Tutorial SAP 2000 Desain Baja [PDF]

Citation preview

TUTORIAL SAP 2000 – Parameter Material Baja Oleh : Rino Dwi Sadi, S.T, M.Eng



is ar stu ed d vi y re aC s o ou urc rs e eH w er as o. co m



Pendahuluan Keumuman penggunaan material beton dan baja dalam dunia kontruksi membuat banyaknya aturan atau standar yang dibuat, diberbagai Negara dan khususnya di Indonesia, yakni Standar Nasional Indonesia (SNI). Perbedaan yang sangat essential antara baja dan beton tentu saja kekuatan material dari bentuk profilnya. Bentuk kekuatan baja berdimensi profile, bentuk tersebut sudah diatur dalam tabel dengan parameter jarak-jarak khusus/ tertentu yang sangat detail seperti profile C, I WF, T, Double angle, dll. Untuk SNI Baja, yang saya gunakan adalah SNI 03-1729-2002 (Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung). Peraturan pendukung lainnya adalah PPIUG 1982 (Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983). Pada PPIUG kita akan mencari data tentang pembebanan pada struktur. Ada pula tabel profile baja, gunanya untuk mengetahui dimensi dan data teknis profile baja tersebut. Mari kita coba satu kasus yang bisa mempermudah kita memahami pendesainan pada SAP 2000.



Untuk permulaan, kita lakukan pada simple beam dulu.



sh



Th



Soal : Baja I WF 30 X 99



Langkah/ tutorial desain simple beam steel



This study source was downloaded by 100000824372591 from CourseHero.com on 10-02-2021 11:37:00 GMT -05:00



https://www.coursehero.com/file/57115199/Tutorial-SAP-2000-desain-baja-docx/



1. Pilih new model ( ) 2. Ubah satuan kedalam KN, m, C ( 3. Pilih simple beam



)



is ar stu ed d vi y re aC s o ou urc rs e eH w er as o. co m



4. Isikan pada tabel : number of span : 1 span length : 10  Pilih edit grid untuk mengubah titik awal gambar pada ordinat 0  Klik OKE dan OKE 5. Close tampilan 3-D View



Buka SNI Tata Cara Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung, pertama-tama kita tentukan materialnya, karena standar SNI dan SAP2000 Berbeda, terutama parameter kuat tarik, kuat putus, modulus E, massa jenis. 6. Pilih define – material ( add new material



), kemudian akan muncul define material, pilih



sh



Th



7. Akan muncul add material property  Isikan data sbb: - region : user - material type : Steel - standard : user - pilih ok



This study source was downloaded by 100000824372591 from CourseHero.com on 10-02-2021 11:37:00 GMT -05:00



https://www.coursehero.com/file/57115199/Tutorial-SAP-2000-desain-baja-docx/



is ar stu ed d vi y re aC s o ou urc rs e eH w er as o. co m



8. Akan muncul tampilan material property data  isikan material sesuai SNI BAJA, isikan data sebagai berikut : - material name : BAJA ST 37 - material type : steel - material grade : - weight per unit volume : 7850 kg = 78,5 KN - Modulus of Elasticity, E : 200000 MPA = 200000000 KN - Coef of thermal expansion, A : 80.000 MPa = 80000000 KN - Minimum yield stress, Fy (kuat leleh) : 240 MPA = 240000 KN - Minimum tensile stress, Fu (kuat putus) : 370 MPa = 370000 KN - Nilai Expected Fye dan Fue samakan dengan nilai Fy dan Fu - Setelah selesai pilih oke - Maka akan muncul material baru yaitu Baja ST 37 9. Pilih menu define – section properties ( ) – frame section ( ) Ada dua cara untuk membuat frame properties.



sh



Th



Cara Pertama :  Pada tampilan frame properties – pilih add new property  ubah property type menjadi steel – pilih I/WF, maka akan muncul tampilan I/WF section, isikan data sebagai berikuit : - section name : Baja W30x99 - Outside height (t3) : 753 mm = 0.753 m - Top flange width (t2) : 266 mm = 0.266 m - Top flange thickness (tf) : 17.02 mm = 0.01702 m - Web thickness (tw) : 13.62 mm = 0.01362 m



This study source was downloaded by 100000824372591 from CourseHero.com on 10-02-2021 11:37:00 GMT -05:00



https://www.coursehero.com/file/57115199/Tutorial-SAP-2000-desain-baja-docx/



- Bottom flange width (t2b) : 266 mm = 0.266 m  Bottom flange thickness (tfb) : 17.02 mm = 0.01702 m  Kemudian ubah material menjadi Baja ST 37  Klik OK dan OK



is ar stu ed d vi y re aC s o ou urc rs e eH w er as o. co m



Seperti gambar berikut ini :



Cara kedua :  Pada tampilan frame properties – pilih import new property  Ubah property type menjadi steel – pilih I/WF, maka akan muncul file directory hasil instalan SAP2000. Pilih AISC.PRO  Pilih type section IWF 30x99



Th



10. Klik batang simple beam, kemudian klik assign – frame (



) – frame section



sh



( ) – pilih W 30x99 – klik OK  Untuk memastikan hasil assign, pilih menu view – pilih set display option ( ) – pilih general option – ubah view type menjadi extrude.  hilangkan kembali dengan langkah diatas merubah view type menjadi standard



11. Memberikan beban uji



This study source was downloaded by 100000824372591 from CourseHero.com on 10-02-2021 11:37:00 GMT -05:00



https://www.coursehero.com/file/57115199/Tutorial-SAP-2000-desain-baja-docx/



 Pilih define – pilih load pattern ( ). Akan muncul tampilan define load pattern  Buat beban baru, - isikan load pattern name : beban uji - ubah type menjadi LIVE loads/ beban hidup - self weight multiplier / perhitungan berat sendiri : isikan 0 - kemudian add new load pattern - maka akan keluar beban uji dengan self weight multiplier 0 12. memberikan beban kombinasi



is ar stu ed d vi y re aC s o ou urc rs e eH w er as o. co m



 Pilih define – pilih load combination ( ) – akan muncul tampilan define load combination – kemudian pilih add new combo Pada SNI ada 6 jenis kombinasi pembebanan, dalam kasus ini saya mencoba tidak memasukan beban kombinasi, yang terpenting adalah mahasiswa memahami fungsi desain pada tutorial ini. Dari itu pada kasus ini hanya digunakan beban yang umum.



 Isikan pada tabel : - Isikan load combo name : COMB1 - Pada load case DEAD, isikan scale factor : 1 - Kemudian Ok dan OK



Th



 Pilih lagi add new combo - Isikan load combo name : COMB2 - Pada load case beban uji, isikan scale factor : 1 - Kemudian Ok dan OK



sh



13. Lakukan assign beban pada simple beam.



 Pilih batang simple beam – pilih assign – frame load (



) – distributed



( ). Akan muncul tampilan frame distributed load  Ubah load pattern name menjadi beban uji yang self weight multiplier nya 0



This study source was downloaded by 100000824372591 from CourseHero.com on 10-02-2021 11:37:00 GMT -05:00



https://www.coursehero.com/file/57115199/Tutorial-SAP-2000-desain-baja-docx/



 Isikan uniform load : 10 KN = 10 kwintal = 1000 kg



is ar stu ed d vi y re aC s o ou urc rs e eH w er as o. co m



14. Menganalisis model  Pilih analyze – set analysis option – pilih plane frame xz plane – klik OK  Pilih analyze – run analysis – pilih do not run pada MODAL, agar tidak di analisis oleh SAP2000 – kemudian run now  Save file  ok  Ubah menjadi undeformed shape/ bentuk semula 15. Melihat reaksi momen Secara perhitungan manual, dengan rumus umum 1/8QL^2 = 10*100/8 = 125  Pilih display – pilih show forces/ stresses ( ) – pilih frame/ cables/ tendon ( ) - Pilih case combo name : COMB2 - Pilih momen 3 – 3 - Pilih show values on diagram - Akan muncul tampilan sbb:



sh



Th



16. Memasuki tahap desain  Pilih menu design – pilih STEEL design - Pertama pilih view/ revise preference (peraturan terbaru pada SAP2000 v 20) pilih saja yang paling atas yaitu ACI 318. - Ubah faktor keamanan/ factor reduksi kekuatan yang tidak sesuai SNI beton Pada SNI BAJA Tabel. 6.4-2 faktor reduksi, ada beberapa faktor untuk mereduksi kekuatan. Phi(compression) = kuat tekan aksial Tension-yelding = Tarik leleh



This study source was downloaded by 100000824372591 from CourseHero.com on 10-02-2021 11:37:00 GMT -05:00



https://www.coursehero.com/file/57115199/Tutorial-SAP-2000-desain-baja-docx/



Tension – fracture = Tarik putus - Ubah 0,85 pada phi(compression), warna huruf yang diubah akan menjadi merah - Jika sudah sesuai SNI maka klik OK



is ar stu ed d vi y re aC s o ou urc rs e eH w er as o. co m



 Pilih menu design – pilih STEEL design - Kedua, pilih select design combo Pada list of load combination, nama kombinasi “COMB1 & COMB2” dipindahkan ke kotak design load combination dengan cara: - Pilih “COMB1 & COMB2” kemudian pilih add agar berpindah - Kemudian Hapus centang/ uncheck pada dialog automatically generate code-based design combination - Pilih OK  Pilih menu design – pilih STEEL design - Ketiga, kita bisa memulai desainnya - Pilih start design/ check of structures - Akan muncul tampilan seperti berikut :



sh



Th



- Untuk lebih detail, kita munculkan hasil design. Pilih design – steel frame design – display design info. Maka akan muncul tampilan berikut :



This study source was downloaded by 100000824372591 from CourseHero.com on 10-02-2021 11:37:00 GMT -05:00



https://www.coursehero.com/file/57115199/Tutorial-SAP-2000-desain-baja-docx/



is ar stu ed d vi y re aC s o ou urc rs e eH w er as o. co m



Pada design output, ada banyak sekali design info. Namun yang terpenting adalah ratio & values, apakah beban luar melebihi beban tahanan dalam. Pada kasus ini tentu saja struktur balok menahan gaya vertikal / sejajar penampang, menahan momen. Setelah klik oke maka akan muncul tampilan berikut :



Didapat angka factor kemanan, yang dimaksud safety factor/ angka keamanan adalah perbandingan antara beban luar dibagi tahanan dalam. Tahanan harus lebih besar, maka hasilnya harus kurang dari 1. Namun ada juga design yang sebaliknya. Tahanan dalam dibagi beban luar dan hasilnya harus lebih dari satu. Namun pada SAP2000 ini menggunakan hasil scale factor yang kurang dari 1. - Apakah bisa buktikan dengan hitungan manual nya? - Simak penjelasan perhitungan manual berikut :



Z



φ



sh



Th



Momen akibat beban luar (Mu)



fy Momen tahanan profil



=



12,5



ton.m



=



441050 0



mm3



=



0,9



=



240



MPa



=



Z



x



fy



This study source was downloaded by 100000824372591 from CourseHero.com on 10-02-2021 11:37:00 GMT -05:00



https://www.coursehero.com/file/57115199/Tutorial-SAP-2000-desain-baja-docx/



(Mp) = = = Angka Keamanan (η)



4410,5 x 10585200 105,852 ton.m



=



Mu φ



x



=



Mp 12,5



0,9



x



0,131210453



105,852 AMAN!



…………….. !



sh



Th



is ar stu ed d vi y re aC s o ou urc rs e eH w er as o. co m



=



2400 kg.cm



This study source was downloaded by 100000824372591 from CourseHero.com on 10-02-2021 11:37:00 GMT -05:00



https://www.coursehero.com/file/57115199/Tutorial-SAP-2000-desain-baja-docx/ Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)