Thực hành SAP2000 V9.03 GVC ThS Bùi Văn Chúng Page 1 Bài tập 9 : Tính tháp nước bêtông cốt thép. Chiều cao chân tháp 9m (chia làm 3 đoạn), có 6 chân cột, dầm giằng chéo và giằng xung quanh (như hình bên). Chiều cao bể chứa : 2,5m; đường kính bể (tháp) : 3m. Dầm, cột tiết diện 20x30cm; sàn, tấm thành dày 15cm. Bêtông B20. Tải gió tác dụng vào đầu cột = 1T (đẩy) và 0,8T (hút).  Tạo dáng kết cấu: chọn đơn vị sử dụng là kgf,m,C; lấy từ thư viện mẫu kiểu Shell, nhập các thông số như đã làm ở bài tập 12: o Cylinder Height - chiều cao trụ : 9 (m) o Num. of Divisions, Z - số đoạn chia theo phương Z: 3, o Radius – bán kính trụ: 1.5, o Num. of Divisions, Angular : 18. o Click bỏ chọn Restraints . Ta được phần chân tháp.  Xoá phần tấm thành (hoặc UNDO). Vẽ thanh cột, dầm 2 3 giằng. 1 4  Định nghĩa vật liệu bêtông B20. Định nghĩa tiết diện tấm, thanh. Gán tiết diện.  Gán ngàm ở các nút chân cột.  Chỉnh lại hệ số Self Weight = 1,1. Gán tải cho tấm = 2500kG/m 2 .  Xoay tiết diện cột cho đúng chiều, sau khi ta vẽ các cột thì tiết diện có vị trí như hình (a), ta phải quay trục toạ độ địa phương của các cột 2, 3, 5, 6 để được như hình (b), ta chọn các cột 2, 5, vào Assign/ Frame…/ Local Axes nhập vào góc xoay là 60 o , tương tự như thế ta chọn các cột 3,6 nhập vào góc xoay -60 o .  Ghép thêm phần bể chứa cao 2,5m: Hình (a) 6 5 2 3 Hình (b) 1 4 6 5  Vào menu Edit/ Add to Model from Template click chọn Shell, nhập các thông số như sau: o Cylinder Height - : 2.5, o Num. of Divisions, Z : 4, o Radius : 1.5, o Num. of Divisions, Angular : 18. o Click bỏ chọn Restraints . Thực hành SAP2000 V9.03 GVC ThS Bùi Văn Chúng o Click chọn Locate Origin, trong hộp thoại hiện ra click chọn 3D, nhập các thông số trong hộp Translations như sau: X = 0, Y = 0, Z = 9. OK, OK. Ta được thêm phần thân bể chứa.  Để con trỏ trên màn hình click chuột phải, chọn Edit Grid Data, click chọn CSYS1, click hộp Modify/ Show System, chọn ô r2, vào Edit/ Insert Row để thêm 2 lưới, sửa r2 thành r4, thêm r2 = 0.5, r3 = 1 (r4 = 1.5), OK, OK. Ta được lưới cho bản đáy bể chứa, vẽ bản đáy như đã làm ở bài tập 12, nhân ra 18 bản (lệnh Replicate / Radial…).  Gán áp lực nước tác dụng trong bể dạng Pattern như đã làm ở bài tập 12, với hệ số C = -1, D=2.5, tải tác dụng vào mặt (Face) 6 (màu vàng theo mặc định) theo chiều âm (chiều dương là chiều hướng ra khỏi mặt đó), hay ta cũng có thể nhập tải vào mặt 5 theo chiều dương, giá trị nhập vào là 1000 (-1000). Ta có thể xem hình dưới để hiểu rõ hơn vấn đề vừa nêu – vào Assign/ Area Loads/ Surface Pressure : Nhập vào mặt 5 – giá trị dương (1000) hoặc Nhập vào mặt 6 giá trị âm (- 1000)  Nhập tải gió vào đầu cột: chọn các nút đỉnh cột theo phương (-X) gán lực đẩy = 1000kG, chọn các nút đỉnh cột theo phương (+X) nhập lực hút 800kG.  Chạy chương trình, xem nội lực moment M 3-3 của khung trên mặt phẳng X-Z (đơn vị : T.m) Thực hành SAP2000 V9.03 GVC ThS Bùi Văn Chúng 1 5 0 0 Bài tập 10 : Giải kết cấu hồ nước, có các thơng số như hình vẽ dưới: bản nắp dầm nắp cột bản đáy bản thành cột 6000 dầm đáy o Chiều dài 6m, ngang 4m, cao (chứa nước) 1.5m, có cột đở, dầm bao quanh. o Chiều dày bản đáy là 12cm, bản nắp là 8cm, bản thành là 10cm, dùng bêtơng B20 cho cả dầm và bản. o Dầm đáy xung quanh là 20x40cm, dầm giữa bản đáy và dầm nắp 20x30, cột 20x20. o Tĩnh tải bản chương trình tự tính, hoạt tải là áp lực nước, tác dụng lên bản đáy 1.5m*1000kG/m 3 = 1500kG/m 2 , tác dụng lên bản thành theo hình tam giác từ trong ra. Hoạt tải tác dụng lên bản nắp là 150kG/m 2 . THỰC HIỆN THEO CÁC BƯỚC SAU:  Tạo mơ hình kết cấu: chọn Grid Only, nhập các thơng số như hình bên (đã làm ở các bài trước):  Vẽ thêm các thanh cột, dầm xung quanh, dầm giữa bản đáy, bản đáy, bản thành, bản nắp; gán ngàm ở 4 chân cột.  Đặt thuộc tính vật liệu (bêtơng B20).  Đặt tiết diện dầm, cột, bản thành, bản nắp, bản đáy, gán tiết diện cột, dầm, bản.  Tĩnh tải và hoạt tải nhập chung nên ta khơng cần khai báo thêm trường hợp tải, sửa hệ số SelfWeight = 1.1.  Gán tải vào bản đáy (1500), bản nắp (150).  Chia 2 ơ bản đáy : 1 cạnh chia thành 6 (cạnh 3m), 1 cạnh chia thành 8 (cạnh 4m); chia bản nắp: 1 cạnh chia thành 12 (cạnh 6m), 1 cạnh chia thành 8 (cạnh 4m). Tư tượng như thế ta chia bản thành hồ nước thành các ơ nhỏ mỗi ơ kích thước 0.5x0.5m.  Tải áp lực nước tác dụng vào bản thành dạng phân bố tam giác nên ta nhập dạng Patern như sau: o Vào Define/ Joint Patterns sửa lại tên Pattern là APLUCNUOC. Thực hành SAP2000 V9.03 GVC ThS Bùi Văn Chúng o Chọn tất cả các tấm, kể cả nút (có thể chọn All), vào Assign/ Joint Pattern nhập các thông số như hình bên: o Giải thích các thông số như sau: giá trị tung độ của lực sẽ biến thiên theo các hướng X, Y, Z nên trong phương trình biểu diễn giá trị áp lực có cả 3 yếu tố X, Y, Z. Trong trường hợp này ta thấy áp lực nước chỉ biến thiên theo phương Z nên các yếu tố còn lại (X, Y) không quan tâm (bằng 0), phương trình còn lại là V = Cz + D; ta chú ý các điều kiện biên như sau:  Nếu Z=0V=1.5  D = 1.5,  Nếu Z=1.5V = 0  C = -1. o Nhập tải áp lực nước như sau:  Chọn các tấm thành (kể cả nút) có tải tác dụng theo chiều dương của các trục X, Y, vào menu Assign/ Area Loads/ Surface Pressure nhập vào giá trị 1000 như hình bên:  Tương tự, chọn các tấm thành (kể cả nút) có tải tác dụng theo chiều âm của các trục X, Y, vào menu Assign/ Area Loads/ Surface Pressure nhập giá trị vào -1000.  Chạy chương trình, xem kết quả (M3-3) trên dầm đáy hồ nước (dầm 6m). M1-1, M2-2 trên các tấm shell.  Chú ý: để hiển thị chính xác kết quả trên tấm shell cần xem lại trục toạ độ địa phương của các tấm shell (đặc biệt là tấm thành) có cùng chiều hay không, nếu không cùng chiều phải quay hệ toạ độ lại. Thực hành SAP2000 V9.03 GVC ThS Bùi Văn Chúng ĐÀI NƯỚC Thực hành SAP2000 V9.03 GVC ThS Bùi Văn Chúng 1. Chọn đơn vị tính kN,m,C 2. Xây dựng dạng hình học của kết cấu File  New Model  Chọn mô hình đài nước ( Storage Structure ), chọn đài dạng 1, nhập các thông số sau: Num. of Divisions , Angular = 16 : theo chu vi chia thành 16 phần x 22,5 0 = 360 0 Max Spacing, Surface Z = 1 : theo chiều cao, cứ 1m chia thành 1 phần tử Không đánh dấu vào ô Restraints ( liên kết ) Thực hành SAP2000 V9.03 GVC ThS Bùi Văn Chúng Để tô đầy phần tử từ View  Set Display Options bỏ Invisible , chọn Fill Objet và chọn Apply to All Windows Thực hành SAP2000 V9.03 GVC ThS Bùi Văn Chúng 3. Khai báo vật liệu và tiết diện Define  Material  Chọn CONC  Modify/Show Nhập các thông số : Mass per unit Volume : 2.5 Weight per unit Volume : 25 Modulus of Elasticity : 26500000 Thực hành SAP2000 V9.03 GVC ThS Bùi Văn Chúng Poisson’s Ratio : 0.25 Coeff of thermal Expansion : 0 4. Khai báo tiết diện - Khai báo tiết diện cho Dầm : Define  Frame Sections  Add Rectangular  Add New Property  Nhập các thông số của hình chữ nhật : Section Name : DAMTREN Material : CONC Depth : t3 = 0.3 ( chiều cao ) Width : t2 = 0.2 ( chiều rộng ) Tương tự khai báo them cho các DAMGIUA, DAMDUOI, DAMVOM DAMGIUA : 0.4x0.3, DAMDUOI : 0.4x0.3 m , DAMVOM : 0.3x0.25 m Thực hành SAP2000 V9.03 GVC ThS Bùi Văn Chúng - Khai báo tiết diện cho vỏ ( phần tử Shell ) Define  Area Sections  Chọn Add New Section : Nhập vào các thông số Section Name : CHANDAI Material : CONC Area Type : Shell Membrane : 0.2 Bending : 0.2 Lần lượt làm tương tự khai báo các tiết diện khác THANHDAI dày 0.2 m VONONCUT dày 0.25 m [...]... Divisions, Z : 5 GVC ThS Bùi Văn Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03 Area : Chọn tiet dien VOMDAY Không đánh dấu vào ô Restraints Girdlines Chọn Locate Origin…, chọn chế độ 3D, nhập vào Z = 16 ( mô hình vòm đáy mới tạo ra được đặt ở cao độ 16 m ) c Tạo thành trong - Từ bảng tọa độ ở góc dưới phải , chọn lại gốc tọa độ là GLOBAL - Chọn Edit  Add to Model from Template - Chọn Shells  Chọn mô hình Cylinder Nhập... Thực hành SAP2 000 V9.03 Sauk hi thực hiện các lệnh trên , màn hình sẽ có dạng sau: GVC ThS Bùi Văn Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03 Ta có thể bung chuột một số phần tử ,sau đó chọn Show Selection Only và kết hợp với chức năng Rotate 3D View để xoay góc nhìn… Để trở lại bình thường dùng chức năng Show All 7 Vẽ các dầm : Dầm trên, dầm giữa, dầm vòm đáy, dầm dưới GVC ThS Bùi Văn Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03... Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03 8 Khai báo các trường hợp tải trọng 9 Gán các trường hợp tải trọng a DEAD : Máy tự tính vì nhập Weigth = 25 kN/m3 Yêu cầu đặt ra là chiều của tất cả các trục 3 ( hệ trục tọa độ địa phương của các phần tử Shell đều phải cùng chiều so với áp lực thủy tĩnh của nước ( ở bên trong đài ) Chọn , mở chế độ Fill Object, mở chế độ hiển thị hệ trục địa phương – Local Axes của Area Từ... Văn Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03 b Gán áp lực thủy tỉnh: Chọn các nút chịu áp lực thủy tĩnh ( Nên xem View  3D View  3 góc nhìn 270 , 0, 0 ) chọn các phần tử từ cao độ 16 đến 24 Define  Joints Pattern  Add New Pattern Name : THUYTINH  Add GVC ThS Bùi Văn Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03 Assign Joints Pattern  Chọn , Assign  Area Load  Surface  GVC ThS Bùi Văn Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03 a Gán...Thực hành SAP2 000 V9.03 VOMDAY dày 0.25 m THANHTR dày 0.2 m NAP dày 0.12 m 5 Gán tiết diện vỏ Xoay hình cho dể thấy, chọn View  Set 3D view  Nhập các góc nhìn như sau: Bung chuột , chọn các phần tử ở thành đài ( xem hình ) GVC ThS Bùi Văn Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03 Assign  Area  Sections  THANHDAI OK Tương tự chọn các phần... hình Spherical Dome GVC ThS Bùi Văn Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03 Chọn Spherical Dome Nhấp vào Locate Origin… Chọn chế độ 3D, nhập độ cao Z = 24 ( mô hình vòm nắp mới tạo ra được đặt ở độ cao Z = 24 m Lưu ý : Bỏ dấu v ở Restraints và Gridlines Với View  Set 3D View  chọn các thông số góc 2250,150,00 ta được hình như sau: GVC ThS Bùi Văn Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03 b Tạo vòm đáy : Từ bảng Tọa độ ở góc... Select  Area Selections  chọn tiết dien NAP GVC ThS Bùi Văn Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03 Assign  Area Load  Uniform ( Shell )  Chọn hướng tải là GRAVITY nhập tải = 0.75 kN/m2 b Gán áp lực gió : Chọn các phần tử chịu áp lực gió Gán áp lực gió : Assign  Area Loads  Uniform ( Shell )  GVC ThS Bùi Văn Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03 Ví dụ áp lực gió là 80 daN/m2 ( 0.8 kN/m2 ) 10 Khai báo các tổ hợp... GIO x 1.2 ( Lúc mới thi công xong ) COMB2 = DEAD x 1.1 + GIO x 1.2 + THUYTINH COMB3 = DEAD x 1.1 + GIO x 1.2 + THUYTINH + SUACHUA x 1.2 GVC ThS Bùi Văn Chúng Thực hành SAP2 000 V9.03 BAO ( Lấy các giá trị Max, Min của các COMBO ) 11 Giải bài toán GVC ThS Bùi Văn Chúng . Thực hành SAP2 000 V9.03 GVC ThS Bùi Văn Chúng Page 1 Bài tập 9 : Tính tháp nước b tông cốt thép. Chiều cao chân tháp 9m (chia làm. như đã làm ở bài tập 12, nhân ra 18 bản (lệnh Replicate / Radial…).  Gán áp lực nước tác dụng trong bể dạng Pattern như đã làm ở bài tập 12, với hệ