cửa sổ analysis SAP tự động cho hiển thị biến dạng của kết cấu đồng thời khóa mô hình bài toán để phòng ngừa các thay đổi làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích.. Theo các qui định trong
Trang 15,2 kN /m
B1 Tạo mô hình : Tạo mô hình bằng cách chọn hệ thống lưới trong Sap sau đó vẽ các đối
tượng bằng các lệnh vẽ
- Click File menu New Model Hoặc nút Chọn biểu tượng hệ thống lưới (hình
6.2) Nhập các thông số trong hộp thoại như hình 6.3a Click Edit Grid… để sửa các thông
số theo yêu cầu đề bài: hình 6.3b
Trang 2Hình 6.3a Hình 6.3b
- Màn hình xuất hiện hình 6.4, có thể tắt cửa sổ 3-D, chỉ để lại cửa số 2-D (mặt phẳng XZ)
- Click để lưu bài toán Trong quá trìm làm việc, sau một vài thao tác cần click
Hình 6.4 B2 Định nghĩa vật liệu, tiết diện
- Định nghĩa vật liệu bê tông B20 - Click Define menu Materials… hoặc nút
chọn CONC Modify/Show Material …Nhập các thông số như hình 6.5
Trang 3Sap 2000 version 10.0.1
Hình 6.5
- Định nghĩa tiết diện chữ nhật t3 = 0,12 m; t2 = 1 m, bằng vật liệu CONC đã định nghĩa
Vào Define menu Frame Sections … hoặc nút hình 6.6 và 6.7
B3 Định nghĩa các trường hợp tải trọng
Trang 4Hình 6.8 B4 Vẽ và gán tiết diện cho các phần:
- Các thao tác như đã học Sau khi vừa vẽ vừa gán tiết diện; Gán gối tựa cố định cho đầu dưới, gối di động cho đầu trên Ta có kết quả như hình hình 6.9 Có thể xem đầy đủ mô hình như hình 6.10
Hình 6.9
Hình 6.10 B5 Gán tải trọng:
Trang 5- Chọn phân tích theo bài toán khung phẳng
(hình 6.13)
- Click Analyze menu Run Analysis hoặc
nhấn F5 Chạy chương trình
Trang 6cửa sổ analysis SAP tự động cho hiển thị biến dạng của kết cấu đồng thời khóa mô hình bài toán để phòng ngừa các thay đổi làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích
B7 Xem kết quả phân tích kết cấu
- Nội lực phần tử Frame: Click Display menu Show Forces/Stresses hoặc =>
Frema/cables Hình 6.14 là mo men nội lực của bài toán Dùng kết quả này tính toán cốt
thép cho bản thang
Hình 6.14 BÀI TẬP 2:
Giải nội lực cho 1 cầu thang dạng bản chịu lực có sơ đồ tính, tải trọng: (tĩnh tải và hoạt tải) đã tính toán được như hình 6.14 Tải trọng ở trên đã bao gồm trọng lượng bản thân bản thang Bê tông B20 (M250) Tiết diện tính toán: t3 = 0,12m; t2 = 1m
3300 1200
4,92 kN/m
Sinh viên tự thực hiện
* Lưu ý: Việc chọn liên kết ở sơ đồ tính là ngàm hay khớp phụ thuộc vào kích thước tiết
diện dầm chiếu nghỉ, dầm chiếu tới và chiều dày bản thang Theo các qui định trong tính toán kết cấu bê tông cốt thép
Trang 7TĨNH TẢI VÀ HOẠT TẢI SỬ DỤNG (phương thẳng đứng)
Bài tập này ta chỉ xét mô hình khung gồm có cột và dầm Do đó, bạn phải truyền tải từ sàn vào dầm theo nguyên tắc trong các giáo trình về kết cấu công trình
Tải trọng thẳng đứng trên các dầm khung được trình bày trong các hình từ 7.12 đến 7.23
TẢI TRỌNG GIÓ
Kết quả tính toán áp lực gió truyền vào cột khung: Bảng 1
Hình 7.1 Mô hình kết cấu không gian
Trang 9Sap 2000 version 10.0.1
Bảng 7.1 LỰC GIÓ PHÂN BỐ TRÊN CHIỀU DÀI CỘT KHUNG
Gió theo phương X
(m)
qđón(kN/m)
qhút
B (m)
qđón(kN/m)
qhút(kN/m)
qhút
Bgió (m)
qđón (kN/m)
qhút (kN/m)
- Nhập thông số như hình 7.3 Sau đó hiệu chỉnh các thông số như hình 7.4 Cho kết quả trên hình 7.5
Trang 10Hình 7.4
Hình 7.5
- Chuyển sang cửa sổ XY với Z=4 làm cửa sổ hiện hành để xóa những phần tử thừa ở tầng
- Dịch chuyển mũi tên để làm tương tự với tầng 2,3 Ta có kết quả như hình 7.6
Trang 11Sap 2000 version 10.0.1
Hình 7.6
Dịch chuyển mũi tên để làm tương tự với tầng 4,5 Ta có kết quả như hình 7.7
Hình 7.7
trục B, C, D, E Mô hình đã dựng xong, hình 7.9
Trang 12Hình 7.9
2 Định nghĩa vật liệu và tiết diện; gán tiết diện:
- Định nghĩa vật liệu CONC với các thông số của bê tông M250
- Định nghĩa tiết diện dầm, cột, gán tiết diện dầm, cột, gán ngàm chân cột như các bài tập trước
Hình 7.10
3 Định nghĩa các trường hợp tải trọng
Click nút hoặc vào Define menu load
Cases… hình 7.11 Xóa bỏ những trường
hợp tải không cần thiết
4 Định nghĩa các tổ hợp phản ứng
Trang 13Sap 2000 version 10.0.1
Định nghĩa 10 tổ hợp, bao gồm 9 tổ hợp (COMB1 COMB9) theo kiểu cộng đại số Linear Add và 1 tồ hợp BAO theo kiểu Envelope để lấy giá trị max, min từ 9 tổ hợp trên
COMB7 TINHTAI + GIOXX COMB8 TINHTAI + GIOY COMB9 TINHTAI + GIOYY
5 Gán tải ứng với từng trường hợp tải:
Bạn có thể gán tải cho từng khung phẳng hoặc cho từng dầm sàn Chẳng hạn, muốn gán tải cho khung phẳng nào thì chọn cửa sổ hiện hành là mặt phẳng chứa khung đó (XZ Plane hoặc YZ Plane), xong chọn và gán tải cho các phần tử hoặc nút của khung phẳng đó theo các giá trị tĩnh tải, hoạt tải đã cho trong các hình từ 7.12 đến 7.23 và gán tải trọng gió theo bảng 7.1
6 Phân tích kết cấu:
Theo bài toán khung không gian
- Chọn Space Frame trong Analysis Options
Nhấn F5 để giải hoặc vào menu Analyze => Run Analysis => Run Now
7 Xuất nội lực ra bảng tính Excel
Menu Display=>Show tables=> chọn Element output=> Nếu muốn xuất nội lực dầm
Select Analysis cases chọn tổ hợp là các COMB
Copy bảng nội lực này dán sang các phần mềm tính toán cốt thép
Trang 142500 2500 5000
2500 2500 5000
2500 2500 5000
Trang 152500 2500 5000
5,5 kN/m
10,75 kN/m
2500 2500 5000
2500 2500 5000
2500 2500 5000
7
21,5 kN/m
TĨNH TẢI DO TƯỜNG
Hình 7.13: Tải trọng dầm trục B
Trang 164 kN/m
5,5 Kn/m 5,5 Kn/m
21,5 kN/m
10,75 kN/m 10,75 kN/m
TĨNH TẢI DO TƯỜNG
TĨNH TẢI SÀN
Hình 7.14: Tải trọng dầm trục C
Trang 1721,5 kN/m 21,5 kN/m
TẢI TRỌNG TRÊN DẦM TRỤC E TẦNG 4,5
5,5 Kn/m 5,5 Kn/m
5,5 Kn/m
10,75 kN/m
Trang 182500 1000 2500
6000
6000 TẢI TRỌNG TRÊN DẦM TRỤC 1 TẦNG 1,2,3
HOẠT TẢI SÀN
2500 1000 2500
6000
2500 1000 2500
6000 TẢI TRỌNG TRÊN DẦM TRỤC 2 TẦNG 4,5
TẢI TRỌNG TRÊN DẦM TRỤC 2 TẦNG 1,2,3
HỌAT TẢI SÀN
5,5 Kn/m 10,75 kN/m
Hình 7.18: Tải trọng dầm trục 2
Trang 19HỌAT TẢI SÀN
TĨNH TẢI DO TƯỜNG (TẦNG 5 KHÔNG CÓ)
TĨNH TẢI SÀN
4 Kn/m 21,5 kN/m
4 Kn/m 21,5 kN/m
Hình 7.19: Tải trọng dầm trục 3
2500 1000 2500 6000
2500 1000 2500 6000
HỌAT TẢI SÀN
2500 1000 2500 6000
2500 1000 2500 6000
TẢI TRỌNG TRÊN DẦM TRỤC 4 TẦNG 4,5
2500 1000 2500 6000 10,75 kN/m
2500 1000 2500 6000 A
HOẠT TẢI SÀN
TĨNH TẢI DO TƯỜNG (TẦNG 5 KHÔNG CÓ)
4 kN/m 5,5 Kn/m
21,5 kN/m
10,75 kN/m
Trang 202500 1000 2500 6000
2500 1000 2500 6000
HỌAT TẢI SÀN
2500 1000 2500 6000
2500 1000 2500 6000
21,5 kN/m 21,5 kN/m
TẢI TRỌNG TRÊN DẦM TRỤC 5 TẦNG 4,5
2500 1000 2500 6000
2500 1000 2500 6000 A
HOẠT TẢI SÀN
TĨNH TẢI DO TƯỜNG (TẦNG 5 KHÔNG CÓ)
Hình 7.21: Tải trọng dầm trục 5
Trang 21Sap 2000 version 10.0.1
2500 1000 2500 6000
2500 1000 2500 6000
HỌAT TẢI SÀN
2500 1000 2500 6000
2500 1000 2500 6000 TẢI TRỌNG TRÊN DẦM TRỤC 6 TẦNG 4,5
2500 1000 2500 6000
2500 1000 2500 6000 A
HOẠT TẢI SÀN
TĨNH TẢI DO TƯỜNG (TẦNG 5 KHÔNG CÓ)
10,75 kN/m 10,75 kN/m
Hình 7.22: Tải trọng dầm trục 6
2500 1000 2500 6000
2500 1000 2500 6000
HỌAT TẢI SÀN
TĨNH TẢI SÀN
TT TƯỜNG
2500 1000 2500 6000
2500 1000 2500 6000
6 kN/m
5,5 Kn/m 5,5 Kn/m
10,75 kN/m 10,75 kN/m
5,5 Kn/m 5,5 Kn/m 10,75 kN/m 10,75 kN/m
Trang 22( Tài liệu này chỉ trình bày cách tính tốn bản thành bằng sap 2000 version10.01)
Trên mái của một số tịa nhà được thiết kế một bể nước bằng bê tơng cốt thép, để trữ nước cấp cho tồn bộ các căn hộ sử dụng trong cơng trình hoặc dùng chữa cháy
BẢN ĐÁY
BẢN THÀNH BẢN NẮP
Trang 23- Hoạt tải ( áp lực nước):p n n hn p kN/mdaN m2 n p
- Tải trọng gió: Tải trọng gió tác dụng lên bản thành xét trường hợp nguy hiểm nhất là gió
0
Để đơn giản tính toán, bỏ qua trọng lượng bản thân của nó Trọng lượng bản thân chỉ gây lực nén cho bản thành , xem bản thành như cấu kiện chịu uốn chỉ chịu tải tác dụng theo phương ngang gồm áp lực ngang của nước và gió hút
Tùy thuộc vào tỷ số a
h : Bản thành thuộc loại bản dầm làm việc một phương theo phương
cạnh ngắn h, cắt một dải có bề rộng b=1m theo phương cạnh ngắn (cạnh h) để tính, (Hình 7.25)
Trang 24B1 Tạo mô hình : Tạo mô hình bằng cách chọn hệ thống lưới trong Sap sau đó vẽ đối
- Màn hình xuất hiện hình 7.29 Click để lưu bài toán Trong quá trìm làm việc, sau
một vài thao tác cần click
Trang 25Sap 2000 version 10.0.1
B2 Định nghĩa vật liệu, tiết diện
- Định nghĩa vật liệu bê tông B20 - Click Define menu Materials… hoặc nút
chọn CONC Modify/Show Material …Nhập các thông số như hình 7.30
Hình 7.30
- Định nghĩa tiết diện chữ nhật t3 = 0,12 m; t2 = 1 m, bằng vật liệu CONC đã định nghĩa
Vào Define menu Frame Sections … hoặc nút hình 7.31 và 7.32
Trang 26trọng lượng bản thân (Self
không kể đến trọng lượng bản
thân
Hình 7.33 B4 Vẽ và gán tiết diện cho các phần:
Các thao tác như đã học Sau khi vừa vẽ vừa gán tiết diện; Gán ngàm cho đầu dưới, gán gối
số như hình 7.34a Ta có kết quả như hình hình 7.34b Mô hình đầy đủ như hình 7.34c
Hình 7.34a Hình 7.34b Hình 7.34c
B5 Gán tải trọng:
- Chọn phần tử cần gán Vào Assign menu Frame/Cable/Tendon
Loads/Distributed… nhập các thông số như hình 7.35 Xong click OK
- Tải sau khi được gán vào dầm có dạng như hình 7.36
Trang 27Sap 2000 version 10.0.1
Hình 7.35 Hình 7.36
B6 Phân tích kết cấu
- Chọn phân tích theo bài toán khung phẳng
- Click Analyze menu Run Analysis hoặc nhấn F5 Chạy chương trình
Khi phân tích xong thì sẽ có thông báo “ANALYSIS COMPLETE” Click OK để đóng
cửa sổ analysis SAP tự động cho hiển thị biến dạng của kết cấu đồng
hưởng đến kết quả phân tích
B7 Xem kết quả phân tích kết cấu
- Nội lực phần tử Frame: Click Display menu Show Forces/Stresses
hoặc => Frema/cables Hình 7.38 là mo men nội lực của bài toán
Dùng kết quả này tính toán cốt thép Từ đó bố trí cốt thép cho bản thành
Chú ý: Cốt thép trong bản thành thường bố trí hai lớp cốt thép, cốt thép
có thể bố trí đối xứng hoặc không đối xứng
Trang 28Lời nói đầu 1
Chương 1 : Làm quen với Sap 2
1 Khởi động Sap 2000 2
2 Cửa sổ chính của chương trình Sap2000 2
3 Đóng chương trình Sap2000 3
4 Lưu và mở file dữ liệu 3
5 Bảng chức năng các biểu tượng 4
Chương 2: Tóm tắt lý thuyết phần tử Frame 8
1 Hệ trục tọa độ địa phương của phần tử Frame 8
2 Các nhập kích thước tiết diện 8
3 Nội lực phần tử Frame 8
Chương 3: Tính dầm chịu uốn 9
Bài tập 1 9
Bài tập 2 16
Bài tập 3 27
Bài tập 4 29
Bài tập 5 31
Chương 4 : Khung phẳng BTCT 32
Bài tập 1 32
Bài tập 2 61
Bài tập 3 62
Chương 5 : Thiết kế dàn thép 65
Bài tập 1 65
Bài tập 2 74
Chương 6 : Cầu thamg 76
Bài tập 1 76
Bài tập 2 81
Chương 7 : Khung không gian - Hồ nước mái 82
Bài tập 1 82
Bài tập 2 98
Trang 29Sap 2000 version 10.0.1
TÀI LIỆU THAM KHẢO
bằng Sap 2000 Version 10.01 - Tập 1: Phần cơ bản, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2009
2010
Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2008
4 Phạm Minh Kính, Kết cấu bê tông cốt thép, tài liệu lưu hành nội bộ, 2013
trình bằng Sap 2000 Version 10.01, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2008
7 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN 5574 – 2012