Bộ môn Đòa cơ - Nền Móng Đại học Bách Khoa TP. HCM BSoạn: Trần Tuấn Anh - Phục vụ cho SV làm đồ án nền móng 1

MỘT VÍ DỤ SỬ DỤNG SAP2000 TÍNH MÓNG BĂNG TRÊN NỀN
WINKLER

Giai đoạn 1:
Chuẩn bò dữ liệu:

Móng băng của một chung cư 4 tầng hành lang giữa có chiều dài
L= 19,6m, còn tiết diện, kích thước móng băng và tải trọng cụ thể như hình
sau.
Móng băng này được tính toán với quan niệm dầm trên nền đàn hồi Winkler
và giả sử có trước hệ số nền K = 540 T/m
3
.

ABC D
140 T 122 T 124 T 150 T
13 Tm
5 Tm9 Tm
9 Tm
7200
1300 1300
72002600
321654 7 8 9 10 111213141516 17181920212223242526272829 33323130
0.3250.325 0.3 Mỗi đoạn 0.3 từ nút số 5 tới nút số 29 0.3 0.325 0.325
7200
9800

Từ đó ta quan niệm rằng:
+ Lò xo số 1 đại diện cho vùng đất có diện tích A
1
= 1.5 x 0.1625
+ Lò xo số 2 đại diện cho vùng đất A
2
= 1.5 x 0.325
+ Tương tự cho các lò xo số 3 và số 4 …v v…
Như vậy độ cứng của các lò xo sẽ là:

K
1
= K
65
= K
0
x A
1
= 540 x (1.5 x 0.1625) ≅ 132 T/m
K
2
= K
3
= K
4
= K
30
= K
31
= K

5
0.1625
1234
0.325
0.325
1
2
3
300
2
0
0
1500
3
0
0
2
0
0
Bộ môn Đòa cơ - Nền Móng Đại học Bách Khoa TP. HCM BSoạn: Trần Tuấn Anh - Phục vụ cho SV làm đồ án nền móng 3

Moment tónh của các tiết diện nhỏ lấy đối với trục nằm ở đáy móng băng :

S
1
= 300 x 700 x 700/2 = 735x10
5


Diện tích của tiết diện móng băng:

A= 300x700 + 2x600x200 + 2x(600x300/2) = 6.3x10
5
mm
2Vậy chiều cao trọng tâm tính từ đáy của móng băng là:

y = S/A = 1545/6.3 ≅ 240.5 mm ≅ 24 cm

Từ đây moment quán tính của tiết diện móng băng sẽ là:

Moment quán tính của tiết diện số 1 đối với trục đi qua trọng tâm móng:

J
1
= J
01
+ (y
c1
)
2
. F
1
= 30x 70
3
/12 + (70/2 - 24.5)

2
. F
3
= 60x20
3
/12 + (10 - 24.5)
2
x60x20 = 292300 cm
4
.

⇒ J = J
1
+2J
2
+ 2.J
3
=1089025 + 2x72225 + 2x292300 = 1818075 cm
4
.

Quy đổi về tiết diện hình chữ nhật có cùng moment quán tính:

Hình chữ nhật lấy chiều cao H = 0.7 m (cùng chiều cao móng)

⇒ b = 12x1818075/(70)
3
=63.6 cm ≅ 64 cm

Giai đoạn hai:


Number of Spans (Số lượng nhòp): 5
Span Length: nhập vào 2.6

Kích chuột vào biểu tượng này
xuất hiện bảng dưới đây
Kích chuột vào đây để bỏ dấu
check này. Tức là ta không gán
điều kiện biên tại các nút.
Bộ môn Đòa cơ - Nền Móng Đại học Bách Khoa TP. HCM BSoạn: Trần Tuấn Anh - Phục vụ cho SV làm đồ án nền móng 5

Xuất hiện:
Sau đó:
B3
: Tiến hành
lưu file:

B4


Đầu tiên ta chọn hai phần tử ở hai biên theo kiểu chọn cửa sổ Window giống
như trong Window Explorer vẫn thường làm. Sau khi các phần tử này được
chọn, chúng chuyển sang dạng nét đứt như hình sau:
Sau đó chúng ta lên Edit>Divide Frames xuất hiện bảng:
Trở lại màn hình trước đó, chúng ta tiến hành
chọn hai phần tử lớn nhất đối xứng, rồi vào lại Edit>Divide Frames chia
thành 24 phần tử đều nhau. Tương tự cho phần tử ở giữa chia thành 8 phần tử
nhỏ. Cuối cùng ta có như hình sau:
Tiến hành đánh lại số thứ tự nút và phần tử:
Ta chọn toàn bộ các phần tử theo kiểu Window, sau đó lên:
Edit>Change Labels xuất hiện:

Nhập vào 4, tức là chúng ta sẽ
chia mỗi phần tử vừa chọn
thành 4 phần đều nhau.
Sau đó nhấn OK
Xoá 66 thay bằng 1
BSoạn: Trần Tuấn Anh - Phục vụ cho SV làm đồ án nền móng 8

Trong ô Load gõ: TTTT (Tải trọng tính toán). Xong ấn Change Load. Rồi ấn
OK.
Giả sử ta chọn độ sâu chôn
móng là 1.5m. Chọn γ
tb
=2.2
T/m
3
.
Như vậy áp lực phân bố do
trọng lượng bản thân móng và
lớp đất nằm trên móng là:
p = 2.2 x 1.5 = 3.3 T/m
2

Nhân cho bề rộng móng ta có
tải phân bố trên một đơn vi chiều dài: q = 3.3 x 1.5 = 4.95 T/m
Gán tải trọng phân bố:
Đầu tiên ấn phím all
để chọn tất cả các phần tử.
Sau đó lên Assign>Frame Static Load >Point and Uniforms xuất hiện
bảng sau:
Trong ô Uniform Load nhập:
- 4.95.
Quay trở lại màn hình ta sẽ thấy,
tải phân bố dọc theo thân móng.

Ta tiến hành nhập tải trọng tại nút lần lượt cho các nút 29, 37, 61.
Ghi chú là ta có thể thay thế bước Assign>Joint Static Loads>Forces bằng
một cách đơn giản hơn là sau khi chọn nút xong ta:
Bước 8:
Gán lò xo cho các nút

Chọn nút 1, 65 sau đó lên:
Assign>Joint>Springs xuất hiện bảng dưới:

Nhập trong ô Translation 3: 132
Sau đó nhấn OK
Tương tự cho các nút còn lại:
Những nút có cùng độ cứng lò xo ta có thể
chọn theo kiểu Window cho nhanh
K
2
= K
3
= K
4
= K
30
= K
31
= K
32
= K
33
= K
34

28
= K
38
= K
39
=…=K
60
= 243

Bước 9:
Ràng buộc các điều kiện về bậc tự do
Lên Analyze>Set Option xuất hiện bảng sau:
Sau đó nhấn phím OK
kích vào phím nhập
tải trọng nút.

Ta chọn Number of Segment bằng 1
Bước 12:
Cho máy chạy bài toán.
Bước 13:
Xem biểu đồ nội lực
Kích vào phím F ta có bảng bên phải:
Ta chọn các giá trò giống bảng bên.
Moment 3-3 chính là giá trò moment uốn trong
mặt phẳng dầm (Oxz). Xong kích OK. Ra
ngoài ta sẽ xem được biểu đồ moment trong
móng băng.
Lại nhấn phím F quay trở lại ta chọn:
Shear 2-2
phím all
Sau đó ấn
phím
Ấn phím này để chạy
Bộ môn Đòa cơ - Nền Móng Đại học Bách Khoa TP. HCM BSoạn: Trần Tuấn Anh - Phục vụ cho SV làm đồ án nền móng 11

rồi nhấn OK ta sẽ xem được biểu đồ lực cắt.
Bước 14:
Xuất kết quả ra dưới dạng file.txt
Để không hiển thò các biểu đồ nội lực nữa, ta ấn phím tròn. Sau đó ấn phím
ALL để chọn tất cả các phần tử.
Tiếp đó lên File>Print Output Table xuất hiện bảng bên:
Chọn Print to File,
Spreadsheet Format để

Sau đó ta có kết quả như trang sau:
Bộ môn Đòa cơ - Nền Móng Đại học Bách Khoa TP. HCM BSoạn: Trần Tuấn Anh - Phục vụ cho SV làm đồ án nền móng 12 Trong cột M3 ta chú ý, đơn vò của moment là T.m, nhìn sang cột FRAME ta
thấy, phần tử 1 xuất nội lực tại hai mặt cắt ở đầu và cuối phần tử.
Cột LOC viết tắt của chữ Location (vò trí)
Cột V2 chính là giá trò lực cắt theo trục toạ độ đòa phương thứ 2 (đvò Ton)
hay giá trò lực cắt theo trục Oz.

Từ đây ta có kết quả nội lực để tính thép cho móng băng.