Tahap-tahap Menggunakan SAP2000 V15.01 1. Pastikan program sudah ter install dengan versi yang sesuai 2. Data-data gambar minimal DTP bangunan yang ingin di desain telah tersedia 3. Pelajari denah bangunan grid-grid dan tentukan letak-letak kolom sekaligus denah perencanaan balok & ring balk 4. Susun perencanaan struktur : standard mutu sampai dengan pembebanan 5. Buka program SAP2000
6. Pilih menu “File” lalu pilih “new”, atau dg shortcut “ctrl+N” Lalu akan muncul
Pilih model ‘grid only’ untuk lebih memudahkan. Catatan, atur satuan sesuai kebutuhan (yang diberi tanda warna kuning) 7. Akan muncul
Pada tahap ini, Klik ‘OK’ saja!!
8. Akan muncul gambar window berikut
Gambar di atas adalah gambar grid dalam 2 window terpisah. Sebelah kiri dalam view 2Dsumbu XY, sedangkan sebelah kanan adalah 3D nya. Keduanya bisa di pilih sesuai keinginan dengan meng-klik salah satu pilihan yang di tandai ‘merah’. Pada pojok kanan bawah, kita bisa atur satuan yang ingin digunakan 9. Selanjutnya, kita atur grid kita sesuai bangunan rumah yang hendak di desain dengan cara pilih “Define” – “coordinate/system grids..”, lalu akan muncul
Klik ‘modify/show system’, lalu akan muncul
Perhatikan tanda kuning ; satuan yang digunakan Tanda merah ; ‘ordinates’ atau ‘spacing’
Ordinates berarti titik awal menjadi titik 0, titik selanjutnya berdasarkan jarak dari titik 0 tersebut Spacing adalah jarang antar titik X Grid Data : Grid/titik-titik pada sumbu X Y Grid Data : Grid/titik-titik pada sumbu Y Z Grid Data : Grid/titik-titik pada sumbu Z (searah ketinggian bangunan/arah gravitasi) Contoh isian
‘Line type’ , ‘Visibility’, ‘bubble loc’ samakan saja dengan tamplate nya. Setelah selesai, klik ‘OK’ Dengan sendirinya akan muncul grid-grid yang telah diatur sebelumnya 10. Selanjutnya, kita menentukan jenis jenis material yang kita gunakan. Biasanya, dalam mendesain bangunan, material yang digunakan di antaranya : Beton dengan mutu tertentu Baja/besi tulangan lentur dengan mutu tertentu Baja/besi tulangan geser (sengkang) dengan mutu tertentu
Caranya adalah : a) Beton “Define” – “material”
Akan muncul
Klik “add new material”, lalu akan muncul
Bagian yang harus di edit adalah nama material, tipe, berat jenis (menyesuaikan satuan), poisson ratio, dan fc’. Cara mengubahnya: Nama di hapus isiannya, lalu diketik ulang sesuai keinginan Material Type pilih dg mengklik panah kecil di samping kolom Units/satuan pilih dg mengklik panah kecil di samping kolom (ubah jadi ‘Kg, m, C’) Berat jenis isi dengan 2400 Poisson ratio 0.2 Untuk nilai fc’ , units di ubah dulu menjadi ‘N, mm, C’
Nilai fc’ harus dalam satuan Mpa yang setara dengan N/mm2
Setelah selesain mengedit, klik “OK”
b) Baja/besi tulangan lentur Klik “add new material”
Bagian yang diberi warna kuning adalah bagian yang harus diubah sesuai dengan data. Jangan lupa Units/Satuan jangan sampai salah. Setelah selesai mengedit isian kolom-kolomnya, klik “OK” c) Baja/besi tulangan geser Cara nya sama dengan cara ‘poin b’ 11. Langkah selanjutnya adalah menentukan properti struktur yang akan digunakan. Minimal ada 2 properti/section properties yang harus di tentukan yaitu : Frame Sections Frame/rangka yang akan digunakan, biasanya meliputi : Kolom dan Balok Area Sections Area yang dimaksud adalah seperti Pelat Beton, Atap Dak Beton, dan semacamnya
12. Menentukan Frame Section (Kolom & Balok) a) Membuat Kolom “Define” – “Section Properties” – “Frame Sections” – “add new property”
Lalu akan muncul tampilan seperti ini
Pilihlah material ‘concrete’ dan bentuk kolom yang dinginkan. Biasanya kotak atau lingkaran. Misalkan kotak/rectangular. Klik!!
Edit lah bagian yang diberi warna kuning. Material sesuai yang dibuat sebelumnya. Depth dan width adalah dimensi penampang kolom, menyesuaikan satuan yang si setting sebelumnya. Lalu, klik “concrete reinforcement” , lalu akan muncul
Bagian yang diberi warna kuni adalah bagian yang harus di edit. Longitudinal Bars = Tul Utama ubah sesuai material yang dibuat sebelumnya Confinement Bars = Tul.Geser (sengkang) ubah sesuai material yang dibuat sebelumnya Clear Cover for Confinement Bars = selimut beton (menyesuaikan satuan yang telah diatur sebelumnya). Number of longit bars along 3-dir face = jumlah tulangan lentur pada arah 3 Number of longit bars along 3-dir face = jumlah tulangan lentur pada arah 2 Longitudinal Bar Size = ukuran/dimensi/diameter tulangan utama Untuk melihat kodenya, klik “Define” – “Section Properties” – “reinforcement bar sizes” lalu akan muncul
Bar diameter sesuai satuan yang diatur. Confinement Bar Size = ukuran/dimensi/diameter tulangan geser (sengkang) Longitudinal Spacing of confinement Bars = jarak sengkang Agar lebih memudahkan, Ubah bagian Check/Design menjadi Reinforcement to be checked. Klik “OK” !! Lakukan hal yang sama untuk membuat tipe-tipe kolom lainnya.
b) Membuat Balok Caranya hampir sama dengan membuat kolom. Namun setelah bagian
ini selesai, pada bagian ‘concrete reinforment’
Bagian yang diberi warna kuning harus diedit sesuai ketentuan tiap kolom. Selanjutnya, untuk membuat tipe balok yang lain, lakukan hal yang sama seperti langkah membuat balok. 13. Menentukan Area Sections “Define” – “Section Properties” – “Area Section” – “add new section”
Bagian yang diberi warna kuning harus diedit sesuai ketentuan tiap kolom. Dan lakukan hal yang sama jika ada tipe pelat dengan ketebalan berbeda.
14. Menentukan Jenis Beban (Load Pattern) Untuk Bangunan rumah 2 lantai, cukup 2 jenis beban : Beban mati (Dead Load/DL) dan Beban Hidup (Live Load/LL). Beban mati adalah beban/berat dari semua bagian dari bangunan yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian (finishing), mesin, serta alat-alat yang tak terpisahkan dari bangunan. Contoh : dinding, lantai/keramik, plumbing, dan sebagainya Beban Hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan bangunan dan mesin serta alat yang bisa berpindah. Contohnya : manusia, binatang, meja, kursi, dan sebagainya. Sumber : Buku Pedoman Pembebanan untuk Rumah dan Gedung SKBI – 1.3.53.1987 UDC 624.042 “Define” – “Load Pattern”
Beban Mati (Dead Load) sudah menjadi default program. Jadi tinggal menambahkan beban hidup saja denga cara mengganti nama Dead menjadi Live, Mengubah Type menjadi Live, Lalu Klik “add new load pattern”. 15. Menentukan Kombinasi Beban (Load Combination) Untuk banguan rumah 2 lantai dengan 2 jenis beban, menurut SNI hanya ada 1 jenis kombinasi, yaitu : 1,2 DL + 1,6 LL “Define” – “Load combination” – “add new combo”
Ubah yang di beri warna kuning sesuai gambar di atas.
Sampai tahap ini, kita telah mendefinisikan semua input yang dibutuhkan untuk di analisa oleh program. Selanjutnya adalah membuat model bangunan dengan input yang telah didefinisikan sebelumnya. Model yang dibuat hanyalah elemen struktur pada bangunan, yakni : Kolom, Balok, dan Pelat Saja. Sedangkan untuk atap sebaiknya dibuat terpisah agar lebih memudahkan. Elemen struktur yang dibuat haruslah menyesuaikan dengan grid yang pada awal telah dibuat. 16. Membuat Kolom dan Balok
Klik icon seperti yang di beri warna kuning bergaris merah. Lalu pilih ‘section’ sesuai frame section yang telah di buat, baik itu kolom maupun balok. Gambarkan dari titik ke titik kolomkolom dan baloknya sampai semua kolom dan balok terhubung sesuai perencanaan dan terbentuk model, contohnya seperti
Catatan : View bisa diubah-ubah sesuai kebutuhan dengan mengklik salah satu pilihan yang diberi warna kuning.
17. Membuat Pelat atau Atap Dak Beton
Klik icon untuk bentuk persegi atau untuk bentuk selain persegi, sesuai dengan perencanaan mengacu pada grid yang telah dibuat. Catatan : pelat jangan sampai memotong balok 18. Menentukan Perletakkan Pondasi Select semua titik yang akan di pasang pondasi
Pada Toolbar, klik “assign” – “joint” – “restraints”
Pilih perletakkan ‘jepit’ seperti yang diberi warna merah, klik OK
19. Mesh Pelat/Dak Beton Select semua Pelat dan dak beton, klik “assign” – “area” – “automatic area mesh”
Isi kolom yang diberi warna kuning, masing-masing dengan angka 10. Klik OK. Selanjutnya adalah pembebanan terhadap model yang telah dibuat. Pembebanan rumah 2 lantai hanyalah pembebanan sendiri dan akibat gravitasi. Pedoman pembebanan yang digunakan adalah Buku Pedoman Pembebanan untuk Rumah dan Gedung SKBI – 1.3.53.1987 UDC 624.042 Beban Mati Akibat Gravitasi
Beban Hidup Akibat Gravitasi
Berhubung rumah yang didesain adalah rumah tinggal 2 lantai, maka contoh pembebanan yang dimasukan ke dalam model SAP2000 adalah sebagai berikut
PEMBEBANAN GRAVITASI RUMAH TIPE 90 GREENVILLE CILEUNGSI Lantai Dua Beban Mati (Dead Load - DL) No
Komponen Beban
Berat 150 kg/m2
1
Dinding pasangan bata ringan: 1/2 batu
2
Penutup lantai dari ubin (t = 2 cm)
48 kg/m2
3
Adukan dari semen atau spesi (t = 3 cm)
63 kg/m2
4
Instalasi listrik dan plumbing
20 kg/m2
5
Penggantung langit-langit
6
Plafond
7 kg/m2 11 kg/m2 299 kg/m2 Total 2.990 kN/m2
Beban Hidup (Live Load - LL) No 1
Komponen Beban Lantai dan tangga rumah tinggal
Berat 200 kg/m2 Total 2.000 kN/m2
Lantai Atap Beban Mati (Dead Load - DL) No
Komponen Beban
Berat
1
Adukan dari semen atau spesi (t = 3 cm)
63 kg/m2
2
Instalasi listrik
10 kg/m2
3
Penggantung langit-langit
4
Plafond
7 kg/m2 11 kg/m2 91 kg/m2 Total 0.910 kN/m2
Genting dan kuda-kuda (p x l x 50 kg/m2)
5
475 kg Total 4.750 kN
Beban Hidup (Live Load - LL) No 1
Komponen Beban Atap dan canopy
Berat 100 kg/m2 Total 1.000 kN/m2
Pembebanan tergantung pada desain dan peruntukan bangunan. Untuk lebih aman, maka besaran tiap elemen beban mengacu pada buku Pedoman Pembebanan Rumah dan Gedung yang diterbitkan oleh Kementerian Pekerjaan Umum. 20. Memasukkan Beban a) Beban Lantai Select seluruh pelat lantai 2, klik “assign” – “area loads” – “uniform (shell)”
Ubah : Load Pattern beban hidup (Dead) atau beban Mati (Live) Units satuan untuk besaran beban yang akan dimasukkan Load besaran beban Pilih salah satu antara ‘add to existing loads’ jika ingin menambahkan beban yang telah dimasukkan sebelumnya atau ‘replace existing loads’ untuk menggantikan beban yang telah dimasukkan sebelumnya. b) Beban Atap Beban Atap hanya dimasukkan ke titik-titik kolom yang menanggung beban atap. Select titik-titik tersebut, klik “assign” – “joint loads” – “forces”
Isi sesuai perencanaan pembebanan yang telah disusun sebelumnya. Catatan : Satuan/units harus selalu sesuai. 21. Memastikan apakah beban sudah masuk atau belum Pada menu toolbar, klik “Display” – “show load assigns” – “joint (untuk beban pada titik) / frame (untuk beban pada rangka) / area (untuk beban pada area)”
Klik OK.
22. Mengecek kombinasi Pastikan hanya kombinasi yang anda buat saja sudah masuk ke dalam sistem. Klik “Design” – “concrete frame design” – “select design combos”
23. Menjalankan atau ‘run’ program Klik icon yang diberi warna kuning
Lalu akan muncul tampilan seperti ini
Sebelum di ‘run’, telebih dahulu klik ‘Modal’ lalu klik “run/do not run case” Lalu klik “run now”. Tunggu sampai program selesai memroses. Kira-kira model bangunan akan berbentuk seperti ini
24. Mengecek Kekuatan Desain Struktur Setelah selesai menjalankan program, selanjutnya adalah memastikan bahwa desain kita telah aman/kuat. Caranya adalah dengan mengklik icon pada toolbar di kanan atas. Maka akan menampilkan
Gagal Bahaya Cukup Aman
Aman Sangat Aman Sangat Kuat (boros)
Jika terdapat bagian struktur, baik kolom maupun balok, berwarna oranye apalagi merah, maka kolom ataupun balok tersebut harus diubah desainnya, baik diperbesar ukurannya, ataupun dengan penambahan perkuatan tulangan. Perubahan kolom atau balok tersebut cara nya mirip dengan membuat ulang. Namun cukup di Modify saja. Sebelumnya mengubah, klik icon gembok lalu klik OK.
Setelah menambah tipe atau me-modify tipe kolom/balok yang lama, program kembali di ‘run’ untuk mengecek kekuatan struktur bangunan. Apabila masih ada kolom atau balok yang berwarna oranye apalagi merah, maka desain harus selalu diperbaharui/diperkuat. Namun apabila sudah cukup kuat, maka itulah desain yang digunakan dilapangan. Setelah didapatkan desain yang kuat/aman, maka langkah selanjutnya adalah menghitung tulangan lentur dan geser. 25. Tulangan Kolom Sesuai desain kolom yang sebelumnya didefinisikan saat membuat ‘frame section’. Itulah dimensi berikut tulangan kolom yang digunakan untuk diimplementasikan. 26. Tulangan Balok Setelah di ‘run’ dan di cek kekuatannya, terlebih dahulu ubah lah unit/satuan pada pojok kanan bawah window menjadi “N, mm, C”
Angka-angka tersebut adalah luasan tulangan lentur yang dibutuhkan untuk masingmasing tipe balok. Tiap balok memiliki 6 luasan tulangan lentur : Tumpuan kanan; atas Tumpuan kanan; bawah Lapangan (tengah); atas
Lapangan (tengah); bawah Tumpuan kiri; atas Tumpuan kiri bawah Namun yang perlu diperhatikan adalah Nilai Paling Besar diantara Tumpuan (kanan & kiri) bagian atas dan Nilai Paling Besar pad bagian bawah. Untuk lebih memudahkan, kita bisa menampilkannya dalam format excel. Caranya : “Ctrl + T” , klik kotak “concrete frame”, “OK”
Lalu Klik “File” – “Export All Tables” – “to excel”. Lalu Klik Sheet keduanya yang bertuliskan ‘Conc Sum2 - ACI 318-05|IBC 2003’
‘FTopArea’ adalah luasan tulangan bagian atas, baik tumpuan maupun lapangan. ‘TBotArea’ adalah luasan tulangan bagian bawah, baik tumpuan maupun lapangan. Untuk mengetahui lapangan atau tumpuan, bisa dilihat dari ‘Location’. Tumpuan berkisar pada jarak 0 - ¼ bentang balok. Sedangkan lapangan adalah pada ½ bentang balok. Sedangkan untuk tulangan geser (sengkang), disajikan pada kolom “VRebar mm2/mm” Untuk memudahkan, berikut tabulasi antara luasan tulangan lentur dengan jumlah yang tulangan yang harus digunakan ;
