analisa perilaku non linear struktur akibat beban gempa
TRANSCRIPT
MODUL SAP2000 v11
ANALISA PERILAKU NON LINEAR STRUKTUR AKIBAT
BEBAN GEMPA
PUSAT STUDI KONSTRUKSI INDONESIA(PUSKI) – ITS
Gedung Research Centre R. 109,Jl. Teknik Kimia Kampus ITS Sukolilo
Surabaya - INDONESIA
Modul SAP2000 v 11 2008
BAB I
PENDAHULUAN
Selama ini analisa gempa menggunakan metode force based design.
Pada metode force based design perhitungan terhadap gaya gempa dilakukan
dengan analisa linear (elastis). Setelah gaya – gaya dalam diperoleh kemudian
dilakukan desain untuk mendapatkan kapasitas dari tiap elemen struktur
yang harus disediakan. Perhitungan kapasitas dari tiap elemen dapat
dilakukan dengan persamaan – persamaan yang tersedia dalam berberapa
standar perencanaan yang ada di Indonesia.
Berberapa peneliti menyimpulkan bahwa analisa linear tidak dapat
digunakan untuk mengetahui perilaku struktur terhadap gempa besar, karena
pada dasarnya saat terjadi gempa besar pada struktur terjadi plastifikasi di
berberapa tempat. Sehingga bangunan tidak lagi berperilaku linear akan
tetapi berperilaku nonlinear. Dengan begitu diperlukan analisa nonlinear
untuk mengetahui perilaku struktur saat mengalami gempa besar
Program SAP 2000 memiliki fasilitas untuk menganalisa perilaku
nonlinear struktur . Fasilitas tersebut berupa analisa statis nonlinear dan
dinamik nonlinear. Pada analisa statis nonlinear, perilaku struktur dianalisa
dengan cara memberikan beban statik yang ditingkatkan hingga struktur
tersebut runtuh. Sedangkan pada analisa dinamik nonlinear struktur dianalisa
dengan cara menggunakan data percepatan gempa sebagai beban. Pada
umumnya analisa nonlinear digunakan para peneliti untuk memprediksi
tingkat duktilitas suatu struktur yang sebenarnya akibat beban gempa.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 1
Modul SAP2000 v 11 2008
BAB 2
ANALISA STATIS NONLINEAR
2.1 Definisi Analisa Statis Nonlinear
Ketika terjadi gempa besar, struktur mengalami plastifikasi di berberapa
tempat. Sehingga bangunan tidak lagi berperilaku linear akan tetapi
berperilaku nonlinear. Dengan begitu diperlukan analisa nonlinear untuk
mengetahui perilaku struktur saat mengalami gempa besar.
Analisa nonlinear yang dapat dilakukan antara lain analisa statis nonlinear
dan analisa dinamis nonlinear. Analisa Statis nonlinear adalah analisa yang
menggunakan beban statis yang ditingkatkan hingga struktur mencapai
keruntuhan. Sedangkan analisa Dinamis nonlinear adalah analisa yang
menggunakan input akselerogram untuk mendapatkan respon dinamis suatu
struktur. Deformasi plastis yang terjadi pada elemen stuktur tergantung pada
sejarah pembebanan, sehingga analisa yang diperlukan untuk melakukan
evaluasi kinerja bangunan adalah analisa Dinamis nonlinear. Pada analisa
Dinamis Nonlinear dibutuhkan berberapa data detail seperti data percepatan
gempa, tingkat kenonlieneran suatu elemen, yang mana membutuhkan
pengetahuan khusus untuk menganalisa tingkat kenonlinearan suatu
elemen .Selain rumit running suatu model analisa dinamis nonlinear
membutuhkan waktu yang tidak sedikit. Sehingga karena penggunaanya yang
relatif lama dan sulit maka berberapa peneliti mengusulkan penggunaan
analisa statis nonlinear untuk menggantikan analisa dinamis nonlinear riwayat
waktu sebagai alat untuk mengevaluasi perilaku . Hal ini dilakukan karena
analisa statis nonlinear dinilai relatif mudah dan dapat digunakan untuk
meramalkan kinerja struktur terhadap beban lateral selama mode yang
dominan adalah mode pertama dan periode alami struktur tidak melebihi satu
detik .
2.2 Hal – hal yang Perlu Diperhatikan dalam Analisa Statis Non
Linear
Untuk menjalankan analisa statis nonlinear ada beberapa hal yang perlu
diperhatikan. Adapun berberapa hal tersebut adalah :
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 2
Modul SAP2000 v 11 2008
Hinges Properties
Perilaku leleh dan pasca leleh pada elemen struktur dapat dimodelkan
dalam hinges properties. Hinges properties hanya dapat dipakai dalam
elemen rangka saja. Adapun type hinges yang tersedia adalah geser (Major
shear,V3), momen (Major Moment,M3), aksial (Aksial,P), kombinasi aksial
momen (Coupled, P – M2 – M3).
Load Aplication Control
Ada 2 macam bentuk load application control untuk analisa statis nonlinear
yaitu a load-controlled dan displacement-controlled.
A load-controlled dipakai apabila kita tahu pembesaran beban yang akan
diberikan kepada struktur yang diperkirakan dapat menahan beban
tersebut, contohnya adalah beban gravitasi. Pada load-controlled semua
beban akan ditambahakan dari nol hingga pebesaran yang diinginkan.
Displacement-controlled dipakai apabila kita mengetahui sejauh mana
struktur kita bergerak tetapi kita tidak tahu beban yang harus
dimasukkan.Ini sangat berguna untuk mengetahui perilaku struktur tidak
stabil dan mungkin kehilangan kapasitas pembawa beban selama analisa
dilakukan
Hinge Unloading Method
Hinge unloading method adalah metode untuk mecari jalan untuk
membawa kembali beban yang diterima oleh sendi pada saat sendi
mengalami fase unload dan memungkinkan redistribusi beban tersebut
kepada sisa struktur. Hinge unloading terjadi ketika kurva tegangan-
regangan (gaya-deformasi atau momen-rotasi) menujukkan penurunan
kapasitas, dimana seing diasumsikan pada titik C ke D, atau titik E ke F
(kehancuran total). Hinge Unloading Method ada 3 macam yaitu Unload
Entire Structure, Apply Local Redistribution , Restart using secant stiffness.
Metode paling effisien untuk Hinge Unloading Method adalah Unload Entire
Structures
Geometri Nonlinear (Geometry Nonlinearity)
Ketika beban bekerja pada struktur dan menghasilkan deformasi yang
cukup kecil maka hubungan beban-defleksi bersifat linear . Tetapi ketika
beban yang bekerja pada struktur menghasilkan deformasi yang cukup
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 3
Modul SAP2000 v 11 2008
besar maka hubungan beban-defleksi akan bersifat nonlinear.Untuk analisa
static nonlinear kita dapat memilih opsi geometri nonlinear yaitu :
1. None
Semua persamaan kesetimbangan dipertimbangkan pada konfigurasi
tak berdeformasi dari struktur.
2. P Delta
Persamaan kesetimbangan diperhitungkan sebagian dalam konfigurasi
deformasi. Gaya tarik cenderung menahan rotasi elemen dan
memperkaku struktur, sedangkan gaya tekan cenderung mempebesar
rotasi elemen dan membuat struktur menjadi tidak stabil.
3. P Delta and Large Deformation
Semua persamaan kesetimbangan diperhitungkan dalam konfigurasi
deformasi.
2.3 Contoh Kasus
Pada kali ini akan diberi contoh penggunaan analisa statis nonlinear
dalam mengevaluasi suatu stuktur beton bertulang 8 lantai dengan data
perencanaan seperti berikut :
1. Data Material
f’c = 30 Mpa (Mutu Beton)
fy = 344.74 Mpa (Mutu Beton)
2. Data Penampang
Dimensi Balok 30/40
Dimensi Kolom 50/50
3. Data beban
Beban Mati = 1000 kg/m
Beban Hidup = 500 kg/m
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 46 m6 m6 m
3.5 m
3.5 m
3.5 m
3.5 m
3.5 m
3.5 m
3.5 m
3.5 m
Modul SAP2000 v 11 2008
Gambar 2.1 Bentuk Permodelan Struktur
Langkah-langkah analisa struktur :
A. Pembuatan Model Struktur Sesuai Dengan Bentuk Gemetri Dan
Dimensi Bangunan
1. Sebelum pembuatan model,satuan harus direncanakan terlebih
dahulu.perhatikan data material dan data beban sehingga bisa
ditentukan satuan yang tepat .Dalam contoh ini yang dipilih adalah
kgf,m,c
2. Klik pada File << new model akan tampil form sebagai berikut.
3. Ubah satuan ke Kgf,m,c lalu klik pada 2D Frame
4. Pada form Portal Frame Dimensions, masukkan data-data sebagai
berikut :
Number of Stories masukkan nilai 8
Number of bays masukkan nilai 3
Story Height masukkan nilai 3.5
Bay Width masukkan nilai 6
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 5
Modul SAP2000 v 11 2008
B. Memasukkan Data Material, Dimensi Penanampang Balok &
Kolom, Jenis Beban Dan Kombinasi Pembebanan
1. Untuk memasukkan data material. klik pada Define <<
Materials akan muncul form sebagai berikut ,lalu klik pada Add New
Material.
2. Pada form Material Property data, masukkan data-data sebagai
berikut :
Material Name and display Color ganti dengan nama Beton
Material type pilih concrete
Weight per unit Volume masukkan nilai 2400
Modulus of Elasticity masukan nilai 2.624x109 atau bisa ditulis
2.624E+09
f’c masukkan nilai 3x106
Klik ok
3. Frame pada model belum dianggap sebagai balok & kolom tanpa
dilakukan pendefinisian terhadap dimensi penampang balok kolom
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 6
Modul SAP2000 v 11 2008
pada sap2000. Klik pada Define << Frame section lalu akan muncul
Form frame properties pilih add new property ,kemudian akan
tampil form sebagai berikut .
4. Pada Frame section Property Type pilih Concrete.
5. Pendefinisian elemen Balok. Pada Clik to Add Concrete
section pilih Rectangular lalu akan muncul form sebagai berikut :
Pada Section Name ganti dengan nama Balok
Material ganti dengan Beton
Dimensions , Depth masukkan nilai 0.5 , Width masukkan nilai 0.3
Klik ok
6. Pendefenisian elemen Kolom . Pada Form frame properties pilih
add new property
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 7
Modul SAP2000 v 11 2008
7. kemudian akan tampil form sebagai berikut .
8. Pada Frame section Property Type pilih Concrete.
9. Pendefinisian elemen Balok. Pada Clik to Add Concrete
section pilih Rectangular.Pada Rectangular Section ,masukkan data-
data sebagai berikut.
Section Name beri nama Kolom
Material ubah ke Beton
Dimension , masukkan nilai 0.7 pada depth dan width
Klik Concrete Reinforment
Pada number of longitudinal bars along 3-dir face ketik 8
Pada number of longitudinal bars along 2-dir face ketik 8
Longitudinal bar size pilih 25 d
Check/design pilih reinforcement to be checked
Klik ok
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 8
Modul SAP2000 v 11 2008
10. Melakukan pendefinisian jenis beban, klik pada Define << Load
Cases , akan tampil form sebagai berikut.
11. Pada form ini masukkan data-data sebagai berikut ;
Load Name beri nama dengan Hidup
Type ganti dengan Live
Self Weight Multiplier masukkan nilai 0
Lalu klik pada Add New Load
Load Name beri nama dengan gempa
Type ganti dengan Quake
Self Weight Multiplier masukkan nilai 0
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 9
Modul SAP2000 v 11 2008
Lalu klik pada Add New Load
Klik ok
12. Melakukan pendefinisian jenis perletakan,seleksi Joint-joint yang
akan didefinisian sebagai perletekan,liat gambar berikut.
13. Klik pada Assign << joint << Restraints , pada fast
Restarain pilih perletakan jepit
14. Memasukkan beban-beban luar yang bekerja, klik terlebih dahulu
pada element-element yang akan diberi beban hidup dan mati (frame
loads). atau lakukan seleksi dengan windowing, liat gambar berikut
untuk lebih jelasnya.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 10
Modul SAP2000 v 11 2008
15. Klik pada Assign << frame loads << distributed ,lalu
masukkan data-data berikut dalam form frame distributed loads.
(pendefinisian beban mati)
Pada options pilih Add to Existing loads
Uniform load masukkan nilai 1000
Kilk ok
16. Klik pada get previsius selection untuk melakukan seleksi
ulang pada element yang diberi beban hidup.
17. Klik pada Assign << frame loads << distributed ,lalu
masukkan data-data berikut dalam form frame distributed loads.
(pendefinisian beban hidup).
Pada option pilih beban hidup
Pada options pilih Add to Existing loads
Uniform load masukkan nilai 500
Kilk ok.
18. Pendefinisian beban gempa arah x ,Klik pada joint 2 lalu klik
pada Assign << joint Static Loads << Forces pada form ini pilih ,
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 11
Modul SAP2000 v 11 2008
Gempa pada load case name
Pada option pilih Add to existing loads options
load masukkan 883.67 pada Force Global X
klik ok
19. Ulangi langkah seperti no 19 untuk memasukkan beban gempa
pada lantai 3 sampai 9 atau atap. Gambar dibawah ini semua beban
gempa arah x telah dimasukkan.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 12
Modul SAP2000 v 11 2008
20. Pendefinisian beban gempa arah y ,klik pada joint 2 lalu klik
pada Assign << joint Static Loads << Forces pada form ini pilih ,
Gempa pada load case name
Pada option pilih Add to existing loads options
Load masukkan 265. 1 pada Force Global Y
klik ok
21. Ulangi langkah seperti no 21 untuk memasukkan beban gempa
pada lantai 3 sampai 9 atau atap. Gambar dibawah ini semua beban
gempa arah y telah dimasukkan.
22. Melakukan pendefinisian elemen balok , lakukan seleksi pada
elemen yang akan ditandai sebagi elemen balok.
23. Klik pada Assign << frame << frame section, pada find this
property pilih balok lalu klik ok.
24. Melakukan pendefinisian elemen kolok,lakukan seleksi pada
elemen yang akan ditandai sebagai elemen kolom
25. Klik pada Assign << frame << frame section, pada find this
property pilih kolom lalu klik ok.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 13
Modul SAP2000 v 11 2008
26. Klik pada Define menu << Analysis Cases untuk menampilkan
analysis cases form,pada form ini :
Klik pada modal di case name list
Klik pada Modify/show case untuk menampilkan Analysis case
data-modal form,pada form ini :
Ketik 30 pada maximum number of modes
Pada Types of modes pilih Eigen vectors
Pada load type pilih accel , pada load name pilih Ux lalu klik add
Pada Load type pilih accel,pada load name pilih Uy lalu klik add
Klik ok untuk kembali ke Analysis cases form
C. Pushover analysis
Assigning Hinge Properties (Pushover)
1. Seleksi semua elemen kolom.
2. Klik pada Assign << Frame << hinge (pushover) << add
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 14
Modul SAP2000 v 11 2008
3. Pada form ini select a FEMA356 Table ubah ke Concrete
column,lalu pada degree of freedom pilih P-M2-M3, lalu klik ok.
4. Kembali pada form frame Hinge Assignment masukkan 1 pada
Relative Distance, lalu klik add.
5. Seleksi pada semua elemen balok.
6. Klik pada Assign << Frame << hinge (pushover) << add
7. pada form ini select a FEMA356 Table ubah ke concrete beam,
lalu pada degree of freedom pilih M3,lalu klik ok.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 15
Modul SAP2000 v 11 2008
8. Kembali pada form frame Hinge Assignment masukkan 1 pada
Relative Distance,lalu klik add.
Defining Static Pushover Cases
1. Pada contoh kasus ini kita akan mendefinisikan 2 static case,pada kasus
pertama akan kita definisikan beban gravitasi pada struktur.
2. Pada menu define << analysis case << add new case,pada analis
type ubah ke nonlinear, pada analysis case name ganti dengan
Pushover1.
load type pilih load
load name pilih dead
scale factor masukkan 1
klik add
load type pilih load
load name pilih hidup
scale factor masukkan 0.3
klik add ,lalu klik ok
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 16
Modul SAP2000 v 11 2008
3. klik add new case untuk mendefinisikan pushover2, analisis type ubah
ke nonlinear, pada analysis case name ganti dengan Pushover2.
load name pilih gempa
scale factor masukkan 1
klik add
initial condition ubah ke continue from….,lalu pilih pushover1
Pada nonlinear parameter klik modify,pada geometric non linear
pilih P-delta
Running pushover analysis
1. Klik analiyze << set analysis option pada form ini pilih plane frame
pada Fast Dofs,lalu klik oke.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 17
Modul SAP2000 v 11 2008
2. Klik Run analysis untuk menampilkan form Set analysis cases to run ,
pada form ini. Pastikan semua analysis case pada posisi Run di
action.Klik Run Now untuk run analysis.
3. Ketika analisis complete,pastikan tidak ada pesan error pada sap
analysis monitor dan klik ok.
4. Untuk melihat hasil analisa klik Display << Show static pushover
curve.
5. Pada plot Type ubah ke Fema 440 Displacement Modification.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 18
Modul SAP2000 v 11 2008
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 19
Modul SAP2000 v 11 2008
BAB 3
ANALISA DINAMIS NONLINEAR
A. Definisi Analisa Dinamis Nonlinear
Ketika Gempa berskala tinggi melanda suatu bangunan, maka struktur
dari bangunan tersebut akan mengalami plastifikasi di berberapa tempat.
Sehingga bangunan tidak lagi berperilaku linear akan tetapi berperilaku
nonlinear. Dengan begitu diperlukan analisa nonlinear untuk mengetahui
perilaku struktur saat mengalami gempa besar.
Pada bab sebelumnya telah dibahas mengenai analisa statis nonlinear
beserta contoh penggunaannya. Pada bab ini akan dibahas penggunaan
analisa Dinamis nonlinear. Analisa Dinamis nonlinear adalah analisa yang
menggunakan input akselerogram untuk mendapatkan respon dinamis suatu
struktur. Pada analisa Dinamis Nonlinear dibutuhkan berberapa data detail
seperti data percepatan gempa, tingkat kenonlieneran suatu elemen, yang
mana membutuhkan pengetahuan khusus untuk menganalisa tingkat
kenonlinearan suatu elemen. Permodelan analisa struktur dengan analisa
dinamis nonlinear membutuhkan waktu yang tidak sedikit, akan tetapi hasil
yang didapat lebih akurat karena deformasi plastis yang terjadi pada elemen
stuktur dapat dimodelkan secara akurat bedasarkan data percepatan gempa.
B. Hal – hal penting dalam analisa dinamis non linear
Untuk menjalankan analisa dinamis nonlinear ada beberapa hal yang
perlu diperhatikan. Adapun berberapa hal tersebut adalah
Kekakuan Efektif dari link atau tumpuan
Ketika dilakukan analisa, nilai kekakuan linear effektif diberikan pada
masing – masing derajat kebebasan dari tiap elemen. Nilai kekakuan
effektif adalah bebas, tetapi pada umumnya bervariasi antara nol hingga
kekakuan nonlinear maksimum yang didapat dari data elemen yang ada
Mode Superposisi
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 20
Modul SAP2000 v 11 2008
Analisa modal dijalankan menggunakan matrik kekakuan K dan matrik
massa M. Sangat dianjurkan untuk menggunakan metode Ritz – vector
dalam menjankan modal analisa. Sangat penting untuk mengetahui
solusi dari persamaan modal untuk menampilkan gaya nonlinear dengan
gaya modal.
Hal diatas adalah tidak bisa langsung otomatis, tetapi memerlukan
pertimbangan khusus yang berikut:
1. Massa atau momen inersia harus ditampilkan dalam derajat bebas
Nonlinear
2. Metode Ritz-vector harus digunakan untuk menentukan mode
superposisi dari modal
C. Contoh Kasus
Pada kali ini akan diberi contoh penggunaan analisa dinamis nonlinear
dalam mengevaluasi suatu stuktur beton bertulang 8 lantai dengan data
perencanaan seperti berikut
1. Data Material
f’c = 30 Mpa (Mutu Beton)
fy = 344.74 Mpa (Mutu Beton)
2. Data Penampang
Dimensi Balok 30/40
Dimensi Kolom 50/50
3. Data beban
Beban Mati = 1000 kg/m
Beban Hidup = 500 kg/m
4. Data Time History
Data Gempa array06-1 pada arah sumbu x
Data Gempa array 06-2 pada arah sumbu y
Equal interval setiap 0.01s elama 60 s
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 21
Modul SAP2000 v 11 2008
Gambar 3.1. Bentuk Permodelan Struktur
Langkah-langkah analisa Struktur :
A. Pembuatan model struktur sesuai dengan bentuk gemetri dan dimensi bangunan
1. Sebelum pembuatan model,satuan harus direncanakan terlebih
dahulu.perhatikan data material dan data beban sehingga bisa
ditentukan satuan yang tepat .Dalam contoh ini yang dipilih adalah
kgf,m,c
2. Klik pada File << new model akan tampil form sebagai berikut.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 22
6 m 6 m 6 m
3.5 m
3.5 m
3.5 m
3.5 m
3.5 m
3.5 m
3.5 m
3.5 m
Modul SAP2000 v 11 2008
3. Ubah satuan ke Kgf,m,c lalu klik pada 2D Frame
4. Pada form Portal Frame Dimensions, masukkan data-data sebagai
berikut :
Number of Stories masukkan nilai 8
Number of bays masukkan niali 3
Story Height masukkan nilai 3.5
Bay Width masukkan nilai 6
B. Memasukkan data material, dimensi penanampang balok &
kolom, jenis beban dan kombinasi pembebanan
1. Untuk memasukkan data material. klik pada Define << Materials akan
muncul form sebagai berikut ,lalu klik pada Add New Material.
2. Pada form Material Property data, masukkan data-data sebagai berikut :
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 23
Modul SAP2000 v 11 2008
Material Name and display Color ganti dengan nama Beton
Material type pilih concrete
Weight per unit Volume masukkan nilai 2400
Modulus of Elasticity masukan nilai 2.624x109 atau bisa ditulis
2.624E+09
f’c masukkan nilai 3x106
Klik ok
3. Frame pada model belum dianggap sebagai balok & kolom tanpa dilakukan pendefinisian terhadap dimensi penampang balok kolom pada sap2000. Klik pada Define << Frame section lalu akan muncul Form frame properties pilih add new property ,kemudian akan tampil form sebagai berikut .
4. Pada Frame section Property Type pilih Concrete.
5. Pendefinisian elemen Balok. Pada Clik to Add Concrete section pilih
Rectangular lalu akan muncul form sebagai berikut
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 24
Modul SAP2000 v 11 2008
Pada Section Name ganti dengan nama Balok
Material ganti dengan Beton
Dimensions , Depth masukkan nilai 0.5 , Width masukkan nilai 0.3
Klik ok
6. Pendefenisian elemen Kolom . Pada Form frame properties pilih add
new property .
7. kemudian akan tampil form sebagai berikut .
8. Pada Frame section Property Type pilih Concrete.
9. Pendefinisian elemen Balok. Pada Clik to Add Concrete section pilih
Rectangular.
10. Pada Rectangular Section ,masukkan data-data sebagai berikut
Section Name beri nama Kolom
Material ubah ke Beton
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 25
Modul SAP2000 v 11 2008
Dimension , masukkan nilai 0.5 pada depth dan width
Klik ok
11.Melakukan pendefinisian jenis beban, klik pada Define << Load Cases
, akan tampil form sebagai berikut.
12.Pada form ini masukkan data-data sebagai berikut ;
Load Name beri nama dengan Hidup
Type ganti dengan Live
Self Weight Multiplier masukkan nilai O
Lalu klik pada Add New Load
Klik ok
13.Melakukan pendefinisian jenis perletakan,seleksi Joint-joint yang akan
didefinisian sebagai perletekan,liat gambar berikut.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 26
Modul SAP2000 v 11 2008
14.Klik pada Assign << joint << Restraints , pada fast Restaraint pilih
perletakan jepit
15.Memasukkan beban-beban luar yang bekerja, klik terlebih dahulu pada
element-element yang akan diberi beban . atau lakukan seleksi dengan
windowing,liat gambar berikut untuk lebih jelasnya.
16.Klik pada Assign << frame loads << distributed ,lalu masukkan
data-data berikut dalam form frame distributed loads.(pendefinisian
beban hidup).
Pada options pilih Add to Existing loads
Uniform load masukkan nilai 1000
Kilk ok
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 27
Modul SAP2000 v 11 2008
17.Klik pada get previsius selection untuk melakukan seleksi
ulang pada element yang diberi beban hidup
18.Klik pada Assign << frame loads << distributed ,lalu masukkan
data-data berikut dalam form frame distributed loads.(pendefinisian
beban mati).
Pada option pilih beban hidup
Pada options pilih Add to Existing loads
Uniform load masukkan nilai 500
Kilk ok
19.Melakukan pendefinisian elemen balok , lakukan seleksi pada elemen
yang akan ditandai sebagi elemen balok.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 28
Modul SAP2000 v 11 2008
20.Klik pada Assign << frame << frame section, pada find this
property pilih balok lalu klik ok.
21.Melakukan pendefinisian elemen kolok,lakukan seleksi pada elemen
yang akan ditandai sebagai elemen kolom
22.Klik pada Assign << frame << frame section, pada find this
property pilih kolom lalu klik ok.
23.Melakukan pendefinisian kombinasi pembebanan, klik pada Define <<
Function << Time history untuk menampilakan form Define Time
history, pada form ini
pada choose Funtion Type to add pilih Function from file
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 29
Modul SAP2000 v 11 2008
lalu klik add new function untuk menampilkan Time history
function
24.Pada Form Time history definition,masukkan nilai-nilai sebgai berikut :
Function name ganti dengan array06-1
pada header lines Skip masukkan nilai 2
pada number of points per lines masukkan 8
pada values of equal intervals of masukkan angka 0.01
Klik pada browse untuk menampilkan Pick Function Data file ,lalu
pilih Array06-1.TH lalu klik pada open.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 30
Modul SAP2000 v 11 2008
Klik ok pada form Time History function.
25.Pada Form Time history definition,masukkan nilai-nilai sebagai berikut :
Function name ganti dengan array06-2
pada header lines Skip masukkan nilai 2
pada number of points per lines masukkan 8
pada values of equal intervals of masukkan angka 0.01
Klik pada browse untuk menampilkan Pick Function Data file ,lalu
pilih Array06-2.TH lalu klik pada open.
Klik ok pada form Time History function .
26.Klik pada Define menu << Analysis Cases untuk menampilkan
analysis cases form,pada form ini :
Klik pada modal di case name list
Klik pada Modify/show case untuk menampilkan Analysis case
data-modal form,pada form ini :
Ketik 30 pada maximum number of modes
Pada Types of modes pilih Eigen vectors
Pada load type pilih accel , pada load name pilih Ux lalu klik
add
Pada Load type pilih accel,pada load name pilih Uy lalu klik
add
Klik ok untuk kembali ke Analysis cases form
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 31
Modul SAP2000 v 11 2008
Klik pada Add New Case untuk menampilkan form Analysis case
data, pada form ini :
Ketik Time history pada analysis case name
Pilih Time history pada Analysis case type
Pilih nonlinear pada analysis type
Pada initial conditions, pilih Zero Initial condition
Pada loads applied,pilih accel dari load type, dan U1 dari load
name. pilih array06-1 dari function dan ketik 0.437 pada
scale factor.
A = 0.38 x g x I : R =0.38 x 9.81 x 1 : 8.5 = 0.437
Pada loads applied,pilih accel dari load type, dan U2 dari load
name. pilih array06-2 dari function dan ketik 0.132 pada
scale factor. A = 0.38 x g x I x 30% : R =0.38 x 9.81 x 1 x
0.3 : 8.5 = 0.132
Number of output time step masukkan nilai 250
Ouput time step size masukkan nilai 0.2
Pada other Parameters , klik modify/show pada modal
damping untuk menampilkan Modal damping form.pada form
ini :
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 32
Modul SAP2000 v 11 2008
Masukan nilai 0,05 pada Constant Damping For All Modes
pada Modal Damping Overrides masukkan 1 pada Mode ,ketik
0.02 in the Damping box dan klik Add.
Modal Damping Overrides masukkan 2 pada Mode dan klik
Add
Modal Damping Overrides masukkan 3 pada Mode dan klik
Add
Klik OK pada Model Damping, Analysis Case Data, and
Analysis Cases untuk menutup semua form.
27.Klik analiyze << set analysis option pada form ini pilih plane frame
pada Fast Dofs,lalu kik ok.
28.Klik Run analysis untuk menampilkan form Set analysis cases to
run , pada form ini :
Pastikan semua analysis case pada posisi Run di action
Klik Run Now untuk run analysis.
29.Ketika analisis complete,pastikan tidak ada pesan error pada sap
analysis monitor dan klik ok.
30.Lakukan seleksi pada joint seperti gambar berikut.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 33
Modul SAP2000 v 11 2008
31.Klik pada Display menu << showPlot Function untuk menampilkan
form plot Function Trace Display Defenition , pada form ini :
Pilih Time History pada Analysis case.
Klik pada Define Plot Function untuk menampilkan Plot
Function,pada form ini
Pilih joint 2
Klik pada Modify/show Plot Function untuk menampilkan Joint
Plot Function form,pada form ini :
Pastikan Displ option dipilih di Vector type
Pilih UX pada component
Klik ok untuk kembali pada Plot Function form.
Pilih joint 2 sampai 9 pada List Function, lalu klik tombol Add untuk
memindahkan ke Vertikal Function list.
Klik pada Display untuk menampilkan Displacement Time Histories
.
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 34
Modul SAP2000 v 11 2008
Klik Ok untuk menutup Form dan kembali ke Form Plot Function
Trace Display Definition.
Klik Done untuk menutup Plot Function
DAFTAR PUSTAKA
Computers and Structures, Inc (2005), CSI Analysis Reference Manual For SAP 2000, ETABS, and SAFE, Barkeley, California
Computer and Structures Inc,2007, CSI Analysis Reference For SAP 2000,ETABS,and SAFE,Barkeley,USA
Federal Emergency Management Agency (1997), NEHRP Commentary On The Guidelines For Seismic Rehabilitation Of Buildings ,FEMA – 274 ,Washington DC
Federal Emergency Management Agency (2000), Prestandard And Comentary For The Seismic Rehabilitation Of Building,FEMA – 356 ,Washington DC
Hudajanto,D,(2005), Makna Profesionalisme dalam Penerapan State of The Arts Teknik Struktur Tahan Gempa di Indonesia, Lokakarya Pengajaran Konstruksi beton dan Mekanika Teknik, Jurusan Teknik Sipil, FTSP-ITS 13-14 Juli 2005
Paz, Mario (1985), Dinamika Struktur Teori & Perhitungan, Erlangga ,Jakarta
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 35
Modul SAP2000 v 11 2008
Pusat Studi Konstruksi (PUSKI) - ITS Hal 36