Tutorial Sap 2000 Untuk Pemula [PDF]

Citation preview

SAP 2000 FOR BEGINNERS



FAKULTAS TEKNIK UNLAM SAP 2000 Using V8.0 – V 9.0 – V10.0 Created September 2006 Arie Febry Fardheny, MT



INTRODUCTION Business Name Date: 00/00/00



Structural Analysis Program



With GUI atau lebih dikenal



dengan SAP 2000 adalah salah satu Software Analisa Struktur yang cukup dikenal di Kalangan Teknik Sipil.



Software ini mencakup



Analisa Model Struktur secara Menyeluruh untuk dapat melakukan Perancangan, Analisa, Permodelan bahkan Simulasi suatu kondisi Bangunan. The Sky is The Limit adalah Konseptual utama dalam mempelajari Program ini, Bagi seorang Engineer Sipil dengan Konseptual yang sama pada Software ini maka kecenderungan untuk menguasai Software lain akan sama mudahnya.



Seiring dengan Kebutuhan Akan CAE di masa depan buku ini diharapkan bisa membuka wawasan dan pandangan semua Engineer Sipil bahwa Software adalah Alat Bantu untuk Bisa melakukan Desain yang Lebih Baik. Keep Remember The SEE (Safety, Economic and Estetic) !!!



Sincerely Yours,



Arie Febry Fardheny, MT



MAIN COURSE Chapter 1 : Something Always In Your Mind About SAP Inside : 10 Step of SAP2000 Calculation and Analysis, Axes, Grid, etc



Chapter 2 : Beam Analysis Inside : How To Created your First Structure, Where, When and Result



Chapter 3 : Truss Analysis Inside : Truss for Your Building, Trust your Engineering Feel



Chapter 4 : 2D Frame Analysis



Inside : A Simple Frame For Simple Structure, Playing With Node and Load



Chapter 5 : 3D Frame Analysis Inside : When X, Y, Z Combine. Prepare To Watch a Trouble



Chapter 6 : Concrete Reinforcement and Steel Design Inside : As for your Concrete oR O/S ? Red Green Blue For Your Steel



Chapter 7 : Flat Analysis



Inside : Flat As a Single or Flat on your Structure



Chapter 8 : Storage Structure Inside : Storage for Oil ? Just Bring It to Me



Chapter 9 : Bridges Inside : A Bridge Story



Chapter 10 : For Advance User Inside : Example For Advance User



Chapter 1 : Something Always In Your Mind About SAP



10 LANGKAH UTAMA ANALISA SAP 2000



1.



Samakan Satuan



2.



Buat Model Struktur



3.



Define Material yang dipakai



4.



Define Profil yang dipakai



5.



Aplikasikan Profil pada Struktur



6.



Define Beban



7.



Aplikasikan Beban



8.



Cek Gambar Struktur – Model Sap2000



9.



Run Analisa



10.



Cek the Result



AXES ( SUMBU ) X = Y = Horisontal



Z = Vertikal



Ada 2 Sumbu Yaitu Global Dan Lokal For More Information Check Finite Elemen Method Global Æ Sumbu yang diaplikasi pada Struktur secara Keseluruhan Lokal



Æ Sumbu yang dipalikasikan pada Elemen tertentu saja



FOR BEGINNERS (ALWAYS USE GLOBAL AXES)



GRID (Garis Bantu) GRID adalah garis bantu Gambar, grid akan sangat membantu pada saat kita memasuki frame 3d. untuk dapat mengurangi kerumitan yang terjadi pada struktur tersebut (See Chapter 5)



SAP2000 YOU SHOULD KNOW Menu Terpenting di Sap2000 ada 4 yaitu File



Æ Buat Save, New Dll



Define



Æ Klo ada yang Didefinisikan disini Tempatnya



Assign



Æ



Menu



Untuk



Mengaplikasikan



didefinisikan Run



Æ Untuk Menjalankan



yang



telah



Chapter 2 : Beam Analysis



Berikut ini akan ditampilkan Balok Struktur yang akan Dianalisa QD = 200 Kg/m QL = 100 Kg/m



3 meter



3 meter



Profil Balok : 20/30 Material



: Concrete



fc’ = 17,5 Mpa



fy = 240 Mpa



Mu = 1,2 MD + 1,6 ML



fyh = 240 Mpa



Jalankan Sap2000,



START – ALL PROGRAMS – SAP2000 – SAP2000 KITA MULAI 10 LANGKAH ANALISA DIATAS



1. Samakan Satuan



Pada Menu Bagian Bawah Kita Ganti Menjadi Kgf,m,C



2. Buat Model Struktur KLIK File NEW



Karena Model Struktur adalah Balok Maka Kita Klik Beam



Spans = Jumlah Batang Span Length = Panjang Batang Berdasarkan Gambar Spans = 2 Length = 3 meter Sehingga model yang tampil adalah



Kita Samakan Model Dengan Merubah Perletakkan (Klik pada Joint) Kemudian ASSIGN – JOINT – RESTRAINTS



Sehingga Tampak Menjadi Sebagai Berikut :



3. Define Material yang dipakai Masuk Menu DEFINE – MATERIAL



Pilih CONC – Modify



Ubah Sesuai data Properties Catatan : Jika Berat Sendiri Diperhitungkan pada Perhitungan Beban Secara Manual maka Weifht per Unit Volume dan Mass per Unit Volume = 0 Klik OK 2x (Kembali Ke Struktur) 4. Define Profil yang dipakai Define – Frame Section



Pilih Pada Bagian ini Add Rectangular Klik Add Property sehingga muncul sebagai berikut



Lakukan Perubahan Sebagai berikut



Klik Concrete Reinforcement Pilih Tipe Beam



5. Aplikasikan Profil pada Struktur Pilih Batang yang memiliki Profil yang kita Buat (Balok menjadi terputus putus)



ASSIGN – FRAME – FRAME SECTION Pilih Profil Klik OK



6. Define Beban DEFINE – LOAD CASE



Kita Buat untuk beban Hidup dengan Add New Load



Pilih DEFINE – COMBINATIONS



Klik Add New Combo Buat Kombinasi sebagai berikut



7. Aplikasikan Beban ASSIGN – FRAME (Karena Beban Merata) LOADS - DISTRIBUTED



Isi dengan Melihat Jika Load Case Name : Dead Jika Load Case Name : Live (Diisi 2 kali pada Batang Tersebut)



Uniform Load : 200 Uniform Load : 100



8. Cek Gambar Struktur – Model Sap2000 Lihat Gambar Dengan Model yang Ada apakah telah sesuai jika sudah lanjutkan langkah 9 sebelumnya SAVE dulu



9. Run Analisa ANALYZE – RUN ANALYZE



Baca Hasil Analisa, Jika ada WARNING Berarti struktur ada error



10.



Cek the Result



Melihat Hasil dengan menggunakan icon sebagai berikut



Untuk Melihat Bentuk Dasar Struktur



Untuk Melihat Bentuk Deformasi / pergerakan dari Struktur



Untuk Melihat Reaksi dan Gaya – Gaya Dalam Jika Memilih Joint



Jika Memilih Frame



Untuk Melihat Gaya Dalam Gaya Axial : Axial Force Gaya Lintang : Shear 2-2 Gaya Momen : Moment 3-3



Untuk Detailing Klik Kanan Pada Batang Balok yang dipilih



Untuk Membuat Report File – Print Tables



Pilih apa yang diinginkan dan disimpan kemana / dicetak langsung



Chapter 3 : Truss Analysis



Diketahui Sebuah Truss Sederhana Sebagai berikut :



BEBAN (Pada Tiap Noda/ Joint) PDead = 200 Kg PLive



= 100 Kg



Material STEEL Fy



= 240 Mpa



Fu



= 400 Mpa



Profil : W18x35



Pu = 1,2 PDead + 1,6 Plive



JALANKAN SAP2000 1. Samakan Satuan



2. Buat Model Struktur NEW – Pilih 2D Truss



Number Of Division : 2 Bagian Panjang 1 Bagian : 6 m Tinggi : 4 meter



Hapus gambar dengan cara klik pada batang lalu tekan Del sehingga Tersisa line bawah



Gambar Kembali Sesuai Model Dengan Memilih Icon Draw LINE sehingga terbentuk gambar sebagai berikut :



Bagi Frame menjadi 3 DIVISI dengan cara pilih batangnya kemudian Klik Edit – Devide Frames



Devide into 2 Frames Last/ First Ratio 1 (bagi batang menjadi 2 Bagian dengan skala 1:1) Karena gambar membagi 3 maka kita tulis Devide into 3 frames L/F : 1 Dilakukan pada batang Diagonal Maupun Batang Mendatar Kemudian dilanjutkan dengan menggambar dengan DRAW LINE untuk membentuk model yang diinginkan (sudah ada titik node baru akibat fungsi Devide Frame)



CATATAN : Jika tidak dilakukan Devide Frames maka struktur akan tidak stabil atau balok tidak tersambung



TIPS : Untuk Menghentikan mode DRAW Line klik kanan setelah garis terakhir digambar 3. Define Material yang dipakai



4. Define Profil yang dipakai



5. Aplikasikan Profil pada Struktur



6. Define Beban



7. Aplikasikan Beban Beban yang Bekerja kali ini adalah beban titik karena beban bekerja pada Joint maka pembebanan menggunakan ASSIGN – JOINT LOADS – FORCES



8. Cek Gambar Struktur – Model Sap2000 9. Run Analisa 10.



Cek the Result



Chapter 4 : 2D Frame Analysis



4m 3m 3m



3m



3m 4m



Balok



: 30/40



Kolom



: 40/40



q Trapesium q Segitiga



= 2 ton / m = 1 ton / m



q beban merata = 500 kg /m



Material : Concrete Fc’ = 20 Mpa



Fy = 240 Mpa



Fys =240 Mpa



1. Samakan Satuan Lihat Chapter Sebelumnya 2. Buat Model Struktur



Dipilih 2d Frames



Stories = Tingkat



Bays = Pintu



Ubah Restraint : Assignt – Joint – Restraint Karena Bangunan Memiliki Kondisi yang Tidak sama Ukurannya maka perlu diubah dengan mengklik kanan pada posisi Joint yang akan diubah



Ubah Jarak Pada sumbu X setelah 3 Mater sisi Kiri sehingga X 1,5 menjadi X 2,5 dan seterusnya agar panjang Sumbu X 3- 4 -3



Analog dengan cara yang sama untuk sumbu Z



Kemudian Grid di set untuk sesuai (klik kanan garis yang berwarna abu – abu) pilih edit grid Data



Pilih Modify



Sehingga tampilan akan menajdi sebagai berikut



3. Define Material yang dipakai Lihat Chapter Sebelumnya



4. Define Profil yang dipakai Kolom



Balok



5. Aplikasikan Profil pada Struktur



6. Define Beban Definisikan Beban Mati, Hidup dan Kombinasi (Lihat pada Chapter Sebelumnya)



7. Aplikasikan Beban Beban Trapesium



Beban Segitiga



Beban Merata Setengah Sisi Kiri



Beban Merata Setengah Sisi Kanan



8. Cek Gambar Struktur – Model Sap2000



9. Run Analisa



10.



Cek the Result



Chapter 5 : 3D Frame Analysis



Balok



: 30/40



Kolom



: 40/40



Qdead



= 500 kg /m



QLive



= 200 kg /m



Material : Concrete Fc’ = 20 Mpa



Fy = 240 Mpa



Jalankan SAP 2000



1. Samakan Satuan 2. Buat Model Struktur



Pilih 3D FRAMES



Fys =240 Mpa



Metode yang digunakan sama dengan 2d Frame namun dilihat dari 3 sisi sumbu XY, XZ dan YZ



Untuk melihat ke empat gambar (3d, Denah, Tampak Samping dan Tampak Depan) OPTION – WINDOWS – FOUR



Untuk dapat menjalankan Antar Portal Digunakan icon



3. Define Material yang dipakai Lihat CHAPTER 4 4. Define Profil yang dipakai Lihat CHAPTER 4



5. Aplikasikan Profil pada Struktur Lihat CHAPTER 4 6. Define Beban Lihat CHAPTER 4



7. Aplikasikan Beban Lihat CHAPTER 4 8. Cek Gambar Struktur – Model Sap2000 9. Run Analisa 10. Cek the Result



Chapter 6 : Concrete Reinforcement and Steel Design



CONCRETE REINFORCEMENT DESIGN Buka File Chapter 4 (Frame 2d) Berikut Tahapan Analisa Desain Penulangan Pada Bangunan Beton



Klik Pada Icon Berikut Ini



Langkah Perencanaan Pilih Select Design Combos



Klik OK setelah kondisi seperti Gambar Diatas



Pilih Menu Start Design Sehingga Akan Muncul Tampilan sebagai berikut



Pindah Satuan ke N mm Sehingga gambar yang didapat adalah As perlu penulangan yang diperlukan



Jika dipilih satu elemen maka terlihat sebagai berikut



As Tumpuan = 271,30 mm2 As Lapangan = 233, 77 mm2 As Tumpuan Tekan = 134,50 mm2 As Lapangan Tekan = 66,97 mm2



Untuk Melihat beberapa Analisa Penulangan DISPLAY DESIGN INFO Longitudinal Reinforcing Rebar Percentage Shear Reinforcing



: As Tulangan Balok : Presentasi Penulangan Terhadap A : Tulangan Geser



PENGECEKAN FRAME YANG TIDAK MEMENUHI SYARAT (O/S) Pilih Verify All Member Passed Jika Tulisan All Member Passed maka semuanya dapat dianalisa Jika Ada Tulisan 2 Frame Not Passe maka ada 2 batang yang O/S



ERROR CONDITION (O/S) Jika pada Beam terdapat Tulisan O/S (berarti Penampang tidak memenuhi untuk menahan momen) Berarti langkah yang harus ditempuh adalah sebagai berikut



1. Buka Kunci Analisis Gaya Dalam (Icon Gembok)



menjadi 2. 3. 4. 5.



Ubah Profil (Define – Frame Section – Modify) Save Run Kembali Lakukan Analisa Tulangan Kembali



STEEL ANALYSIS Buka Kembali File Latihan Chapter 3 (Truss)



Pilih Icon Menu Yang Tersedia



Select Design Combos



Jika Displacement Baja perlu diset maka pilih Set Displacement Target Jika Tidak Abaikan Jika Ya



Pilih Menu Start Design Akan muncul Tampilan Sebagai berikut



Aman Sekali



Sangat Aman Aman



Msh Aman



Berbahaya



Patah



Sehingga Tingkat kerusakan baja diperlihatkan berdasarkan pada perbandingan fy dengan fu yang kita definisikan di Define Material . Jika pada struktur Terlihat Baja berwarna Orange atau Merah maka struktur Baja tersebut perlu diganti Profilnya jika berada di warna Kuning – Abu Abu berarti Masih dapat dipergunakan



ERROR CONDITION (RED CODE) Jika pada Beam terdapat Warna Merah (berarti Penampang tidak memenuhi untuk menahan momen) Berarti langkah yang harus ditempuh adalah sebagai berikut



1. Buka Kunci Analisis Gaya Dalam (Icon Gembok)



menjadi 2. 3. 4. 5.



Ubah Profil (Define – Frame Section – Modify) Save Run Kembali Lakukan Analisa Baja Kembali



Chapter 7 : Flat Analysis



Plat Lantai dapat dianalisa dengan 2 cara yaitu 1. Sebagai single Flat 2. Sebagai Lantai Pada Frame 3D 1. SEBAGAI SINGLE FLAT 1. File New



2. Pilih Flat Slab



Jumlah Pembagian sisi X Jumlah Pembagian sisi X Garis Tengah



:3m :3m :4m



Lebar Lebar Lebar



:8m :8m :4m



3. Define Material yang dipakai Dipakai Concrete (Define – Material – Conc) 4. Define Profil yang dipakai Define – Area Sections



Pilih Modify



5. Aplikasikan Profil pada Struktur Assign – Area – Section 6. Define Beban Lihat Chapter Sebelumnya 7. Aplikasikan Beban Assign – Area – Surface Pressure



8. Cek Gambar Struktur – Model Sap2000 9. Run Analisa Tekan F5 / Analyze – Run Analyze 10.



Cek the Result



Deformasi



Momen Yang Terjadi Piilih icon Momen – Plane



Terlihat bahwa gaya yang terjadi dapat ditahan oleh Plat yang didesain, jika tidak maka plat akan memiliki warna yang berbedabeda



PLAT PADA FRAME 3D Buka File Chapter 5



Gambar Plat Yang ada Pada Bangunan 3 D dengan menggunakan



Tool Draw Flat



. Gambar pada tampak Denah sehingga



Tampilan yang ada adalah sebagai berikut :



Yang Bergaris Merah Menandakan bahwa terpasang Plat pad Daerah tersebut. Langkah Selanjutnya Definisikan Profil Untuk Plat



Apply Beban Ke Plat Assign – Area – Surface Pressure



Save Kemudian Run Sehingga hasil akhir akan terlihat pada struktur yang dipasang Plat



Chapter 8 : Storage Structure



Storage



Structure bisa berupa Silo (Tempat Penyimpanan Barang padat misal Semen, Padi) atau Tempat Penyimpanan Benda cair seperti Penyimpanan Minyak Milik Pertamina. Metode Yang Digunakan sama dengan Mengikuti 10 Langkah yang Direncanakan. Berikut ini akan diberikan penjelasan Singkat untuk Storage Structure



Pada kasus ini adalah Tower Air Banjarbaru. Restrain terletak pada dasar Struktur. Bangunan Terdiri dari Plat yang diasumsikan Sebagai Shell (Cangkang) * Refer This To Theory Of Plates and Shells Define Material Mengacu Pada Beton Define Profil Berdasarkan pada Shell



Beban Yang Bekerja diasumsikan pada Permukaan Shell pada perencanaan kali ini diasumsikan beban pekerja sebesar 100 Kg / shell ASSIGN – AREA –UNIFORM (SHELL)



SAVE RUN ANALYZE Hasil Analisa Adalah Sebagai Berikut



Chapter 9 : Bridges



Pada Perencanaan Jembatan ada 2 tipe asumsi yang dapat dilakukan :



1. Dianalisa sebagai Sebuah Struktur Dengan Beban Statis 2. Dianalisa Sebagai Sebuah Struktur Dengan Beban Dinamis



Keduanya telah disiapkan dalam Sap2000 untuk direncanakan STRUKTUR DENGAN BEBAN STATIS



Pilih Cable Bridges *(Available at Sap2000 v9 – V10)



Definisikan Material Baja, Beton yang Digunakan Definisikan Profil Baja, Beton, Plat yang Digunakan Apply Profil – Profil Yang Digunakan Definisikan Load Case - Mati - Hidup - Angin - Gempa - Lalu Lintas - Kejut



Apply beban berdasarkan pada



Lokasi dimana Beban Tersebut



Bekerja Lakukan Analisa Rubah Posisi Beban Sehingga didapatkan Kombinasi Dan Lokasi yang Menghasilkan beban maksimum



Deformasi yang Terjadi



Gaya – Gaya Dalam Yang Bekerja



Gaya –Gaya Dalam Pada Plat Jembatan



STRUKTUR DENGAN BEBAN DINAMIS Klik NEW



Pilih Bridge Wizard



IKUTI LANGKAH 1 – 12



1. Add Line



2. Define Deck Section



3. Abutment Definitions



4. Bent Definitions Foundation Spring



Bridge Bent



5. Hinge Definition



6. Parametric Definitions



7. Bridge Object Definition



8. Update Linked Line



9. Lane Definitions



10.



Update Vehicle



11.



Load Case



Analysis Case



12.



Bridge Response



Run (F5)



Result dapat dilihat berdasarkan apda berbagai jenis Kombinasi Yang ada berikut Momen yang terjadi akibat Berat Sendiri dan Beban Bergerak maksimum Mobil Copper 5



Shear pada Jembatan



Chapter 10 : For Advance User



The Sky is The Limit • Design Bridge Using Different Vehicle • Design Structure With Dynamic Earthquake Response • Design Structure For Defense of Bomb Blasting • Design Structure for Themal Temperature • Analysis Of Beam / Cylinder for Experiment • Different Load of Analyze Case • Underground Structure • Pipes Shear Analyze • And Many More



NEXT : SAP2000 FOR ADVANCE USER



MODELLING , DEVELOPING AND PACKAGE BY



ARIE FEBRY FARDHENY SIMULATION ENGINEER – JUNIOR COMPUTER AIDED ENGINEER EMAIL : [email protected]



BORN 21



ST



FARDHENY@GMAIL,COM



FEBRUARY 1979 IN BANJARMASIN. BECOME A CIVIL ENGINEER IN 2002 AFTER GRADUATED FROM



LAMBUNG MANGKURAT UNIVERSITY FACULTY OF TECHNOLOGY . MASTER DEGREE IN STRUCTURE WTH SPECIALIZATION IN COMPUTER AIDED ENGINEERING- MODELLING – CONCRETE REPAIR AND FORENSIC ENGINEERING AT MARCH 2004



FROM INSTITUTE TECHNOLOGY SEPULUH NOPEMBER SURABAYA.



FROM 2000 TO 2006 KALIMANTAN SELATAN



WORKED AS



CAE



FOR SEVERAL MODELLING CONSTRUCTION IN SURABAYA AND



WITH DIFFERENT CONSTRUCTION. ALSO WORK AS IT CONSULTANT FOR HARDWARE-SOFTWARE-



PROGRAMMER DEVELOPMENT. NOW AS A LECTURE IN LAMBUNG MANGKURAT UNIVERSITY, FACULTY OF TECHNOLOGY.



THIS BOOK IS ONE OF MY DEDICATION FOR CIVIL SOFTWARE DEVELOPING. IF YOU HAVE A PROBLEM ABOUT IT JUST CONTACT USING EMAIL : [email protected] OR [email protected] . THIS BOOK CAN BE DOWNLOAD FROM WWW.GEOCITIES.COM/AFEBRY/SAP2000.PDF OR USING HYPERLINK FROM WWW. KOTI97.BLOGSPOT.COM OR REQUEST TO EMAIL ABOVE.



Arie Febry Fardheny, MT



SPONSORED BY Laboratorium Komputasi FT UNLAM Koti97. Blogspot.com 97 Engineering Ltd Friendster Community UnderGround Hacking Community Magister Teknik 2004 FTSP ITS Aero@net Project Obby Interior® Designer CSI – SAP2000 – ETABS (Student Version)