bài giảng sap2000

Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
SAP2000 V.8 cho tin học ứng dụng
Đào Tăng kiệm - Bộ môn Công nghệ phần mềm ( 4-2004 )
Chơng I.Những khái niệm cơ bản

I. Sơ đồ kết cấu - Sơ đồ tính ( các thành phần cơ bản tạo nên sơ đồ tính)
Sơ đồ thật Sơ đồ tính
1. Nút ( joint ) :
a) Vị trí của nút :
- Điểm liên kết các phần tử.
- Điểm thay đổi về đặc trng vật liệu , đặc trng hình học
- Điểm cần xác định chuyển vị & điểm có chuyển vị cỡng bức
- Điểm xác định điều kiện biên
- Tải trọng tập trung (trừ tải tập trung trên Frame).
- Khối lợng tập trung
b) Khai báo nút trong SAP :
- Các nút đợc tạo tự động khi tạo phân tử
- Số hiệu nút đợc gán tự động
- Có thể thêm các nút tại các vị trí bất kỳ
- Hệ toạ độ cho nút có thể lấy mặc định theo hệ toạ độ tổng thể hoặc hệ toạ độ riêng của
nút
- Nút có các loại hệ toạ độ riêng cho :liên kết, bậc tự do, lực TT, khối lợng TT . . .
c) Bậc tự do của nút :
o Một nút có 6 bậc tự do: U1, U2, U3 (thẳng); R1, R2, R3 (Xoay) .
1
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
o Chiều dơng qui ớc của các bậc tự do tơng ứng với 6 thành phần trong hệ toạ độ
tổng thể
o Bậc tự do tính toán: (DOF=Degree of Freedom): Số bậc tính toán của mỗi nút có
thể hạn chế theo từng loại sơ đồ ( Analyze - Option Def ).
o Bậc tự do nào không có tải trọng ,liên kết hay điều kiện biên thì SAP tự động bỏ

qua BTD đó
d) Một sô đối tợng khác liên quan đến nút :
- Các lực tậkpmtrung có thể khai báo tại nút ( Joint Load )
- Khai báo khối lợng tập trung tại nút ( Mass )
- Khai báo các mẫu tải trọng tại nút ( Joints Pattern
e) Các kết quả phân tích nút:
- Các chuyển vị tại nút
- Các phản lực tại nút
- Các lực liên kết tại nút ( Forces )
2. Phần tử : có 4 loại phần tử
a) Phần tử thanh ( Frame ) :
- Là một đoạn thẳng biểu diễn trục của các cấu kiện , có hai nút , ký hiệu i và j
- Biểu diễn cho các kết cấu dầm , dàn , khung 2D hoặc 3D
- Mỗi thanh có một hệ tọa độ địa phơng riêng mô tả cho các đại lợng của tiết diện , tải
trọng và kết quả nội lực :
2 1
3
* Mặc định : Trục 1 (đỏ ) theo trục thanh từ i đến j , trục 2 trắng), 3 (xanh) tuân theo qui
tắc bàn tay phải : ( 2 // +Z ) -với phần tử nằm ngang ; (2 // +X)-với phần tử thẳng đứng .
Cụ thể :
+ trục +1 // +X ; +2//+Z +3// -Y
+ trục +1 // +Y ; +2//+Z +3// +X
+ trục +1 // +Z ; +2//+X +3// +Y
* Góc toạ độ phần tử :
+ Đổi chiều của trục 1
2
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
+ Cho phép quay trục 2&3 một góc quanh trục 1. Góc là dơng khi quay ngợc chiều
kim đồng hồ nếu nhìn từ chiều dơng trục 1
- Thanh coi là thẳng đứng nếu góc nghiêng với Z<= 10o

- Khi vẽ các phần tử nên theo trật tự từ trái sang phải , dói lên trên .
- Thanh có thể có tiết diện không đổi ( Primastic ) hoặc thay đổi ( Non- Primastic )
- Thanh có thể có các loại liên kết khác nhau tại các nút ( Release , Rigid )
- Các đặc trng hình học của phần tử thanh :( do chơng trình tự tính nếu dùng các TD mẫu
của SAP ) : A, I22,I33, J . . .
+ Section modulus : Mô men chông uốn
+ Plastic modulus : Mô men dẻo
+ Radius of Gyration : Bán kính quán tính
- Các loại tải trọng tác dụng lên PT thanh :
+ TT tập trung trên phần tử
+ TT phân bố ( đều hoặc không đều )
+ Trọng lực , TT bản thân
+ TT nhiệt
+ TT US trớc
+ TT động ( Response Spectrum & Time History )
+ TT di động
- Nội lực của phần tử thanh: 6 thành phần : P,V1,V2,T, M22, M33 .Với bài toán phẳng chỉ
có 3 thành phần : P,V2,M33
3
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
b) Phần tử vỏ ( Shell ) :
- Có thể có 3 hoặc 4 nút , là mặt phẳng trung bình của các kết cấu loại tấm ,vỏ , bản ... đ-
ợc khai báo qua chiều dày của PT .
- Có các loại : ( Type )
+ Membrane :phần tử màng chỉ chịu kéo (nén) ,chuyển vị trong mặt phẳng & xoay
quanh trục vuông góc với mặt phẳng PT
+ Plate : phần tử tấm : chỉ chịu uốn ( 2 chiều trong mặt phẳng & ngài mặt phẳng ) ,
chuyển vị theo phơng vuông góc với mặt phẳng .
+ Shell : vỏ phần tử không gian có thể chịu cả kéo ( nén ) hoặc uốn
- Hệ toạ độ riền của phần tử là 1(đỏ) ,2( trắng) ,3(xanh) :trục 1& 2 nằm trong mặt phẳng,

3 luôn vuông góc với bề mặt phần tử .
+ Theo mặc định ,trục 3 hớng ra màn hình hoặc theo phơng Z
+ Cũng có thể sử dụng góc phần tử nh PT thanh
- Các loại tải trọng tác dụng lên PT thanh :
+ TT tập trung tại các nút
+ TT phân bố đều
+ Trọng lực , TT bản thân
+ TT nhiệt
+ TT áp lực : có hớng vuông góc với PT (surface Presure ), TT thay đổi theo các
điểm nút ( Joint Pattern ) dùng cho áp lực nớc hoặc tờng chắn .
- Nội lực :
+ Có thể có kết quả nội lực hoặc ứng suất tại các nút & theo phơng chính
+ Có các lực dọc màng theo các trục F11,F12 và mô men uốn M 11,M12 . . . tại
các điểm nút của phần tử
+ Kết quả ứng suất cho tại các nút cả thớ trên ,thớ dới của phần tử
c) Phần tử khối phẳng ( Plan, Asolid ):
- Có thể 3 đến 9 nút , là mặt phẳng trung bình của phần tử , cho các kết cấu tấm , tờng , đê
chắn . . .chịu tải trọng đối xứng trục , biến dạng phẳng và ứng suất phẳng.
d) Phần tử khối 3D ( solid ): 9 nút , dùng cho các kết cấu khối chịu tải trọng 3 chiều
3. Liên kết : có các loại :
4
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
- Liên kết tại giao điểm của các phần tử ( nút ) LK1) LK1
- Liên kết nối đất ( LK2 )
- Ràng buộc chuyển vị
a) Liên kết cứng (Restraints) : tuyệt đối cứng
* Đặc điểm :
- Chuyển vị theo phơng các bậc tự do mà nút gán bằng 0 -> LK2
tơng ứng có các thành phần phản lực của nút đó
- Các thành phần gán Restrain có thể có chuyển vị cỡng bức theo loại TT Displacement

Load ( chuyển vị của các bậc tự do có giá trị =cv cỡng bức ,chuyển vị này cũng gây ra nội
lực trong mô hình ).
- Liên kết Restrain đảm bảo cho mô hình không bị biến hình . Nếu KC bị biến hình, chơng
trình sẽ thông báo " Structure to be unstable "
b) Liên kết đàn hồi (Spring)
- Cũng có các thành phần chuyển vị :
Translation U1, U2, U3= UX,UY,UZ
Rotation R1, R2, R3= RX, RY, RZ
- Độ cứng của gối liên kết có giá trị hữu hạn
- Giá trị CV của LK hữu hạn và phụ thuộc vào gối đàn hồi
- Phản lực của gối là phẩn lực đàn hồi
- Liên kết cuãng phải đảm bảo cho kết cấu không biến hình
- Gối ĐH cuãng có thể chịu các chuyển vị cỡng bức & phản lực ĐH bằng tổng PL của 2
chuyển vị .
- Không khai báo Liên kết nút Restraints trùng Spring.
c) Ràng buộc chuyển vị :
- Để mô hình làm việc đúng tính chất thực của nó và không biến hình
- Có các kiểu Constraints : Body, Plan, Diaphragm . . .
- Giảm số phơng trình và khối lợng tính toán
4. Tải trọng :
- Tải trọng tính là tải trọng không thay đổi theo thời gian : TT bản thân , tập trung, phân
bố , áp lực , gió . . .
- Tải trọng động : là tải trọng thay đổi theo thời gian : TT động đất, gió động , sóng biển ,
TT xe di động trên cầu .
5
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
II. Hệ toạ độ:
- Hệ toạ độ tổng thể ( global ) có thể là hệ toạ độ Decac (ký hiệu X, Y, Z ) hoặc hệ toạ độ
cầu , trụ ( Z, R, )
- Hệ toạ độ riêng ( Local ) ký hiệu 1,2, 3 cho các loại phần tử ( trừ phần tử Solid theo hệ

toạ độ tổng thể )
Đặc điểm :
+ Chỉ có một hệ Global nhng có thể có nhiều hệ toạ độ con, các hệ toạ độ con là so
với hệ tọa độ tổng thể .
+ Mỗi hệ toạ độ con có thể có những thuộc tính riêng nh hệ lới , gọi th viện mẫu,
đơn vị và có thể hiện theo từng hệ con .
+ Hệ toạ độ global dùng để vào dữ liệu và hiện kết quả cho nút , lực nút , liên kết ,
tải trọng tập trung ,phân bố , phản lực , chuyển vị gối tựa và chuyểnvị nút .
+ H ệ toạ độ riêng dùng để vào dữ liệu cho phần tử , tải trọng trên phần tử , hiện
nội lực của phần tử . . .
III. Đơn vị :
- Nên chọn đơn vị trớc khi thao tác với quá trình thiết lập sơ đồ kết cấu
- Chiều dài : m,cm ,mm , inch, feet . . .
- Lực : kgF , KN, T, kip . . .
Đặc điểm :
- Có thể dùng nhiều hệ đơn vị khác nhau cho dữ liệu khác nhau trong một sơ đồ kết cấu .
- Các hệ đơn vị sẽ đợc chơng trình tự động qui về một loại .
- Kết quả đa ra theo một hệ đơn vị chung ( hệ khai báo đầu tiên )
IV. Nhứng bớc chính khi thực hiện phân tích kết cấu
A. Thiết lập sơ đồ kết cấu
1. Xây dựng hệ lới hoặc chọn th viện mẫu .
2. Khai báo vật liệu
3. Khai báo các đặc trng hình học ( tiết diện , chiều dày . . . )
4. Vẽ phần tử
5. Gán tiết diện cho phần tử
6. Khai báo liên kết nối đất
6
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
7. Khai báo các trờng hợp tải trọng
8. Gán tải trọng cho phần tử cho từng trờng hợp tải trọng :

Tải trọng bản thân , TT nút, TT tập trung , phân bố , TT phân bố không đều
9. Tổ hợp tải trọng
B. Phân tích kết cấu :
1. Chọn kiểu kết cấu ( dàn, khung, vỏ . . . )
2. Khai báo một số tham số cần thiết ( tham số để tính, in hoặc tham số động )
3. Thực hiện phân tích ( chạy chơng trình )
C. Xem kết quả
Chơng II. Giới thiệu về giao diện của SAP2000
I. Màn hình chung
7
Thanh Menu
Thanh
công cụ
Vùng làm
việc
Thanh trạng thái
Hệ toạ độ Đơn vị
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
Giao diện đồ hoạ của SAP2000 đợc dùng để khởi tạo mô hình, phân tích kết cấu,,
thiết kế và hiển thị . Trong chơng này sẽ giới thiệu chức năng vắn tắt giao diện đồ hoạ .
Chúng bao gồm các thành phần :
Main Window - Cửa sổ chính : bao gồm toàn bộ giao diện đồ hoạ.Cửa sổ này có
thể di chuyển vị trí , phóng to, thu nhỏ hoặc đóng lại bằng các thao tác thông thờng
của Windows . Tại mép trên bên trái của sổ cho biết tên của chơng trình và loại kết
cấu đang làm việc .
Menu Bar - Dòng Menu : chứa các menu con mà từ đó có thể truy nhập vào mọi
chức năng của chơng trình SAP2000 .
Main Toolbar - Thanh công cụ chính : bao gồm các chức năng , các thao tác hay
dùng , giúp ngời sử dụng có thể truy nhập nhanh . Chủ yếu trong phần này là các
chức năng hiển thị ( view , zoom ,... ) . Tất cả các chức năng của thanh công cụ này

có thể truy nhập từ dòng menu .
Floating Toolbar - Thanh công cụ di động : gồm các thao tác thông dụng , chủ
yếu là các chức năng dùng để thiết lập mô hình , cho phép truy nhập nhanh . Tất cả
các chức năng của thanh công cụ này có thể truy nhập từ dòng menu .
Display Windows - Các cửa sổ hiển thị : là một vùng rộng trên màn hình dùng để
hiện sơ đồ hình học, các đặc trng tiết diện, tải trọng ... , cũng nh các kết quả sau khi
phân tích và thết kế . Trong vùng này có thể mở một hoặc bốn của sổ một lúc .
Mỗi cửa sổ có thể chọn điểm nhìn và cách hiển thị kết cấu khác nhau . Ví dụ, có
thể mở cả bốn cửa sổ , trong đó cửa sổ thứ nhất hiện sơ đồ kết cấu cha biến dạng,
của sổ thứ hai hiện một trờng hợp tải trọng nào đó, cửa sổ thứ ba hiện sơ đồ chuyển
vị của kết cấu sau khi đã tính toán và sơ đồ thứ t hiện các tỉ lệ ứng suất thiết kế .
Cũng có thể , mở ba của sổ, một của sổ hiện mặt bằng, một của sổ hiện mặt đứng ,
và cái còn lại hiện hình chiếu phối cảnh của kết cấu...
Tuy nhiên, tại mỗi thời điểm , chỉ có một của sổ là đang hoạt động và các tác động
chỉ có hiệu quả trong cửa sổ này . Có thể thay đổi một của sổ bất kỳ thành của sổ hoạt
động bằng cách nhấn vào một điểm bất kỳ trong của sổ đó .
Status Line - Dòng trạng thái : cho biết các thông tin về trạng thái hiện tại . ở
phía phải của dòng có một hộp nhỏ hiện và thay đổi hệ đơn vị đang dùng , toạ độ
hiện thời của con trỏ và các điều khiển động trong trờng hợp hiện các biểu đồ
chuyển vị hoặc các dạng dao động .
8
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
II. Thanh Menu :
- Chứa tất cả các lệnh và các hộp thoại của SAP2000
- Để vào các lệnh đi từ Menu chính Menu con hộp thoại :
+ Check box : chọn một phơng án
+ List box : chọn một giá trị tróng số các giá trị liệt kê
+ Hộp giá trị : đa vào một giá trị cụ thể
- Một số lệnh có thể có trạng thái On - Off liên hoàn
- Giới thiệu một số lệnh trên thanh Menu ( File ) Trong quá trình sử dụng chơng

trình SAP2000 , rất cần phải hiểu những thao tác cơ bản để thiết lập, tính toán và thể hiện
mô hình . . . Các thao tác này đợc giới thiệu ngắn gọn trong những phần sau đây .
A.Các thao tác với tệp File
Open- Save- Save as -Close : Các chức năng thông thờng nh mở tệp, đóng tệp , cất
tệp...
New Modal : bắt đầu một mô hình mới qua việc khai báo hệ lới hoặc gọi một th viện
bằng cách sử dụng một trong những kết cấu đã thiết lập sẵn do chơng trình cung cấp .
Các kết cấu này có dạng đơn giản và đều nhau về kích thớc . Chúng có thể là dàn ,
khung phẳng, khung không gian, vỏ trụ, vỏ cầu... Ngời sử dụng có thể dùng một hoặc
ghép nối nhiều kết cấu mẫu với nhau tạo thành một kết cấu mới cho mình hoặc dựa
trên những mô hình này biến đổi lại cho phù hợp với kết cấu thực mong muốn .
Khi gọi th viện mẫu theo chức năng này thờng kết cấu đợc tạo có kích thớc là đều
nhau theo một phơng . Tuỳ thuộc loại kết cấu, chơng trình sẽ hỏi một số thông tin cần
thiết nh : số nhịp, số tầng , khoảng cách giữa các nhịp, tầng...
Import : nhập một tệp dữ liệu từ một chơng trình khác (SAP90, SAP2000V_7,
AUTOCAD ,các tệp cơ sở dữ liệu theo cấu trúc của Access,Excel. . . ) vào SAP2000.
Export : xuất ra tệp dữ liệu vào của SAP2000 dới dạng . S2K ( là tệp dữ liệu vào chuẩn
giống nh viết trực tiếp bằng file text , ngời dùng có thể mở ra xem và sửa chữa để tính
toán lại ) , hoặc xuất ra dới dạng .DXF, MDB, XCL,TEXT . . .
Set default file Parth : Khai báo th mục mặc định khi cất các tệp của SAP
Print : Các chức năng in ấn
- Print Set up for Graphics : Cài đặt một số tham số khi in nh số dòng trên một trang,
loại máy in, tên của dự án . . .
- Print Graphics : In trực tiếp các hình vẽ đang hiện trên màn hình ra máy in
- Print Table : In các bảng dữ liệu vào ,các kết quả đã tính ra máy in ( xem thêm phần
" Cấu trúc bảng dữ liệu của SAP2000" ) dới dạng văn bản hoặc các cơ sở dữ liệu khác .
9
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
Custom Report Writer : Tổ chức báo cáo trên các có sở dữ liệu của SAP2000 cung
cấo : bảng dữ liệu ( vào ,ra) ,các lời chú giải,tiêu đề,hình ảnh . . .

Modify /Show Project Information : xem và thay đổi các thông tin chung của dự án
(mô hình ) đã chạy trên SAP nh tên công ty ,ngời tính, tên khách hàng . . .
Modify /Show Coments and Log : Đa thêm vào các lời chú giải ( Text )vào các file
văn bản đã có của SAP
Show Input/ Output text file : Xem các tệp cơ sở dữ liệu vào ,kết quả ra của SAP dới
dạng Text.
B. Biến đổi - Edit
Chức năng này dùng trong quá trình thay đổi mô hình . Hầu hết các thao tác của editing
tác động tới một hoặc nhiều đối tợng vừa chọn. Các thao tác này nằm trong menu Edit.Tr-
ớc khi dùng các thao tác này phải lựa chọn các đối tợng cần tác động ( nút,phần tử,liên kết
. . . )
Có thể nêu ra một số chức năng cơ bản sau :
Undo, Redo : Các chức năng này có thể huỷ hoặc quay lại tao tác vừa làm .
Cut, Copy, Paste, Delete : dùng để cắt, sao chép , dán xoá một nhóm đối tợng trong
quá trình tạo lập sơ đồ kết cấu .
Add to Model From Template file : Nối một kết cấu trong th viện của SAP với một
mô hình đã có
Interactive DataBase Editing : Sửa chữa các dữ liệu đa vào qua các bảng dữ liệu. .
Các dữ liệu mới đợc cặp nhật ngay vào mô hình nếu chấp nhận ( apply) các dữ liệu này
.Trong quá trình sửa chữa, SAP cung cấp các chức năng để sao chép, xoá ,sửa thuận
tiện và đôi khi hiệu quả hơn biến đổi trực tiếp trên đồ hoạ.
Add grid at Selected point : Thêm các đờng lới tại các điểm đánh dấu đã lựa chọn, đ-
ờng lới này có thể theo một trong 3 trục của hệ toạ độ bất kỳ .
Replicate : cho phép tạo ra một bản sao của một nhóm đối tợng nào đó ( nút, phần tử)
từ một bản gốc và cho phép chuyển đến vị trí mới bằng phơng pháp tịnh tiến hoặc quay
theo các trục . Có ba kiểu :
- Linear : sao chép một số đối tợng đến vị trí mới( có số gia theo cả ba phơng ) với
số lợng tuỳ ý .
- Radial : tạo một số bản copy và cho phép quay quanh một trục nào đó với góc tuỳ
ý :

- Mirror : tạo một bản sao đối xứng qua một mặt phẳng nào đó và có thể dịch
chuyển đến một vịi trí bất kỳ .
Extrude : Tạo ra các đối tợng dạng khối 3D từ một số dạng phần tử ban đầu của SAP
nh Line. Area
10
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
Move : di chuyển một số thành phần của kết cấu nh ( nút, phần tử . . . ) đến vị trí mới
trong mô hình .
Merge joint : hợp các nút lân cận nhau lại theo một dung sai nào đó do ngời dùng
khai báo ( có thể sử dụng trong việc nối hai mô hình độc lập với nhau thành một mô
hình mới ) hoặc sửa các sai sót trong quá trình thiết lập mô hình.
Divide frame :
Tách một phần tử thành nhiều phần tử mới , có thể bằng nhau hoặc tăng giảm đều ,
trong quá trình tách, chơng trình tự thêm vào các nút tại những vị trí cần thiết .
Break : Khi trong mô hình có nhiều đờng giao nhau, dùng chức năng này sẽ phân
nhỏ thành các phần tử tại các giao điểm và thêm vào các nút, tên thanh cần thiết .
=
Mesh curved Frame/Cable :tạo một cung tròn qua các đầu của phần tử thanh (từ
thanh thẳng thành cong qua một số cách nào đó. Phần tử thanh bị xoá và cung tròn bị
chia thành nhiều phần tử thanh sau khi tạo .
Join Frame : cho phép nối các thanh đã lựa chọn thành một phần tử và bỏ đi các nút
không cần thiết trong quá trình nối . Cách làm :
- Chọn các phần tử muốn nối
- Nhấn vào Join Frames
Trim/Extend Frame : Chức năng này cũng giống nh ở AutoCAD sẽ chặt bớt các đoạn
thẳng hoặc kéo dài các đoạn thẳng từ một hoặc hai đầu của thanh .
Mesh Area :
Chia nhỏ các phần tử shell thành một lới theo hai phơng. Cách làm :
- Chọn các phần tử shell muốn chia nhỏ .
- Nhấn Edit Mesh Area và đa vào số lợng các phần tử muốn nhập (2 hớng )

OK .
Mesh Solid : Chia nhỏ phần tử Solid thành các phần tử nhỏ hơn.
Disconect : tách các phần tử quanh một nút chung thành mỗi phần tử có một nút độc
lập , tự thêm vào tên các nút tơng ứng ( có thể sử dụng chức năng này khi cần Release
hoặc Consntraint , Restrain ) .
1 2
1 3
Connect : dùng để nối các nút của các phần tử tại cùng một vị trí có tên khác nhau
thành một nút chung , các nút thừa tự loại bỏ ( ngợc lại của quá trình Disconect ) .
1 2 1
11
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
Show Duplicate : chức năng này dùng để hiện ( đổi màu ) các phần tử trùng nhau Sau
đó có thể xoá hoặc nhập lại các nút hoặc phần tử giống nhau ( trùng tên ) . Cách làm :
chọn các nút và phần tử giống nhau trong sơ đồ kết cấu nhấn Show Duplicate , các
nút và phần tử trùng có thể đợc vẽ lại bằng một màu khác .
Merge Duplicate : ngợc lại Show Duplicate .
Change Label : thay đổi lại cách đánh số nút , phần tử theo một tổ hợp mới gồm có
chữ hoặc số , có thể đánh số theo trật tự hớng X,Y, Z tuỳ chọn.
C. Hiển thị - View
Hiển thị hai chiều và ba chiều ( 2D-3D View ) : Hiển thị hai chiều là hiện kết cấu
trong một mặt phẳng song song với một trong ba mặt phẳng X-Y, X-Z hoặc Y-Z của
hệ toạ độ chung , chỉ thấy đợc các đối tợng trong mặt phẳng đó . Hiển thị theo không
gian ba chiều ( hình chiếu trục đo ) có thể thấy toàn bộ kết cấu từ một điểm nhìn đã
chọn. Các đối tợng nhìn thấy không bị hạn chế bởi một mặt phẳng nào. . Hớng nhìn
khai báo qua hai góc , một góc trong mặt phẳng ngang và góc kia phía trên nhìn xuống
mặt phẳng ngang.
Nhìn phối cảnh ( Perspective ): luôn cho ta một cảm giác thực và hình ảnh rõ hơn về
chiều thứ ba . Có thể chuyển đổi dễ dàng giữa nhìn theo phối cảnh sang hình chiếu trục
đo và ngợc lại . Góc nhìn dùng thể hiện mức độ gần xa từ điểm nhìn đến kết cấu. Góc

nhìn lớn cho hình ảnh nhìn gần và góc nhìn nhỏ cho hình ảnh nhìn xa, Đôi khi có thể
chọn một góc nhìn phối cảnh không hợp lý sẽ thấy kết cấu nh bị biến dạng ( méo
mó ) .
Phóng to, thu nhỏ ( Zoom ) : để hiện rõ một vài kết cấu nào đó hoặc hiện toàn bộ kết
cấu . Zoom out đa kết cấu lùi xa màn hình , Zoom in đa kết cấu lại gần ( phóng to).
Chế độ zoom có thể đặt số gia và thay đổ nó. Zoom window chỉ hiện kết cấu nằm
trong của sổ chọn . Cửa sổ này khai báo bằng cách đánh dấu hai góc của cửa sổ và di
chuột trên miền đánh dấu .
Di chuyển động ( Pan ) : cho phép di chuyển kết cấu và trên màn hình chỉ hiện những
phần nằm trong cửa sổ khai báo .
Giới hạn hiện ( Limits ) : khai báo một cửa sổ qua các giá trị hai góc cửa sổ gọi là
giới hạn trên và giới hạn dới . Chỉ những phần kết cấu trong cửa sổ này mới hiển thị đ-
ợc và các hiệu quả của Pan, Zoom ... chỉ tác động trong cửa sổ này .
Set Display Option: Khai báo các tham số liên quan đến các loại nút, phần tử ,liên kết
. . . để hiện trên sơ đồ kết cấu nh : Label , Element, Axis , Restraint . . .
12
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
D. Khai báo - Define
Material : chức năng này cho phép khai báo mới nhiều loại vật liệu khác nhau hoặc
thay đổi , huỷ các nhóm đã có. Đối với mỗi loại vật liệu có thể đặt một tên và đa vào
các tham số E, W, M , . . . và một số tham số khác cho quá trình thiết kế nh ứng
suất chảy của thép fy , cờng độ kéo nén của bê tông
Frame/Cable Section : Khai báo các loại tiết diện ( mặt cắt) của phần tử thanh
Area Section : Tơng tự nh Frame , chú ý đến :
Section name : đặt tên
Type : loại phần tử , có Shell , Membrane , Plate
Thickness : chiều dầy phần tử
Material : chọn loại vật liệu
NLLink properties : khai báo tiết diện cho phần tử NL Link - giống phần tử Frame
Coordinate System/Grid:

Chức năng này cóthể :
-Tạo hệ toạ độ mới ( hệ toạ độ riêng)
- Hoặc thêm, sửa, bớt các dòng lới theo các phơng X, Y, Z của một hệ lới dã có .
Vị trí mới của lới có thể trong các trạng thái Lock , Snap ,Glue .
+ Lock Grid : thông thờng Grid ở trạng thái lock, lúc này có thể thêm, bớt hoặc
thay đổi vị trí các dòng lới . Tuy nhiên ở trạng thái này không dùng cách thay đổi nhanh
dòng lới ( reshape ) theo kiểu nhấn chuột vào dòng lới và kéo nó đến một vị trí mới , muốn
thao tác này lới phải unlock .
+ Snap to Grid : ở trạng thái ON , các nút sẽ bắt vào mắt lới nếu chuột đang ở lân
cận với mắt lới , nếu ở xa , nó vẫn xác định một nút bất kỳ . ở trạng thái OFF , nút sẽ đợc
gán ở đúng vị trí mà nó đánh dấu chứ không bắt vào các mắt lới .
+ Glue Joint to Grid : ở trạng thái ON các nút sẽ luôn thay đổi cùng với sự thay đổi
của các dòng lới ( dẫn đến phần tử có thể thay đổi theo ) .
Joint Constraint : Khai báo các ràng buộc đối với nút
Joint Patterns : Tạo ra tên các mẫu cho nút ( chỉ khai báo tên ,không đa vào giá trị) .
Các mẫu này sau này có thể dùng để gán cho một nhóm nút nào đó , và sử dụng tên
của nhóm để gán tải trọng cho các nút đó .
Group : Tạo sẵn các tên nhóm . Các nhóm này có thể dùng để gán cho một nhóm
phần tử nào đó , và sử dụng tên của nhóm thay cho lựa chọn phần tử trong quá trình
gán tiết diện, tải trọng. . . cho các phần tử đó .
Load Case : Khai báo các trờng hợp tải trọng tĩnh , bao gồm :
Load name : Tên trờng hợp tải trọng
Type : loại tải trọng : hoặt tải , gió . . .
Self Weigh : hệ số cho tải trọng bản thân : áp dụng cho toàn bộ trờng hợp
13
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
Có thể thêm , sửa , xoá các trờng hợp
Bridge Load : Khai báo các tham số để tính cho bài toán cầu nh Lane,Vehicle . . .
Function : Khai báo các tải trọng động nh Time History và Response Spectrum
Analysis Case : Khai báo các trờng hợp cần phân tích trong quá trình chạy SAP

Combination : Khai báo các tổ hợp tải trọng :
- Cho phép thêm, thay đổi, xoá một tổ hợp nào đó
- Khai báo các tham số liên quan đến tổ hợp
E. Vẽ Draw
Reshape Element Mode: chức năng này có thể thay đổi hình dạng và vị trí của các
phần tử đã có trong kết cấu bằng cách dùng chuột kéo đến vị trí nào đó , kích thớc và
hớng của phần tử có thể không thay đổi hoặc thay đổi . Nếu di chuyển các dòng lới thì
các phần tử trên đó sẽ di chuyển theo ( khi lới không khoá và đang ở chế độ Glue
joint to grid ) .
Draw Special Joint : các nút thông thờng tự sinh ra tại các đầu hoặc góc của phần tử .
Dùng chức năng này để đa thêm một số nút vào những vị trí bất kỳ tại những nơi nhấn
chuột .
Draw Frame , Quard Area, Solid . . . :
- Tạo ra các phần tử thanh bằng cách đánh dấu vị trí hai đầu thanh trên màn hình hoặc
tại các nút lới .
- Tạo ra các phần tử vỏ bằng cách đánh dấu vị trí các góc phần tử trên màn hình hoặc tại
các nút lới .
Draw Quick : vẽ nhanh các phần tử thanh và vỏ bằng cách đánh dấu một điểm bất kỳ
trên cạnh lới ( Frame ) và trong ô lới ( Shell ).
Snap : ở trạng thái ON , vào chế độ bắt điểm theo các kiểu khác nhaunh bắt tại nút,các
đầu phần tử,các điểm giao nhau . . .
New Label : đánh số lại tên của một số nút , phần tử theo ý muốn hoặc thay đổi tên
nút , phần tử với một số thông số sau : thêm tiếp đầu ngữ , thay tên , tên đợc đánh với
một số gia nào đó .
F.Lựa chọn Select
Chức năng này khai báo một nhóm đối tợng sẽ dùng cho các thao tác tiếp theo. .
SAP2000 dùng khái niệm noun verb chọn trớc , trong đó có thể đầu tiên tạo ra một
tập chọn ( bằng cách nhấn trực tiếp vào các đối tợng ) và sau đó thực hiện các thao tác trên
tập chọn đó ( không cần dùng chức năng selecting , giống nh trong AutoCAD ). Các thao
tác cần thiết thực hiện trên một tập chọn trớc bao gồm các thao tác gán, sửa đổi dữ liệu ,

hiển thị , in ấn...
14
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
Để chọn đối tợng phải đặt chơng trình vào chế độ Select bằng cách nhấn một trong
các nút của thanh công cụ di động. Cũng có thể chọn một hành động bất kỳ từ menu
Select hoặc Display để đa chơng trình vào chế độ chọn . Có thể chọn đối tợng theo một
trong các cách sau :
- Chọn các đối tợng đơn : chỉ chính xác các đối tợng ( Pointer ).
- Vẽ một cửa sổ bao quanh các đối tợng muốn chọn ( Window ).
- Vẽ một đờng thẳng đi qua các đối tợng chọn ( Crosing) .
- Khai báo một mặt phẳng nào đó , ác đối tợng trong mặt phẳng sẽ đợc chọn .
- Chọn các đối tợng có cùng loại đặc trng nào đó theo mặt cắt của phần tử .
- Chọn các đối tợng trong cùng một nhóm ( group ) . . .
Trong chế độ chọn , nút trái của chuột dùng để chọn đối tợng , nút phải dùng để tra cứu (
xem ) các đặc tính của đối tợng. Mọi thao tác ( trừ vẽ ) có thể thực hiện khi chơng trình
đang ở chế độ chọn .
G. Gán Assign
Chức năng này dùng gán các đặc trng vật liệu, mặt cắt ngang, tải trọng ( đã khai
báo trớc đó ) cho một nhóm các đối tợng đã hoặc vừa chọn. Các thao tác của chức năng
này lấy từ menu Assign hoặc thanh công cụ dới , bao gồm :
1.Trong quá trình tạo lập sơ đồ hình học :
Với nút -Joints : gán các liên kết , các ràng buộc, gối đàn hồi , khối lợng tập trung qui
đổi, hệ toạ độ riêng (địa phơng ).
Với phần tử thanh -Frame/Cable : gán các đặc trng mặt cắt, hệ toạ độ riêng, giải
phóng liên kết, vị trí cần đa ra kết quả , vùng cứng và tải trọng.
Với phần tử vỏ -Area : gán các đặc trng mặt cắt, hệ toạ độ riêng, và tải trọng.
Với phần tử -Solid : gán các đặc trng mặt cắt, hệ toạ độ riêng, và tải trọng.
Với phần tử -Link : gán các đặc trng mặt cắt, hệ toạ độ riêng, và tải trọng.
Gán các giá trị của các mẫu cho các nút trong các trờng hợp khai báo tải trọng nhiệt
và tải trọng áp lực .

Có thể gán các chức năng trên cho từng đối tợng hoặc các đối tợng trong một nhóm
( đã đợc đặt tên - để có thể sử dụng cho các thao tác trong tơng lai ). Nguyên tắc chung
là chọn đối tợng sau đó chọn tên của các đặc trng .
2. Gán tải trọng :
Joint Load : gán tải trọng tập trung, chuyển vị cỡng bức tại nút
Frame load : gán tải trọng cho các phần tử thanh bao gồm :
Gravity : khai báo hệ số trọng lực .
Points : tải trọng tập trung trên phần tử
Distributed : tải trọng phân bố trên phần tử ( đều hoặc không đều )
15
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
Temerature : gán các tải trọng nhiệt
Pretress : gán tải trọng ứng suất trớc cho các phần tử thanh đã chọn . Trong phần
này không mô tả tải trọng mà chỉ khai báo trờng hợp nào chịu tải và hệ số của tải
trọng ứng suất trớc .
Area Load : gán tải trọng cho phần tử vỏ
Gravity : khai báo hệ số trọng lực .
Uniform : gán tải trọng phân bố đều cho phần tử
Surface Pressure : khai báo tải trọng lực áp mặt cho các phần tử tấm, vỏ . . .
- Load case : khai báo trờng hợp tải trọng .
- By element : khai báo giá trị lực tác động vuông góc với bề mặt phần tử và phân bố trên
cả bề mặt phần tử .
- By joint Pattern : khai báo tên mẫu đã có và hệ số .
- Option : add , modify, delete .
Joint Pattern :Khai báo dạng của tải trọng mẫu qua các nút( hệ số A,B,C)
Solid Load : Khai báo tải trọng cho tải trọng Solid
H. Phân tích sơ đồ Analyze
Sau khi đã khởi tạo xong mô hình kết cấu bằng các thao tác trên , có thể phân tích
mô hình để tính các kết quả chuyển vị, ứng suất, phản lực...
Trớc khi phân tích sơ đồ , có thể lựa chọn các kiểu phân tích từ menu Analyze bao

gồm :
- Loại kết cấu phân tích ( đa vào UX, UY,UZ, RX,RY,RX các bậc tự do bị giữ ).
Loại kết cấu : trong phần này có sẵn 4 loại kết cấu mẫu :
- Khung không gian
- Khung phẳng ( X-Z )
- Dầm lới ( X-Y )
- Dàn không gian
Degree of fredom : dùng các mã của các bậc tự do để khai báo cho một kiểu kết
cấu bất kỳ không thuộc 4 kết cấu mẫu ở trên .
Lựa chọn dạng phân tích kết cấu :
Run : thực hiện tính toán kết cấu
Chơng trình cất mô hình trong một tệp cơ sở dữ liệu của SAP2000 , sau đó kiểm tra
và phân tích mô hình. Trong quá trình kiểm tra và phân tích, trên cửa sổ chính xuất hiện
các thông báo của quá trình phân tích kỹ thuật. Khi phân tích xong, có thể xem lại các
thông báo trong quá trình chạy chơng trình , dùng thanh cuộn trong cửa sổ chính. Nhấn
vào nút OK để đóng cửa sổ chính sau khi kết thúc quá trình xem các thông báo này .
16
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
I. Thiết kế Design
Thiết kế là quá trình kiểm tra các phần tử thép hoặc bê tông theo các tiêu chuẩn
thiết kế khác nhau. Quá trình này chỉ đợc thực hiện sau khi phân tích kết cấu.
Các phần tử thanh bằng thép có thể có mặt cắt ngang có trọng lợng tối thiểu
đợc lấy tự động từ một nhóm các mặt cắt ngang đã khai báo trong chơng trình . Kết cấu
sau khi thiết kế có thể đợc tính toán và kiểm tra lại.
K. Hiện dữ liệu vào và kết quả- Display.
Show Undeformed Shape : hiện dạng hình học của kết cấu khi cha bị bién dạng .
Show Loads : Hiện sơ đồ tải trọng cho từng trơng hợp tải trọngcủa nút, phần tử :
+ Joint : hiện sơ đồ tải trọng nút .
+ Frame : hiện tải trọng trên phần tử thanh : Force , Moment, gravity , Temperature,
gradient . . .

+ Shell : hiện tải trọng trên phần tử vỏ : gravity , Uniform, presure, Temperature . . .
Show pattern : hiện các mẫu tải trọng ( trong trờng hợp tải trọng lực áp mặt và nhiệt).
Show Lanes : hiện các dữ liệu về Lane, độ lệch tâm và dãy các phần tử Lane .
Show Deormed Shape : hiện các biểu đồ chuyển vị của từng trờng hợp tải trọng ,có
thể dới hai dạng
Show Mode shape : hiện các dạng dao động .
Show Element Forces / Stress : hiệncác biểu đồ nội lực và ứng suất của các phần tử
(có thể kèm theo cả giá trị ) với từng trờng hợp tải trọng .
Show Influence Lines : hiện các biểu đồ đờng ảnh hởng
Show Definite Data Table : hiện các bảng dữ liệu đa vào ( dạng text )gồm các dữ liệu
về dạng hình học và tải trọng ,liên kết . . .
Show Analysis Results Table : hiện các bảng dữ liệu kết quả phân tích kết cấu (dạng
text )
Show Design Results Table : hiện các bảng dữ liệu kết quả thiết kế ( dạng text )
Show All Table Type : hiện tất cả các bảng dữ liệu vào -ra
L. Một số cài đặt ban đầu và lựa chọn Option
Preference : cài đặt một số tham số sẵn cho chơng trình :
- Dimensions : Các tham số về kích thớc nh các dung sai của snap , select, font của các
chữ trên hình vẽ . . .
- Các tham số của thép : các tiêu chuẩn (code) thiết kế , các tệp chứa các mặt cắt, tham
số cho các trờng hợp tính theo phổ và hàm thời gian .
- Các tham số của bê tông : các tiêu chuẩn thiết kế , hệ số giảm độ bền . . .
- Color : cài đặt màu sắc hiện cho các nút, phần tử . . .
- Window : lựa chọn số cửa sổ hiện trên màn hình và kiểu cửa sổ .
III. Giới thiệu về hệ lới
17
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
Lới là hệ phụ trợ , hỗ trợ trong quá trình tạo lập sơ đồ hình học. L ới có thể hai hoặc 3
chiều ,đợc tạo gần giống với sơ đồ kết cấu .
Có hai loại hệ lới :

+ Theo toạ độ đề các : khai báo số khoảng lới ( Number of Grid Spaces) và độ lớn mỗi
khoảng thao 3 trục X,Y,Z ( Grid Space) .
+ Theo hệ toạ độ trụ : khai báo số đờng tròn đồng tâm , số góc chia , số khoảng chia
theo phơng Z và giá trị của 3 tham số trên
Các bớc thao tác khi tạo lới :
- Tạo ra một hệ lới đều : File New Modal Chọn loại lới Khai báo
- Chỉnh sửa các bớc lới cho phù hợp : Define Coordinate System/Grids
18
Để thêm dòng lới :
+ Gõ giá trị vào ô X (Y,Z) location
+ Nhấn Add Grid Line
Thay đổi toạ độ lới :
+ Chọn một dòng lới
+ Thay đổi giá trị
+ Nhấn Move Grid Line
Xoá các dòng lới
+ Chọn các dòng lới
+ Nhấn Delete All


Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
chơng III. thiết lập sơ đồ & tính Kết cấu hệ thanh
A. Tạo lập kết cấu
1. Từ th viện mẫu hoặc từ hệ lới :
Trong SAP2000 có một hệ thống th viện mẫu phong phú để tạo sẵn các kết cấu hệ
thanh,vỏ . . .
Để tạo ra các kết cấu này, ngời sử dụng chọn loại sơ đồ và sau đó cung cấp các giá trị cho
một số tham số cụ thể mà sơ đồ đòi hỏi. Tuỳ theo các dữ liệu này có thể có các dạng kết
cấu khác nhau .
Giới thiệu các đại lợng trong các bảng th viện hệ thanh : Beam - Portal . . .

T Version 8. SAP2000 cú thờm th vin More l cỏc loi dn,khung, v, khụng gian hỡnh
dng phc tp ( nh hỡnh bờn phi )
2. Khai báo vật liệu : Define Material
Có 3 loại vật liệu mẫu là : bê tông ,thép và bất kỳ , mặc định luôn lấy là STEEL , nếu
giá trị không phù hợp thì phải thay đổi . Để thay đổi các giá trị mặc định về đặc trng
vật liệu của SAP vào Option Preferences khai báo cho các giá trị sẽ hiện đối với
Steel - Concrete - Aluminum ; hoặc Frame/Cable Frame Property Modifier thay
đổi cho các nhóm mới khai báo.
3. Khai báo các loại tiết diện : Define Frame/Cable Section
Khai báo các tiết diện trong SAP2000 có thể dùng một trong các kiểu :
19
Bài giảng SAP2000_V8 ĐàO TĂNG KIệM -CNTT-ĐHXD
+ Lấy các tiết diện có sẵn trong các tệp th viện của SAP : Define Frame/Cable
Section Import Wide Flange( đối với thép , có thể theo chuẩn của Mỹ- AISC,
Canada -CISC , Anh . . . ) bằng cách chọn các tệp *.pro sau đó chọn kiểu thép ( th ộp góc,
hỡnh chữ L,T . . . ) trong trờng hợp này không phải khai báo kích thớc tiết diện .
+ Chọn một trong số các tiết diện có hình dạng thông dụng SAP đã có sẵn nh tiết
diện chữ nhật , tròn, T, U , C . . .( đối với bê tông ) , trong trờng hợp này chỉ cần khai báo
một số kích thớc tối thiểu nh chiều cao, rộng . . .mà SAP yêu cầu. Tuỳ theo kích thớc đa
vào mà có các dạng hình học khác nhau .Để khai báo cho các tiết diện này vào : Define
Frame/Cable Section Rectangular
Hp thoi khai bỏo tit din :
Sau đây là một số dạng hình hc :
20