Tutorial Perhitungan Struktur Dengan Sap 2000 V

(1)

TUTORIAL PERHITUNGAN STRUKTUR DENGAN SAP 2000 V.14

ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.14

Secara garis besar, Tahapan analisis dan desain pada SAP 2000 v.14 terpisah dalam dua tahap yaitu :

 Tahap Analisis : berisi

pemodelan struktur, Pendefinisian properties materials, dimensi penampang, jenis pembebanan dan

kombinasi sampai pada

menganalisis gaya-gaya dalam struktur.

 Tahap Design : untuk menentukan parameter Desain (desain beton bertulang, desain

(2)

1. Memulai Main Window Untuk SAP 2000 v.14

Untuk memulai input data untuk analisa struktur, berikut adalah langkah-langkahnya :  Buka Program SAP 2000 v.14

 Dari main menu, klik File > New Model atau klik icon New Model pada sudut kiri atas main window

(3)

1. Memilih Model Struktur , Mengisi Project Information dan mengedit Grid data 1. Setelah memilih New Model, akan muncul pop up menu untuk memilih Model

strukutr yang diinginkan.  Pilih Input Unit KN,m,C

 Isikan Informasi Project yang sedang dikerjakan dengan mengklikModify/Show

Info pada sudut kanan atas, setelah itu klik OK.

(4)

 Mengedit Grid data

Setelah memilih 2D Frames, akan tampil kotak isian untuk memilih tipe frame dan dimensi portal.

o Pada 2D Frame Type, Pilih Portal. o Pada Portal Frame Dimension, isikan :

Number of Stories : 3 Number of Bays : 2 Story Height : 5 Bay Width : 6

Beri tanda centang pada Use Custom Grid Spacing and Locate Origin, kemudian klik Edit Grid

o Edit Grid default Sap 2000 dengan menempatkan sumbu Global Portal pada koordinat 0,0.

Pada X Grid data, isikan data-data : 0, 6, 8 Pada Y Grid data, biarkan default yaitu : 0 Pada Z Grid data , isikan data-data : 0, 5, 9, 13

(5)

Setelah kotak dialog edit grid data tertutup, maka program akan secara otomatis menggambar frame-frame portal berdasarkan koordinat yang telah dimasukan. Hasil peenggambaran Frame oleh program akan terlihat seperti gambar dibawah ini. Tutup jendela 3D View untuk memaksimalkan view port window.

o Memberi Nomor Joint dan Nomor Batang

 Dari menu Utama, Klik View > Set Display Options.  Pada kotak dialog

Display Option for Active Window, Beri tanda centang pada Labels (Joints dan Frames/Cables/Tendons) > Klik OK

(6)

1. Penentuan sifat – sifat material dan penampang ( Material Properties and Section)

 Mendefinisikan Material Data Beton o Klik Define > Materials

o Pada kotak dialog define material, klik Add New Material o Pada kotak dialog Material Property data, isikan :

Nama Material : Beton 22,5 Mpa Material Type : Concrete Weight per Unit Volume : 24

Modulus Elasticity, E : 2,2294057e7 Poison’s Ratio, U : 0,17

(7)

Specified Concrete Compressive Strenght : 22500

Klik OK dua kali untuk menutup kotak dialog Material Property Data.

 Mendefinisikan Material Data Besi Tulangan o Klik Define > Materials

o Pada kotak dialog define material, klik Add New Material o Pada kotak dialog Material Property data, isikan :

Nama Material : BESI POLOS Material Type : Rebar

Minimum Yield Stress, fy : 320000

(8)

Klik OK dua kali untuk menutup kotak dialog Material Property Data.

 Mendefinisikan Frame Section

o Klik Define > Section Properties > Frame Sections

o Pada Kotak dialog Frame Properties, klik Add New Property

o Pada kotak dialog add section Property, pilih Material type : Concrete, dan klik Rectangular.

(9)

o Pada kotak dialog Rectangular Section, isikan: Section Name : K40/40

Pilih material : BETON 22,5 Mpa Depth (t3) : 0,4

Width (t2) : 0,4

(10)

Pada kotak dialog Reinforcement Data, Rebar Material : Untuk Longitudinal Bars dan Confinement Bars (Ties), pilih BESI POLOS.

Pada Design Type, pilih Column (P-M2-M3 Design) Pada reinforcement Configuration, pilih Rectangular Isikan Clear Cover to Confinement Bars : 0,04

Pada Check/Design :

pilih Reinforcement to be Designed. Biarkan parameter lain pada kondisi default.

Klik OK dua kali untuk menutup kotak dialog rectangular section.

o Ulangi Langkah 3 untuk mendefinisikan frame section kolom yang lain. o Untuk Frame Balok, caranya sama dengan langkah 3 diatas. Bedanya hanya

pada Kotak Dialog Reinforcement data Design Type : Pilih Beam (M3

Design Only).

1. Mendefinisikan Beban dan kombinasi pembebanan (load and combinations)  Define Load Patern

o Dari menu Utama, klik Define > Load Patterns untuk mendefinisikan jenis-jenis Beban yang akan Bekerja pada Portal.

(11)

o Pada kotak dialog Define Load Patterns, isikan data-data sebagai berikut :

Load Pattern name Type Self Weiht Multiplier Auto Lateral Load Pattern BEBAN MATI DEAD 0

BEBAN HIDUP LIVE 0

BEBAN GEMPA QUAKE 0 None

 Klik OK untuk menutup kotak dialog define Load Patterns.  Menentukan Kombinasi Pembebanan

o Dari menu Utama, klik Define > Load Combinations

o Pada Kotak dialog Define Load Combinations, klik Add New Combo o Isikan data-data sebagai berikut pada kotak dialog Load Combination Data :

Load Combinatin Name : KOMBINASI 1

Load Case Name : BEBAN MATI, Scale Factor : 1,2 > klik Add. Load Case Name : BEBAN HIDUP, Scale Factor : 1,6 > klik Add.

(12)

Klik OK untuk menutup kotak dialog Load Combination 1

o Ulangi langkah Diatas untuk medefinisikan KOMBINASI 2 dan KOMBINASI 3.

Kombinasi 2 : 1,2 Beban Mati + 1,0 Beban Hidup + 1,0 Beban Gempa Kombinasi 3 : 1,2 Beban Mati + 1,0 Beban Hidup – 1,0 Beban Gempa Klik OK untuk menutup kotak dialog Define Load Combination

1. Menentukan Kondisi perletakan  Klik pada Joint Nomor 1 dan 5

Dari menu utama, klik Assign > Joint > Restrain Pilih Ikon Jepit ( ), klik OK.

(13)

Dari menu utama, klik Assign > Joint > Restrain Pilih Ikon sendi ( ), klik OK.

1. Menerapkan Jenis Frame pada Frame struktur  Blok Frame 10, 11, 12 dan klik Assign > Frame

> Frame Sections, pilih B30/50 > klik OK.

 Blok Frame 13, 14, 15 dan klik Assign > Frame

> Frame Sections, pilih B20/30 > klik OK.

 Blok Frame 1, 2, 3, 4, 5, 6 dan klik Assign > Frame

> Frame Sections, pilih K40/40 > klik OK.

 Blok Frame 7, 8, 9 dan klik Assign > Frame

(14)

1. Memasukan data-data pembebanan pada Frame Struktur  Beban Mati

o Blok Frame 10, 11, 12 dan klik Assign > Frame

Loads > Distributed, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan

Uniform Load : 20, klik OK.

Loads > Distributed, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan

o Klik Joint 4 dan klik Assign > Joint

Loads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan pada Load

> Force Global

(15)

> Force Global

Z : -50, klik OK.

> Force Global

Z : -40, klik OK.

o Blok Frame 10, 11, 12 dan klik Assign > Frame Loads > Point, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI.

(16)

Isikan pada Point Load > Distance > kolom kedua : 0,5 Isikan pada Point Loads > Load kolom kedua : 40, klik OK.

(17)

Setelah Semua Input beban Mati telah selesai, Hasilnya akan menjadi seperti pada gambar dibawah ini :

 Beban Hidup

Loads > Distributed, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP. Isikan

Loads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP. Isikan pada Load

> Force Global

Z : -20, klik OK.

> Force Global

Z : -30, klik OK.

> Force Global

(18)

o Blok Frame 10, 11, 12 dan klik Assign > Frame Loads > Point, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP

(19)

Isikan pada Point Load > Distance > kolom kedua : 0,5 Isikan pada Point Loads > Load kolom kedua : 25, klik OK.

(20)

Setelah Semua Input beban hidup telah selesai, Hasilnya akan menjadi seperti pada gambar dibawah ini :

 Beban Gempa

Loads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN GEMPA. Isikan pada

Load > Force Global

X : 60, klik OK.

X : 70, klik OK.

(21)

 Setelah Semua Input beban gempa telah selesai, Hasilnya akan menjadi seperti pada gambar dibawah ini :

(22)

Dalam analisis struktur untuk mengetahui gaya – gaya betang maupun reaksi yang terjadi maupun dalam hal perencanaan akan terjadi proses trial and error untuk mencari solusi yang tepat yang dilakukan secara berulang – ulang. Proses ini dapat saja menyebabkan kerja processor menjadi berat. Pada beberapa kasus, perhitungan yang dilakukan oleh computer tidak perlu menghitung seluruh komponen, namun hanya beberapa bagian tertentu saja. Untuk mengeset agar perhitungan dilakukan sesuai dengan keperluan maka SAP 2000 menyediakan fasilitas pilihan – pilihan analisis.

Dalam penyelesaian Portal 2D ini, analisis akan dibatasi hanya pada XZ Plane (DOF arah Sumbu Global X dan Z).

 Dari Menu Utama, Klik Analyze > Set Analysis Option.

 Klik pada Model Plane Frame > klik OK.

 Dari Menu Utama, Klik Analyze > Run Analysis atau tekan tombol F5 pada keyboard atau klik ikon pada toolbar.

 Klik Run Now pada new window Select

(23)

Setelah Perintah Run Now pada new window Select

Load Cases To Run, maka Program akan melakukan analisis dan hasilnya akan

ditampilkan dalam bentuk deformasi Struktur seperti seperti telihat pada gambar dibawah ini :

(24)

1. Bidang Momen

 Klik Display > Show Forces/Stress > Frames/Cables  Pada new window

Member Forces Diagram For Frames, Case/Combo > Case Combo

Namepilih BEBAN MATI. Pada Komponent pilih Moment 3-3,

pada Options Pilih Show Values on Diagram > klik OK.

 Untuk berpindah dari diagram Momen beban mati ke diagram momen Beban yang lain dapat dilakukan dengan mengklik ikon .

Salah satu Diagram Momen (akibat Beban Mati) akan terlihat seperti pada gambar dibawah ini :

(25)

————TAHAPAN ANALISIS BERAKHIR SAMPAI DISINI————

TAHAPAN DESAIN

1. Menentukan Peraturan sebagai dasar Acuan Desain Struktur Beton Bertulang dan parameter-parameter desain beton bertulang yang lain.

 Dari main menu Klik Design > Concrete Frames Design > View/Revise

Preferences.

 Pada new window Concrete frame Design Preferences, Pilih Design Code : ACI

318-05/IBC2003, biarkan parameter yang lain pada nilai defaultnya kemudian

klik OK.

1. Menentukan Kombinasi Pembebanan yang Akan Digunakan Untuk desain beton Bertulang.

(26)

 Pada new window Design Load Combination Selection : Pilih KOMBINASI 1 > klik Add

Pilih KOMBINASI 2 > klik Add Pilih KOMBINASI 3 > klik Add

 Hilangkan tanda Centang pada Automatically Generate Code-Based Design Load

(27)

(28)

1. Melakukan Perintah Desain Beton

Dari main mnenu Klik Design > Concrete Frames Design > Start Design/Check of

Struktur.

Setelah perintah Start Design/Check of Struktur, akan muncul hasil desain tulangan Struktur. Agar hasilnya dapat terbaca dengan jelas, ubah satuan desain menjadi

(29)

KN,mm,C. Hasilnya dalam gambar berikut :

2. Melihat Detail desain Beton Bertulang

Untuk dapat melihat detail visual hasil desin Beton bertulang oleh Program, dapat dilakukan dengan cara melakukan klik kanan tepat pada Frame yang diinginkan. Dibawah ini adalah hasil desain Beton Bertulang dari Frame 4

(30)

Summary. Hasilnya akan terlihat seperti pada gambar dibawah ini :

3. Melihat Hasil dalam bentuk tabulasi  Dari main menu, klik Display > Show Tables

 Pilih Jenis-jenis data yang input dan output yang ingin ditampilkan dalam tabulasi data.

 Pada Select Load Paterns pilih beban Mati, Hidup, Gempa

 Pada Select Load Cases pilih KOMBINASI 1, KOMBINASI 2 dan KOMBINASI

3

 Klik OK.

(31)

1. Membuat Laporan Hasil Analisis dan Desain dalam bentuk File Word  Dari main menu klik File > Create Report.

(32)

 Dalam kotak dialog Word Rich Text Report tentukan direktori tempat file akan disimpan, Isikan nama File dan klik Open maka Program akan melakukan tabulasi report data kedalam bentuk File Word.

(33)

(34)

(35)

Mencari Gaya Batang Rangka Kuda-Kuda Sederhana

dengan SAP 2000

Agu 6 Posted by sanggapramana 1 Vote Assalamualaikum,

Ini kali pertama saya menuliskan tentang SAP 2000. Disini saya akan menerangkan tentang penggunan SAP 2000 untuk mencari gaya dalam (gaya batang) pada rangka kuda-kuda sederhana, saya menggunakan SAP versi 9.Dengan fasilitas berupa gambar saja, karena belum bisa nampilin yang mousenya bisa bergerak-gerak .hehe

(36)

Langkah 1

Masuk program SAP 2000 V.9 seperti dilihat tampilan awalnya

Langkah 2

Masuk program SAP dan akan muncuk Tip of the day apabila mau di baca klik Next tip, kalau tidak langsung OK!!

(37)

Langkah 3

(38)

Langkah 4

(39)

Langkah 5

(40)

Langkah 6

(41)

Langkah 7

Untuk memudahkan mengisi form di sebelah kanan, ada baiknya kita melihat Parametic Definition, agar tidak kebingungan saat mengisi form.

(42)

Langkah 8

Setelah melihat Parametic Definition, saya akan mengisikan L1 dan L2 = 5 meter, H1 dan H3 = o meter, N1 dan N2 = 2 buah, H2 = 3 meter.Lalu klik OK!!

(43)

Langkah 9

Akan muncul 2 jendela seperti dibawah ada baiknya kita tutup salah satu agar penampang kuda-kuda terlihat jauh lebih besar.

(44)

Langkah 10

Nah gambar sudah jadi besar sekarang !!hehe, Tapi Division yang saya mau kan gak kayak gini, jadi kita klik 2 frame seperti dibawah hingga garis yang tadinya lurus jadi putus-putus (tandanya frame sudah di klik).Setelah itu kita delete manual dari keyboard kita.

(45)

Langkah 11

Setelah dihapus kemudian klik Draw Frame lalu akan muncul kotak properties, untuk kita mengatur jenis frame yang akan kita gambar.Kita akan gunakan default, jadi klik tanda silang untuk menutup kotak properties.

(46)

Langkah 12

(47)

Langkah 13

Setelah frame tergambar selanjutnya klik tombol Set Select Mode, untuk menghilangkan Draw frame yang masih menyala.

(48)

Langkah 15

Setelah meng-klik Set Select Mode, sekarang klik letak joint seperti gambar di bawah sampai bergambar silang (artinya joint sudah aktif) untuk merencanakan pembebanan pada joint tersebut.

(49)

Langkah 16

Saya akan memberikan beban terpusat pada semua joint yang sudah saya aktifkan, caranya : klik ASSIGN > JOINT LOADS > FORCES

(50)

Langkah 17

Karena Local axes (Sumbu lokal) pada arah vertikal adalah Z, maka saya akan memberikan beban sebesar 3 ton pada kolom Force Global Z, dan saya menambahkan tanda negatif (-) karena arahn gayanya ke bawah.

(51)

Langkah 18

(52)

Langkah 19

Karena kita akan mencari gaya dalam (batang),tanpa menghiraukan apakah penampang dari beton,baja,dll. Maka elemen frame yang kita gambar yaitu W18x35 tidak boleh terhitung oleh SAP, karena akan mempengaruhi reaksi dan gaya dalamnya.Maka dari itu kita akan

meniadakan berat sendiri struktur, sebenarnya ada 2 cara : yaitu dengan mengganti material menjadi other dan mass weight nya di jadikan 0, serta menggunakan momen release. Sedangkan cara ke-2 adalah dengan mengubah dead loadnya menjadi 0, artinya beban mati/berat sendiri struktur juga 0. Kita akan memakai cara ke-2 karena lebih mudah daripada cara 1.Caranya : klik DEFINE > LOAD CASES

(53)

Langkah 20

Setelah masuk Load Cases lalu kita ganti SWP (Self Weight Multipler) nya jadi 0 (artinya berat sendiri struktur = 0) , lalu klik Modify Load dan OK!!!

(54)

(55)

Sekarang kita akan mengatur analysis , klik ANALYZE > SET ANAYSIS OPTION

Langkah 22

(56)

Langkah 23

Setelah mengatur Analyze, klik ANAYZE > RUN ANALYSIS atau langsung tekan F5. (Maaf langkah 25 ini tidak disertai gambar)

Langkah 24

Klik Modal karena kita tidak perlu menganalisis nya, lalu klik Do Not Run agar modal tidak aktif. Setelah itu klik Run Now !!

(57)

Langkah 25

Sebelum memulai menganalisis kita akan diminta untuk menyimpan data seperti dibawah.Maka kita masukkan “Latihan di sangga Pramana Blog” lalu klik SAVE

(58)

Langkah 26

(59)

Langkah 27

(60)

Langkah 28

Untuk melihat Reaksi Tumpuan dari Sendi-Rol dapat dilakukan dengan klik DISPLAY > SHOW FORCES/STRESSED > JOINT

(61)

Langkah 29

(62)

Langkah 30

Dapat dilihat hasil perhitungan reaksi perletakan sebesar 7,5 ton ke atas pada kedua restraint (tumpuan) sendi dan rol. Perhitungan benar, karena sama dengan jumlah beban luar dari rangka kuda-kuda.

(63)

Langkah 31

Untuk melihat gaya batang yang bekerja pada rangka kuda-kuda, caranya : klik DISPLAY > SHOW FORCES/STRESSED > FRAMES/CABLE

(64)

Langkah 32

(65)

Langkah 33

(66)