gioi thieu phan mem SAP

sap2000
PHẦN 1 : GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SAP2000
- SAP là viết tắt của cụm từ Structure Analysis Program. Là sản phẩm phần mềm của hãng CSI
(Computer and Stucture Inc.)
PHẦN 2 : KHÁI NIỆM VỀ PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU.
2.1. Các dạng kết cấu và sự làm việc của chúng trong thực tế
2.1.a) Về đặc điểm của công trình
- Công trình trong thực tế gồm rất nhiều bộ phận liên kết với nhau tạo thành một hệ không gian
rất phức tạp, chúng ta chia các bộ phận công trình thành 2 nhóm : Nhóm kết cấu bao che và
nhóm kết cấu chịu lực.
2.1.b) Về đặc điểm của tải trọng.
-Tải trọng tác dụng lên công trình từ nhiều nguồn gốc khác nhau ; có chiều, trị số… thay đổi
ngẫu nhiên ; các dạng tải trọng tác dụng vào công trình có thể đồng thời hay không đồng thời
2.1.c) Về nhiệm vụ của người tính kết cấu
-Thực hiện tuần từ 2 công đoạn : Phân tích kết cấu (Analysis) và thiết kế cấu kiện (Design)







2.2. Cách phân tích và thiết kế kết cấu
2.2.a) Vấn đề mô hình hoá hệ chịu lực của công trình
Mô hình của một kết cấu được dùng trong SAP2000 thực chất là một sơ đồ hình học (phẳng
hay không gian) có kèm theo một số đặc tính có tính qui ước (về vật liệu, mặt cắt,…) dùng để
thay thế cho kết cấu thực đó khi tính toán bằng SAP2000.
- Với cùng một công trình, ta có thể xây dựng nhiều mô hình KC khác nhau

- Kết quả tính được là kết quả thu được dựa trên mô hình mà ta chọn, chứ không phải là
của công trình thực.
Mô hình của kết cấu phải thoả mãn hai điều kiện:
- Phải phản ảnh đúng sự làm việc (ứng xử) của kết cấu khi làm việc trong thực tế.
- Phải phù hợp với SAP sao cho SAP có thể hiểu và xử lý được.
2.2. Cách phân tích và thiết kế kết cấu
2.2.a) Vấn đề mô hình hoá hệ chịu lực của công trình

Mô hình hoá kết cấu theo các bước sau đây:
- Bước 1: Rời rạc hoá kết cấu, tức là chia kết cấu thực thành các bộ phận (cấu kiện) riêng
biệt với nhau và chỉ liên kết với nhau tại một số vị trí mà ta gọi là nút.
- Bước 2: Biểu diễn các bộ phận của kết cấu thực bằng các phần tử thuộc các loại phần tử
mẫu tương ứng do SAP2000 cung cấp (Frame, Shell,…). Các phần tử này được liên kết
vớI nhau tại các điểm nút (Joint)
- Bước 3: Thêm vào các khai báo về liên kết,…
Phần tử Shell
Phần tử Frame
2.2. Cách phân tích và thiết kế kết cấu
2.2.b) Vấn đề mô hình tải trọng tác dụng lên của công trình
Tải trọng tác dụng lên công trình từ nhiều nguồn gốc khác nhau ; có chiều, trị số… thay đổi
ngẫu nhiên ; các dạng tải trọng tác dụng vào công trình có thể đồng thời hay không đồng thời.
Số liệu tải trọng được dùng khi tính kết cấu phải thoả mãn hai điều kiện:
- Phải có thể xảy ra trong thực tế sử dụng công trình đó.
- Với các số liệu tải trọng được chọn để tính toán, ta bằng các cách tính toán tổ hợp phù
hợp tương ứng nào đó phải có thể tìm ra được các giá trị lớn nhất của các thành phần nội
lực xuất hiện tại mọi vị trí bất kỳ cần xét trong kết cấu (tại các mặt cắt bất kỳ mà ta
chọn ). Các giá trị nội lực trong các tổ hợp nội lực bất lợi này sẽ được dùng làm cơ sở
cho việc tính toán, cấu tạo các cấu kiện của công trình. .
Mô hình hoá tải trọng theo các bước sau đây :
- Bước 1: Trị số tải trọng tác dụng lên công trình được lấy theo TCVN 2737 : 1995

- Bước 2: Chia các tải trọng tác dụng lên công trình thành các trường hợp tải trọng
(Loadcase) riêng lẽ.
- Bước 3: Khai báo cách tổ hợp nội lực, cách THNL phải tương ứng với cách khai báo các
trường hợp tải sao cho cuối cùng ta có thể tìm được các giá trị nội lực bất lợi nhất có thể
xuất hiện tại các vị trí mà NTK quan tâm.
2.2. Cách phân tích và thiết kế kết cấu
2.2.c) Vấn đề thiết kế hay kiểm tra các cấu kiện trong công trình
Các cấu kiện trong công trình có thể được làm từ các vật liệu khác nhau như THÉP, BTCT,
Gạch đá Các loại cấu kiện này có lý thuyết tính toán khác nhau.
Khi tính toán các cấu kiện của công trình, chúng ta phải chọn được hình dạng, kích thước, vật
liệu sao cho mọi cấu kiện của công trình đều phải đảm bảo độ bền, độ cứng, độ ổn định tại mọi
vị trí bất kỳ trong cấu kiện đó trong mọi trường hợp bất lợi nhất của tải trọng có thể xuất hiện
trong thực tế.
Tuy nhiên, ta không thể tính toán kiểm tra tất cả mọi vị trí trong cấu kiện mà chỉ có thể xét một
số điểm tiêu biểu nào đó (mà ta tuỳ ý chọn) trên cấu kiện cần tính mà thôi. (ví dụ: đối với cột,
ta thường chọn 2 mặt cắt ở 2 đầu để tính). Cách cấu tạo cấu kiện được suy ra từ các kết quả tính
toán ở các vị trí tiêu biểu đã chọn trên kết cấu.
Sau khi đã xác định được các giá trị nội lực của các trường hợp nội lực bất lợi nhất có thể xuất
hiện tại các vị trí tiêu biểu mà ta chọn để thiết kế cấu kiện, chúng ta sẽ theo các lý thuyết tính
toán tương ứng với từng loại vật liệu cụ thể để tính toán cấu kiện đó, cụ thể là:
- Dùng các công thức trong TCVN 5573-1991 để thiết kế kết cấu gạch đá.
- Dùng các công thức trong TCVN 5574-1991 để thiết kế kết cấu BTCT.
- Dùng các công thức trong TCVN 5575-1991 để thiết kế kết cấu Thép.
Bắt đầu
B-ớc 1: Chọn sơ bộ vật liệu,
hình dạng, kích th-ớc các bộ
phận của kết cấu
B-ớc 2: Lần l-ợt thực hiện:
- Xác định sơ đồ tính kết cấu
- Tính nội lực, ứng suất và chuyển vị tại các vị trí quan

trọng của kết cấu.
- Tổ hợp các kết quả (nội lực, chuyển vị) theo TCVN
Thay đổi thiết
kế (nếu cần)
Kiểm tra hàm l-ợng cốt thép và
các điều kiện về độ võng, tính
hợp lý của ph-ơng án
Thiết kế cấu tạo các bộ phận của kết cấu theo TCVN
B-ớc 3:
Kết thúc
Đạt yêu cầu
Không đạt
yêu cầu
Tính l-ợng cốt thép tại các vị trí quan trọng của
kết cấu theo TCVN 5574 : 1991
3. Ví dụ cách tính một khung nhà theo sơ đồ không
gian
Thông thường, theo TCVN, để có thể tính được cốt thép tại
một mặt cắt nào đó của một cột BTCT, ta thường phải xác định
các giá trị nội lực của các tổ hợp nội lực như sau (theo trường
hợp nén lệch tâm phẳng):
Tổ hợp M
max
: gồm M
max
, N
TƯ
, Q
TƯ
.

Tổ hợp M
min
: gồm M
min
, N
TƯ
, Q
TƯ

Tổ hợp N
max
: gồm M
TƯ
, N
max
, , Q
TƯ
.
Sơ đồ 2 Sơ đồ 3 Sơ đồ 1
PHẦN 3 : KHẢ NĂNG VÀ YÊU CẦU CỦA PHẦN MỀM SAP2000
Khả năng :
-Về giao diện : Hoàn toàn bằng đồ hoạ rất dễ sử dụng, cung cấp thư viện kết cấu mẫu để tăng
tốc quá trình tạo mô hình kết cấu.
-Về khả năng tính toán: Cung cấp 4 loại phần tử mẫu : Frame, Shell, Solid, Nonlinear cho phép
mô tả được gần như bất cứ kết cấu nào có thể gặp trong thực tế. Không hạn chế về số lượng
phần tử…
Yêu cầu phần cứng tối thiểu:
- Hệ điều hành : Window 98, Me, 2000, XP ; Bộ nhớ (RAM): 32MB ;

- Đĩa cứng còn trống : 100MB ; Vi xử lý : Pentium 100