I. MENGENAL SAP2000
I.1 Memulai SAP2000
Jika Anda untuk pertama kali menjalankan Autoacad, maka kotak dialog Startup akan ditampilkan. Untuk memulai SAP2000, lakukan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Dari MS Windows pilih menu Start/Programs/SAP2000 Nonlinier. Dalam
komputer akan muncul tampilan seperti gambar 1.1 dibawah ini.
Gambar 1.1 Tampilan menu untuk menjalankan
SAP2000
I.2 Memahami elemen-elemen dalam tampilan SAP2000
Elemen-elemen yang ada dalam tampilan SAP2000 dapat dilihat dalam gambar 1.2 dibawah ini.
Gambar 1.2 Elemen-elemen yang ada dalam
I.2.1 Toolbar
Penjelasan Icon Toolbar secara singkat terlihat pada tabel dibawah ini.
Icon Nama Icon Fungsi
New Model Memulai membuat model struktur baru
Open *.SDB File Membuka file SAP2000 yang sudah disimpan
Save Mode Menyimpan data model terakhir
Undo Membatalkan perintah/perubahan yang terakhir dikerjakan
Redo Membatalkan perintah Undo terakhir
Refresh Window Menampilkan window dengan data baru
Lock/Unlock Model Membuka lock setelah analisis untuk merubah data model
Run Analysis Untuk melakukan analisis model
Zoom Memperbesar obyek yan dipilih dengan mouse
Restore Full View Mengembalikan model pada tampak keseluruhan
Restore Previous View Mengembalikan model pada tampak sebelumnya
Zoom In Memperbesar tampak model
Zoom Out Memperkecil tampak model
Pan Menggeser model pada window
Show 3-D View Menampilkan model dalam 3D ( 3 Dimensi )
Show 2-D View of
X-Y/r-Θ Plane Menampilkan model dalam 2D sejajar bidang X-Y/r-Θ
Show 2-D View of X-Z/r-Z Plane
Menampilkan model dalam 2D sejajar bidang X-Y/r-Z
Show 2-D View of Y-Z/Θ - Z Plane
Menampilkan model dalam 2D sejajar bidang X-Y/Θ-Z
Perspective Toggle Menampilkan model dalam prespektif 3D
Shrink Elements Menampilkan elemen tidak penuh
Set Element Mengatur tampilan property elemen yang diinginkan
Up One Gridline Memindahkan satu garis grid ke atas pada tampak 2D
Icon Nama Icon Fungsi
Pointer Tool Untuk memilih satu elemen atau dengan windowing
Select All Memilih semua elemen
Restore Previous Selection
Memilih ulang elemen yang terakhir kali dipilih
Clear Selection Membatalkan elemen yang dipilih
Set Intersecting Line Select Mode
Memilih elemen dengan garis intersecting Reshape Element Untuk memindah elemen dengan memilihnya, kemudian ujungnya atau joint-nya dipindahkan Add Special Joints Menambahkan joint khusus, yang tidak otomatis ditentukan pada saat menggambar elemen
Draw Frame Element Menggambar elemen frame dari joint ke joint
Draw Shell Element Menggambar elemen shell dari sudut ke sudut
Quick Draw Frame Menggambar elemen frame diantara garis grid
Quick Draw Shell Element
Menggambar elemen shell diantara garis grid Draw Quadrilateral Shell
Element
Mengambar elemen shell quadrilateral
Assign Joint Restraints Untuk menentukan restraint translasi dan rotasi
Assign Frame Sections Untuk menentukan potongan dan material property frame Assign Shell Sections Untuk menentukan potongan dan material property shell
Assign Joint Load Untuk menentukan beban joint
Assign Frame Span Loading
Untuk menentukan beban merata dan terpusat elemen frame
Assign Shell Uniform loading
Untuk menentukan beban merata elemen shell Show Underformed Shape Menampilkan bentuk tak terdeformasi struktur Display Static Deformed
Shape Menampilkan struktur terdeformasi akibat beban statik
Display Mode Shape Menampilkan mode struktur akibat beban dinamik
Joint Reaction Forces Menampilkan gaya-gaya reaksi pada dukungan
Members Forces Diagram for Frame
Icon Nama Icon Fungsi Elemen Forces/Stress
Countour for Shell
Menampilkan gaya-gaya atau kontour tegangan pada shell
Set Output Table Mode Menampilkan text output joint atau elemen pada layar
I.2.2 New Interface
1. SAP2000 versi baru telah terpadu dalam operasi windows secara penuh.
2. Model yang dibuat, dianalisis, didisain dan keluaran hasilnya ditampilkan pada window (jendela yang sama).
3. Model dapat ditampilkan dalam beberapa window, maksimum 4 window.
4. Element frame yang ditampilkan dalam garis tunggal adalah sumbu pusat beratnya (centrelines).
5. Model dapat juga ditampilkan dalam pandangan perspektif dengan menekan tombol .
6. Konteks help yang diinginkan dapat ditampilkan dalam bentuk ‘form’ dengan menekan tombol kanan mouse.
7. Informasi detail tentang batang dan joint pada model dimungkinkan juga dengan menekan tombol mouse kanan pada batang atau joint yang diinginkan, misalnya tentang moment, displacements joint atau connectivity dan lain sebagainya.
I.3 Sistem Koordinat
Setiap model struktur menggunakan koordinat yang berbeda untuk menentukan joint dan arah beban, displacement, gaya dalam dan tegangan. Pengetahuan tentang sistem koordinat ini sangat penting bagi pengguna, karena untuk menentukan model dan mengterprestasikan hasil-hasil keluaran dari program, pengguna harus memahami sistem koordinat ini.
Semua sistem koordinat ditunjukkan dengan sumbu tiga dimensi, menggunakan aturan tangan kanan dan menggunakan sistem cartesius (segi-empat).
I.3.1 Sistem Koordinat Global
Sistem koordinat Global X-Y-Z digunakan untuk memberikan lokasi dua titik, sepasang sudut, atau dengan memberikan arah koordinat. SAP2000 selalu mengasumsikan sumbu Z arahnya vertikal, dengan Z+ arah ke atas.
I.3.2 Sistem Koordinat Lokal
Sistem koordinat Lokal 1-2-3 digunakan untuk menentukan potongan property, beban dan gaya-gaya keluaran. Untuk menentukan sistem koordinat lokal elemen yang umum dapat menggunakan orientasi default dan sudut koordinat elemen frame, yang dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Sumbu lokal 1 arah selalu memanjang arah sumbu elemen, arah positif ialah dari ujung i ke ujung j.
2. Orientasi default sumbu lokal 2 dan 3 ditentukan oleh hubungan diantara sumbu 1 dan sumbu global Z sebagai berikut :
a. Jika sumbu lokal 1 arahnya horisontal, maka bidang 1-2 dibuat sejajar dengan sumbu Z.
b. Jika sumbu lokal 1 arahnya ke atas (Z+) maka arah sumbu lokal 2 sejajar dengan sumbu X+.
c. Sumbu lokal 3 arahnya selalu horisontal sumbu bidang X-Y.
I.4 Bentuk Penampang
Bentuk penampang yang geometrik property-nya secara otomatis dihitung oleh program ditunjukkan pada gambar 1.3. Ukuran yang diperlukan pada setiap penampang ditunjukkan pada gambar.
Gambar 1.3 Bentuk penampang
Geometrik property potongan juga dapat diperoleh dari file database. Tiga database yang diberikan oleh program SAP2000 ialah
1. AISC.PRO, ialah profil yang sesuai dengan standard America Institute of Steel Construction.
2. CISC.PRO, ialah profil yang sesuai dengan standard Canadian Institute of Steel Construction.
3. SECTIONS.PRO yang merupakan copy-an dari AISC.PRO.
I.5 Material Property
Property material yang akan digunakan untuk penampang meliputi
1. Modulus Elastisitas e1, untuk kekakuan aksial dan lentur. Berdasarkan SKSNI 3.1.5
Ec = 4700√fc’ atau non pratekan Ec = 20000 Mpa. Untuk baja E = 210 000 kN/m2
(21 Mpa).
2. Modulus geser g12 untuk kekakuan torsi dan kekakuan geser melintang, yang
dihitung dari e1 dan angka Poison u12. t2 t3 2 3 2 3 t3 tw 2 3 tf (a) SH=R (b) SH=P (c) SH=B t2t 11 t2 tf t3 tw t2b 2 3 2 3 t2 tf tw t2 tw2 3 tf tf t3 (d) SH=I (e) SH=T (f) SH=C tf tw 2 3 t3 t2 t2 tf 2 3 tw dls t3 (g) SH=L (h) SH=2L
3. Kerapatan massa per-unit volume m untuk menghitung massa elemen, ambil rumus m = w/9,81 dimana w berat sendiri per unit.
4. Berat sendiri per-unit volume w untuk menghitung beban berat sendiri beton w = 24000 kg/m3 dan berat sendiri baja w = 7850 kg/m3 (78.5 kN/m3)
I.6 Beban Pada Struktur
Beban yang bekerja pada struktur ada beberapa macam diantaranya ialah berat sendiri struktur, beban yang bekerja pada elemen, beban yang bekerja pada gempa dan beban dinamik.
I.6.1 Berat Sendiri
Besarnya beban berat sendiri sama dengan berat volume w dikalikan dengan luas penampang d.
Berat sendiri arahnya selalu ke bawah, searah dengan sumbu –Z. Berat sendiri ini dikalikan dengan faktor skala yang ditentukan untuk seluruh struktur.
I.6.2 Beban Terpusat pada Elemen
Beban terpusat pada elemen digunakan untuk menentukan gaya terpusat dan momen yang bebas dikerjakan pada sepanjang elemen. Lokasi beban dapat ditentukan dengan salah satu cara dibawah ini.
Gambar 1.4 Menentukan beban terpusat elemen I.6.3 Beban Merata pada Elemen
Beban merata pada elemen digunakan untuk menentukan gaya dan momen yang bekerja pada sepanjang elemen frame. Intensitas beban dapat berupa beban merata atau trapesium. uz 2 3 1 2 3 1 rz
(a) Gaya arah sumbu global Z (b) Momen arah sumbu global Z
(d) Momen arah sumbu lokal 2 (c) Gaya arah sumbu lokal 2
2 3 3 1 u2 2 r2 1 Semua gaya bekerja ditengah bentang
Z
Gambar 1.5 Menentukan beban merata pada elemen
Gambar 1.6 Menentukan beban trapesium pada elemen
(d) Momen arah sumbu lokal 2 (c) Gaya arah sumbu lokal 2
X
3 Z 3
Semua gaya bekerja ditengah bentang
(b) Momen arah sumbu global Z (a) Gaya arah sumbu global Z
2 2 1 3 2 r2 3 1 uz 2 1 rz 1 u2 sumbu global Sumbu 2
(a) Beban merata setengah bentang rdb = 0.5 Sumbu 1 10 20 u2a = -5 rda = 0.0 u2b = -5 20 (b) Beban trapesium u3b = 5 u3a = 0 db = 4 da = 0 Sumbu 3 Sumbu 1 4 16 db = 16 u3b = 5 u3a = 5 da = 4 db = 20 u3b = 0 u3a = 5 da = 16 u2b = 10 u2a = 10 db = 16 da = 10 10 16 4
(c) Beban merata bersusun db = 4 Sumbu 2 u2b = 5 u2a = 5 da = 4 Sumbu 1 10 5
I.7 Derajat Kebebasan (DOF)
Defleksi dari struktur ditentukan oleh displacement joint, setiap joint pada model struktur mempunyai enam komponen displacement, yaitu
1. Joint mengalami translasi ke arah tiga sumbu lokal, yang diberi notasi U1, U2 dan U3.
2. Joint mengalami rotasi terhadap tiga sumbu lokal yang diberi notasi R1, R2 dan R3. Ke-enam komponen displacement tersebut diketahui sebagai derajat kebebasan, dan digambarkan seperti pada gambar 1.7.
Gambar 1.7 Enam derajat kebebasan joint pada sistem koordinat lokal
Dalam teori Mekanika Teknik yang kita pelajari dibangku kuliah selama ini, ada 3 macam dukungan yang sering dibahas yaitu :
1. Jepit : Mampu menahan gaya vertikal, horisontal dan moment.
2. Sendi : Mampu menahan gaya vertikal dan horisontal.
3. Roll : Hanya mampu menahan gaya vertikal.
Gambar 1.8 Contoh restraint pada dukungan
U3
U1 R1 U2
R2
R3
5 7 8 6 3 1 4 2 jepit sendi rol spring jepit rol sendi 1 2 3 4 5 6(a) Struktur Frame 3D
Z
X global Y Joint Restraint
1 U1, U2, U3 2 U3
3 U1, U2, U3, R1, R2, R3 4 tidak ada Semua 2 3 1 Joint U1, U2, R3 U3, R1, R2 U1, U2 U2 Restraint Z global X
II. STRUKTUR DENGAN BEBAN STATIK
(METODE FILLET ELEMENT)
Secara garis besar, perancangan model struktur frame dengan SAP2000 ini akan melalui 7 tahapan, yaitu :
1. Menentukan geometri model struktur. 2. Mendefinisikan data-data
a. Jenis dan kekuatan bahan
Sudah tersedia 3 jenis material/bahan yaitu Concrete (beton), Steel (baja), dan
Other (yang lain).
• Modulus Elastisitas e1, untuk kekakuan aksial dan lentur. Berdasarkan
SKSNI 3.1.5 Ec = 4700√fc’ atau non pratekan Ec = 20000 Mpa. Untuk baja
E = 210 000 kN/m2 (21 Mpa)
• Tegangan leleh baja atau tulangan longitudinal
U40 fy = 400 000 kN/m2 (400 Mpa)
U32 fy = 320 000 kN/m2 (320 Mpa)
• Tegangan tekan beton
K225 fc = 17890 kN/m2 (17.89 Mpa)
K250 fc = 20110 kN/m2 (20.11 Mpa)
K300 fc = 24160 kN/m2 (24.16 Mpa)
K350 fc = 29180 kN/m2 (29.18 Mpa)
• Tegangan leleh tulangan geser
U22 fy = 220 000 kN/m2 (220 Mpa)
U24 fy = 240 000 kN/m2 (240 Mpa)
• Kuat geser beton
fcs = 15 000 kN/m2 (15 Mpa) fcs = 20 000 kN/m2 (20 Mpa)
b. Dimensi penampang elemen struktur (lihat gambar 1.3 bentuk penampang) c. Macam beban (Load Case)
d. Kombinasi pembebanan
Untuk peraturan baja AISC-LRFD • 1.4 DL
• 1.2 DL + 1.6 LL
• 1.2 DL + 0.5 LL ± 0.8 W Untuk peraturan Beton SKSNI 1991 • 1.2 DL + 1.6 LL
• 1.05 DL + 0.6 LL ± 1.05 E
Untuk peraturan beton prestress SKSNI 1991 • 1.2 DL + 1.6 LL + 1.2 P
• 1.05 DL + 0.6 LL + 1.05 P + 1.05 E
Dimana : DL = beban mati E = beban gempa
LL = beban hidup P = beban prestress
W = beban angin
3. Menempatkan (assign) data yang telah didefinisikan ke model struktur • Data penampang
4. Menentukan input data 5. Analisis Mekanika Teknik 6. Disain struktur
Sebelum memberikan perintah design, edit dulu reduksi kekuatan bahan sesuai SKSNI
SKSNI ACI
Lentur φ = 0.80 φ = 0.90
Geser φ = 0.60 φ = 0.85
Lentur + aksial (sengkang) φ = 0.65 φ = 0.70
Lentur + aksial (spiral) φ = 0.70 φ = 0.75
7. Modifikasi struktur/ReDesign
II.1 Model sloped/jembatan Truss 2 dimensi
Contoh soal 2.1 :
Sebuah truss 2 dimensi terdiri dari 5 bentang seperti gambar 2.1 unit kN-m. Properti elemen atas dan diagonal terdiri dari profil baja, 2xL5x5x3/4-3/8, elemen bawah 2xL4x4x1/2-3/8 dalam satuan inchi. Berat sendiri masuk pada load case DL, tegangan minimum fy = 240 Mpa.
Gambar 2.1 Model Sloped Truss 2 Dimensi II.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.
Gambar 2.2 Model struktur
5 x 4 m = 20 m
DL = 50 kN
LL = 200 kN DLLL LL DL LL DL
4 m
(a) Model truss 2D 5' 3/8'5'
3/4'
5'
(b) Potongan batang atas dan diagonal (c) Potongan batang bawah 4' 1/2'
3/8' 4' 4'
3. Pilih model struktur ‘Slope Truss’ akan muncul seperti dibawah ini, dan isikan seperti contoh
Jumlah bentang = 5
Ketinggian truss = 4
Panjang baris struss = 4 Restraints box : check ( √ ) Gridlines box : check ( √ ) Gambar 2.3 Data Geometri
II.1.2 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 2.4 Pilihan untuk jenis bahan
2. Isian seperti contoh dibawah
Fy = 240 Mpa/
240 000 kN/m2
Gambar 2.5 Properti Data
bahan baja II.1.3 Mendefinisikan Dimensi
1. Pilih menu Define/Frame Sections.. Ada 2 pilihan yang disediakan :
• Menambahkan data profil yang baru
Mengimpor adalah langkah yang paling mudah. Klik pada Import Double Angle pada drop down Import.
2. Pada list box Double Angle Klik ganda pada 2L5x5x3/4-3/8, lalu klik OK
Gambar 2.6 Mendefinisikan dimensi penampang
3. Ulangi langkah nomor 1 dan 2 untuk 2L4x4x1/2-3/8 II.1.4 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
Gambar 2.7 Definisi jenis beban rencana
II.1.5 Mendefinisikan Kombinasi Beban Rencana 1. Pilih menu Define/Load Combinations… 2. Klik tombol Add New Combo
3. Untuk DSTL1, 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 DSTL2 1.2 DL dan 1.6 LL.
II.1.6 Menempatkan dimensi Penampang Profil
Ada 3 cara untuk pemilihan elemen/joint, hasil pemilihan ditandai dengan garis putus-putus:
• Klik pada elemen
• Dengan windowing dengan tombol • Memilih elemen dengan garis intersection Ada 2 cara untuk pembatalan pemilihan
• Klik pada satu atau beberapa elemen • Batal semua pemilihan dengan tombol 1. Pilih elemen atas dan diagonal.
2. Pilih menu Assign/Frame/Sections… atau
3. Pilih 2L5x5x3/4-3/8 pada Name lalu klik OK.
4. Pilih elemen bawah, ulangi langkah 2 dan 3 untuk 2L4x4x1/2-3/8
Gambar 2.9 Penampang elemen yang di Assign II.1.7 Menempatkan Beban Yang Bekerja.
1. Pilih joint bawah dengan cara ‘windowing’.
2. Pilih menu Assign/Joint Static Loads…/Forces… atau tombol
3. Pilih DL pada Load Case Name kemudian isikan –50 (50 kN) pada gaya yang mengarah ke Force Global Z (vertikal ke bawah).
4. Ulangi langkah 1 s.d 3 untuk LL –200 (200 kN)
Catatan :
Add to existing loads = Tambahkan ke beban yang sudah pernah ada Replace existing loads = Timpa data beban sebelumnya
Gambar 2.10 Isian beban mati II.1.8 Memeriksa Input Data
Periksa lagi semua data, terutama data pembebanan sehingga semua data dipastikan benar. Gunakan fasilitas zoom
Gambar 2.11 Fasilitas ZOOM Untuk mencetak hasil input secara lengkap, gunakan menu : • Pilih menu File/Print Input Table…
• Non aktifkan dengan menghilangkan tanda R jika tidak ingin menampilkan bagian tertentu.
• Klik Select Loads jika ingin memilih hanya pembebanan tertentu saja. • Aktifkan (√ ) Print to File jika ingin mencetak ke dalam file berextension txt.
Untuk menampilkan file txt ini ada beberapa cara :
• Dari SAP2000 : File>Display Input/Output text Files
• Dari Windows : Start>Program>Accessories>Notepad/WordPad • Dibuka dari WORD dengan memilih file yang ber-extention txt. • Buka dari WINDOWS EXPLORER
II.1.9 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 2.13 Proses Analisis
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…
II.1.10 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
Gambar 2.15 Rasio tegangan baja II.1.11 Modifikasi Struktur/ ReDesign
Untuk merancang struktur, harus dipenuhi minimum 3 syarat utama yaitu : 1. Tegangan yang timbul tidak boleh melebihi tegangan ijin ( rasio < 1 ).
2. Tegangan yang timbul tidak boleh terlalu kecil karena hal itu berarti penampang profil terlalu besar yang menyebabkan pemborosan tidak perlu.
3. Dimensi profil yang direncanakan harus yang tersedia atau cukup mudah didapat dipasaran.
Ada dua cara modifikasi :
1. Dengan menggunakan fasilitas ReDesign yang tersedia. Hasil bidang DMN tidak mengalami perubahan.
2. Dengan mendefinisikan profil baru dan menganalisis ulang, sehingga hasil bidang DMN akan mengalami perubahan.
Material Baja yang sering digunakan dan ada dipasaran berdasarkan pengalaman : • Baja Type L :
- L30x30x3 - L50x50x5 - L80x80x8
- L40x40x4 - L60x60x6 - L100x100x10
- L45x45x5 - L70x70x7
• Baja WF :
- I150x75x5x7 - I250x125x6x9 - I400x200x8x13
- I175x90x5x8 - I250x125x5x8
- I200x100x5,5x8 - I300x150x6,5x9
• Baja Channel :
- C150x50x20x1.8 - C125x50x20x 2.15
- C125x50x20x1.7 - C150x50x20x2.3 Cara 1 :
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.
Cara 2 :
Mendefinisikan penampang profil baru. 1. Klik tombol lock/Unlock Model 2. Pilih elemen yang akan dirubah. 3. Pilih menu Assign/Frame/Section… 4. Pilih menu Analyze/Run
5. Pilih menu Design/Steel Design
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
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
W2 P2 W3 P2 W4 P2 W4 P2 W4 P2 W5 P1 0.845 m 2 m 3.464 m +5.464 m +2.000 m +0.845 m +0.000 m
(b) Batang atas dan
60 6 8 60 60 50 5
(c) Batang diagonal dan
50 8 50
(a) Kuda-kuda truss P1 : DL = 7.00kN
LL = 1.50kN W1 : V = 0.750kN H = 1.250kN W3 : V = 0.400kN H = 1.875kN P2 : DL = 12.50 kN W4 : V = 0.750 kN W2 : V = 1.500 kN LL = 1.00 kN H = 1.250 kN H = 2.500 kN H = 0.625 kN W5 : V = 0.350 kN 2 m 6 m 6 m 2 m 3.464m W1 P1 W2 P2 W2 P2
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.
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
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.
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).
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
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
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