Tr−êng ®¹i häc thuû lîi
Khoa c«ng tr×nh
Bé m«n kÕt cÊu c«ng tr×nh

====o0o====

H−íng dÉn sö dông

SAP2000
(Version 14.1.0)

Biªn so¹n: Msc. Hång TiÕn Th¾ng

Hμ Néi - 11/2014


PhÇn I

KiÕn thøc c¬ b¶n


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

Bi 1 : Mở đầu các qui ớc cơ bản
I. Giới thiêu:
-

SAP2000 (Structural Analysis Program) ra đời vào năm 1998 (Version 6.11) ĐH
Avenue Mỹ.

-

Các phiên bản của SAP2000 :

+ Advanced Version : phiên bản nâng cao.
+ Standard Version : phiên bản chuẩn.
+ Education Version : phiên bản dành cho học tập.

-

SAP2000 tiến hành phân tích kết cấu dựa theo phơng pháp PTHH (dựa vào mô hình
tơng thích), tìm ra chuyển vị tại các điểm nút của các phần tử, từ đó tính đợc nội lực,
ứng suất,...của phần tử.

-

SAP2000 dựa vào các phần tử mẫu nh: pt thanh, pt vỏ... để mô tả các dạng kết cấu.

-

Khả năng của SAP2000: SAP2000 có 2 khả năng chính là khả năng phân tích nội lực chuyển vị và khả năng thiết kế.

+ Khả năng phân tích nội lực: SAP2000 cung cấp nhiều tính năng mạnh để mô hình và tính
toán nhiều loại kết cấu từ đơn giản đến phức tạp với các tính năng giao tiếp dễ sử dụng, dễ
mô tả các dạng kết cấu, sửa đổi-in ấn thuận tiện,...
SAP2000 có thể thực hiện các bài toán: phân tích tĩnh, phân tích động (tính tần số dao
động, tính nội lực động,...).
Vật liệu sử dụng trong bài toán có thể đẳng hớng, trực hớng hoặc phi tuyến.
Tải trọng tác dụng lên kết cấu có thể là tảI trọng tập trung, tải trọng phân bố, áp lực của

chất lỏng, khí,Tải trọng có thể tác dụng tĩnh hay động, có vị trí bất động hay di động.
Kết quả tính toán có thể xem trực tiếp trên màn hình hay đọc ở dạng văn bản.
+ Khả năng thiết kế:

Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, kết cấu thép theo các tiêu chuẩn:
BS, ACI, AASHTO, CSA, EUROCODE, NZS.
Thực hiện các bài toán kiểm tra kết cấu thép, kết cấu bê tông
cốt thép theo các tiêu chuẩn: BS, AISC, EUROCODE, CISC, ...

(rất tiếc hiện nay SAP2000 cha hỗ trợ thiết kế kết cấu bê tông cốt thép và kết cấu thép
theo các tiêu chuẩn Việt Nam).
Các File dữ liệu:
*.SDB : file dữ liệu chính.
*.S2k: file dữ liệu dới dạng text, có thể dùng các phần mềm soạn thảo văn bản để tạo dữ
liệu hoặc sửa chữa.
*.OUT, *.TXT : file dữ liệu chứa các kết quả đợc xuất ra.

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

1


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

II. Giao diện:
- Hệ thống menu (Menu bar): File Edit View Define Bridge Draw Select ...

- Hệ thống thanh công cụ ( Tool bar) : ..........
- Các cửa sổ hiển thị: có thể hiển thị từ 14 cửa sổ cùng một lúc.
- Thanh trạng thái + hộp đơn vị (góc dới bên phải màn hình).
Để xây dựng mô hình kết cấu và thực hiện tính toán đợc nhanh chóng cần sử dụng kết hợp
hệ thống Menu, hệ thống các thanh công cụ...
Các Menu

Thanh công cụ

Cửa sổ màu sáng là cửa
sổ nhận các thao tác
Cửa sổ hiển thị: có thể
hiển thị 14 cửa sổ

Hộp đơn vị

Thanh trạng thái

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

2


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

III. Trình tự giải bài toán kết cấu bằng phần mền SAP2000:

1. Xác định hệ đơn vị.
2. Tạo các đờng lới.
3. Xây dựng các mô hình kết cấu.
4. Định nghĩa và gán các thuộc tính cho đối tợng:
+ Vật liệu
+ Tiết diện
+ Điều kiện biên
+ Tải trọng
+ Tổ hợp tải trọng
5. Thực hiện tính toán ( chạy chơng trình).
6. Xem, biểu diễn, xuất kết quả.



Xác định các số liệu đầu vào:



Xác đinh các yêu cầu tính toán, các kết quả cần tìm.



Xác định dạng hình học, tải trọng.



Rời rạc hoá kết cấu, chọn phần tử mẫu thích hợp.




Đánh số hoặc thay đổi số hiệu các điểm nút, phần tử ... nếu cần



Định nghĩa các phơng án tải trọng, gán tải trọng cho phần tử.

Thực hiện giải bài toán và
Kiểm tra kết quả

Biểu diễn, xuất kết quả:
+ Bằng hình vẽ.
+ Bằng File kết quả.

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

3


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

IV. Các qui ớc cơ bản:
1. Hệ thống đợn vị (Unit system):
Tuỳ từng bài toán mà chọn một đơn vị tính toán cho phù hợp (nên chọ hệ đơn
vị ngay từ khi bắt đầu bài toán). Sau khi tính toán chơng trình tự động chuyển
toàn bộ về hệ đợn vị đã chọn ban đầu. Hệ đơn vị đợc chọn tại hộp đơn vị chuẩn
(góc dới bên phải màn hình).

ở Việt Nam hiện nay thờng sử dụng hệ đơn vị T, m, C hay kN, m, C.
2. Các hệ thống toạ độ (Coordinate systems):
-

Hệ toạ độ tổng thể (Global coordinate system): OXYZ các trục toạ vuông góc với nhau
và hợp thành một tam diện thuận. Hệ tọa độ tổng thể dùng để xác định tọa độ các phần tử
trong mô hình tính.
Trong hệ tọa độ tổng thể, trục Z luôn là trục thẳng đứng, hớng lên, nh vậy mặt phẳng
XY là mặt bằng và thờng chọn mặt phẳng XZ là mặt phẳng làm việc chính của hệ (ví dụ
nh phơng ngang của hệ khung không gian hoặc mặt phẳng làm việc của hệ khung
phẳng). Toạ độ của một vị trí đợc xác định bằng 3 toạ độ x, y, z của vị trí đó. Phơng
của hệ toạ độ đợc ký hiệu là X, Y, Z (hớng + là cùng chiều, - là ngợc chiều).

-

Hệ toạ độ con : Để dễ dàng cho quá trình mô tả một bộ phận nào đó của kết cấu,
SAP2000 cho phép tạo thêm hệ tọa độ con dùng làm hệ tọa độ riêng cho bộ phận đó của
kết cấu.

-

Hệ toạ độ địa phơng (Local coordinate system):
Mỗi đối tợng trong mô hình đều có hệ toạ độ riêng của nó gọi là hệ toạ
độ địa phơng của đối tợng đó (ví dụ hệ toạ độ địa phơng của nút, của
thanh ...), hệ toạ độ địa phơng đợc sử dụng để xác định các tính chất, tải
trọng, nội lực ... của đối tợng đó. Hệ toạ độ địa phơng đợc ký hiệu là
123. Nói chung, hệ toạ độ địa phơng của mỗi đối tợng là có thể khác nhau, nút này
khác nút kia, thanh này khác thanh kia ...
* Với nút: trục 1 (màu đỏ) trùng với trục X, trục 2 (màu trắng) trùng với trục Y, trục
3 (màu xanh) trùng với trục Z của hệ tọa độ tổng thể.

* Với phần tử thanh:
+ Trục 1 (màu đỏ) : đi dọc theo phẩn tử và có chiều dơng hớng từ nút i đến nút j
của phần tử .
+ Trục 1 và trục 2 hợp thành mặt phẳng thẳng đứng Z.
+ Trục 2 (màu trắng) : hớng theo chiều trục +Z, hoặc +X (khi phần tử thẳng
đứng).

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

4


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

+ Trục 3 (màu xanh) : song song với mặt phẳng XY.
Các trục toạ độ địa phơng tuân theo qui tắc tam diện thuận.

* Với phần tử tấm vỏ:
+ Trục 3 (màu xanh): là trục pháp tuyến với phần tử (vuông góc với mặt phần tử).
+ Trục 2 và trục 3 hợp thành mặt phẳng thẳng đứng Z.
+ Trục 2 (màu trắng) : hớng theo chiều + Z hoặc +Y(khi phần tử nằm ngang).
+ Trục 1 (màu đỏ) : nằm ngang mp(X-Y).
* Hệ toạ độ địa phơng của nút (1, 2, 3) song song với các trục (X, Y, Z) của hệ toạ độ
tổng thể.

Phần I: Kiến thức cơ bản


V14.1.0

5


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

3. Bậc tự do của nút (DOF Degree Of Freedom):
-

Là số thành phần chuyển vị của nút đó (DOF).

-

Mỗi nút có 6 bậc tự do:
Ba thành phần chuyển vị thẳng theo phơng hệ toạ độ địa phơng gọi là U1, U2, U3
Ba thành phần chuyển vị xoay theo phơng hệ toạ độ địa phơng gọi là R1, R2, R3.

-

Các thành phần chuyển vị của nút đợc khống chế bằng điều kiện biên của nút (Joint
Restraints) hoặc dùng Menu Analyze > Set Analysis options... để khống chế các chuyển
U3

vị của nút.

R3


R2

Joint
R1
U1

-

U2

Tùy từng bài toán ở các mặt phẳng khác nhau mà số bậc tự do của nút ứng với các phần tử
có thể thay đổi, thể hiện ở bảng sau:

Loại phần tử

Các thành phần chuyển vị
U1

U2

U3

R1

R2

R3

Khung dầm phẳng (mp X-Y)


0

0

1

1

1

0

Khung dầm phẳng (mp Y-Z)

1

0

0

0

1

1

Khung dầm phẳng (mp Z-X)

0


1

0

1

0

1

Khung dầm không gian

0

0

0

0

0

0

Dàn không gian

0

0


0

1

1

1

Hệ dầm giao nhau

1

1

0

0

0

1

Tấm và Vỏ

0

0

0


0

0

0

Phần tử phẳng (mp X-Y)

0

0

1

1

1

1

Phần tử phẳng (mp Y-Z)

1

0

0

1


1

1

Phần tử phẳng (mp Z-X)

0

1

0

1

1

1

Phần tử khối

0

0

0

1

1


1

0: thành phần chuyển vị không bị khống chế.
1: thành phần chuyển vị bị khống chế.
Ui: các thành phần chuyển vị thẳng theo trục i.
Ri: các thành phần chuyển vị xoay quanh trục i.

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

6


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

V. Hệ lới tọa độ và các kết cấu mẫu:
1. Hệ thống lới toạ độ (Grid line system)
-

Khai báo hệ lới trong hệ toạ độ:
Menu File > New Model (Ctr+N) > Grid Only
Cartersian : hệ toạ độ lới vuông góc.
Cylindrical : hệ toạ độ cầu.
Số lợng lới theo
phơng X, Y, Z


Khoảng cách giữa
các lới X, Y, Z
Tùy theo bài toán thực hiện ở dạng không gian hay bài toán
phẳng mà khai báo lới X, Y, Z thích hợp.
-

Hiệu chỉnh hệ lới:
Menu Define > Coordinate Systems/Grids ...>
Modify/Show System...

Tại đây ta có thể thêm, xoá, di chuyển lới.
+ Units:

Hệ đơn vị muốn hiển thị.

+ Display Grids as:

Xác định cách hiển thị lới.

Ordinates:

Hiển thị lới theo hệ trục tọa độ.

Spacing:

Hiển thị lới theo khoảng cách giữa các đờng lới.

+ Hide All Grid Lines:

ẩn tất cả các đờng lới trong hệ tọa độ đó.


+ Glue to Grid Lines:

Dính các nút vào lới (khi di chuyển lới, nút cũng bị kéo
theo).

+ Bubble Size:

Kích thớc ô hiển thị chỉ dẫn lới.

+ Reset to Default Color:

Trở lại màu hiển thị lới theo chế độ mặc định của máy.

+ Reorder Ordinates:

Sắp xếp lại lới theo thứ tự tăng dần.

+ Locate System Origin:

Định vị trí hệ tọa độ đang xét.

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

7


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình


Hớng dẫn sử dụng SAP2000

Các lới theo
phơng X

Các lới theo
phơng Y

Các lới theo
phơng Z

2. Các loại kết cấu mẫu (Template)
SAP2000 (V14) có sẵn 16 loại kết cấu mẫu thờng gặp trong thực tế, từ các kết cấu mẫu này
ta có thể thêm, bớt, sửa đổi... để đợc kết cấu mong muốn một cách dễ dàng.
Để chọn một kết cấu mẫu:
Menu

Menu File > New Model (Ctr+N)

Ngoại trừ hai lựa chọn đầu tiên (Blank; Grid Only), còn lại 16 lựa chon còn lại là 16 dạng
kết cấu mẫu thờng gặp trong thực tế.

e

l

a

b


c

f

g

h

i

m

n

o

p

Phần I: Kiến thức cơ bản

d

k

q
V14.1.0

8



Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

a. Hệ dầm liên tục: (Beam)
Beam Dimensions:

Kích thớc dầm.

Number of Span :

Số nhịp.

Span length

Chiều dài một nhịp .

:

Use Custom Grid Spacing and Locate Origin: Dùng hệ thống lới để xác định vị trí và
kích thớc dầm.
Section Properties :

Đặc trng tiết diện.

Beams :

Chọn loại tiết diện dầm (tiết diện mặc
định theo các tiêu chuẩn của nớc

ngoài: chữ I, chữ T...).

Restraints : Vẽ các liên kết mặc định.
b. Hệ dàn phẳng (2D Trusses)
Number of Divisions : Số khoảng chia
Height

Division length : Chiều dài một khoảng chia

: Chiều cao của dàn
c. Hệ thanh dàn không gian (3D Trusses)

Number of Stories

: Số tầng

Top (Bottom) width along X,Y : Bề rộng của đỉnh (đáy) dàn theo phơng X, Y
Story height

: Chiều cao 1 tầng.

d. Hệ khung phẳng (2D Frames)
Number of Stories : Số tầng

Story height : Chiều cao một tầng

Number of Bays : Số nhịp

Bay Width


: Chiều rộng một nhịp

e. Hệ khung không gian (3D Frames)
Number of Stories

: Số tầng

Story height : Chiều cao 1 tầng

Number of Bays along X,Y

: Số nhịp theo hớng X,Y

Bay Width

: Chiều rộng 1 nhịp

f. Vách cứng: (Wall)
Number of Divisions X, Z : Số ô lới theo trục X,Z
Divisions Width X, Z

: Chiều rộng một ô lới theo trục X-Z tơng ứng

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

9



Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

g. Kết cấu sàn phẳng (Flat Slab)
Number of Divisions X, Y

: Số khoảng chia theo hớng X,Y

Divisions width along X, Y

: Độ dài của mỗi khoảng chia theo hớng X,Y

Milddle Strip width X, Y

: Độ rộng của dải qua các gối đỡ theo phơng X,Y

h. Phần tử vỏ (Shell)
Number of Divisions, Z

: Số khoảng lới theo chiều cao của mặt trụ.

Number of Divisions, Angular

: Số khoảng lới theo chu vi

Cylinder height, radius

: Chiều cao, bán kính mặt trụ.


.................

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

10


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

Bi 2 : công cụ xây dựng hình học
A. Công cụ xây dựng mô hình kết cấu

1. Nút (Joint):
a. Vẽ nút:
- Dùng Menu: Draw > Draw Special Joint Chỉ định vị trí nút.
- Dùng thanh công cụ

Chỉ định vị trí nút

b. Xem thông tin về nút:
Chọn nút cần xem thông tin và click phải chuột trên nút.
+ Location:

Định vị.

Identification :


Tên của ràng buộc chuyển vị.

Label:

Số hiệu nút.

Joint Coordinates:

Tọa độ nút.

Connectivity:

Nút liên kết các phần tử...

Special Jt (User Def):

Định nghĩa đặc biệt gán cho nút.

+ Assignments:

Các yếu tố đã gán cho nút.

Constraint:

Ràng buộc chuyển vị.

Restrains:

Các thành phần chuyển vị không chế.


Local axes:

Góc xoay tơng đối giữa ba trục của hệ toạ độ địa phơng
của nút với ba trục tơng ứng của hệ toạ độ tổng thể.

Springs:

Các thành phần của liên kết đàn hồi.

Name:

Tên của ràng buộc chuyển vị.

Type :

Loại ràng buộc (body, weld, diaphragm...).

Mass:

Các thành phần khối lợng ngoài đặt tập chung tại nút.

Panel Zone:

Nhóm nút có một số đặc điểm giống nhau.

Joint Pattern :

Nút thuộc pattern ....


Group:

Nút thuộc nhóm...

Generalized Displs:

Các thành phần chuyển vị nút.

RS Named Sets:

Các thành phần của nút đợc chọn để xuất ra cơ sở dữ liệu.

Plot Functions:
+ Load:

Các thành phần lực tập chung tại nút.

Chức năng chủ yếu của hộp thoại này là để ta xem các thông tin về nút và thay đổi vị trí nút.

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

11


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000


2. Phần tử thanh (Frame):
a. Vẽ phần tử thanh:
- Dùng Menu: Menu Draw > Frame/Cable/Tendon Lần lợt bấm trái chuột vào các
điểm cần tạo Frame, bấm ESC khi hoàn thành.
Menu Draw > Quick Draw Frame/Cable/Tendon. (vẽ nhanh) Bấm
vào đờng lới cần tạo Frame, bấm ESC khi hoàn thành.
- Dùng thanh công cụ: cũng có thể thực hiện đợc hai chức năng nh trên.
(Khi vẽ tuân theo qui tắc: từ dới lên trên, từ trái sang phải)
Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc vẽ bằng cách chỉ trực tiếp trên màn hình, Sap2000 có hỗ
trợ chế độ bắt điểm tự động (khi đang vẽ phần tử):
+ Dùng Menu: Draw > Snap to... point / Line ends and midpoints / Intersection /
Perpendicular projections / Lines and edges.
+ Dùng thanh công cụ: bấm các nút .... trên thanh công cụ khi dang vẽ phần tử.

b. Xem thông tin phần tử Frame:
Chọn phần tử Frame cần xem thông tin và click phải chuột trên phần tử đó.
+ Location:

Định vị.

Identification :

Tên của ràng buộc chuyển vị.

Label:

Số hiệu phần tử.

Design procedure:


Phần tử đợc sử dụng cho việc thiết kế: Kết cấu thép, Kết
cấu bê tông,....

Length:

Chiều dài phần tử thanh.

Line Object Type:

Dạng của phần tử thanh.

Start Joint(I):

Nút bắt đầu của phần tử thanh (nút I).

Coordinate System:

Hệ tọa độ mà nút bắt đầu của phần tử thanh (I) tham chiếu.

X, Y, Z:

Tọa độ nút bắt đầu của phần tử thanh (nút I).

End Joint(J):

Nút cuối của phần tử thanh (nút J).

Coordinate System:

Hệ tọa độ mà nút cuối của phần tử thanh (nút J) tham chiếu.


X, Y, Z:

Tọa độ nút cuối của phần tử thanh (nút J).

+ Assignments:

Các yếu tố ràng buộc đã gán cho phần tử thanh.

Section Property:

Tên tiết diện đã gán cho phần tử thanh.

Releases:

Các liên kết đợc giải phóng cho phần tử thanh.

Local axes:

Hệ toạ độ địa phơng của phần tử thanh.

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

12


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình


Group:

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

Thanh thuộc nhóm...

...........
+ Load:

Các thành phần tải trọng đã gán cho phần tử thanh.

3. Phần tử tấm vỏ (Shell):
a. Vẽ phần tử Shell:
- Dùng Menu:
Draw > Draw Poly Area :

Vẽ phần tử vỏ tứ giác, tam giác.

(Khi vẽ cần tuân theo qui tắc chọn các điểm ngợc chiều kim đồng hồ)

> Draw Rectangular Area:

Vẽ phần tử vỏ chữ nhật.

(Khi vẽ cần tuân theo qui tắc chọn hai điểm theo chiều từ dới lên trên)

> Quick Draw Area:

Vẽ nhanh phần tử chữ nhật.


(Dùng để vẽ các phần tử tấm trong khoảng lới đã tạo)

- Dùng thanh công cụ ta cũng có thể thực hiện đợc ba chức năng trên:
b. Xem thông tin phần tử Shell:
Chọn phần tử Shell cần xem thông tin và click phải chuột trên phần tử đó.

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

13


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

b. quan sát v biểu diễn vật thể
1. Cửa sổ làm việc:
Ta có thể cùng lúc hiển thị từ 14 cửa sổ làm việc trên màn hình.
Để định số cửa sổ làm việc:

Menu Option > Windows

2. Chế độ biểu diễn và quan sát vật thể:
- Các xác lập để biểu diễn và quan sát vật thể nằm hầu hết trong Menu View.
- Chỉ có tác dụng với cửa sổ hiện hành.
a. Hiển thị 3D:
Menu View>Set 3D View...


(Shift+F3)

- Plane :

Xoay trên mặt bằng.

- Elevation:

Chọn cao độ. - Aperture:

Chọn góc tù.

Có thể dùng Fast View để chọn nhanh cách hiển thị.
b. Hiển thị 2D:
Menu View>Set 2D View...

(Shift+Ctrl+F1)

- Chọn mặt phẳng.
- Vị trí của mặt phẳng.
c. Giới hạn không gian quan sát:
Menu View>Set Limit...
- Đặt khoảng giới hạn theo các trục.
- Ignore Limit Settings: bỏ qua các xác lập giới hạn.
d. Xác lập các thông số biểu diễn vật thể:
Menu View>Set Display Options...

(Ctrl+E)

Bấm phím tắt trên thanh công cụ:

Hiển thị về nút

Hiển thị về thanh

Hiển thị chung

Hiển thị về tấm

Hiển thị về pt khối

Hiển thị pt liên kết

Phần I: Kiến thức cơ bản

Hiển thị theo màu

V14.1.0

14


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

Joint: Các chức năng hiển thị trên màn hình của nút:
+ Labels : bật/tắt hiển thị số hiệu của nút.
+ Restraints : bật/tắt hiển thị ký hiệu điều kiện biên của nút.
+ Spring : bật/tắt hiển thị ký hiệu liên kết lò xo.
+ Mass : bật/tắt hiển thị ký hiệu khối lợng tập trung tại nút.

+ Local axes : bật/tắt hiển thị hệ toạ độ địa phơng của nút.
+ Invisible : bật/tắt hiển thị nút.
+ Not in View : Tắt tất cả các thông tin về nút.
Frames/Cables/Tendons: Các chức năng hiển thị trên màn hình của phần tử thanh:
+ Labels : bật/tắt hiển thị số hiệu của phần tử thanh.
+ Sections : bật/tắt hiển thị số hiệu đặc trng hình học của thanh.
+ Releases: bật/tắt hiển thị ký hiệu giải phóng liên kết ở hai đầu phần tử thanh.
+ Local axes : bật/tắt hiển thị hệ toạ độ địa phơng của phần tử thanh.
+ Frames Not in View : Tắt tất cả các thông tin về thanh.
Areas: Các chức năng hiển thị trên màn hình của phần tử tấm/vỏ.
+ Labels : bật/tắt hiển thị số hiệu của phần tử .
+ Sections : bật/tắt hiển thị số hiệu đặc trng hình học của phần tử.
+ Local axes : bật/tắt hiển thị hệ toạ độ địa phơng của phần tử vỏ.
+ Not in View : Tắt tất cả các thông tin về tấm/vỏ.
Links: Các chức năng hiển thị trên màn hình của phần tử phi tuyến NLLink.
+ Labels : bật/tắt hiển thị số hiệu của phần tử .
+ Local axes : bật/tắt hiển thị hệ toạ độ địa phơng của phần tử.
+ Properties: bật/tắt hiển thị số hiệu đặc tính của phần tử.
+ Not in View : Tắt tất cả các thông tin về phần tử phi tuyến.
Solids: Các chức năng hiển thị trên màn hình của phần tử khối.
+ Labels : bật/tắt hiển thị số hiệu của phần tử .
+ Sections : bật/tắt hiển thị số hiệu đặc trng hình học của phần tử.
+ Local axes : bật/tắt hiển thị hệ toạ độ địa phơng của phần tử khối.
+ Not in View : Tắt tất cả các thông tin về khối.
General: Các thông tin hiển thị chung.
+ Shirk Objects : bật/tắt chế độ vẽ các phần tử rời nhau ra (co ngót).
Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0


15


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

+ Extrude View: bật/tắt hiển thị các phần tử ở chế độ kích thớc thực 3D .
+ Fill Objects : bật/tắt tô kín bề mặt phần tử.
+ Show Edges: bật/tắt chế độ vẽ đờng biên chu vi phần tử.
e. Phóng to Thu nhỏ Di chuyển hình ảnh
Menu View > Zoom In One Step

- Phóng to:

- Phóng to trong khung hình chữ nhật:

Menu View > Rubber Band Zoom (F2)

Menu View > Zoom Out One Step

- Thu nhỏ:

(Shift+F8)
(Shift+F9)

- Thể hiện toàn bộ vật thể trong khung hình:
Menu View > Restore Full View

(F3)


- Di chuyển hình ảnh

Menu View > Pan

(F8)

- Bật/Tắt các đờng lới:

Menu View > Show grid

(F7)

- Bật/Tắt biểu tợng hệ toạ độ:

Menu View > Show Axes

- Vẽ lại toàn bộ cửa sổ:

Menu View > Refresh View (F11)

c.Công cụ biến đổi hình học

1. Thêm một khối từ th viện mẫu vào kết cấu:
Đa thêm vào kết cấu đang có sẵn một khối kết cấu từ th viện mẫu.
Menu Edit > Add to Model From Template

(Ctrl+T)

2. Chọn đối tợng:

Các cách chọn đối tợng (Select) và huỷ chọn đối tợng (Deselect) nằm trong Menu Select
- Chọn kiểu cửa sổ:

Menu

Select > Select > Pointer/Window

- Chọn theo đờng thẳng cắt qua các đối tợng:
- Chọn theo nhóm:

Menu

Select > Select > Intersecting Line

Menu

Select > Select > Groups..

Trớc khi chọn các đối tợng theo nhóm, ta phải:
+ Định nghĩa tên các nhóm trong Menu Define > Groups
+ Chọn các đối tợng muốn gán cùng một nhóm sau đó vào
Menu Assign > Group Name...
- ......
- Để huỷ chọn đối tợng: Menu Select > Deselect > ......

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

16



Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

3. Sao chép, cắt dán, xoá, di chuyển, tạo bản sao đối tợng:
- Sao chép (Copy) :

+ Chọn đối tợng.
+ Menu Edit > Copy

(Ctrl+C).

+ Menu Edit > Paste

(Ctrl+V): Nhập độ dịch chuyển của đối

tợng mới so với đối tợng gốc.
- Cắt dán (Cut):......................
- Xoá đối tợng :

+ Chọn đối tợng.
+ Menu Edit > Delete

(Bấm phím Delete).

- Di chuyển đối tợng: + Chọn đối tợng.
+ Menu Edit > Move..


(Ctrl+M), nhập độ dịch chuyển của đối

tợng mới so với vị trí ban đầu.
- Tạo bản sao đối tợng (Replicate):
+ Chọn các đối tợng muốn tạo bản sao.
+ Menu Edit > Replicate...

(Ctrl+R).

Linear : phát sinh tuyến tính.
Radial : phát sinh quay quanh một trục.
Mirror : phát sinh đối xứng qua một mặt phẳng.
Ordinate : (X,Y,Z) vị trí gơng.

4. Chia nhỏ phần tử:
Để kết quả tính toán đạt độ chính xác cao và để xem kết quả tại các vị trí khác nhau, cần
chia phần tử ban đầu thành nhiều phần tử có kích thớc nhỏ hơn.
a. Chia nhỏ phần tử thanh:
- Chọn phần tử thanh cần chia.
- Menu Edit > Edit Lines > Devide Frames...
+ Devide in to : Số đoạn chia.
Last/ First ratio : Tỉ số chiều dài giữa
hai đoạn cuối và đầu.
+ Break at....: Phần tử ban đầu đợc ngắt ra tại vị trí giao nhau với các phần tử và
các nút khác đợc chon trớc.
b. Chia nhỏ phần tử tấm vỏ (Shell):
- Chọn phần tử vỏ cần chia nhỏ.
- Menu Edit > Edit Areas > Divide Areas...
Phần I: Kiến thức cơ bản


V14.1.0

17


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

+ Divide Area into This Number of Objects : Chia tấm theo số lợng phần tử:
Along Edge from Point 1 to 2: Số phần tử theo cạnh chứa nút 1 đến nút 2.
Along Edge from Point 1 to 3: Số phần tử theo cạnh chứa nút 1 đến nút 3.
+ Divide Area into Objects of This maximum Size: Chia tấm bằng cách định trớc
kích thớc phần tử lớn nhất (sau khi chia) dọc theo cách cạnh của tấm.
+ Divide Area Based On Points On Area Edges: Chia phần tử theo các nút trên
các cạnh của tấm.

5. Nối các phần tử thanh:
Để gép các phần tử thanh cạnh nhau, nằm trên cùng một đờng thẳng thành một phần tử.
- Chọn các phần tử thanh cạnh nhau (nằm trên cùng một đờng thẳng).
- Menu Edit > Edit Lines > Joint Frames
6. Nối và cắt đứt các phần của kết cấu:
Tại cùng một vị trí trong không gian có thể có hai điểm nút cùng toạ độ, hai điểm nút này
thuộc về hai phần khác nhau của kết cấu.
a. Tách rời các phần kết cấu:
- Chọn các nút thuộc các vùng muốn tách rời.
- Menu Edit > Edit Points > Disconnect
b. Nối các phần kết cấu vào nhau:
- Chọn các nút thuộc các vùng muốn nối liền nhau.
- Menu Edit > Edit Points > Connect

(Để phát hiện trong kết cấu có các nút hay các phần tử trùng nhau
Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

18


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

Menu Edit > Show Duplicate).
7. Thay đổi số hiệu đối tợng:
- Chọn các đối tợng cần thay đổi số hiệu.
- Menu Edit > Change Labels...

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

19


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

Bi 3 : Định nghiã - gán các đặc trng vật liệu, hình học
1. Định nghĩa loại vật liệu:

Các loại vật liệu sau khi đợc định nghĩa sẽ đợc gán vào các tiết diện, các tiết diện sẽ đợc
gán cho các phần tử (thanh, tấm vỏ,...).
Để định nghĩa các loại vật liệu ta làm nh sau:
- Menu Define > Materials...
+ Add New Material :

Thêm một loại vật liệu mới.

+ Modify / Show Material:

Hiển thị, chỉnh sửa loại vật liệu đã tồn tại.

+ Delete Material

Xoá bỏ loại vật liệu.

:

+ Material Name:

Tên loại vật liệu.

+ Type of Material :

Kiểu vật liệu.

Isotropic :

Vật liệu đẳng hớng.


Orthotropic:

Vật liệu trực hớng.

Anisotropic :

Vật liệu không đẳng hớng.

+ Analysis Property Data
Mass per unit Volume:

Khối lợng thể tích.

Weight per unit Volume:

Trọng lợng thể tích.

Modulus of Elasticity:

Mô đun đàn hồi của vật liệu.

Poissons Ratio:

Hệ số Poisson.

Coeff of thermal expansion: Hệ số giãn nở vì nhiệt.
+ Design Property Data:

Dữ liệu phục vụ cho bài toán thiết kế.


Specified Conc Comp strength, fc: Cờng độ chịu nén của bê tông.
Shear Reinf. Yield stress, fys: Cờng độ chịu cắt của cốt thép.
Bending Reinf. Yield stress, fy: Cờng độ chịu kéo của cốt thép.

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

20


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

Một số loại vật liệu thờng gặp trong tính toán các kết cấu công trình:
Loại Vật liệu

Môđun đàn hồi

Hệ số Poisson

Hệ số giãn nở vì nhiệt

Trọng

(Modulus of Elasticity)

(Poissons


(Coeff of Thermal Expansion)

lợng riêng

E (kN/m2)

Ratio)

(1/C)

(kN/m3)

Bê tông M150

2,1x107

0,2

1,0x10-5

24,5

M200

2,4x107

0,2

1,0x10-5


24,5

M250

2,65x107

0,2

1,0x10-5

24,5

M300

2,9x107

0,2

1,0x10-5

24,5

B12,5

2,1x107

0,2

1,0x10-5


24,5

B15

2,3x107

0,2

1,0x10-5

24,5

B20

2,7x107

0,2

1,0x10-5

24,5

B25

3,0x107

0,2

1,0x10-5


24,5

B30

3,25x107

0,2

1,0x10-5

24,5

CT3

2,1x108

0,3

1,2x10-5

77

CT5

2,1x108

0,3

1,2x10-5


77

Thép

(Một số loại vật liệu khác không có trong bảng này có thể tìm thấy trong các tài liệu chuyên
ngành).

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

21


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

2. Định nghĩa tiết diện (đặc trng hình học):
Tiết diện đợc định nghĩa sau khi các loại vật liệu dùng cho kết cấu đã đợc định nghĩa.
Để định nghĩa tiết diện ta làm nh sau:
a. Định nghĩa tiết diện cho phần tử thanh (Frame):
- Menu Define > Section Properties > Frame Sections...


Choose Property Type to Add
+ Import New Property: Chọn các tiết diện
đã có sẵn trong th viện mẫu
(do SAP đã tạo sẵn và đợc
lu trong File *.pro).

Các tiết diện đợc chọn sẽ đợc bổ xung vào cột Find this property, sau
này ta có thể gán loại tiết diện đó cho các phần tử thanh trong kết cấu.
+ Add New Property: Khai báo tiết diện do ngời sử dụng tự định nghĩa.
Frame Section Property Type

Loại tiết diện: bê tông (concrete), thép(steel)

Section Name:

Tên tiết diện.

Properties:

Các tính chất tiết diện.

Section Properties :

Các đặc trng hình học của tiết diện ngang.

Set Modifiers:

Hệ số nhân cho các giá trị đặc trng hình
học.

Material:

Loại vật liệu dùng cho tiết diện.

Dimensions:


Kích thớc tiết diện.

Depth (t3) :

Độ dài của cạnh vuông góc với trục 3 của
phần tử thanh.

Width (t2):

Độ dài của cạnh vuông góc với trục 2 của
phần tử thanh.

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

22


Trờng ĐHTL - Bộ môn Kết cấu công trình

Hớng dẫn sử dụng SAP2000

- Các loại tiết diện khi định nghĩa có thể chọn từ các th viện mẫu tiết diện sẵn có hoặc tự
định nghĩa theo ý ngời sử dụng.
- Một số tiết diện thờng dùng là : Rectangular ( chữ nhật), I/Wide Flange (chữ I), Pipe (hình
ống tròn)....
Định nghĩa tiết diện chữ nhật: menu Define > Section Properties > Frame Sections >
Add New Property...> Frame Section Property Type Concrete > Rectangular


Đặt tên tiết diện

Chọn loại vật liệu

Kích thớc tiết diện theo
chiều vuông góc với trục 3,
2 của hệ tọa độ địa phơng

Định nghĩa tiết diện chữ I: menu Define > Section Properties > Frame Sections > Add
New Property...> Frame Section Property Type Steel > I/Wide Flange

Đặt tên tiết diện

Loại vật liệu
Chiều cao tiết diện
Bề rộng cánh trên
Chiều dày cánh trên
Chiều dày sờn
Bề rộng cánh dới
Chiều dày cánh dới

Phần I: Kiến thức cơ bản

V14.1.0

23