![Ebook Program Sap2000 v20 [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/ebook-program-sap2000-v20.jpg)
12 0 10 MB
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP2000 • DILENGKAPI CONTOH SOAL DENGAN PENYELESAIAN SECARA MANUAL + TUTORIAL VIDEO • STUDI KASUS DESAIN GEDUNG BERTINGKAT TAHAN GEMPA SESUAI SNI 03-1726-2012 & SNI 03-2847-2013
Ismail Batara
Web : www.ismailbatara.com
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP2000
NAMA
:
EMAIL
:
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis mengucapkan puji syukur ke hadirat Allah SWT karena atas berkat, rahmat, dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Ebook ini. Ebook yang diberi judul “Modul Pelatihan Program SAP2000” dimaksudkan untuk membantu para pelajar, khususnya yang mempelajari SAP2000 menguasai materi pelajaran yang minimal harus dikuasai disamping pelajaran yang diberikan instruktur. Ebook ini membahas dengan detail cara – cara untuk mendesain struktur beton bertulang dan struktur baja dengan SAP2000 yang meliputi : Pemodelan struktur, input pembebanan, analisis gempa dan perhitungan struktur balok, kolom serta pelat. Dan Ebook ini juga menyediakan beberapa contoh perhitungan secara manual untuk membantu para pelajar memahami proses kerja computer dan untuk meyakinkan bahwa program yang digunaknnya sudah benar. Pada kesempatan ini penulis ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu selesainya penulisan buku ini. Semoga ebook ini bermanfaat bagi para pembaca sekalian. Sebagai penutup, penulis mengutip pribahasa yang belakangan popular di dunia teknik beton, yakni “tak ada beton yang tak retak”. Ebook ini masih jauh dari kesempurnaan. Kesempurnaan hanyalah milik Allah SWT. Oleh karena itu, penlis sangat mengharapkan saran dan kritik dari para pembaca demi meyempurnakan ebook ini di masa yang akan datang
Makassar, Juli 2019
Penulis
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP2000 Versi 20
DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1 1.1 Mengenal SAP2000 .............................................................................. 1 1.2 Memahami Fasilitas Toolbar SAP2000 .................................................. 1 1.3 Sistem Koordinat .................................................................................... 3 1.4 Derajat Kebebasan ................................................................................. 4 1.5 Tahapan Analisis Pada SAP2000............................................................ 5 BAB II APLIKASI SEDERHANA .................................................................... 7 2.1 Contoh 1 Model Beam ........................................................................... 7 1. Menggambar Model Struktur ........................................................... 7 2. Mengaplikasikan Beban ................................................................... 9 3. Menganalisis Struktur ...................................................................... 10 4. Menampilkan Hasil Analisis ............................................................ 10 2.2 Contoh 2 Model Beam 2 ......................................................................... 12 1. Menggambar Model Struktur ........................................................... 12 2. Mengaplikasikan Beban ................................................................... 13 3. Menganalisis Struktur ...................................................................... 14 4. Menampilkan Hasil Analisis ............................................................ 14 2.3 Contoh 3 Model Portal 2D ...................................................................... 15 1. Menggambar Model Struktur ........................................................... 15 2. Mengaplikasikan Beban ................................................................... 16 3. Menganalisis Struktur ...................................................................... 17 4. Menampilkan Hasil Analisis ............................................................ 17 2.4 Contoh 4 Model Truss 2D....................................................................... 18 1. Menggambar Model Struktur ........................................................... 18 2. Mengaplikasikan Beban ................................................................... 19 3. Menganalisis Struktur ...................................................................... 21 4. Menampilkan Hasil Analisis ............................................................ 21 2.5 Latihan 1 Model Beam............................................................................ 22 2.6 Latihan 2 Model Truss 2D ...................................................................... 23
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
iv
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP2000 Versi 20 BAB III STUDI KASUS STRUKTUR BETON ............................................... 25 3.1 Contoh 1 Balok Beton Bertulang .......................................................... 25 1. Menggambar Model Struktur ........................................................... 25 2. Merencanakan Material dan Penampang Balok .............................. 26 3. Mendefinisikan Jenis Pembebanan .................................................. 30 4. Menempatkan Beban yang Bekerja ................................................. 30 5. Mendefinisikan Kombinasi Pembebanan ........................................ 31 6. Menganalisis Struktur ...................................................................... 31 7. Menampilkan Hasil Analisis ............................................................ 32 8. Melakukan Desain .......................................................................... 33 9. Control Manual Desain Tulanagn berdasarkan SNI 2847 : 2013 .... 36 3.2 Latihan 1 Portal Beton Bertulang 2D...................................................... 38 3.3 Latihan 3 Portal Beton Bertulang 3D...................................................... 37 3.4 Latihan 2 Portal dengan Balok Non Prismatik ....................................... 40 BAB IV STUDI KASUS STRUKTUR BAJA ................................................... 43 4.1 Contoh 1 Balok Baja .............................................................................. 43 1. Menggambar Model Struktur ........................................................... 43 2. Merencanakan Material dan Penampang Balok .............................. 44 3. Mendefinisikan Jenis Pembebanan .................................................. 45 4. Menempatkan Beban yang Bekerja ................................................. 46 5. Mendefinisikan Kombinasi Pembebanan ........................................ 46 6. Menganalisis Struktur ...................................................................... 46 7. Menampilkan Hasil Analisis ............................................................ 46 8. Melakukan Desain .......................................................................... 46 9. Control Manual Desain .................................................................... 48 4.2 Latihan 2 Jembatan Truss Rangka Baja 2D ............................................ 49 4.3 Latihan 1 Kuda-Kuda Rangka Baja 2D .................................................. 50 4.4 Latihan 3 Portal Baja 2D......................................................................... 51 BAB V STUDI KASUS FLAT SLAB ................................................................ 53 5.1 Contoh 1 Pelat Datar .............................................................................. 53 1. Menggambar Model Struktur ........................................................... 53 2. Merencanakan Material Pelat .......................................................... 54 Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
v
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP2000 Versi 20 3. Merencanakan Penampang Pelat ..................................................... 55 4. Menetapkan Dimensi Penampang Pelat ........................................... 56 5. Menetapkan Reaksi Perletakan ....................................................... 56 6. Mendefinisikan Jenis Pembebanan .................................................. 57 7. Menempatkan Beban yang Bekerja ................................................. 57 8. Mendefinisikan Kombinasi Pembebanan ........................................ 58 9. Menganalisis Struktur ...................................................................... 58 10. Menampilkan Hasil Analisis ............................................................ 59 11. Kontrol Manual Hasil Analisis Berdasarkan Tabel PBI 1971 ........ 60 12. Desain Tulangan Pelat ..................................................................... 61 5.2 Latihan 1 Pelat Tangga ........................................................................... 62 BAB VI STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA ........................................ 65 6.1 Studi Kasus : Gedung Perkantoran ........................................................ 65 1. Menggambar Model Struktur ........................................................... 67 2. Merencanakan Material Struktur ..................................................... 67 3. Membuat Penampang Struktur ........................................................ 69 4. Menggambar Kolom, Balok dan Pelat ............................................. 74 5. Menetapkan Jenis Perletakan ........................................................... 76 6. Meshing Pelat Lantai dan Atap ........................................................ 76 7. Mengaplikasikan Pembebanan ......................................................... 77 8. Mengaplikasikan Beban Gempa ...................................................... 80 9. Menetapkan Lantai Tingkat Sebagai Diafragma ............................. 86 10. Mengaplikasikan Kombinasi Pembebanan ...................................... 87 11. Kontrol dan Analisis Struktur .......................................................... 89 12. Desain Penulangan ........................................................................... 96 13. Desain Pondasi ................................................................................. 109 6.2 Latihan : Studi Kasus Gedung Perkuliahan ............................................ 117 LAMPIRAN ......................................................................................................... 121 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 126 TETANG PENULIS ........................................................................................... 127
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
vi
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
BAB 1 PERMULAAN SAP2000 1.1 Mengenal SAP 2000 a.
Skilas Mengenai SAP2000 Program SAP merupakan salah satu software yang telah dikenal luas dalam dunia teknik sipil, terutama dalam bidang analisis struktur dan elemen hingga (finite elemen). Pembuat perangkat lunak SAP yaitu Csi (Computer and Structure, Inc) yang berasal dari Berkeley, California USA, telah mengembangkan program ini sejak tahun 1970an. Seri program SAP untuk komputer PC yang dilahirkan pertama kali adalah SAP80, kemudian disusul dengan SAP90. Namun kedua program tersebut masih menggunakan DOS, dan untuk perancangan elemen strukturnya masih menggunakan program tersendiri, sehingga dirasakan cukup merepotkan pengguna. Analisis yang dapat dilakukan dengan SAP2000 ini meliputi analisis statik dan analisis dinamik. Analisis model struktur dapat dilakukan secara 2 dimensi dan 3 dimensi . Selain itu, untuk desain, SAP2000 telah menyediakan beberapa menu desain untuk struktur baja maupun struktur beton, dan tidak tertutup kemungkinan menggunakan material-material struktur lainnya.
Gambar 1.1 Tampilan Layar SAP2000 versi 20
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
1
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 b. Fasilitas SAP2000 1.) Model, Analisis dan Desain Untuk memudahkan dalam pemodelan, SAP2000 telah menyediakan beberapa variasi template (model siap pakai) dari suatu tipe struktur. Untuk membuat model struktur pengguna cukup memodifikasi seperlunya sehingga proses pemodelan dan analisis menjadi cepat. SAP2000 sudah terintegrasi untuk melakukan proses analisis dan desain. Setelah analisis selesai dilakukan dan didapat hasil yang benar selanjutnya dapat langsung dilakukan desain untuk memperoleh dimensi profil atau luas tulangan baja yang mencukupi. Analisis ulang dan redesain dapat dilakukan dengan mudah dengan SAP2000
Gambar 1.2. Kotak dialog new model pada SAP2000 versi 20 2.) Tampilan Nyata Model struktur pada SAP2000 dapat diidealisasikan dalam berbagai macam elemen, antara lain elemen joint (titik), frame (batang), shell (pelat), sampai pada elemen solid (pias elemen 3 dimensi untuk pemodelan elemen hingga/finet element), sebaga aktualisasi elemen sebenarnya. Misalnya balok dan kolom pada bangunan brtingkat dimodelkan sebagai elemen frame, pelat jembatan atau dinding geser sebagai shell, tubuh bendung dibagi-bagi dalam pias-pias kecil elemen solid, dan lain-lain. Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
2
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 1.2 Memahami Fasilitas Toolbar SAP 2000 Fasilitas toolbar yang ada dalam tampilan SAP2000 secara singkat dapat dilihat dalam gambar 1.3 dibawah ini.
Gambar 1.3. Fasilitas Toolbar SAP2000 1.3 Sistem Koordinat Setiap model struktur menggunakan koordinat yang berbeda untuk menentukan joint dana rah beban, displacement, gaya dalam dan tegangan. Pengetahuan tentang sistem koordinat ini sangat penting bagi pengguna, karena untuk menentukan model dan mengterprestasikan hasil-hasil keluaran dari program, pengguna harus memahami sistem koordinat ini. Semua sistem koordinat ditunjukkan dengan sumbu tiga dimensi, menggunakan aturan tangan kanan dan menggunakan system cartesius (segi-empat)
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
3
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 a. Sistem Koordinat Global System koordinat Global X-Y-Z digunakan untuk memberikan lokasi dua titik, sepasang sudut, atau dengan memberikan arah koordinat. SAP2000 selalu mengasumsikan sumbu Z arahnya vertical, dengan Z+ arah ke atas. b. Sistem Koordinat Lokal Sistem koordinat lokal berlaku untuk setiap frame dan setiap joint dari model struktur. Sumbu-sumbu koordinat lokal dinyatakan dengan simbol 1, 2, dan 3, serta mengikuti aturan tangan kanan juga. Yang perlu diketahui pengguna adalah bagaimana menentukan koordinat lokal 1-2-3 dan hubungannya dengan koordinat global X-Y-Z. Untuk melihat bagaimana posisi koordinat lokal, SAP2000 telah menyediakannya dalam menu Set Display Option (atau tekan Ctrl+W). Jika setting warna belum dirubah, maka secara default akan ditampilkan : • Sumbu lokal 1 berwarna merah • Sumbu lokal 2 berwarna merah • Sumbu lokal 3 berwarna biru
Gambar 1.4 Sistem Koordinat 1.4 Derajat Kebebasan Defleksi dari struktur ditentukan oleh displacement joint, setiap joint pada model struktur mempunyai enam komponen displacement, yaitu a. Joint mengalami translasi ke arah tiga sumbu lokal, yang diberi notasi U1, U2 dan U3. b. Joint mengalami rotasi terhadap tiga sumbu lokal yang diberi notasi R1, R2 dan R3 Ke-enam komponen displacement tersebut diketahui sebagai derajat kebebasan, dan digambarkan seperti pada gambar 1.5
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
4
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 1.5 Enam derajat kebebasan joint pada system koordinat local Dalam teori Mekanika Teknik yang kita pelajari dibangku kuliah selama ini, ada 3 macam dukungan yang sering dibahas yaitu : •
Jepit : Mampu menahan gaya vertikal, horisontal dan moment.
•
Sendi : Mampu menahan gaya vertikal dan horisontal.
•
Roll : Hanya mampu menahan gaya vertikal.
1.5 Tahap Analisis Pada SAP2000
Gambar 1.6 Tahapan analisis SAP2000 Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
5
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Catatan :
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
6
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
BAB 2 APLIKASI SEDERHANA 2.1 Contoh 1 : Model Beam P = 100 kg
A
5m
5m
B
Gambar 2.1 Model Beam
Tahap 1 : Menggambar Model Struktur 1.
Klik menu File → New Model
2.
Pilih satuan yang akan digunakan pada menu toolbar
Gambar 2.2 New model
3.
Klik beam, maka akan tampil sebagai berikut : - Ketik 1 untuk kotak Number of Span - Ketik 10 untuk kotak Span Length
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
7
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 - Ketik Use Custom Grid Spacing and Locate Origin - Ketik Edit Grid - Ubah -5 menjadi 0 dan 5 menjadi 10 pada Ordinate sumbu X - Klik OK
Gambar 2.3 Beam
Gambar 2.4 Define Grid System Data
4.
Klik “X” pada sudut bagian atas kanan dari tampilan window 3-D untuk menutup tampilannya
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
8
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 2 : Mengaplikasikan Beban 5.
Klik menu Define → Load Paterns untuk menampilkan form Define Loads - Ketik DL pada kotak Load Name - Ketik 0 pada kotak Self Weight Multiplier - Klik Modify Load - Klik OK
Gambar 2.5 Define Load Paterns
6.
Pilih batang yang akan diberikan beban
7.
Klik menu Assign → Frame Loads → Point untuk menampilkan form Assign Frame Point Loads - Pilih DL dari kotak Load Case Name - Pada area Load Direction, arah gaya dipilih berdasarkan tampilan arah sumbu “Z” - Klik Absolute Distance From End-I - Ketik 5 pada kotak Distance - Ketik -100 pada kotak Load - Klik OK
Gambar 2.6 Assign Frame Point Loads Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
9
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 3 : Menganalisis Struktur 8.
Untuk melakukan analisis maka disimpan terlebih dahulu
9.
Lakukan analisis dengan Analyze → Set Analysis Options → Plane Frame → OK.
Gambar 2.7 Analysis options 8.
Klik Analyze → Run Analysis untuk menampilkan Set Load Case to Run - Klik Run/Do Not Run Case - Klik Run Now
Gambar 2.8 Set Load Cases to Run
Tahap 4 : Menampilkan Hasil Analisis 9.
Klik menu Display → Show Forces/Stresses → Joints untuk menampilkan Display Joint Reaction - Pilih Dead dari kotak Case/Combo Name - Klik OK
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
10
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 10. Klik menu Display → Show Forces/Stresses → Frame/Cables/Tendons untuk menampilkan Display Frame Forces/Stresses - Pilih Moment 3-3 dari kotak Component - Pilih Show Value On Diagram - Klik OK
Gambar 2.9 Display Frame Fores/Stresses
Keterangan : •
Axial force : gaya aksial
•
Shear 2-2
: gaya geser arah sumbu 2 (sb. kuat)
•
Shear 3-3
: gaya geser arah sumbu 3 (sb. lemah)
•
Torsion
: Momen torsi
•
Moment 2-2 : momen memutari sumbu 2 (sb. lemah)
•
Moment 3-3 : momen memutari sumbu 3 (sb. kuat)
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
11
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
2.2 Contoh 2 : Model Beam 2 Diketahui contoh kasus gelagar menerus pada gambar berikut :
Gambar 2.10 Model Beam
Tahap 1 : Menggambar Model Struktur 1.
Klik menu File → New Model
2.
Pilih satuan yang akan digunakan pada menu toolbar
3.
Klik beam, maka akan tampil sebagai berikut : - Ketik 3 untuk kotak Number of Span - Ketik 4 untuk kotak Span Length - Ketik Use Custom Grid Spacing and Locate Origin - Ketik Edit Grid - Ubah -6 menjadi 0; -2 menjadi 4; 2 menjadi 7 dan 6 menjadi 11 pada Ordinate sumbu X - Klik OK
Gambar 2.11 Display Frame Fores/Stresses
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
12
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 2.12 Define Grid System Data
4.
Klik “X” pada sudut bagian atas kanan dari tampilan window 3-D untuk menutup tampilannya
5.
Pilih joint yang akan diubah perletakannya
6.
Klik Assign → Joint → Restraint untuk menampilkan Joint Restraint
Tahap 2 : Mengaplikasikan Beban 7.
Klik menu Define → Load Patterns untuk menampilkan form Define Loads Patterns - Ketik DL pada kotak Load Name - Ketik 0 pada kotak Self Weight Multiplier - Klik Modify Load - Klik OK
8.
Pilih batang yang akan diberikan beban
9.
Klik menu Assign → Frame Loads → Distributed untuk menampilkan form Assign Frame Distributed Loads
10. Klik menu Assign → Frame Loads → Point untuk menampilkan form Assign Frame Point Loads Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
13
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 2.13 Assign Frame Distributed Loads
Gambar 2.14 Assign Frame Point Loads
Tahap 3 : Menganalisis Struktur (sama seperti contoh 1) Tahap 4 : Menampilkan Hasil Analisis (sama seperti contoh 1)
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
14
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
2.3 Contoh 3 : Model Portal 2 Dimensi Diketahui contoh kasus portal 2D pada gambar berikut : P1 = 96 kN B
C
3m 5m
P2 = 48 kN
4m
D A
3m
3m
Gambar 2.15 Model 2D Frames
Tahap 1 : Menggambar Model Struktur 1.
Klik menu File → New Model
2.
Pilih satuan yang akan digunakan pada menu toolbar
3.
Pilihlah template 2D Frames, maka akan tampil sebagai berikut : - Ketik 1 untuk kotak Number of Stories - Ketik 1 untuk kotak Number of Bays - Ketik 7 untuk kotak Story Height - Ketik 6 untuk kotak Bay Width - Klik OK
Gambar 2.16 2D Frames
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
15
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 4.
Untuk mengedit frame : - Klik Draw → Draw Special Joint maka akan muncul kotak dialog Properties of Object - ketik 2 pada offset Z dan Klik kiri titik D. - Klik Draw → Set Reshape Element Mode - Klik dan tahan titik D kemudian drag ke joint yang telah dibuat sebelumnya
5.
Membuat perletakan : - Klik titik A dan D - Klik menu Assign → Joint → Restraint - Pilih perletakan jepit dan klik OK
Tahap 2 : Mengaplikasikan Beban 9.
Klik menu Define → Load Paterns untuk menampilkan form Define Load Patterns - Ketik DL pada kotak Load Name - Ketik 0 pada kotak Self Weight Multiplier - Klik Modify Load - Klik OK
10. Pilih batang yang akan diberikan beban (batang B – C)
11. Klik menu Assign → Frame Loads → Point untuk menampilkan form Assign Frame Point Loads - Pada area Load Direction, arah gaya dipilih berdasarkan tampilan arah sumbu “Z” - Klik Absolute Distance From End-I - Ketik 3 pada kotak Absolute Distance - Ketik -96 pada kotak Load - Klik OK
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
16
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 2.17 Assign Frame Point Loads
11. Pilih batang yang akan diberikan beban (batang A – B) 12. Klik Assign → Frame Loads → Point untuk menampilkan form Frame Point Loads - Pada area Load Direction, arah gaya dipilih berdasarkan tampilan arah sumbu “X” - Klik Absolute Distance From End-I - Ketik 4 pada kotak Distance - Ketik 48 pada kotak Load - Klik OK
Gambar 2.18 Assign Frame Point Load
Tahap 3 : Menganalisis Struktur (sama seperti contoh 1) Tahap 4 : Menampilkan Hasil Analisis (sama seperti contoh 1)
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
17
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
2.4 Contoh 4 : Model Truss 2D (Manual : Contoh 5-1 Hal.53 Buku Analisis Struktur Statis Tertentu, Haryanto YW) Analisislah rangka batang berikut dengan menggunakan SAP 2000
2 kN E
2 kN
4 1
1 kN A
F
3 5
2
4m
C 3 kN
2m
7 6
4m
D
9 8
1 kN 2 m B
4m
Gambar 2.19 Model Trusses 2D
Tahap 1 : Menggambar Model Struktur 1.
Klik menu File → New Model
2.
Pilih satuan yang akan digunakan pada menu toolbar
3.
Pilihlah template Grid Only dan klik OK,
4.
klik kanan dan klik Edit Grid Data.. maka akan muncul kota dialog Coordinate/Grid Systems Klik Modify/Show System
5.
Isilah kotak tersebut sebagai berikut dan klik OK
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
18
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 2.20 Model Define Grid System Data 5.
Gambarlah Frame dengan langkah sebagai berikut : - Klik Draw → Draw Frame/Cable/Tendon - Untuk batang 1, klik kiri titik A kemudian Klik kiri titik E kemudian klik kanan - Ulangi untuk batang 2 dengan langkah seperti langkah untuk batang 1 - Lakukan untuk batang-batang lain secara berurutan
6.
Klik kembali Set Select Mode
7.
Membuat perletakan : - Klik titik A - Klik menu Assign → Joint → Restraint - Pilih perletakan sendi dan klik OK - Ulangi untuk titik B dengan perletakan rol
Tahap 2 : Mengaplikasikan Beban 9.
Memasukkan beban 1 kN : - Klik titik A dan B - Klik menu Assign → Joint Loads → Forces - Isi Force Global Z dengan nilai -1 pada kotak dialog Joint Forces dan klik OK
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
19
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 2.21 Assign Joint Forces 10. Ulangi langkah 9 untuk beban 2 kN dan 3 kN 11. Pilihlah semua frame dan klik menu Assign → Frame → Release/Partial Fixity maka tampil kotak dialog Assign Frame Release and Partial Fixity, tandai Release Start dan End pada kotak Moment 33 (Major)
Gambar 2.22 Assign Frame Release and Partial Fixity Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
20
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 12. Klik menu Define → Load Patterns untuk menampilkan form Define Load Patterns - Ketik DL pada kotak Load Name - Ketik 0 pada kotak Self Weight Multiplier - Klik Modify Load - Klik OK 13. Simpanlah hasil pekerjaan terlebih dahulu Tahap 3 : Menganalisis Struktur 14. Untuk menganalisis, klik menu Analyze → Run Analysis maka tampil kotak dialog Set Analysis Cases to Run - Klik Modal - Klik Run/Do Not Run sehingga action untuk modal Do Not Run - Klik Run Now Tahap 4 : Menampilkan Hasil Analisis 15. Untuk melihat reaksi perletakan, klik menu Display → Show Force/Stresses → Joints maka tampil kotak dialog Joint Reaction Force dan klik OK 16. Untuk melihat hasil analisis dalam bentuk tabel, klik menu Display → Show Tables maka tampil kotak dialog Choose Table For Display, pilihlah Frame Output dan klik OK
Gambar 2.23 Choose Tables for Display Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
21
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 2.5 Latihan 1 : Model Beam Tutorial video : https://youtu.be/4w6fWqMzYe4 Diketahui : contoh Soal Beam Sebagai Berikut :
Dari hasil analisis manual, diperoleh gaya batang sebagai berikut : BATANG L1 X 0 1 2 3 4 Mx
0
- 2,3
- 9,2
- 20,7 - 36,8
Dx
0
- 4,6
- 9,2
- 13,8 - 18,4
Lx
0
0
0
0
0
BATANG L2 X 0
1
2
3
4
5
Mx
- 36,8
-5,4
1,4
13,6
21,2
24,2
Dx
23,7
19,1
14,2
9,9
5,3
0,7
Lx
0
0
0
0
0
0
BATANG L3 X 0
1
2
3
4
5
8,3
-10,6
Mx
24,2
24,6
23,2
18,2
Dx
0,7
- 0,2
- 2,9
- 7, 4
Lx
0
0
0
0
BATANG L4 X 0
1
2
3
Mx
- 10,6
- 7,1
- 3,6
0
Dx
3,5
3,5
3,5
3,5
Lx
0
0
0
0
- 13,7 - 21,8 0
0
Ditanyakan : 1. Kontrol perhitungan hasil gaya batang tersebut dengan program SAP2000?..... 2. Tampilkan Analisa dalam bentuk tabel Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
22
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
2.6 Latihan 2 : Model Truss 2D Tutorial Video : https://youtu.be/Cyv-2eRzazk Diketahui : Contoh Soal 2D Truss Sebagai Berikut :
Dari hasil analisis manual (metode Matrik), diperoleh hasil gaya batang sebagai berikut : Batang 1 =
16,225 ton (tekan)
Batang 2 =
10,500 ton (tarik)
Batang 3 =
1,203
ton (tekan)
Batang 4 =
9,905
ton (tekan)
Batang 5 =
4,019
ton (tekan)
Batang 6 =
2,689
ton (tarik)
Batang 7 =
1,797
ton (tarik)
Batang 8 =
4,500
ton (tarik)
Batang 9 =
5,408
ton (tekan)
Batang 10 =
8,095
ton (tarik)
Ditanyakan : 3. Kontrol perhitungan gaya batang tersebut dengan program SAP2000?..... 4. Tampilkan Analisa dalam bentuk tabel
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
23
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Catatan :
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
24
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
BAB 3 STUDI KASUS STRUKTUR BETON 3.1 Contoh 1: Balok Bertulang Diketahui sebuah balok dengan panjang 4 m, dengan mutu beton fc = 25 Mpa, BJ beton = 24 kN/m3 dan mutu baja tulangan (fy = 240 mpa, fu = 370 mpa). Beban hidup terbagi rata LL = 10 kN/m’. balok direncanakan menggunakan code ACI 318-11, Tentukan dimensi balok dan Luas tulangan yang terpakai dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : •
1.2 DL + 1.6 LL
Gambar 3.1 Model Beam Tahap 1 : Menggambar Model Struktur 1.
Klik menu File → New Model
2.
Pilih satuan yang akan digunakan pada menu toolbar
3.
Klik Beam, maka tampilan yang akan tampil sebagai berikut : - Ketik 1 pada kotak Number of Spans - Ketik 4 pada kotak Spans Lengs - Klik OK
Gambar 3.2 Input parameter beam
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
25
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 2 : Merencanakan Material Balok 10. Lakukan Define → Materials kemudian pilih material beton (4000psi) pada dialog Define Materials dan klik Modify/Show Material, dan isilah kotak dialog Material Property Data Beton dan klik OK
Gambar 3.3 Define Material
Gambar 3.4 Material Property data Concrete
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
26
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 11. Untuk material tulangan klik Add New Material, pilih ColdFormed pada Material Type. klik Modify/Show Material, dan isilah kotak dialog Material Property Data Baja Tulangan dan klik OK dan klik OK lagi pada kotak Define Material.
Gambar 3.5 Material Property data Rebar 12. Tentukan elemen Frame dengan menu Define → Section Properties → Frame Sections, akan tampil kotak dialog Frame Properties klik Add New Proprty dan ganti Frame Section Property Type menjadi Concrete kemudian klik Rectanggular. pada kotak dialog Rectangular Section, ubah Section Name dan Dimensions.
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
27
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 3.6 Define Frame Propertis
Gambar 3.7 Input Rectangular Section Ket : penentuan dimensi penampang balok dapat dilihat di tabel SNI-03-2847-2013 pasal 9.5.2.2 (terlampir) 13. klik Concrete Reinforcement akan tampil kotak dialog Reinforcement Data. 14. Ubah Design Type menjadi Beam dan ganti penutup beton menjadi 55 mm. Kemudian klik OK dan klik OK lagi pada Rectangular Section
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
28
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 3.8 Reinforcement Data ket * penutup beton = selimut beton + D. tulangan geser + ½ tulanga longitudinal sebagai desain awal digunakan D.tul geser 8mm dan D.tul longitudinal 14mm 15. Ganti dimensi awal frame yang telah ditentukan, dengan cara mengganti pandangan salah satu Window menjadi x-y kemudian dipilih elemen balok dengan cara mengklik mouse dari sisi kiri atas dan drag ke sisi kanan bawah. sehingga balok terpilih (berupa garis putus-putus). pilih menu Assign → Frame → Frame Sections, maka tampil kotak Assign Frame Sections kemudian pilih Balok dan klik OK.
Gambar 3.9 Assign frame Sections Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
29
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 3 : Mendefinisikan Kasus Pembebanan 16. Dari menu Define → Definine Load Patern. Pada kotak dialog Definine Load Patern akan ditampilkan beban mati (DEAD) di load patterns. 17. Selanjutnya pada load patterns Name ketik LIVE, pada type klik drop-down pilih LIVE, pada self weight Multiplier masukkan 0, kemudia tekan tombol add New Load 18. Klik OK
Gambar 3.10 Define load patterns Tahap 4 : Menempatkan beban yang bekerja 19. Pilih semua elemen Frame. 20. Pilih menu Assign → Frame Loads → Distributed Pilih LIVE pada Load Patern. Isikan 10 pada Uniform Load. 21. Klik OK
Gambar 3.11 Assign frame distributed loads Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
30
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 5 : Mendefinisikan Kombinasi Pembebanan 22. Buatlah kombinasi beban yaitu 1.2 DL + 1.6 LL dari menu Define → Definine Combination → Add New Combo. Pada kotak dialog Definine Load 23. Klik OK
Gambar 3.12 Load combination data Tahap 6 : Analisis Struktur 24. Untuk melakukan analisis maka disimpan terlebih dahulu 25. Lakukan analisis dengan Analyze → Set Analysis Options → Plane Frame → OK.
Gambar 3.13 Analysis options Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
31
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 26. Pilih menu Analyze → Run Analysis kemudian klik Run Now
Gambar 3.14 Set load cases to run Tahap 7 : Hasil Analisis 27. Untuk melihat hasil-hasil analisis pada window x-z atau y-z klik menu Display → Show Force/Stresses → Frame/Cables/Tendons Kita dapat memilih Case/Combo Name sesuai dengan beban dan kombinasi yang kita masukkan dan hasil analisis yang akan dilihat.
Gambar 3.15 Member forces diagram for frames
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
32
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 28. Untuk melihat gaya reaksi perletakan dari menu Display → Show Force → Joint. Kita dapat memilih Case/Combo Name sesuai dengan beban dan kombinasi yang kita masukkan dan reaksi perletakan yang akan dilihat. 29. Untuk melihat deformasi yang terjadi dari menu Display → Show Deformed Shape. Kita dapa memilih Case/Combo Name sesuai dengan beban dan kombinasi yang kita masukkan. 30. Untuk melihat hasil analisis dalam bentuk tabel dari menu Display → Show Tables. Misalnya kita mau melihat Frame Output : dari perintah Display → Show Tables akan tampil kotak dialog Choose Tables For Display. Pada kotak dialog tersebut dipilih Frame Output dari Analysis Output → Element Output. Tabel tersebut dapat kita konversikan ke format excel dengan cara menu File → Export Current Table → To Excel.
Gambar 3.16 Choose tables for display Tahap 8 : Melakukan Desain 31. Tahap melakukan desain klik menu Design → Concrete Frame Design → View/Revise Preferences maka akan tampil kotak dialog Concrete Frame Design Preferences For... pilih Design Code : ACI 318-11
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
33
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 3.17 Pemilihan code desain ACI 318-11 32. Kemudian masukkan combinasi yang telah kita buat, Klik menu Design → Concrete Frame Design → Selec Design Combos
Gambar 3.18 Design load combinations selction
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
34
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 33. Selanjutnya kita akan melakukan desain, klik menu Design → Concrete Frame Design → Start Design/Check of Structure. Setelah itu kita dapat memeriksa apakah struktur telah memenuhi syarat kekuatan dengan klik menu Design → Concrete Frame Design → Verify All Members Passed 34. Untuk Melihat lebih detailnya, Klik pada bentang kemudia klik Kanan → Klik Tabular Data. Seperti pada gambar 3.20.
Gambar 3.19 Concrete design data
Gambar 3.20 Output Tabel Concrete detail 2 – Beam summary data
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
35
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 9 : Control Manual Desain Tulangan SNI 2847 2013 Diketahui data fy
= 240 Mpa
fc
= 25 Mpa
Mu
= x q x L2
1
q = 1,2x(24x0,15x0,3) + 1,6 (10) = 17,296 kN/m’
8
1
= x 17,296 x 42 8
= 34,592 kNm = 34592000 Nmm Vu
1
= xqxL 2 1
= x 17,296 x 4 2
= 34,592 kN = 34592 N h
= 300 mm
b
= 150 mm
ts
= 4 cm
D. tul. lentur = 14 mm D. tul. geser
= 8 mm
Φ lentur
= 0.9
Φ geser
= 0.75
T. efektif (d) = h – ts – 8 – ½ 14 = 300 – 40 – 8 – 7 = 245 mm Langkah perhitungan : 1. Perhitungan kebutuhan tulangan longitudinal a. Rasio desain balok beton Rn
=
𝑀𝑀𝑀𝑀
Φ x b x d2
=
34592000
0,9 x 150 x 2452
= 4,269
b. Tinggi blok tegangan beton persegi ekuivalen ( a ) : a
= �1 − �1 − = 55,504 mm
2 𝑅𝑅𝑛𝑛
0.85 × 𝑓𝑓𝑐𝑐
� × d = �1 − �1 −
2 ×4,269
0.85 × 25
� ×245
c. Luas tulangan perlu (As) As
=
0.85 × 𝑓𝑓𝑐𝑐 ×𝑎𝑎 ×𝑏𝑏
=
0.85 × 25 ×55,504 ×150
𝑓𝑓𝑦𝑦
240
= 737,168 mm2 …….. OK
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
36
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 d. Kebutuhan jumlah tulangan logitudinal ntul =
𝐴𝐴𝐴𝐴𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡
737,168
= 0.25 × π × 142 = 4,79
digunakan 5 buah
2. Perhitungan kebutuhan tulangan geser a. Kuat geser nominal yang disumbangkan beton Vc
=( =(
1 6 1 6
× �𝑓𝑓𝑐𝑐 ′ ) × 𝑏𝑏𝑤𝑤 × d
× √25 ) 150 × 245 = 30625 N
b. Kuat geser nominal yang disumbangkan tulangan geser Vs
= (Vu / 𝜑𝜑) - Ve )
= (34592 / 0.75) – 30625 = 15498 N c. Luas tulangan geser perlu Av
=
𝑉𝑉𝑠𝑠
fy x 𝑑𝑑
=
15498
240 x 245
= 0,264 mm2/mm …… OK
d. Jarak antar tulangan geser (s) Coba dipakai sengkang 2 kaki D8 = As : 100,48 mm2 S
=
𝐴𝐴𝑠𝑠
𝐴𝐴𝑣𝑣
=
100,48 0,264
= 380.60 mm
digunakan 350 mm
Ouput desain dari program SAP2000 menunjukan bahwa luas tulangan lentur pada daerah lapangan yang dibutuhkan sama pada perhitungan manual yaitu sebesar 737,168 mm2. Sedangkan pada luas tulangan geser daerah tumpuan sedikit mengalami perbedaan yaitu sebesar 0,264 - 0,265 mm2/mm. atau selisih (0,38%) Perhitungan manual adalah untuk membandingkan output SAP2000 saja.
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
37
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
3.2 Latihan 1 : Portal Beton 2 Dimensi Tutorial Video : https://youtu.be/2RUTePt9gik Sebuah Portal Beton 2 dimensi seperti gambar 3.21, unit dalam kN-m, modulus elastis beton Ec =4700�𝑓𝑓𝑓𝑓. Elemen kolom luar digunakan penampang 400x500, kolom tengah
400x600, elemen balok lantai dan atap digunakan penampang persegi seperti gambar Portal direncanakan menggunakan code ACI 318-11 dengan mutu beton fc = 20 Mpa, mutu baja tulangan longitudinal BJ57 (fy = 400 Mpa, fu = 570 Mpa) dan mutu baja tulangan geser BJ39 (fy = 240 Mpa, fu= 390 Mpa) dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : •
1.2 D + 1.6 L
•
1.2 D + 0.5 L + 1. E
•
1.2 D + 0.5 L - 1. E
Gambar 3.21 Model Portal Beton 2D
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
38
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
3.4 Latihan 2 : Portal Beton 3 Dimensi Tutorial Video : https://youtu.be/R0FqZ-QzRjc
Gambar 3.22 Model Portal Beton 3D Suatu struktur portal ruang dengan ukuran terlihat seperti pada gambar. Diminta rencanakan dimensi balok dan kolom termasuk penulangannya. E = 4700�𝑓𝑓𝑓𝑓 Mpa, BJ beton = 2400 kg/m3, mutu Beton fc = 25 Mpa., mutu baja tulangan lentur BJ57 = (fy = 400 Mpa, fu = 570
Mpa) dan mutu baja tulangan geser BJ39 = (fy = 240 Mpa, fu = 390 Mpa), Beban rencana : - Berat sendiri elemen - Beban mati pelat lantai atap tebal 12 cm, penggantung dan langit-langit = 350 kg/m2. - Beban hidup pada pelat lantai atap = 150 kg/m2 Kombinasi beban rencana : WU = 1.2 D + 1.6 L. Distribusi beban lantai ke balok seperti pada gambar 3.23 berikut :
Gambar 3.23 Distribusi beban lantai ke balok Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
39
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
3.3 Latihan 2 : Portal Dengan Balok Non Prismatik Tutorial Video : https://youtu.be/RzmDBr0rZgY Model portal pada gambar 3.24, semua balok adalah elemen non-prismatis dengan dimensi yang menempel pada kolom 300x800 mm2, dan dimensi pada tengah bentang 300x300 mm2. Kolom lantai 1 adalah non-prismatis dengan dimensi bagian bawah 400x 300 mm2, dan dimensi bagian atas 400x600 mm2, sedangkan semua kolom lantai 2 dan 3 adalah elemen prismatis dengan dimensi 400x600 mm2. Material dari beton bertulang dengan Ec = 4700�𝑓𝑓𝑓𝑓. Mpa, kuat tekan beton fc = 25 Mpa, mutu baja longitudinal fy
= 400 Mpa, dan mutu baja geser fy = 240 Mpa, beban mati (DL) pada semua balok 30 kN/m’, dan beban hidup (LL) pada semua balok 7.50 kN/m’. dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : •
1.2 DL + 1.6 LL
Gambar 3.24 Model Portal dengan balok Non-Prismatis
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
40
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Catatan :
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
41
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Catatan :
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
42
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
BAB 4 STUDI KASUS STRUKTUR BAJA 4.1 Contoh 1 : Balok Baja Diketahui sebuah balok baja dengan bentang 10 m, dengan material baja BJ 37 (fy = 240 Mpa, fu = 370 Mpa). Beban hidup balok 10 kN/m Terbagi rata. balok direncanakan menggunakan code SNI 03-1729-2002 dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : •
1.2 DL + 1.6 LL
Gambar 4.1 Model Beam Tahap 1 : Menggambar Model Struktur 4.
Klik menu File → New Model
5.
Pilih satuan yang akan digunakan pada menu toolbar
6.
Klik Beam, maka tampilan yang akan tampil sebagai berikut : - Ketik 1 pada kotak Number of Spans - Ketik 10 pada kotak Spans Lengs - Klik OK
Gambar 4.2 input parameter Beam Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
43
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 2 : Merencanakan Material Balok 4.
Lakukan Define → Materials kemudian pilih material baja (A992Fy50) pada dialog Define Materials dan klik Modify/Show Material, dan isilah kotak dialog Material Property Data sesuai dengan data perencanaan dan klik OK dan klik OK lagi pada kotak Define Material
Gambar 4.3 Define material baja
Gambar 4.4 Material property baja
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
44
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 5.
Tentukan elemen Frame dengan menu Define → Sections Propertis → Frame Sections untuk menampilkan form Frame Properties. Klik Import New Property pilih Frame section Property Type menjadi steel, kemudian profil I/WF maka akan muncul kotal section Property file ( file-file bentuk profil baja ), Klik AISC.PRO pilih W30x99 kemudian kilk Ok dan Ok lagi
Gambar 4.5 Selec profil baja AISC.PRO 6. Ubah dimensi awal frame sesuai dengan yang direncanakan, dengan cara megubah pandangan salah satu Window menjadi x-y kemudian dipilih elemen balok dengan cara mengklik mouse dari sisi kiri atas dan drag ke sisi kanan bawah. sehingga balok terpilih (berupa garis putus-putus). Setelah itu dari menu Assign → Frame → Frame Sections, maka tampil kotak Frame Propertis kemudian pilih W30x99 dan klik OK. Tahap 3 : Mendefinisikan Kasus Pembebanan ( sama seperti contoh 1 bab 3)
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
45
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 4 : Menempatkan beban yang bekerja 7.
Pilih semua elemen Frame.
8.
Pilih menu Assign → Frame Loads → Distributed Pilih LIVE pada Load Patern. Isikan 10 pada Uniform Load.
9.
Klik OK
Gambar 4.6 Assign frame distributed loads Tahap 5 : Mendefinisikan Kombinasi Pembebanan ( sama seperti contoh 1 bab 3) Tahap 6 : Analisis Struktur ( sama seperti contoh 1 bab 3) Tahap 7 : Hasil Analisis ( sama seperti contoh 1 bab 3) Tahap 8 : Melakukan Desain 10. Kita dapat melakukan desain sesuai dengan peraturan SNI digunakan dengan klik menu Design → Steel Frame Design → View/Revise Preferences sehingga dialog Steel Frame Design Preferences For... kita dapat mengganti parameter sesuai dengan standar nasional Indonesia yang gunakan.
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
46
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 4.7 Steel frame design prefences for SNI 03-1729-2002 11. Kemudian masukkan combinasi yang telah kita buat, Klik menu Design → Steel Frame Design → Selec Design Combos
Gambar 4.8 Design load combiations selection 12. Selanjutnya kita akan melakukan desain, klik menu Design → Steel Frame Design → Start Design/Check of Structure. Setelah itu kita dapat memeriksa rasio balok dengan klik menu Design → Steel Frame Design → Display Design Info. Pilih Design Output P-M Ratio Colors & values
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
47
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 4.9 Output P-M ratio Color & values = 0,201 Tahap 9 : Kontrol Manual Desain Momen akibat beban luar
(Mu)
=
1 8
x q x L2
qw30x99 = 147,3 kg/m = 1,4445 kN/m qtot
= 1.2(1,4445) + 1,6(10) = 17,7334 kN/m
=
1 8
x 17,7334 x 102
= 221,6675 kNm =
4410,5 cm3
=
0,0044105 m3
Faktor reduksi (Φ)
=
0,9
Mutu baja (Fy)
= 240 Mpa
Momen tahanan Profil (Mp)
=
Z x Fy
=
0,0044105 x 240000
=
1058,520 kNm
=
Mu
Modulus of Section (Zx)
Angka Keamanan
= =
Φ
0,9
x
= 240000 kNm
Mp
221,6675 x
1058,520
0,233 ………………… Aman
Dari hasil perhitungan yang dilakukan secara otomatis dengan SAP2000 dan secara manual berdasarkan peraturan SNI 2002, terjadi sedikit perbedaan yaitu selisi 0.201-0.233 Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
48
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
4.2 Latihan 1 : Jembatan Rangka Baja 2 Dimensi Tutorial Video : https://youtu.be/0kIhb3G8lpo Sebuah jembatan 2 dimensi terdiri dari 5 bentang seperti gambar 4.10 unit kN-m. Properti elemen atas dan diagonal terdiri dari profil baja, 2xL5x5x3/4-3/8, elemen bawah 2xL4x4x1/2-3/8 dalam satuan inchi. Berat sendiri masuk pada load case DL, mutu baja fy = 400 Mpa, Fu = 570 Mpa. direncanakan menggunakan code AISC-LRFD93 dengan kombinasi pembebanan 1.2 DL + 1.6 LL.
(a). Model Sloped truss 2D
(b). Potongan batang atas dan diagonal
(c). Potongan batang bawah
Gambar 4.10 Model Sloped Truss 2 Dimensi
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
49
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
4.3 Latihan 2 : Kuda-Kuda Rangka Baja 2 Dimensi Tutorial Video : https://youtu.be/6ww5Lmdxxbs Akan dibangun sebuah rangka kuda-kuda dengan konstruksi baja seperti pada gambar 4.11, dengan mutu baja BJ37 (fy=240 Mpa,Fu=370). Desain dengan code AISC LRFD, jika tidak aman ganti dengan profil yang aman QD 10 KN/m
PD 15 KN PL 5 KN
PD 15 KN PL 5 KN PD 15 KN PL 5 KN QW 2 KN/m
D V
PD 15 KN PL 5 KN QW 1 KN/m
A
A
A D
D
D
PD 15 KN PL 5 KN
D B
4m
A D
D
1m
D
V
2m
B
12 m Gambar 4.11 Model Kuda-kuda 2D Beban kombinasi COMB 1 1,2 D + 1,6 L COMB 2 1,2 D + 0,6 L + 0,7W COMB 3 1, 2D + 0,6 L-0,7W
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
Profile B W200x150x10x12 A W150x100x8x10 D 2L80x80x5x7 V 2L60x60x4x6
50
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
4.4 Latihan 3 : Portal Baja 2 Dimensi Tutorial Video : https://youtu.be/B98C9YATizY Suatu struktur gedung 5 lantai yang terbuat dari baja, akan direncanakan menerima beban merata berupa beban mati (termasuk berat struktur itu sendiri), beban hidup dan beban gempa. Panjang bentangnya sebesar 5 m dan tinggi untuk tiap-tiap lantai 4 m. Mutu baja yang digunakan BJ 37 (fy = 240 Mpa. Fu = 370 Mpa). Desain dengan code AISC-LRFD93, jika tidak aman ganti dengan profil yang aman
Gambar 2.12 Model Portal baja 2 Dimensi Beban kombinasi :
Profil :
•
Comb1 : 1,2 D + 1,6 L
•
Balok : WF300x150x6.5x9
•
Comb2 : 1,2 D + 0,5 L + 1 E
•
Balok : WF350x175x7x11
•
Comb3 :1,2 D + 0,5 L - 1 E
•
Kolom: H200x200x8x12
•
Kolom: H250x250x9x14
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
51
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Catatan :
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
52
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
BAB 5 STUDI KASUS FLAT SLAB 5.1 Contoh 1 : Pelat Datar Tutorial Video : https://youtu.be/Yisq2LFJcu8 Sebuah pelat lantai dari beton bertulang seperti gambar 4.1, bentang memanjang dan memendek adalah 4 m. Tebal pelat 12 cm. Mutu beton fc = 20 Mpa, mutu baja tulangan BJ37 (fy = 240 Mpa, fu = 370 Mpa). dan beban mati tambahan (DL) 1.0 kN/m2, dan beban hidup (LL) = 5 kN/m2. Berat sendiri elemen masuk pada DL. Tentukan jumlah tulangan yang mampu diterima oleh pelat. Dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : 1.2 DL + 1.6 LL
Gambar 5.1 Model Flat Slab Tahap 1 : Menggambar Model Struktur 1. Klik menu File → New Model 2. Pilih satuan yang akan digunakan pada menu toolbar 3. Klik Flat Slab, maka tampilan yang akan tampil sebagai berikut : - Klik Use Custom Grid Spacing and Locate Origin - Isikan data seperti gambar berikut - Kilk OK Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
53
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 5.2 Input parameter Slab Tahap 2 : Merencanakan Material Plat 4.
Lakukan Define → Materials kemudian pilih material beton (4000psi) pada dialog Define Materials dan klik Modify/Show Material, dan isilah kotak dialog Material Property Data dan klik OK dan klik OK lagi pada kotak Define Material. Untuk material tulangan laukan dengan hal yang sama pada contoh 1 Bab 3
Gambar 5.3 Input material property data
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
54
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 3 : Membuat Penampang Pelat 13. Pilih menu Define → Section Propertis → Area Sections, akan tampil kotak dialog Area Section. Pilih add new Section.
Gambar 5.4 Area section 14. Muncul tampilan kotak dialog Shell Section Data, pada Sections Name beri nama Pelat, pastikan pada material name-nya adalah BETON, pada Membrane dan Bending input 0.12
Gambar 5.5 Input shell section data
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
55
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 4 : Menempatkan dimensi Penampang Profil 15. Pilih semua elemen shell. 16. Pilih menu Assign > Area > Sections… Pilih PLAT pada Name 17. Klik OK
Gambar 5.6 Assign area sections Tahap 5 : Menempatkan Reaksi Perletakan 18. Pilih joint-joint pada tepi Plat 19. Pilih menu Assign > Joint > Restrains pilih tumpuan sendi 20. Klik OK
Gambar 5.7. Membuat Perletakan Jepit
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
56
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 6 : Mendefinisikan Kasus Pembebanan 21. Dari menu Define > Definine Load Patern. Pada kotak dialog Definine Load Patern akan ditampilkan DEAD di load patterns. 22. Selanjutnya pada load patterns Name ketik LIVE, pada type klik drop-down pilih LIVE, pada self weight Multiplier masukkan 0, kemudia tekan tombol add New Load 23. Klik OK
Gambar 5.8. Define load patterns Tahap 7 : Menempatkan beban yang bekerja 24. Pilih semua elemen shell. 25. Pilih menu Assign > Area Loads > Uniform (shell) Pilih DEAD pada Load Patern. Isikan 1 pada Load. Ulangi angkah 1 dan Pilih Live pada Load Patern Isikan 5 26. Klik OK
Gambar 5.9. Input area uniform loads
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
57
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 8 : Mendefinisikan Kombinasi Pembebanan 27. Dari menu Define > Definine Combination > Add New Combo. Pada kotak dialog Definine Load 28. Klik OK
Gambar 5.10 Input beban kombinasi (comb.1) Tahap 9 : Analisis Struktur 29. Untuk melakukan analisis maka disimpan terlebih dahulu 30. Lakukan analisis dengan Analyze → Set Analysis Options → Plane Frame → OK. Kemudian di Run Analysis dengan parameter yang dianalisis sebagai berikut :
Gambar 5.11 Run Analisis Struktur 31. Setelah dipilih yang akan dianalysis, maka klik Run Now
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
58
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 10 : Hasil Analisis 32. Untuk melihat hasil analisis nilai tegangan Mmax yang terjadi pada plat lantai pada window x-y klik menu Display → Show Force/Stresses → Shell.. 33. Pilih Case/Combo Name sesuai dengan beban dan kombinasi yang kita masukkan pada Componenent pilih Mmax
Gambar 5.12 Display shell stresses
Gambar 5.13 tegangan yang terjadi pada plat akibat beban Combinasi 1.2D + 1.6L Dari hasil Analisis didapatkan Mmax Lapangan Mu = 9,21 kNm
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
59
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 11 : Kontrol Manual Hasil Analisis 34. Diketahui : Beban mati dari plat sendiri
DL
= 24 x 0,12
Beban mati tambahan
DL
= 1 kN/m2
= 2,88 kN/m2
DLtotal = 3,88 kN/m2 = 5 kN/m2
Beban hidup
LL
= 24 x 0,12
- Beban Kombinasi
WU
= 1,2 DL + 1,6 LL
WU
= 1,2 x 3,88 + 1,6 x 5
WU
= 1,2 x 3,88 + 1,6 x 5
WU
= 12,656 kN/m2
Lx
=4m
Ly
=4m
Ly / Lx
= 4/4 = 1
Momen yang terjadi (Mu) berdasarkan tabel PBI 1971 ( terlampir) Mu
= 0,044 x Wu x Lx2 = 0,044 x 12,656 x 42 = 8,91 kN/m
Dari hasil perhitungan yang dilakukan secara otomatis dengan SAP2000 dan secara manual berdasarkan tabel PBI 1971, terjadi sedikit perbedaan yaitu selisi 3 %. Dalam hal ini, untuk perhitungan konservatif digunakan perhitungan berdasarkan PBI 1971.
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
60
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tahap 12 : Desain Tulangan Plat Dari hasil analisis didapatkan Mu = 8,91 kN/m2 Digunakan tulangan polos P10 – 125 Luas tulangan terpakai,
AS
= ¼ x ₶ x d2 x b/s = ¼ x 3,14 x 102 x 1000/125= 628 mm2
Tinggi balok regangan, a
= =
Momen nominal, Mn
𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑥𝑥 𝑓𝑓𝑓𝑓
0,85 x fc′ 𝑥𝑥 𝑏𝑏
628 𝑥𝑥 240
0,85 x 20 𝑥𝑥 1000
= 8,866 mm
= As x fy x ( d – a/2 ) x 10-6 = 628 x 240 x ( 100 – 8,866/2 ) x 10-6 = 14,403 KNm
Syarat
: 0,9 Mn ≥ Mu 0,9 x 14,403 ≥ 8,91 11,523 ≥ 8,91 OK, Plat mampu menerima beban
Jadi digunakan tulangan polos P10 – 125
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
61
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
5.2 Latihan 1 : Pelat Tangga Tutorial Video : https://youtu.be/S3uOj7nkJ94 Sebuah pelat tangga beton bertulang seperti gambar 5.14 Tebal pelat 15 cm. modulus elastisitas beton Ec =(4700�𝑓𝑓𝑓𝑓 ) Mpa, mutu beton fc = 20 Mpa, mutu baja tulangan BJ37 (fy = 240 Mpa, fu = 370 Mpa). beban mati (DL) untuk bordes dan anak tangga 3 kN/m2.
Beban hidup (LL) untuk anak tangga = 2 kN/m2 dan untuk bordes 2.5 kN/m2. Tentukan jumlah tulangan yang mampu diterima oleh pelat. Dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut: •
1.2 DL + 1.6 LL
Gambar 5.14 Model Pelat Tangga
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
62
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Catatan :
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
63
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Catatan :
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
64
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
BAB 6 STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA 6.1 Studi Kasus : Gedung Perkantoran Tutorial Video : https://youtu.be/3xhlIwo-wyo Sebuah Gedung Perkantoran 5 lantai yang berlokasi di kota Palu dengan kondisi tanah lunak, akan direncanakan dengan struktur beton, sistem perencanaan dengan SRPMK (Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus). dengan spesifikasi sebagai berikut : Beton : •
Kuat tekan beton,
fc’ = 30 Mpa
•
Modulus elastisitas beton, Ec = 4700√fc’ = 25742,96 Mpa
•
Poisson ratio beton,
νc = 0,2
•
Berat jenis beton,
λc = 24 kN/m3
Baja Tulangan : •
Tulangan Longitudinal, BJ57 fy = 400 Mpa, fu = 570 Mpa
•
Tulangan transversal/sengkang, BJ39 fy = 240 Mpa fu =390 Mpa
•
Poisson ratio baja, vs = 0,3
•
Berat jenis baja, λs = 78,5 kN/m3
Penampang struktur : •
Balok Lantai 2 – 5 = B1 20 x 45 cm
•
Balok Atap
= B2 20 x 35 cm
•
Kolom (K1)
= K1 45x45 cm
•
Kolom (K2)
= K2 40x40 cm
•
Kolom (K3)
= K3 35x35 cm
•
Pelat lantai
= Pelat 12 cm
•
Pelat Atap
= Pelat 10 cm
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
65
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.1 Rencana detail balok LT.2 – 5 dan kolom
Gambar 6.2. Rencana Pemodelan Tampak Struktur Gedung Perkantoran Asumsi yang Digunakan a.
Pemodelan struktur dilakukan secara Frame and Shell Element, yang berarti elemen balok dan kolom (frame) serta plat lantai (shell) dimodelkan secara utuh untuk mendapatkan analisis struktur yang lebih akurat dan sesuai dengan kondisi aslinya.
b.
Plat lantai dianggap sebagai elemen shell yang bersifat menerima beban tegak lurus bidang (vertikal) dan dapat mendistribusikan beban lateral (horizontal) akibat gempa.
c.
Pondasi dianggap jepit, karena desain pondasi menggunakan tiang pancang (pondasi dalam), sehingga kedudukan pondasi diasumsikan tidak mengalami rotasi dan translasi.
Peraturan dan Standar Perencanaan a.
Peraturan Perencanaan Tahan Gempa untuk Gedung SNI 03-1726-2012
b.
Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Gedung SNI 03-2847-2013.
c.
Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung PPPURG 1987
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
66
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 1. Menggambar Model Struktur 1.1 Klik menu File → New Model 1.2 Pilih satuan yang akan digunakan pada menu toolbar 1.3 Klik Grid Only, maka akan tampil kotak dialog Quick Grid Lines, Innput data struktur seperti gambar berikut :
Gambar 6.3. Input Data Denah Struktur 2. Merencanakan Material Struktur 2.1 Lakukan Define → Materials pada dialog Define Materials klik Add New Material, pada Material type pilih Concrete dan Standar pilih User klik OK. Kemudian isilah kotak dialog Material Property Data seperti pada gambra 6.4 dan klik OK.
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
67
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.4. Input Data Material Beton 2.2 Buat material Tulangan baru, Klik Add New Materials maka akan muncul kotak dialog Add Material Property, pada Material Type pilih Rebar dan Standar pilih User. Kemudian klik OK 2.3 Masukan material tulangan seperti pada gambar 6.5. kemudian klik OK.
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
68
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.5. Input Data Material Tulangan 3. Membuat Penampang Struktur 3.1 Penampang Balok Input elemen balok dilakukan dengan cara Define –Section Properties- Frame SectionAdd New Property sesuai Gambar 5.6 berikut.
Gambar 6.6. Select Property Type Detail penampang balok yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 6.7
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
69
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.7. Input Properties Balok Detail penulangan (Reinforcement) balok yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 6.8
Gambar 6.8. Input Data Reinforcement Balok Keterangan : Concrete cover to longitudinal rebar center adalah tebal selimut beton berdasarkan SNI Beton 03-2847-2013
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
70
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Berdasarkan SNI Beton 03-2847-2013 tebal selimut beton minimum yang diizinkan ditunjukkan pada Tabel 6.1 berikut. Tabel 6.1 Persyaratan Tebal Selimut Minimum
Lalu untuk pembuatan dimensi Balok B2 (20/35) dengan cara yang sama dengan Balok B1 diatas 3.2 Penampang Kolom Input elemen kolom dilakukan dengan cara Define – Section Properties - Frame Section - Add New Property seperti pada Gambar 6.9 – gambar 6.10 berikut
Gambar 6.9. Input Properties Kolom Detail (Reinforcement) Kolom yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 6.10 Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
71
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.10. Input Data Reinforcement Kolom Untuk pembuatan dimensi Kolom K2 (40/40) dan Kolom K3 (35/35) dengan cara yang sama dengan Kolom K1 diatas 3.3 Penampang Pelat Pelat lantai dimodelkan sebagai Shell, sehingga selain menerima gaya vertikal akibat beban mati dan hidup, pelat juga diasumsikan menerima gaya horizontal/ lateral akibat gempa. Input elemen pelat lantai dilakukan dengan cara Define – Section Properties – Area Section.
Gambar 6.11. Area Sections Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
72
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.12. Shell Section Data Ada 3 asumsi dalam pemodelan pelat lantai yaitu : Shell Thin
: pelat diasumsikan menerima gaya vertikal dan lateral tanpa penebalan.
Shell Thick
: pelat diasumsikan menerima gaya vertikal dan lateral dengan penebalan.
Membrane
: pelat diasumsikan menerima gaya horizontal saja.
Plate Thin
: pelat diasumsikan hanya menerima gaya vertikal saja tanpa penebalan.
Thick Plate
: pelat diasumsikan hanya menerima gaya vertikal saja dengan
penebalan Lalu untuk pembuatan element Pelat Atap dengan cara yang sama dengan Pelat Lantai diatas
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
73
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 4. Menggambar Kolom, Balok dan Pelat Pemodelan struktur gedung dilakukan secara 3D dengan memodelkan semua elemen balok, kolom, dan pelat. 4.1 Menggambar Balok dan Kolom Pemodelan elemen balok tersebut dilakukan Draw - Quick frame/Cable Element atau dengan cara memilih ikon Quick frame/Cable Element pada toolbar pada sisi kiri.. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.13
Gambar 6.13 Quick Draw Frame. Kemudian akan muncul panah untuk menandai, tandai Grid yang di asumsikan sebagai element balok dan kolom, dalam penandaan usahakan secara teratur dan berurut dimulai secara vertikal kemudian horizontal atau sebaliknya agar memudahkan pembacaan data output SAP 2000 nantinya.
Gambar 6.14. Draw Frame balok dan Kolom Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
74
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 4.2 Menggambar Elemen Plat Pemodelan elemen plat dilakukan dengan cara Draw – Quick Draw Area atau dengan mengklik ikon Quick draw area pada toolbar sisi kiri sesuai pada Gambar pada Gambar 6.15 berikut.
Gambar 6.15 Quick Draw Area Kemudian akan muncul panah untuk menandai, kemudian tandai plat dengan cara mengklik ditengah area pelat satu persatu, dalam penandaan usahakan secara berurut agar memudahkan pembacaan data output SAP 2000 nantinya.
Gambar 6.16 Denah Area Pelat
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
75
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 5. Menetapkan Jenis Perletakan/Restraint Pemodelan pondasi diasumsikan sebagai jepit, karena desain pondasi yang menggunakan bore pile (pondasi dalam), sehingga kedudukan pondasi dianggap tidak mengalami rotasi dan translasi. Pemodelan tumpuan tersebut dapat dilakukan dengan klik semua kolom pada lantai dasar, kemudian Assign – Joint – Restrains sesuai ditunjukkan pada Gambar 6.17
Gambar 6.17 Membuat Perletakan Jepit Pada Pondasi 6. Meshing Pelat Lantai dan Atap Element Shell yang dipakai untuk memodelkan pelat lantai dan atap beton perlu dibagi kedalam pias-pias kecil sejumlah tertentu. Hal ini disebabkan alasan konvergensi, yaitu penyebaran gaya dari pelat ke balok di sekitarnya akan makin baik jika terdapat makin banyak pias pada pelat lantai. Jika jumlah pias terlalu sedikit, atau tidak dilakukan pembagian pias, hasil yang di dapatkan relatif kasar (missal ouput lendutan atau momen yang terlalu besar atau kecil). Jika terlalu banyak pias akan menyebabkan ukuran file dan waktu analisis semakin besar. Pembagian pada element shell dapat dilakukan dengan cara pilih semua element Plat kemudian klik menu Assign – Area – Automatic Area Mesh.. dalam kasus ini plat dibagi menjadi 6 x 6 bagian
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
76
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.18 Devide pelat lantai dan atap 7. Mengaplikasikan Pembebanan Jenis beban yang bekerja pada gedung meliputi : a. Beban mati sendiri elemen struktur (Dead Load) Meliputi : balok, kolom, shear wall, dan plat. b. Beban mati elemen tambahan (SuperDead Load) Meliputi : dinding, keramik, plesteran, plumbing, ME (mechanical electrical) , dll. c. Beban hidup (Live Load) : Meliputi : beban luasan per m² yang ditinjau berdasarkan fungsi bangunan. d. Beban Gempa (Earthquake Load) : Meliputi : beban gempa statik ekuivalen dan dinamik (respons spectrum) 7.1. Mendefinisikan Tipe Beban Jenis beban yang bekerja pada struktur gedung dapat diinput dengan cara Define – Load Patterns yang sesuai pada Gambar 6.19 berikut.
Gambar 6.19 Jenis - jenis beban yang Bekerja Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
77
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 7.2 Menentukan Penyaluran Beban pada Struktur 7.2.1 Beban Mati pada Plat Lantai Beban mati yang bekerja pada plat lantai meliuti : Berat pasir setebal 1 cm = 0,01 x 16
= 0,16 kN/m2
Berat spesi setebal 3 cm = 0,03 x 22
= 0,66 kN/m2
Berat keramik setebal 1 cm = 0,01 x 22
= 0,22 kN/m2
Berat plafon dan penggantung
= 0,2 kN/m2
Berat Instalasi ME
= 0,25 kN/m2
Total beban mati pada plat lantai
= 1,49 kN/m2
7.2.2 Beban Mati pada Plat Atap Beban mati yang bekerja pada plat lantai meliuti : Berat waterproofing dengan aspal tebal 2 cm = 0,02 x 14
= 0,28 kN/m2
Beban plafon dan penggantung
= 0,2 kN/m2
Berat Instalasi ME
= 0,25 kN/m2
Total beban mati pada plat lantai
= 0,73 kN/m2
Beban mati didistribusikan pada plat secara merata dengan cara memilih elemen plat, kemudian Assign – Area Loads – Uniform (Shell) Distribusi beban mati yang bekerja pada plat ditunjukkan pada Gambar 6.20 berikut.
Gambar 6.20 Distribusi Beban Mati pada Plat Lantai
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
78
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 7.2.3. Beban Mati pada Balok Beban mati yang bekerja pada balok meliputi : Beban dinding pasangan bata ½ batu (4m-0.45) x 2,50
= 8,875 kN/m
Dinding gedung ini terletak di balok tepi keliling bangunan pada LT.2 sampai LT.5. Beban dinding pada balok diinput dengan cara Assign – Frame Loads – Distributed.
Gambar 6.21 Distribusi Beban Mati pada Balok 7.2.4 Beban Hidup (Live Load) Beban hidup adalah beban yang bekerja pada lantai bangunan tergantung dari fungsi ruang yang digunakan. Besarnya beban hidup lantai bangunan menurut Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung PPPURG 1987 ditunjukkan pada Tabel 6.2 berikut : Tabel 6.2. Beban Hidup untuk Gedung No. 1 2 3 4 5 6
Jenis Beban Hidup Dak atap bangunan Rumah tinggal Kantor, sekolah, hotel, pasar, rumah sakit Hall, tangga, coridor, balcony Ruang olahraga, pabrik, bioskop, bengkel, perpustakaan, tempat ibadah, parkir, aula Panggung penonton
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
Beban 1 2 2,5 3 4
Satuan kN/m 2 kN/m 2
5
kN/m 2
kN/m kN/m kN/m kN/m
2 2 2 2
79
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Distribusi beban hidup pada lantai dilakukan dengan cara memilih elemen pelat, kemudian Assign – Area Loads – Uniform (Shell) sesuai ditunjukkan pada Gambar 6.22 berikut.
Gambar 6.22 Distribusi Beban Hidup pada Lantai Gedung Perkantoran (2,5 kN/m2) 8. Mengaplikasikan Beban Gempa Analisis beban gempa dilakukan dengan 2 cara yaitu statik ekuivalen dan dinamik respons spektrum. Dalam mendefinisikan beban gempa untuk wilayah Makassar , Sebelumya dapat mengacu pada Tata Cara Perencanaan Tahan Gempa untuk Gedung SNI 03-1726-2012. 8.1 Gempa Statik Ekivalen Beban gempa statik ekuivalen adalah penyederhanaan dari perhitungan beban gempa yang sebenarnya, dengan asumsi tanah dasar dianggap tetap (tidak bergetar), sehingga beban gempa diekuivalensikan menjadi beban lateral statik yang bekerja pada pusat massa struktur tiap lantai bangunan. Perhitungan gempa statik ekuivalen dapat dilakukan secara otomatis dengan Auto Lateral Loads dan secara manual dengan cara menginput besarmya beban gempa ke pusat massa struktur tiap lantai. Ilustrasi dari perencanaan gempa dengan metode statik ekuivalen ditunjukkan pada Gambar 6.23 berikut
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
80
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.23 Ilustrasi dari Analisis Gempa dengan Metode Statik Ekuivalen Langkah menambahkan beban gempa static ekivalen klik menu Define – Load Patterns yang sesuai pada Gambar berikut
Gambar 6.24 Define Beban Statik UBC 97 Pada bagian barisan SX pilih pada kolom Auto lateral Load pattern pilih IBC 2009. Klik midify load patern. Selanjutnya, klik Modify lateral Load Patern. Isikan parameterparameter seperti gambar berikut
Gambar 6.25 Input seismic load pattern arah-x SNI 1726-2012 Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
81
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.26 Input seismic load pattern arah y SNI 1726-2012 Keterangan : - 0,2 Sec Spectral Accel, Ss
= 1.599 (percepatan batuan dasar periode 0,2 detik)
( http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/) - 1 Sec Spectral Accel, S1
= 0.625 ( percepatan batuan dasar periode 1 detik)
( http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/ ) - Long-period Transition Period
= 4 (periode transisi jangka panjang)
- Site Class
= E ( kelas situs )
- Response Modification, R
= 8 (nilai faktor reduksi gempa SRPMK)
- System Overstrenght, Omega
= 3 (nilai faktor faktor kuat lebih)
- Deflection Amplification, Cd
= 5.5 (nilai faktor pembesaran defleksi)
- Occupancy Importance, I
= 1 (nilai faktor keutamaan gedung)
8.2
Gempa Dinamik Respon Spectrum
Respons Spektrum adalah suatu spectrum yang disajikan dalam bentuk grafik/plot antara periode getar struktur T, versus respon-respon maksimum berdasarkan rasio redaman dan gempa tertentu. Respon-respon maksimum dapat berupa simpangan maksimum (spectral displacement, SD), kecepata maksimum (Spectral velocity, SV)
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
82
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 atau percepatan maksimum (spectral acceleration, SA) dari massa struktur single degree of freedom (SDOF)
Gambar 6.32 grafik respons spectrum Langkah input beban gempa dinamik spectrum ke dalam SAP2000 dapat dilakukan dengan cara Define → Functions → Response Spectrum → IBC 2009 → Add New Function. (Dipilih IBC2009 ini karena parameter-parameter didalamnya juga sama dengan SNI 1726-2012. Tinggal disesuaikan dengan zona peta gempa Indonesia)
Gambar 6.27 Input Manual Kurva Respons Spektrum dengan IBC 2009
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
83
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Keterangan : - 0,2 Sec Spectral Accel, Ss
= 1.599 (percepatan batuan dasar periode 0,2 detik)
( http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/) - 1 Sec Spectral Accel, S1
= 0.625 ( percepatan batuan dasar periode 1 detik)
( http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/ ) - Long-period Transition Period
= 4 (periode transisi jangka panjang)
- Site Class
= E ( kelas situs )
Menentukan Faktor Pengali Sesuai SNI 03-1726-2012 maka input respons spectrum diberikan nilai pengali sebesar g x I / R. Untuk contoh ini (KDS C) maka nilai-nilai tersebut adalah sebagai berikut: Faktor pengali = g x I / R = 9,81 x 1 / 8 = 1,2263 Keterangan : g =
gravitasi bumi (9,81 m/s2)
I =
factor keutamaan gedung ( 1 )
R =
factor reduksi gempa (8)
Cara menginput factor pengalih spectrum case dengan cara Define → Load Case → Respons Spectrum → Modify Show/ Load Case .
Gambar 6.28 Define load case gempa respons spectrum arah-X
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
84
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 a) Pilih Response Spectrum pada Load Case Type b) Pada bagian Load Applied : - Load name
= pilih U1 (untuk arah sumbu X) Pilih U2 (untuk arah sumbu Y)
- Function
= pilih yang sesuai ( RS-Palu)
- Scale Factor
= isikan 1,2263 ( arah sumbu X)
c) Klik tombol Add dan Klik OK Ulangi pada gempa dinamik arah-Y (DY), tetapi pada pilihan Load Name pilih 2 Klik OK. Selesai langkah penambahan tipe beban gempa Dinamis 8.3 Penentuan Massa Struktur Langkah yang tidak kalah penting adalah defenisi massa struktur yang akan digunakan dalam analisis, karena bila tidak tepat maka gaya atau beban gempa yang dihasilkan juga bias terlalu kecil atau terlalu besar Cara mendefinisikan massa struktur Define → Mass Source → Modify/show Mass Source
Gambar 6.29 penentuan massa gedung
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
85
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 9. Menetapkan Lantai Tingkat Sebagai Diafragma Pada SNI Gempa 03-1726-2012 disimpulkan bahwa, Analisis struktur harus mempertimbangkan kekakuan reltif diafragma dan element vertikal sistem penahan gempa. Dalam hal ini, pelat lantai dan atap beton dapat berfungsi sebagai diafragma yang dapat menyumbangkan kekakuan gedung ketika beban lateral bekerja. Cara mengaplikasi lantai diafragma, Pilih menu Select – All. Selanjutnya pilih menu Assign – Joint - Constraints. Maka akan tampil kotak dialog Assign Joint Constrains klik Define Joint Constrain maka akan tampil seperti gambar berikut
Gambar 6.30 Define Constraints Pada Choose Constraint Type to Add pilih diaphragm dan klik Add New Constraint
Gambar 6.31 Input Joint Constraints Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
86
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 10. Mengaplikasikan Kombinasi Pembebanan Berdasarkan SNI 2847 : 2013 pasal 9.2.1, kombinasi pembebanan terfaktor, yaitu Sebagai berikut: 1) 1,4D 2) 1,2D + 1,6 L + 0,5(Lr atau S atau R) 3) 1,2D + 1,6(Lr atau S atau R) + (L atau 0,5W) 4) 1,2D + 1,0W + L + 0,5(Lr atau S atau R) 5) 1,2D + 1,0L + 1,0E 6) 0,9D + 1,0W 7) 0,9D + 1,0E Untuk nomor 5 dan 7 dengan beban gempa diatur oleh SNI 1726 : 2012 pasal 7.4, faktor dan kombinasi beban untuk beban mati nominal, beban hidup nominal dan beban gempa nominal, yaitu sebagai berikut: 1) (1,2 + 0,2 Sds) DL + 1,0LL ± 1,0 ρ EX ± 0,3 ρ EY
2) (1,2 + 0,2 Sds) DL + 1,0LL ± 0,3 ρ EX ± 1,0 ρ EY
3) (0,9 – 0,2 Sds) DL + 1,0LL ± 1,0 ρ EX ± 0,3 ρ EY 4) (0,9 – 0,2 Sds) DL + 1,0LL ± 0,3 ρ EX ± 1,0 ρ EY Keterangan:
DL = beban mati
LL = beban hidup R
= beban hujan
W
= beban angin
Ex = beban gempa arah – x Ey = beban gempa arah – y ρ
= faktor redundansi
Sds = parameter percepatan spektrum respons desain pada periode pendek Faktor beban hidup dapat diambil 0.5 untuk beban hidup tidak melebihi 4,79 kN/m2 Berikut ini adalah kombinasi pembebanan yang akan digunkan untuk analisis struktur: Sds (g)
= 0,959 (Palu, Tanah Lunak)
ρ
= 1,0 (dapat digunakan 1,0 jika memenuhi syarat pasal 7.3.4.2)
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
87
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Comb. 1
= 1,4 DL + 1,4 SDL
Comb. 2
= 1,2 DL + 1,2 SDL + 1,6 LL
Comb. 3
= 1,39 DL + 1,39 SDL + 0,5 LL + 1,0 Ex + 0,3 Ey
Comb. 4
= 1,39 DL + 1,39 SDL + 0,5 LL + 1,0 Ex – 0,3 Ey
Comb. 5
= 1,39 DL + 1,39 SDL + 0,5 LL – 1,0 Ex + 0.3 Ey
Comb. 6
= 1,39 DL + 1,39 SDL + 0,5 LL – 1,0 Ex – 0,3 Ey
Comb. 7
= 1,39 DL + 1,39 SDL + 0,5 LL + 1,0 Ey + 0,3 Ex
Comb. 8
= 1,39 DL + 1,39 SDL + 0,5 LL + 1,0 Ey – 0,3 Ex
Comb. 9
= 1,39 DL + 1,39 SDL + 0,5 LL – 1,0 Ey + 0,3 Ex
Comb. 10
= 1,39 DL + 1,39 SDL + 0,5 LL – 1,0 Ey – 0,3 Ex
Comb. 11
= 0,71 DL + 0,71 SDL + 1,0 Ex + 0,3 Ey
Comb. 12
= 0,71 DL + 0,71 SDL + 1,0 Ex – 0,3 Ey
Comb. 13
= 0,71 DL + 0,71 SDL – 1,0 Ex + 0,3 Ey
Comb. 14
= 0,71 DL + 0,71 SDL – 1,0 Ex – 0,3 Ey
Comb. 15
= 0,71 DL + 0,71 SDL + 1,0 Ey + 0,3 Ex
Comb. 16
= 0,71 DL + 0,71 SDL + 1,0 Ey – 0,3 Ex
Comb. 17
= 0,71 DL + 0,71 SDL – 1,0 Ey + 0,3 Ex
Comb. 18
= 0,71 DL + 0,71 SDL – 1,0 Ey – 0,3 Ex
Cara input kombinasi pembebanan tersebut ke SAP2000 dengan cara Define – Load Combination – Add New Combo sesuai pada Gambar 6.32 berikut.
Gambar 6.32 Input beban kombinasi (comb.1) Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
88
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 11. Kontrol dan Analisis Struktur Setelah pemodelan struktur dan pembebanan selesai digunakan, maka struktur perlu dicek terhadap standard dan persyaratan yang berlaku sebagai berikut. 11.1 Pemeriksaan Jumlah Ragam Pada SNI Gempa Pasal 7.9.1 disebutkan bahwa analisis harus menyertakan jumlah ragam yang cukup untuk mendapatkan partisipasi massa ragam terkombinasi sebesar paling sedikit 90% dari massa actual yang dimodelkan. Dalam Sap2000 besarnya partisipasi Massa tersebut dapat diketahui dengan Run – Display – Show Table – Analysis Result – Structure Output – Modal Information – Table : Modal Participating Mass Ratios. lihat pada kolom SumUX dan SumUY
Gambar 6.33 Jumlah Partisipasi Massa pada 12 Mode (lebih dari 90 % atau 0.9) Keterangan : Jika jumlah ragam yang sudah ditentukan dalam model belum memenuhi syarat, tambahkan jumlah ragam 11.2 Pemilihan Jenis Ragam Pada SNI Gempa 1726 disebutkan bahwa untuk struktur gedung yang memiliki waktu getar alami yang berdekatan atau selisih nilainya kurang dari 15 % harus dilakukan Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
89
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 dengan metoda yang dikenal dengan kombinasi Kuadratik Lengkap (Complete Quadratic Combination atau CQC. Jika waktu getar alami yang berjauhan, penjumlahan respons ragam tersebut dapat dilakukan dengan metoda yang dikenal dengan Akar Jumlah Kuadrat ( Square Root Of the Sum Of Sguare atau SRSS ). Waktu getar alami tersebut dapat diketahui dengan Sap2000 dengan cara Run – Display – Show Table – Analysis Result – Structure Output – Modal Information – Table : Modal Participating Mass Ratios
Gambar 6.34 Data Waktu Getar Struktur untuk 12 Mode Untuk menentukan tipe analisis ragam respons spectrum yang sesuai, maka selisish dari periode dihitung sebagai berikut : Tabel 6.3 Perhitungan Selisih Periode (ΔT) setiap Mode
Keterangan : ΔT : Selisih periode/waktu getar yang dihitung dengan cara = (T1-T2)/T1x100% Dan seterusnya Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
90
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan pada Tabel, terlihat bahwa waktu getar struktur pada mode 3, 6 dan 9 melebihi 15% maka sebaiknya digunakan kombinasi ragam spectrum SRSS sesuai dengan peraturan SNI Gempa 1726 Pasal 7.2.2 11.3 Perbandingan Geser Dasar Statis dan Geser Dasar Dinamis Sesuai SNI gempa pasal 7.9.4.1 mengenai skala gaya, peraturan ini mengisyaratkan bahwa gaya geser dasar dinamis harus lebih besar dari 85 % gaya geser statis. Dirumuskan sebagai VD > 85% VS. Bila hal tersebut tidak memenuhi maka perlu diberikan skala gaya pada model struktur gedung. Untuk memeriksa apakah ketentuan tersebur sudah memenuhi oleh struktur yang di modelkan, pilih menu Display – Show Table – Analysis Result – Structure Output – Table : Base Reactions. Pada bagian Load Cases pilih DX, DY, SX, SY. Klik OK
Gambar 6.35 seleksi Load Case untuk perhitungan geser dasar
Gambar 6.36 Ouput geser dasar Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
91
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tabel 6.4 Hasil penjumlahan Geser Dasar untuk masing-masing gempa
Keterangan : Dari Tabel tersebut disimpulkan persyaratan gaya geser gempa dinamikarah-x belum terpenuhi ( Vdinamik < Vstatik), maka besarnya Vdinamik harus dikalikan nilainya dengan faktor skala. Nilai faktor skala yang di koreksi diinput ke Sap2000 dengan cara Define – Load Case pada Load Case Name pilih DX kemudian klik Modify/Show Load Cases
Gambar 6.37 Koreksi Skala faktor gempa dinamik arah-X Keterangan : Nilai faktor skala yang diisikan untuk gempa arah-X = 1,2263 x 1,122 = 1,3759 Dan gempa arah-Y = 1,2263 x 1,122 = 1,3759 Perhatikan pula pada bagian Modal Combination, pilihan diubah dari CQC menjadi SRSS.
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
92
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 11.4 Pemeriksaan simpangan antar lantai Penentuan simpangan antar lantai desain (∆) harus dihitung sebagai perbedaan defleksi pada pusat massa di tingkat teratas dan terbawah yang ditinjau. Batas simpangan lantai diatur dalam SNI gempa pasal 7.8.6 :
∆x =
(𝛿𝛿2−𝛿𝛿1)𝑥𝑥𝑥𝑥𝑥𝑥 𝐼𝐼
< ∆a
∆a = 0,025 hx
Keterangan :
∆x = simpangan antar lantai δ
= defleksi yang terjadi
I
= faktor keutamaan gempa = 1
hx = tinggi tingkat di bawah tingkat x Cd = Faktor pembesaran defleksi = 5,5 Untuk melihat simpangan antar lantai, pilih menu Display – Show Table – Analysis Result – Joint Output – Displacements – Table : Joint Displacements. Seperti pada gambar pada Load Cases pilih DX untuk melihat simpangan tiap lantai arah-X
Gambar 6.38 Pilihan untuk menampilkan simpangan
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
93
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.39 Tabel Simpangan Arah-X Untuk menampilkan nomor joint pada struktur, pilih menu View – Set Display Options pilih Joints Labels seperti pada gambar
Gambar 6.40 Set display options Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
94
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Pada masing-masing lantai akan keluar joint seperti pada gambar berikut
Gambar 6.41 joint label pada atap (elevasi 20 m ) Hasil dari gambar 6.41 coba hitung simpangan yang terjadi. Ambil contoh lantai atap pada joint no 96, lantai 5 joint no 95, lantai 4 joint no 94, lantai 3 joint no 93, lantai 2 joint no 92 ditinjau dalam arah-X. Titik 96, 95, 94, 93 dan 92 adalah titik yang sama pada lantai yang berbeda Joint 96 δ2 =
53,2005 mm
Joint 95 δ1 =
48,3986 mm
∆6 =
(𝛿𝛿6−𝛿𝛿5)𝑥𝑥𝑥𝑥𝑥𝑥
∆6 =
(53,2005−48,3986)𝑥𝑥5,5
𝐼𝐼
1
< ∆a
∆a = 0,025 x 4000 = 100 mm < 100 mm
= 26,4105 mm < 100 mm
OK memenuhi syarat
Untuk perhitungan lantai berikutnya dapat dilihat pada tabel 6.4
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
95
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tabel 6.5 simpangan lantai Arah-X (∆x) Lantai Atap 5 4 3 2
Hsx (mm) 4000 4000 4000 4000 4000
δ (mm) 53.2005 48.3986 39.4358 26.3119 10.9356
Δx (mm) 26.4105 49.2954 72.1815 84.5697 60.1458
Δa (mm) 100 100 100 100 100
Keterangan Aman Aman Aman Aman Aman
Keterangan : Bila model struktur tidak memenuhi syarat, coba perbesar dimensi balok atau kolom di beberapa tempat apabila semua pemeriksaan sudah terpenuhi maka komponen struktur ( balok, kolom, dan pelat) dari model sudah siap dianalisis 12. Desain Penulangan 12.1 Peraturan yang Digunakan Perhitungan struktur secara praktis dengan SAP2000 meliputi desain pelat lantai, balok, dan kolom. Struktur direncanakan dengan SRPMK (Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus). Dalam mendesain struktur, Peraturan yang digunakan adalah SNI Struktur Beton untuk gedung 03-2847-2013 yang mengadopsi peraturan ACI 318-11 Cara menginput peraturan tersebut di SAP2000 dengan cara Design – Concrete frame view/revise preferences
Gambar 6.42 penyesuaian Faktor Reduksi Sesuai SNI Beton 2847-2013
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
96
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Pendefinisian sistem SRPMK pada SAP2000 dilakukan dengan cara Select – Select – properties – frame section – pilih elemen balok dan kolom kemudian Design – Concrete Frame Design – Overwrites – Farming Type – Sway Special
Gambar 6.43 pendefinisian SRPMK Balok dan Kolom 12.2 Efektivitas Penampang Pada struktur beton pengaruh keretakan beton harus diperhitungkan terhadap kekakuannya. Maka, momen inersia penampang utuh dikalikan dengan persentase efektifitas penampang. Berdasarkan SNI 2847-2013 sebagai berikut. •
Balok
= 0,35 lg
•
Kolom
= 0,70 lg
•
Dinding structural
= 0,35 lg
Faktor ini digunakan pada waktu analisis pendetailan tulangan penampang. Nilai persentase efektifitas penampang tersebut diinput ke SAP2000 dengan cara Define – Section Properties- Frame Section – Modify/Show Property – Set Modifiers
Gambar 6.44 Contoh Input Nilai Persentase Efektifitas Penampang Balok Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
97
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.45 Contoh Input Nilai Persentase Efektifitas Penampang Kolom 12.3 Concrete Frame Design Tahap awal concrete frame design adalah masukan kombinasi masukan kombinasi design dengan cara Design – Concrete Frame Design – Select Design Combo sesuai ditunjukan pada Gambar 6.46 berikut
Gambar 6.46. Pilihan kombinasi design Kemudian start design dengan cara Design – Concrete Frame Design – Strart Design/ Check of Structure. Maka secara otomatis menampilkan luas tulangan yang dibutuhkan oleh frame balok dan kolom
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
98
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 12.4 Penulangan Frame (balok dan Kolom) Luas tulangan utama balok dan kolom secara otomatis dapat diketahui dengan cara Design – Concret frame design - Display Design Info – Longitudinal Reinforcing Balok dan kolom yang akan di analisis ditunjukan pada gambar berikut.
Gambar 6.47. Tampak luas tulangan Longitudinal Luas tulangan geser (sengkang) secara otomatis dapat diketahui dengan cara Design – Concret frame design - Display Design Info – Shear Reinforcing
Gambar 6.48. Tampak luas tulangan Geser (sengkang) Luas tulangan torsi secara otomatis dapat diketahui dengan cara Design – Concret frame design - Display Design Info – Torsion Reinforcing
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
99
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.49. Tampak luas tulangan Torsi Balok A. Penulangan Balok Detail besarnya luas tulangan lentur, geser, dan torsi, pada balok B1 dapat diketahui dengan cara klik kanan pada element Balok B1, kemudian klik Summary
Gambar 6.50. Detail luas tulangan Balok Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
100
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 1.) Desain Tulangan Lentur Detail luas tulangan Lentur yang ditinjau pada gambar sebagai berikut
Digunakan tulangan ulir diameter 16 ( D16 ) > As = ¼ ₶ d2 = ¼ x 3,14 x 162 = 200,96 mm2 a. Tulangan lentur daerah tumpuan : Luas tulangan bagian atas
= 1001 mm2 Jumlah tulangan = 1001 / 200,96 = 4,981 > 5 buah
Luas tulangan bagian bawah
= 494 mm2 Jumlah tulangan = 494 / 200,96 = 2,458 > 3 buah
b. Tulangan lentur daerah lapangan : Luas tulangan bagian atas
= 283 mm2 Jumlah tulangan = 283 / 200,96 = 1,408 > 2 buah
Luas tulangan bagian bawah
= 292 mm2 Jumlah tulangan = 292 / 200,96 = 1,453 > 2 buah
c. Cek Syarat Tulangan Lentur Luas tulangan atas dan bawah tidak boleh kurang dari persyaratan tulangan minimum untuk struktur lentur sesuai SNI Beton 2847 : 2013 Pasal 21.5.2.1 Asmin =
1.4 × b × d fy
=
1.4 × 200 × 392 400
= 274,40 mm2
Berdasarkan output tulangan etabs luas tulangan lentur daerah lapangan kurang dari persyaratan. Makan di gunakan luas tulangan minimum. Untuk kebutuhan tulangan lentur balok B2 dihitung dengan cara yang sama. Rekapitulasi kebutuhan tulangan lentur balok ditabelkan pada Tabel 6.6
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
101
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Tabel 6.6 Tulangan Lentur Balok Nama
Balok
Daerah Tump.
B1
200x450 Lap.
Tump. B2
200x350 Lap.
Tulagan
As perlu mm²
Letak
As min mm²
Ø
Luas
mm
mm²
As Aktual mm²
Cek
Di Pasang
Atas
1001
274
16
201.14
1006
Aman
5
D
16
bawah
494
274
16
201.14
603
Aman
3
D
16
Atas
283
274
16
201.14
603
Aman
3
D
16
bawah
292
274
16
201.14
603
Aman
3
D
16
Atas
413
204
16
201.14
603
Aman
3
D
16
bawah
214
204
16
201.14
402
Aman
2
D
16
Atas
132
204
16
201.14
402
Aman
2
D
16
bawah
214
204
16
201.14
402
Aman
2
D
16
2.) Desain Tulangan Geser ( Sengkang ) Berdasarkan hasil Desain Etabs Detail tulangan geser (sengkang) ditunjukan sebagai berikut
a. Tulangan geser daerah tumpuan : Digunakan tulangan polos 2P 10 As = 2 x ¼ ₶ d2 = 2 x ¼ x 3,14 x 102 = 157 mm2 Jarak sengkang = 157 / 1,947 = 80,637 mm digunakan 80 mm b. Tulangan geser daerah lapangan : Digunakan tulangan polos 2P 10 As = 2 x ¼ ₶ d2 = 2 x ¼ x 3,14 x 102 = 157 mm2 Jarak sengkang = 157 / 0,892 = 176,009 mm digunakan 170 mm c. Persyaratan Tulangan Geser SRPMK Tulangan geser yang dipasang pada sendi plastis (daerah tumpuan) harus memenuhi persyaratan SNI Beton 2847 : 2013 Pasal 21.5.3.2 sebagai berikut: •
Sengkang tertutup pertama harus dipasang ≤ 50 mm dari muka tumpuan
•
Jarak sengkang tidak boleh lebih = dari d/4 Cek : jarak sengkang tumpuan 80 mm < 392/4 = 98 mm → OK
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
102
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 •
Jarak sengkang tidak boleh lebih dari 6Dutama Cek : jarak sengkang tumpuan 80 mm < 6 x 16 = 96 mm → OK
•
Jarak sengkang tidak boleh melebihi 150 mm Cek : jarak sengkang tumpuan 80 mm < 150 → OK
Untuk diluar sendi plastis (daerah lapangan) harus memenuhi persyaratan Pasal 21.5.3.4 •
Jarak sengkang tidak boleh lebih = dari d/2 Cek : jarak sengkang lapangan 170 mm < 392/2 = 196 mm → OK
Untuk kebutuhan tulangan geser balok B2 dihitung dengan cara yang sama. Rekapitulasi kebutuhan tulangan geser balok ditabelkan pada Tabel 6.7 Tabel 6.7 Tulangan geser Balok Nama
Balok
B1
200x450
B2
200x350
Av/SPerlu
Av
Sperlu
Smax
S pakai
mm²/mm
mm²
Mm
mm
mm
Tump.
1.947
157.14
80.71
96
80.71
P
10
-
80
Lap.
0.892
157.14
176.17
196
176.17
P
10
-
170
Tump.
0.611
157.14
257.19
73
73.00
P
10
-
70
Lap.
0.454
157.14
346.13
146
146.00
P
10
-
140
Daerah
di Pasang
3.) Desain Tulangan Torsi Detail dari luas tulangan torsi pada balok B1 yang ditinjau pada gambar ditunjukan sebagai berikut.
Bagian atas menunjukan luas tulangan torsi untuk sengkang dan bagian bawah menunjukan luas tulangan torsi untuk tulangan utama (atas dan bawah). Karena luas tulangan torsi lebih kecil dari luas tulangan utama dan sengkang, maka cukup dipasang tulangan D12 dikedua sisinya
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
103
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 4.) Gambar detail Penulangan Balok Detail penulangan kolom berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan ditunjukkan pada gambar 6.51 – gambar 6.52 berikut
Gambar 6.51. Detail Penulangan Balok B1
Gambar 6.52. Detail Penulangan Balok B2
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
104
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 B. Penulangan Kolom 1.) Desain Tulangan Utama kolom a. Perhitungan tulangan Utama / Lentur Dari hasil Desain luas tulangan utama kolom K1 yang ditinjau = 3102 mm2 Digunakan tulangan ulir diameter 19 ( D19 ) > As = ¼ ₶ d2 = ¼ x 3,14 x 192 = 283,385 mm2 Maka jumlah tulangan yang dibutuhkan = 3102 / 283,385 = 10,95 > 12 buah Jadi tulangan kolom adalah 12 D19 b. Persyaratan Tulangan Utama Tulangan Utama/lentur kolom yang dipasang harus memenuhi persyaratan SNI Beton 2847 : 2013 Pasal 21.6.3.1), bahwa rasio penulangan ρg dibatasi tidak boleh kurang dari 1% dan tidak lebih dari 6%. ρg =
𝐴𝐴𝐴𝐴
𝐴𝐴𝐴𝐴
x 100 =
1 4
12 𝑥𝑥 𝑥𝑥 3.14 𝑥𝑥 192 𝑚𝑚𝑚𝑚2 450 𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑥𝑥 450 𝑚𝑚𝑚𝑚
x 100 = 1,68 % → OK
Untuk kebtuhan tulangan lentur kolom K2 dan K3 dihitung dengan cara yang sama. Rekapitulasi kebutuhan tulangan lentur kolom ditabelkan pada Tabel 6.8 Tabel 6.8 Tulangan Lentur Kolom
450x450
As perlu mm² 3102
Ø mm 19
Luas mm² 283.643
K2
400x400
2463
19
K3
350x350
1962
19
Nama
Ukuran Kolom
K1
12
As Aktual mm² 3403.714
Aman
12
D
19
283.643
10
2836.429
Aman
10
D
19
283.643
8
2269.114
Aman
8
D
19
n
Cek
di Pasang
2.) Desain Tulangan Geser kolom a. Perhitungan tulangan Geser Dari hasil desain luas tulangan geser kolom K1 yang ditinjau = 0,980 mm2 Digunakan tulangan polos 3P 10 As = 3 x ¼ ₶ d2 = 3 x ¼ x 3,14 x 102 = 235,5 mm2 Jarak sengkang = 235,5 / 0,980 = 240,3 mm digunakan 110 mm (sesuai persyaratan). Jadi tulangan geser (sengkang) kolom adalah 3P10-110 Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
105
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 b. Persyaratan Tulangan Geser SRPMK Tulangan geser/sengkang kolom yang dipasang harus memenuhi persyaratan sesuai SNI Beton 2847 : 2013 bahwa jarak maksimum sengkang dipilih yang terkecil diantara: •
Jarak sengkang tidak boleh lebih dari 6Dutama Cek : jarak sengkang tumpuan 110 mm < 6x19 = 114 mm → OK
•
Jarak sengkang tidak boleh lebih dari 150 mm Cek : jarak sengkang tumpuan 110 mm < 150 mm → OK
Untuk kebtuhan tulangan geser kolom K2 dan K3 dihitung dengan cara yang sama. Rekapitulasi kebutuhan tulangan geser kolom ditabelkan pada Tabel 6.9 Tabel 6.9 Tulangan geser Kolom Av/S Perlu
Ø
mm²
mm
450x450
0.98
10
K2
400x400
0.43
K3
350x350
0.574
Nama
Ukuran Kolom
K1
Luas
Sperlu
S max
S pakai
mm²
mm
mm
mm
3
235.71
240.52
114
114
3
P
10
110
10
3
235.71
548.17
114
114
3
P
10
110
10
3
235.71
410.65
114
114
3
P
10
110
n
di Pasang
3.) Kolom Kuat Balok Lemah Berdasarkan SNI 2847:2013 pasal 21.6.2.2. Kekuatan kolom harus memenuhi persyaratan sebagai berikut: ∑Mnc > (1,2) ∑Mnb Dimana : ∑ Mnc = jumlah Mn dua kolom yang bertemu di join, ∑ Mnb = jumlah Mn dua balok yang bertemu di join. Untuk memudahkan dalam pengecekan, SAP2000 telah menyediakan fitur kontrol otomatis kolom kuat tersebut. Pengecekan kolom kuat pada SAP2000 dilakukan dengan cara Design – Concret frame design - Display Design Info – (6/5) Beam/Column Capacity Ratios
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
106
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.53. Pengecekan Kolom Kuat Balok lemah 4.) Gambar detail Penulangan Kolom Detail penulangan kolom berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan ditunjukkan pada Gambar 6.56 berikut
Gambar 6.54. Detail Penulangan Kolom
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
107
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 12.5 Menghitung Tulangan Pelat Lantai Ouput yang digunakan untuk menghitung tulangan plat adalah M11, dan digunakan untuk tulangan arah X, sedangkan M22 digunakan untuk tulangan arah Y. besarnya momen pada pada plat dapat diketahui dengan cara Display – Show Forces/ Stress – Shells.. pada Case/Combo Name pilih Comb2, Componen pilih M11 atau M22
Gambar 6.55. Tampil nilai moment plat M11 dan M22 Dari hasil analisis didapatkan Mu = 8,88 KN/m Digunakan tulangan polos P10 – 150 Luas tulangan terpakai, As
= ¼ x ₶ x d2 x b/s = ¼ x 3,14 x 102 x 1000/150= 523,33 mm2
Tinggi balok regangan, a
= =
Momen nominal, Mn
𝐴𝐴𝐴𝐴 𝑥𝑥 𝑓𝑓𝑓𝑓
0,85 x fc′ 𝑥𝑥 𝑏𝑏
523,33 𝑥𝑥 240
0,85 x 30 𝑥𝑥 1000
= 4,92 mm 𝑎𝑎
= As x fy x ( d – ) x 10-6 2
= 523,33 x 240 x ( 85 – = 10,36 KNm
4,92 2
) x 10-6
Syarat : 0,9 Mn ≥ Mu 0,9 x 10,36 ≥ 8,88 9,32 ≥ 8,88 OK, Pelat mampu menerima beban
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
108
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 13. Desain Pondasi Pondasi gedung kantor 5 lantai dengan sistem rangka akan direncanakan menggunakan tiang bor D40 cm. Uraian data tanah dan perhitungan daya dukung pondasi dijelaskan sebagai berikut. 13.1 Data Tanah Hasil uji sondir menunjukan bahwa kedalaman 0 m – 11 m tanah lunak sampai sedang. Dan tanah keras dengan gc > 150 kg/cm2 pada kedalaman - 12 m
Mulai tanah keras
Gambar 6.56. Uji sondir pada kedalaman 0 m – 15 m Hasil uji boring menunjukan bahwa kedalaman 0 m – 11 m tanah lunak sampai sedang. Dan tanah keras dengan N > 50 mulai kedalaman - 12 m Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
109
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Mulai tanah keras
Gambar 6.57. Uji N-SPT pada Kedalaman 0 m – 15 m 13.2 Daya Dukung Pondasi Tiang Analisis daya dukung aksial pondasi tiang terhadap kekuatan tanah mempergunakan formula sebagai berikut: 1. Berdasarkan data sondir (Guy Sangrelat) Guy Sangrelat menganjurkan formula daya dukung aksial tiang sebagai berikut: Qu = Keterangan:
qc x Ap FK1
+
Tf x Ast FK2
Qijin = Qu - W
Qu
= daya dukung batas tiang
qc
= tahanan ujung konus sondir
Ap
= luas penampang tiang (m2)
Tf
= total friksi/jumlah hambatan pelekat
Ast
= keliling penampang tiang
W
= berat sendiri tiang
FK1
= faktor keamanan tahanan ujung, 3
FK2
= faktor keamanan tahanan gesek, 5
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
110
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Daya dukung aksial tiang berdasarkan data sondir pada kedalaman 12 m di bawah permukaan tanah:
qc
= 154 kg/cm2,
Ap
Tf
= 392 kg/cm
= x π d2 = 1257 cm2,
Ast
= π d = 125,6 cm
FK1
= 3,
W
= Ap. L . Bj.beton = 3,621 ton
Qu
=
Qu
=
Qijin
= Qu – W = 76,803 – 3,621 = 73,183 ton
1 4
FK2 = 5,
qc x Ap FK1
+
Tf x Ast
154 x 1257 3
FK2
+
392 x 156,6 5
= 76,803 ton
2. Berdasarkan data N-SPT (Meyerhoff) Meyerhoff (1956) menganjurkan formula daya dukung aksial pondasi tiang sebagai berikut: Qu
= 40 Nb Ap + 0.20 Ñ x As ...(ton) → Untuk tiang pancang
Qu
= 40 Nb Ap + 0.10 Ñ x As ...(ton) → Untuk tiang bor
Untuk dasar pondasi di bawah muka air tanah : Nb’
= 15 + 0,5 (Nb – 15)
Keterangan : Nb
= harga N-SPT pada elevasi dasar tiang. (harga batas Nb = 40)
Ap
= luas penampang tiang (m2)
As
= luas selimut tiang (m2)
Ñ
= harga N-SPT rata-rata di sepanjang tiang
Berdasarkan hasil pengujian N-SPT diperoleh data sebagai berikut: Tabel 6.10 Hasil pengujian N-SPT No 1 2 3 4 5 6
Kedalaman z1 (m) 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00
z2 (m) 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00
Nilai SPT
L1
L1 * N
N
(m) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 12.0
16.0 14.0 56.0 84.0 92.0 112.0 374.0
8 7 28 42 46 56
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
111
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Nilai SPT rata-rata di sepanjang tiang, 1
Ñ
= ∑ L1 x N / ∑ L1 = 31,17
Ast
= π d L = 15,086 m2
Ap
= x π d2 = 0,1257 m2,
Nb’
= 15 + 0,5 (N-15) = 27,5
Qu
= (40 x Nb’ x Ap) + (0,1 x Ñ x As)
Qu
= (40 x 27,5 x 0,1257) + (0,1 x 31,17 x 15,086)
Qu
= 185,293 ton
Qijin
=
Qijin
=
4
Qu
FK
-W
185,293 3
– 3,621 = 58,143 ton
3. Berdasarkan kekuatan material
Keterangan:
Qu = 𝜎𝜎’b x Ap
Qijin = Qu - W
Qu
= daya dukung aksial tiang
𝜎𝜎’b
= tegangan aksial ijin bahan tiang
𝜎𝜎’b
= 0,2 x 305,915 = 61,183 kg/cm2
Ap
= luas penampang tiang
Mutu beton yang dipakai adalah f’c = 30 Mpa = 305,915 kg/cm2
Ap
= 1257 cm2
Qu
= 𝜎𝜎’b x Ap
= 61,183 x 1257 = 76,907 ton Qijin
= Qu – W
= 76,907 - 3,621 = 73,286 ton Perhitungan daya dukung tiang pancang pada tanah keras (kedalaman 12 m) dari ketiga metode tersebut dapat dilihat pada Tabel Tabel 6.11 Hasil perhitungan daya dukung ijin aksial tiang Metode
Daya dukung ijin aksial (ton)
Sondir
73
SPT
58
Mutu bahan
73
Daya dukung ijin aksial tiang yang dipakai adalah 58 ton Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
112
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 13.3 Jumlah Kebutuhan Pondasi Untuk mendapatkan jumlah titik pondasi pada elemen struktur kolom gunakan model struktur lengkap dengan menggambar struktur tie beam pada lantai dasar. Oleh karena itu perlu lakukan modifikasi terlebih dahulu pada SAP2000 sebagai berikut. Klik icon Unlock Model – defenisikan penampang Tie Beam ( 20x45 cm) dilakukan dengan cara Define –Section Properties- Frame Section-Add New Property seperti pada Gambar 6.58 berikut.
Gambar 6.58. Input Properties Tie Biem Gambar elemen Tie Beam dengan cara Draw - Quick frame/Cable Element seperti pada Gambar 6.59 berikut.
Gambar 6.59. Menggambar frame Tie Biem
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
113
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Dinding gedung ini diasumsikan terletak di tepi keliling bangunan, Beban dinding pada Tie Beam diinput dengan cara Assign – Frame Loads – Distributed.
Gambar 6.60 Distribusi beban mati pada tie beam Setelah menggambar Tie Beam dan menginput beban dinding pada lantai dasar, buat kombinasi pembebanan gravitasi (tak berfaktor) untuk mendapatkan beban/load pada tiap kolom. sebagai desain awal dengan kombinasi : Gravitasi : 1 DL + 1 SDL + 1 LL. pilih menu Define – Load Combinations – Add New Combo
Gambar 6.61 Input beban kombinasi gravitasi (comb.pondasi) Pilih menu Analyze – Run Analysis – Run Now. Setelah proses Run Analysis lihat hasil load tiap kolom dengan terlebih dahulu mengganti satuan gaya menjadi tonf agar sesuai dengan satuan daya dukung (kapasitas) tiang. Kemudian pilih menu Display – Show Tables – Analysis Results – ceklis Joint Output – Reactions – OK.
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
114
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.62. Joint Label Titik Pondasi Kolom Untuk menampilkan joint label pada titik kolom pilih menu View – Set Display Options – pada bagian Joint beri tanda ceklis pada kotak Labels – OK. Sesuaikan titik kolom dengan joint label pada tabel Design Reactions untuk mendapatkan beban yang diterima dan menghitung kebutuhan jumlah pondasi berdasarkan kapasitas efektif tiang kelompok. Tabel 6.12 Reaksi Pondasi (dalam satuan tonf) Joint
OutputCase
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
F3 Tonf 51.0334 51.0334 79.2644 79.2644 79.2644 79.2644 109.3732 109.3732 79.2644 79.2644 109.3732 109.3732 51.0334 51.0334 79.2644 79.2644
115
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Jumlah tiang pondasi untuk beban 51 ton, N83 = 51,033 / 0,8 x 58
Kapasitas Efektif Tiang Kelompok (80%)
N83 = 1,100 = 2 bh Jumlah tiang pondasi untuk beban 109 ton, N87 = 109,373 / 0,8 x 58 N87 = 2,357 = 3 bh Tabel 6.13 Rekapitulasi jumlah tiang pondasi Joint
OutputCase
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi Gravitasi
F3 Tonf 51.033 51.033 79.264 79.264 79.264 79.264 109.373 109.373 79.264 79.264 109.373 109.373 51.033 51.033 79.264 79.264
n
N
1.100 1.100 1.708 1.708 1.708 1.708 2.357 2.357 1.708 1.708 2.357 2.357 1.100 1.100 1.708 1.708
2 2 2 2 2 2 3 3 2 2 3 3 2 2 2 2
Denah layout pondasi tiang bor (bore pile) ditunjukan sebagai berikut :
Gambar 6.63. Denah Pondasi Bore Pile Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
116
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
6.2 Latihan : Studi Kasus Gedung Perkuliahan Sebuah Gedung Perkuliahan 5 lantai seperti pada gambar 6.56 – gambar 6.58. lokasi gedung di kota Makassar dengan kondisi tanah Sedang, akan direncanakan dengan struktur beton, sistem perencanaan dengan SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah). dengan spesifikasi sebagai berikut : Beton : •
Kuat tekan beton,
fc’ = 30 Mpa
•
Modulus elastisitas beton, Ec = 4700√fc’ = 23500 Mpa
•
Poisson ratio beton,
νc = 0,2
•
Berat jenis beton,
λc = 24 kN/m3
Baja Tulangan : •
Tulangan Longitudinal, BJ57 fy = 400 Mpa, fu = 570 Mpa
•
Tulangan transversal/sengkang, BJ39 fy = 240 Mpa fu =390 Mpa
•
Poisson ratio baja, vs = 0,3
•
Berat jenis baja, λs = 78,5 kN/m3
Penampang struktur : •
Balok Lantai 2 – 5 = B1 20 x 45 cm
•
Balok Atap
= B2 20 x 35 cm
•
Kolom (K1)
= K1 40x40 cm
•
Kolom (K2)
= K2 35x35 cm
•
Kolom (K3)
= K3 30x30 cm
•
Pelat lantai
= Pelat 12 cm
•
Pelat Atap
= Pelat 10 cm
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
117
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Gambar 6.56 Gambar detail balok Lt.2 – Lt.5
Gambar 6.57 Gambar detail kolom Lt.2 – Atap
Gambar 6.58 Gambar Tampak Gedung perkuliahan
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
118
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Catatan :
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
119
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20 Catatan :
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
120
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
LAMPIRAN Tabel 1. Tabel Marcus Pada PBI 1971
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
121
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Tabel 2. Berat Jenis Beban Mati pada Gedung
Tabel 3. Beban Hidup Pada Lantai Gedung
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
122
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Tabel 4. Spesifikasi Bahan Bangunan dari Besi/Baja Kuat Leleh Kuat Putus Minimum, fy Jenis Simbol Minimum, fu (MPa) (MPa) Polos BJTP-24 240 390 BJTP-30 300 490 Ulir BJTD-24 240 390 300 490 BJTD-30 BJTD-35 350 500 400 570 BJTD-40 500 630 BJTD-50 Tabel 5. Batasan tebal selimut beton Kondisi Struktur Beton yang dicor langsung di atas tanah dan selalu berhubungan dengan tanah b) Beton yang berhubungan dengan tanah atau cuaca: - Batang D-19 hingga D-56 - Batang D-16, jaring kawat polos P16 atau ulir D16 dan yang lebih kecil c) Beton yang tidak langsung berhubungan dengan cuaca atau tanah: Pelat dinding, pelat berusuk: - Batang D-44 dan D-56 - Batang D-36 dan yang lebih kecil Balok, kolom: - Tulangan utama, pengikat, sengkang, lilitan spiral Komponen struktur cangkang, pelat pelipat: - Batang D-19 dan yang lebih besar - Batang D-16, jaring kawat polos P16 atau ulir D16 dan yang lebih kecil a)
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
Tebal Selimut Minimum (mm) 75
50 40
40 20 40 20 13
123
|
MODUL PELATIHAN PROGRAM SAP 2000 Versi 20
Tabel 6. Tebal minimum balok non-prategang atau pelat satu arah bila lendutan tidak dihitung
Ebook yang asli hanya bisa didapatkan di : www.ismailbatara.com
124
Tabel 7. Konstruksi Baja profil WF
DAFTAR PUSTAKA
Apriani W., Ardian H. 2016. Modul Pelatihan Program SAP 2000 http://independent.academia.edu/oval hardi Badan Standardisasi Nasional. 2012. Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung (SNI 1726:2012). BSN. Jakarta. Badan Standardisasi Nasional. 2013. Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain (SNI 1727:2013). BSN. Jakarta Badan Standardisasi Nasional. 2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2013). BSN. Jakarta. Computer and Structures, Inc. 2018. SAP Manuals – SAPTutor. California: Berkeley Dewobroto, W. 2013. Komputer Rekayasa Struktur dengan SAP2000. Jakarta Penerbit Dapur Buku Pamungkas, A., dan Harianti, E. 2018. Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. Jakarta: Penerbit Andi Sugito. 2010. Modul SAP2000 15.0, Analisis 3D Statis & Dinamik. http://independent.academia.edu/irbaralwi
TENTANG PENULIS Ismail Batara, S.T. Lahir di Palopo pada 19 Juni 1997. Penulis merupakan lulusan SMAN 6 Pasangkayu dan Lulusan S-1 di Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muslim Indonesia Angkatan 2015. Penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan di antaranya : Forum Studi Islam Al-Furqan FT UMI (2016 - 2018) dan UKM LDK Ashhaabul Kahfi UMI (2016 - 2017) Pengalaman – pengalaman proyek yang pernah dikerjakan dan hasil pembelajaran ia tuliskan
dalam
blog
:
www.ismailbatara.com
dan
melalui
Youtube
:
www.Youtube.com/ismailbatara. “Kami berharap, ebook ini tidak di copy paste tanpa izin dari penulis, karena ebook ini dijual dan lebih dari 10% dana yang terkumpul akan di sedekahkan dan digunakan untuk menyantuni anak-anak yatim piatu. Anda bisa berpartisipasi untuk mempromosikan ebook ini ke teman-teman dan rekan kerja, melalui pembelian online di website kami. kami memang bukan orang yang sempurna, kami juga bukan orang yang suci, tapi kami memiliki niatan yang tulus untuk peduli dan membantu orang-orang seperti mereka.” Contact : [email protected]
Kiranya ebook ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat kami harapkan.
