Modul SAP2000 [PDF]

Citation preview

Modul SAP2000 Ver.7.42



Disusun oleh :



Ir. Thamrin Nasution Staf Pengajar KOPERTIS WIL-I dpk. ITM



Departemen Teknik Sipil FTSP. ITM



[email protected]



thamrinnst.wordpress.com



Praktikum Komputer



SAP2000 Sesi Pertama Konsep Dasar SAP2000 Praktikum Gelagar Sederhana Ragam Pembebanan



SUMBU-SUMBU PADA SAP2000 Terdapat dua sumbu pada SAP2000, yaitu Sistem koordinat global (sumbu X, Y dan Z), dan sistem koordinat lokal (sumbu 1, 2, dan 3), bentuk ruang (3 dimensi), mengikuti hukum jari tangan kanan. Sumbu global merupakan sumbu tata ruang struktur, sedangkan sumbu lokal merupakan sumbu frame (batang) seperti gambar berikut.



Sumbu Lokal 1, 2, 3



Sumbu Global X, Y, Z



Penampang kolom 1



2 1



3



2 3 1 3



2 2



Z



Y



1



X 3



Penampang balok



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



1



BENTUK PENAMPANG DENGAN SUMBU LOKAL



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



2



RESTRAINTS Restraints, adalah sifat-sifat dari titik buhul (joint). Setiap titik buhul (joint) mempunyai 6 (enam) komponen perpindahan, 3 (tiga) pergeseran global X, Y dan Z, dan 3 (tiga) perputaran global RX, RY dan RZ. Arahnya berhubungan dengan 6 (enam) komponen perpindahan yang dikenal sebagai derajat kebebasan (degree of freedom = DOF) dari titik buhul.



R=ux,uy,uz,rx,ry,rz Dimana, R = Restraints ux = Kode restraint (pengekangan) untuk pergeseran pada arah sumbu global X. Nilai = 1 menyatakan tidak dapat/bisa ; nilai = 0 menyatakan dapat/ bisa.



uy = Kode restraint (pengekangan) untuk pergeseran pada arah sumbu global Y. uz = rx = ry = rz =



Nilai = 1 menyatakan tidak dapat/bisa ; nilai = 0 menyatakan dapat/ bisa. Kode restraint (pengekangan) untuk pergeseran pada arah sumbu global Z. Nilai = 1 menyatakan tidak dapat/bisa ; nilai = 0 menyatakan dapat/ bisa. Kode restraint (pengekangan) untuk perputaran pada sumbu global X. Nilai = 1 menyatakan tidak dapat/bisa ; nilai = 0 menyatakan dapat/bisa. Kode restraint (pengekangan) untuk perputaran pada sumbu global Y. Nilai = 1 menyatakan tidak dapat/bisa ; nilai = 0 menyatakan dapat/bisa. Kode restraint (pengekangan) untuk perputaran pada sumbu global Z. Nilai = 1 menyatakan tidak dapat/bisa ; nilai = 0 menyatakan dapat/bisa.



Restraints sumbu lokal dengan fitur pilihan cepat SAP2000.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



3



CONTOH :



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



4



MENU PADA SAP2000 V.7.42



MENU FILE



Model dalam bentuk garis-garis gambar, 2 dimensi atau 3 dimensi Model dalam bentuk tertentu yang telah jadi, seperti gelagar, portal, rangka dll. Membuka file kerja yang telah ada. Memasukkan filefile SAP90, DXF dll untuk dibuka.



1). New Model Cartesian = sistem koordinat kartesian (ruang) Cylindrical = sistem koordinat silinder. Number of Grid Spaces = jumlah medan bentang pada sumbu X, Y dan Z. Grid Spacing = jarak/panjang medan pada sumbu X, Y dan Z.



Koordinat Cartesian



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



5



Koordinat Cylinder



Menu ini berguna apabila bentuk struktur digambar sendiri.



1). New Model From Template Menu ini memberikan fasilitas bentuk struktur tertentu yang telah jadi, sehingga tinggal menetapkan jumlah grid (medan), jarak/spasi medan, tinggi dan lainlain.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



6



MENU PADA SAP2000 V.7.42.



MENU DEFINE



1 2



3



4



1). Material. Menu penetapan jenis material, menambah material baru, memodifikasi atau menghapus.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



7



Menu tempat menetapkan, mengisi, merobah material properti.



2). Frame Sections.



Fasilitas ini berguna untuk menetapkan bentuk dan ukuran penampang, atau mengimpor penampang misal dari tabel tertentu seperti AISC, memodifikasi penampang dan lain-lain. 3). Static Load Cases. Adalah menu untuk menetapkan jenis-jenis pembebanan, seperti beban mati, beban hidup, beban angin atau gempa dengan faktor pengali (multiplier).



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



8



4). Load Combination. Menu Load Combination, memberikan kemudahan untuk mengkombinasikan gayagaya yang bekerja yang telah ditetapkan lebih awal, seperti Beban Mati + Beban Hidup dan seterusnya.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



9



MENU PADA SAP2000 V.7.42.



MENU DRAW EDIT GRID. Sangat berguna untuk menggambar struktur yang diinginkan, atau melakukan perobahanperobahan pada bentuk struktur yang telah ada dengan memakai garisgaris bantu.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



10



MENU PADA SAP2000 V.7.42.



MENU ASSIGN



1 2



3 4



1). J o i n t. Menu Joint Restraint untuk menetapkan derajat kebebasan titik-titik buhul dan perletakan.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



11



2). F r a m e.



a b



a). Menu Assign Frame Sections untuk menetapkan penampang yang digunakan.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



12



b). Menu Assign Frame Releases untuk menetapkan kebebasan batang terhadap gaya-gaya dalam, seperti pada struktur rangka tidak terdapat momen dan gaya lintang.



3). Joint Static Load. Menu untuk menetapkan beban titik buhul.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



13



4). Frame Static Load. Menu untuk menetapkan beban pada balok atau kolom dengan beban-beban gravitasi, beban titik dan beban terbagi rata, beban trapesium, temperatur dan prestress. Semua beban bekerja pada frame.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



14



MENU PADA SAP2000 V.7.42.



MENU ANALYZE



1 2



1). Menu Analyze untuk menetapkan jenis struktur, apakah struktur berupa portal kaku, atau struktur rangka, sebelum analisis dilaksanakan program SAP2000.



2). R u n, adalah eksekusi program SAP 2000.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



15



MENU PADA SAP2000 V.7.42.



MENU DISPLAY



1



2 3



1). Menu Show Loads, untuk melihat gaya-gaya luar yang bekerja, yang telah ditetapkan lebih awal pada layar monitor. 2). Menu Show Deformed Shape, untuk melihat pelenturan akibat aksi pembebanan, pada layar monitor. 3). Menu Show Element Forces/Stresses untuk melihat reaksi perletakan, dan gaya-gaya dalam seperti momen, gaya lintang, gaya normal dan lain-lain.



PRAKTIKUM 1). PRAKTIKUM I



P = 1 ton 2,5 m



A



C



B



5 meter



Balok beton 3 Berat jenis = 2400 kg/m



40 cm



25 cm



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



16



HASIL Akibat berat sendiri, q = 0,40 x 0,25 x 2400 = 240 kg/m’ = 0,240 t/m’ Ra,Rb = ½ q L = 0,5 x 240 x 5 = 600 kg. MC = 1/8 q L2 = 1/8 x 240 x 52 = 750 kg.m’ = 75000 kg.cm Akibat beban terpusat P Ra,Rb = ½ P = ½ x 1000 = 500 kg. MC = 500 x 2,5 = 1250 kg.m’ = 125000 kg.cm. Jumlah DA MC



= 600 + 500 = 1100 kg. = 75000 + 125000 = 200000 kg.cm.



Langkah-langkah : 1. Buatlah sebuah folder tempat data SAP2000. 2. Tentukan satuan berat, panjang pada sudut kanan bawah layar monitor. 3. Menu File, New Model Template, pilih Gelagar. 4. Tentukan jumlah bentang (number of spans) = 1, panjang bentang (span length) = 5 m 5. Menu Define → Materials, pilih Other → Modify/Show Material → Analysis Property Data, tetapkan Massa persatuan volume = 0, Berat persatuan volume =0, OK, OK. 6. Menu Define → Frame Section → Modify/Show Section → Material FSEC1, pilih OTHER. 7. Menu Define → Static Load Cases → Add New Load P dan Q, OK. 8. Menu Define → Load Combination → Add New Combo Load Cobination Name = PQ Add = P Load Case Add = Q Load Case, OK 9. Tekan tombol kiri mouse pada bentang. 10. Menu Assign → Frame Static Load → Point and Uniform Load Case Name pilih P Distance pilih = 0,5 (artinya ½ bentang), Load pilih = 1 (artinya 1 ton), OK 11. Menu Assign → Frame Static Load → Point and Uniform Load Case Name pilih Q Distance pilih = 0,5 (artinya ½ bentang), Load = 0 Uniform Load = 0,24, OK. 12. Menu Analyze → RUN 13. Buat direktori praktikum tempat data-data analisis 14. Buat nama File 15. Program melakukan eksekusi. 16. Membaca hasil melalui layar monitor. 17. Cetak data dan hasil.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



17



MEMBACA FILE HASIL SAP2000 v7.42 File: PRAKTIKUM I Kgf-cm Units PAGE 1 4/13/11 21:36:07 KOPERTIS - ITM



LOAD COMBINATION MULTIPLIERS COMBO PQ



TYPE



CASE



FACTOR TYPE



TITLE



ADD COMB1 P 1.0000 STATIC(DEAD) Q 1.0000 STATIC(DEAD)



SAP2000 v7.42 File: PRAKTIKUM I Kgf-cm Units PAGE 2 4/13/11 21:36:07 KOPERTIS - ITM



JOINT DISPLACEMENTS JOINT LOAD



U1



U2



U3



R1



R2



R3



1 1 1 1



LOAD1 P Q PQ



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



0.0000 0.0000 0.0000 1.975E-04 0.0000 1.580E-04 0.0000 3.556E-04



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



2 2 2 2



LOAD1 P Q PQ



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



0.0000 0.0000 0.0000 -1.975E-04 0.0000 -1.580E-04 0.0000 -3.556E-04



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



SAP2000 v7.42 File: PRAKTIKUM I Kgf-cm Units PAGE 3 4/13/11 21:36:07 KOPERTIS - ITM



JOINT REACTIONS JOINT LOAD



F1



F2



F3



M1



M2



M3



1 1 1 1



LOAD1 P Q PQ



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



0.0000 0.0000 0.0000 500.0000 0.0000 600.0000 0.0000 1100.0000



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



2 2 2 2



LOAD1 P Q PQ



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



0.0000 0.0000 0.0000 500.0000 0.0000 600.0000 0.0000 1100.0000



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



0.0000 0.0000 0.0000 0.0000



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



18



SAP2000 v7.42 File: PRAKTIKUM I Kgf-cm Units PAGE 4 4/13/11 21:36:07 KOPERTIS - ITM FRAME ELEMENT FORCES FRAME LOAD



LOC



P



V2



V3



T



0.00 125.00 250.00 375.00 500.00



M2



M3



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



0.00 125.00 250.00 375.00 500.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



-500.00 -500.00 -500.00 500.00 500.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



0.00 0.00 0.00 62500.00 0.00 125000.00 0.00 62500.00 0.00 0.00



0.00 125.00 250.00 375.00 500.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



-600.00 -300.00 0.00 300.00 600.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



0.00 0.00 0.00 56250.00 0.00 75000.00 0.00 56250.00 0.00 0.00



0.00 125.00 250.00 375.00 500.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



-1100.00 -800.00 -500.00 800.00 1100.00



1 LOAD1



1 P



1 Q



1 PQ



Catatan : LOC P V2 V3 T M2 M3



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



0.00 0.00 0.00 0.00 0.00



0.00 0.00 0.00 118750.00 0.00 200000.00 0.00 118750.00 0.00 0.00



= lokasi = gaya normal = gaya lintang searah sumbu lokal 2 = gaya lintang searah sumbu lokal 3 = gaya torsi = momen lentur dengan pusat rotasi sumbu lokal 2 = momen lentur dengan pusat rotasi sumbu lokal 3 2



3



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



19



2). PRAKTIKUM II P1 = 0,75 ton



0,75 m



P2 = 1,5 ton



0,75 m q = 0,25 t/m’



A



P3 = 1 ton



B



D



C



1m



5 meter



1m



3m



HASIL Akibat q, Ra Rb



= 0,5000 ton. = 0,5000 ton



Mc Md Mb



= 0,35 t.m’ = 0,60 t.m’ =0



Akibat P1, Ra Rb



= 0,6375 ton. = 0,1125 ton



Mc Md Mb



= 0,4781 t.m’ = 0,3938 t.m’ =0



Akibat P2, Ra Rb



= 1,0500 ton. = 0,4500 ton



Mc Md Mb



= 0,79 t.m’ = 1,57 t.m’ =0



Akibat P3, Ra Rb



= -0,2000 ton. = 1,2000 ton



Mc Md Mb



= -0,15 t.m’ = -0,30 t.m’ = -1,00 t.m’



Mc Md Mb



= 1,22 t.m’ = 1,95 t.m’ = -1,0 t.m’



Jumlah akibat q+P1+P2+P3, Ra = 1,99 ton. Rb = 2,26 ton



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



E



1m



20



Coba dibuat seperti ini, 0,25 t/m’



1/4 L



A



1/4 L



D



C



B



L = 5 meter



0,40 t/m’ 0,25 t/m’



A



C



B



L = 5 meter 1/2 L



1/2 L



0,40 t/m’



A



B



L = 5 meter



0,35 t/m’ 0,25 t/m’ 1/3 L A



1/3 L D



C



B



L = 5 meter



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



21



Modul SAP2000 Ver.7.42



Praktikum Komputer



SAP2000 Sesi Kedua BANGUNAN RANGKA



Disusun oleh :



Ir. Thamrin Nasution Staf Pengajar KOPERTIS WIL-I dpk. ITM



Departemen Teknik Sipil FTSP. ITM



[email protected]



thamrinnst.wordpress.com



Praktikum Komputer



SAP2000 Sesi Kedua Struktur Rangka Atap



MODUL SAP2000 SESI 2



STRUKTUR RANGKA



DATA BEBAN Berat Sendiri, P = 250 kg ; Beban hidup orang P1 = 100 kg. Angin dari kiri/kanan, Wdv = 30 kg, Wdh = 30 kg, Wpv = 45 kg, Wph = 45 kg. Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



1



Struktur Rangka adalah suatu struktur dengan material dari baja, tersusun dari batang-batang baja yang dihubungkan satu sama lain dengan pelat-pelat buhul. Anggapan yang diberlakukan pada struktur rangka ini adalah ”pada setiap titik buhul yang menghubungkan batang-batang tadi tidak terdapat momen dan gaya lintang (M, D = 0)”. Langkah-langkah : 1. Buatlah direktory tempat data-data SAP2000 tersimpan. 2. Buka SAP2000. 3. Tentukan satuan berat, panjang pada sudut kanan bawah layar monitor.



4. Menu File → New Model → Coordinate System Definition, Pada gambar terlihat, rangka terbagi atas 8 grid (medan) pada arah sumbu X, dengan panjang yang sama, yaitu sebesar 1,25 meter.



Jumlah grid/medan



Jarak grid/medan



5. OK.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



2



6. Draw → Edit Grid → Direction → Z Tulis pada Z location 0.75 meter.



Pilih Add Grid Line → OK. 7. Draw Special Joint.



8. Draw Frame Element.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



3



9. Tunjuk frame dengan tombol kiri mouse, Edit → Divide Frame



10. Gambarkan frame yang belum selesai dengan Draw Frame Element



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



4



11. Tunjuk salah satu perletakan dengan tombol kiri mouse, setelah itu, Assign → joint → Restraints,



12. Untuk perletakan sebelah kiri pilih Sendi, kanan perletakan Rol. Setelah gambar selesai, 13. Define → Materials,



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



5



14. Add New Material



Tentukan



Material Nama : BAJA Type of Design : Other Mass per unit Volume : 0 (nol) Weight per unit Volume : 0 (nol)



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



6



15. Tetapkan penampang, Define → Frame Sections → Modify Show Section,



Robahlah Material penampang FSEC1 menjadi BAJA, yang mempunyai massa per volume = 0, dan berat per volume = 0. Dengan kata lain berat sendiri di konversi menjadi gaya terpusat pada titik-titik buhul, yang akan ditetapkan kemudian.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



7



16. Tetapkan jenis-jenis beban, Define → Static Load Cases,



P = berat sendiri P1 = beban hidup (beban orang, P1 = 100 kg, Peraturan Muatan Indonesia) WKI = beban angin datang dari kiri WKA = beban angin datang dari kanan.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



8



17. Tetapkan kombinasi muatan, Define → Load Combinations,



Add New Combo,



Peraturan Muatan Indonesia, Pembebanan Tetap = Beban Mati + Beban Hidup (PTETAP) Pembebanan Sementara = Beban Mati + Beban Hidup + Angin Kiri (PSEM1) Pembebanan Sementara = Beban Mati + Beban Hidup + Angin Kanan (PSEM2)



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



9



COMB1, Title PTETAP, P load Case + P1 Load Case,



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



10



COMB2, Title PSEM1, P load Case + P1 Load Case + WKI Load Case,



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



11



COMB3, Title PSEM2, P load Case + P1 Load Case + WKA Load Case,



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



12



SKEMA SISTEM PEMBEBANAN P Load Case (Berat Sendiri = beban mati)



P



P



P



P



P



P



P



P



P P



P



1/2P



1/2P



P = 250 kg.



P1 Load Case (Beban Hidup Orang)



P1 P1



P1



P1



P1



P1



P1



P1



P1 P1



P1



P1



P1



P1 = 100 kg.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



13



SKEMA SISTEM PEMBEBANAN WKI Load Case (Beban Angin Dari Kiri) 1/2Wdv 1/2Wdh



1/2Wpv 1/2Wph



Wdv



Wpv



Wdh



Wph 1/2Wph



1/2Wdv



1/2Wdh



1/2Wph



Angin dari kiri, Wdv = 30 kg, Wdh = 30 kg, Wpv = 45 kg, Wph = 45 kg



WKA Load Case (Beban Angin Dari Kanan) 1/2Wpv 1/2Wph



Wpv Wph



1/2Wdv 1/2Wdh



Wdv Wdh 1/2Wdh



1/2Wpv



1/2Wph



1/2Wdh



Angin dari kanan, Wdv = 30 kg, Wdh = 30 kg, Wpv = 45 kg, Wph = 45 kg



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



14



17. Tunjuklah titik-titik buhul



Menu, Assign → Joint Static Loads → Forces



Pilih jenis beban, Load Case Name (P, P1, WKI atau WKA). Arah gaya mengikuti sumbu Z untuk gaya-gaya P atau P1 (vertikal), dimana bila arahnya ke bawah bertanda negatip dan ke atas positip. Masukkanlah nilai gaya-gaya tersebut sesuai jenis beban, demikian seterusnya.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



15



18. Bebaskan frame dari gaya lintang dan momen. Menu, Assign → Frame → Releases Beri tanda cek pada kotak yang sesuai.



19. Tetapkan jenis struktur untuk analisis. Menu, Analyze → Set Option → Space Truss



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



16



20. Lakukan eksekusi program. Menu, Analyze → Run 21. Melihat hasil analisis SAP2000 pada layar monitor. Menu, Display →



1



2 3



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



17



1). Show Loads = melihat beban-beban yang bekerja dan besar beban. 2). Show Deformed Shape = melihat pelenturan dan besar pelenturan. 3). Show Element Forces/Stresses = melihat gaya dalam (aksial). 22. Melihat hasil analisis SAP2000 pada print out. Menu, File → Print Output Tables



Gambar struktur rangka dengan nomor buhul (joint) dan nomor batang (frame)



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



18



DATA PRINT OUT LOAD COMBINATION MULTIPLIERS



COMBO COMB1 COMB1 COMB2 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 COMB3



COMBO TYPE ADD ADD ADD ADD ADD ADD ADD ADD



CASE



FACTOR



LOAD TYPE



TITLE



P P1 P P1 WKI P P1 WKA



1 1 1 1 1 1 1 1



STATIC(DEAD) STATIC(LIVE) STATIC(DEAD) STATIC(LIVE) STATIC(WIND) STATIC(DEAD) STATIC(LIVE) STATIC(WIND)



PTETAP PTETAP PSEM1 PSEM1 PSEM1 PSEM2 PSEM2 PSEM2



JOINT DISPLACEMENTS (Pergeseran titik buhul) Horisontal JOINT 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8



LOAD P P1 WKI WKA COMB1 COMB2 COMB3 P P1 WKI WKA COMB1 COMB2 COMB3



Vertikal



U1



U2



U3



0.000490 0.000196 0.000078 -0.000107 0.000686 0.000765 0.000579 0.000567 0.000227 0.000100 -0.000129 0.000794 0.000894 0.000664



0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000



-0.001367 -0.000547 -0.000106 0.000198 -0.001914 -0.002020 -0.001716 -0.001367 -0.000547 -0.000011 0.000104 -0.001914 -0.001925 -0.001810



R1



R2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0



R3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0



0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0



Catatan : Deformasi dan rotasi, U1, U2, U3 = deformasi ; Ke bawah dan ke kiri = bertanda negatip Ke atas dan ke kanan = bertanda positip R1, R2, R3 = rotasi



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



19



FRAME ELEMENT FORCES Lokasi



FRAME 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1



LOAD P P P P1 P1 P1 WKI WKI WKI WKA WKA WKA COMB1 COMB1 COMB1 COMB2 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 COMB3



LOC 0.0 63.7 127.5 0.0 63.7 127.5 0.0 63.7 127.5 0.0 63.7 127.5 0.0 63.7 127.5 0.0 63.7 127.5 0.0 63.7 127.5



Gaya Normal



P 1869.6 1869.6 1869.6 747.9 747.9 747.9 488.0 488.0 488.0 -590.5 -590.5 -590.5 2617.5 2617.5 2617.5 3105.5 3105.5 3105.5 2027.0 2027.0 2027.0



Gaya Lintang



V2



V3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0



Momen



T 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0



M2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0



0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0



M3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0



Catatan : Gaya normal = negatip berarti tekan, positip berarti tarik.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



20



Modul SAP2000 Ver.7.42



Praktikum Komputer



SAP2000 Sesi Ketiga BANGUNAN PORTAL



Disusun oleh : Ir. Thamrin Nasution



Disusun oleh :



Ir. Thamrin Nasution Staf Pengajar KOPERTIS WIL-I dpk. ITM



Departemen Teknik Sipil FTSP. ITM



[email protected]



thamrinnst.wordpress.com



Praktikum Komputer



SAP2000 Sesi Ketiga BANGUNAN PORTAL



MODUL SAP2000 SESI 3



STRUKTUR PORTAL BERTINGKAT 2D



Potongan melintang



25X35



25X30



25X30



Potongan melintang yang ditinjau



25X30



25X30



25X30



25X35



25X30



25X40



25X30



25X35



25X35



4m



25X30



4m ARAH MEMANJANG



25X30



25X30



25X40



25X30



25X30



25X30



25X30



25X40



25X35 25X30



25X40



25X40



25X30



4m



25X30



25X30



25X40



25X30



4m



25X30



ARAH MELINTANG



DENAH Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



1



Beban-beban yang diperhitungkan. a. Beban mati (berat sendiri), - Balok melintang (balok T diabaikan) dan kolom (dihitung SAP2000). 3 - Balok memanjang ukuran 25x30 cm, P = 0,25x0,30x4,0x2400 kg/m = 720 kg. - Pelat lantai (metode ampelop diabaikan). 3 Atap, tebal t = 10 cm, Q1 = (4 m) x (0,10 m) x 2400 kg/m = 960 kg/m’. 3 Lantai, tebal t = 12 cm, Q2 = (4 m) x (0,12 m) x 2400 kg/m = 1152 kg/m’. b. Beban hidup, 2 - Muatan hidup lantai (metode ampelop diabaikan) = 250 kg/m , 2 MHL = (4 m) x 250 kg/m = 1000 kg/m’. 2 - Muatan angin datang Wd = (0,9) x 4m x 4m x 25kg/m = 360 kg ; 2 - Muatan angin pergi Wp = (0,4) x 4m x 4m x 25 kg/m = 160 kg 2 (tekanan angin minimum = 25 kg/m ).



KUAT PERLU (SK SNI 2002), U = 1,4 DL U = 1,2 DL + 1,6 LL U = 1,2 DL + 1,0 LL ± 1,6 W



(DL = beban mati = berat sendiri) (LL = muatan hidup lantai) (W = muatan angin kiri/kanan)



SISTEM PEMBEBANAN MUATAN MATI PELAT LANTAI DAN BALOK MEMANJANG. (Metode ampelop diabaikan pada contoh ini)



PELAT



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



2



SISTEM PEMBEBANAN MUATAN HIDUP LANTAI DAN ANGIN. 1000 kg/m’



1000 kg/m’



MHL1



MHL2



Sistem pembenanan untuk mendeteksi momen lapangan maksimum 1000 kg/m’



1000 kg/m’



MHL3



MHL4



Sistem pembenanan untuk mendeteksi gaya normal kolom maksimum dan momen jepit maksimum 1/2Wp



1/2Wd



1/2Wp



Wd



1/2Wd



Wd



Wp Wp



WKI



WKA



Angin dari kiri



Angin dari kanan



Sistem pembenanan untuk mendeteksi gaya normal kolom maksimum



Wd = 360 kg ; Wp = 160 kg Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



3



Menu SAP 2000 Struktur portal adalah suatu struktur dengan material dari baja/beton, tersusun dari balok dan kolom, dimana pada hubungan balok dan kolom terdapat momen dan gaya lintang. Langkah-langkah : 1. Buatlah direktory tempat data-data SAP2000 tersimpan. 2. Buka SAP2000. 3. Tentukan satuan berat, panjang pada sudut kanan bawah layar monitor.



4. Menu File → New Model From Template Pilih portal,



Portal terbagi atas 3 bentang (bays) dan 3 tingkat (story), dengan tinggi tingkat 4 meter dan lebar bentang 4 meter. OK.



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



4



5. Robah perletakan dari Sendi menjadi perletakan jepit. Menu, Assign → Joint → Restraints



6. Blok 2 bentang sebelah kanan, untuk merobah panjang bentang paling kiri dari 4 meter menjadi 5 meter. Menu, Edit → Move



Tulis pada baris Delta X = 1 (artinya 1 meter) Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



5



7. Blok bentang paling kanan, untuk merobah panjang bentang yang ditengah dari 4 meter menjadi 6 meter. Menu, Edit → Move



Tulis pada baris Delta X = 2 (artinya 2 meter) 8. Tetapkan Material. Menu, Define → Materials



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



6



Tetapkan, Massa persatuan volume = 240 kg/m3, berat persatuan volume = 2400 kg/m3.



9. Tetapkan penampang balok dan kolom. BALOK1 = 25x35, BALOK2 = 25x40, BALOK3 = 25x30 KOLOM1 = 25x25, KOLOM2 = 30x30. Menu, Define → Frame Sections → Add Rectangular,



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



7



Dan seterusnya..... 10. Tetapkan jenis-jenis beban, Define → Static Load Cases,



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



8



LOAD1 PELAT MHL1 MHL2 MHL3 MHL4 WKI WKA



= = = = =



berat sendiri balok dan kolom (BEBAN MATI). berat sendiri pelat dan balok memanjang (BEBAN MATI). beban hidup lantai (momen maksimum lapangan). beban hidup lantai (momen maksimum lapangan). beban hidup lantai (gaya normal maksimum kolom dan momen jepit maksimum balok). = beban hidup lantai (gaya normal maksimum kolom dan momen jepit maksimum balok). = angin dari kiri. = angin dari kanan.



11. Tetapkan kombinasi muatan, Define → Load Combinations,



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



9



Add New Combo,



KUAT PERLU (SK SNI 2002), U = 1,4 DL U = 1,2 DL + 1,6 LL U = 1,2 DL + 1,0 LL ± 1,6 W



(DL = beban mati = berat sendiri) (LL = muatan hidup lantai) (W = muatan angin kiri/kanan)



COMB1, Title U=1,4DL, LOAD1 load Case + PELAT Load Case,



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



10



COMB2, Title U=1,2DL+1,6LL, LOAD1 load Case + PELAT Load Case + MHL1 Load Case,



Dan seterusnya, COMB3, Title U=1,2DL+1,6LL, LOAD1 load Case + PELAT Load Case + MHL2 Load Case COMB4, Title U=1,2DL+1,6LL, LOAD1 load Case + PELAT Load Case + MHL3 Load Case COMB5, Title U=1,2DL+1,6LL, LOAD1 load Case + PELAT Load Case + MHL4 Load Case COMB6, Title U=1,2DL+1,0LL+1,6WKI, LOAD1 load Case + PELAT Load Case + MHL4 Load Case + WKI Load Case COMB7, Title U=1,2DL+1,0LL+1,6WKA, LOAD1 load Case + PELAT Load Case + MHL4 Load Case + WKA Load Case



SARAN : Lebih baik membuat kombinasi beban sendiri dengan menggunakan Microsoft Excel, karena dapat dilihat langsung hasil dari gaya-gaya dalam, sehingga dapat diambil keputusan untuk mengkombinasikan, sistem beban mana di kombinasikan dengan sistem beban yang mana sekaligus dapat mengalikannya dengan faktor beban (SK SNI 2002). Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



11



12. Menetapkan gaya-gaya yang bekerja.



Menu, Assign → Frame Static Loads → Point and Uniform Pilih jenis beban, Load Case Name (PELAT, MHL1, MHL2, MHL3, MHL4, WKI atau WKA).



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



12



13. Lakukan eksekusi program. Menu, Analyze → Run 14. Melihat hasil analisis SAP2000 pada layar monitor. Menu, Display →



1



2 3



(1). Show Loads = melihat beban-beban yang bekerja dan besar beban. (2). Show Deformed Shape = melihat pelenturan dan besar pelenturan. (3). Show Element Forces/Stresses = melihat gaya dalam (aksial). 15. Melihat hasil analisis SAP2000 pada print out. Menu, File → Print Output Tables



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



13



LOC 4,00 m



LOC 0,00 m



Gambar struktur portal dengan nomor buhul (joint) dan nomor batang (frame)



DATA PRINT OUT FRAME ELEMENT FORCES FRAME 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1



LOAD



LOC



LOAD1 0.000 LOAD1 2.000 LOAD1 4.000 PELAT 0.000 PELAT 2.000 PELAT 4.000 MHL1 0.000 MHL1 2.000 MHL1 4.000 MHL2 0.000 MHL2 2.000 MHL2 4.000 MHL3 0.000 MHL3 2.000 MHL3 4.000 MHL4 0.000 MHL4 2.000 MHL4 4.000 WKI 0.000 WKI 2.000 WKI 4.000 WKA 0.000 WKA 2.000 WKA 4.000 Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir.



Satuan ton-m’



P



V2



V3



T



M2



M3



-3.711



-0.045



0.000



0.000



0.000



-0.059



-3.279



-0.045



0.000



0.000



0.000



0.031



-2.847



-0.045



0.000



0.000



0.000



0.120



-13.166



-0.295



0.000



0.000



0.000



-0.389



-12.734



-0.295



0.000



0.000



0.000



0.201



-12.302



-0.295



0.000



0.000



0.000



0.792



-5.748



0.075



0.000



0.000



0.000



0.091



-5.316



0.075



0.000



0.000



0.000



-0.058



-4.884



0.075



0.000



0.000



0.000



-0.207



-8.357



-0.383



0.000



0.000



0.000



-0.498



-7.925



-0.383



0.000



0.000



0.000



0.268



-7.493



-0.383



0.000



0.000



0.000



1.035



-10.295



-0.251



0.000



0.000



0.000



-0.315



-9.863



-0.251



0.000



0.000



0.000



0.188



-9.431



-0.251



0.000



0.000



0.000



0.690



-3.223



-0.029



0.000



0.000



0.000



-0.060



-2.791



-0.029



0.000



0.000



0.000



-0.003



-2.359



-0.029



0.000



0.000



0.000



0.055



-3.262



0.248



0.000



0.000



0.000



0.656



-2.830



0.248



0.000



0.000



0.000



0.160



-2.398



0.248



0.000



0.000



0.000



-0.337



-4.160



-0.336



0.000



0.000



0.000



-0.770



-3.728



-0.336



0.000



0.000



0.000



-0.098



-3.296



-0.336



0.000



0.000



0.000



0.575



Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



14



1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1



COMB1 COMB1 COMB1 COMB2 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 COMB3 COMB4 COMB4 COMB4 COMB5 COMB5 COMB5 COMB6 COMB6 COMB6 COMB7 COMB7 COMB7



0.000



-23.628



-0.476



0.000



0.000



0.000



-0.628



2.000



-22.418



-0.476



0.000



0.000



0.000



0.325



4.000



-21.209



-0.476



0.000



0.000



0.000



1.278



0.000



-29.449



-0.289



0.000



0.000



0.000



-0.392



2.000



-27.721



-0.289



0.000



0.000



0.000



0.186



4.000



-25.993



-0.289



0.000



0.000



0.000



0.764



0.000



-33.624



-1.021



0.000



0.000



0.000



-1.335



2.000



-31.896



-1.021



0.000



0.000



0.000



0.708



4.000



-30.168



-1.021



0.000



0.000



0.000



2.751



0.000



-36.725



-0.810



0.000



0.000



0.000



-1.041



2.000



-34.997



-0.810



0.000



0.000



0.000



0.579



4.000



-33.269



-0.810



0.000



0.000



0.000



2.199



0.000



-25.409



-0.454



0.000



0.000



0.000



-0.634



2.000



-23.681



-0.454



0.000



0.000



0.000



0.274



4.000



-21.953



-0.454



0.000



0.000



0.000



1.183



0.000



-35.767



-0.262



0.000



0.000



0.000



0.197



2.000



-33.607



-0.262



0.000



0.000



0.000



0.722



4.000



-31.447



-0.262



0.000



0.000



0.000



1.246



0.000



-30.131



-0.975



0.000



0.000



0.000



-1.830



2.000



-27.971



-0.975



0.000



0.000



0.000



0.120



4.000



-25.811



-0.975



0.000



0.000



0.000



2.069



Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011



15