144851766-Tutorial-SAP-2000

II.2 Model Kuda-kuda Truss 2 Dimensi Contoh soal 2.2 : Pada bagian ini dibahas model kuda-kuda truss dari profil baja 2L seperti gambar 2.16, unit kN-m. Berat sendiri truss masuk pada DL, sehingga pada LOAD1 faktor pengali berat sendiri profil sama dengan nol. Kuda-kuda direncanakan menggunakan code AISC-LRFD dengan mutu baja dengan tegangan leleh fy = 240 Mpa, dan kombinasi pembebanan sebagai berikut : • 1.4 DL • 1.2 DL + 1.6 LL • 1.2 DL + 0.5 LL + 0.8 W • 1.2 DL + 0.5 LL - 0.8 W

UNTUK NO . URUT 13

P2 P2 P2 P2 3.464 m

P2 W4

W2

W2

3.464

W1

m

W5

6m

(a) Kuda-kuda truss 60

8

60

50

6

8

50

5

60

(b) Batang atas dan

P1 W4

6m

2m

+5.464 m P2

W4

W2

P1

2m 0.845 m

P2

W3

50

+2.000 m +0.845 m +0.000 m

2m P1 : DL = 7.00 kN LL = 1.50 kN

P2 : DL = 12.50 kN LL = 1.00 kN

W1 : V = 0.750 kN H = 1.250 kN

W2 : V = 1.500 kN H = 2.500 kN

W3 : V = 0.400 kN H = 1.875 kN

W4 : V = 0.750 kN H = 1.250 kN

(c) Batang diagonal dan

W5 : V = 0.350 kN H = 0.625 kN

Gambar 2.16 Model kuda-kuda baja Truss 2D II.2.1 Menentukan geometri model struktur 1. Pilih satuan kN-m disudut kanan bawah. 2. Pilih menu File/New Model … atau klik tombol Ada 2 macam sistem koordinat yang disediakan : • Cartesian digunakan untuk 2 dimensi • Cylindrical digunakan untuk 3 dimensi Pilih Tab Cartesian, kemudian isikan data seperti contoh Jumlah bentang / Number of Grid Spaces Arah X = 2 buah, Arah Y = 0 buah Arah Z = 1 buah Jarak masing-masing bentang / Grid Spasing Arah X = 6 m, Arah Y = 0 buah ~ Widyaloka ~

SAP2000/18

Arah Z = 5.464 m 3. Pilih menu Draw/Edit Grid… lalu tambahkan grid baru klik Add Grid Line. X = -8 dan 8 Z = 0.845 dan 3.464 4. Pilih menu Draw/Draw Frame elemen atau klik untuk buat frame. Gunakan menu Edit/Devide Frames … untuk membagi garis miring Gunakan menu Edit/Replicate… tab Mirror arah YZ untuk pencerminan

Gambar 2.17 Membagi elemen dan pencerminan 5. Pilih joint dukungan paling bawah, pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol

, pilih satu dukungan sendi dan satu dukungan roll.

Gambar 2.18 Geometri Struktur

~ Widyaloka ~

SAP2000/19

II.2.2 Mendefinisikan Jenis & Kuat bahan/material 1. Pilih menu Define/Frame Sections.., pada material pilih STEEL kemudian klik Modify Show Material

Gambar 2.19 Pilihan untuk jenis bahan 2. Isian seperti contoh dibawah Fy = 240 Mpa/ 240 000 kN/m2

Gambar 2.20 Properti Data bahan baja II.2.3 Mendefinisikan Dimensi 1. Pilih menu Define/Frame Sections.. 2. Pada list box pilih Add Double Angle, isikan 2L50x50x5-8, lalu klik OK 3. Ulangi langkah nomor 1 dan 2 untuk 2L60x60x6-8

Gambar 2.21 Mendefinisikan dimensi penampang ~ Widyaloka ~

SAP2000/20

II.2.4 Mendefinisikan Macam Beban 1. Pilih menu Define/Static load Cases.., dan isikan sesuai dengan gambar 2.22.

Gambar 2.22 Definisi jenis beban rencana

II.2.5 Mendefinisikan Kombinasi Beban Rencana 1. Pilih menu Define/Load Combinations… 2. Klik tombol Add New Combo 3. Untuk COMB1, pilih DL, lalu masukkan 1.4 pada Scale faktor. Klik tombol Add. Aktifkan kotak cek Use for Steel Design karena menggunakan beban baja, setelah itu klik OK. 4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk COMB2 1.2 DL dan 1.6 LL. 5. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk COMB3 1.2 DL , 0.5 LL dan 0.8W 6. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk COMB4 1.2 DL , 0.5 LL dan -0.8W

Gambar 2.23 Kombinasi beban II.2.6 Menempatkan dimensi Penampang Profil 1. Pilih elemen atas dan bawah. 2. Pilih menu Assign/Frame/Sections… atau

~ Widyaloka ~

SAP2000/21

3. Pilih 2L60606 pada Name lalu klik OK. 4. Pilih elemen diagonal dan vertikal, ulangi langkah 2 dan 3 untuk 2L50505. 5. Pilih joint dukungan paling bawah, pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol

, pilih satu dukungan sendi dan satu dukungan roll.

Gambar 2.24 Penampang elemen yang di Assign II.2.7 Menempatkan Beban Yang Bekerja. 1. Pilih joint bawah dengan cara ‘windowing’. 2. Pilih menu Assign/Joint Static Loads…/Forces… atau tombol

Gambar 2.25 Beban mati, beban hidup, beban angin

3. Pilih DL pada Load Case Name kemudian isikan –7 (7 kN) pada gaya yang mengarah ke Force Global Z (vertikal ke bawah). 4. Ulangi langkah 1 s.d 3 untuk LL dan W, sesuai dengan data pada gambar 2.26

~ Widyaloka ~

SAP2000/22

Gambar 2.26 Beban mati, beban angin arah kiri II.2.8 Memeriksa Input Data Periksa lagi semua data, terutama data pembebanan sehingga semua data dipastikan benar. Gunakan fasilitas zoom Gambar 2.27 Fasilitas ZOOM II.2.9 Analisis Mekanika Teknik 1. Pilih menu Analysis/Set Options, pilih Analisis 2D pada bidang XZ. 2. Pilih menu Analyze/Run atau klik 3. Bila SAP2000 tidak memenuhi kesalahan, maka akan muncul pesan ANALYSIS COMPLETE

Gambar 2.28 Proses Analisis

~ Widyaloka ~

SAP2000/23

4. Kita dapat melihat hasil dari analisis dengan meng-klik salah satu icon berikut.

Gambar 2.29 Model deformasi, bidang DNM II.2.10 Desain/Check Struktur 1. Pilih menu Option/Preferences…, klik Tab Steel, pilih AISC-LRFD pada box Steel Design code 2. Pilih menu Design/Steel Design 3. Pilih menu Design/Start Design/Check of Structure

Gambar 2.30 Rasio tegangan baja

~ Widyaloka ~

SAP2000/24

II.3 Model Gable/Frame 2 Dimensi Contoh soal 2.3 : Sebuah Gable Frame 2 dimensi bahan dari baja seperti gambar 2.31. Berat sendiri profil masuk pada DL. Kuda-kuda direncanakan menggunakan code AISC-LRFD dengan mutu baja dengan tegangan leleh fy = 240 Mpa, dan kombinasi pembebanan sebagai berikut : • 1.4 DL • 1.2 DL + 1.6 LL • 1.2 DL + 0.5 LL + 0.8 W • 1.2 DL + 0.5 LL - 0.8 W

UNTUK NO. URUT 14

WLL = 1 kN/m' WDL = 8 kN/m'

2.7 m

P WAT = 1.5 kN/m'

WAI = 0.5 kN/m' 175

200 13

11 7

5.0 m

PLL = 2 kN PDL = 10 kN

8

350

400

11

13

Profil KOLOM

Profil BALOK

10 m

10 m

Gambar 2.31 Model Gable Frame 2D II.3.1 Menentukan geometri model struktur 1. Pilih satuan kN-m disudut kanan bawah. 2. Pilih menu File/New Model … atau klik tombol Pilih Tab Cartesian, kemudian isikan data seperti contoh Jumlah bentang / Number of Grid Spaces Arah X = 2 buah, Arah Y = 0 buah Arah Z = 1 buah Jarak masing-masing bentang / Grid Spasing Arah X = 10 m, Arah Y = 1 buah Arah Z = 5 m 3. Pilih menu Draw/Edit Grid… lalu tambahkan grid baru klik Add Grid Line. Z = 7.7 4. Pilih menu Draw/Add Special Joint atau klik untuk membuat titik joint. Anda juga memasukkan input data dari SPREADSHEET dengan cara : a. Tulis data pada spreadsheet lihat gambar 2.32 b. Blok data tersebut, pilih menu Edit/Copy c. Masuk ke program SAP2000, lalu Edit/Paste…

~ Widyaloka ~

SAP2000/25

Gambar 2.32 Input data pada spreadsheet

5. Pilih menu Draw/Draw Frame elemen atau klik untuk buat frame. 6. Pilih joint dukungan paling bawah, pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol

, pilih dukungan sendi.


II.3.2 Mendefinisikan Jenis & Kuat bahan/material 1. Pilih menu Define/Frame Sections.., pada material pilih STEEL kemudian klik Modify Show Material, Fy = 240 Mpa (240 000 kN/m2)

Gambar 2.34 Properti Data bahan baja

~ Widyaloka ~

SAP2000/26

II.3.3 Mendefinisikan Dimensi 1. Pilih menu Define/Frame Sections.. 2. Pada list box pilih Add/Wide Flange, isikan WF 350x175x11x7, lalu klik OK

Gambar 2.35 Mendefinisikan dimensi penampang 3. Ulangi langkah nomor 1 dan 2 untuk WF 400x200x13x8 II.3.4 Mendefinisikan Macam Beban 1. Pilih menu Define/Static load Cases.., dan isikan sesuai dengan gambar 2.36.

Gambar 2.36 Definisi jenis beban rencana II.3.5 Mendefinisikan Kombinasi Beban Rencana 1. Pilih menu Define/Load Combinations… 2. Klik tombol Add New Combo 3. Untuk COMB1, pilih DL, lalu masukkan 1.4 pada Scale faktor. Klik tombol Add. Aktifkan kotak cek Use for Steel Design karena menggunakan beban baja, setelah itu klik OK. 4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk COMB2 1.2 DL dan 1.6 LL. 5. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk COMB3 1.2 DL , 0.5 LL dan 0.8W1 6. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk COMB4 1.2 DL , 0.5 LL dan -0.8W1

~ Widyaloka ~

SAP2000/27

Gambar 2.37 Kombinasi beban II.3.6 Menempatkan dimensi Penampang Profil 1. Pilih elemen atas (balok). 2. 3. 4. 5.

Pilih menu Assign/Frame/Sections… atau Pilih I400X200 pada Name lalu klik OK. Pilih elemen kolom vertikal, ulangi langkah 2 dan 3 untuk I350X175. Pilih joint dukungan paling bawah, pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol

, pilih joint bawah dengan dukungan sendi-sendi.

Gambar 2.38 Menentukan profil gable frame II.3.7 Menempatkan Beban Yang Bekerja. 1. Pilih joint bawah dengan cara ‘windowing’. 2. Pilih menu Assign/Joint Static Loads…/Forces… atau tombol

~ Widyaloka ~

SAP2000/28

Gambar 2.39 Beban mati, beban hidup, beban angin 3. Pilih DL pada Load Case Name kemudian isikan –10 (10 kN) pada gaya yang mengarah ke Gravity (beban gravitasi ke bawah). 4. Ulangi langkah 1 s.d 3 untuk LL dan W, sesuai dengan data pada gambar 2.31

Gambar 2.40 Beban mati, beban angin hisap II.3.8 Memeriksa Input Data Periksa lagi semua data, terutama data pembebanan sehingga semua data dipastikan benar. Gunakan fasilitas zoom

Gambar 2.41 Fasilitas ZOOM

~ Widyaloka ~

SAP2000/29

II.3.9 Analisis Mekanika Teknik 1. Pilih menu Analysis/Set Options, pilih Analisis 2D pada bidang XZ. 2. Pilih menu Analyze/Run atau klik 3. Bila SAP2000 tidak memenuhi kesalahan, maka akan muncul pesan ANALYSIS COMPLETE

Gambar 2.42 Proses Analisis 4. Kita dapat melihat hasil dari analisis dengan meng-klik salah satu icon berikut.

Gambar 2.43 Model deformasi, bidang DNM II.3.10 Desain/Check Struktur 1. Pilih menu Option/Preferences…, klik Tab Steel, pilih AISC-ASD89 pada box Steel Design code 2. Pilih menu Design/Steel Design 3. Pilih menu Design/Start Design/Check of Structure

~ Widyaloka ~

SAP2000/30

Gambar 2.44 Rasio tegangan baja II.3.11 Modifikasi Struktur/ ReDesign Berdasarkan gambar 2.44 tegangan yang timbul melebihi tegangan ijin ( rasio > 1 ), maka diperlukan Redesign. 1. Klik kanan profil yang tidak memenuhi syarat. 2. Klik ReDesign lalu klik Change. 3. Ganti dengan profil yang lebih sesuai. 4. Pilih menu Design/Start Design/Check of Structure untuk melihat rasio tegangan yang baru.

Gambar 2.45 Rasio tegangan baja setelah ReDesign

~ Widyaloka ~

SAP2000/31

II.4 Model Portal Beton 2 Dimensi Contoh soal 2.4 : Sebuah Portal Beton 2 dimensi seperti gambar 2.46, unit dalam kN-m, modulus elastis beton Ec = 2.104 Mpa. Elemen kolom luar digunakan penampang 400x500, kolom tengah 400x600, elemen balok lantai dan atap digunakan penampang T seperti gambar 2.46. Berat sendiri elemen masuk pada DL. Portal direncanakan menggunakan code ACI 318-99 dengan mutu beton fc = 20 Mpa, mutu baja longitudinal fy = 400 Mpa, dan mutu baja geser fy = 240 Mpa, dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : • 1.2 DL + 1.6 LL • 1.2 DL + 0.6 LL + 1.05 E • 1.2 DL + 0.6 LL - 1.05 E

NO. URUT 15

LL = 20 kN DL = 50 kN

LL = 5 kN/m DL = 15 kN

LL = 5 kN/m DL = 15 kN +11.0

25 kN LL = 50 kN DL = 80 kN

LL = 10 kN/m DL = 20 kN

LL = 10 kN/m DL = 25 kN

3.5 m +7.5

30kN LL = 50 kN DL = 80 kN

LL = 10 kN/m DL = 25 kN

LL = 10 kN/m DL = 25 kN

3.5 m +4.0

15 kN 600

500

120

120 500

250 BALOK LANTAI

400

4.0 m

200 BALOK ATAP 6.0 m

6.0 m

Gambar 2.46 Model Portal Beton 2D II.4.1 Menentukan geometri model struktur 1. Pilih satuan kN-m disudut kanan bawah. 2. Pilih menu File/New Model … atau klik tombol Pilih Tab Cartesian, kemudian isikan data seperti contoh Jumlah bentang / Number of Grid Spaces Arah X = 2 buah, Arah Y = 0 buah Arah Z = 1 buah Jarak masing-masing bentang / Grid Spasing Arah X = 6 m, Arah Y = 1 buah Arah Z = 4 m 3. Pilih menu Draw/Edit Grid… lalu tambahkan grid baru klik Add Grid Line. Z = 7.5 dan 11.0. 4. Pilih menu Draw/Draw Frame elemen atau klik untuk buat frame. 5. Pilih joint dukungan paling bawah, pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol ~ Widyaloka ~

, pilih dukungan jepit. SAP2000/32


II.4.2 Mendefinisikan Jenis & Kuat bahan/material 1. Pilih menu Define/Frame Sections.., pada material pilih CONC kemudian klik Modify Show Material, E = 20 000 000 (20000 Mpa) Fy = 400 000 kN/m2 (400 Mpa) Fc = 20 000 kN/m2 (20 Mpa) Fys = 240 000 kN/m2 (240Mpa) Fcs= 15 000 kN/m2 (15 Mpa)

Gambar 2.48 Properti Data bahan beton II.4.3 Mendefinisikan Dimensi 1. Pilih menu Define/Frame Sections.. 2. Pada list box pilih Add/Rectangular, isikan balok T250x500, lalu klik OK

~ Widyaloka ~

SAP2000/33

Gambar 2.49 Mendefinisikan dimensi penampang balok T

Gambar 2.50 Mendefinisikan dimensi penampang kolom 3. Ulangi langkah nomor 1 dan 2 untuk T200x400, K400x500 dan K400x600. II.4.4 Mendefinisikan Macam Beban 1. Pilih menu Define/Static load Cases.., dan isikan sesuai dengan gambar 2.51.


~ Widyaloka ~

SAP2000/34

II.4.5 Mendefinisikan Kombinasi Beban Rencana 1. Pilih menu Define/Load Combinations… 2. Klik tombol Add New Combo 3. Untuk COMB1, pilih DL, lalu masukkan 1.2 pada Scale faktor. Klik tombol Add. pilih LL, lalu masukkan 1.6 pada Scale faktor. Klik tombol Add. Aktifkan kotak cek Use for Concrete Design karena menggunakan beban beton, setelah itu klik OK. 4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk COMB2 1.05 DL , 0.6 LL dan 1.05 E 5. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk COMB3 1.05 DL , 0.6 LL dan –1.05 E

Gambar 2.52 Kombinasi beban II.4.6 Menempatkan dimensi Penampang Profil 1. Pilih elemen atas (balok atap). 2. 3. 4. 5.

Pilih menu Assign/Frame/Sections… atau Pilih I400X200 pada Name lalu klik OK. Pilih elemen kolom vertikal, ulangi langkah 2 dan 3 untuk I350X175. Pilih joint dukungan paling bawah, pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol


Gambar 2.53 Menentukan profil portal beton

~ Widyaloka ~

SAP2000/35

II.4.7 Menempatkan Beban Yang Bekerja. 1. Pilih joint bawah dengan cara ‘windowing’.

Gambar 2.54 Beban mati, beban hidup, beban angin 2. Pilih menu Assign/Joint Static Loads…/Forces… atau tombol , Pilih E pada Load Case Name kemudian isikan 15 (15 kN) pada gaya yang mengarah ke Force Global X. Ulangi langkah 1 dan 2 untuk 30 kN dan 25 kN.

Gambar 2.55 Beban gempa 3. Pilih menu Assign/Frame Static Loads…/Trapezoidal… , Pilih DL pada Load Case Name yang mengarah ke Gravity. Dengan jarak trapesium 0, 1.5, 4.5, 6 dengan beban 25 kN/m2 . Ulangi langkah 1 dan 3 untuk bentuk beban trapesium lain.

Gambar 2.56 Beban trapesium beban DL

~ Widyaloka ~

SAP2000/36

4. Pilih menu Assign/Frame Static Loads…/Trapezoidal… , Pilih DL pada Load Case Name yang mengarah ke Gravity. Untuk jarak segitiga1 0, 1.5, 3 dengan beban 25 kN/m2 , Untuk jarak segitiga2 3, 4.5, 6 dengan beban 25 kN/m2. Ulangi langkah 1 dan 4 untuk bentuk beban segitiga lain. Tombol ditengah bentang.

untuk beban joint

Gambar 2.57 Beban segitiga1, beban segitiga 2, beban terpusat untuk beban DL II.4.8 Memeriksa Input Data Periksa lagi semua data, terutama data pembebanan sehingga semua data dipastikan benar. Gunakan fasilitas zoom Gambar 2.58 Fasilitas ZOOM II.4.9 Analisis Mekanika Teknik 1. Pilih menu Analysis/Set Options, pilih Analisis 2D pada bidang XZ. 2. Pilih menu Analyze/Run atau klik 3. Bila SAP2000 tidak memenuhi kesalahan, maka akan muncul pesan ANALYSIS COMPLETE

~ Widyaloka ~

SAP2000/37


Gambar 2.60 Model deformasi, bidang DNM II.4.10 Desain/Check Struktur 1. Pilih menu Option/Preferences…, klik Tab Concrete, pilih ACI 318-99 pada box Steel Design code, isikan faktor reduksi SKSNI untuk Bending/Tension 0.8, Shear 0.60, Compression (T) 0.65 dan Compression (S) 0.7.

~ Widyaloka ~

SAP2000/38

Gambar 2.61 Penyesuaian faktor reduksi

2. Pilih menu Design/Concrete Design 3. Pilih menu Design/Start Design/Check of Structure, untuk menampilkan hasil design, pilih Design/Display Design Info…. Elemen yang tidak memenuhi syarat atau tegangannya terlalu besar tidak ditampilkan luas tulangannya, tetapi diberi notasi O/S.

Gambar 2.62 Hasil disain luas tulangan II.4.11 Modifikasi Struktur/ ReDesign Berdasarkan gambar 2.62 Elemen yang tidak memenuhi syarat atau tegangannya terlalu besar tidak ditampilkan luas tulangannya, tetapi diberi notasi O/S. Maka diperlukan ReDesign. 1. Klik kanan profil yang tidak memenuhi syarat. 2. Klik ReDesign lalu klik Change Element Type. Pilih Nonsway, maksudnya disain elemen tanpa memperhitungkan pengaruh goyangan (sway) struktur. 3. Pilih menu Design/Start Design/Check of Structure untuk melihat Hasil disain luas tulangan baru.

~ Widyaloka ~

SAP2000/39

Gambar 2.63 Hasil Redisain luas tulangan baru

~ Widyaloka ~

SAP2000/40

II.5 Model Portal Prestress 2 Dimensi Contoh soal 2.5 : Sebuah Portal 2 dimensi dengan sebagian elemen balok menggunakan bahan beton prestress dengan penegangan purna (post tensioning) seperti gambar 2.64, unit dalam kN-m, modulus elastis beton Ec = 20000 Mpa. Dimensi kolom paling kiri digunakan 400x400 mm2, kolom tengah dan paling kanan digunakan 500x900 mm2. Balok bentang pendek digunakan balok biasa (tidak prestress) ukuran 400x500 m2, balok bentang panjang (kanan) digunakan balok prestress ukuran 400x1200 mm2. Gaya prategang pada balok prestress direncakanan T = 4000 kN, dengan lintasan tendon pada ujung-I di = 375 mm, pada tengah bentang dc = 430 mm, dan pada ujung-J dj = 375 mm, seperti gambar 2.64 (b). Beban mati (DL) pada balok biasa 30 kN/m’ dan beban hidup (LL) 15 kN/m’. Portal dibebani gempa statik seperti gambar 2.64 (a). Berat sendiri elemen masuk pada DL. Portal direncanakan menggunakan code ACI 318-99 dengan mutu beton fc = 25 Mpa, mutu baja longitudinal fy = 400 Mpa, dan mutu baja geser fy = 240 Mpa, dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : • 1.2 DL + 1.6 LL + 1.2 P • 1.2 DL + 0.6 LL + 1.05 P + 1.05 E • 1.2 DL + 0.6 LL + 1.05 P - 1.05 E

NO.URUT 16 K50X90

+9.0

85 kN

4m

5m

+5.0

P40X120 K50X90

K40X40

B40X50

K50X90

P40X120 K50X90

K40X40

B40X50

4m

K50X90

155 kN

+13.0

P40X120

K50X90

B40X50

K40X40

225 kN

6m

20 m (a) Model Frame 2D

Sumbu 2

Tengah Bentang

T

di

T

dc

dj Sumbu 1

Gambar 2.64 Model Portal 2D dengan balok prestress (b) Lintasan Kabel Prestress

II.5.1 Menentukan geometri model struktur 1. Pilih satuan kN-m disudut kanan bawah. 2. Pilih menu File/New Model … atau klik tombol Pilih Tab Cartesian, kemudian isikan data seperti contoh Jumlah bentang / Number of Grid Spaces

~ Widyaloka ~

SAP2000/41

Arah X = 1 buah, Arah Y = 0 buah Arah Z = 3 buah Jarak masing-masing bentang / Grid Spasing Arah X = 6 m, Arah Y = 1 buah Arah Z = 4 m 3. Pilih menu Draw/Edit Grid… lalu tambahkan grid baru klik Add Grid Line atau perbaiki klik Move Grid Line, untuk grid Z = 0, 5, 9, 13 dan grid X = -3, 0, 3, 23. 4. Pilih menu Draw/Draw Frame elemen atau klik untuk buat frame. 5. Pilih joint dukungan paling bawah, pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol

, pilih dukungan jepit.



Gambar 2.66 Properti Data bahan beton

~ Widyaloka ~

SAP2000/42

II.5.3 Mendefinisikan Dimensi 1. Pilih menu Define/Frame Sections.. 2. Pada list box pilih Add/Rectangular, isikan balok P40x1200, lalu kli0k OK

Gambar 2.67 Mendefinisikan dimensi penampang

Gambar 2.68 Mendefinisikan dimensi penampang P40x1200 3. Ulangi langkah nomor 1 dan 2 untuk K40x40, K50x90 dan B40x50. II.5.4 Mendefinisikan Macam Beban 1. Pilih menu Define/Static load Cases.., dan isikan sesuai dengan gambar 2.69.


~ Widyaloka ~

SAP2000/43

II.5.5 Mendefinisikan Kombinasi Beban Rencana 1. Pilih menu Define/Load Combinations… 2. Klik tombol Add New Combo 3. Untuk COMB1, pilih DL, lalu masukkan 1.2 pada Scale faktor, Klik tombol Add. Pilih LL, lalu masukkan 1.6 pada Scale faktor, klik tombol Add. Pilih P lalu masukkan 1.2 pada Scale faktor Klik tombol Add. Aktifkan kotak cek Use for Concrete Design karena menggunakan beban beton, setelah itu klik OK. 4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk COMB2 1.05 DL , 0.6 LL, 1.05 P dan 1.05 E 5. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk COMB3 1.05 DL , 0.6 LL, 1.05 P dan –1.05 E

Gambar 2.70 Kombinasi beban II.5.6 Menempatkan dimensi Penampang Profil 1. Pilih elemen balok bentang 6 m. 2. 3. 4. 5.

Pilih menu Assign/Frame/Sections… atau Pilih B40x50 pada Name lalu klik OK, lalu balok 20 m P40x120 Pilih elemen kolom vertikal, ulangi langkah 2 dan 3 untuk K40x40 dan K50x90. Pilih joint dukungan paling bawah, pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol

, pilih joint bawah dengan dukungan jepit-jepit.


~ Widyaloka ~

SAP2000/44

6. Pilih menu Assign/Frane/Prestress… untuk elemen balok prestress, isikan 4000 kN pada Cable Tension, 0.375 untuk Start, 0.43 untuk Middle dan 0.375 untuk End.

Gambar 2.72 Menentukan profil balok prestress

II.5.7 Menempatkan Beban Yang Bekerja. 1. Pilih joint atau frame dengan cara ‘windowing’.

Gambar 2.73 Beban mati, beban hidup, beban angin 2. Pilih menu Assign/Joint Static Loads…/Forces… atau tombol , Pilih E pada Load Case Name kemudian isikan 85 (85 kN) pada gaya yang mengarah ke Force Global X. Ulangi langkah 1 dan 2 untuk 115 kN dan 225 kN.

Gambar 2.74 Beban gempa 4. Pilih menu Assign/Frame Static Loads…/Point and Uniform… atau Tombol Pilih DL pada Load Case Name yang mengarah ke Gravity. Isikan 30 pada

~ Widyaloka ~

,

SAP2000/45

Uniform Load. Ulangi langkah 1 dan 4 untuk balok biasa LL isikan 7.5, untuk balok prestress DL isikan 50 dan LL isikan 15.

Gambar 2.75 Beban merata DL untuk balok biasa II.5.8 Memeriksa Input Data Periksa lagi semua data, terutama data pembebanan sehingga semua data dipastikan benar. Gunakan fasilitas zoom Gambar 2.76 Fasilitas ZOOM II.5.9 Analisis Mekanika Teknik 1. Pilih menu Analysis/Set Options, pilih Analisis 2D pada bidang XZ. 2. Pilih menu Analyze/Run atau klik 3. Bila SAP2000 tidak memenuhi kesalahan, maka akan muncul pesan ANALYSIS COMPLETE


~ Widyaloka ~

SAP2000/46


Gambar 2.78 Model deformasi, bidang DNM II.5.10 Desain/Check Struktur 1. Pilih menu Option/Preferences…, klik Tab Concrete, pilih ACI 318-99 pada box Steel Design code.

Gambar 2.61 Penyesuaian faktor reduksi 2. Pilih menu Design/Concrete Design 3. Pilih menu Design/Start Design/Check of Structure, untuk menampilkan hasil design, pilih Design/Display Design Info…. Elemen yang tidak memenuhi syarat atau tegangannya terlalu besar tidak ditampilkan luas tulangannya, tetapi diberi notasi O/S.

~ Widyaloka ~

SAP2000/47

Gambar 2.79 Hasil disain luas tulangan

~ Widyaloka ~

SAP2000/48

II.6 Model Elemen Non-Prismatis 2 Dimensi Struktur dengan elemen non-prismatis dapat dimodelkan dengan SAP2000, dengan bentuk elemen non-prismatis dapat dipilih mengikuti fungsi linier, parabola (pangkat 2) atau kubik (pangkat 3). Contoh soal 2.6 : Model portal pada gambar 2.80, semua balok adalah elemen non-prismatis dengan dimensi yang menempel pada kolom 300x800 mm2, dan dimensi pada tengah bentang 300x300 mm2. Kolom lantai 1 adalah non-prismatis dengan dimensi bagian bawah 400x 300 mm2, dan dimensi bagian atas 400x600 mm2, sedangkan semua kolom lantai 2 dan 3 adalah elemen prismatis dengan dimensi 400x600 mm2. Material dari beton bertulang dengan Ec = 20000 Mpa, kuat tekan beton fc = 25 Mpa, mutu baja longitudinal fy = 400 Mpa, dan mutu baja geser fy = 240 Mpa, beban mati (DL) pada semua balok 30 kN/m’, dan beban hidup (LL) pada semua balok 7.50 kN/m’. 300 800

800 4.0

300 800

800 600

600 300

800

NO.URUT 17

4.0

800 5.0 300

300 5m

5m

Gambar 2.80 Model Portal dengan balok Non-Prismatis II.6.1 Menentukan geometri model struktur 1. Pilih satuan kN-m disudut kanan bawah. 2. Pilih menu File/New Model … atau klik tombol Pilih Tab Cartesian, kemudian isikan data seperti contoh Jumlah bentang / Number of Grid Spaces Arah X = 1 buah, Arah Y = 0 buah Arah Z = 3 buah Jarak masing-masing bentang / Grid Spasing Arah X = 10 m, Arah Y = 1 buah Arah Z = 4 m

~ Widyaloka ~

SAP2000/49

3. Pilih menu Draw/Edit Grid… lalu perbaiki grid bawah, untuk grid Z = 0 diganti dengan Z = 0.5 lalu klik Move Grid Line. 4. Pilih menu Draw/Draw Frame elemen atau klik untuk buat frame. 5. Pilih joint dukungan paling bawah, pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol





~ Widyaloka ~

SAP2000/50

II.6.3 Mendefinisikan Dimensi 1. Pilih menu Define/Frame Sections.. 2. Pada list box pilih Add/Rectangular, isikan balok B300x800, lalu klik OK, Ulangi langkah nomor 2 untuk B300x300, K400x300 dan K400x600. 3. Pada list box pilih Add/Nonprismatic, beri nama NPKOLOM pada Nonprismatic Section Definition Name, isikan sesuai dengan gambar 2.83, lalu klik OK. Ulangi langkah nomor 3 untuk NPBALOK isikan sesuai dengan gambar 2.84, lalu klik OK.

Gambar 2.83 Mendefinisikan dimensi penampang non-prismatic NPKOLOM

Gambar 2.84 Mendefinisikan dimensi penampang non-prismatic NPBALOK II.6.4 Mendefinisikan Macam Beban 1. Pilih menu Define/Static load Cases.., dan isikan sesuai dengan gambar 2.85.


~ Widyaloka ~

SAP2000/51

II.6.5 Mendefinisikan Kombinasi Beban Rencana 1. Pilih menu Define/Load Combinations… 2. Klik tombol Add New Combo 3. Untuk COMB1, pilih DL, lalu masukkan 1.2 pada Scale faktor, Klik tombol Add. Pilih LL, lalu masukkan 1.6 pada Scale faktor, klik tombol Add. Aktifkan kotak cek Use for Concrete Design karena menggunakan beban beton, setelah itu klik OK.

Gambar 2.86 Kombinasi beban

II.6.6 Menempatkan dimensi Penampang Profil 1. Pilih semua elemen balok. 2. 3. 4. 5.

Pilih menu Assign/Frame/Sections… atau Pilih NPBALOK pada Name lalu klik OK. Pilih elemen kolom, ulangi langkah 2 dan 3 untuk K400x600 dan NPKOLOM. Pilih joint dukungan paling bawah, pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol



~ Widyaloka ~

SAP2000/52

II.6.7 Menempatkan Beban Yang Bekerja. 1. Pilih frame dengan cara ‘windowing’. 2. Pilih menu Assign/Frame Static Loads…/Point and Uniform… atau Tombol Pilih DL pada Load Case Name yang mengarah ke Gravity. Isikan 30 pada Uniform Load. Ulangi langkah 1 dan 2 untuk balok biasa LL isikan 7.5.

,

Gambar 2.88 Beban merata DL dan LL II.6.8 Memeriksa Input Data Periksa lagi semua data, terutama data pembebanan sehingga semua data dipastikan benar. Gunakan fasilitas zoom Gambar 2.89 Fasilitas ZOOM II.6.9 Analisis Mekanika Teknik 1. Pilih menu Analysis/Set Options, pilih Analisis 2D pada bidang XZ. 2. Pilih menu Analyze/Run atau klik 3. Bila SAP2000 tidak memenuhi kesalahan, maka akan muncul pesan ANALYSIS COMPLETE


~ Widyaloka ~

SAP2000/53


Gambar 2.91 Model deformasi, bidang DNM

~ Widyaloka ~

SAP2000/54

II.7 Model Elemen Shell/Plat Tegangan pada elemen shell terlihat pada gambar 2.92. Sumbu 3 J4 Sisi 2

Sumbu 2

Sumbu 3

Sumbu 1

Sisi 3 J2

Sumbu 1

Sisi 2

Sumbu 2

J2

J3

J3 Sisi 4

Sisi 3

Sisi 1

J1

(a) Elemen shell Quadrilateral 4 nodal Fmin

Sisi 1

J1

(b) Elemen shell Quadrilateral 3 nodal

Fmax

Mmin Sumbu 1

J4

Sumbu 2 F22

J3

F12

J4

Sumbu 2

sudut Gaya-gaya ialah per-unit J3 panjang bidang F11

F12 J1

M12

Gaya geser dan tegangan positif bekerja pada sisi positif ke arah pemandang

J2 (c) Gaya-gaya membran

Mmax Sumbu 1

M22

sudut

M12 M11

J1

Momen ialah per-unit panjang bidang

J2

(d) Plat lentur dan Momen Puntir

Gambar 2.92 Tegangan pada elemen shell II.7.1 Tangki Air Contoh soal 2.7.1 : Sebuah tangki air dari beton bertulang seperti gambar 2.93, dengan diamater 2 m, tinggi tangki 4 m, tebal plat 15 cm. Ec = 20000 Mpa, kuat tekan beton fc = 20 Mpa, mutu baja longitudinal fy = 400 Mpa, dan mutu baja geser fy = 240 Mpa. Beban mati (DL) pada 30 kN, dan beban hidup (LL) 1.0 kN. Berat sendiri elemen masuk pada DL. Tangki beton direncanakan menggunakan code ACI 318-99, dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : • 1.2 DL + 1.6 LL

NO.URUT 18 Gambar 2.93 Model Tangki air beton II.7.1.1 Menentukan geometri model struktur 1. Pilih satuan kN-m disudut kanan bawah. 2. Pilih menu File/New Model from Template untuk menentukan Model Struktur.

~ Widyaloka ~

SAP2000/55

Gambar 2.94 Model struktur 3. Pilih model struktur ‘Cylinder’ akan muncul seperti dibawah ini, dan isikan seperti contoh Jumlah jarak lingkar = 10 Jumlah tinggi jarak = 4 Tinggi tabung = 4 Jari-jari =2 Restraints box : check ( √ ) Gridlines box : check ( √ ) Gambar 2.95 Data Geometri II.7.1.2 Mendefinisikan Jenis & Kuat bahan/material 1. Pilih menu Define/Frame Sections.., pada material pilih CONC kemudian klik Modify Show Material, E = 20 000 000 (20000 Mpa) Fy = 400 000 kN/m2 (400 Mpa) Fc = 20 000 kN/m2 (20 Mpa) Fys = 240 000 kN/m2 (240Mpa) Fcs= 20 000 kN/m2 (20 Mpa)

Gambar 2.96 Properti Data bahan beton ~ Widyaloka ~

SAP2000/56

II.7.1.3 Mendefinisikan Dimensi 1. Pilih menu Define/Shell Sections.. 2. Pada list box pilih Modify/show Section, beri nama SSCE1 pada Section Name, isikan sesuai dengan gambar 2.97, lalu klik OK.

Gambar 2.97 Mendefinisikan dimensi penampang SHELL II.7.1.4 Mendefinisikan Macam Beban 1. Pilih menu Define/Static load Cases.., dan isikan sesuai dengan gambar 2.98.


II.7.1.5 Mendefinisikan Kombinasi Beban Rencana 1. Pilih menu Define/Load Combinations… 2. Klik tombol Add New Combo 3. Untuk COMB1, pilih DL, lalu masukkan 1.2 pada Scale faktor, Klik tombol Add. Pilih LL, lalu masukkan 1.6 pada Scale faktor, klik tombol Add. Aktifkan kotak cek Use for Concrete Design karena menggunakan beban beton, setelah itu klik OK.


~ Widyaloka ~

SAP2000/57

II.7.1.6 Menempatkan dimensi Penampang Profil 1. Pilih semua elemen shell. 2. Pilih menu Assign/Shell/Sections… Pilih SSEC1 pada Name lalu klik OK.

Gambar 2.100 Menentukan profil tangki beton

II.7.1.7 Menempatkan Beban Yang Bekerja. 1. Pilih semua joint paling atas ‘windowing’. 2. Pilih menu Assign/Joint Static Loads…/Forces… atau Tombol , Pilih DL pada Load Case Name yang mengarah ke Force Global Z. Isikan 30 pada Load. Ulangi langkah 1 dan 2 untuk LL isikan 1.

Gambar 2.101 Beban terpusat DL dan LL II.7.1.8 Memeriksa Input Data Periksa lagi semua data, terutama data pembebanan sehingga semua data dipastikan benar. Gunakan fasilitas zoom Gambar 2.102 Fasilitas ZOOM II.7.1.9 Analisis Mekanika Teknik 1. Pilih menu Analysis/Set Options, pilih Analisis 2D pada bidang XY Plane. 2. Pilih menu Analyze/Run atau klik 3. Bila SAP2000 tidak memenuhi kesalahan, maka akan muncul pesan ANALYSIS COMPLETE

~ Widyaloka ~

SAP2000/58


Gambar 2.104 Resultant FMAX Diagram

~ Widyaloka ~

SAP2000/59

II.7.2 Kubah Contoh soal 2.7.2 : Sebuah kubah dari beton bertulang seperti gambar 2.105, dengan diamater 2 m, tinggi kubah 2 m, jari-jari kubah 2 m tebal plat 15 cm. Ec = 20000 Mpa, kuat tekan beton fc = 20 Mpa, mutu baja longitudinal fy = 400 Mpa, dan mutu baja geser fy = 240 Mpa. dan beban hidup (LL) 1.0 kN, dan beban angin (W) = 0.40 kN/m2. Berat sendiri elemen masuk pada DL. Kubah beton direncanakan menggunakan code ACI 318-99, dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : • 1.2 DL + 1.6 LL

NO URUT 19 Gambar 2.105 Model Tangki air beton II.7.2.1 Menentukan geometri model struktur 1. Pilih satuan kN-m disudut kanan bawah. 2. Pilih menu File/New Model from Template untuk menentukan Model Struktur.

Gambar 2.106 Model struktur 3. Pilih model struktur ‘Dome’ akan muncul seperti dibawah ini, dan isikan seperti contoh Jumlah jarak lingkar = 10 Jumlah tinggi jarak = 8 Tinggi tabung = 4 Jari-jari =2 Sudut = 90 Restraints box : check ( √ ) Gridlines box : check ( √ ) ~ Widyaloka ~

SAP2000/60

II.7.2.2 Mendefinisikan Jenis & Kuat bahan/material 1. Pilih menu Define/Frame Sections.., pada material pilih CONC kemudian klik Modify Show Material, E = 20 000 000 (20000 Mpa) Fy = 400 000 kN/m2 (400 Mpa) Fc = 20 000 kN/m2 (20 Mpa) Fys = 240 000 kN/m2 (240Mpa) Fcs= 20 000 kN/m2 (20 Mpa)

Gambar 2.107 Properti Data bahan beton II.7.2.3 Mendefinisikan Dimensi 1. Pilih menu Define/Shell Sections.. 2. Pada list box pilih Modify/show Section, beri nama SSCE1 pada Section Name, isikan sesuai dengan gambar 2.108, lalu klik OK.

Gambar 2.108 Mendefinisikan dimensi penampang SHELL

~ Widyaloka ~

SAP2000/61

II.7.2.4 Mendefinisikan Macam Beban 1. Pilih menu Define/Static load Cases.., dan isikan sesuai dengan gambar 2.109.

Gambar 2.109 Definisi jenis beban rencana II.7.2.5 Mendefinisikan Kombinasi Beban Rencana 1. Pilih menu Define/Load Combinations… 2. Klik tombol Add New Combo 3. Untuk COMB1, pilih DL, lalu masukkan 1.2 pada Scale faktor, Klik tombol Add. Pilih LL, lalu masukkan 1.6 pada Scale faktor, klik tombol Add. Aktifkan kotak cek Use for Concrete Design karena menggunakan beban beton, setelah itu klik OK.



Gambar 2.111 Menentukan profil kubah beton

~ Widyaloka ~

SAP2000/62

II.7.2.7 Menempatkan Beban Yang Bekerja. 1. Pilih semua joint kecuali joint terbawah ‘windowing’. 2. Pilih menu Assign/Joint Static Loads…/Forces… atau Tombol , Pilih LL pada Load Case Name yang mengarah ke Force Global Z. Isikan 1 pada Load. , Pilih W 3. Pilih menu Assign/Shell Static Loads…/Uniform… atau Tombol pada Load Case Name yang mengarah ke Local 3. Isikan –4.6 pada Load.

Gambar 2.112 Beban shell W

Gambar 2.113 Beban terpusat DL dan beban shell W II.7.2.8 Memeriksa Input Data Periksa lagi semua data, terutama data pembebanan sehingga semua data dipastikan benar. Gunakan fasilitas zoom Gambar 2.114 Fasilitas ZOOM II.7.2.9 Analisis Mekanika Teknik 1. Pilih menu Analysis/Set Options, pilih Analisis 2D pada bidang XY Plane. 2. Pilih menu Analyze/Run atau klik 3. Bila SAP2000 tidak memenuhi kesalahan, maka akan muncul pesan ANALYSIS COMPLETE

~ Widyaloka ~

SAP2000/63


Gambar 2.116 Lendutan dan Resultant FMAX Diagram

~ Widyaloka ~

SAP2000/64

II.7.3 Plat Lantai Contoh soal 2.7.3 : Sebuah plat lantai dari beton bertulang seperti gambar 2.117, bentang memanjang dan memendek adalah 8 m. Tebal plat 12 cm. Ec = 20000 Mpa, kuat tekan beton fc = 20 Mpa, mutu baja longitudinal fy = 400 Mpa, dan mutu baja geser fy = 240 Mpa. dan beban mati (DL) 1.0 kN/m2, dan beban hidup (LL) = 5 kN/m2. Berat sendiri elemen masuk pada DL. Plat lantai beton direncanakan menggunakan code ACI 318-99, dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : • 1.2 DL + 1.6 LL

NO.URUT 20

Gambar 2.117 Model Tangki air beton II.7.3.1 Menentukan geometri model struktur 1. Pilih satuan kN-m disudut kanan bawah. 2. Pilih menu File/New Model from Template untuk menentukan Model Struktur.

Gambar 2.118 Model struktur 3. Pilih model struktur ‘Floor’ akan muncul seperti dibawah ini, dan isikan seperti contoh Jumlah plat X dan Y =1 Jumlah bentang plat X dan Y =8 Panjang bentang tulangan tengah X dan Y =4 Restraints box : check ( √ ) Gridlines box : check ( √ ) ~ Widyaloka ~

SAP2000/65

II.7.3.2 Mendefinisikan Jenis & Kuat bahan/material 1. Pilih menu Define/Frame Sections.., pada material pilih CONC kemudian klik Modify Show Material, E = 20 000 000 (20000 Mpa) Fy = 400 000 kN/m2 (400 Mpa) Fc = 20 000 kN/m2 (20 Mpa) Fys = 240 000 kN/m2 (240Mpa) Fcs= 20 000 kN/m2 (20 Mpa)


~ Widyaloka ~

SAP2000/66


Gambar 2.121 Definisi jenis beban rencana II.7.3.5 Mendefinisikan Kombinasi Beban Rencana 1. Pilih menu Define/Load Combinations… 2. Klik tombol Add New Combo 3. Untuk COMB1, pilih DL, lalu masukkan 1.2 pada Scale faktor, Klik tombol Add. Pilih LL, lalu masukkan 1.6 pada Scale faktor, klik tombol Add. Aktifkan kotak cek Use for Concrete Design karena menggunakan beban beton, setelah itu klik OK.


~ Widyaloka ~

SAP2000/67


Gambar 2.123 Menentukan profil plat beton

II.7.3.7 Menempatkan Beban Yang Bekerja. 1. Pilih semua elemen dengan ‘windowing’. 2. Pilih menu Assign/Shell Static Loads…/Uniform… atau Tombol , Pilih DL pada Load Case Name yang mengarah ke Local 3. Isikan 1 pada Load. Ulangi langkah 1 dan 2 Pilih LL pada Load Case Name yang mengarah ke Local 3. Isikan 5 pada Load

Gambar 2.124 Beban shell DL

Gambar 2.125 Beban shell DL dan beban shell LL ~ Widyaloka ~

SAP2000/68

II.7.3.8 Memeriksa Input Data Periksa lagi semua data, terutama data pembebanan sehingga semua data dipastikan benar. Gunakan fasilitas zoom Gambar 2.126 Fasilitas ZOOM II.7.3.9 Analisis Mekanika Teknik 1. Pilih menu Analysis/Set Options, pilih Analisis 2D pada bidang XY Plane. 2. Pilih menu Analyze/Run atau klik 3. Bila SAP2000 tidak memenuhi kesalahan, maka akan muncul pesan ANALYSIS COMPLETE


Gambar 2.128 Lendutan dan Resultant M11 & M22 Diagram

~ Widyaloka ~

SAP2000/69

II.7.4 Tangga Contoh soal 2.7.4 : Sebuah plat tangga dari beton bertulang seperti gambar 2.129. Tebal plat 15 cm. Ec = 20000 Mpa, kuat tekan beton fc = 20 Mpa, mutu baja longitudinal fy = 400 Mpa, dan mutu baja geser fy = 240 Mpa. dan beban mati (DL) untuk bordes dan anak tangga 3 kN/m2. Beban hidup (LL) untuk anak tangga = 2 kN/m2 dan untuk bordes 2.5 kN/m2 Berat sendiri elemen masuk pada DL. Plat lantai beton direncanakan menggunakan code ACI 318-99, dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : • 1.2 DL + 1.6 LL

NOMOR URUT 21

Gambar 2.129 Model Tangga II.7.4.1 Menentukan geometri model struktur 1. Pilih satuan kN-m disudut kanan bawah. 2. Pilih menu File/New Model … atau klik tombol Pilih Tab Cartesian, kemudian isikan data seperti contoh Jumlah bentang / Number of Grid Spaces Arah X = 12 buah, Arah Y = 2 buah Arah Z = 2 buah Jarak masing-masing bentang / Grid Spasing Arah X = 2 m, Arah Y = 2 m Arah Z = 2 m 3. Pilih menu Draw/Add Special Joint atau klik untuk membuat titik joint. Anda juga memasukkan input data dari SPREADSHEET dengan cara : a. Tulis data pada spreadsheet lihat gambar 2.130 b. Blok data tersebut, pilih menu Edit/Copy c. Masuk ke program SAP2000, lalu Edit/Paste…Delta X-Y-Z = 0.

~ Widyaloka ~

SAP2000/70

Gambar 2.130 Input data pada spreadsheet

4. Pilih menu Draw/Draw Frame elemen atau klik

untuk buat frame.

5. Pilih elemen shell dengan , lalu bagilah menjadi beberapa shell, pilih menu Edit/Mesh Shells… isilah Mesh into 2 By 2 untuk shell bordes. Ulangi langkah 5 isilah Mesh into 4 By 2 untuk shell tangga. 6. Pilih joint dukungan paling bawah dan paing atas , pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol


Gambar 2.131 Geometri Struktur II.7.4.2 Mendefinisikan Jenis & Kuat bahan/material 1. Pilih menu Define/Frame Sections.., pada material pilih CONC kemudian klik Modify Show Material, E = 20 000 000 (20000 Mpa) Fy = 400 000 kN/m2 (400 Mpa) Fc = 20 000 kN/m2 (20 Mpa) Fys = 240 000 kN/m2 (240Mpa) Fcs= 20 000 kN/m2 (20 Mpa)

~ Widyaloka ~

SAP2000/71




~ Widyaloka ~

SAP2000/72

II.7.4.5 Mendefinisikan Kombinasi Beban Rencana 1. Pilih menu Define/Load Combinations… 2. Klik tombol Add New Combo 3. Untuk COMB1, pilih DL, lalu masukkan 1.2 pada Scale faktor, Klik tombol Add. Pilih LL, lalu masukkan 1.6 pada Scale faktor, klik tombol Add. Aktifkan kotak cek Use for Concrete Design karena menggunakan beban beton, setelah itu klik OK.


II.4.6 Menempatkan dimensi Penampang Profil 1. Pilih semua elemen shell. 2. Pilih menu Assign/Shell/Sections… Pilih SSEC1 pada Name lalu klik OK.

Gambar 2.136 Menentukan profil plat beton II.7..7 Menempatkan Beban Yang Bekerja. 1. Pilih semua elemen shell dengan ‘windowing’. , Pilih DL 2. Pilih menu Assign/Shell Static Loads…/Uniform… atau Tombol pada Load Case Name yang mengarah ke Local 3. Isikan -3 pada Load. 3. Ulangi langkah 1 untuk anak tangga dan 2 Pilih LL pada Load Case Name yang mengarah ke Local 3. Isikan -2 pada Load

~ Widyaloka ~

SAP2000/73

4. Ulangi langkah 1 untuk anak bordes dan 2 Pilih LL pada Load Case Name yang mengarah ke Local 3. Isikan –2.5 pada Load

Gambar 2.137 Beban shell DL dan beban shell LL II.7.4.8 Memeriksa Input Data Periksa lagi semua data, terutama data pembebanan sehingga semua data dipastikan benar. Gunakan fasilitas zoom Gambar 2.138 Fasilitas ZOOM II.7.43.9 Analisis Mekanika Teknik 1. Pilih menu Analysis/Set Options, pilih Analisis 2D pada bidang XY Plane. 2. Pilih menu Analyze/Run atau klik 3. Bila SAP2000 tidak memenuhi kesalahan, maka akan muncul pesan ANALYSIS COMPLETE


~ Widyaloka ~

SAP2000/74


Gambar 2.140 Lendutan dan Resultant M11 & M22 Diagram

~ Widyaloka ~

SAP2000/75

III. STRUKTUR DENGAN BEBAN DINAMIK Ada beberapa cara SAP2000 menganalisis respon struktur akibat gempa, antara lain : 1. Analisis Statik Ekwivalen, adalah pendekatan yang meniru pengaruh statik dari gempa. 2. Analisis Eigenvector, menggunakan getaran bebas tak teredam. 3. Analisis Ritz-vector, menggunakan getaran bebas alami. 4. Analisis Respon spectrum (spec), menggunakan respon pada beberapa tempat sekitar bangunan. 5. Analisis respon riwayat waktu (Time), menggunakan respon pada gempa terbesar di dunia. Menurut peraturan gempa di Indonesia, ada dua cara analisis dinamik, yaitu :

III.1 Analisis Ragam Spectrum Respon (SPEC) Cara ini merupakan cara yang paling sederhana yaitu dengan melihat pembagian wilayah gempa untuk Indonesia, ada 6 pembagian wilayah. bangunan

Y S1

S2

S1 // Sb Y S2 // Sb X Sz // Sb Z

Sz sudut (A) X

Z

Gambar 3.1 Grafik gerak tanah untuk analisis dinamik Untuk di Indonesia sudut A = 0o, dimana : A = sudut Eksitasi S = faktor skala percepatan ( 9 m/dt2 ) D = damping ratio struktur / peredaran tanah ( 10% = 0.1 )

0.2

0.2 wilayah 3

0.1 0.07 0.05

wilayah 4

0.1 0.035 0.025 1.0

1.0

2.0

3.0

0.05 0.03 1.0

1.0

2.0

0.025 0.015 3.0

Struktur di atas tanah keras Struktur di atas tanah lunak

Gambar 3.2 Koefisien gempah wilayah 3 dan wilayh 4 ~ Widyaloka ~

SAP2000/76

Data response spectrum yang disediakan oleh SAP2000 diantaranya ialah UBC94S1, UBC94S2, UBC94S3. Apabila diinginkan menggunakan data response spectrum yang lain, peserta dapat menuliskan sendiri datanya sesuai dengan yang dibutuhkan atau mengimport dari file.

III.2 Analisis Respon Riwayat Waktu (TIMEH) Analisis respon riwayat hidup dengan melihat hasil pencatatan diberbagai tempat, 4 tempat yaitu EI Centro, Taft, Almedo Park dan Aomori. Untuk data Waktu riwayat hidup, SAP2000 telah menyediakan data gempa Electro tahun 1940.

III.3 Massa Pada analisis dinamik, massa dari struktur digunakan untuk menghitung gaya-gaya inersia. Untuk perhitungan massa bangunan menggunakan metode Triburtery Area. Ada 2 konsep perhitungan massa yaitu : 1. Konsep satu massa, beban massa bangunan dihitung per lantai. 2. Konsep setengah massa, beban massa bangunan dihitung per joint. Untuk beban massa bangunan lantai dasar tidak perlu diadakan perhitungan. Data-data yang dipergunakan gaya dinamis, antara lain : 1. Massa struktur, digunakan rumus beban bangunan dibagi dengan beban gravitasi (9.81 m/dt2). 2. Massa puntir, hanya digunakan analisis 3D. 3. Pusat massa. Untuk menghitung momen inersia massa dapat digunakan rumus-rumus yang diberikan pada tabel 3.1. Tabel 3.1 Rumus untuk menghitung momen inersia massa Bentuk pada bidang

Diapragma segi-empat, dengan massa merata per-unit luas Massa total diapragma = M (atau W/g)

d pusat massa (pm)

b Y

pusat massa

Diapragma segi-tiga, dengan massa merata perunit luas Massa total diapragma = M (atau W/g)

X

Diapragma lingkaran, dengan massa merata perunit luas Massa total diapragma = m (atau W/g)

d pusat massa

Y pusat massa X

~ Widyaloka ~

Momen Inersia Massa terhadap sumbu vertikal (normal bidang gambar) melalui pusat massa

Diapragma umum, dengan massa merata per-unit luas Massa total diapragma = M (atau W/g) Luas diapragma = A Momen Inersia luasan terhapad sumbu X = Ix Momen Inersia luasan terhapad sumbu Y = Iy

Rumus

MMI pm =

M (b 2 + d 2 12

Gunakan rumus umum

MMI pm =

MMI pm =

Md 2 8

M ( Ix + Iy ) A

SAP2000/77

pusat massa

D

Diapragma garis, dengan massa merata per-unit panjang Massa total diapragma = M (atau W/g)

d

0

MMI pm =

Sumbu transformasi massa : Jika massa verupa titik, dengan MMIo = 0

pusat massa

Md 2 12

MMI pm = MMIo + MD

2

III.4 Model Portal Baja 2 Dimensi Contoh soal 3.4 : Portal dengan beban tiap lantai dan beban lateral statik seperti gambar 3.3 unit kN-m. Elemen kolom menggunakan profil W14x99 dan elemen balok menggunakan profil W24x146. Berat sendiri masuk pada load case DL, tegangan minimum fy = 240 Mpa. Massa tiap lantai besarnya 70 kN detik-detik/m, besar gaya gravitasi dianggap 9.81 m/detik2. Portal direncanakan dengan beban dinamik, datanya diambil dari response spectrum UBC94S2 dan time history gempa Elcentro. LL = 25 kN DL = 50 kN LL DL

80 kN

LL = 25 kN DL = 50 kN

LL DL

LL DL

LL DL

3m 3m 3m 3m 3m 3m

LL = 10 kN/m DL = 20 kN/m

4.0 m 75 kN

4.0 m 62.5 kN

4.0 m 50 kN

4.0 m

NOMOR URUT 22

37.5 kN

4.0 m 25 kN

4.0 m 12.5 kN

4.5 m

9m 9m Gambar 3.3 Model Portal baja 2 Dimensi III.4.1 Menentukan geometri model struktur 1. Pilih satuan kN-m disudut kanan bawah. 2. Pilih menu File/New Model from Template untuk menentukan Model Struktur.

~ Widyaloka ~

SAP2000/78

Gambar 2.2 Model struktur 3. Pilih model struktur ‘Slope Truss’ akan muncul seperti dibawah ini, dan isikan seperti contoh Jumlah lantai =7 Jumlah bentang =2 Ketinggian lantai =4 Panjang bentang =9 Restraints box : check ( √ ) Gridlines box : check ( √ ) Gambar 3.4 Data Geometri 4. Pilih menu Draw/Edit Grid… lalu perbaiki grid bawah, untuk grid Z = 0 diganti dengan Z = 0.5 lalu klik Move Grid Line. III.4.2 Mendefinisikan Jenis & Kuat bahan/material Pada contoh ini digunakan material siku ganda (2L) yang diambil dari SAP2000 ialah SECTION.PRO yang tersimpan dalam directory SAP2000. 1. Pilih menu Define/Frame Sections.., pada material pilih STEEL kemudian klik Modify Show Material

Gambar 3.5 Pilihan untuk jenis bahan

~ Widyaloka ~

SAP2000/79

2. Isian seperti contoh dibawah Fy = 240 Mpa/ 240 000 kN/m2

Gambar 3.5 Properti Data bahan baja III.4.3 Mendefinisikan Dimensi 1. Pilih menu Define/Frame Sections.. • Mengimpor dari data yang disediakan oleh SAP2000 di file SECTION.PRO 2. Pada list box Double Angle Klik ganda pada W14X99 untuk kolom, lalu klik OK

Gambar 3.6 Mendefinisikan dimensi penampang

3. Ulangi langkah nomor 1 dan 2 untuk balok W24x146 III.4.4 Mendefinisikan Macam Beban 1. Pilih menu Define/Static load Cases.., dan isikan sesuai dengan gambar 2.7 Beban DL , Type DEAD, Pengali berat sendiri 1 Beban LL , Type LIVE, Pengali berat sendiri 0 Beban E , Type QUAKE, Pengali berat sendiri 0


~ Widyaloka ~

SAP2000/80

III.4.5 Menempatkan dimensi Penampang Profil 1. Pilih semua elemen balok dengan tombol. 1. 2. 3. 5.

Pilih menu Assign/Frame/Sections… atau Pilih W24x146 pada Name lalu klik OK. Pilih semua elemen kolom, ulangi langkah 2 dan 3 untuk W14x99 Pilih joint dukungan paling bawah, pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol


Gambar 3.8 Penampang elemen yang di Assign III.4.6 Menempatkan Beban Yang Bekerja III.4.6.1 Menentukan beban elemen DL dan LL 1. Pilih semua elemen balok, lalu pilih menu Assign/Frame Static Loads…/Point

and Uniform… atau Tombol , Pilih DL pada Load Case Name yang mengarah ke Gravity. Isikan 20 pada Uniform Load. Ulangi langkah 1 dan 4 untuk balok biasa LL isikan 10.

~ Widyaloka ~

SAP2000/81

III.4.6.2 Menentukan beban gempa STATIK 1. Pilih joint pada tingkat 1 paling kiri. 2. Pilih menu Assign/Joint Static Loads…/Forces… atau tombol 3. Pilih E pada Load Case Name kemudian isikan 12.5 (12.5 kN) pada gaya yang mengarah ke Force Global X. 4. Ulangi langkah 1 s.d 3 untuk E 25 kN, 37.5 kN, 50 kN, 62.5 kN, 75 kN, 80 kN. III.4.6.3 Menentukan beban gempa dinamik RAGAM SPECTRUM RESPONS III.4.6.3.1 Menempatkan Diapragma dan Massa Translasi Lantai Pada perhitungan ini menggunakan konsep satu massa sehingga massa bangunan dihitung per lantai, langkah-langkahnya sebagai berikut : 1. Pilih semua joint pada tingkat 1. 2. Pilih menu Assign/Joint/Constarints…, pilih Add Diaphragm, beri nama DIAPH1 untuk tingkat 1, pada Constraints Axis pilih Z Azis, hal inin menunjukkan bahwa arah diapragma tegak lurus dengan sumbu Z, klik OK. 3. Ulangi langkah 1 dan 2, untuk tingkat 2 s.d tingkat 7.

Gambar 3.9 Menentukan diapragma tingkat 1 4. Pilih semua joint paling kiri dari tingkat 1 s.d 7, pilih menu Assign/Joint/Masses…, isikan massa lantai pada arah lokal 1 dengan 70, yang pada model ini ilah arah X.

~ Widyaloka ~

SAP2000/82

Gambar 3.10 Menentukan massa lantai

III.4.6.3.2 Menentukan Response Spectrum 1. Pilih menu Define/Response Spectrum Case, klik pada ADD NEW SPECTRA, isikan pada Spectrume Case Name dengan UBC94S2, isikan Damping dengan 0.05 (rasio redaman 5%), pilih UBC94S2 untuk arau U1 dan Scale Factor 9.81 m/detik2. seperti gambar 3.11.

Gambar 3.11 Respon spectrum UBC94S2

III.4.6.4 Menentukan beban gempa dinamik TIME HISTORY Pada model ini akan dibebani dengan Time History yang diambil dari gempa Elcentro 1940 arah N-S. File ELCENTRO terdapat directory EXAMPLE pada SAP2000. 1. Pilih menu Define/Time History Functions. Klik Add Function From File, klik open file dan pilih file ELCENTRO dari directory EXAMPLE. 2. Ubah nama fungsi dengan ELCENTRO, isikan 3 pada Number of Point per Line (Format Elcentro terdiri 3 kolom), pilih Time and Function Value.

Gambar 3.12 Menentukan gempa Elcentro

~ Widyaloka ~

SAP2000/83

3. Pilih menu Define/Time History Case. Klik Add New History, isikan pada History Case Name dengan nama ELCENTRO, isilah sesuai dengan gambar 3.13.

Gambar 3.13 Time History Case Data III.4.7 Memeriksa Input Data Periksa lagi semua data, terutama data pembebanan sehingga semua data dipastikan benar. Gunakan fasilitas zoom Gambar 3.14 Fasilitas ZOOM III.4.8 Analisis Mekanika Teknik 1. Pilih menu Analysis/Set Options, pilih Analisis 2D pada bidang XZ. Pilih Set Dynamic Parameter, isikan 7 (karena tujuh lantai) pada Number of Modes.

Gambar 3.15 Analysis Options dan Parameter analisis dinamik

~ Widyaloka ~

SAP2000/84

2. Pilih menu Analyze/Run atau klik 3. Bila SAP2000 tidak memenuhi kesalahan, maka akan muncul pesan ANALYSIS COMPLETE 4. Kita dapat melihat hasil dari analisis dengan meng-klik salah satu icon berikut.

Untuk mencetak hasil output dalam secara lengkap gunakan menu: • Pilih menu File/Print Output Table… III.4.9 Desain/Check Struktur 1. Pilih menu Option/Preferences…, klik Tab Steel, pilih AISC-ASD89 pada box Steel Design code 2. Pilih menu Design/Steel Design 3. Pilih menu Design/Start Design/Check of Structure

~ Widyaloka ~

SAP2000/85

III.5 Model Frame Beton 3 Dimensi Contoh soal 3.5 : Portal beton 3 dimensi dengan elemen kolom dan balok seperti gambar 3.16 unit kN-m. Semua bahan dari beton bertulang dengan Modulus elastis E = 20 000 000 kN/m2, kuat tekan beton fc = 20 Mpa, fy = 400 Mpa, dan fys = 240 Mpa. Semua ukuran kolom 300 x 600 m dengan sumbu lokal 3 sejajar sumbu X. Ukuran balok seperti gambar 3.16. Berat sendiri masuk pada load case DL. Beban balok memanjang berupa beban segitiga, dan beban balok memendek berupa beban trapesium. Pada lantai 2 beban gempa statik arah X dan Y 17.64 kN, dan pada lantai 3 beban gempa statik arah X dan Y 35.28 kN. Koordinat pusat lantai 2 dan 3 untuk X = 0, Y = 0, dan Z mengikuti tinggi lantainya. Massa tiap lantai besarnya 25.69 kN detik-detik/m dan inersia massa besarnya 279.84 kN detik-detik/m, besar gaya gravitasi dianggap 9.81 m/detik2. Portal direncanakan dengan beban dinamik, datanya diambil dari response spectrum yang diambil dari Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung Wilayah 3. Data tersebut ditunjukkan seperti pada tabel 3.2. Waktu (detik) 0 1 2 3

Koefisien 0.07 0.07 0.035 0.035

Tabel 3.2 Data koefisien gempa dasar wilayah 3 pada tanah lunak LL = 7.5 kN DL = 8.75 kN

LL = 7.5 kN DL = 8.75 kN 25 2. 5 1.7

T30X60 T2

40 0X

4.0 m

T30X60 40 0X T2

0 T2

T30X60

0 X4

K30X60

K30X60

0 X4 20

40 0X T2 T30X60

K30X60

T

40 0X

K30X60

T2

NOMOR URUT 23

4.5 m

X

Z

Y

global

4m

7m 2020

1000

120

120 600

400

BALOK T30X60

BALOK T20X40

300

200

Gambar 3.16 Model Portal beton 3 Dimensi ~ Widyaloka ~

SAP2000/86

III.5.1 Menentukan geometri model struktur 1. Pilih satuan kN-m disudut kanan bawah. 2. Pilih menu File/New Model from Template untuk menentukan Model Struktur.

Gambar 3.17 Model struktur 3. Pilih model struktur ‘Space Frame’ akan muncul seperti dibawah ini, dan isikan seperti contoh Jumlah lantai =2 Jumlah bentang X =2 Jumlah bentang Y =1 Ketinggian lantai =4 Panjang bentang X = 3.5 Panjang bentang Y = 4 Restraints box : check ( √ ) Gridlines box : check ( √ ) Gambar 3.18 Data Geometri 4. Hilangkan elemen kolom tengah. Pilih elemen kolom tengah , lalu tekan tombol DEL. II.5.2 Mendefinisikan Jenis & Kuat bahan/material 1. Pilih menu Define/Frame Sections.., pada material pilih CONC kemudian klik Modify Show Material, E = 20 000 000 (20000 Mpa) Fy = 400 000 kN/m2 (400 Mpa) Fc = 20 000 kN/m2 (20 Mpa) Fys = 240 000 kN/m2 (240Mpa) Fcs= 15 000 kN/m2 (15 Mpa)


~ Widyaloka ~

SAP2000/87

III.5.3 Mendefinisikan Dimensi 1. Pilih menu Define/Frame Sections.. 2. Klik ganda Add Tee, untuk menambahkan K30x60, T20x40, dan T30x60

Gambar 3.20 Mendefinisikan dimensi penampang balok T

III.5.4 Mendefinisikan Macam Beban 1. Pilih menu Define/Static load Cases.., dan isikan sesuai dengan gambar 2.1 Beban DL , Type DEAD, Pengali berat sendiri 1 Beban LL , Type LIVE, Pengali berat sendiri 0 Beban E , Type QUAKE, Pengali berat sendiri 0

Gambar 3.21 Definisi jenis beban rencana III.5.5 Menempatkan dimensi Penampang Profil 1. Pilih elemen balok memanjang dengan tombol. untuk naik turunkan grid. 2. 3. 4. 5.

, gunakan tombol

Pilih menu Assign/Frame/Sections… atau Pilih T30x60 pada Name lalu klik OK. Ulangi langkah 1 s.d 3 untuk T20x40 dan K30x60. Pilih joint dukungan paling bawah, pilih menu Assign/Join/Restraints… atau tombol


Gambar 3.22 Penampang elemen yang di Assign

~ Widyaloka ~

SAP2000/88

III.5.6 Menempatkan Beban Yang Bekerja III.5.6.1 Menentukan beban elemen DL dan LL 1. Pilih semua elemen batang memendek lantai 2 dan 3 tombol. . 2. Pilih menu Assign/Frame Static Loads…/Trapezoidal… , Pilih DL pada Load Case Name yang mengarah ke Gravity. Dengan jarak trapesium 0, 1.75, 2.25, 4 dengan beban 8.75 kN/m2 Ulangi langkah 1 dan 3 untuk bentuk beban trapesium lain.

Gambar 3.33 Beban trapesium dan segtiga beban DL III.5.6.2 Menentukan beban gempa STATIK 1. Buat joint titik pusat massa untuk beban statik ditengah bangunan lantai 2 dengan tombol , lalu perbaiki posisi grid X=0 Y=0 dengan klik kanan mouse. Ulangi untuk lantai 3. 2. Pilih joint pusat massa pada tingkat 2, gunakan tombol 3. Pilih menu Assign/Joint Static Loads…/Forces… atau tombol 4. Pilih E pada Load Case Name kemudian isikan 17.64 (17.64 kN) pada gaya yang mengarah ke Force Global X dan Force Global Y. 5. Ulangi langkah 2 s.d 4 untuk lantai 3 Ex = Ey = 35.28 kN.

Gambar 3.34 Menentukan beban gempa statik lantai tingkat 2 ~ Widyaloka ~

SAP2000/89

III.5.6.3 Menentukan beban gempa dinamik RAGAM SPECTRUM RESPONS III.5.6.3.1 Menempatkan Diapragma dan Massa Translasi Lantai Pada perhitungan ini menggunakan konsep satu massa sehingga massa bangunan dihitung per lantai, langkah-langkahnya sebagai berikut : 1. Pilih semua joint pada tingkat 2. 2. Pilih menu Assign/Joint/Constarints…, pilih Add Diaphragm, beri nama DIAPH1 untuk tingkat 2, pada Constraints Axis pilih Z Azis, hal inin menunjukkan bahwa arah diapragma tegak lurus dengan sumbu Z, klik OK. 3. Ulangi langkah 1 dan 2, untuk tingkat 3.

Gambar 3.35 Menentukan diapragma tingkat 1 4. Pilih joint pusat massa lantai 2, pilih menu Assign/Joint/Masses…, isikan massa lantai pada arah lokal 1 dan lokal 2 dengan 25.69, yang pada model ini ilah arah X.

Gambar 3.36 Menentukan massa lantai III.5.6.3.2 Menentukan Response Spectrum 1. Pilih menu Define/Response Spectrum Functions…, klik pada ADD NEW FUNCTION, isikan pada Function Name dengan PPKGURG, isikan seperti gambar 3.37, untuk wilayah 3. 2. Pilih menu Define/Response Spectrum Case…, klik pada ADD NEW SPECTRA, isikan pada Spectrume Case Name dengan PPKGURG, isikan seperti gambar 3.38, untuk wilayah 3.

~ Widyaloka ~

SAP2000/90

Gambar 3.37 Fungsi Respon spectrum PPKGURG

Gambar 3.38 Respon spectrum PPKGURG III.5.7 Memeriksa Input Data Periksa lagi semua data, terutama data pembebanan sehingga semua data dipastikan benar. Gunakan fasilitas zoom Gambar 3.39 Fasilitas ZOOM III.5.8 Analisis Mekanika Teknik 1. Pilih menu Analysis/Set Options, pilih Analisis 2D pada space frame. Pilih Set Dynamic Parameter, isikan 7 (karena tujuh lantai) pada Number of Modes.

~ Widyaloka ~

SAP2000/91

2. Pilih menu Analyze/Run atau klik 3. Bila SAP2000 tidak memenuhi kesalahan, maka akan muncul pesan ANALYSIS COMPLETE 4. Kita dapat melihat hasil dari analisis dengan meng-klik salah satu icon berikut.

Untuk mencetak hasil output dalam secara lengkap gunakan menu: • Pilih menu File/Print Output Table…

~ Widyaloka ~

SAP2000/92

SOAL-SOAL LATIHAN SOAL 1 : Sebuah truss sperti pada gambar 1. Berat sendiri masuk pada load case DL, tegangan minimum fy = 240 Mpa.

4.5 m

DL = 30 kN DL LL = 200 kN LL

3 x 3.5 m (a) Model truss 2D

5'

3/8' 5'

4'

3/4'

3/8' 4'

1/2' 5'

4'

(b) Potongan batang atas dan diagonal

(c) Potongan batang bawah

Gambar 1 Model Sloped Truss 2 Dimensi SOAL 2 : Pada bagian ini dibahas model kuda-kuda truss dari profil baja 2L seperti gambar 2 Berat sendiri truss tidak masuk pada DL. Kuda-kuda direncanakan menggunakan code AISC-LRFD dengan mutu baja dengan tegangan leleh fy = 240 Mpa, dan kombinasi pembebanan sebagai berikut : • 1.4 DL • 1.2 DL + 1.6 LL • 1.2 DL + 0.5 LL + 0.8 W • 1.2 DL + 0.5 LL - 0.8 W P2

60

8 60

P2

6

P2

60

P1

P2 W3

W2

W2

P2 P2

W4

P1

W4 W4

W2

(b) Batang atas dan bawah

P2

3m

W5

W1

4 x 1.5 = 6 m

4 x 1.5 = 6 m

(a) Kuda-kuda truss baja 50

P1 : DL = 7.00 kN P2 : DL = 12.50 kN LL = 1.00 kN LL = 1.50 kN

8 50

5 50 (c) Batang diagonal dan vertikal

W1 : V = 0.750 kN W2 : V = 1.500 kN H = 2.500 kN H = 1.250 kN W3 : V = 0.400 kN W4 : V = 0.750 kN H = 1.250 kN H = 1.875 kN W5 : V = 0.350 kN H = 0.625 kN

Gambar 2 Model kuda-kuda baja Truss 2D ~ Widyaloka ~

SAP2000/93

SOAL 3 : Sebuah Gable Frame 2 dimensi bahan dari baja seperti gambar 3. Berat sendiri profil masuk pada DL. Kuda-kuda direncanakan menggunakan code AISC-LRFD dengan mutu baja dengan tegangan leleh fy = 240 Mpa, dan kombinasi pembebanan sebagai berikut : • 1.4 DL • 1.2 DL + 1.6 LL • 1.2 DL + 0.5 LL + 0.8 W WLL = 1 kN/m' • 1.2 DL + 0.5 LL - 0.8 W WDL = 7 kN/m'

2.5 m

P WAT = 1.0 kN/m'

WAI = 0.5 kN/m' 175

200 13

11 7

5.5 m

PLL = 2 kN PDL = 8 kN

8

350

400

11

13

Profil KOLOM

Profil BALOK

8m

8m

Gambar 3 Model Gable Frame 2D SOAL 4 : Sebuah Portal Beton 2 dimensi seperti gambar 4, unit dalam kN-m, modulus elastis beton Ec = 2.104 Mpa. Elemen kolom digunakan penampang 250x500, elemen balok lantai dan atap digunakan penampang T seperti gambar 4. Berat sendiri elemen masuk pada DL. Portal direncanakan menggunakan code ACI 318-99 dengan mutu beton fc = 20 Mpa, mutu baja longitudinal fy = 400 Mpa, dan mutu baja geser fy = 240 Mpa, dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : • 1.2 DL + 1.6 LL • 1.2 DL + 0.6 LL + 1.05 E • 1.2 DL + 0.6 LL - 1.05 E LL = 5 kN/m DL = 15 kN +7.0

25 kN LL = 20 kN DL = 50 kN

LL = 10 kN/m DL = 20 kN

LL = 5 kN/m 3.0 m DL = 15 kN +4.0

10 kN 500 120

Gambar 4 Model Portal Beton 2D

500

250 BALOK LANTAI 5.5 m

~ Widyaloka ~

400 120

400

4.0 m

200 BALOK ATAP 6.0 m

SAP2000/94

SOAL 5 : Portal dengan beban tiap lantai dan beban lateral statik seperti gambar 3.3 unit kN-m. Elemen kolom menggunakan profil W14x99 dan elemen balok menggunakan profil W24x146. Berat sendiri masuk pada load case DL, tegangan minimum fy = 240 Mpa. Massa tiap lantai besarnya 75 kN detik-detik/m, besar gaya gravitasi dianggap 9.81 m/detik2. Portal direncanakan dengan beban dinamik, datanya diambil dari response spectrum UBC94S2 dan time history gempa Elcentro. LL = 25 kN DL = 50 kN

LL = 25 kN DL = 50 kN

LL DL

3m

80 kN

3m

3m

3m

LL DL

LL DL

3m

3m

LL = 10 kN/m DL = 20 kN/m

4.0 m

75 kN

4.0 m

62.5 kN

4.0 m

50 kN

4.0 m

37.5 kN

4.0 m

25 kN

4.0 m

12.5 kN

4.5 m 1.5m

9m

9m

1.5m

Gambar 5 Model Portal baja 2 Dimensi SOAL 6 : Model portal pada gambar 6, semua balok adalah elemen non-prismatis dengan. Berat sendiri masuk pada load case DL, tegangan minimum fy = 240 Mpa, beban mati (DL) pada semua balok 25 kN/m’, dan beban hidup (LL) pada semua balok 7 kN/m’. WF900.300.18.34 WF300.300.11.17

4.0 m

WF900.300.18.34 WF300.300.11.17 WF300. 2 m 300.11.1 7

6m

2m WF300. 300.11. 17

5.0 m

5m 5m Gambar 6 Portal dengan Balok non Prismatis

~ Widyaloka ~

SAP2000/i

SOAL 7 : Portal beton 3 dimensi dengan elemen kolom dan balok seperti gambar 7 unit kN-m. Semua bahan dari beton bertulang dengan Modulus elastis E = 20 000 000 kN/m2, kuat tekan beton fc = 20 Mpa, fy = 400 Mpa, dan fys = 240 Mpa. Semua ukuran kolom 300 x 600 m dengan sumbu lokal 3 sejajar sumbu X. Ukuran balok seperti gambar 7. Berat sendiri masuk pada load case DL. Beban balok memanjang berupa beban segitiga, dan beban balok memendek berupa beban trapesium. Pada lantai 2 beban gempa statik arah X dan Y 17.64 kN, dan pada lantai 3 beban gempa statik arah X dan Y 35.28 kN. Koordinat pusat lantai 2 dan 3 untuk X = 0, Y = 0, dan Z mengikuti tinggi lantainya. Massa tiap lantai besarnya 25.69 kN detik-detik/m dan inersia massa besarnya 279.84 kN detik-detik/m, besar gaya gravitasi dianggap 9.81 m/detik2. Portal direncanakan dengan beban dinamik, datanya diambil dari response spectrum yang diambil dari Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung Wilayah 3. Data tersebut ditunjukkan seperti pada tabel 1. Waktu (detik) 0 1 2 3

Koefisien 0.07 0.07 0.035 0.035

Tabel 1 Data koefisien gempa dasar wilayah 3 pada tanah lunak LL = 7.5 kN DL = 8.75 kN

LL = 7.5 kN DL = 8.75 kN 2.25

T30X60

1.75 T20X40

T30X60 T20X40 K3 0X 60 K3 0X 60

T20X40 K3 0X 60 T30X60 K3 0X 60

T20X40 T30X60

T20X40 4.0 m

T30X60 T20X40

T20X40 T30X60

K3 0X 60

K3 0X 60

4.5 m

Z

X

Y

global

4m

7m 2020

1000

120

120 600

400

300

200

BALOK T30X60

BALOK T20X40

Gambar 7 Model Portal beton 3 Dimensi

~ Widyaloka ~

SAP2000/ii

SILABUS SAP 2000 Pertemuan Waktu

: 12 x pertemuan : 120 jam @ 100 menit

Pertemuan ke 1 I.

II. II.1 2 3 4 5 6 7

8

9

10

Materi MENGENAL SAP2000 I.1 Memulai SAP2000 I.2 Memahami elemen-elemen dalam tampilan SAP2000 I.2.1 Toolbar I.2.2 New Interface I.3 Sistem Koordinat I.3.1 Sistem Koordinat Global I.3.2 Sistem Koordinat Lokal I.4 Bentuk Penampang I.5 Material Property I.6 Beban pada Struktur I.6.1 Berat sendiri I.6.2 Beban terpusat pada elemen I.6.3 Beban merata pada elemen I.7 Derajat Kebebasan (DOF)

Waktu 100 menit

STRUKTUR DENGAN BEBAN STATIK (METODE FILLET ELEMENT) Model Sloped/jembatan Model Struktur

II.2 Model Kuda-kuda Truss 2 Dimensi II.3 Model Gable/Frame 2 Dimensi II.4 Model Portal Beton 2 Dimensi II.5 Model Portal Prestress 2 Dimensi II.6 Model Elemen Non-Prismatis 2 Dimensi II.7 Model Elemen Shell/Plat II.7.1 Tangkki Air II.7.2 Kubah II.7.3 Plat Lantai II.7.4 Tangga III. STRUKTUR DENGAN BEBAN DINAMIK III.1 Analisis Ragam Spectrum (SPEC) III.2 Analisis Respon Riwayat Waktu (Timeh) III.3 Massa III.4 Metode Portal Baja 2 Dimensi III.5 Model Frame Beton 3 Dimensi UJIAN

100 menit 100 menit 100 menit 100 menit 100 menit 100 menit

100 menit

100 menit

100 menit

SILABUS SAP 2000 Pertemuan Waktu

: 9 x pertemuan : 10 pertemuan @ 75 menit

Pertemuan ke 1 I.

II. II.1 2 3 4 5 6

7

8

9 10

Materi MENGENAL SAP2000 I.1 Memulai SAP2000 I.2 Memahami elemen-elemen dalam tampilan SAP2000 I.2.1 Toolbar I.2.2 New Interface I.3 Sistem Koordinat I.3.1 Sistem Koordinat Global I.3.2 Sistem Koordinat Lokal I.4 Bentuk Penampang I.5 Material Property I.6 Beban pada Struktur I.6.1 Berat sendiri I.6.2 Beban terpusat pada elemen I.6.3 Beban merata pada elemen I.7 Derajat Kebebasan (DOF)

Waktu

75 menit

STRUKTUR DENGAN BEBAN STATIK (METODE FILLET ELEMENT) Model Sloped/jembatan Model Struktur

II.2 Model Kuda-kuda Truss 2 Dimensi II.3 Model Gable/Frame 2 Dimensi II.4 Model Portal Beton 2 Dimensi II.5 Model Portal Prestress 2 Dimensi II.6 Model Elemen Non-Prismatis 2 Dimensi II.7 Model Elemen Shell/Plat II.7.1 Tangkki Air II.7.2 Kubah II.7.3 Plat Lantai II.7.4 Tangga III. STRUKTUR DENGAN BEBAN DINAMIK III.1 Analisis Ragam Spectrum (SPEC) III.2 Analisis Respon Riwayat Waktu (Timeh) III.3 Massa III.4 Metode Portal Baja 2 Dimensi III.5 Model Frame Beton 3 Dimensi

75 menit 75 menit 75 menit 75 menit 75 menit

75 menit

75 menit 75 menit

Studi Kasus UJIAN

75 menit

144851766-Tutorial-SAP-2000

Recommend Documents