Langkah Kerja SAP2000
Transcript of Langkah Kerja SAP2000
1Tugas Besar Rekayasa Beton
PEMODELAN, PEMBEBANAN DAN ANALISIS STRUKTUR DENGAN SAP 2000
1. PEMODELAN (MODELLING)
a. GRID
Struktur yang direncanakan pada Tugas Besar Rekayasa Beton ini adalah gedung
bertingkat dua seperti yang dimunculkan pada Gambar 1.
Gambar 1 Struktur gedung (tampak depan)
Gambar 2 Struktur gedung (tampak atas)
Penentuan panjang dan jumlah grid yang akan digunakan pada SAP 2000
disesuaikan dengan struktur yang akan direncanakan. Pada awal pemodelan,
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
2Tugas Besar Rekayasa Beton
digunakan template Grid Only dan kemudian satuannya diubah menjadi KN, m, C
karena gaya-gaya yang akan dimasukkan dalam satuan KN.
Gambar 3 Tampilan awal pemodelan (new model)
Setelah itu, akan muncul tampilan seperti Gambar 4
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
3Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 4 Tampilan untuk mengubah jumlah Grid
Jumlah Grid untuk X direction berjumlah 9 yaitu, 3 untuk grid balok utama dan 6
untuk grid balok anak. Jumlah Grid untuk Y direction adalah 4, sedangkan Grid
untuk Z direction berjumlah 3 yaitu, 1 untuk grid lantai dasar, 1 untuk grid lantai
kedua, dan 1 untuk grid lantai atap.
Untuk mengubah besar panjangnya grid, maka dapat diubah dengan cara :
Klik kanan- Klik Edit Grid Data (akan keluar tampilan seperti Gambar 5) – Klik
Modify/Show System (akan keluar tampilan seperti gambar 6).
Panjang Grid diubah sesuai dengan desain struktur yang direncanakan, pada
pemodelan SAP ini digunakan Display Grid as spacing untuk mempermudah
pengerjaan.
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
4Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 5 Tampilan Edit Grid Data
Gambar 6 Tampilan Edit Grid Data
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
5Tugas Besar Rekayasa Beton
b. FRAME
Menggambar frame dengan cara klik pada toolbar draw frame,
Gambar 7 Toolbar draw frame
kemudian gambar frame pada grid yang telah kita buat sebelumnya. Frame yang
digambar diletakkan di Lantai 2 (pada Z = 3.5 m), karena beban lantai 1
diasumsikan ditanggung oleh tanah seluruhnya. Frame yang digambar di Lantai 2
akan terlihat sebagai berikut:
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
6Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 8 Tampilan lantai 2 setelah diberikan frame
Setelah itu pilih plane X-Z untuk menggambarkan frame yang mewakili kolom.
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
7Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 9 Tampilan plane X-Z setelah diberikan frame
c. AREA
Setelah menggambar Frame, dilanjutkan dengan menggambar area untuk pelat
yang akan diassign. Untuk area digunakan quick draw area element yang terletak
pada toolbar.
Gambar 10 Toolbar quick draw area
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
8Tugas Besar Rekayasa Beton
Klik quick draw area, lalu klik pada masing-masing area rencana. Setelah area
tergambar, dilanjutkan dengan divide area. Klik edit, edit area, divide area. Area
yang telah digambar dan didivide akan tampak sebagai berikut:
Gambar 11 Tampilan setelah lantai dua diberikan area
Setelah pelat didivide, kemudian klik Ctrl+A pada bidang gambar, dan pilih menu
assign – joint – constraint sehingga tampil seperti gambar 12.
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
9Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 12 Tampilan Assign Constraint
Kemudian pilih Add New Constraint dan pilih Constraint Type : Diaphragm, dan
akan muncul tampilan seperti gambar 13.
Gambar 13 Tampilan Diaphragm Constraint
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
10Tugas Besar Rekayasa Beton
Langkah ini dilakukan untuk mengassign pelat menjadi diafragma agar balok dan
pelat bergerak bersama karena pada pelaksanaannya di lapangan, balol dan pelat
dicor secara monolit.
d. REPLICATE
Setelah frame dan area pada lantai 2 dipastikan selesai digambar semua, replicate
½ bagian Lantai 2 ke atas (karena pada pada restoran lantai 2 tidak menggunakan
atap). Replicate yang digunakan adalah jenis linear dengan jumlah increment =1
dan dz = 4 (karena akan dicopy ke atas dengan jarak 4 m)
Menu Replicate akan tampak sebagai berikut:
Gambar 14 Tampilan Replicate untuk plane X-Y
Kemudian pilih plane X-Z , replicate yang digunakan adalah jenis linier dengan
jumlah increment = 3 dan dy = 5.75. Hal ini dilakukan karena frame akan
direplicate sebanyak 3 kali dengan jarak y = 5.75 m, dan tampilan yang akan
keluar seperti gambar
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
11Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 15 Tampilan Replicate untuk plane X-Z
e. JOINT
Pada lantai dasar terdapat joint, untuk mengaassign joint klik titik-titik pada
bidang gambar yang merupakan pertemuan kolom dan balok induk (Gambar )
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
12Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 16 Joint pada lantai dasar
Kemudian pilih assign – joint – restraint, dan akan muncul tampilan seperti
gambar
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
13Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 17 Tampilan pilihan joint restraint
2. DEFINING
a. MATERIAL
Pada langkah defining ini akan didefinisikan material-material yang akan
digunakan pada struktur yang direncanakan. Untuk melakukan defining :
Klik Define- Materials – Add New Material
Material yang digunakan pada struktur rencana adalah :
i. Beton (Concrete)
Tampilan define material untuk beton dapat dilihat pada Gambar 18.
Nilai-nilai yang dimasukkan berdasarkan nilai yang telah ditetapkan pada
soal.
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
14Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 18 Tampilan Add New Material untuk beton
ii. Tulangan (Rebar)
Tampilan define material untuk tulangan dapat dilihat pada Gambar 19.
Nilai-nilai yang dimasukkan berdasarkan nilai yang ditetapkan pada soal.
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
15Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 19 Tampilan Add New Material untuk tulangan
b. SECTION PROPERTIES
Setelah define material, berikutnya adalah define section properties (jenis
properties yang digunakan pada struktur, misal: balok dan kolom).
Mendefinisikan section properties dilakukan dengan klik menu define, section
properties, frame section dan add new properties.
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
16Tugas Besar Rekayasa Beton
i. Balok Induk
Pada design balok induk akan digunakan dimensi balok induk arah X
(dimensi balok terbesar), sehingga semua dimensi balok induk saya
asumsikan sama seperti balok induk arah X pada perhitungan prelim
balok. Menu-menu dalam define balok induk ditampilkan sebagai berikut:
Gambar 20 Tampilan Add New Properties
Kemudian klik Set Modifiers
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
17Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 21 Tampilan Set Modifiers
Kemudian klik Concrete Reinforcement, pilih Design Type Beam.
Asumsikan selimut beton (concrete cover) adalah 60 mm.
Gambar 22 Tampilan Concrete Reinforcement
ii. Balok Anak
Pada define balok anak digunakan dimensi sesuai dengan prelim balok
anak (dimensi ¾ dari balok induk). Menu-menu dalam define balok anak
ditampilkan sebagai berikut:
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
18Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 23 Tampilan Add New Properties
Kemudian klik Set Modifiers
Gambar 24 Tampilan Set Modifiers
Kemudian klik Concrete Reinforcement, pilih Design Type Beam.
Asumsikan selimut beton (concrete cover) adalah 60 mm.
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
19Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 25 Tampilan Concrete Reinforcement
iii. Kolom
Kolom yang digunakan dibedakan menjadi kolom lantai 1 dan kolom
lantai 2, perbedaan terletak pada dimensinya sesuai dengan perhitungan
prelim kolom.
Untuk kolom dilakukan juga sama seperti balok, dengan pengubahan nilai
moment inertia pada Set Modifiers.
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
20Tugas Besar Rekayasa Beton
Kolom lantai 1
Gambar 26 Tampilan section properties untuk kolom lantai 1
Kolom lantai 2
Gambar 27 Tampilan section properties untuk kolom lantai 2
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
21Tugas Besar Rekayasa Beton
Sedangkan perbedaan define balok dan kolom terletak pada menu
concrete reinforcement berikut:
Gambar 28 Tampilan Concrete Reinforcement untuk kolom
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
22Tugas Besar Rekayasa Beton
c. AREA SECTION
Define area section digunakan untuk pelat, dipilih material name : beton, jenis
rebar: tulangan, thickness = 120 mm (sesuai dengan prelim pelat). Define area
section terlihat pada gambar berikut:
Gambar 29 Tampilan define are section
d. LOAD PATTERN
Untuk define load, klik define, load pattern dan masukkan jenis-jenis load , type
load self weight multiplier dan auto lateral load. Type load bergantung dari jenis
beban yang didefine
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
23Tugas Besar Rekayasa Beton
Asumsi: Self wight multiplier untuk beban jenis quake, live dan load = 0, karena
nilai beban akan kita assign sendiri. Untuk auto lateral load jenis beban quake,
digunakan None. Untuk MEPdanPLAFON dan SPESIdanKERAMIK dipisahkan
untuk memudahkan ketika penambahan beban pada lantai 2 dan lantai atap.
Gambar 30 Tampilan Load Pattern
e. LOAD CASE
Pada load case ditambahkan ACASE1 dan ACASE2. Pada ACASE1, terdapat
kombinasi gempax (scale factor 1) dan gempay (scale factor 0.3), sedangkan pada
ACASE2, terdapat kombinasi gempax (scale factor 0.3) dan gempay (scale factor
1).
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
24Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 31 Tampilan Load Case untuk ACASE1
Gambar 32 Tampilan Load Case untuk ACASE2
Sehingga Load Case dapat dilihat pada Gambar 33
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
25Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 33 Tampilan Load Cases
f. LOAD COMBINATION
Load combination diperlukan untuk melihat hasil analisis terhadap kombinasi-
kombinasi beban yang telah kita define pada load pattern. Sesuai dengan soal
yang telah disesuaikan dengan SNI, load combination yang digunakan adalah
sebagai berikut:
COMB 1 : 1.4 DL
COMB 2 : 1.2 DL + 1.6 LL
COMB 3 : 1.2 DL + 1.6 LL + 0.5 R
COMB 4 : 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 gempa1
COMB 5 : 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 gempa2
COMB 6 : 0.9 DL + 1.0 gempa1
COMB 7 : 0.9 DL + 1.0 gempa2
COMB 8 : kombinasi dari semua combinasi yang ada (gabungan)
Define combination yang telah dimasukkan terlihat sebagai berikut:
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
26Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 34 Tampilan Load Combinations
Contoh define load combination (misalnya untuk COMB 5) terlihat pada Gambar
35.
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
27Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 35 Tampilan define Load Combination (COMB 5)
3. ASSIGNING
a. BALOK DAN KOLOM
Untuk balok dan kolom, proses assigning dilakukan dengan klik frame yang akan
di-assign, pilih menu assign, frame dan frame section. Maka akan muncul menu
berikut:
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
28Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 36 Tampilan Frame Properties
Gambar 37 Tampilan frame yang telah diassign (plane X-Y)
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
29Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 38 Tampilan frame yang telah diassign (plane X-Z)
b. PELAT
Sedikit berbeda dengan assign balok dan kolom, assign pelat dilakukan dengan
klik area yang akan di assign, pilih menu assign, area section, akan tampil menu
sebagai berikut:
Gambar 39 Tampilan assign area sections
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
30Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 40 Tampilan area yang telah diassignc. PEMBEBANAN
Live Load (LL)Pada struktur, Live load diassign pada lantai 2 dan atap (Asumsi: beban pada
lantai 1 ditanggung tanah seluruhnya). Pada Lantai 2 untuk sisi restoran diassign
LL=250 kg/m2, sedangkan untuk sisi auditorium LL=400 kg/m2. Pada atap,
diassign LL= 250 kg/m2
Rain Load (R)
Rain Load diassign sebesar 20 kg/m2, terletak di atap dan restoran (restoran tidak
beratap)
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
31Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 41 Tampilan Area Uniform Loads untuk rain
Mep dan Plafon
Pada struktur terdapat beban tambahan yaitu dari MEP dan PLAFON yang
terdapat pada lantai 2 dan atap, oleh karena itu perlu assign beban tambahan. Klik
area yang merupakan pelat dari lantai 2 dan atap, kemudian assign – area loads –
uniform (shells) dan akan keluar tampilan seperti gambar 42
Gambar 42 Tampilan area uniform loadsSPESI dan KERAMIK
Untuk bagian spesi dan keramik hanya terdapat pada lantai 2 saja, sehingga pelat
yang dipilih hanya pelat pada lantai 2. Langkah selanjutnya sama dengan MEP
dan PLAFON, kemudian akan muncul tampilan seperti gambar 43
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
32Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 43 Tampilan area uniform loadsBeban Gempa (quake)
Beban gempa terdiri dari gempa x dan gempa y, dengan nilai yang berbeda
(sesuai dengan perhitungan static ekuivalen). Assign beban gempa dilakukan pada
struktur terluar, terlihat sebagai berikut:
Gambar 44 Tampilan joint forces untuk gempa x pada lantai 2
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
33Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 45 Tampilan joint forces untuk gempa y pada lantai 2
Gambar 45 Tampilan joint forces untuk gempa x pada lantai atap
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
34Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 46 Tampilan joint forces untuk gempa y pada lantai atap
Setelah beban gempa diassign maka akan terlihat tampilan seperti gambar 47
Gambar 47 Tampilan struktur yang menerima beban gempa x dan y
Fiona Diserty Sebayang (15007117)
35Tugas Besar Rekayasa Beton
Gambar 48 Tampilan struktur yang menerima beban gempa (plane X-Z)
Fiona Diserty Sebayang (15007117)