BAB II BAB II
MODEL KUDA - KUDA BAJA MODEL KUDA - KUDA BAJA
Pada bagian ini akan dibahas sebuah Kuda-Kuda Baja seperti gambar unit dalam KNm dengan BJ 55, Fu = 504,2 MPa, Fy = MPa.
Beban-beban yang bekerja pada Kuda-Kuda Baja ialah berat sendiri dan beban mati (DL), beban hidup (LL), beban angin (W), seperti dijelaskan pada gambar.
Kuda-Kuda Baja direncanakan dengan code AISC LRFD99. Untuk analisis dan desain model ini dapat dilakukan langkah-langkah sebagai berikut :
1.
1. Membuka program Membuka program SAP200SAP20000
Dilakukan dengan mengklik gambar . Maka layar SAP2000 akan muncul seperti gambar
Kemudian klik Ok. 2.
2. Menentukan geometri strukturMenentukan geometri struktur
a. Pilih menuFile/New Model..., maka akan muncul box ‘New ModelFile/New Model New Model’.
b. Pilih unit KN.m.C,lalu pilih gambar Grid Only
c. Pada dialog box ‘Quick Grid Lines’.‘Quick Grid Lines’. Klik pada tab ‘Cartesian’, kemudian isikan ‘Number of Grid Lines’Number of Grid Lines’ X = 11, Y= 1, dan Z = 6. Maka pada layar muncul gambar
e. Mengubah jarak antar batang dan ketinggian
Menu Shortcut
Define > Coordinate Systems/Grids...
Klik kanan pada layar,Edit Grid data. Atau
Klik kiri 2 kali pada grid point Dengan mengklik 2 kali pada grid point,maka akan muncul gambar
Ubah ordinate x dengan angka kelipan 1,5 dan ordinate z kelipan 0,87. Klik ok.
f. Setelah itu akan muncul gambar
3.
3. Menentukan Material dan Section.Menentukan Material dan Section.
a. Pilih menu Define/Material .., maka akan muncul dialog box Define Material
1) Klik Add New Material , maka akan muncul dialog box ‘Material Property Data’ seperti gambar di bawah ini:
3) Klik Ok,lalu Ok lagi.
b. Pilih menu Define/Frame Sections..., maka akan tampil dialog box ‘ Frame Sections’,seperti pada dialog box dibawah ini :
1) Pilih Import New Properties maka kotak import frame Section Property akan muncul,lalu pilih Channel
2) Pada Section Proferty file cari program SAP2000 11
3) Pada material dipilih bj55 dan import semua section > Ok
4) Muncul dialog channel section
Pada section name pilih section yang di inginkan misal C130x10. Pada material pilih bj55 > Ok > lalu Ok lagi
4.
4. Menggambar bentuk trussMenggambar bentuk truss
a. Pilih Menu Draw > Draw Frame/Cable/Tendon atau pilih icon
b. Kotak dialog Proferties of object akan muncul.
Pada bagian section pilih section yang di inginkan misalnya C130x10.
5.
5. Menghilangkan GridMenghilangkan Grid
Pilih menu view > show grid
6.
6. Mengedit frameMengedit frame
Tujuan : supaya frame tidak dalam satu kesatuan.
Pilih Menu Edit > Edit Lines > Divided frame
pada point divide into masukan jumlah batang yang ingin diedit.
Untuk frame miring kanan dan kiri bagian terluar masukkan angka 5. Sedangkan pada frame bagian bawah masukkan angka 10.
Lalu Ok
7.
7. Membuat tipe tumpuanMembuat tipe tumpuan
Pilih joint yang akan diberi tumpuan
Klik Ok 8.
8. Menbuat tipe bebanMenbuat tipe beban
Pilih Menu Define > Load Case
Pada Load case beban mati ( DEAD ) secara default sudah disediakan oleh SAP2000.
Pada Load name isikan DL untuk beban mati,LL untuk beban hidup,W untuk
beban angin (kiri dan kanan).
Beban DEAD yang disediakan dihapus dengan mengklik Delete Load
Untuk beban DL type ( DEAD ) dan pada Selt Weight Multiplier isikan 1 LL typenya ( LIVE ) dan pada Selt Weight Multiplier isikan 0
W (kiri dan kanan) type (WIND) dan pada Selt Weight Multiplier isikan 0
Klik Ok
9.
9. Menentukan beban pada batangMenentukan beban pada batang
Pilih Menu Assign > Joint Load > Forces, Maka akan muncul kotak dialog
1) Beban Mati (DL)
Klik joint tumpuan untuk beban p1
Klik Menu Assign > Joint Load > Forces Pada Load case name pilih DL
Pada Force Global Z masukkan beban sebesar = ½ jarak antar join x jarak antar
kolom x beban mati Z= ½ x 1.5 x 2,5 x 0,4= 0,75kN).
Klik semua joint kecuali joint tumpuan,untuk beban p2
Lakukan seperti langkah di atas dengan nilai Z= jarak antar join x jarak antar
kolom x beban hidup Z= 1.5 x 2,5 x 0,4= 1,5 kN). 2) Beban hidup (LL)
Lakukan dengan cara yang sama seperti Beban mati (DL). Untuk mencari nilai Z rumus yang digunakan sama,tapi pengali beban mati harus diganti dengan beban hidup sebesar 0,8 kPa.
Klik Joint yang bagian atas saja.
3) Beban Angin (W)
a. Angin Kiri (Wkiri)
Angin Tekan
Klik semua frame bagian kiri terluar Klik Menu Assign > frame Load > Point Ganti DL menjadi Wkiri dan Global menjadi Local, Pada direction pilih 2
Masukkan nilai p2 dari rumus Z= jarak antar join x jarak antar kolom x beban
angin Z= 1.5 x 2,5 x 0,05= 0,18 kN) ke Load bagian 4 dengan memasukkan (-0,18). Seperti pada gambar
Klik Ok
Untuk beban P1 yang besarnya Z= ½ x 1.5 x 2,5 x 0,05= 0,09 kN).
Klik 1 frame bagian kiri yang dekat dengan sendi Pada Load bagian 1 masukkan nilai -0,09 Pada options klik Add Existing Loads
Lalu Ok
Angin Hisap
Lakukan hal yang sama seperti beban angin tekan. Tetapi , :
Untuk memasukkan nilai pembebanan P2, maka nilai P2 dimasukkan ke Load
bagian 1 dengan nilai 0,18(tanpa tanda minus) karena beban angin kanan merupakan beban hisap.
Pembebanan P1 dimasukkan ke Load bagian 4 sebesar 0,09 (tanpa minus)
b. Angin Kanan (Wkanan)
Angin Tekan
Lakukan langkah yang sama dengan angin tekan kiri,tetapi
Nilai p2 dari rumus Z= jarak antar join x jarak antar kolom x beban angin Z=
1.5 x 2,5 x 0,05= 0,18 kN) ke Load bagian 1 dengan memasukkan (-0,18)
Angin Hisap
Lakukan langkah yang sama dengan angin tekan kiri,tetapi :
Untuk memasukkan nilai pembebanan P2, maka nilai P2 dimasukkan ke Load
bagian 4 dengan nilai 0,18(tanpa tanda minus) karena beban angin kanan merupakan beban hisap.
Pembebanan P1 dimasukkan ke Load bagian 1 sebesar 0,09 (tanpa minus)
10.
10.Menampilkan pembebanan pada strukturMenampilkan pembebanan pada struktur
1) Beban Mati (DL)
Pilih Menu Display > Show load Assign > Joint
Pada Load name pilih DL
Lalu Ok
2) Beban Hidup (LL)
3) Beban Angin a. Angin kiri (Wkiri)
Pilih Menu Display > Show load Assign > Frame/Cable/Tendon...
Lalu Ok
b. Angin Kanan (Wkanan)
Lakukan hal yang sama dengan beban mati,tapi pada load name diganti Wkanan
11.
11.Menampilkan nama profilMenampilkan nama profil
Pilih Menu View > Set Display options..(ctrl+E)
Pada frame/cable/tendon centang ˅ secrtion
Lalu Ok
Sedangkan untuk menampilkan nomor batang pilih labels 12.
12.Menentukan Menentukan tipe analisis tipe analisis struktur 2D struktur 2D trussedtrussed
Pilih Menu Analyze > Set Analysis options.... Pilih Plane Frame
Lalu Ok
13.
13.Melakukan AnalysisMelakukan Analysis
Pada Case name MODAL
Klik tombol Run/Do Not Run Case
Klik Run Now
Klik Ok
Gambar akan ditampilkan
digumakan untuk menampilkan animasi pergerakan deformasi struktur digunakan untuk berpindah ke beban lain misalnya LL,Wkiri,Wkanan
Digunakan untuk mempercepat dan memperlambat pergerakan deformasi struktu digunakan untuk menghentikan pergerakan deformasi.
Pilih Design/Steel Frame Design/Start Design/Check of StructureDesign/Steel Frame Design/Start Design/Check of Structure. Setelah
bebrapa saat maka akan ditampilkan gambar rasio interaksi P-M dengan warna-warna dan nilai rasionya.
14.
14.Kontrol Tegangan dan Desain Struktur.Kontrol Tegangan dan Desain Struktur.
Untuk kontrol tegangan dan desain struktur dapat dilakukan sebagai berikut.
1) Pilih Menu Option/Preperences/Steel Frame Design,. kemudian klik pada tab Steel, lalu pilih steel Design Code AISC LRFD99. Ok
2) Klik kanan pada frame (tekan),maka akan muncul dialog Steel stress Check Information(AISC LRFD99)
4) Untuk menampilkan data tegangan frame tarik.klik kanan pada frame tarik.lalu klik details.
15.
15.Menampilkan reaksi tumpuanMenampilkan reaksi tumpuan
Pilih Menu Display > Show Forces/Stresses > Joint
Pada case/ combo name pilih beban DL
Show As Arrows harus aktif
Untuk menampilkan kotak dialog Joint Reactions in Joint Local CoordSys,arahkah kursor ke joint pada tumpuan.
Dari Kotak dialog diperoleh :
Reaksi dan moment arah sumbu Z = 17,923 KN,Arah ke atas (sb.Z positif)
16.
16.Menampilkan gaya-gaya batangMenampilkan gaya-gaya batang
Pilih Menu Display > Show Forces/Stresses > frames/cables
Pilih Moment 3-3
Pada options pilih fill diagram untuk menampilkan diagram bentuk balok warna.
Lalu Ok
Untuk melihat gaya axial Pilih Menu Display > Show Forces/Stresses >
frames/cables
Pada tombol component pilih Axial Force
17.
17.Menampilkan FBD,SFD,BMD,dan DeflectionsMenampilkan FBD,SFD,BMD,dan Deflections
Pada tampilan gambar gaya batang, klik kanan pada frame yang dipilih untuk
menghasilkan detail gaya batang
Untuk melihat beban yang lain,pada case name diganti beban hidup,mati,angin.
` Untuk melihat nilai gaya-gaya pa batang,dapt dilakukan dengan mengarahkan kursor,lalu klik kiri jalan kursornya.
Untuk menampilkan nilai maksimunnya maka pada Display Options pilih Show Max. 18.
18.Menampilkan gaya aksial dan puntirMenampilkan gaya aksial dan puntir
Pada diagrams for frame object 61( C130x17 ) pilih items Axial (P and T)
Maka gambar yang ditampilkan
Untuk melihat beban yang lain,pada case name diganti beban hidup,mati,angin.
19.
19.Menampilkan tabel OutputMenampilkan tabel Output
Pilih menu Display > Show Tables... (F12)
Pilih tipe beban yang akan ditampilkan,dengan mengklik pada tombol Select Analysis
Case. Pilih beban DL,LL,Wkiri,Wkanan > Ok
Lalu Ok
Maka akan ditampilkan gambar seperti bibawah
20.
20.Mengekspor tabel output kedalam ExcelMengekspor tabel output kedalam Excel
`Pada dialog Element Forces-Frames pilih File > Export All Tables > to Excel... Seperti
ini
Maka dengan otomatis akan ditampilkan dalam bentuk Excel.
