặctrùng vói các mật phàng lụa độ

• Divide at Intersection with Visible Grid Planes in the CurrentCoordinateSystem:Chia tại các vị trí giao vớimặt phăng lưới

> Chiaáo

Việc chia aophần lu thanh được thực hiện như sau:

-Chọnphầnlưcầnchia

-Sứ dụngmenu Assign > Frame > Automatic Frame Mesh > xuất hiện cửa

SOlirachụn Assign Automatic Frame Mesh (Hình 2.23)

Hình 2.23 Các kiều chia ảo phàn lư thanh

• Mesh Options:Lựachọn hinh thứcchia.

- No Auto Meshing: Khôngtiênhànhchia

-Auto Mesh Frame Objects: Tựđộngchia áo kèm theo các biển số tại mụcAutoMeshingParmeters

• Auto Meshing Parameters:Các biên sò chia tụ động

-Mesh at Intermediate Joints:Chia tại các điểm trung gian

-Minumum Number of Segments: Sô đoạn chia tôi thiêu

-Maximum Segment Length: Độ dài đoạn thanhlớn nhắt sauchia

2.3.4.2 Chia nhó phần từ lẩm vó

> Chia thục

Việc chia thực phântử vò được thực hiện nhưsau:

-Chọn đòi lượng cảnchia

-Sứ dụng menu Edit > Edit Areas > Divide Areas > xuàt hiện cửasô lựa chọn Divide Selected Areas (Hình 2.24)

Hĩnh 2.24 Cức kiều chia thực phần lít Shell

• Divide Area into this number of Objects: Chiatấm theo số lượng phản lư.

- AlongEdgefrompoint to 2: sồphầntừ chia theo cạnh chứa nút I đến 2

-AlongEdgefrompoint to 3: số phần lư chia theo cạnh chửa nút 1 đến 3

• Divide Area into Objects of this maximum size: Chialâmbảng cách địnhtrước phân lưlởn nhât sau khi chia dục theo cáccạnhcùalâm,

-AlongEdgefrompoint to 2: số phần lư chia theo cạnh chửa nút 1 đến 2

- AlongEdgefrompoint to 3: Sô phântư chia theo cạnh chứa nứtI đên 3

• Divide Area Based on Points on Area Edges: Chia lầm dựa trên nhũng diem năm lại các đườngbo ngoài cualamvàđượcxác định lữ:

-Intersectionsof Visible Straight Grid Lines withAreaEdges:VịIrí giao cứa đường lưới vàđườngbo ngoài cùaphânlừlâmcànchia

-Intersection of Selected Straight Frame Objects withArea Edges: Vi Iri giao cua một phântưthanhđàchọnvã đưởng bo ngoàicuaphanlưlãmcânchia

- Selected Points Objects onArea Edges: Đièm đàchọn, nãm trên đường

bo cùaphàntirtâmcàn chia

• None: không chia tụ động.

• Divide Area into this number of Objects: Chiatâm theo sò lượng phân tú

-AlongEdgefrompoint to 2: sốphầntư chia theo cạnh chửa nút I đen 2

- AlongEdgefrompoint to 3: Sò phântứ chia theo cạnh chửa nút I đen 3

•DivideArea into Objects of this maximum size: Chialầmbăngcáchđịnhtrước phân lưlởn nhát sau khi chia dọc theo cáccạnhcùalâm

- AlongEdgefrompoint to 2: Sô phântừ chia theo cạnh chửa nút I đen 2

-AlongEdgefrompoint to 3: Sò phântư chia theo cạnh chứa nútI đen 3

• Auto MeshArea Using General Divide Tool Based onPoints and Lines

in Meshing Group: Chialựdộng các phân tu tâm trong nhỏm lựa chọn chia, vớikích thước lớn nhât cùaphân tứsauchia (Maximum Sizeof Divided Object) là một giá trixácđịnh

2.3.5,Ghépcácphầntử

2.3.5.1 Ghép củi' phun tữ thanh

Đềghép các phần lu thanhcạnh nhau, năm trên cùng một đườngthẳngthành một phần tứ, tiến hãnh nhưsau:

■ Chọn các phân tửcàn ghéplụi vói nhau (có thê hai hoặc nhiêu phân từ.nhưng phái năm cụnh nhau vàcũngtrên một đường thăng)

-Sử dụng menu Edit > Edit Lines > Joint Frames ■> các phântứ thanh đàđược ghépthànhI phanlử thanh

2.3.5.2.Ghép các phần tứ tấm vỏ

Đê ghép cácphântửtàmvòcạnh nhau, tiênhànhnhưsau:

-Chọn các phầnlữcần ghép lại vớinhau (có thê hai hoặcnhiềuphần tứ)

-Sừ dụng menu Edit > Edit Areas > Merge Areas -> các phântữtàmvóđãđược ghépthànhI phantử

2.3.6 Nối vàtáchròi các phần cũa kếtcấukề nhau

Tại cúng một vị tri trong không gian có the có 2 điếm nút cùng tọa độ tuy nhiên 2 diêm nút này thuộc vê hai phân khác nhau cùa kèt càu

2.3.6 /. Tách rời các phân kêt câu

Đe định nghĩa hai phần tu kết cấukề nhaunhưng không liên kết với nhau, cầnlàm các bước nhưsau;

-Chọn nút thuộc các vị trí muôn lách rởi

-Sừ dụng menu Edit > Edit Points > Disconnect-> hai phânlử tuy nãm kênhau, có một hoặcnhiều điểm có cùng tọa độnhưngđà tách ròinhau,khôngtruyềnlực cho nhau.

2 ỉ 6.2 Nối các phần kết cấn vào nhau

Đenổi các phần tưcócùng tọa độ một hoặcnhiều điếm nhung không dinhliennhau, cânlàm các bước nhưsau:

■ Chọn các nút thuộc các vũng muôn nôiliên nhau

- Sứ dụng menu Edit > Edit Points > Connect -> hai phàn tứđàdinhliênnhau, truyền lực cho nhau

2.3.7 Thay đôisô hiệu đôitượng

De thay đồi số hiệu đổi tượng, cầnthực hiện nhưsau:

-Chọn các đổi tượng cẩn thay đối sổ hiệu

- Sư dụng Menu Edit > Change Labels > xuất hiện cứa sổ lựa chọn nhưHinh 2.26

X taUractU • "> Ch»9«

íđ«

»-Hình 2.26 Các thõng sô dịnh nghĩa cho đòi lượng càn thay dôi

Hình ỉ I Cữa sô thêm mởi hiẻu chinh V(ir liên

Tại dây hicn thị những vật liệudãdượcđịnh nghĩa, bao gôm cá những vặt liệudãđược phần mềm định nghĩa mặc đinh từtrưởc

> Click to

• Add New Material: Định nghĩathêm vật liệu mời

•Add Copy of Material: Định nghĩa thêm một loại vật liệu cóthuộc tinh tương tựnhư vật liệucósãn

• Modify/ Show Material: Thay đòi các đặc tinh của vật liệucósănhoặcđàđịnh nghĩa.

• Delete Materal: Xóa bo vật liệu

Muốnđịnh nghĩa một vật liệumới bấm chọn AddNewMaterial, một cua sổ lụa chọnAdd Material Property xuất hiện (Hình3.2)

Hình 3.2 Lựa chọn vật liệu mới

• Region: khu vực lãnh thô sù dụng vật liệu

• Material Type:loại vật liệu

• Standard: tiêu chuân áp dụng tinh toán

• Grade: càp vật liệu

Lựachọn vật liệu phù họp và bâni OK dèhoànthànhđịnh nghía

Ncumuôn xem đặc tinh hoặc chinh sứa các thông tin cùa vật liệu nào dỏ trong danh mục đà được địnhnghĩa, tại cửa so lựachọn DefineMaterials(Hình 3.1) tại khu vực Materials, bâm chuộttrái vào tên vật liệucânchinhsứa(giàsirchọnvàtliệubêlỏng B20 vừađịnh nghĩa) Tiếpđến lại khu vục Click to bắm chọn Modify/ Show Material > xuất hiện báng Material Property Data (Hình3.3)

> General Data: Thòng tin chung VC vật liệu

• Material Name and Display Color: Ten vật liệuvà màu hiên thị cùaloạivậtliệu đó

• Material Type:Loại vật liệu

• Material Grade: câp vật liệu

• Materail Notes: Ghi chú ve vật liệu sú dụng (neu cản)

'p Weight and Mass: Trọng lượng vàkhối lượng.

• Weight per Unit Volume: Trụng lưưng riêng cùa vật liệu

• Mass per Unit Volume: Khỏi lượng riêng cứa vật liệu

> Units:đưn vị hicn thị

> Isotropic PropertyData: Dặc trưngcua vật liệu đăng hướng

• Modulus Of Elasticity.E;Mô đun đàn hôicùa vật liệu

• Poisson U: hệ số nơ hông

• Coefficient Of ThermalExpansion.A: hộ sò giãn nờ vì nhiệt

> Other PropertiesForConcrete Materials: Cácđặctrưng khác cùa vật liệu

bê tông

Hình J.J Các thông sò đặc trung cua vật liệu

3.1.2 Định nghĩa tiết diện

Mồi công trinhcó the sir dụng một hay nhiêuloạitiết diện khác nhau Tủy vàđồitượng lã phântửthanh,phântừtâm vỏ, sècỏ cách đinh nghía khác nhau

3.1.2 / Định nghĩa tiết diện phần tứ thanh

Sừ dụng menu Define > Section Properties> Frame Sections > xuât hiện cừa

solựachụn Frame Property(Hình3.4)

Hình Ỉ.4 Cứa số lựa chọn them mới hiẻu chinh nết diện

Tại dãy hiên thị tên những tiêt diện dãdượcdinh nghĩa

> Click to

• Import NewProperty:chọn các tiết diện đãcósăntrong thư viện mau

• Add New Property:Khai bảo tiết diện do ngưởi sứ dụng tự định nghía

• AddCopy of Property:Khai báo tiẽt diện dựa theo tiêt diện dã định nghĩa

• Modify/ Show Property: Sira đối, hiển thị đặctrưngtiết diện đang xét

• Delete Property:Xóa bó tiêt diện dang chọn

Khi muốn định nghía một loại tiết diện mời, tại khuvực Click to bấm chọnAdd New Property > xuắt hiện cữasổ lụa chọn Add Frame SectionProperty

11 linh 3.5)