BÀI 6 MÔ HÌNH HOÁ CÁC CẤU KIỆN DẠNG THANH BẰNG PHẦN TỬ FRAME CỦA SAP2000

Các số liệu liên quan đến vật liêu và mặt cắt (mô tả các đặc trưng về vật liệu, hình dạng và kích thước mặt cắt, loại cấu kiện và cách cấu tạo cốt thép) - Chỉ rõ hướng chịu lực chính của mặt cắt, tức là xác định vị trí các mặt phẳng quán tính chính trung tâm của cấu kiện trong không gian. - Khai báo thêm một số đặc điểm đặc biệt (nếu cần) để xác định cách tính toán cấu kiện...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI 6 MÔ HÌNH HOÁ CÁC CẤU KIỆN DẠNG THANH BẰNG PHẦN TỬ FRAME CỦA SAP2000 BÀI 6 MÔ HÌNH HOÁ CÁC CẤU KIỆN DẠNG THANH BẰNG PHẦN TỬ FRAME CỦA SAP2000 ĐẶT VẤN ĐỀ. 1. KHAI BÁO CÁC THÔNG TIN VỀ MẶT CẮT CỦA PHẦN TỬ FRAME 2. QUI ƯỚC DẤU CỦA CÁC THÀNH PHẦN NỘI LỰC 3. CÁC KHAI BÁO KHÁC ĐỂ XÁC ĐỊNH CÁCH TÍNH TOÁN PHẦN TỬ 4. FRAME. KHAI BÁO TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN PHẦN TỬ FRAME. 5. XEM SỐ LIỆU ĐÃ NHẬP VÀ KẾT QUẢ TÍNH CỦA CÁC PHẦN TỬ 6. FRAME. VẤN ĐỀ TỰ ĐỘNG LỰA CHỌN LOẠI MẶT CẮT VÀ TÍNH TOÁN 7. CÁC PHẦN TỬ FRAME CÓ TIẾT DIỆN MCNGANG THAY ĐỔI. ĐẶT VẤN ĐỀ. 1. 1.1. Sự làm việc của các cấu kiện dạng thanh - Khái niệm các cấu kiện dạng thanh (trong tính toán kết cấu) - Các thuật ngữ : mặt cắt ngang, trọng tâm, trục quán tính chính trung tâm, mặt phẳng quán tính chính trung tâm của cấu kiện dạng thanh thẳng. - Mục tiêu khi tính toán các kết cấu dạng thanh là phải xác định được 6 thành phần nội lực (P, V2, V3, M2, M3, T) tại các mặt cắt bất kỳ do ta chọn trên thanh, tức là phải vẽ được 6 biểu đồ nội lực P, V2, V3, M2, M3, T. Sau đó tiến hành thiết kế để xác định cách cấu tạo của các cấu kiện này Muốn mô tả một cấu kiện dạng thanh, ta cần khai báo các loại dữ liệu sau: - Vị trí của cấu kiện dạng thanh đang xét trong kết cấu, chiều dài của cấu kiên và liên kết ở hai đầu của cấu kiện… - Các số liệu liên quan đến vật liêu và mặt cắt (mô tả các đặc trưng về vật liệu, hình dạng và kích thước mặt cắt, loại cấu kiện và cách cấu tạo cốt thép) - Chỉ rõ hướng chịu lực chính của mặt cắt, tức là xác định vị trí các mặt phẳng quán tính chính trung tâm của cấu kiện trong không gian. - Khai báo thêm một số đặc điểm đặc biệt (nếu cần) để xác định cách tính toán cấu kiện Chú ý: Ta thấy khả năng chịu lực của cấu kiện khi bố trí mặt cắt ở 2 trường hợp như trong hình vẽ này là khác xa nhau (là do hướng bố trí các mặt phẳng quán tính chính trung tâm trong hai trường hợp này là khác nhau) 1.2. Giới thiệu loại phần tử Frame của SAP2000N: - Mỗi phần tử Frame là một đoạn thẳng nối từ điểm đầu I (End I) đến điểm cuối J (End J) và được gán các đặc điểm tương ứng với loại cấu kiện dạng thanh trong thực tế. - Các đặc điểm được gán cho các phần tử Frame bao gồm: Sử dụng các phần tử Frame để mô hình hoá kết cấu hệ khung không gian. 1.3. Giới thiệu cách chung để khai báo các phần tử Frame của SAP2000 Muốn khai báo các phần tử Frame để mô tả cho các cấu kiện dạng thanh, ta làm: - Vẽ sơ đồ hình học của phần tử Frame (chính là một đoạn thẳng) bằng các lệnh vẽ. - Mỗi khi vẽ xong một đoạn thẳng, SAP liền gán cho nó các đặc tính cần thiết về vật liệu, mặt cắt, hệ trục toạ độ địa phương,… (theo các giá trị mặc định của SAP) để biến nó thành một phần tử Frame của mô hình. - Kiểm tra lại các số liệu mà SAP đã tự gán cho các phần tử Frame, nếu thấy chưa phù hợp, ta tiến hành khai báo và sửa đổi lại cho dúng với kết cấu cần tính. Giải thích hệ trục toạ độ địa phương của phần tử Frame. - Để lưu trữ các số liệu kích thước của các mặt cắt. SAP cung cấp cho mỗi mặt cắt một hệ trục tọa độ tham khảo là hệ trục 2-2 và 3-3, chính là các trục quán tính chính trung tâm của mặt cắt đó. Mọi giá trị kích thước đều được nhập theo hệ tọa độ tham khảo này - Khi mỗi phần tử Frame được tạo ra đều được SAP2000 gắn cho một hệ trục tọa độ địa phương có các trục là 1 (màu đỏ), trục 2 (màu trắng) và trục 3 (màu xanh). Và SAP luôn hiểu rằng các trục quán tính trung tâm (2-2 và 3-3) của mặt cắt ngang sẽ cùng hướng với hướng của các trục toạ độ tương ứng (2 và 3) của hệ toạ độ địa phương này. Khi định nghĩa Vị trí các măt phẳng qtctt theo như SAP hiểu mặt cắt Việc khai báo cho các § ¸nh sè thø tù cho phtö phần tử Frame có thể là: - Do SAP tự gán (bằng các K hai b¸o mÆc¾ tt (Define Section) giá trị mặc định) - Do NSD khai báo lại Chän h× d¹ng m t c¾ nh Æt SAP tù ® éng bằng cách chọn các phần §Þ nh x¸c ® c¸c Þ nh tử muốn khai báo, rồi gọi nghÜa sè liÖ cÇ un NhËp kÝ th­ í c m t c¾ ch Æt lệnh Assign>Frame>… xong phÇ n thiÕ cho viÖ t c tö Frame tÝ to¸n KC nh Khai b¸o vÒvËt liÖu (EF, EJ…) Chän vËt liÖ lµm m t c¾ u Æt (Define Material) C¸ch cÊu t¹o cèt thÐp Nhận xét : Khi khai báo Chän h­ í ng c¸c trôc cña hÖto¹ ® é ® ph­ ¬ cña phÇ tö (Local Þa ng n đầy đủ các số liệu này thì Axis) các phần tử Frame sẽ có cách ứng xử tương ...