Input data untuk grafik response spectrum bisa dilakukan dengan 2 (dua) macam cara, yaitu: (a) memasukkan input data absis dan ordinat grafik secara langsung pada input SAP2000; (b) import data input dari luar, misal dari file teks berisi koordinat grafik yang dibuat sebelumnya.
Dalam kurva response spectrum terdapat bagian sisi kurva resesi yang melengkung (pada grafik Wilayah 4 tanah Sedang untuk nilai periode > 0,6 detik, lihat Gambar 6.2.). Pada bagian ini nilai C ditentukan sebagai fungsi dari T, sehingga untuk input manual satu per satu (misal C=0,7 T=0,42/0,7; C=0,8 T=0,42/0,8; dst) akan cenderung menjadi lama selain rentan salah. Untuk itu dalam contoh ini digunakan metode import data dari luar, sehingga dipersiapkan dahulu input data yang akan diimpor ke SAP2000.
Untuk membantu perhitungan akan memanfaatkan fasilitas rumus/ formula misal dalam program MS Excel. Dibuat 2 kolom data (Gambar 6.3), masing-masing untuk nilai T dan nilai C. Pada kolom nilai T diisikan nilai mulai dari 0,0 sampai 3,0 detik dengan interval 1,0 detik. Sedangkan pada kolom nilai C diisikan pada : T=0,0 C=0,28; T=0,2 C=0,7; T=0,6 C=0,7; selanjutnya mulai T=0,7 detik nilai C diisikan sebagai fungsi (rumus) = 0,42/ (alamat sel nilai T). Misal jika nilai T ada pada sel A4 maka rumus menjadi = 0,42/A4, dst. Lihat juga Tabel 6.1 sebelumnya.
Selanjutnya lakukan blok/ seleksi sel untuk data pasangan nilai T-C dan lakukan perintah copy (Ctrl+C). Buka program editor teks seperti Notepad (Gambar 6.3), kemudian lakukan perintah salin/ paste (Ctrl+V) pada editor teks. Simpan/ beri nama file tersebut (misal “SNI4M”) dalam bentuk teks (*.txt). File teks inilah yang nanti akan diimpor ke dalam program SAP2000
108 4) Input data response spectrum di SAP2000
Berbeda dengan input analisis statik, yang dimasukkan lewat Load Case, pada input/ response spectrum input dimasukkan lewat Function.
Pilih menu Define Function Response Spectrum…
Pada Choose Function Type to Add pilih From File (karena akan mengambil/ impor data dari luar), lalu klik tombol Add New Function… (Gambar 6.4)
Gambar. 6.4.Kotak Dialog Define Response Spectrum Dunction
Pada kotak input yang muncul (Gambar 6.5), klik tombol Browse… di bawah nama fungsi.
Gambar 6.5. Input data response spectrum dari sumber luar
Selanjutnya cari dan pilih file teks input koordinat grafik response spectrum yang telah dibuat sebelumnya pada langkah nomor 3 (SNI4M). Ganti pilihan Files of type menjadi Text File (*.txt) bila belum nampak, setelah file terpilih lalu klik Open (Gambar 6.6).
109 Gambar 6.6. Input data grafik response spectrum
Kembali ke kotak dialog Response Spectrum Function Definition (Gambar 6.7):
Beri nama (misal “SNI4M”) pada Function Name Pada Values are: pilih Period vs Value (karena input dalam bentuk waktu/ periode bukan frekuensi)
Klik Display Graph
Pada kotak bagian Function Graph akan tertampil grafik response spectrum sesuai yang didefinisikan (Wilayah 4 tanah Sedang). Harap diperiksa pula untuk nilai-nilai pada grafik tersebut, yang termudah adalah dengan menempatkan kursor di dekat sisi puncak, maka nilai ordinat yang terbaca pada box di samping tombol Display Graph harus berupa (<T>, 0.7) dengan
<T> nilai periode pada sisi puncak.
Gambar 6.7. Modifikasi input Response Spectrum
Hal ini penting untuk memeriksa kemungkinan kesalahan akibat pemakaian tanda desimal (koma atau titik). Dalam contoh ini desimal dinyatakan dalam koma, sehingga jika desimal diinputdengan titik maka bisa timbul pesan error/ kesalahan.
110 Perlu diperhatikan pula bahwa karena input dilakukan lewat impor file teks dari luar, maka input function tersebut menjadi tergantung pada file teksnya. Sehingga file teks asal input harus senantiasa ada bersama dengan file input SAP2000. Untuk keperluan pemindahan data, hal ini menjadi tidak praktis karena bila file teks tersebut tidak ikut terbawa maka analisis response spectrum tidak akan bisa berjalan. Guna mengatasi hal tersebut, sebagai langkah terakhir data akan diubah menjadi bagian integral input SAP2000, dengan cara klik pada tombol Convert to User Defined, sehingga tampilan akan berubah menjadi seperti tampak pada Gambar 6.8. Dengan format ini, maka input sudah menjadi satu kesatuan dalam file SAP2000 (walaupun jika dikehendaki perubahan harus mengganti manual, atau bisa impor ulang dengan function baru).
Gambar 6.8. Modifikasi Input RS ke Format User Defined Klik OK lalu OK lagi untuk menyelesaikan input data grafik response spectrum. 5) Definisi tipe analisis response spectrum
Pada analisis statik, setelah tipe beban didefinisikan lewat Load Pattern, maka beban statik selanjutnya diaplikasikan pada struktur lewat assignment joint load atau frame load seperti BAB 2. Sedangkan pada beban response spectrum, setelah selesai diinput lewat Function, maka pembebanan pada struktur dilakukan lewat Load Cases.
111 Gambar 6.9. Kotak Dialog Define Load Case…
Perhatikan pula bahwa secara default, Load Case juga akan dibuat secara otomatis untuk Load Pattern beban statik (DEAD, LIVE, dst.), sedangkan untuk tipe beban berupa Function, perlu ditambahkan sendiri. Seperti pada analisis statik ekuivalen, beban gempa response spectrum akan diberikan di kedua arah sumbu utama gedung (X dan Y) secara individual, yang selanjutnya digabung dalam kombinasi pembebanan berikutnya. Dalam kotak dialog seperti pada Gambar 6.10:
Gambar 6.10 Load cases gempa Response Spectrum Arah-X a) Pada Load Case Name diberi nama misal “RSx”
b) Pilih Response Spectrum pada Load Case Type c) Pada bagian Loads Applied:
112 Load Name: pilih U1
Function: pilih yang sesuai (SNI4M) Scale Factor: isikan 2,4525
d) Klik tombol Add e) Klik OK
Kembali ke kotak dialog Analysis Case (Gambar 6.9), pilih “RSx” yang didefinikan sebelumnya lalu klik tombol Add Copy of Load Case… untuk mempercepat input. Berikutnya, dalam kotak dialog seperti pada Gambar 6.11:
a) Pada Analysis Case Name beri nama misal “RSy” b) Pada bagian Load Name ganti U1 Menjadi U2 c) Klik tombol Modify
d) Klik OK
e) Klik OK lagi untuk menyelesaikan Load Case
113 6) Analysis modal
Analisis modal diperlukan guna penentuan mode atau ragam vibrasi, juga untuk mengetahui waktu gentar fundamental alami struktur.
Define Analysis Case…
Dalam contoh ini (dan juga secara default setiap membuat file baru) sudah tersedia tipe analisis Modal, sehingga hanya diperlukan editing saja.
Pilih Modal pada Case klik tombol Modify/ Show Case… (Gambar 6.12)
``
Gambar 6.12. Kotak Dialog Define Load Cases
Dalam kotak dialog Load Case Data (Gambar 6.13) isikan: a) Pada Types of Modes pilih Ritz Vectors
b) Pada Maximum Number of Modes isikan nilai 9
c) Pada Load Type pilih Accel (acceleration=percepatan, karena input response spectrum dalam satuan g atau percepatan gravitasi); dan pada Load Name pilih UX (percepatan pada arah X) d) Klik Add
e) Pada Load Type pilih Accel (acceleration=percepatan, karena input response spectrum dalam satuan g atau percepatan gravitasi); dan pada Load Name pilih UY (percepatan pada arah Y) f) Klik Add
114 Gambar 6.13. Load Case Data untuk Modal
Jumlah perkiraan mode bisa ditentukan berdasarkan perkalian DOF (Degree of Freedom) atau derajat kebebasan struktur dengan jumlah lantai tinjauan. Dalam contoh ini tiap lantai memiliki 3 DOF (Gambar 6.14) yaitu translasi arah X, translasi arah Y, dn rotasi memutari sumbu Z, sedangkan struktur terdiri atas 3 tingkat (termasuk lantai dan atap) sehingga didapat jumlah perkalian 3 x 3 = 9. Lantai bisa dianggap satu kesatuan lewat constraint (dijelaskan kemudian).
Gambar 6.14. Derajat Kebebasan Lantai
Jumlah mode ini nantinya juga harus diperiksa untuk memenuhi persyaratan jumlah rasio partisipasi massa minimal 90% (akan dibahas kemudian). Jika tidak terpenuhi maka jumlah mode maksimum ini harus ditambah.