- Chọn các nút muốn khai báo điều kiện biên (liên kết cứng với đất) Menu Assign > Joint > Restraints...
- Chọn các nút muốn khai báo điều kiện biên, dùng thanh công cụ
Chọn các chuyển vị thẳng (Translation 1,2,3) và các chuyển vị xoay (Rotation about 1,2,3) bị khống chế.
Có thể chọn nhanh các dạng liên kết cho nút trong mục Fast Restraints
2. Khai báo các mẫu giá trị nút (Joint Pattern):
Thường dùng để khai báo dạng của tải trọng áp lực (phân bố đều hay phân bố dạng hình thang) mà sau này ta sẽ gán lên phần tử tấm vỏ (Shell).
a. Khai báo tên các Joint Pattern : Define > Joint Patterns
- Joint Patterns (JP) là một hàm số bậc nhất theo toạ độ các nút (giá trị hàm số đ−ợc tính theo toạ độ nhóm nút trong JP đó), dùng để khai báo tải trọng gán cho các đối t−ợng trong hệ mà giá
trị của tải trọng đó là một hàm số biến thiên tuyến tính theo vị trí các đối t−ợng (ví dụ : áp lực thuỷ tĩnh là một hàm số tuyến tính theo chiều cao - toạ độ Z của đối t−ợng)
- Bước này chỉ mới khai báo có bao nhiêu JP, và tên của các JP đó, chưa khai báo các hệ số của hàm số.
1.Đặt tên Joint Pattern 2. Bấm Add New...nếu
muốn thêm một JP mới;
Change... để sửa tên một JP đã có; Delete...để xóa JP đã có
Các chuyển vị thẳng Các chuyển vị xoay
Gán nhanh liên kết Ngàm
Gối cố định Gối di động Không liên kết
b. Gán Joint Pattern cho các nút, và khai báo các hệ số của Joint Pattern:
- Chọn các nút cần gán JP, thực hiện lệnh.
- Menu Assign > Joint Patterns...
Các hệ số của Joint Pattern đ−ợc xác định thông qua hàm: Pipatt = A.xi+B.yi+C.zi+D A, B, C, D : Các hệ số được chỉ định trước.
xi, yi, zi : Toạ độ của điểm nút.
Use all value: Dùng tất cả các giá trị của hàm (+, -).
Zero Negative value: Chỉ lấy các giá trị d−ơng, giá trị âm đ−ợc gán bằng 0.
Zero Positive values: Chỉ lấy các giá trị âm, giá trị d−ơng đ−ợc gán bằng 0.
c. Gán tải trọng áp lực (lên mặt phần tử tấm vỏ) thông qua các Joint Pattern:
Thường dùng để gán áp lực phân bố không đều lên bề mặt các tấm vỏ hay mặt các khối.
- Chọn các tấm cần gán áp lực, thực hiện lệnh.
- Menu Assign > Area Loads > Surface Pressure...
By Joint Pattern: Gán áp lực tác dụng lên bề mặt phần tử thông qua các Joint Pattern Pattern: Tên loại Pattern đã định nghĩa; Multiplier: Hệ số nhân cho Joint Pattern.
1.Chọn J P để gán cho nhóm nút
2.Khai báo các hệ số để xác định giá trị hàm số
3.Hạn chế các giá trị Sử dụng mọi giá trị
Lấy giá trị d−ơng, giá trị âm =0 Lấy giá trị âm, giá trị d−ơng =0
4.Các lựa chọn
Thêm vào áp lực đã gán Thay thế áp lực đã gán Xóa áp lực đã gán 1.Chọn thành phần tải trọng nhận tải áp lực
3.Nhập áp lực thông qua Joint Pattern đã khai báo
2.Chọn mặt nhận tải trọng
3. Thay đổi trục toạ độ địa ph−ơng của nút, phần tử:
a. Phần tử thanh (Frame):
- Chọn các thanh muốn thay đổi trục toạ độ địa phương.
- Menu Assign > Frame > Local Axes...
Angle in Degrees: Gãc quay (quanh trôc 1).
Advanced Axes : Cho phép xoay các mặt phẳng
của hệ tọa độ địa phương theo các hướng của hệ tọa độ tổng thể.
b. Phần tử tấm vỏ (Shell):
- Chọn các tấm vỏ muốn thay đổi trục toạ độ địa phương.
- Menu Assign > Area > Local Axes...
Angle in Degrees: Gãc quay (quanh trôc 3).
Advanced Axes : Cho phép xoay các mặt phẳng
của hệ tọa độ địa phương theo các hướng của hệ tọa độ tổng thể.
c. Nót (Joint):
Mặc định hệ toạ độ địa phương của nút (1, 2, 3) song song với hệ trục toạ độ tổng thể (X,Y, Z).
Việc xoay nút th−ờng đ−ợc tiến hành khi khai báo liên kết gối xiên , hay gán tải trọng tập trung theo h−ớng xiên vào nút.
Khi muốn thay đổi hệ trục toạ độ địa phương của nút ta làm như sau:
- Chọn các nút muốn thay đổi hệ trục toạ độ địa phương.
- Menu Assign > Joint > Local Axes...
About Z, Y’, X’’ : Góc quay quanh các trục Z, Y’, X’’.
Advanced Axes : Cho phép xoay các mặt phẳng của hệ tọa độ địa phương theo các hướng của hệ tọa độ tổng thể.
1 3
1 3
Xoay nót quanh trôc Y’
Gán điều kiện biên cho nút (Restraints), chọn Translation 3
1
3 3 1 P
Xoay nót quanh trôc Y’
Gán tải tập trung P vào nút – chọn hướng theo hệ tọa độ địa phương, trôc 1.
4. Khai báo liên kết đàn hồi của nút:
Khi kết cấu tựa lên các môi trường không phải là cứng tuyệt đối thi cần phải khai báo liên kết
đàn hồi tại các nút liên kết với môi trường đó.
SAP2000 chỉ cung cấp các liên kết đàn hồi bằng các liên kết lò xo.
Độ cứng của lò xo đ−ợc xác định theo công thức:
KLx=ks.Aeff (kN/m)
Trong đó: + ks: hệ số nền (kN/m3).
+ Aeff: diện tích vùng ảnh h−ởng của nút (m2).
Để khai báo liên kết đàn hồi cho nút ta làm nh− sau:
- Chon các nút muốn khai báo liên kết đàn hồi.
- Menu Assign > Joint > Springs...
Spring Stiffness in Local Direction: Độ cứng lò xo theo các h−ớng.
(Tính theo hệ trục toạ độ địa ph−ơng của nút, luôn d−ơng).
Option: Các tuỳ chọn.
Bấm vào nút cho phép khai báo chi tiết ma trận độ cứng của liên kết.
5. Khai báo ràng buộc chuyển vị của nút:
Khi một số thành phần chuyển vị của nút hay nhóm nút đ−ợc xem là có giá trị gần bằng nhau, thì chúng có quan hệ ràng buộc lẫn nhau (Sàn tuyệt đối cứng, tường cứng... ).
Để khai báo ràng buộc chuyển vị cho các nút ta làm nh− sau:
- Chọn các nút muốn khai báo ràng buộc chuyển vị.
- Menu Assign > Joint > Costraints...
- Chọn dạng ràng buộc chuyển vị trong hộp Click to.
(Diphragm, Body, Plate....)
- Đặt tên ràng buộc, chọn mặt phẳng ràng buộc....
Aeff
6. Đảo chiều trục 1 của hệ toạ độ địa ph−ơng của thanh:
Chọn các thanh muốn đảo chiều trục 1 của hệ toạ độ địa phương, menu Assign > Frame >
Reverse Connectivity
SAP2000 cho phép chọn các tính chất của thanh nh− tải trọng ... đ−ợc giữ nguyên theo trục
địa phương hay trục tổng thể.
7. Giải phóng liên kết thanh:
Ta thực hiện điều này khi một số thành phần chuyển vị của thanh cần đ−ợc giải phóng.
Luôn luôn đươc chỉ định theo hệ trục toạ độ địa phương của phần tử và không ảnh hưởng đến phần tử khác nối với nó.
Để giải phóng liên kết cho thanh ta làm nh− sau:
- Chọn thanh muốn giải phóng liên kết.
- Menu Assign > Frame > Releases/Partial Fixity...
Axial Load: Giải phóng lực dọc (P).
Shear Force 2, 3 (Major): Giải phóng các thành phần lực cắt V2, V3.
Torision: Giải phóng mômen xoắn (T).
Moment 22, 33 (Major): Giải phóng hai thành phần mô men uốn (M2,M3).
8. Khai báo vùng cứng trong liên kết thanh:
Khi phân tích kết cấu, các phần tử thanh trong kết cấu đều đ−ợc gán một loại tiết diện nào đó.
Do đó tại vùng liên kết sẽ có sự chồng lấp kích thước của hai tiết diện (ioff, joff).
Khi ta khai báo vùng cứng cho phần tử thì chiều dài tính toán của nó sẽ giảm xuống:
Lc = L – rigrid(ioff + joff) (rigrid: độ cứng)
Vùng cứng đ−ợc chỉ định bằng hai tham số ioff và joff t−ơng ứng ở hai đầu.
Để khai báo vùng cứng trong liên kết thanh, ta làm nh− sau:
- Chọn thanh hay nhóm thanh muốn giải phóng liên kết.
- Menu Assign > Frame > End Offsets...
Define Lengths: Tự định chiều dài ioff và joff.
End-I, End-J: Chiều dài ioff và joff.
Automatic from Connectivity:
Chương trình tự động tính ioff và joff từ chiều dài, liên kêt, kích th−ớc tiết diện
của phần tử.
Rigid-Zone Factor: Hệ số độ cứng (hệ số được dùng để thay đổi kích thước của ioff và joff , thông th−ờng nên cho giá trị này bằng 1).
9. Khai báo điểm chèn tiết diện phần tử thanh (Insertion Points):
Mặc định trục 1 của thanh sẽ trùng với trục thanh đi qua trọng tâm của tiết diện ở 2 đầu thanh,trong một số trường hợp để thuận tiện, ta có thể khai báo để trục 1 đi qua một vị trí khác tại 2 đầu thanh gọi là điểm chèn.
Để khai báo điểm chèn ta phải khai báo điểm định vị (cardinal point) và khoảng cách từ điểm
định vị đến điểm chèn. Điểm chèn là điểm mà các nút trên trục thanh đi qua. Số hiệu các điểm
định vị đ−ợc thể hiện trên hình (mặc định là 10)
Điểm 1 : Góc trái cạnh đáy.
Điểm 2 : Trung điểm cạnh đáy
• Điểm 3 : Góc phải cạnh đáy
• Điểm 4 : Biên trái cạnh giữa thanh (cạnh giữa thanh đi qua trung điểm của chiều cao thanh)
• Điểm 5 : Trung điểm cạnh giữa thanh
• Điểm 6 : Biên phải cạnh giữa thanh
• Điểm 7 : Góc trái cạnh trên
• Điểm 8 : Trung điểm cạnh trên
• Điểm 9 : Góc phải cạnh trên
• Điểm 10 : Trọng tâm tiết diện
• Điểm 11 : Trọng tâm cắt
Trường hợp tiết diện có 2 trục đối xứng thì điểm 5 10 11.
Khoảng cách từ điểm chèn đến điểm định vị (Joint offset) : là các khoảng cách theo các trục 1, 2, 3 hoặc X, Y, Z nếu điểm chèn lệch vị trí so với điểm định vị .
Khai báo điểm chèn của thanh vào mô hình : Chọn các muốn khai báo cùng điểm chèn, Menu Assign > Frame > Intesertion Point...
1.Khai báo điểm chèn
2. Khai báo khoảng cách lệch từ điểm định vị (điểm trục thanh đi qua) đến
điểm chèn trên thanh (tính theo hệ tọa độ địa phương)
Nếu chọn Do not ..., khi tính toán nội lực sẽ không xét đến
độ lệch tâm do thay đổi điểm chÌn
2 đoạn thanh khi mới mô hình 2 đoạn thanh sau khi khái báo
®iÓm chÌn: Cardinal Point =8;
Frame Joint Offsets...=0
10. Đảo chiều trục 3 của hệ toạ độ địa ph−ơng của phần tử tấm vỏ:
Chọn các tấm muốn đảo chiều trục 3, Assign > Area > Reverse Local 3...
Lệnh này sẽ làm đảo chiều mặt trên và mặt dưới của tấm.
SAP2000 cho phép chọn các tính chất của tấm như tải trọng ... được giữ theo trục địa phương hay trục tổng thể.
11. Khai báo nhóm, gán các đối t−ợng cho nhóm, chọn theo nhóm:
SAP2000 cho phép gộp các đối t−ợng vào các nhóm. Sau khi gộp các đối t−ợng vào các nhóm thì có thể lựa chọn, tao tác với tất cả các đối t−ợng trong nhóm.
Để định nghĩa (khai báo tên) các nhóm: Menu Define > Groups.. > Add New Group
Sau đó đặt tên các nhóm trong ô Group Name bấm OK. Khai báo hết các tên nhóm cần dùng.
Để gán các đối t−ợng vào nhóm: Chọn các đối t−ợng muốn gán vào nhóm, menu Assign >
Assign to Group..., chọn tên nhóm muốn gán các đối t−ợng đã chọn.
Để chọn các đối t−ợng theo nhóm: menu Select > Select > Groups... chọn tên nhóm ->OK:
các đối t−ợng trong nhóm đó sẽ đ−ợc chọn.
12. Khai báo số l−ợng mặt cắt xuất kết quả:
Mặc định chương trình chia phần tử thành 4 phân đoạn và xuất kết quả nội lực tại hai đầu của từng phân đoạn (xuất kết quả ra File dạng văn bản *.out, *.txt).
Trong trường hợp cần thiết ta có thể chỉ định lại số phân đoạn xuất kết quả bằng cách:
- Chọn thanh hay nhóm thanh muốn định lại số phân đoạn xuất kết quả.
- Menu Assign > Frame > Output Stations...
Min Number Stations: Số phân đoạn xuất kết quả ít nhất.
13. Thiết định tính toán, xuất kết quả:
- Chọn số bậc tự do tồn tại của bài toán (Available DOFS):
ở chế độ mặc định chương trình sẽ tự động khống chế các bậc tự do “thừa” còn lại. Tuy nhiên, nếu chúng được chủ động khai báo loại bỏ sẽ tốt hơn (chương trình tính toán nhanh hơn, ít sai sót hơn).
Để chọn số bậc tự do của nút cho toàn bộ kết cấu ta làm nh− sau:
Menu Analyze > Set Analysis Options...
Available DOFS: Số bậc tự do tồn tại.
Fast DOFS: Khai báo nhanh số bậc
14. Định nghĩa tr−ờng hợp tính toán, tiến hành phân tích:
Ta có thể định nghĩa các trường hợp tính toán để khi tính toán ta có thể tính toán riêng cho từng tr−ờng hợp (không nhất thiết lúc nào cũng phải tính toán cho tất cả các tr−ờng hợp).
Menu Analyze > Set Load Cases to Run... hoặc Analyze > Run Analysis...
Nếu ta chưa lưu bài toán trước khi thực hiện phân tích thì SAP2000 sẽ yêu cầu ta lưu bài toán trước khi thực hiện phân tích. Người sử dụng đặt tên file và SAP2000 sẽ lưu lại với phần đuôi mở rộng: *.SDB
Sau khi thực hiện phân tích bài toán, nếu ch−ơng trình báo ANALYSIS COMPLETE thì việc phân tích đã hoàn thành. Điều này cho thấy quá trình mô hình hóa, đ−a các số liệu đầu vào không phạm lỗi.
Nếu chương trình phân tích hoàn thành, SAP2000 sẽ tự động khóa số liệu kết quả tính toán (biểu t−ợng khóa trên thanh công cụ sẽ đóng lại ). Nếu muốn hủy kết quả tính toán và thay đổi số liệu đầu vào thì bấm vào biểu
1.Chọn tr−ờng hợp tải trọng
2.Chọn Run/... để xác định có hay không thực hiện phân tÝch.
3.Bấm Run Now để SAP bắt
®Çu ph©n tÝch.
t−ợng đó để mở khóa , lúc này mới có thể thay đổi số liệu đầu vào và tiến hành phân tích lại).
Nếu sau khi thực hiện phân tích bài toán, nếu ch−ơng trình báo ANALYSIS INCOMPLETE thì việc phân tích không thể hoàn thành. Điều này cho thấy quá trình mô
hình hóa, đ−a các số liệu đầu vào đã mắc lỗi. Khi đó cần kiểm tra lại quá trình mô hình hóa và đ−a các số liệu đầu vào.