intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài tập ứng dụng SAP - hướng dẫn tính toán khung phẳng

Chia sẻ: Nguyễn Văn Nam | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

231
lượt xem
56
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

tài liệu tham khảo dành cho sinh viên đại học cao đẳng chuyên ngành xây dựng

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài tập ứng dụng SAP - hướng dẫn tính toán khung phẳng

  1. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03 KHUNG PHAÚNG Baøi 2.1 Coät truïc A, D: 0.3m x 0.4m Coät truïc B, C: 0.3m x 0.5m Daàm: 0.2m x 0.5m Beâtoâng maùc 200: E = 2.5E6 T/m2 GVC ThS Bùi Văn Chúng
  2. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03 1. Choïn ñôn vò tính Ton – m - C ôû cöûa soå phía döôùi beân phaûi cuûa maøn hình 2. Duøng chuoät click File  New Model, choïn maãu keát caáu nhö hình döôùi vaø khai baùo caùc thoâng soá nhö sau: Number of Stories: 5 Number of Bays: 3 Story Height: 3.5 Bay Width: 4 Click OK  Nhaáp vaøo cöûa soå X – Z plane @ Y = 0  vaø Click Lable Joint (hieån thò nuùt) 3. Nhaáp Frame label (hieån thò phaàn töû) 4. Do chieàu cao taàng treät laø 5m cho neân phaûi hieäu chænh löôùi Choïn 4 nuùt ôû ñaùy khung  Edit  Move  DELZ=-1.5  OK  Do chieàu roäng nhòp giöõa laø 6m cho neân phaûi hieäu chænh các nút  Choïn caùc nuùt ôû truïc C vaø D  Edit  Move  DELX=1 GVC ThS Bùi Văn Chúng
  3. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03 DELY=0 DELZ=0  OK Choïn caùc nuùt ôû truïc A, B  Edit  Move  DELX=-1 DELY=0 DELZ=0  OK 5. Hieäu chænh laïi caùc ñöôøn g löôùi Define  Coordinate/System Grid… GLOBAL  Modify/ Show Sytem… Sửa : X1 = -6 thành -7 X2 = -2 thành -3 X3 = 2 thành 3 X4 = 6 thành 7 Và Z1 = 0 thành -1.5 GVC ThS Bùi Văn Chúng
  4. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03 6. Do lieân keát ôû caùc nuùt chaân coät laø goái coá ñònh (maëc ñònh) maø theo ñeà baøi laø ngaøm do ñoù phaûi söûa lieân keát caùc nuùt ñoù cho phuø hôïp Ñaùn h daáu caùc nuùt baèng caùch click vaøo caùc nuùt aáy  Assign  Joint  restraints   OK  7. Khai baùo caùc ñaëc tröng vaät lieäu daàm, cột  Define  Materials  - ALUM(Nhôm ) CLDFRM ( Thép hình dập nguội ) CONC (bê tông ) Chọ n OTHER (khác) STEEL (thép)  Modify/show Material GVC ThS Bùi Văn Chúng
  5. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03  Mass per unit Volume (khoái löôïng treân moät ñôn vò theå tích) Weight per unit Volume (troïng löôïng treân moät ñôn vò theå tích ) Modulus of Elasticity (moâ ñun ñaøn hoài) Poisson’ratio (heä soá poisson) Coeff of thermal expansion (heä soá giaûn nôû nhieät)  Ôø ñaây ñoái vôùi baøi toaùn tænh cho neân: Mass per unit Volume = 0  Khoâng xeùt troïng löôïng baûn thaân: Weight per unit Volume = 0  Moâ ñun ñaøn hoài vaät lieäu : Modulus of Elasticity = 2.5E6  Heä soá poisson: P oisson’ratio = 0.25  Heä soá giaûn nôû nhieät: Coeff of thermal expansion = 0 OK  OK 8. Khai baùo caùc loaïi tieát dieän daàm, cột Define  Frame Sections  Nhấp vào Add/ I Wide Plane  Add Retangular  Add New Property Tại Section Name : Đặt tên : Ví dụ DAM GVC ThS Bùi Văn Chúng
  6. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03 Material  choïn CONC (beâtoâng) Dimensions: Depth (t3): chieàu cao 0.5 Width (t2) : chieàu roäng 0.2  OK  Click vaøo oâ Add I/Wide flange  choïn Add Retangular  Sections name COT1  Materials CONC Dedth (t3): 0.4 Width (t2): 0.3 Töông töï nhö treân tieáp tuïc click vaøo oâ Add /Wide flange  choïn Add Retangular  Sections name COT2  Materials CONC Dedth (t3): 0.5 Width (t2): 0.3 Nhö vaäy kích thöôùc tieát dieän 0.2 x 0.5: Teân laø DAM 0.3 x 0.4: Teân laø COT1 0.3 x 0.5: Teân laø COT2 9. Gaùn ñaëc tröng vaät lieäu cho daàm, coät Choïn caùc phaàn töû coät truïc A,D  Assign  Frame  sections  COT1  OK  Choïn caùc phaàn töû coät truïc B,C Assign  Frame  sections  COT2  OK  Choïn caùc phaàn töû daàm Assign  Frame  sections  DAM  OK 10. Nhaäp taûi troïng Nhaäp tröôøng hôïp taûi:  Define  Static load cases  Load: TH1  Change Load  OK  Gaùn caùc giaù trò taûi leân phaàn töû Ôû ñaây nhòp 1 vaø nhòp 3 chòu taûi tam giaùc neân tröôùc tieân choïn caùc phaàn töû ôû nhòp 1 vaø nhòp 3 ( dùng b iểu tương để chọn nhanh các phần tử dầm ) GVC ThS Bùi Văn Chúng
  7. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03 GVC ThS Bùi Văn Chúng
  8. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03  OK Ôû ñaây nhòp 2 chòu taûi hình thang vaø löïc taäp trung leân phaàn töû cho neân chuùng ta phaûi nhaäp 2 laàn:  Laàn 1 cho taûi hình thang Distributed ,TRAPEZOIDAL  Laàn 2 cho taûi taäp trung leân phaàn töû Point Choïn caùc phaàn töû ôû nhòp 2 Assign  Frame Cable/Tendon loads  DISTRIBUTED Trapezoidal loads Distance 0 0.25 0.75 1 Load 0 -1.5 -1.5 0 X Relative distance from End I  OK Choïn tieáp caùc phaàn töû ôû nhòp 2 ñeå nhaäp löïc taäp trung leân phaàn töû Assign  Frame Cable/Tendon loads  Point Point loads Distance 0 0 0.5 1 Load 0 0 -1 0  OK 11. Giaûi baøi toaùn Analyze  Set options  Analyze  Run  VIDU2  Save Maùy seõ töï giaûi, khi keát thuùc seõ hieän leân ANALYSIS COMPLETE  OK 12. Xem keát quaû Coù theå xem nhanh nhôø thanh coâng cuï ôû phía trên  Xem hình dạng  Xem chuyển vị  Xem phản lực liên kết hoặc noäi löïc cuûa phaàn töû FRAME Muoán xem giaù trò töøng phaàn töû duøng phím phaûi chuoät nhaáp vaøo phaàn töû ñoù GVC ThS Bùi Văn Chúng
  9. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03  Caùc ví duï gôïi yù ñeå laøm theâm Baøi 2.2 Cho khung nhö hình veõ, chòu caùc taûi troïng: q1 = 1.2 T/m, q2 = 2.0 T/m, q3 = 1.1 T/m, q4 = 0.88 T/m Bieát raèng modul ñaøn hoài cuûa vaät lieäu laø E = 2.5E6 T/m2, daàm coù kích thöôùc bxh = 0.25 x 0.5m, coät coù kích thöôùc nhö hình veõ Coät truïc A Coät truïc B – C Coät truïc D Taàng döôùi: 0.3m x 0.5m Taàng döôùi: 0.3m x 0.6m Taàng döôùi: 0.3m x 0.5m Hai taàng keá: 0.3m x 0.4m Taàng keá: 0.3m x 0.5m Hai taàng keá: 0.3m x 0.4m Hai taàng keá: 0.3m x 0.3m Hai taàng keá: 0.3m x 0.4m Hai taàng keá: 0.3m x 0.3m Taàng cuoái: 0.25x 0.25m Hai taàng keá: 0.3m x 0.3m Hai taàng cuoái: 0.25m x Taàng cuoái: 0.25m x 0.25m 0.25m Ghi chuù: Muoán xoùa phaàn töû naøo, nuùt naøo thì ñaùnh daáu nuùt, phaàn töû ñ où roài baám phím delete töø baøn phím GVC ThS Bùi Văn Chúng
  10. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03 Baøi 2.3 Khung coù kích thöôùc nhö baøi taäp 2.2 , ôû ñaây khung chòu 5 tröôøng hôïp taûi troïng. Yeâu caàu tính cho töøng tröôøng hôïp taûi troïng vaø toå hôïp noäi löïc, veõ bieåu ñoà bao. Taûi phaân boá q1 = 1.0T/m, q2 = 1 .8 T/m ( Tónh taûi ) q3 = 0.8 T/m, q4 = 1.2 T/m ( Hoaït taûi ) q5 = 0.88 T/m, q 6 = 0.66 T/m ( Gioù ) Taûi taäp trung Tænh taûi Taïi moãi ñaàu phaàn töû coät truïc A, D laø 3 T; B, C laø 6T Hoaït taûi ñöùng Taïi moãi ñaàu phaàn töû coät truïc A,D laø 2.4 T, truïc B,C laø 4.2 T LOAD1 GVC ThS Bùi Văn Chúng
  11. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03 LOAD2 LOAD3 GVC ThS Bùi Văn Chúng
  12. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03 LOAD4 LOAD5 COMB1 = LOAD1 + LOAD2 COMB2 = LOAD1 + LOAD3 GVC ThS Bùi Văn Chúng
  13. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03 COMB3 = LOAD1 + LOAD4 COMB4 = LOAD1 + LOAD5 COMB5 = LOAD1 + LOAD2 + LOAD4 COMB6 = LOAD1 + LOAD2 + LOAD5 COMB7 = LOAD1 + LOAD3 + LOAD4 COMB8 = LOAD1 + LOAD3 + LOAD5 Baøi 2.4 Vôùi baøi taäp 2 .2, theâm vaøo 2 thanh giaèng coù vaät lieäu laø theùp troøn coù ñöôøng kính 50mm Theâm phaàn töû duøng reâ chuoät theo phaàn töû, xong click 2 caùi hoaëc  Thanh 2 ñaàu khôùp duøng leänh  Assign  Frame  Release (giaûi phoùng caùc moment vaø löïc caét) GVC ThS Bùi Văn Chúng
  14. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03 B ÀI 2.5: g iải nội lự c cho khung như hình vẽ, chịu tải trọng thẳng đứng và 1 chuyển vị thẳ ng. 35 00 3 500 2000 C20X20 1 5 00 D 20 X 50 D2 0X 5 0 1 5 00 1800 3600 D 2 0 X 40 25 00 3600 D 2 0X 50 15 00 3600 D2 0X 4 0 2 500 3800 D2 0X 5 0 1 5 00 D2 0X 4 0 4500 2500 1cm 5 00 0 20 00 C h u y e ån v ò C O ÄT CO Ù T I E ÁT D I E ÄN ÑE ÀU 2 0 x 3 0  Vào File/New Model, chọ n đ ơn vị sử d ụng là Kgf, m, C.  Tạo hình d áng kết cấu b ằng cách vẽ, nên ta chọ n Grid Only, chọn số lưới theo p hương X là 4 , theo phươn g Z là 8, click Ed it g rid nhập lại các to ạ độ x1 =0, x2 =3.5, x3 =5, x4=7 ; z1=0 , z2=2 .5, z3 =4 .5, z4=6 .3, z5 =8 .1, z6=9 .9, z7=11 .7, z8 =13.7 , OK.  Vẽ hình d áng kết cấu .  Trong qu á trình ho àn thiện h ình d áng kết cấu, có thể cần đến các chức năng nố i p hần tử (Edit/Join Frames); ch ia phần tử (Ed it/Divid e Frames) được trình bà y dưới đ ây: o Chia phần tử thành nhiều đoạn: chọn phần tử rồ i vào lệnh Ed it/Divide Fra mes, hộp b ên hiện ra: Divid e in to là số đoạn chia, Last/First ratio là t ỷ lệ đo ạn cuố i trên đo ạn đầu. Nếu click chọ n vào nút Brea k at intersections… là chia p hần tử thành những đo ạn đ ịnh trư ớc b ằng các nút, ho ặc chia p hần tử tại các đ iểm giao nhau. o Nố i nhiều đoạn thằ ng thà nh 1 phần tử: chọ n các phần tử cần nố i (các phần tử p hải thẳn g hàng nhau ) rồ i chọn Ed it/ Join Frames các p hần tử sẽ được nố i lại.  Đổ i tên (nhãn) các phần tử sao cho các phần tử cộ t có thứ tự liên tụ c từ dưới lê n trên, từ trái qua phải và d ầm cũng vậ y đ ể d ễ đọ c kết qu ả sau nà y, b ằng cách thực h iện như sau : Chọn tất cả các thanh cộ t dưới (trừ cộ t đ ỉnh nó c sẽ đổ i sau). GVC ThS Bùi Văn Chúng
  15. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03 Vào menu Edit/Chang e Labels. Chọn Element Labels – Frame trong hộp Item Type . Nhập vào hôp Prefix là C tượng trưng cho “Cộ t” Next nu mb er - số tiếp theo : 1. Incremen t - số gia : 1. First Relabel Order – p hương đầu tiên đánh số lại : chọ n X. Second Relab el Order – p hương thứ hai đánh số lại : chọ n Z. Min imu m Number Dig its – số thập phân nhỏ nhất (mặc đ ịnh). Vào m enu Ed it/ Auto Relabel/ All in List để thực hiện việc đổ i nhãn, ta sẽ thấ y việc tha y đổ i ở hộp bên dưới, nếu đồng ý click OK. Thực hiện như trên vớ i cộ t đỉnh nó c (nhập Next nu mb er : 14). Thực hiện tươn g tự với dầm.  Gán điều kiện b iên cho các chân cộ t (là ngàm).  Vào m enu Defin e/Material đặt thuộ c tính vật liệu (như b ài 1).  Vào m enu Define/Frame section s đ ặt thuộ c tính tiết d iện (D20x50, D20x40, C20x20, C20x30).  Vào m enu Defin e/Load Cases đ ặt 2 trường hợp tải như hìn h d ưới: trước hết sửa lại hệ số nhân vớ i trọng lượng b ản thân self weigh t=1.1 , click Mod ify Load, đặt thêm trường hợp chuyenvi b ằng cách nhập tên vào hộp Load Name, chọn kiểu (Type) là Live, click Ad d Ne w Load. Trường hợp chu yển vị xem như ho ạt tải, hệ số self weig ht=0. GVC ThS Bùi Văn Chúng
  16. Thöïc haønh SAP 2000 V9.03  Vào menu Define/Combinations, click chọn Add Ne w Co mb o đ ặt 1 trường hợp tổ hợp, với kiểu tổ hợp (Co mb inationTyp e) là Linear Add (cộng tác dụng), click vào hộp Ca se Name chọn DEAD, click Add , chọn chuyen vi, click Add. S ca le Fa cto r là hệ số tổ hợp, ta được như hình (a). Hình (b) Hình (a)  Gán thuộ c tính tiết d iện cho toàn b ộ dầm, cộ t (nếu các p.tử có cùng tiết d iện thì ta chọ n các p. tử đó cùng lúc và gán tiết d iện cho nó ).  Gán tải trọng cho từn g thanh dầm: Tất cả tải trọng gán vào trường hợp DEAD, chú ý thanh kèo mái xiên, phải chọn trụ c to ạ độ (Coord S ys) là Lo ca l, hướng tác dụng (Direction) là 2 (theo hướng trục 2 của trục to ạ độ đ ịa phương), xem h ình (b). Gán chu yển vị nút: Chọn nút chân có chu yển vị (gâ y ra do sự lún của móng); chọ n b iểu tượn g nhập vào giá t rị chu yển vị như hình b ên, nhớ chọn trườn g hợp tải (Load Case Na me) là Chuyenvi.  Chạy chương trình so sánh kết quả moment với kết quả mẫu (là trường hợp COMB1). Chú ý số phân đoạn trên dầm là 9, để định số phân đoạn (S tation) trên phần tử ta là m n hư sau: chọn tất cả các thanh dầ m chọn biểu tượng nhập vào hộp Min Nu mb er S tations giá trị là 9, OK.  Xem kết quả từng trường hợp , rút ra nhận xét (sự lún của móng ảnh hưởn g như th ế nào đến nội lự c khu ng? ) GVC ThS Bùi Văn Chúng
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1