Bab 1 Kuda-Kuda Baja [PDF]

Citation preview

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



BAB I PERENCANAAN KUDA-KUDA BAJA DENGAN APLIKASI SAP 2000 11



1.1 LemBar Soal 1.



Site Plan



2.



Model Truss



3.



Berat Penutup Atap



= 50 kg/m2



4.



Berat Gording



= 11 kg/m



5.



Berat Plafond dan Penggantung



= 18 kg/m2



6.



Beban Hidup



= 100 kg/m2



7.



Beban Angin



= 25 kg/m2



8.



Jarak antar Kuda-kuda



= 3,25 m



9.



Profile (Double Angle)



10. Mutu Baja



= BJ 41 1



Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1.2 Perhitungan Pembebanan



Gambar 1.1 Model Kuda-Kuda dengan Keterangan Joint



1.2.1 Beban Mati Tabel 1.1 Data Beban Mati Load Case



MATI



Name Joint Force Global Z



A



B



C



D



-337,37



-506,15



-251,65



-517,12



Options



E



F



-288,71 -422,54



Add to Existing Loads



Beban mati terdiri dari lima beban yaitu beban atap, beban gording, beban plafond, beban kuda-kuda dan beban plat sambung. Data yang diperlukan untuk menghitung beban mati adalah jarak antar kuda-kuda (3,25 m), berat penutup atap (50 kg/m2), berat gording (11 kg/m), berat plafond (18 kg/m2). Hasil perhitungan diberi tanda negatif karena arah gayanya searah sumbu –Z (Z negatif). Perhitungan beban mati adalah:



2 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1. Beban Atap



Beban atap = berat atap x luas atap yang ditinjau a. Joint A = 50 𝑥 (3,25 𝑥 1,16) = 188,5 kg b. Joint B = 50 𝑥 (3,25 𝑥 2,605) = 423,31 kg c. Joint C = 0 kg d. Joint D = 50 𝑥 (3,25 𝑥 2,46) = 399,75 kg e. Joint E = 0 kg f. Joint F = 50 𝑥 (3,25 𝑥 2,03) = 329,88 kg



2. Beban Gording



Beban gording = berat gording x panjang gording yang ditinjau a. Joint A = 11 𝑥 3,25 = 35,75 kg b. Joint B = 11 𝑥 3,25 = 35,75 kg c. Joint C = 0 kg d. Joint D = 11 𝑥 3,25 = 35,75 kg e. Joint E = 0 kg f. Joint F = 11 𝑥 3,25 = 35,75 kg



3. Beban Plafond



Beban plafond = berat plafond x luas plafond yang ditinjau a. Joint A = 18 𝑥 (3,25 𝑥 1,335) = 78,098 kg b. Joint B = 0 kg c. Joint C = 18 𝑥 (3,25 𝑥 3) = 175,5 kg d. Joint D = 0 kg e. Joint E = 18 𝑥 (3,25 𝑥 3,33) = 194,805 kg f. Joint F = 0 kg



3 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



4. Beban Kuda-kuda



Beban kuda-kuda



= berat profil x frame yang ditinjau



a. Joint A = 12,76 𝑥 (1,16 + 1,335) = 31,84 kg b. Joint B = 12,76 𝑥 (1,16 + 1,445 + 0,75) = 42,81 kg c. Joint C = 12,76 𝑥 (1,335 + 1,665 + 0,75 + 1,675) = 69,22 kg d. Joint D = 12,76 𝑥 (1,445 + 1,675 + 1,68 + 1,015 ) = 74,199 kg e. Joint E = 12,76 𝑥 (1,665 + 1,665 + 1,68 + 1,68) = 85,36 kg f. Joint F = 12,76 𝑥 (1,015 + 1,015 + 2,025) = 51,74 kg



5. Beban Plat Sambung



Beban plat sambung = 10% x beban kuda-kuda a. Joint A = 10% 𝑥 31,84 = 3,184 kg b. Joint B = 10% 𝑥 42,81 = 4,281 kg c. Joint C = 10% 𝑥 69,22 = 6,922 kg d. Joint D = 10% 𝑥 74,199 = 7,4199 kg e. Joint E = 10% 𝑥 85,36 = 8,536 kg f. Joint F = 10% 𝑥 51,74 = 5,174 kg



1.2.2 Beban Hidup Tabel 1.2 Data Beban Hidup Load Case



HIDUP



Name Joint Force Global Z Options



A



B



C



D



E



F



-377



-846,63



0



-799,5



0



-659,75



Add to Existing Loads



4 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



Untuk menghitung beban hidup, yang kita butuhkan adalah jarak antar kuda-kuda (3,25 m) dan beban hidup awal (100 kg/m2). Hasil perhitungan diberi tanda negatif karena arah gayanya searah sumbu –Z (Z negatif). Perhitungan beban hidup adalah:



Beban hidup = beban hidup awal x luas atap a. Joint A = 100 𝑥 (3,25 𝑥 1,16) = 377 kg b. Joint B = 100 𝑥 (3,25 𝑥 2,605) = 846,625 kg c. Joint C = 0 kg d. Joint D = 100 𝑥 (3,25 𝑥 2,46) = 799,5 kg e. Joint E = 0 kg f. Joint F = 100 𝑥 (3,25 𝑥 2,03) = 659,75 kg



1.2.3 Beban Angin 1. Beban Angin Kanan (ANGKA) Tabel 1.3 Data Beban Angin Kanan Joint



A



B



D



F



G



Options



ANGKA



Coord. Sys



Local



Direction



2



Options



Add to Existing Loads



Distance 0 Distance 0,25 Distance 0,75 Distance 1



I



J



-26,39



-59,26



-55,97



-46,18



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



65,98



79,95



84,66



37,7



Beban angin kanan (ANGKA) adalah beban angin yang bergerak ke kanan. Sehingga frame sebelah kiri bernilai – (negatif) atau berarti batang tekan dengan koefisien angin tekan 0,28.



Sedangkan frame sebelah kanan bernilai



+ (positif) atau berarti batang hisap dengan koefisien angin hisap 0,4. Untuk 5 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



mencari beban angin kanan yang kita butuhkan adalah berat angin (25 kg/m 2) dan luas atap (dimana luas atap dapat kita lihat pada perhitungan beban penutup atap (beban mati)). Hasil perhitungan diberi tanda negatif karena arah gayanya searah sumbu –Z (Z negatif). Dihitung dengan rumus :



Tekan (Distance 0)



= berat angin x koefisien angin tekan x luas atap



Hisap (Distance 1)



= berat angin x koefisien angin hisap x luas atap



a. Joint A  Tekan (Distance 0) = 25 𝑥 − 0,28 𝑥 (3,25 𝑥 1,16) = - 26,39 kg b. Joint B Tekan (Distance 0) = 25 𝑥 − 0,28 𝑥 (3,25 𝑥 2,605) = - 59,26 kg c. Joint D  Tekan (Distance 0) = 25 𝑥 − 0,28 𝑥 (3,25 𝑥 2,46) = - 55,97 kg d. Joint F  Tekan (Distance 0) = 25 𝑥 − 0,28 𝑥 (3,25 𝑥 2,03) = - 46,183 kg  Hisap (Distance 1) = 25 x 0,4 x (3,25 x 2,03) = 65,98 kg e. Joint G  Hisap (Distance 1) = 25 𝑥 0,4 𝑥 (3,25 𝑥 2,46) = 79,95 kg f. Joint I  Hisap (Distance 1) = 25 𝑥 0,4 𝑥 (3,25 𝑥 2,605) = 84,66 kg g. Joint J  Hisap (Distance 1) = 25 𝑥 0,4 𝑥 (3,25 𝑥 1,16) = 37,7 kg



2. Angin Kiri (ANGKI) Tabel 1.4 Data Beban Angin Kiri Joint



A



B



D



F



G



Options



ANGKA



Coord. Sys



Local



Direction



2



Options



Add to Existing Loads



I



J



Distance 0



0



0



0



-46,183



-55,97 -59,26 -26,39



Distance 0,25



0



0



0



0



0



0



0



Distance 0,75



0



0



0



0



0



0



0



Distance 1



37,7



84,66



79,95



65,98



0



0



0



Beban angin kiri (ANGKI) adalah beban angin yang bergerak ke kiri. Sehingga frame sebelah kanan bernilai – (negatif) atau berarti batang tekan dengan koefisien angin tekan 0,28.



Sedangkan frame sebelah kiri bernilai + (positif) 6



Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



atau berarti batang hisap dengan koefisien angin hisap 0,4. Untuk mencari beban angin kiri yang kita butuhkan adalah berat angin (25 kg/m2) dan luas atap (dimana luas atap dapat kita lihat pada perhitungan beban penutup atap (beban mati)). Hasil perhitungan diberi tanda negatif karena arah gayanya searah sumbu –Z (Z negatif). Dihitung dengan rumus :



Tekan (Distance 0)



= berat angin x koefisien angin tekan x luas atap



Hisap (Distance 1)



= berat angin x koefisien angin hisap x luas atap



a. Joint A  Hisap (Distance 1) = 25 𝑥 0,4 𝑥 (3,25 𝑥 1,16) = 37,7 kg b. Joint B  Hisap (Distance 1) = 25 𝑥 0,4 𝑥 (3,25 𝑥 2,605) = 84,66 kg c. Joint D  Hisap (Distance 1) = 25 𝑥 0,4 𝑥 (3,25 𝑥 2,46) = 79,95 kg d. Joint F  Tekan (Distance 0) = 25 𝑥 − 0,28 𝑥 (3,25 𝑥 2,03) = - 46,183 kg  Hisap (Distance 1) = 25 𝑥 0,4 𝑥 (3,25 𝑥 2,03) = 65,98 kg e. Joint G Tekan (Distance 0) = 25 𝑥 − 0,28 𝑥 (3,25 𝑥 2,46) = - 55,97 kg f. Joint I Tekan (Distance 0) = 25 𝑥 − 0,28 𝑥 (3,25 𝑥 2,605) = - 59,26 kg g. Joint J  Tekan (Distance 0) = 25 𝑥 − 0,28 𝑥 (3,25 𝑥 1,16) = - 26,39 kg



1.3 Langkah-Langkah Pemodelan Struktur dengan SAP 2000 11 Pada bab ini akan dibahas langkah-langkah untuk menganalisis kuda-kuda baja seperti di bawah ini dengan aplikasi SAP 2000 v.11 :



Gambar 1.2 Kuda-kuda (d) Kuda-kuda di atas mempunyai bentang 12 meter, dengan sudut 34˚, unit yang dipakai KN, m,C, dan mutu baja BJ 41 (Fu : 410 MPa dan Fy : 250 MPa). Beban yang bekerja di kuda-kuda baja tersebut adalah beban sendiri dan beban yang telah ditentukan yaitu : 7 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



beban hidup (100 kg/m2), beban angin (25 kg/m3), berat penutup atap (50 kg/m2), berat gording (11 kg/m), berat plafond dan penggantung (18 kg/m2). Untuk analisis dan desain model ini dapat dilakukan langkah-langkah sebagai berikut : 1.3.1 Mendesain Kerangka Baja Untuk mengetahui ukuran grid di SAP, desain Gambar kerangka baja pada aplikasi AutoCAD. Hingga diperoleh Gambar seperti Gambar 1.3, sekaligus mendapatkan ukuran gridnya.



Gambar 1.3 Model Kuda-Kuda Dari hasil Gambar 1.3 dapat diketahui bahwa terdapat 9 garis vertikal dan 4 garis horizontal.



1.3.2 Membuat Model Baru a. Membuka aplikasi SAP 2000 v11, sehingga muncul tampilan awal seperti Gambar 1.4



Gambar 1.4 Tampilan Awal SAP 2000 v11 8 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



b. Memilih File kemudian New Model atau tekan Ctrl + N hingga muncul box “New Model”



Gambar 1.5 Menu Bar File  New Model c. Memilih satuan “KN, m, C” dan klik “Grid Only” pada jendela kerja New Model



Gambar 1.6 Jendela Kerja New Model 9 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017 d. Akan muncul jendela kerja “Quick Grid Lines”, lalu mengisi data kerangka baja yang didapatkan dari penggambaran di Autocad. Mengisikan jumlah garis vertikal (x) dan horizontal (z) pada “Number of Grid Lines”. Lalu jarak antar garis vertikal (x) dan jarak antar garis horizontal (z) pada “Grid Spacing” seperti Gambar 1.7



Gambar 1.7 Jendela Kerja Quick Grid Lines



e. Sehingga akan muncul tampilan seperti Gambar 1.8



Gambar 1.8 Tampilan Grid Awal



10 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



f. Klik simbol xz seperti pada Gambar 1.9, untuk mengubah tampilannya menjadi tampilan 2D tampak sumbu xz, kemudian menutup jendela 3D nya.



Gambar 1.9 Simbol xz



g. Sehingga tampilannya akan seperti Gambar 1.10



Gambar 1.10 Tampilan Grid Sumbu xz



h. Mengubah ukuran grid dengan klik kanan pada Grid Point (Gambar 1.11) kemudian memilih Edit Grid Data (Gambar 1.12)



Gambar 1.11 Grid Point



Gambar 1.12 Edit Grid Data



11 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



i. Setelah itu akan muncul jendela kerja Coordinate/ Grid System kemudian memilih Modify/ Show System



Gambar 1.13 Jendela Kerja Coordinate/ Grid System



j. Mengganti Spacing pada X Grid Data dan Z Grid Data sesuai dengan jarak grid yang diperoleh dari hasil desain kerangka di AutoCAD. Pada model kuda-kuda yang kita desain (Gambar 1.3) ukurannya berbeda-beda.



Gambar 1.14 Jendela Kerja Define Grid Data



12 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1.3.3 Menentukan Jenis Material a. Memilih menu Define  Materials (Gambar 1.15)



Gambar 1.15 Menu Bar Define  Materials



b. Setelah muncul jendela kerja Define Materials, k e m u d i a n memilih Add New Material, seperti pada Gambar 1.16



Gambar 1.16 Jendela Kerja Define Materials Sebelum Menginput Data



13 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



c. Akan muncul jendela kerja Material Property Data seperti pada Gambar 1.17



Gambar 1.17 Jendela Kerja Material Property Data Sebelum Menginput Data



d. Pada kuda-kuda baja kali ini menggunakan baja tipe BJ 41 dengan spesifikasi Fu dan Fy didapatkan dari Tabel 5.3 Sifat Mekanis Baja Struktural pada SNI 03-1729-2002 Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung. Tabel 1.5 Sifat Mekanis Baja Struktural



e. Kemudian mengisikan data Fu dan Fy yang telah diperoleh dari Tabel 1.5 dan mengubah Material Name and Display Color menjadi “BJ 41”



14 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



dengan Units kN, m, C seperti Gambar 1.17 lalu tekan OK.



Gambar 1.18 Jendela Kerja Material Property Data Setelah Menginput Data



f. Sehingga pada Define Materials akan muncul material baru BJ 41 seperti yang tampak pada Gambar 1.19 lalu klik OK



Gambar 1.19 Jendela Kerja Define Materials Setelah Menginput Data BJ 41



15 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1.3.4 Menentukan Jenis Frame a. Memilih menu Define  Frame Sections (Gambar 1.20)



Gambar 1.20 Menu Bar Define/Frame Sections b. Akan muncul jendela kerja Frame Properties, kemudian memilih Add New Property seperti Gambar 1.21



Gambar 1.21 Jendela Kerja Frame Properties 16 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



c. Pada kuda- kuda baja kali ini menggunakan profil baja Double Angle. Sehingga setelah muncul jendela kerja Import Frame Section Property, kemudian memilih Steel pada Frame Section Property Type dan klik profil baja Double Angle seperti Gambar 1.22



Gambar 1.22 Jendela Kerja Import Frame Section Property



d. Akan muncul jendela kerja Frame Properties seperti Gambar 1.23, kemudian memilih ukuran 2L.70.70.6 lalu klik Ok.



Gambar 1.23 Jendela Kerja Frame Properties



17 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1.3.5 Menggambar Model Kuda-Kuda Baja a. Menggambar model kuda-kuda baja pada SAP 2000 v11 seperti desain yang ingin kita buat dengan memilih menu Draw  Draw Frame/Cable Element.



Gambar 1.24 Simbol Draw Frame/ Cable Element



b. Mengubah section seperti yang sudah ditentukan sebelumnya seperti pada Gambar 1.25



Gambar 1.25 Setting Section Setelah Klik Simbol Draw Frame/Cable Element



18 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



c. Menggambar desain kuda-kuda yang diinginkan seperti pada Gambar 1.26



Gambar 1.26 Desain Kerangka kuda-kuda



d. Kemudian memberi jenis joint yang akan digunakan dengan klik joint dukungan semua kolom kemudian memilih menu Assign  Joint  Restraints



Gambar 1.27 Menu Bar Assign  Joint  Restraints



e. Untuk titik Joint kiri berupa tumpuan sendi, klik simbol sendi seperti Gambar 1.28, lalu klik OK



Gambar 1.28 Jendela Kerja Joint Restrains Untuk Dukungan Sendi



19 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



f. Untuk titik Joint kanan berupa tumpuan rol, klik simbol rol seperti Gambar 1.29, lalu klik OK



Gambar 1.29 Jendela Kerja Joint Restrains Untuk Dukungan Rol



g. Sehingga tampilannya akan seperti Gambar 1.30



Gambar 1.30 Tampilan Desain kerangka kuda-kuda baja setelah diberi dukungan



1.3.6 Menentukan Load Cases dan Combination Pada struktur yang kita desain, akan dianalisis empat macam Load Cases, yaitu beban mati (Dead Load), beban hidup (Live Load), beban angin (Wind Load) kanan dan kiri.



20 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017 a. Memilih menu Define  Load Cases (Gambar 1.31)



Gambar 1.31 Menu Bar Define  Load Cases



b. Setelah itu akan muncul jendela kerja Define Loads (Gambar 1.32)



Gambar 1.32 Jendela Kerja Define Loads Sebelum Menginput Data



21 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



c. Menginput nama dan memilih jenis Load Cases (seperti Tabel 1.6) lalu klik Add New Load disetiap Load Cases Tabel 1.6 Data Load Name dan Type Load Name MATI HIDUP ANGKA ANGKI



Type DEAD LIVE WIND WIND



d. Sehingga tampilannya akan menjadi seperti pada Gambar 1.33



Gambar 1.33 Jendela Kerja Define Loads Setelah Menginput Data e. Memilih menu Define  Combinations seperti pada Gambar 1.34



Gambar 1.34 Menu Bar Define  Combinations 22 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



f. Sehingga akan muncul jendela kerja Define Response Combination seperti Gambar 1.35 lalu klik Add New Combo



Gambar 1.35 Jendela Kerja Define Response Combinations Sebelum Menginput Data g. Akan muncul jendela kerja Response Combination Data seperti pada Gambar 1.36



Gambar 1.36 Jendela Kerja Response Combination Data



23 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



h. Membuat 4 kombinasi dengan menginput data berdasarkan Tabel 1.7. Lalu Add dan klik OK. Tabel 1.7 Variasi Combination Case Response Combination



Case Name



Scale Factor



Name COMB1



MATI



1,4



MATI



1,2



HIDUP



1,6



MATI



1,2



HIDUP



1,6



ANGKA



0,8



MATI



1,2



HIDUP



1,6



ANGKI



0,8



COMB2



COMB3 COMB3 COMB4 COMB4



i. Sehingga tampilannya akan menjadi seperti Gambar 1.37



Gambar 1.37 Jendela Kerja Define Response Combinations Setelah Menginput Data



24 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1.3.7 Menentukan Beban Joint a. Klik joint yang ingin diinput lalu memilih menu Assign  Joint Load  Force, seperti pada Gambar 1.38



Gambar 1.38 Menu Bar Assign  Joint Load  Force



b. Lalu akan muncul jendela kerja Joint Forces seperti pada Gambar 1.39



Gambar 1.39 Jendela Kerja Joint Forces c. Menginput masing-masing beban mati pada joint dengan mengisikan data seperti Tabel 1.8 dibawah ini. Tabel 1.8 Data Beban Mati Load Case



MATI



Name Joint Force Global Z Options



A



B



C



D



-337,37



-506,15



-251,65



-517,12



E



F



-288,71 -422,54



Add to Existing Loads 25



Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



Gambar 1.40 Skema Perletakan Beban Mati dalam Satuan Kgf, m, C



d. Menginput masing-masing beban hidup dengan mengisikan data seperti tabel 1.9 dibawah ini. Tabel 1.9 Data Beban Hidup Load Case



HIDUP



Name Joint Force Global Z Options



A



B



C



D



E



F



-377



-846,63



0



-799,5



0



-659,75



Add to Existing Loads



Gambar 1.41 Skema Perletakan Beban Hidup dalam Satuan Kgf, m, C



26 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1.3.8 Menetukan Beban Frame a. Klik frame yang ingin diinput lalu memilih menu Assign  Frame Load  Point seperti pada Gambar 1.42



Gambar 1.42 Menu Bar Assign  Frame Load  Point



b. Lalu akan muncul jendela kerja Frame Point Loads seperti pada Gambar 1.43



Gambar 1.43 Jendela Kerja Frame Point Loads



27 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



c. Menginput masing-masing beban angin kanan dengan mengisikan data seperti tabel 1.10 dibawah ini. Tabel 1.10 Data Beban Angin Kanan Joint



A



B



D



F



G



Options



ANGKA



Coord. Sys



Local



Direction



2



Options



Add to Existing Loads



Distance 0 Distance 0,25 Distance 0,75 Distance 1



I



J



-26,39



-59,26



-55,97



-46,18



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



65,98



79,95



84,66



37,7



Gambar 1.44 Skema Perletakkan Beban Angin Kanan dalam Satuan Kgf, m, C



28 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



d. Menginput masing-masing beban angin kiri dengan mengisikan data seperti tabel 1.11 dibawah ini. Tabel 1.11 Data Beban Angin Kiri Joint



A



B



D



F



G



Options



ANGKA



Coord. Sys



Local



Direction



2



Options



Add to Existing Loads



Distance 0 Distance 0,25 Distance 0,75 Distance 1



I



J



0



0



0



-46,183



-55,97 -59,26 -26,39



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



0



37,7



84,66



79,95



65,98



0



0



0



Gambar 1.45 Skema Perletakkan Beban Angin Kiri dalam Satuan Kgf, m, C



1.3.9 Analisis Model a. Memilih menu Assign  Frame  Releases/Partial Fixity



Gambar 1.46 Menu Bar Assign  Frame  Releases/Partial Fixity 29 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



b. Setelah muncul jendela kerja Assign Frame Releases, kemudian mencentang Momen 33 seperti Gambar 1.47 lalu klik OK



Gambar 1.47 Jendela Kerja Assign Frame Releases



c. Sehingga hasilnya akan tampak seperti Gambar 1.48



Gambar 1.48 Tampilan Kuda-Kuda Setelah Direleases d. Memilih menu Analyze Set Analysis Options



Gambar 1.49 Menu Bar Analyze  Set Analysis Options



30 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



e. Setelah muncul jendela kerja Analysis Options, kemudian memilih Plane Frame, lalu klik OK.



Gambar 1.50 Jendela Kerja Analysis Options f. Memilih menu Analyze  Run Analysis



Gambar 1.51 Menu Bar Analyze  Run Analysis



g. Setelah muncul jendela kerja Set Analysis Cases to Run. Do Not Run Case Name MODAL dengan klik MODAL lalu klik Run/Do Not Case lalu klik Run Now.



Gambar 1.52 Jendela Kerja Set Analysis Cases to Run 31 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



h. Kemudian akan muncul window dengan menampilkan beberapa variasi analisis. Apabila analisis telah lengkap dan tidak ada pesan kesalahan. Maka akan muncul Analysis Complete seperti Gambar 1.53. Klik OK.



Gambar 1.53 Jendela Kerja SAP2000 v11.0.0 Advanced BAB 1 MODEL KUDA2



i.



Setelah dilakukan analisis maka akan dapat muncul bentuk deformasi struktur dan gaya-gaya yang terjadi, sesuai dengan kombinasi beban yang diinginkan. Hasilnya akan tampak seperti pada Gambar 1.54 berikut ini :



Gambar 1.54 Gambar Kuda-Kuda Setelah Analisis Model



32 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1.3.10 Kontrol Tegangan dan Desain Struktur a. Memilih menu Options  Preferences  Steel Frame Design



Gambar 1.55 Menu Bar Options  Preferences  Steel Frame Design



b. Kemudian akan muncul Jendela kerja Steel Frame Design Preferences kemudian memilih AISC-LRFD99 pada Design Code



Gambar 1.56 Jendela Kerja Steel Frame Design Preferences c. Memilih menu Design  Steel Frame Design  Start Design/Check of Structure



Gambar 1.57 Menu Bar Design  Steel Frame Design  Start Design/Check of Structure 33 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



d. Sehingga akan tampak hasilnya seperti pada Gambar 1.58



Gambar 1.58 Tampilan Kuda-Kuda Setelah Dicek Strukturnya e. Mengecek semua frame dengan memilih menu Design  Steel frame Design  Verify all Members Passed seperti pada Gambar 1.59



Gambar 1.59 Menu Bar Design  Steel frame Design  Verify all Members Passed



f. Akan muncul jendela kerja hasil analisis frame seperti Gambar 1.60



Gambar 1.60 Hasil Analisis frame



34 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1.3.11 Melihat Hasil Deformasi Pada Masing-Masing Joint a. Klik Display  Show load Assigns  Joint



Gambar 1.61 Menu Bar Display  Show load Assigns  Joint b. Untuk melihat pengaruh beban mati, mengganti Load Name menjadi “MATI” kemudian klik OK.



Gambar 1.62 Jendela Kerja Joint Loads Beban Mati



c. Tampilan kuda kuda akibat beban mati akan menjadi seperti Gambar 1.63



Gambar 1.63 Tampilan Beban Mati Pada Kuda-Kuda



35 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



d. Untuk melihat pengaruh beban hidup, mengganti Load Name menjadi “HIDUP” kemudian klik OK.



Gambar 1.64 Jendela Kerja Joint Loads Beban Hidup



e. Tampilan kuda kuda akibat beban hidup akan menjadi seperti Gambar 1.65



Gambar 1.65 Tampilan Beban Hidup Pada Kuda-Kuda



1.3.12 Melihat Hasil Deformasi Pada Masing-Masing Frame/ Cable/ Tendon a. Klik Display  Show load Assigns  Frame/Cable/Tendon



Gambar 1.66 Menu Bar Display  Show load Assigns  Frame/Cable/Tendon



36 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



b. Untuk melihat pengaruh beban angin kanan, mengganti Load Name menjadi “ANGKA” kemudian klik OK.



Gambar 1.67 Jendela Kerja Show Frame Loads Beban Angin Kanan



c. Tampilan kuda-kuda akibat beban angin kanan akan menjadi seperti Gambar 1.68



Gambar 1.68 Tampilan Beban Angin Kanan Pada Kuda-Kuda



37 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



d. Untuk melihat pengaruh beban angin kiri, mengganti Load Name menjadi “ANGKI” kemudian klik OK.



Gambar 1.69 Jendela Kerja Show Frame Loads Beban Angin Kiri



e. Tampilan kuda kuda akibat beban angin kiri akan menjadi seperti Gambar 1.70



Gambar 1.70 Tampilan beban angin kiri pada kuda-kuda



38 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1.3.13 Melihat Gaya-Gaya yang Terjadi Pada Masing-Masing Elemen a. Memilih menu Display  Show Forces/Stresses  Frame/Cables



Gambar 1.71 Menu Bar Display  Show Forces/Stresses  Frame/Cables



b. Untuk melihat gaya yang diakibatkan oleh beban hidup dengan cara mengubah Case/Combo name menjadi “HIDUP” seperti pada Gambar 1.72 dan memilih gaya yang ingin ditampilkan pada Component. Memilih Fill Diragram pada options untuk menampilkannya dalam diagram, dan memilih Show Values on Diagram pada options untuk menampilkan besaran gayanya



Gambar 1.72 Jendela Kerja Member Force Diagram for Frames



39 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



c. Misalnya untuk melihat gaya axial yang diakibatkan oleh beban hidup, klik Axial Force pada Component, lalu klik OK. Sehingga akan muncul tampilan seperti Gambar 1.73 untuk Fill Diagram dan 1.74 untuk Show Values on Diagram



Gambar 1.73 Tampilan Gaya Aksial Akibat Beban Hidup Fill Diagram



Gambar 1.74 Tampilan Gaya Aksial Akibat Beban Hidup Show Values On Diagram



d. Melakukan seluruh langkah untuk Beban Mati (DEAD), Beban Hidup (LIVE), Beban Angin Kanan (ANGKA), Beban Angin Kiri (ANGKI), COMB1, COMB2, COMB3, dan COMB4 dengan mengganti Case/Combo name sesuai dengan Case/Combo yang kita ingin tampilkan.



40 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1.3.14 Mengekspor Data ke Ms. Excel a. Cara mengekspor data dari SAP ke Ms. Excel adalah dengan memilih menu File  Export SAP 2000 MS EXCEL seperti pada Gambar 1.75



Gambar 1.75 Menu Bar File  Export



b. Mencentang Analysis Result dan Open File After Export seperti pada Gambar 1.76, kemudian Klik OK.



Gambar 1.76 Jendela Kerja Choose Tables for Export to Excel



41 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



c. Memberi nama file lalu klik save (Gambar 1.77). Secara otomatis file Ms. Excel akan terbuka setelah Export selesai



Gambar 1.77 Jendela Kerja Save Excel Spreadsheet File As



1.3.15 Mengecek Desain terhadap Syarat SNI a. Membuka file Ms. Excel hasil export dari aplikasi SAP 2000 v11 kemudian membuka sheet “Element Forces – Frames”



Gambar 1.78 Tampilan Ms. Excel Hasil Export dari Aplikasi SAP 2000 11



42 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



b. Nilai Nu tekan didapat dari P terkecil (bertanda negatif) seperti Gambar 1.79 dan Nu tarik dari P terbesar (bertanda positif) seperti Gambar 1.80



Gambar 1.79 Element Forces – Frame pada Nu Tekan



Gambar 1.80 Element Forces – Frame pada Nu Tarik



c. Nilai panjang batang diambil dari panjang batang dari P tekan seperti pada Gambar 1.81



Gambar 1.81 Element Forces – Frame pada Nu Tekan



d. Apabila nilai station/panjangnya 0, kita membuka aplikasi SAP 2000 11 lagi dan ketik ctrl+E sehingga akan muncul Jendela kerja Display Options For Active Window



Gambar 1.82 Jendela Kerja Display



43 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



e. Sehingga tampilannya akan seperti Gambar 1.83. Lalu klik kanan pada batang dengan Nu Tekan terbesar dan muncul Jendela kerja Object Model – line Information, kemudian memilih tab Location dan data panjang section ada di Length



Gambar 1.83 Tampilan Kuda-Kuda Dengan Label



Gambar 1.84 Jendela Kerja Object Model – Line Information tab Location



44 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017 f. Momen inersia profil dilihat dari menu Define  Frame sections  2L.70.70.6  Modify/Show Property  Section Properties, sehingga akan muncul jendela kerja Properties Data seperti pada Gambar 1.85



Gambar 1.85 Jendela Kerja Property Data



1.4 Hasil Pemodelan Struktur dengan SAP2000 v.11 1.4.1 Data Kuda-kuda sebagai P Tekan



1.4.2 Data Kuda-kuda sebagai P Tarik



45 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1.5 Lampiran 1.5.1 Reaksi di Tumpuan (RAV dan RBV) dari Beban mati 1.5.2 Axial (Mati, Hidup, Angin Kanan dan Angin Kiri) 1.5.3 Shear 2-2 (Mati, Hidup, Angin Kanan dan Angin Kiri) 1.5.4 Moment 3-3 (Mati, Hidup, Angin Kanan dan Angin Kiri)



46 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



1.6 Perhitungan Dimensi Perencanaan Kuda-Kuda A. Pendahuluan Dalam perencanaan dengan menggunakan aplikasi SAP2000 pada truss kuda-kuda didapatkan hasil sebagai berikut : Pn tekan



=



95099



N



Pn tarik



=



80312



N



=



2320



mm



Modulus elastisitas (E)



=



200000



MPa



SNI



Modulus geser (G)



=



80000



MPa



SNI



Nisbah poisson (u)



=



0,3



B. Perencanaan Batang Tekan dan Tarik Panjang batang (L) Sifat-sifat mekanis baja



SNI (BJ 34, BJ 37,



Mutu Baja



=



BJ 41



BJ 41, BJ 50 atau BJ 55)



Tegangan putus (fu)



=



410



MPa



Tegangan leleh (fy)



=



250



MPa



Tegangan Ijin (σ ijin)



=



166,6666667



MPa



Profil



=



2L.70.70.6



Momen inersia arah x (Ix)



=



742000



mm4



Momen inersia arah (Iy)



=



1663000



mm4



Luas penampang kotor (Ag)



=



1626



mm2



Luas penampang bersih (An)



=



1626



mm2



Titik berat terhadap sumbu x (ex)



=



72



mm



Titik berat terhadap sumbu y (ey)



=



35



mm



Radius girasi terhadap sumbu x (rx)



=



21,4



mm Mm



Radius girasi terhadap sumbu y (ry)



=



32



47 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



Ujungujung Faktor panjang efektif (K)



=



1



mm



nya berupa sendisendi



Faktor koreksi batang tarik Faktor ketahanan (Φt)



=



0,9



=



0,75



=



0,6



=



167,5140187



L/rx =



108,411215



Faktor reduksi (U)



untuk kegagalan leleh untuk kegagalan fraktur



Analisa perhitungan batang tekan Menghitung kelangsingan batang (KL/r)



Menghitung tegangan tekuk kritis elastis



=



70,27275445



MPa



=



61,62920565



MPa



4,71 x √(E/Fy) =



133,2189176



(Fe) Menghitung tegangan Kritis (Fcr)



Menghitung kekuatan desak nominal (ΦPn)



=



100209,0884



Syarat Perencanaan



=



ΦPn ≥ Pn



ΦPn = Pn = Hasil



=



N



100209,0884



N



80312



N



AMAN



48 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)



Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2017



Analisa Perhitungan Batang Tarik Kegagalan leleh Kekuatan tarik nominal batang (ΦPn)



=



365850



=



975,6



=



299997



=



ΦPn ≥ Pn



N



Kegagalan fraktur Menghitung luas bersih (Ae)



mm2



Menghitung kekuatan tarik nominal batang (ΦPn)



N



Diambil nilai terkecil dari jenis kegagalan Syarat perencanaan



ΦPn =



299997



N



Pn =



80312



N



Hasil



=



AMAN



49 Dwi Ari Nur Hazizzah – A 2016 (16/396730/SV/10943)