Đơn Vị Trong SAP2000, ETABS

Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) là một phương pháp toán học vì vậy về mặt nguyên tắc nó chỉ tính toán trên các con số chứ nó không hiểu các đơn vị vật lý là gì đâu. SAP2000, ETABS là các phần mềm PTHH nên nó cũng hoạt động như vậy. Trong nhiều phần mềm PTHH thì người dùng phải tự quy ước các đơn vị tính và sử dụng nó thống nhất cho việc nhập liệu và xử lý kết quả.

Cụ thể như thế này cho dễ hiểu. Thí dụ ta quy ước là tất cả các đơn vị vật lý trong một bài toán đều là đơn vị SI. Như vậy khi ta nhập một lực bằng 2 thì có nghĩa là nó là 2 N; khi ta nhập một khối lượng bằng 5 thì có nghĩa là nó bằng 5 kg; khi ta nhập một gia tốc bằng 6 thì nó là 6 m/s2; khi kết quả cho ra mô men uốn bằng 3 thì nó là 3 Nm…

Các phần mềm thương mại như SAP2000 và ETABS đã tạo điều kiện thuận lợi cho người dùng bằng cách cho phép họ định nghĩa và thay đổi các đơn vị sử dụng bất cứ lúc này trong quá trình xây dựng mô hình và xem kết quả.

Tất cả các đơn vị trong SAP2000 và ETABS đều được biểu diễn qua bốn đơn vị cơ bản là đơn vị đo lực, đơn vị đo chiều dài, đơn vị đo nhiệt độ và đơn vị đo thời gian. Trong bốn đơn vị này thì đơn vị đo thời gian luôn luôn là giây (s). Ba đơn vị đo còn lại được quy định bởi người dùng. Thí dụ nếu ta chọn hệ đơn vị là kN, m, C thì lực sẽ được tính bằng kí -lô Niu-tơn, chiều dài được tính bằng mét, nhiệt độ được tính bằng độ Xen-xuýt (tức là độ C đó), thời gian được tính bằng giây. Lâu lâu viết theo kiểu phiên âm cho vui!

Rất nhiều bạn thấy rắc rối với việc biểu diễn đơn vị khối lượng thông qua các đơn vị này. Bạn hãy bấm vào đây để xem cho hiểu.

Để thiết lập đơn vị sử dụng thì ta click vào ô ở góc dưới bên phải của màn hình SAP2000 rồi chọn đơn vị trong danh sách xổ lên như trên hình dưới đây.

Chú ý:

Khi ta thay đổi đơn vị sử dụng trong lúc xây dựng mô hình thì TẤT CẢ các đại lượng được định nghĩa trước đó đều được CHUYỂN ĐỔI về đơn vị mới. Thí dụ, nếu trước đây ta nhập chiều dài là 1.5 khi sử dụng đơn vị là N, m, C thì chiều dài đó là 1.5 m. Bây giờ khi ta đổi sang đơn vị là N, mm, C thì chiều dài đã nhập lúc nãy trở thành 1500. Đây là điểm rất tuyệt vời của SAP2000 và ETABS nhưng cũng là điều cần đặc biệt lưu ý khi sử dụng.

Có nhiều bạn khi bắt đầu xây dựng mô hình thì không chọn đơn vị phù hợp vì không để ý. Lúc đó SAP2000 và ETABS sẽ lấy một hệ đơn vị mặc định trước đó để sử dụng, rất nhiều trường hợp thì đó là hệ đơn vị kip, in, F. Sau khi làm một hồi mới nhớ ra là chưa chọn đơn vị. Lúc đó mới hoảng hồn quay lại chọn đơn vị, ví dụ kN, m, C. Khi đó thì đã muộn rồi: SAP2000 và ETABS sẽ chuyển đổi đơn vị cũ sang đơn vị mới, nghĩa là các giá trị nó thay đổi theo cho phù hợp chứ nó có giữ nguyên các con số đâu. Cách tốt nhất để xử lý sai sót này là làm lại từ đầu. Tất nhiên là cũng có cách xử lý, nhưng… mình không nói. Đơn giản là vì nếu bạn chưa thuần thục SAP2000 và ETABS đến mức luôn luôn quan tâm đến đơn vị trong mọi thao tác thì bạn chưa thể lĩnh hội được cách xử lý.