Giáo trình tin học ứng dụng trong thiết kế công trình giao diện sap 2000

------

Giáo trình tin học ứng dụng
trong thiết kế cơng trình

Giao diện sap 2000


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

Chơng 1. Giao diện SAP2000.
I.
Giới thiệu
- ĐÃ đợc phát triển 30 năm(1970): SAP, SAPIV, SAP86, SAP90,
SAP2000
- Khả năng lớn.:
- Tính theo phơng pháp phần tử hữu hạn.
- Dễ sử dụng.
o Chuyên môn hoá: CSI( SAP, ETABS, SAFE).
- Thiết k ế.
II.

Khả năng v một số khái niệm cần biết trong SAP2000

1. Bi toán:
- Tĩnh học.
- Động học: Dao động riêng, Phổ phản ứng (Tải trọng đông đất, Tải trọng
thay đổi theo thời gian).
- Bi toán Cầu: Tải trọng di động.

- Bi toán ổn định: ổn định hình học ( P-Delta)
- Bi toán thiÕt kÕ tiÕt diÖn: BTCT(Reinforce Concrete); KC thÐp (Steel).
KC thanh
- Bê tông Theo tiêu chuẩn: ACI, BS, CAN, EURO. (BS).
- KC ThÐp: AISC, BS, CAN, EURO.

2. HƯ täa ®é
- HƯ tọa độ tổng thể (Global Coordinate)
- Hệ tọa độ địa phơng (Local Coordinate)

3. Kiểu phần tử
- Thanh =Frame
- Định nghĩa Frame
- Các thông tin về Frame
- Số hiệu Frame
- Số hiệu nút đầu v cuối (End I v End J)
- TiÕt diƯn thanh vμ vËt liƯu.
- VÞ trÝ thanh trong hệ toạ độ tổng thể.
- Liên kết Frame- nút
- Tải trọng trên Frame
- Kết quả.
- Tấm = Shell:
- Các loại shell: Shell tam gi¸c (ba nót); Tø gi¸c (bèn nót)
- Shell= tấm khả năng chịu kéo nén, uốn. (Mặc định)
Last printed 11/12/2009

Page 1 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

ắ

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

- Plate= TÊm chØ uèn
- Membrance = TÊm chØ chÞu kÐo nÐn.
- Th«ng tin vỊ Shell : Gièng Frame
NLL= None Linear Link Element
Asolid: Trạng thái phẳng.
Solid: Phần tử khối.
Chú ý: Số hiệu (label); Hệ toạ độ địa phơng, Đặc trng vật liệu, Tải trọng
trên phần tử.

4. Nút (Joints):
ắ

Điểm liên kết các phần tử.
Điểm xác định chuyển vị
Điểm xác định điều kiện biên
Tải trọng tập trung (trừ tải tập trung trên Frame).
Khối lợng tập trung (Bi toán động).
Chú ý:
Liên kết: Liên kết cứng (Restraints), Liên kết đn hồi (Spring). Một nút
có 6 bËc tù do: U1, U2, U3 (th¼ng); R1, R2, R3 (Xoay). ( Mỗi nút 1-2-3
mặc định tơng ứng X-Y-Z.
- Translation U1, U2, U3= UX,UY,UZ
- Rotation R1, R2, R3= RX, RY, RZ)
ƒ BËc tù do tÝnh to¸n: (DOF=Degree of Freedom): Số bậc tĩnh toán của
mỗi nút. Thờng khi tính bi toán phẳng.

Chuyển vị gối tựa (Displacement Load). Chuyển vị cỡng bức của nút
có liên kết.
Không khai báo Liên kết nút Restraints trùng Spring.(theo cùng một
phơng)
Không giới hạn số nút. (Nonlinear)

5. Trình tự vo số liệu trong sap2k
-

Tạo sơ đồ tính: Tạo trên giấy
Tạo Sơ đồ hình học. (Draw v Edit)
Tạo sơ đồ kết cấu. (Define v Assign)
Chọn lựa phân tích ( Phân tích kết quả )
Bi toán thiết kế.

III.

Ci đặt sap2000: SAP2000 Nonlinear Ver 6.11 (7.12; 7.21)
ver 7.42

- Ci đặt
- Crack:
o Copy file Crack v Nslm32.Dll
o Bỏ thuéc tÝnh Read Only
o ch¹y file Crack
Last printed 11/12/2009

Page 2 of 36

Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

IV.

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

Giao diện SAP2k

1.
Th mục lm việc
- Nên tạo một th mục lm việc riêng
- Mỗi th mục con l một bi to¸n
2.
-

File sè liƯu:
Input: *.SDB (*.$2k -> *.S2k, *.SBK). Import SAP90, *.DXF
DXF: (Một dạng file dữ liệu của Autocad)
Output: *.Out (* .TXT)
T¹o file sè liƯu:
New Model
New Model From Template
Import
- In kÕt quả: *.Out
- File\Print
- Export
3.
Mn hình SAP2000
- Gọi SAP Start\Pro...\Sap2000
- Title bar= thanh tiêu đề

- Menu bar:
Mờ, ..., >
- Status Bar: Thanh trạng thái
Đơn vị tính: Kgf-m : Chọn đơn vị tính ngay khi mở file mới. Kg;
kG=Kgf
Thông báo:
- Main Tool Bar (MTB):
Undo: ->®Õn khi ch−a Save
Unlock \ Lock:
>: Run
Zoom:
View
Set Element:
Assign (7.42)
- Side Tool Bar (STB): Select, Draw
- Vïng lμm viÖc: Cửa sổ hiển thị.1->4
- Chế độ lm việc:
Select ; Draw. Mặc định l select
- Select: Giống trong AutoCad
Single:
Window:
Crossing line: STB. Gièng select Fence trong AutoCad
Last printed 11/12/2009

Page 3 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

All: STB. Chọn ton bộ đối tợng trong sơ đồ tính.
PS:STB chän PS
CLear: STB chän CL
Lùa chän theo thuéc tÝnh cña đối tợng: trong menu Select.
- Draw: Tạo đối tợng
- View (Zoom): song song víi Select vμ Draw. View 3d, xy, yz, zx (MTB)
- Zoom (MTB)
- Ci đặt view:
Set 3d, 2d View: menu View chän set 3d, 2d View. §iỊu chØnh điểm
nhìn.
Set Limits:Menu View chọn Set limits: Giới hạn vùng nhìn.
Save view, Show name View.
Show grid, Axis, Selection Only, Show All.
Menu Display: Hiện thông tin vo hoặc kết quả.

Last printed 11/12/2009

Page 4 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

Chơng 2. Tạo Sơ đồ hình học
I.
Tạo đờng lới (Grid line): l các đờng thẳng song song trục XYZ
- Cách 1: New: tạo ra các đờng lới cơ bản.
- Cách2 . Không khai báo ban đầu. (Menu File\New Model From

Template)
- ý nghĩa của Grid:
- Điểm nối
- Xem (XY,YZ,ZX)
ắ Edit grid line.
- Menu Draw\Edit Grid hoặc bấm double click phím trái vo đờng lới.
- Direction: Lựa chọn trục toạ độ m các đờng lới vuông góc.
- (X,Y,Z) Location: toạ độ các đờng lới trên các trục tơng ứng.
- Lock Grid line: Mặc định chọn. Khóa đờng lới.
- Snap to Gridline: Truy bắt các điểm trên đờng lới khi tạo đối
tợng. Mặc định Chọn.
- Glue Joint to Grid: Mặc định Chọn.
- Add: Thêm một đờng lới:
- Location: nhập toạ độ
- Bấm Add.
- Move: Di chun ®−êng l−íi
- Location: Chän ®−êng l−íi.
- Thay ®ỉi toạ độ.
- Bấm Move.
- Delete: Xoá một đờng lới.
- Chọn đờng lới
- Bấm Delete.
- Delete All: Xoá tất cả đờng lới trên trục toạ độ hiện thời.
- Lock Grid line: Mặc định chọn. Khóa đờng lới
- Snap to Gridline: Truy bắt các đIểm trên đờng lới khi tạo đối tợng.
Mặc định Chọn. Chọn ca
- Glue Joint to Grid: Mặc định Chọn.
II.

Tạo đối tợng Frames.

Chọn các chức năng truy bắt điểm trên STB (Gần giống AutoCad)
Joint and Grid Point: giống Oject Snap Node (Insert): Một điểm l nút
hoặc Grid
Midpoint and End point:Điểm giữa hoặc điểm cuối
Intersection: Điểm giao nhau
Perpendicular: Vuông góc

Last printed 11/12/2009

Page 5 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

Line and Edge: Điểm bất kỳ trên đờng lới hoặc trên cạnh đối tợng
(Nearest)
1.
Quick Draw Frame:
- Bấm Vo biểu tợng Quick Draw Frame hc Trong Menu Draw\ Quick
Draw Frame
SAP chun sang chế độ Draw. Di chuyển đến Grid line, bấm phím
trái sÏ t¹o ra mét frame. NÕu di chun ngoμi Grid line( Trong Ô lới), bấm
phím trái thì tạo ra hai Frame chÐo nhau.
2.
Draw Frame
- BÊm Vμo biĨu t−ỵng Draw Frame hoặc Trong Menu Draw\Draw Frame
Lần lợt Bấm phím trái vo các điểm cần tạo Frame. Thoát bấm
(ESC).

ắ Chú ý :
- Truy bắt điểm
- SAP2000 tự động nối các nút của phần tử. (Tự động Connect)
- Các nút tự động sinh ra khi Frame đợc tạo ra.
- Muốn xem số hiệu phần tử v Nút. Bấm vo Set Element (trên cửa sỉ
hiƯn thêi
- nÕu kÝch th−íc sè hiƯu nhá hc to quá (Option\Prefer
ence\Max(Min) graphic font size)
- Trục toạ độ địa phơng: (Local Axis)
- Trơc 1: n»m theo trơc cđa phÇn tư, h−íng tõ end I (Start) End J
(End). Cã mμu ®á
- Trơc 2: n»m trong mp n chÝnh cđa tiÕt diƯn (chiều cao tiết diện).
Mu trắng
- Trục 3 tạo với trục 1,2 theo qui tắc bn tay phải (Xác định theo
trục1, 2). Mu Cyan.
- Mục đích:
- Vị trí tiết diện phần tử trong hệ toạ độ tổng thể (X,YZ)
- Tải trọng
- Kết quả nội lực
Nguyên tắc gán trục địa phơng tự động của SAP2000.
- Nếu Phần tử song song mp (x,y) thì trục 2 song song trục +Z
- Nếu phần tư song song trơc +Z (trơc +1 song song +Z) thì trục 2 song
song +X
- Nếu trục +1 không song song víi X or Y or Z th× mp 1,2 song song víi
trơc +Z vμ trơc 2 hng lªn trªn.
=> Cách khai báo phần tử Frame. Luôn theo chiều trục toạ độ.(
Các nút gán từ trái sang(X), từ ngoi vo trong (Y), Từ dới lên (+Z).
- Xem hệ toạ độ: Chän Set element\Chän Local Axis (Frame).

Last printed 11/12/2009

Page 6 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

III.

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

Tạo đối tợng Shell.
Chọn các chức năng truy bắt điểm trên STB (Gần giống AutoCad)

1.
Quick Draw Shell:
- Bấm Vo biểu tợng Quick Draw Shell hc Trong Menu Draw\ Quick
Draw Shell
Chun sang chế độ Draw. Bấm phím trái vo ô lới.
2.

Rectangular Shell:

3.
Draw Quad Shell:
- Bấm Vo biểu tợng Draw Shell hoặc Trong Menu Draw\ Draw Shell
Chuyển sang chế độ Draw. Lần lợt bấm phím trái vo mắt lới. (Gọi
các nút J1,j2,j3,j4). Nếu bấm J1,j2,j3,j1 đựoc phần tử tam giác. Nếu bấm
J1,j2,j3,j4 đựơc phần tử tứ giác.
ắ Chú ý :
- SAP2000 tự động nối các nút của phần tử. (Tự động Connect)

- Các nút tự động sinh ra khi Shell đợc tạo ra.
- Mn xem sè hiƯu phÇn tư vμ Nót. BÊm vμo Set Element
- Hệ toạ độ địa phơng của Shell : Hệ 1,2,3
- Vị trí của phần tử (Mặt trên v dới trong hệ toạ độ tổng thể)
- Trục 3: Luôn vuông góc với mặt trên của Shell. Hớng về phía
ngời sử dụng (Hớng ra mn hình).
- mp (2,3) luôn // Z. +2 h−íng theo +Z. NÕu +3 //+Z th× +2//+Y
- Trục 1 // mp (X,Y)
- Xem hệ toạ độ: Chọn Set element\Chọn Local Axis (Frame, Shell).
ắ Chú ý khi mô hình hoá
- Frame: Đối với thanh cong không quá 15 độ
- Shell:
- Các góc trong của phần tử nằm trong khoảng từ 45 đến 135 độ.
- Tỉ số khoảng cách từ điểm giữa các cạnh đối diện không quá 10(tốt
nhất bằng một) (4 nút)
- Góc lệch không quá 15 độ (tốt nhất l trong một mặt phẳng)
- Nên sử dụng phÇn tư 4 nót, phÇn tư 3 nót chØ dïng ở biên
IV. Gán Joint.
- Hệ toạ độ địa phơng của riêng nút (1,2,3). Tuy nhiên mặc định hệ trục
1,2,3 trùng trục X,Y,Z. Không cần thiết phải thay đổi.
- U1=UX, U2=UY, U3=UZ, R1=RX, R2=RY, R3=RZ.
( Translation 1=U1=UX...; Rotation 1=R1=RX)
- Float Toolbar\ Add special Joint hc trong menu Draw

Last printed 11/12/2009

Page 7 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

V.
ắ

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

ReShape
Float Toolbar\ Re Shape hoặc trong menu Draw\ReShape
Chọn phần tử
Di chuyển hoặc co dÃn phần tử.
Xem thông tin phần tử: bấm phím phải vo phần tử

VI. Xoá Đối tợng
- Select.
- Bấm Delete trên bn phím.
VII. Copy v Dán Đối tợng
- Select
- Menu Edit \Copy (Ctrl+C)
ắ Để Dán (Paste) Menu Edit\Paste (Ctrl+V)
ắ Có thể dán ra đối tợng sang các ứng dụng khác: VD: Excel, Word.
ắ Thờng dùng trong các bi toán khã. (Cã thĨ sư dơng DXF thay thÕ)
VIII. Di chun (Move)
- Select
- Menu Edit\Move-> Nhập khoảng cách.
IX. Replicate (Tự sinh)
- Chọn đối tợng.
- Menu Edit\Replicate
1.
Linear. Thẳng
- Nhập khoảng cách giữa các lần tự sinh: (X,Y,Z= Hình chiếu của khoảng

cách trên các trục X,Y,Z.
- Number: Số lần tự sinh.
2.
Radial: Xoay
- Chọn trôc xoay (Rotate About: chän trôc X,Y,Z)
- increment data:
+ Angle: Bớc nhảy góc
+ Number: Số lần tự sinh
3.
Mirror : Đối xøng qua mp.
- Mirror about: + chän mp ®èi xøng (XY, YZ, ZX) ChuÈn
+ ordinate: Vi trÝ mp ®èi xøng trên trục còn lại.
ẻ - Giữ nguyên thuộc tính của đối tợng (Tiết diện, tải trọng, liên kết)
- Tránh trùng phần tử: Tại vị trí đà tồn tại nút, phần tử thì không tự sinh
thêm
X.
Divide Frame: Chia nhỏ Frame.
- Chọn Frame.
Last printed 11/12/2009

Page 8 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

- Menu Edit \ Divide Frame.
- Divide into: sè ptư cÇn chia
last/first= Tỉ số khoảng cách của Frame chia cuối/ Frame đầu tiên

- Break: (Chọn thêm các nút hoặc Fr)
XI. Join Frame. Nèi Frame
- Chän hai Frame
- Menu Edit\Join Frame
¾ Chó ý hai Frame phải thẳng hng
XII. Mesh Shell: Chia nhỏ Shell.
- Select Shell.
- Menu Edit\Mesh Shell:
- Chia theo sè phÇn tử xác định:
- Chia theo số nút or Grid line trên cạnh shell ban đầu
ắ Chú ý: Khi edit đối tợng. Các thuộc tính của đối tợng luôn đợc mang
theo
XIII. Disconnect.
- Tách rời các nút của từng phần tử. Khi ®ã cã nhiỊu nót t¹i mét to¹ ®é

XIV. Connect.
- Nèi các nút của các phần tử tại một toạ độ thnh một nút (ngợc với
disconnect)
XV. Show Duplicates: Hiện thị các đối tợng bị trùng nhau.
- Thờng sử dụng khi disconnect, khi đó có nhiều nút tại cùng một toạ độ.
XVI. Change label: Đánh lại số hiệu nút v phần tử.
- Chọn các đối tợng muốn đánh lại số hiệu
- Menu Edit\Change label
- Select Element: Lựa chọn loại đối tợng sắp xếp
- Next number: Số hiệu đầu tiên
- increment: bớc nhảy
- Prefix: Ký tù trc sè hiƯu
- Relabel Order: Thø tù Trục sắp xếp
Order1: chọn trục sắp xếp u tiên 1: Đối tợng có cùng toạ độ
trục chọn sẽ đợc sắp xÕp.

Last printed 11/12/2009

Page 9 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

Order2: chọn trục sắp xếp u tiên 2: Đối tợng có cùng toạ độ
trục chọn sẽ đợc sắp xếp.
- OK
ắ ( Prefix: Thêm ký tự trớc số hiệu đối tợng)
XVII. New Label: Đặt lại chế độ tự động sinh số hiệu đối tợng
- Menu Draw\New Label.
ắ Khác nhau giữa Change Label vμ New Label:
- Change Label: Thay ®ỉi sè hiƯu cđa các đối tợng đà có.
- New Label: Thay đổi số hiệu của các đối tợng sẽ tạo mới.

Last printed 11/12/2009

Page 10 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

Chơng 3. Tạo sơ đồ kết cấu.
Trên cơ sở sơ đồ hình học -> Gán thuộc tính cho đối tợng (Properties)

I.

Gán thuộc tính cho phần tử frame.

1.

Hệ toạ độ địa phơng. Gán mặc định trục địa phơng của SAP

2.
Thay đổi chiều của hệ toạ độ địa phơng.
- Chọn phần tử
- Menu Assign\Frame\ Local Axis
- Angle: Gãc quay trôc 2,3 quanh trôc 1. >0 ngợc chiều kim đồng hồ
(Hệ thanh phần tử cột: Đổi phơng trục 2). Tính theo gốc l góc mặc
định.
- Reverse: Đổi chiều quay trục 1.
3.
Khai báo vật liệu: Dùng cho ton bộ mô hình tính (Frame, Shell,...)
- Menu Define\Material
- Add: Thêm một loại vật VL
- Material Name: Tên Loại Vật liệu. Do ngời dùng đặt, nên đặt tên
theo loại vật liệu sử dụng, ví dụ: Bê tông 200=BT200.
- Type of Material: Luôn chọn Isotropic (Đẳng hớng); Ortho (trực
hớng)
- Mass Volume: Khối lợng riêng
- Weight Volume: Trọng lợng riêng.
- Modulus of Elastic ...: E ( E thay ®ỉi theo mác BT)
- Poisson: Hệ số Poát Xông (): 0.1-0.3. Bê tông=0.18-0.2; Thép=0.3
- Modify: Thay đổi loại VL có sẵn (đà khai báo)

- Chọn tên VL
- Bấm vao Modify. -> Giống nh New.
- Delete chỉ xoá đợc khi cha gán Vl cho tiÕt diƯn
4.
Khai b¸o tiÕt diƯn
- Menu Define\Frame Section
- Add: Tự khai báo các tiết diện
- Chọn tên kiểu tiết diƯn: BÊm vμo Add ..
- Section name: Tªn tiÕt diƯn định nghĩa. (Loại phần tử cột v dầm
đặt tên riêng)
- Loại Vật liệu.
- Khai báo tham số trong Dimension. Tuỳ theo tiết diện
- OK
- Modify: Thay đổi các thông số tiết diện đà khai báo
- Chọn tên tiết diện
Last printed 11/12/2009

Page 11 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

- Bấm Modify
- Delete: Xoá. Nếu tiết diện đà gán cho phần tử thì không xoá đợc.
ắ Add General, Add AutoSelect, Add NonPrimastic: nghiên cứu sau.
ắ Import : lấy tiết diện khai báo sẵn trong th viện tiết diện mẫu của sap.
5.
-

Gán tiết diện cho phần tử Frame
Chọn Frame.
Main Toolbar. Bấm I (Hoặc Menu Assign\Frame\Section)
Chọn tên tiết diện
OK.

6.
Khai báo số tiết diÖn tÝnh néi lùc
- Chän Frame
- Menu Assign\Frame\ Output Segments

Last printed 11/12/2009

Page 12 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

II.

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

Gán thuộc tính cho Shell

1.
Hệ toạ độ địa phơng:
- Thay đổi hớng hệ toạ độ:
- Chọn phần tử.
- Menu Assign\ Shell\ Local Axes.

- Angle:Quay trơc 1,2 quanh trơc 3.
- Reverse: §ỉi chiều trục 3.
- Ok hoặc Cancel
2.

Khai báo VL Shell: chung Frame

3.
Khai báo tiết diện Shell
- Menu Define\Shell Section
- Add: Thêm một loại
- Section name: Tên loại tiết diện Shell. Do ngời sử dụng đặt
- Material: Chọn loại vật liệu
- Material Angle=0 (vật liệu đẳng hớng)
- Thickness: chiều dy tấm (Membrance= Bending)= chiều dy sn
hoặc chiều dy lõi trong sơ đồ tính.
- Type: Để mặc định l Shell. Nếu chia phần tử dy quá nên chọn
thick plate.
- Show/ Modify: Xem hoặc sửa đổi
- Delete: Xoá. (Không xoá đợc kiểu tiết diện ®· khai b¸o).
4.
G¸n tiÕt diƯn cho Shell
- Chän Shell
- Main Toolbar hoặc Menu Assign\Shell\Section
III. Gán điều kiện biên của nút.
ắ Mặc định khi nút tự sinh cùng phần tử thì nút đó tự do (không có liên kết
ngăn cản). Trên mỗi phơng của một nút chỉ có thể l restraints hoặc
spring, không bao giờ đợc phép gán đồng thời mặc dù Sap cho phép,
nhng rất khó khi đọc kết quả
1.

Gán Restraints: gối cứng. Độ cứng vô cùng.
- Chọn nút
- Main Toolbar chän biĨu t−ỵng gèi tùa
Assign\Joint\Restraints
- Lùa chän Translation 1,2,3= U( X,Y,Z)
- Lùa chän Rotation 1,2,3= R(X,Y,Z)
- Ok

Last printed 11/12/2009

hc

vμo

menu

Page 13 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

2.
ắ
ắ

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

Gán Spring: Gối đn hồi. Độ cứng khác vô cùng khi đó tại liên kết có
chuyển vị khác 0
Chọn nút

Assign\Joint\Spring
- Translation 1,2,3= K(X,Y,Z)= Nhập giá trị Lực/chiều di.
- Rotation 1,2,3= Kr(X,Y,Z)= Nhập giá trị Moment/Rad.
Thờng các bi toán kết cấu không phải nhập giá trị Rotation. Giá trị
Translation có thể hiểu l độ cứng lò xo của gối tựa theo các phơng tơng
ứng.
Sử dụng tốt trong bi toán trên nền đn hồi.
- Add: Cộng đại số
- Replace: Thay ton bộ giá trị mới
- Delete: Xoá ton bộ giá trị đà gán.

IV. Điều kiện biên của Frame
- Mặc định Frame liên kết víi hai nót lμ ngμm
- Khai b¸o:
- Chän Frame
- Menu Assign\Frame\Release
- Chọn các liên kết cần giải phóng: Chú ý Start =End I; End=End J.
- No release= liên kết mặc định ban đầu của frame với nút (ngm).
- Ok
ắ Không bao giờ giải phóng hết các liện kết vì khi đó frame không liên kết
với nút nữa v nh vậy l frame đó bị biến hình.
ắ Thờng sử dụng trong bi toán dn, cột, tháp thép, hệ kết cấu dây.. hay hệ
kết cấu m thanh không chịu mô men
ắ Để xem các liên kết đà giải phóng trong chế độ underform thì chọn set
element hoặc sử dụng phím phải chuột.
ắ Release khác Restraints?

V.
Tải trọng trên phần tử Frame
ắ Trong mỗi một trờng hợp tải trọng thì một Frame có thể gán các dạng tải

trọng: Uniform: đều, Trapezoidal: Hình thang, Point Load: Tập trung, Tải
trọng trọng lực(Gravity, thờng không dùng).
ắ ở đây đang xét cho một trờng hợp tải trọng nên trong quá trình khai báo
lựa chọn Load Case Name (Tên trờng hợp tải trọng) mặc định chọn
trờng hợp tải trọng có tên l Load1. Sau ny khi gán cho trờng hợp tải
trọng khác thì nhất thiết đầu tiên phải chọn tên trờng hợp tải trọng cần
gán.

Last printed 11/12/2009

Page 14 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

1.

Uniform load (Span Load)
Khai b¸o:
- Chän Frame
- Menu Assign\Frame Static Load\ Point and Uniform. Hoặc biểu tợng
tải trọng Frame trên Main ToolBar
- Type: kiểu tải trọng l momen hay lực phân bố
- Direction: hớng của tải trọng theo các trục trong các hệ tọa độ
X,Y,Z ; 1,2,3 or theo hớng đà đinh nghĩa sẵn. Gravity: Phơng Z.
- Nhập giá trị vo ô Uniform: chú ý dấu
- Options: Add=thêm, Replace=thay giá trị mới, Delete=xoá.
ắ Muốn xem tải trọng: Menu Display\Show load\Frame -> Chọn Span

2.
Tải trọng tập trung trên Frame:
ắ Số điểm đặt tải tập trung l không hạn chế tuy nhiên mỗi lần gán nhiều
nhất chỉ có 4 điểm đăt tải tập trung (1 điểm đặt tải tập trung có thể có
nhiều thnh phần lực tập trung theo các phơng v khác nhau)
Khai b¸o:
- Chän Frame
- Menu Assign\Frame Static Load\ Point and Uniform. Hoặc biểu tợng
tải trọng Frame trên Main ToolBar
- Type: kiĨu t¶i träng lμ momen hay lùc tËp trung
- Direction: hớng của tải trọng theo các trục trong các hệ täa ®é
X,Y,Z ; 1,2,3 or theo h−íng ®· ®inh nghÜa sẵn.
- Có bốn điểm đặt tải có thể khai báo.
- Nhập giá trị vo ô Point Load: chú ý dấu
- Distance: Khoảng cách điểm đặt tải tính từ đầu I
- Relative= Tỉ số kc tính từ đầu I (Start )đến điểm đặt tải/chiều
di phần tử (0 <= Relative<= 1)
- Absolute= Khoảng cách điểm đặt tải tính từ đầu I. (0 <=
Absolute <= L phần tử)
- Options: Add=thêm, Replace=thay giá trị mới, Delete=xoá.
ắ Muốn xem tải trọng: Menu Display\Show load\Frame -> Chọn trờng hợp
tải trọng v các lựa chọn muốn xem.
3.

Tải trọng hình thang (Trap Load):
Bản chất l tải trọng phân bố có giá trị thay đổi. Số điểm thay đổi
không hạn chế. Nhng mỗi lần gán chỉ cho phép khai báo bốn điểm thay
đổi.
Khai báo:
- Chọn Frame

- Menu Assign\Frame Static Load\ Trapezoidal.
- Type: kiĨu t¶i träng lμ momen hay lùc ph©n bè

Last printed 11/12/2009

Page 15 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

- Direction: hớng của tải trọng theo các trục trong các hƯ täa ®é
X,Y,Z ; 1,2,3 or theo h−íng ®· ®inh nghĩa sẵn.
- Có bốn điểm tải trọng thay đổi m có thể khai báo trong khung Trap
Loads
- Nhập giá trị vo ô Load: chú ý dấu
- Distance: Khoảng cách điểm đặt tải tính từ đầu I
- Relative= Tỉ số kc tính từ đầu I (Start )đến điểm đặt tải/chiều
di phần tử (0 <= Relative 1)
- Absolute= Khoảng cách điểm đặt tải tính từ đầu I. (0 <=
Absolute <= L phần tử)
- Options: Add=thêm, Replace=thay giá trị mới, Delete=xoá.
ắ Muốn xem tải trọng: Menu Display\Show load\Frame -> Chọn trờng hợp
tải trọng vμ c¸c lùa chän mn xem.
4.

Gravity Load: Ýt sư dơng sẽ nghiên cứu trong phần Static Load Case.

VI. Tải trọng tại nút

ắ ở đây đang xét cho một trờng hợp tải trọng nên trong quá trình khai báo
lựa chọn Load Case Name (Tên trờng hợp tải trọng) mặc định chọn
trờng hợp tải trọng có tên l Load1. Sau ny khi gán cho trờng hợp tải
trọng khác thì nhất thiết đầu tiên phải chọn tên trờng hợp tải trọng cần
gán.
1.
Tải trọng tËp trung nót.
¾ Mét nót cã 6 tp= Fx,y,z; Mx,y,z. Dấu Fx,y,z=trục, Mx,y,z= ngợc chiều kim
đồng hồ.
Khai báo
- Chọn nút
- Menu Assign\ Joint Static load\Force hoặc Bấm vo biểu tợng tải trọng
tập trung tại nút trên Main Tool bar
- Nhập các giá trị lực v mômen tập trung theo các phơng, chú ý dấu của
tải trọng
- Options: Add=thêm, Replace=thay giá trị mới, Delete=xoá.
ắ Muốn xem tải trọng: Menu Display\Show load\Frame -> Chọn trờng hợp
tải trọng v chọn thêm show joints load hoặc Menu Display\Show
load\Joints.
ắ Nếu lực tập trung đặt trùng phơng với điều kiện biên của nút thì chỉ gây
ra phản lực nút.
2.
Chuyển vị cỡng bức (Joint Displacement)
ắ Một nút cã 6 tp. 3tp= Ux,y,z; 3tp=Rx,y,z. DÊu U=trơc, R= ng−ỵc chiều kim
đồng hồ. Đơn vị: U=chiều di, R=Radian
Khai báo

Last printed 11/12/2009

Page 16 of 36

Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

- Chọn nút
- Menu Assign\ Joint Static load\Displacement.
- Nhập giá trị chuyển vị cỡng bức.
- OK
ắ Gán vo phơng của nút có khai báo liên kết restraints hoặc spring.
Không gán vo nút tự do vì nh vậy không có ý nghĩa.
ắ Giá trị chuyển vị sau khi phân tích tại liên kết có Restraint hay Spring thì
khác nhau. Restraints=giá trị chuyển vị cỡng bức; Spring=sẽ cộng đại số
với giá trị chuyển vị của lò xo.
VII. Tải trọng trên Shell.
1.

Tải trọng phân bố trên Shell.
Tải trọng phân bố theo phơng bất kỳ. Sẽ đặt tại mặt phẳng trung
bình của tấm
Khai báo
- Chọn Shell
- Menu Assign\ Shell Static load\Uniform hoặc biểu tợng trên MTB
- Direction: X,Y,Z; 1,2,3.
- Load=lùc/diƯn tÝch. DÊu theo trơc to¹ độ
- Options: Add=thêm, Replace=thay giá trị mới, Delete=xoá.
- OK
ắ
Nếu tải trọng vuông góc với mặt phẳng trung bình của tấm thì chọn

Direction l trục 3 trong các bi toán phức tạp nh bể trụ tròn xoay.
2.

Tải trọng Gravity Load

VIII. Trờng hợp tải trọng tĩnh (Static load cases)
ắ Tên trờng hơp tải: Load Case Name
ắ Kiểu tải trọng (type): Dead (Tĩnh tải), Live(Hoạt tải), Wind (Gió), Snow,
Quake(Tải trọng tĩnh do động đất)-> Chỉ để xác định hệ số tổ hợp khi
SAP2000 tự động tổ hợp (Default combination).
ắ Sefl weight: hệ số tính trọng lợng bản thân; =0 không tính.
ắ Chú ý:
- Trong các trờng hợp tải trọng chỉ có một trờng hợp hệ số self weight
khác không.
- Chỉ tính trọng lợng bản thân của phần tử có trong sơ đồ tính.
- Phân biệt giữa Self weight v (gravity load):
- Gravity tính theo X,Y,Z chỉ có tác dụng lên một số phần tử.
- Self weight: Tính cho ton bộ các phần tử, theo phơng -Z.
Khai báo 1 trờng hợp tải trọng mới.
- Menu Define\Static load case
- Load=tên tải trọng
- Chọn type
Last printed 11/12/2009

Page 17 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

-

ắ
ắ
ắ

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

- Đặt sefl weight
- bấm Add load
Thay đổi thông số một trờng hợp tải trọng
Menu Define\Static load case
- Chọn trờng hợp tải trọng muốn thay đổi
- Thay đổi các thông số: name, type, selfweight
- bấm change.
Xóa một trờng hợp tải trọng
Menu Define\Static load case
- Chọn trờng hợp tải trọng muốn xóa.
- bấm Delete.
Khi xóa một trờng hợp tải trọng thì ton bộ các giá trị tải trọng trên nút
v phần tử của trờng hợp đó sẽ bị xóa.
Chú ý: Trong khi gán tải trọng cho phần tử, nút luôn chú ý đến trờng hợp
tải trọng đang gán. (Load Case Name)
Xem tải träng: Menu Display\Show load (Joint, Frame, Shell).

Load Name
TUONG
SAN
GTXDUONG
GTXAM
GDX1

Type
Dead
Dead
Wind
Wind
Wind

Selfweight
1.1
0
0
0
0

GDX2
GDX3

Wind
Wind

0
0

GTYDUONG
GTYAM
GDY1
GDY2
GDY3
DDX1

Wind
Wind
Wind
Wind
Wind
Quake

0
0
0
0
0
0

DDX2
DDX3
DDY1
DDY2
DDY3

Quake
Quake
Quake
Quake
Quake

0
0
0

0
0

Gi¶i thÝch

Giã tÜnh theo phơng +X
Gió tĩnh theo phơng -X
Thnh phần động của tải trọng gió trong
dạng dao động riêng thứ1 (Xem điều 6.1x
TCVN 2737-95)
GDXI tuỳ theo số dạng dao động riêng tìm
đợc

Tải trọng động đất trọng dạng dao động
riêng thứ 1

IX. Tổ hợp tải trọng ( Load Combination)
ắ Tên tổ hợp: Combo name
ắ Kiểu tổ hợp các giá trị: Type: Add=cộng tác dụng; Enve= Bao nội lực;
SRSS: Căn của tổng bình phơng các trờng hợp tải trọng; ABS: Trị tuyệt

Last printed 11/12/2009

Page 18 of 36


Hong Chính Nhân- BMTH-ĐHXD

SAP2000. ứng dụng tin học trong TKCT

đối của các trờng hợp tải.
ắ Hệ số tổ hợp: Scale factor, tøc lμ hƯ sè tỉ hỵp cđa tõng tr−êng hợp tải
trọng trong một tổ hợp
ắ Xem điều 1 tiêu chuẩn TCVN 2737-95
THCB1:Tải trọng di hạn + Một trờng hợp tải trọng ngắn hạn
THCB2: Tải trọng di hạn + Nhiều trờng hợp tải trọng ngắn hạn
THDB:Tải trọng di hạn + Tải trọng ngắn hạn + Tải trọng đặc
biệt
=> THDB: Tải trọng ngắn hạn không kể tải trọng gió.
ắ Ví dụ1. Khung phẳng.
Các trờng hợp tải : TT; HT; GT; GP.
Có thể có các tổ hợp sau:
TH1=1xTT+1xHT =>giá trị 1 trong SAP gäi lμ Scale Factor;
KiĨu tỉ hỵp nμy trong SAP=Add
TH2=1xTT+0.9HT+0.9GT => Giá trị 1 v 0.9 =Scale factor;
Kiểu tổ hợp trong Sap=Add
TH3=1xTT+0.9HT+0.9GP =>=> Giá trị 1 v 0.9 =Scale
factor; Kiểu tổ hợp trong SAP=Add.
Tìm tổ hợp nguy hiểm nhất (Max, Min)
MaxMin=2xTH1+1xTH2+1xTH3 =>Giá trị 1,2 l Scale
Factor; Type=ENVE
TH1
TH2
TH3
MaxMin_Max
MaxMin_Min

N
100
60

120
200 (max)
60 (min)

M
60
-30
150
150 (max)
-30 (min)

ắ Ví dụ2. Không gian
Giả sử cã lùc F theo ph−¬ng ngang bÊt kú . Chia F thμnh Fx, Fy
F= Fx 2 + Fy 2 .
ƒ Tổ hợp THF=1xFx+1xFy. Kiểu tổ hợp SRSS.
Tổ hợp thnh phần động của tải trọng gió
GDXDUONG=1xGDX1+1xGDX2+1xGD3
1=Scale;
2
2
Type=SRSS vì sao?: GDXDUONG= GDX 1 + GDX + GDX 2 (áp
dụng cho tải trọng động đất). Tính theo khung phẳng
GDXAM=-1xGDXDUONG. (Thnh phần động của tải trọng
gío phải gán theo phơng +X)
GXDUONG=1xGTXDUONG+1xGDXDUONG
GXAM=1xGTXAM+GDXAM
Tơng tù sÏ cã GYDUONG; GYAM; DDX; DDY
Tỉ hỵp (ChØ dïng kiÓu Add)
ƒ TH1=TT+HT
ƒ TH2=TT+0.9HT+0.9GXAM

Last printed 11/12/2009

Page 19 of 36