Manual Book Perancangan Struktur Pelabuhan Menggunakan SAP 2000 v14
1 1.1
Membuat Model (Asumsi Dermaga 50 x 8) New Model
File – New Model
1.2
Mengubah Satuan
Initialize model from default with unit – (KN, m, C)→ Standarnya pake KN,m
1.3
Select template
Pilih template 3D Frames. Open Frame building Dimension: Number of stories → Jumlah Lantai rencana = 1 Story Height → Tinggi Lantai rencana (Tinggi Tiang) = Perhitungan fixity+pasut+faceline. Number of bays X → Jumlah Portal arah X = 12 Bay width X → Jarak antar portal arah X = 4 Number of bays Y → Jumlah Portal arah Y = 2 Bay width Y → Jarak antar portal arah Y = 3
1.4
Edit Grid
Klik Kanan (ditempat kosong) → Edit Grid Data → (global) Modify/Show System X Grid data (Menambah Grid pada Model) Grid ID → Urutan Nama N,O,P,Q, ... Ordinate → Penambahan Kantilever pada model dimensi dengan panjang 1,5 meter dari setiap ujung. Penambahan + dan – sebagai arah model. (1,5-4-4-...-4-4-1,5) Line type, visibility, buble lock disamakan. Ex:
N 25,5 Primary Show End O -25,5 Primary Show End
Y Grid Data (Menambah Grid pada Model) Grid ID → Urutan Nama 4,5,6, ... Ordinate → Penambahan Kantilever pada model dimensi dengan panjang 1 meter dari setiap ujung. Penambahan + dan – sebagai arah model. (1-3-3-1) Line type, visibility, buble lock disamakan. Ex:
4 -4 Primary Show End 5 4 Primary Show End
Z Grid Data (Menambah Grid pada Model) → dirasakan kurang perlu.
Pilih Glue to grid line
Baru Klik OK
2
Set Material
1 ton = 10 KN = 10.000 N = 1.000 kg 1 MPa = 1.000 KN/m2 = 102 ton/m2 Define → Material → Add New Materials
2.1
Beton
Ubah Nama → Material Name and Display Color = Beton FC35 Material Type → Concrete Periksa Unit → Unit = KN, m, C Weight per Unit Volume = 23,536 (Berat Jenis Beton dalam KN,m,C) Berat Beton Bertulang = 2400 kg/m3 (2,4 t/m3 atau 24 KN/m3) Fc’ = 35 MPa = 35.000 KN/m2 = 3.570 ton/m2 Modulus of Elasticity, E = 27.805.575 (Rumus) E = 4700 √Fc’ E = 27.805,575 MPa = 27.805.575 KN/m2 = 2.836.168,65 ton/m2
Poisson Ratio
Specified Concrete Compressive Strength, f’c = 35.000 (Mutu beton yang digunakan) Fc’ = 35 MPa = 35.000 KN/m2 = 3.570 ton/m2
Baru :
Lama:
Di OK kan lah...
2.2
Baja Tiang Pancang
1 MPa = 1 N/mm2 Ubah Nama → Material Name and Display Color = Baja Tiang Pancang Material Type → Stress Periksa Unit → Unit = KN, m, C Berat Jenis Baja = 7850 kg/m3 = 7,85 ton/m3 = 77 KN/m3 Modulus of Elasticity, E = 2,100E+08 KN/m2 (atau sama dengan 210.000 MPa)
Modulus Yield Stress, Fy = 410.000 KN/m2 (BJ55=410MPa) Minimum Tensile Stress, Fu = 550.000 KN/m2 (BJ55=550MPa) Effective Yield Stress, Fye = 615.000 KN/m2 Fye = 1,5 Fy Effective Tensile Stress, Fue = 605.000 KN/m2 Fue = 1,1 Fu
Di OK kan lah...
2.3
Tulangan Longitudinal (Tulangan Ulir/BJTD) Ubah Nama → Material Name and Display Color = Tul Long Material Type → Rebar Periksa Unit → Unit = KN, m, C Modulus of Elasticity, E = 2,100E+08 KN/m2 (atau sama dengan 210.000 N/mm2) Modulus Yield Stress, Fy = 410.000 KN/m2 (BJ55=410MPa) Minimum Tensile Stress, Fu = 550.000 (BJ55=550MPa) Effective Yield Stress, Fye = 615.000 Fye = 1,5 Fy Effective Tensile Stress, Fue = 605.000 Fue = 1,1 Fu
BJTD 40: Fy = 400 MPa Fu = 520 MPa Fye = 1,1 Fy = 440 MPa Fue = 1,1 Fu = 570 MPa
Di OK kan saja lah...
2.4
Tulangan Geser (Tulangan Polos/BJTP)
Ubah Nama → Material Name and Display Color = Tul Geser Material Type → Rebar Periksa Unit → Unit = KN, m, C Modulus of Elasticity, E = 2,100E+08 (atau sama dengan 210.000 N/mm2) Modulus Yield Stress, Fy = 240.000 (BJ37=240MPa) Minimum Tensile Stress, Fu = 370.000 (BJ37=370MPa) Effective Yield Stress, Fye = 360.000 Fye = 1,5 Fy
Effective Tensile Stress, Fue = 407.000 Fue = 1,1 Fu
BJTP 24: Fy = 240 MPa Fu = 320 MPa Fye = 1,1 Fy = 260 MPa Fue = 1,1 Fu = 340 MPa
Di OK kan lah...
3
Permbuatan Dimensi Balok dan Tiang
Define → Frame Section → Add New Property
3.1
Balok
Add New Property → Frame Section Property Type = Concrete Click to Add a concrete Section = Rectangular
Rectangular Section Section Name → Tulis nama struktur = Balok 45x70 (plus tambahkan keterangan sesuai dimensi yang diinginkan, biar jelas) Material → Ganti = Beton FC35 (sesuai material yang sudah dibuat diatas) Dimensions → Depth = 0,7 (tinggi balok) Widht = 0,45 (lebar balok)
Set Modifier Moment of Inertia about 2 axis = 0,35 (SNI beton 03-2847-2002 halaman 77 Pembesaran momen) Moment of Inertia about 3 axis = 0,35 (SNI beton 03-2847-2002 halaman 77 Pembesaran momen)
Mass = 0,428571428571429 (belum diketahui sumbernya)
Weight = 0,428571428571429 (belum diketahui sumbernya)
Concrete Reinforcement Longitudinal Bars = Tulangan Geser Confinement Bars = Tulangan Geser Design Type = Beam (M3 Design Only) Concrete Cover to Longitudinal Rebar Center → Top = 0,08 Concrete Cover to Longitudinal Rebar Center → Bottom = 0,08
Tiang Pancang Baja Add New Property → Frame Section Property Type = Steel Click to Add a concrete Section = Pipe
Pipe Section Section Name → Tulis nama struktur = Tiang Pancang 50,8 (plus tambahkan keterangan sesuai dimensi yang diinginkan, biar jelas) Material → Ganti = Baja Tiang Pancang (sesuai material yang sudah dibuat diatas) Dimensions → Outside diameter = 0,508 (diameter tiang) Wall thickness = 0,012 (tebal tiang)
Set Modifier Moment of Inertia about 2 axis = 0,7 (SNI beton 03-2847-2002 halaman 77 Pembesaran momen) Moment of Inertia about 3 axis = 0,7 (SNI beton 03-2847-2002 halaman 77 Pembesaran momen)
Mass = 1 (belum diketahui sumbernya) Weight = 1 (belum diketahui sumbernya)
Di Oke kan lah....
Pembuatan Dimensi Pelat Define → Section Properties → Area Section = shell → Add New Section
Section Name = Pelat 25cm (Nama sesuai Struktur dan dimensinya) Type = Shell Thick (Karena dia apa ya tau lupa) Material Name = Beton FC35 Thickness → Membrane = 0,25 Thickness → Bending = 0,25
Stiffness Modifiers Membrane, Bending, Shear = 0,25 Semuanya!!! (SNI beton 03-2847-2002 halaman 77 Pembesaran momen)
Di OK kan lah.
4
Penentuan Gempa Define → Function → Response Spectum Sebelumnya, punya filenya gak?? Kita punya dong. Jadi Choose Function Type to Add = From File → Add New Function
Function Name = Gempa 5 Keras (lo di gempa berapa, keras gak tanahnya) Lo punya file-nya kan? Klo iya dibrowse aja. Centang deh Period vs Value. Nah terakhir Display Graph. Muncul gak? Klo gak muncul berarti salah tu datanya, ganti deh titik jadi koma ato sebaliknya. Eng ing eng...
Di OK in ah. Penentuan gaya-gaya yang bekerja Define → Load Patterns Load Pattern Name → diganti: a. Dead (Finishing + Hujan) – Dead → Add New Load Pattern b. Pilecap – Dead → Add New Load Pattern c. Barang – Live → Add New Load Pattern d. Truk – Live → Add New Load Pattern e. Berthing – Other → Add New Load Pattern f. Mooring – Other → Add New Load Pattern g. EQ-X – Quake → Add New Load Pattern h. EQ-Y – Quake → Add New Load Pattern i. Gelombang dan Arus – Wave – Auto Lateral Load Pattern = API WSD2000 → Add New Load Pattern
Wave characteristics → add Wave Kinematics Factor = 1 (belum ada sumber) Storm Water Depth = 7,72 (belum ada sumber) Wave Height = 2,5 (tinggi gelombang) Wave Period = 6,1 (Perioda Gelombang)
Current Profile → add Current Blockage Factor = 1 (belum diketahui sumbernya) Current Velocity = 0,5 (kecepatan arus) Current Direction = 90 (Arah Arus Kritis)
Wave Crest Position → Number of wave crest positions considered = 3 (masih belum diketahui sumbernya) Wave direction → wave approach angle in degrees = 90 (masih belum diketahui sumbernya) Vertical Reference elevation for wave → global Z coordinate of vertical datum = -4 (masih belum diketahui sumbernya) Other vertical Reference elevation relative to datum → mudline from datum = -5 (kedalaman dermaga) , High tide from datum = 2,72 (HWS dari LWS) (masih belum diketahui sumbernya) Water Weight Density = 1,0252 (berat jenis air laut)
Analisis Beban Define → Load Cases EQ-X → Modify/Show Load Case → Load case type = Response Spectrum Load Name =U1 ,Function = Gempa 5 Keras (Sesuai Gempa Rencana), Scale Factor 9,81 Load Name =U2 , Function = Gempa 5 Keras (Sesuai Gempa Rencana), Scale Factor 2,943
EQ-Y → Modify/Show Load Case → Load case type = Response Spectrum Load Name =U1 ,Function = Gempa 5 Keras (Sesuai Gempa Rencana), Scale Factor 2,943 Load Name =U2 , Function = Gempa 5 Keras (Sesuai Gempa Rencana), Scale Factor 9,81
Membuat Kombinasi Beban Define → Load Combination → Add new combo Combo 1: 1,4 DL + 1,4 Pilecap + 1,4 Gelombang dan Arus (GA) Load Case Name → Scale Factor → Add
Combo 2 : 1,2 DL + 1,2 Pilecap + 1,6 Barang + 1,6 Truk Load Case Name → Scale Factor → Add
Combo 3: 1,2 DL + 1,2 Pilecap + 1,6 Barang + 1,6 Truk + 1,2 GA + 1,2 Berthing Load Case Name → Scale Factor → Add
Combo 4: 1,2 DL + 1,2 Pilecap + 1,6 Barang + 1,6 Truk + 1,2 GA + 1,2 Mooring Load Case Name → Scale Factor → Add
Combo 5: 1,2 DL + 1,2 Pilecap + 1,0 Barang + 1,0 Truk + 1,0 EQ-X +0,3 EQ-Y Load Case Name → Scale Factor → Add
Combo 6: 1,2 DL + 1,2 Pilecap + 1,0 Barang + 1,0 Truk + 0,3 EQ-X + 1,0 EQ-Y Load Case Name → Scale Factor → Add
Combo 7: 1,0 DL + 1,0 Pilecap + 1,0 GA Load Case Name → Scale Factor → Add
Combo 8: 1,0 DL + 1,0 Pilecap + 1,0 Barang + 1,0 Truk Load Case Name → Scale Factor → Add
Combo 9 : 1,0 DL + 1,0 Pilecap + 1,0 Barang + 1,0 Truk + 1,0 GA + 1,0 Berthing Load Case Name → Scale Factor → Add
Combo 10: 1,0 DL + 1,0 Pilecap + 1,0 Barang + 1,0 Truk + 1,0 GA + 1,0 Mooring Load Case Name → Scale Factor → Add
Combo 11: 0,9 DL + 0,9 Pilecap + 0,3 EQ-X + 1,0 EQ-Y Load Case Name → Scale Factor → Add
Combo 12: 0,9 DL + 0,9 Pilecap + 1,0 EQ-X + 0,3 EQ-Y Load Case Name → Scale Factor → Add
Membuat Asumsi Frame pada kantilever yang telah dibuat grid sebelumnya. Pilih Set XY view untuk tampilan model koordinat XY, pastikan windows XY terletak di story paling atas.
Pembuatan Balok Kantilever
Klik Draw Frame/Cable Element → Pastikan Section sesuai dengan dimensi balok yang sudah dibuat dan yang akan digunakan → hubungkan di tiap-tiap kantilever dari join struktur utama sepanjang jarak kantilever sebanyak jumlah kantilever yang ada.
Menentukan dan mengganti Struktur Balok Ganti nama frame semula (FSEC1) menjadi balok dengan dimensi yang diinginkan (balok 45x70). Select → Properties → Frame Section
Assign → Frame → Frame Section → Pilih dimensi balok yang kita inginkan (balok 45x70)
Hasilnya:
Menentukan dan mengganti struktur tiang Select Tiang yang akan diganti → Pilih Set XZ view untuk tampilan model koordinat XZ, pastikan windows XZ terletak di posisi tiang-tiang.
Menentukan Pelat
Quick draw area element → Pastikan dimensi pelat sesuai dengan desain → arahkan pointer pada ujung struktur – tarik – sampai ujung struktur yang lain.
Menentukan perletakan struktur Select Perletakan yang akan diganti → Pilih Set XY view untuk tampilan model koordinat XY, pastikan windows XY terletak di story paling bawah (pada lokasi perletakan yang akan dibuat) → Select setiap titik yang akan jadi perletakan → assign → joint → restraints.
Assign Gaya-gaya Gaya Berthing = itung sediri dah. Klik pada ujung portal terujung → Assign → Joint Load → Force Load Pattern Name = Berthing Force Global Y = 600 KN
Gaya Mooring/boulder/bollard = itung sediri dah. Klik pada ujung portal terujung → Assign → Joint Load → Force Load Pattern Name = Mooring Force Global Y = 25 ton
Gaya Pilecap = itung sediri dah. Klik pada tiap posisi pilecap → Assign → Joint Load → Force Load Pattern Name = Pilecap Force Global Z = -5,616 ton dan -3,2448 ton
Gaya Barang = itung sediri dah. Select → Properties → Area Section → Pelat 25cm Assign → Area Load → Uniform (shell) Load Pattern Name = barang Load = 10 ton
Gaya Truk = itung sediri dah. Klik pada tiap posisi truk → Assign → Joint Load → Force Load Pattern Name = Truk Force Global Z = -5 ton Asumsi beban kendaraan berada pada tiap bentang tengah balok sebesar 5 ton. Buat grid bantu → edit grid Tambahkan garis bantu → Draw Frame/Cable element
Gaya Dead Load = itung sediri dah. Select → Properties → Area Section → Dead (finishing dan hujan) Assign → Area Load → Uniform (shell) Load Pattern Name = Dead (finishing dan hujan) Load = 1 ton
Akhirnya... udahan. Tinggal di RUN deh. Baca-baca dulu... Hasilnya: 1. Cek beton
Start Concrete Design/Check of Structure → Select Design Combos
Liat ada yang merah atau tidak (kalo merah harus di upgrade). Kalo ijo semua, butuh duit tu dia. 2. Cek Baja
Start Steel Design/Check of Structure → Select Design Combos
Cek ada yang merah ato nggak. Pastiin sama orang yang bukan buta warna. 3. Displacement Ganti ni satuan klo lo mau tau displacement-nya...
Display → Show Table → Cari tu Analysis Result, buka, joint output, centang tu displacement → OK-in deh. Liat deh di U1 dan U2, cek Combo yang ada gempa displacement gak boleh lebih dari 10cm, klo yang gak ada gempa tu gak boleh lebih dari 5cm. Klo lebih, berdoa dulu deh terus kerjain lagi deh. SIP SAP SELESAI
