TAHAPAN MEMBUAT MODEL BANGUNAN DENGAN SAP2000

(1)

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

(2)

8. Akan muncul gambar window berikut

Gambar di atas adalah gambar grid dalam 2 window terpisah. Sebelah kiri dalam view 2D-sumbu 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

(3)

 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

(4)

Caranya adalah : a) Beton

“Define” – “material”

Akan muncul

(5)

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

(6)

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

(7)

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!!

(8)

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.

(9)

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

(10)

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.

(11)

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”

(12)

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 kolom-kolom dan baloknya sampai semua kolom-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.

(13)

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”

(14)

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

(15)

(16)

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

1 Dinding pasangan bata ringan: 1/2 batu 150 kg/m2

2 Penutup lantai dari ubin (t = 2 cm) 48 kg/m2

3 Adukan dari semen atau spesi (t = 3 cm) 63 kg/m2

(17)

5 Penggantung langit-langit 7 kg/m2

6 Plafond 11 kg/m2

299 kg/m2

Total 2.990 kN/m2

Beban Hidup (Live Load - LL)

1 Lantai dan tangga rumah tinggal 200 kg/m2

Total 2.000 kN/m2

Lantai Atap

Beban Mati (Dead Load - DL)

1 Adukan dari semen atau spesi (t = 3 cm) 63 kg/m2

2 Instalasi listrik 10 kg/m2

3 Penggantung langit-langit 7 kg/m2

4 Plafond 11 kg/m2

91 kg/m2

Total 0.910 kN/m2

5 Genting dan kuda-kuda (p x l x 50 kg/m2₎ _{475 kg}

Total 4.750 kN

Beban Hidup (Live Load - LL)

1 Atap dan canopy 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

(18)

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)”

(19)

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

(20)

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

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.

Cukup Aman

Aman

Bahaya

Gagal

Sangat Aman

Sangat Kuat (boros)

(21)

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 masing-masing tipe balok. Tiap balok memiliki 6 luasan tulangan lentur :

 Tumpuan kanan; atas  Tumpuan kanan; bawah  Lapangan (tengah); atas

(22)

 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 ;

(23)