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 baja, desain aluminium dan lain-lain) dan Peraturan yang menjadi acuan Desain.

1. Memulai Main Window Untuk SAP 2000 v.14Untuk memulai input data untuk analisa struktur, berikut adalah langkah-langkahnya : Buka Program SAP 2000 v.14 Dari main menu, klikFile>New Model atau klik icon New Modelpada sudut kiri atas main window

1. Memilih Model Struktur , Mengisi Project Information dan mengedit Grid data1. Setelah memilih New Model, akan muncul pop up menu untuk memilih Model strukutr yang diinginkan. Pilih Input UnitKN,m,C IsikanInformasi Projectyang sedang dikerjakan dengan mengklikModify/Show Infopada sudut kanan atas, setelah itu klik OK. Pilih2D frames >KlikOK.

Mengedit Grid dataSetelah memilih 2D Frames, akan tampil kotak isian untuk memilih tipe frame dan dimensi portal. Pada 2D Frame Type, PilihPortal. Pada Portal Frame Dimension, isikan :Number of Stories:3Number of Bays:2Story Height:5Bay Width:6Beri tanda centang padaUse Custom Grid Spacing and Locate Origin, kemudian klikEdit Grid

Edit Grid default Sap 2000 dengan menempatkan sumbu Global Portal pada koordinat 0,0.Pada X Grid data, isikan data-data : 0, 6, 8Pada Y Grid data, biarkan default yaitu : 0Pada Z Grid data , isikan data-data : 0, 5, 9, 13KlikOKdua kali untuk menutup kotak dialog Edit Grid data.

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 jendela3D Viewuntuk memaksimalkan view port window. Memberi Nomor Joint dan Nomor Batang Dari menu Utama, KlikView>Set Display Options. Pada kotak dialogDisplay Option for Active Window, Beri tanda centang padaLabels(Joints dan Frames/Cables/Tendons) > KlikOK

1. Penentuan sifat sifat material dan penampang ( Material Properties and Section) Mendefinisikan Material Data Beton KlikDefine > Materials Pada kotak dialog define material, klikAdd New Material Pada kotak dialog Material Property data, isikan :Nama Material : Beton 22,5 MpaMaterial Type : ConcreteWeight per Unit Volume: 24Modulus Elasticity, E : 2,2294057e7Poisons Ratio, U : 0,17Coeficient Of Thermal Expansion, A : 1,0e-05Specified Concrete Compressive Strenght: 22500KlikOKdua kali untuk menutup kotak dialog Material Property Data.

Mendefinisikan Material Data Besi Tulangan KlikDefine > Materials Pada kotak dialog define material, klikAdd New Material Pada kotak dialog Material Property data, isikan :Nama Material : BESI POLOSMaterial Type : RebarMinimum Yield Stress, fy: 320000Parameter yang lain, biarkan pada kondisi defaultnyaKlikOKdua kali untuk menutup kotak dialog Material Property Data.

Mendefinisikan Frame Section KlikDefine>Section Properties>Frame Sections Pada Kotak dialog Frame Properties, klikAdd New Property Pada kotak dialog add section Property, pilih Material type :Concrete, dan klikRectangular.

Pada kotak dialog Rectangular Section, isikan:Section Name: K40/40Pilih material: BETON 22,5 MpaDepth (t3): 0,4Width (t2): 0,4

Klik Concrete ReinforcementPada kotak dialog Reinforcement Data, Rebar Material : Untuk Longitudinal Bars dan Confinement Bars (Ties), pilihBESI POLOS.Pada Design Type, pilihColumn (P-M2-M3 Design)Pada reinforcement Configuration, pilihRectangularIsikan Clear Cover to Confinement Bars :0,04Pada Check/Design :pilihReinforcement to be Designed.Biarkan parameter lain pada kondisi default.KlikOKdua kali untuk menutup kotak dialog rectangular section.

UlangiLangkah 3untuk mendefinisikan frame section kolom yang lain. Untuk Frame Balok,caranya sama dengan langkah 3 diatas. Bedanya hanya pada Kotak Dialog Reinforcement dataDesign Type: PilihBeam (M3 Design Only).1. Mendefinisikan Beban dan kombinasi pembebanan (load and combinations) Define Load Patern Dari menu Utama, klikDefine > Load Patternsuntuk mendefinisikan jenis-jenis Beban yang akan Bekerja pada Portal. Pada kotak dialog Define Load Patterns, isikan data-data sebagai berikut :Load Pattern nameTypeSelf Weiht MultiplierAuto Lateral Load Pattern

BEBAN MATIDEAD0

BEBAN HIDUPLIVE0

BEBAN GEMPAQUAKE0None

KlikOKuntuk menutup kotak dialog define Load Patterns. Menentukan Kombinasi Pembebanan Dari menu Utama, klikDefine>Load Combinations Pada Kotak dialog Define Load Combinations, klikAdd New Combo Isikan data-data sebagai berikut pada kotak dialog Load Combination Data : Load Combinatin Name :KOMBINASI 1Load Case Name :BEBAN MATI, Scale Factor :1,2> klikAdd.Load Case Name :BEBAN HIDUP, Scale Factor :1,6> klikAdd.KlikOKuntuk menutup kotak dialog Load Combination 1

Ulangi langkah Diatas untuk medefinisikan KOMBINASI 2 dan KOMBINASI 3.Kombinasi 2 : 1,2 Beban Mati + 1,0 Beban Hidup + 1,0 Beban GempaKombinasi 3 : 1,2 Beban Mati + 1,0 Beban Hidup 1,0 Beban GempaKlikOKuntuk menutup kotak dialog Define Load Combination

1. Menentukan Kondisi perletakan Klik pada Joint Nomor1dan5Dari menu utama, klikAssign>Joint>RestrainPilih Ikon Jepit ( ), klikOK. Klik pada Joint Nomor9Dari menu utama, klikAssign>Joint>RestrainPilih Ikon sendi ( ), klikOK.

1. Menerapkan Jenis Frame pada Frame struktur Blok Frame10, 11, 12dan klikAssign > Frame> Frame Sections, pilihB30/50> klikOK. Blok Frame13, 14, 15dan klikAssign > Frame> Frame Sections, pilihB20/30> klikOK. Blok Frame1, 2, 3, 4, 5, 6dan klikAssign > Frame> Frame Sections, pilihK40/40> klikOK. Blok Frame7, 8, 9dan klikAssign > Frame> Frame Sections, pilihK30/30> klikOK.

1. Memasukan data-data pembebanan pada Frame Struktur Beban Mati Blok Frame10, 11, 12dan klikAssign > FrameLoads > Distributed, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan Uniform Load :20, klikOK. Blok Frame13, 14, 15dan klikAssign > FrameLoads > Distributed, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan Uniform Load :15, klikOK. Klik Joint4dan klikAssign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan pada Load >Force GlobalZ: -30, klikOK. Klik Joint8dan klikAssign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan pada Load >Force GlobalZ: -50, klikOK. Klik Joint12dan klikAssign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan pada Load >Force GlobalZ: -40, klikOK.

Blok Frame10, 11, 12dan klikAssign > Frame Loads > Point, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI.Isikan padaPoint Load>Distance> kolom kedua :0,5Isikan padaPoint Loads > Loadkolom kedua :40, klikOK.

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

Beban Hidup Blok Frame10, 11, 12dan klikAssign > FrameLoads > Distributed, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP. Isikan Uniform Load :8, klikOK. Blok Frame13, 14, 15dan klikAssign > FrameLoads > Distributed, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP. Isikan Uniform Load :6, klikOK. Klik Joint4dan klikAssign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP. Isikan pada Load >Force GlobalZ: -20, klikOK. Klik Joint8dan klikAssign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP. Isikan pada Load >Force GlobalZ: -30, klikOK. Klik Joint12dan klikAssign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP. Isikan pada Load >Force GlobalZ: -15, klikOK.

Blok Frame10, 11, 12dan klikAssign > Frame Loads > Point, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUPIsikan padaPoint Load>Distance> kolom kedua :0,5Isikan padaPoint Loads > Loadkolom kedua :25, klikOK.

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

Beban Gempa Klik Joint2dan klikAssign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN GEMPA. Isikan pada Load >Force GlobalX:60, klikOK. Klik Joint3dan klikAssign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN GEMPA. Isikan pada Load >Force GlobalX:70, klikOK. Klik Joint4dan klikAssign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN GEMPA. Isikan pada Load >Force GlobalX:50, klikOK.

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

1. Asumsi asumsi dan analisa (analysis options)Dalam analisis struktur untuk mengetahui gaya gaya betang maupun reaksi yang terjadi maupun dalam hal perencanaan akan terjadi prosestrial and erroruntuk mencari solusi yang tepat yang dilakukan secara berulang ulang. Proses ini dapat saja menyebabkan kerjaprocessormenjadi 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 padaXZ Plane(DOF arah Sumbu Global X dan Z). Dari Menu Utama,Klik Analyze>Set Analysis Option. Klik pada ModelPlane Frame> klikOK.

Dari Menu Utama,Klik Analyze>Run Analysisatau tekan tombolF5pada keyboard atau klik ikon pada toolbar. KlikRun Nowpada new windowSelectLoad Cases To Run.

Setelah PerintahRun Nowpada new windowSelectLoad Cases To Run, maka Program akan melakukan analisis dan hasilnya akan ditampilkan dalam bentuk deformasi Struktur seperti seperti telihat pada gambar dibawah ini :

1. Menampilkan gaya-gaya dalam Struktur1. Bidang Momen KlikDisplay>Show Forces/Stress > Frames/Cables Pada new windowMember Forces Diagram For Frames,Case/Combo>Case Combo NamepilihBEBAN MATI.PadaKomponentpilihMoment 3-3,padaOptionsPilihShow Values on Diagram> klikOK.

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 :

TAHAPAN ANALISIS BERAKHIR SAMPAI DISINITAHAPAN DESAIN1. Menentukan Peraturan sebagai dasar Acuan Desain Struktur Beton Bertulang dan parameter-parameter desain beton bertulang yang lain. Dari main menu KlikDesign>Concrete Frames Design>View/Revise Preferences. Pada new windowConcrete frame Design Preferences, Pilih Design Code: ACI 318-05/IBC2003,biarkan parameter yang lain pada nilai defaultnya kemudian klikOK.

1. Menentukan Kombinasi Pembebanan yang Akan Digunakan Untuk desain beton Bertulang. Dari main mnenu KlikDesign>Concrete Frames Design>Select Design Combos. Pada new windowDesign Load Combination Selection:Pilih KOMBINASI 1 > klikAddPilih KOMBINASI 2 > klikAddPilih KOMBINASI 3 > klikAdd Hilangkan tanda Centang padaAutomatically Generate Code-Based Design Load Combinaation,klikOK.

1. Melakukan Perintah Desain BetonDari main mnenu KlikDesign>Concrete Frames Design>Start Design/Check of Struktur.

Setelah perintahStart Design/Check of Struktur, akan muncul hasil desain tulangan Struktur. Agar hasilnya dapat terbaca dengan jelas, ubah satuan desain menjadi KN,mm,C. Hasilnya dalam gambar berikut :

2. Melihat Detail desain Beton BertulangUntuk 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 dariFrame 4

Melihat Ringkasan desainFrame 4dapat dilakukan dengan cara mengklik pada Summary. Hasilnya akan terlihat seperti pada gambar dibawah ini :

3. Melihat Hasil dalam bentuk tabulasi Dari main menu, klikDisplay>Show Tables Pilih Jenis-jenis data yang input dan output yang ingin ditampilkan dalam tabulasi data. Pada SelectLoad Paternspilih beban Mati, Hidup, Gempa PadaSelect Load Cases pilih KOMBINASI 1, KOMBINASI 2danKOMBINASI 3 KlikOK. Pada new windowActive degree of FreedomklikDone

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

Dalam kotak dialogWord Rich Text Reporttentukan direktori tempat file akan disimpan, Isikan nama File dan klikOpenmaka Program akan melakukan tabulasi report data kedalam bentuk File Word.

Beberapa Hasil report SAP 2000 V.14 dalam bentuk File Word

SELESAI