analisa plane frame dengan metode elemen hingga
TRANSCRIPT
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
1/27
Kelompok 2
Diketahui :
Struktur Portal dengan spesifikasi sebagai berikut :
Direncanakan profil Baja IWF 300.300.10.15
Modulus Elastisitas E : 2100000 kg /cm2
Tugas Mata Kuliah Metode Element Hingga
Luas Penampang A : 119.8 cmMoment Inersia Iz : 20400 cm
4
Beban Merata Q : 2.5 Kg / cm'
Beban Terpusat P : 200 Kg
Ditanya :
a. Perpindahan pada setiap titik simpul ?
b. Reaksi Tumpuan ?
c. Gaya Batang ?
Awal - Akhir
1 - 2 a Cm
2 - 3 b Cm
2 - 5 c Cm
3 - 4 d Cm
4 - 5 e Cm
5 - 6 f Cm
No. simpul
Tabulasi Panjang & Nama Batang Struktur
Nama Batang Panjang Batang
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
Tugas Mata Kuliah Metode Element Hingga
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
2/27
Kelompok 2
MATRIKS KEKAKUAN INDIVIDU / LOKAL :
Dimana panjang batang a,b,c, d, e dan f sama panjang yaitu : 400 cm, maka
AL2
/ Iz = 939.6078 cm
6L = 2400 cm
4L2
= 640000 cm
2L2
= 320000 cm
939.608 0 0 -939.61 0 0
[ K ] = 2100000 x 20400 0 12 2400 0 -12 2400
-
-939.608 0 0 939.61 0 0
0 -12 -2400 0 12 -2400
0 2400 320000 0 -2400 640000
669.375
628950 0 0 -628950 0 0
= 0 8032.5 1606500 0 -8032.5 1606500
0 1606500 428400000 0 -1606500 2.14E+08
-628950 0 0 628950 0 0
0 -8032.5 -1606500 0 8032.5 -1606500
0 1606500 214200000 0 -1606500 4.28E+08
Kx11 Kx12
Kx21 Kx22
Tugas Mata Kuliah Metode Element Hingga
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
3/27
Kelompok 2
MATRIKS KEKAKUAN GLOBAL :
Dimana : dan c = cos , s = sin
90o
Kx11 Kx12
Kx21 Kx22
k = A . L2
Iz
Kuadaran IVKuadaran III
Kuadaran II Kuadaran I
0o180o
270o
Tugas Mata Kuliah Metode Element Hingga
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
4/27
Kelompok 2
Dimana sudut untuk batang a,b,e dan f sama besar yaitu : 90o, maka
= 90 o
k = 939.608c = 0.000
c2 = 0.000
s = 1.000
S = 1.000
cs = 0.000
L = 400.00
[kc
2
+ 12s
2
][(k-12)cs] -6Ls
[-kc
2
- 12s
2
][(-k+12)cs] -6Ls
[K] = E x Iz [(k-12)cs] [ks + 12c2] 6Lc [(-k + 12)cs] [-ks2 - 12c2] 6Lc
-6Ls 6Lc 4L2 6Ls -6Lc 2L
2
[-kc2
- 12s2] [(-k+12)cs] 6Ls [kc
2+ 12s
2] [(k-12)cs] 6Ls
[(-k+12)cs] [-ks2
- 12c2] -6Lc [(k+12)cs [ks
2+ 12c
2] -6Lc
-6Ls 6Lc 2L2 6Ls -6Lc 4L
2
12.00 0.00 -2400.00 -12.00 0.00 -2400.00
0.00 939.61 0.00 0.00 -939.61 0.00
L3
Tugas Mata Kuliah Metode Element Hingga
= 2100000 x 20400 -2400.00 0.00 640000.00 2400.00 0.00 320000.00
-12.00 0.00 2400.00 12.00 0.00 2400.00
0.000 0.00 -939.61 0.00 0.00 939.61 0.00
-2400.00 0.00 320000.00 2400.00 0.00 640000.00
669.375
8032.50 0.00 -1606500.00 -8032.50 0.00 -1606500.00
0.00 628950.00 0.00 0.00 -628950.00 0.00
= -1606500.00 0.00 428400000.00 1606500.00 0.00 214200000.00-8032.50 0.00 1606500.00 8032.50 0.00 1606500.00
0.00 -628950.00 0.00 0.00 628950.00 0.00
-1606500.00 0.00 214200000.00 1606500.00 0.00 428400000.00
64000000.00
Tugas Mata Kuliah Metode Element Hingga
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
5/27
Kelompok 2
Dimana sudut untuk batang c dan d sama besar yaitu : 0o, maka
= 0 o
k = 939.608c = 1.000
c2 = 1.000
s = 0.000
S = 0.000
cs = 0.000
L = 400.00
[kc
2
+ 12s
2
][(k-12)cs] -6Ls
[-kc
2
- 12s
2
][(-k+12)cs] -6Ls
[K] = E x Iz [(k-12)cs] [ks + 12c2] 6Lc [(-k + 12)cs] [-ks2 - 12c2] 6Lc
-6Ls 6Lc 4L2 6Ls -6Lc 2L
2
[-kc2
- 12s2] [(-k+12)cs] 6Ls [kc
2+ 12s
2] [(k-12)cs] 6Ls
[(-k+12)cs] [-ks2
- 12c2] -6Lc [(k+12)cs [ks
2+ 12c
2] -6Lc
-6Ls 6Lc 2L2 6Ls -6Lc 4L
2
939.61 0.00 0.00 -939.61 0.00 0.00
0.00 12.00 2400.00 0.00 -12.00 2400.00
L3
Tugas Mata Kuliah Metode Element Hingga
= 2100000 x 20400 0.00 2400.00 640000.00 0.00 -2400.00 320000.00
-939.61 0.00 0.00 939.61 0.00 0.00
0.000 0.00 -12.00 -2400.00 0.00 12.00 -2400.00
0.00 2400.00 320000.00 0.00 -2400.00 640000.00
669.375
628950.00 0.00 0.00 -628950.00 0.00 0.00
0.00 8032.50 1606500.00 0.00 -8032.50 1606500.00
= 0.00 1606500.00 428400000.00 0.00 -1606500.00 214200000.00-628950.00 0.00 0.00 628950.00 0.00 0.00
0.00 -8032.50 -1606500.00 0.00 8032.50 -1606500.00
0.00 1606500.00 214200000.00 0.00 -1606500.00 428400000.00
64000000.00
Tugas Mata Kuliah Metode Element Hingga
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
6/27
Kelompok 2
PERSAMAAN KEKAKUAN STRUKTUR
F1 = ka11.d1 + ka12.d2
1 2 3
d1 d2d3
Batang a Batang b
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
F2 = ka21.d1 + ka22.d2 + kb11.d2 + kb12.d3
1 2 3
d1 d2d3
Batang a Batang b
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
7/27
Kelompok 2
0
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
f1 = Ka11 . d1 + Ka12 . d2
f2 - fred = Ka21 . d1 + Ka22 . d2 + Kb11 . d2 + Kb12 . d3 + Kd11 . d2 + Kd12 . d5
f3 - fred = Kb21 . d2 +Kb22 . d3 + Kc11 . d3 + Kc12 . d4
f4 - fred = Kc21 . d3 + Kc22 . d4 + Ke21 . d5 + Ke22 . d4
f5 - fred = Kd21 . d2 + Kd22 . d5 + Ke11 . d5 + Ke12 . d4 + Kf21 . d6 + Kf22 . d5
f6 = Kf11 . d6 + Kf12 . d5
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
8/27
Kelompok 2
MATRIKS KEKAKUAN STRUKTUR SEBELUM DIKURANGIN F red
F = K d
f1 d1
f2 d2
f3 d3
f4 d4
f5 d5
f6 d6
H1 8032.5 3.80358E-11 -1606500 -8032.5 -3.80358E-11 -1606500 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 u1
V1 3.80358E-11 628950 9.841E-11 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 v1
M1 -1606500 9.841E-11 428400000 1606500 -9.841E-11 214200000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
H2 -8032.5 -3.8036E-11 1606500 645015 7.60716E-11 0 -8032.5 -3.8036E-11 -1606500 0 0 0 -628950 0 0 0 0 0 u2
V2 -3.80358E-11 -628950 -9.841E-11 0 1265932.5 1606500 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 0 0 0 0 -8032.5 1606500 0 0 0 v2
M2 -1606500 9.841E-11 214200000 0 1606500 1285200000 1606500 -9.841E-11 214200000 0 0 0 0 -1606500 214200000 0 0 0 2
H3 0 0 0 -8032.5 -3.80358E-11 1606500 636982.5 3.80358E-11 1606500 -628950 0 0 0 0 0 0 0 0 u3
V3 0 0 0 -3.8036E-11 -628950 -9.841E-11 -3.8036E-11 636982.5 1606500 0 -8032.5 1606500 0 0 0 0 0 0 v3
M3 0 0 0 -1606500 9.841E-11 214200000 1606500 1606500 856800000 0 -1606500 214200000 0 0 0 0 0 0 3
H4 0 0 0 0 0 0 -628950 0 0 636982.5 3.80358E-11 1606500 -8032.5 -3.8036E-11 1606500 0 0 0 u4
V4 0 0 0 0 0 0 0 -8032.5 - 1606500 -3.80358E-11 636982.5 -1606500 -3.8036E-11 -628950 -9.841E-11 0 0 0 v4
M4 0 0 0 0 0 0 0 1606500 214200000 1606500 -1606500 856800000 -1606500 9.841E-11 214200000 0 0 0 4
H5 0 0 0 -628950 0 0 0 0 0 -8032.5 -3.8036E-11 -1606500 6 45015 7.60716E-11 0 -8032.5 -3.80358E-11 1606500 u5
=
0
0
0
=
Ka11
Ka21
0
0
0
0
Kc12
Kc22 + Ke22
Ke12
0
Kd21
0
0
Kb12
Kb22+Kc11
Kc21
0
0
Ka12
Ka22 + Kb11 + Kd11
Kb21
Kf12
0
0
0
0
Kf21
Kf11
0
Kd12
0
Ke21
Kd22 + Ke11 + Kf22
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
V5 0 0 0 0 -8032.5 -1606500 0 0 0 -3.80358E-11 -628950 9 .841E-11 0 1265932.5 -1606500 -3.8036E-11 -628950 -9.841E-11 v5
M5 0 0 0 0 1606500 214200000 0 0 0 1606500 -9.841E-11 214200000 0 -1606500 1285200000 -1606500 9.841E-11 214200000 5
H6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -8032.5 -3.8036E-11 -1606500 8032.5 3 .80358E-11 -1606500 u6
V6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 3.80358E-11 628950 9.841E-11 v6
M6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1606500 -9.841E-11 214200000 -1606500 9 .841E-11 428400000 6
SYARAT BATAS
u1 = 0 u4 = Berpindah
v1 = 0 v4 = Berpindah
1 = 0 4 = Berputar
u2 = B er pind ah u5 = Berpindah
v2 = B er pind ah v5 = Berpindah
2 = Be rp ut ar 5 = Berputar
u3 = B er pind ah u6 = 0
v3 = B er pind ah v6 = 0
3 = Be rp ut ar 6 = 0
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
9/27
Kelompok 2
Maka Matriks menjadi
H1 8032.5 3.80358E-11 -1606500 -8032.5 -3.80358E-11 -1606500 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
V1 3.80358E-11 628950 9.841E-11 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
M1 -1606500 9.841E-11 428400000 1606500 -9.841E-11 214200000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H2 -8032.5 -3.8036E-11 1606500 645015 7.60716E-11 0 -8032.5 -3.8036E-11 -1606500 0 0 0 -628950 0 0 0 0 0 u2
V2 -3.80358E-11 -628950 -9.841E-11 0 1265932.5 1606500 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 0 0 0 0 -8032.5 1606500 0 0 0 v2
M2 -1606500 9.841E-11 214200000 0 1606500 1285200000 1606500 -9.841E-11 214200000 0 0 0 0 -1606500 214200000 0 0 0 2
H3 0 0 0 -8032.5 -3.80358E-11 1606500 636982.5 3.80358E-11 1606500 -628950 0 0 0 0 0 0 0 0 u3
V3 0 0 0 -3.8036E-11 -628950 -9.841E-11 -3.8036E-11 636982.5 1606500 0 -8032.5 1606500 0 0 0 0 0 0 v3
M3 0 0 0 -1606500 9.841E-11 214200000 1606500 1606500 856800000 0 -1606500 214200000 0 0 0 0 0 0 3
H4 0 0 0 0 0 0 -628950 0 0 636982.5 3.80358E-11 1606500 -8032.5 -3.8036E-11 1606500 0 0 0 u4
V4 0 0 0 0 0 0 0 -8032.5 -1606500 -3.80358E-11 636982.5 -1606500 -3.8036E-11 -628950 -9.841E-11 0 0 0 v4
M4 0 0 0 0 0 0 0 1606500 214200000 1606500 -1606500 856800000 -1606500 9.841E-11 214200000 0 0 0 4
H5 0 0 0 -628950 0 0 0 0 0 -8032.5 -3.8036E-11 -1606500 645015 7.60716E-11 0 -8032.5 - 3.80358E-11 1606500 u5
V5 0 0 0 0 -8032.5 -1606500 0 0 0 -3.80358E-11 -628950 9.841E-11 0 1265932.5 -1606500 -3.8036E-11 -628950 -9.841E-11 v5
M5 0 0 0 0 1606500 214200000 0 0 0 1606500 -9.841E-11 214200000 0 -1606500 1285200000 -1606500 9.841E-11 214200000 5
H6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -8032.5 -3.8036E-11 -1606500 8032.5 3.80358E-11 -1606500 0
V6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 3.80358E-11 628950 9.841E-11 0
M6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1606500 -9.841E-11 214200000 -1606500 9.841E-11 428400000 0
H2 645015 7.60716E-11 0 -8032.5 -3.80358E-11 -1606500 0 0 0 -628950 0 0 u2
=
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
V2 0 1265932.5 1606500 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 0 0 0 0 -8032.5 1606500 v2
M2 0 1606500 1285200000 1606500 -9.841E-11 214200000 0 0 0 0 -1606500 214200000 2
H3 -8032.5 -3.8036E-11 1606500 636982.5 3.80358E-11 1606500 -628950 0 0 0 0 0 u3
V3 -3.80358E-11 -628950 -9.841E-11 -3.8036E-11 636982.5 1606500 0 -8032.5 1606500 0 0 0 v3
M3 -1606500 9.841E-11 214200000 1606500 1606500 856800000 0 -1606500 214200000 0 0 0 3
H4 0 0 0 -628950 0 0 636982.5 3.80358E-11 1606500 -8032.5 -3.8036E-11 1606500 u4
V4 0 0 0 0 -8032.5 -1606500 -3.8036E-11 636982.5 -1606500 -3.80358E-11 -628950 -9.841E-11 v4
M4 0 0 0 0 1606500 214200000 1606500 -1606500 856800000 -1606500 9.841E-11 214200000 4
H5 -628950 0 0 0 0 0 -8032.5 -3.8036E-11 -1606500 645015 7.60716E-11 0 u5
V5 0 -8032.5 -1606500 0 0 0 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 0 1265932.5 -1606500 v5
M5 0 1606500 214200000 0 0 0 1606500 -9.841E-11 214200000 0 -1606500 1285200000 5
=
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
10/27
Kelompok 2
Gaya yang terjadi akibat beban merata ( F red )
Batang c Batang d
S ' = - L 2 = -500 K S ' = - L 2 = -500 K
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
3' - - 2' - -
Sy4' = - qL/2 = -500 Kg Sy5' = - qL/2 = -500 Kg
Mz3' = -qL /12 = -33333.3 Kg.cm Mz2' = -qL /12 = -33333 Kg.cm
Mz4' = qL2/12 = 33333.3 Kg.cm Mz5' = qL
2/12 = 33333.3 Kg.cm
Matriks setelah di kurangin F red
200.00 645015 7.60716E-11 0 -8032.5 -3.80358E-11 -1606500 0 0 0 -628950 0 0 u2
-500.00 0 1265932.5 1606500 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 0 0 0 0 -8032.5 1606500 v2
-33333.33 0 1606500 1285200000 1606500 -9.841E-11 214200000 0 0 0 0 -1606500 214200000 2
200.00 -8032.5 -3.8036E-11 1606500 636982.5 3.80358E-11 1606500 -628950 0 0 0 0 0 u3
-500.00 -3.80358E-11 -628950 -9.841E-11 -3.8036E-11 636982.5 1606500 0 -8032.5 1606500 0 0 0 v3
-33333.33 -1606500 9.841E-11 214200000 1606500 1606500 856800000 0 -1606500 214200000 0 0 0 3
0.00 0 0 0 -628950 0 0 636982.5 3.80358E-11 1606500 -8032.5 -3.8036E-11 1606500 u4
-500.00 0 0 0 0 -8032.5 -1606500 -3.8036E-11 636982.5 -1606500 -3.80358E-11 -628950 -9.841E-11 v4
33333.33 0 0 0 0 1606500 214200000 1606500 -1606500 856800000 -1606500 9.841E-11 214200000 4
0.00 -628950 0 0 0 0 0 -8032.5 -3.8036E-11 -1606500 645015 7.60716E-11 0 u5
-500.00 0 -8032.5 -1606500 0 0 0 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 0 1265932.5 -1606500 v5
33333.33 0 1606500 214200000 0 0 0 1606500 -9.841E-11 214200000 0 -1606500 1285200000 5
=
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
11/27
Kelompok 2
PERPINDAHAN TITIK
d = K-1 F red
u2 8.70206E-05 6.91189E-07 -1.22111E-07 0.000115157 7.77313E-07 -1.9694E-08 0.000115154 -7.7731E-07 -2.1797E-08 8.6233E-05 -6.9119E-07 -1.2169E-07 200.00
v2 6.91189E-07 1.58701E-06 -3.45595E-09 2.15969E-06 1.58664E-06 -3.8866E-09 2.15969E-06 3.30909E-09 -3.8866E-09 6.91189E-07 2.94246E-09 -3.4559E-09 -500.00
2 -1.22111E-07 -3.4559E-09 1.11026E-09 -2.6497E-07 -3.88656E-09 -6.2663E-11 -2.6412E-07 3.88656E-09 2.70117E-10 -1.21686E-07 3.45595E-09 1.08722E-10 -33333.33
u3 0.000115157 2.15969E-06 -2.64968E-07 0.000267535 3.02313E-06 -1.8498E-07 0.000266742 -3.0231E-06 -1.8329E-07 0.000115154 -2.1597E-06 -2.6412E-07 200.00
v3 7.77313E-07 1.58664E-06 -3.88656E-09 3.02313E-06 3.17365E-06 -7.3425E-09 3.02313E-06 6.25155E-09 -7.3425E-09 7.77313E-07 3.30909E-09 -3.8866E-09 -500.00
3 -1.96936E-08 -3.8866E-09 -6.26633E-11 -1.8498E-07 -7.34251E-09 1.55152E-09 -1.8329E-07 7.34251E-09 -1.2508E-10 -2.17972E-08 3.88656E-09 2.70117E-10 -33333.33
u4 0.000115154 2.15969E-06 -2.64117E-07 0.000266742 3.02313E-06 -1.8329E-07 0.000267535 -3.0231E-06 -1.8498E-07 0.000115157 -2.1597E-06 -2.6497E-07 0.00
v4 -7.77313E-07 3.30909E-09 3.88656E-09 -3.0231E-06 6.25155E-09 7.34251E-09 -3.0231E-06 3.17365E-06 7.34251E-09 -7.77313E-07 1.58664E-06 3.88656E-09 -500.00
4 -2.17972E-08 -3.8866E-09 2.70117E-10 -1.8329E-07 -7.34251E-09 -1.2508E-10 -1.8498E-07 7.34251E-09 1.55152E-09 -1.96936E-08 3.88656E-09 -6.2663E-11 33333.33
u5 8.6233E-05 6.91189E-07 -1.21686E-07 0.000115154 7.77313E-07 -2.1797E-08 0.000115157 -7.7731E-07 -1.9694E-08 8.70206E-05 -6.9119E-07 -1.2211E-07 0.00v5 -6.91189E-07 2.94246E-09 3.45595E-09 -2.1597E-06 3.30909E-09 3.88656E-09 -2.1597E-06 1.58664E-06 3.88656E-09 -6.91189E-07 1.58701E-06 3.45595E-09 -500.00
5 -1.21686E-07 -3.4559E-09 1.08722E-10 -2.6412E-07 -3.88656E-09 2.70117E-10 -2.6497E-07 3.88656E-09 -6.2663E-11 -1.22111E-07 3.45595E-09 1.11026E-09 33333.33
u2 0.040 cm
v2 -0.001 cm
2 0.000 rad
u3 0.077 cm
v3 -0.002 cm
=
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
. ra
u4 0.076 cm
v4 -0.003 cm
4 0.000 rad
u5 0.040 cm
v5 -0.002 cm
5 0.000 rad
=
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
12/27
Kelompok 2
MATRIKS REAKSI TITIK SIMPUL SEBELUM DIKURANGIN F Red
H1 8032.5 3.80358E-11 -1606500 -8032.5 -3.80358E-11 -1606500 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
V1 3.80358E-11 628950 9.841E-11 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
M1 -1606500 9.841E-11 428400000 1606500 -9.841E-11 214200000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H2 -8032.5 -3.8036E-11 1606500 645015 7.60716E-11 0 -8032.5 -3.8036E-11 -1606500 0 0 0 -628950 0 0 0 0 0 0.040
V2 -3.80358E-11 -628950 -9.841E-11 0 1265932.5 1606500 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 0 0 0 0 -8032.5 1606500 0 0 0 -0.001
M2 -1606500 9.841E-11 214200000 0 1606500 1285200000 1606500 -9.841E-11 214200000 0 0 0 0 -1606500 214200000 0 0 0 0.000
H3 0 0 0 -8032.5 -3.80358E-11 1606500 636982.5 3.80358E-11 1606500 -628950 0 0 0 0 0 0 0 0 0.077
V3 0 0 0 -3.8036E-11 -628950 -9.841E-11 -3.8036E-11 636982.5 1606500 0 -8032.5 1606500 0 0 0 0 0 0 -0.002
M3 0 0 0 -1606500 9.841E-11 214200000 1606500 1606500 856800000 0 -1606500 214200000 0 0 0 0 0 0 0.000
H4 0 0 0 0 0 0 -628950 0 0 636982.5 3.80358E-11 1606500 -8032.5 -3.8036E-11 1606500 0 0 0 0.076
V4 0 0 0 0 0 0 0 -8032.5 -1606500 -3.80358E-11 636982.5 -1606500 -3.8036E-11 -628950 -9.841E-11 0 0 0 -0.003
M4 0 0 0 0 0 0 0 1606500 214200000 1606500 -1606500 856800000 -1606500 9.841E-11 214200000 0 0 0 0.000
H5 0 0 0 -628950 0 0 0 0 0 -8032.5 -3.8036E-11 -1606500 645015 7.60716E-11 0 -8032.5 -3.80358E-11 1606500 0.040
V5 0 0 0 0 -8032.5 -1606500 0 0 0 -3.80358E-11 -628950 9.841E-11 0 1265932.5 -1606500 -3.8036E-11 -628950 -9.841E-11 -0.002
M5 0 0 0 0 1606500 214200000 0 0 0 1606500 -9.841E-11 214200000 0 -1606500 1285200000 -1606500 9.841E-11 214200000 0.000
H6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -8032.5 -3.8036E-11 -1606500 8032.5 3.80358E-11 -1606500 0
V6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -3.8036E-11 -628950 9.841E-11 3.80358E-11 628950 9.841E-11 0
M6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1606500 -9.841E-11 214200000 -1606500 9.841E-11 428400000 0
H1 -164.17
V1 641.39
M1 43512.39
=
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
.
H2 200.00
V2 -500.00
M2 -33333.33
H3 200.00
V3 -500.00
M3 -33333.33
H4 0.00
V4 -500.00
M4 33333.33
H5 0.00
V5 -500.00
M5 33333.33
H6 -235.83
V6 1358.61
M6 53042.74
=
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
13/27
Kelompok 2
MATRIKS REAKSI TITIK SIMPUL DIKURANGIN F Red
H1 -164.17 0.00 -164.17 Kg
V1 641.39 0.00 641.39 Kg
M1 43512.39 0.00 -43512.39 Kgcm
H2 200.00 200.00 0.00 Kg
V2 -500.00 -500.00 0.00 Kg
M2 -33333.33 -33333.33 0.00 Kgcm
H3 200.00 200.00 0.00 Kg
V3 -500.00 -500.00 0.00 Kg
M3 -33333.33 -33333.33 0.00 Kgcm
H4 0.00 0.00 0.00 Kg
V4 -500.00 -500.00 0.00 Kg
M4 33333.33 33333.33 0.00 Kgcm
H5 0.00 0.00 0.00 Kg
V5 -500.00 -500.00 0.00 Kg
M5 33333.33 33333.33 0.00 Kgcm
H6 -235.83 0.00 -235.83 Kg
V6 1358.61 0.00 1358.61 Kg
M6 53042.74 0.00 -53042.74 Kgcm
KONTROL REAKSI PADA SETIAP TITIK SIMPUL ( AKSI = REAKSI )
V = 0
== -
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
=
=
= ( OK )
H = 0
=
=
= ( OK )
AKSI REAKSI
H1+H2+H3+H4+H5+H6 P1 + P2
400 400
V1+V2+V3+V4+V5+V6
2000
Qtotal
2000
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
14/27
Kelompok 2
MENCARI GAYA BATANG
BATANG A
Dimana sudut untuk batang a yaitu : 90o, maka
{ d } = { T } { d }
= 90
C = cos 0.000
S = sin 1.000
c s 0 0 0 0-s c 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
[ T ] = 0 0 0 c s 0
0 0 0 -s c 0
0 0 0 0 0 1
0.000 1.000 0 0 0 0
-1.000 0.000 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
= . .
0 0 0 -1.000 0.000 0
0 0 0 0 0 1
u1 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
v1 -1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
1 = 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000
u2 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 0.040
v2 0.000 0.000 0.000 - 1.000 0.000 0.000 -0.001
2 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000
Maka { d } menjadi
u1 0.000 cm
v1 0.000 cm
1 = 0.000 rad
u2 -0.001 cm
v2 -0.040 cm
2 0.000 rad
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
15/27
Kelompok 2
Gaya dalam yang terjadi
F = K d
Sx1 628950 0 0 -628950 0 0 0.000
Sy1 0 8032.5 1606500 0 -8032.5 1606500 0.000
Mz1 = 0 1606500 4.28E+08 0 -1606500 2.14E+08 0.000
Sx2 -628950 0 0 628950 0 0 -0.001
Sy2 0 -8032.5 -1606500 0 8032.5 -1606500 -0.040
Mz2 0 1606500 2.14E+08 0 -1606500 4.28E+08 0.000
Sx1 641.39 Kg
Sy1 164.17 Kg
Mz1 = 43512.39 Kg.cmSx2 -641.39 Kg
Sy2 -164.17 Kg
Mz2 22154.98 Kg.cm
TUGAS METODE ELEMEN HINGGATUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
16/27
Kelompok 2
BATANG B
Dimana sudut untuk batang b yaitu : 90o, maka
{ d } = { T } { d }
= 90
C = cos 0.000
S = sin 1.000
c s 0 0 0 0
-s c 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0[ T ] = 0 0 0 c s 0
0 0 0 -s c 0
0 0 0 0 0 1
0.000 1.000 0 0 0 0
-1.000 0.000 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
[ T ] = 0 0 0 0.000 1.000 0
0 0 0 -1.000 0.000 0
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
u2 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.040
v2 -1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 -0.001
2 = 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000
u3 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 0.077
v3 0.000 0.000 0.000 - 1.000 0.000 0.000 -0.002
3 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000
Maka { d } menjadi
u2 -0.001 cm
v2 -0.040 cm
2 = 0.000 rad
u3 -0.002 cm
v3 -0.077 cm
3 0.000 rad
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
17/27
Kelompok 2
Gaya dalam yang terjadi
F = K d
Sx2 628950 0 0 -628950 0 0 -0.001
Sy2 0 8032.5 1606500 0 -8032.5 1606500 -0.040
Mz2 = 0 1606500 4.28E+08 0 -1606500 2.14E+08 0.000
Sx3 -628950 0 0 628950 0 0 -0.002
Sy3 0 -8032.5 -1606500 0 8032.5 -1606500 -0.077
Mz3 0 1606500 2.14E+08 0 -1606500 4.28E+08 0.000
Sx2 380.55 Kg
Sy2 -6.78 Kg
Mz2 = -2852.63 Kg.cmSx3 -380.55 Kg
Sy3 6.78 Kg
Mz3 141.71 Kg.cm
TUGAS METODE ELEMEN HINGGATUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
18/27
Kelompok 2
BATANG C
Dimana sudut untuk batang c yaitu : 0o, maka
{ d } = { d }
Maka { d } menjadi
u3 0.077 cm
v3 -0.002 cm
3 = 0.000 rad
u4 0.076 cm
v4 -0.003 cm
4 0.000 rad
Gaya dalam yang terjadi sebelum di kurangin F red
F - F red = K d
Sx3 628950 0 0 -628950 0 0 0.077
Sy3 0 8032.5 1606500 0 -8032.5 1606500 -0.002
Mz3 = 0 1606500 4.28E+08 0 -1606500 2.14E+08 0.000
Sx4 -628950 0 0 628950 0 0 0.076
Sy4 0 -8032.5 -1606500 0 8032.5 -1606500 -0.003
-
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
z . - . .
Sx3 206.78 Kg
Sy3 -119.45 Kg
Mz3 = -33475.04 Kg.cm
Sx4 -206.78 Kg
Sy4 119.45 Kg
Mz4 -14303.02 Kg.cm
Gaya dalam yang terjadi di kurangin F red
Sx3 206.78 200.00 6.78 Kg
Sy3 -119.45 -500.00 380.55 Kg
Mz3 = -33475.04 - -33333.33 = -141.71 Kg.cm
Sx4 -206.78 0.00 -206.78 Kg
Sy4 119.45 -500.00 619.45 Kg
Mz4 -14303.02 33333.33 -47636.36 Kg.cm
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
19/27
Kelompok 2
BATANG D
Dimana sudut untuk batang d yaitu : 0o, maka
{ d } = { d }
Maka { d } menjadi
u2 0.040 cm
v2 -0.001 cm
2 = 0.000 rad
u5 0.040 cm
v5 -0.002 cm
5 0.000 rad
Gaya dalam yang terjadi sebelum di kurangin F red
F - F red = K d
Sx2 628950 0 0 -628950 0 0 0.040
Sy2 0 8032. 5 1606500 0 -8032.5 1606500 -0.001
Mz2 = 0 1606500 4.28E+08 0 -1606500 2.14E+08 0.000
Sx5 -628950 0 0 628950 0 0 0.040
Sy5 0 - 80 32 .5 - 160 65 00 0 80 32 .5 - 16 06 50 0 -0.002
-
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
z . - . .
Sx2 29.05 Kg
Sy2 -239.17 Kg
Mz2 = -52635.69 Kg.cm
Sx5 -29.05 Kg
Sy5 239.17 Kg
Mz5 -43031.12 Kg.cm
Gaya dalam yang terjadi di kurangin F red
Sx2 29.05 200.00 -170.95 Kg
Sy2 -239.17 -500.00 260.83 Kg
Mz2 = -52635.69 - -33333.33 = -19302.35 Kg.cm
Sx5 -29.05 0.00 -29.05 Kg
Sy5 239.17 -500.00 739.17 Kg
Mz5 -43031.12 33333.33 -76364.46 Kg.cm
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
20/27
Kelompok 2
BATANG E
Dimana sudut untuk batang E yaitu : 270o, maka
{ d } = { T } { d }
= 270
C = cos 0.000
S = sin -1.000
c s 0 0 0 0
-s c 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0[ T ] = 0 0 0 c s 0
0 0 0 -s c 0
0 0 0 0 0 1
0.000 -1.000 0 0 0 0
1.000 0.000 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
[ T ] = 0 0 0 0.000 -1.000 0
0 0 0 1.000 0.000 0
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
u4 0.000 -1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.076
v4 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 -0.003
4 = 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000
u5 0.000 0.000 0.000 0.000 -1.000 0.000 0.040
v5 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 -0.002
5 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000
Maka { d } menjadi
u4 0.003 cm
v4 0.076 cm
4 = 0.000 rad
u5 0.002 cm
v5 0.040 cm
5 0.000 rad
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
21/27
Kelompok 2
Gaya dalam yang terjadi
F = K d
Sx4 628950 0 0 -628950 0 0 0.003
Sy4 0 8032.5 1606500 0 -8032.5 1606500 0.076
Mz4 = 0 1606500 4.28E+08 0 -1606500 2.14E+08 0.000
Sx5 -628950 0 0 628950 0 0 0.002
Sy5 0 -8032.5 -1606500 0 8032.5 -1606500 0.040
Mz5 0 1606500 2.14E+08 0 -1606500 4.28E+08 0.000
Sx4 619.45 Kg
Sy4 206.78 Kg
Mz4 = 47636.36 Kg.cmSx5 -619.45 Kg
Sy5 -206.78 Kg
Mz5 35074.56 Kg.cm
TUGAS METODE ELEMEN HINGGATUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
22/27
Kelompok 2
BATANG E
Dimana sudut untuk batang F yaitu : 270o, maka
{ d } = { T } { d }
= 270
C = cos 0.000
S = sin -1.000
c s 0 0 0 0
-s c 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0[ T ] = 0 0 0 c s 0
0 0 0 -s c 0
0 0 0 0 0 1
0.000 -1.000 0 0 0 0
1.000 0.000 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
[ T ] = 0 0 0 0.000 -1.000 0
0 0 0 1.000 0.000 0
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
u5 0.000 -1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.040
v5 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 -0.002
5 = 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000
u6 0.000 0.000 0.000 0.000 -1.000 0.000 0.000
v6 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000
6 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000
Maka { d } menjadi
u5 0.002 cm
v5 0.040 cm
5 = 0.000 rad
u6 0.000 cm
v6 0.000 cm
6 0.000 rad
TUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
23/27
Kelompok 2
Gaya dalam yang terjadi
F = K d
Sx5 628950 0 0 -628950 0 0 0.002
Sy5 0 8032.5 1606500 0 -8032.5 1606500 0.040
Mz5 = 0 1606500 4.28E+08 0 -1606500 2.14E+08 0.000
Sx6 -628950 0 0 628950 0 0 0.000
Sy6 0 -8032.5 -1606500 0 8032.5 -1606500 0.000
Mz6 0 1606500 2.14E+08 0 -1606500 4.28E+08 0.000
Sx5 1358.61 Kg
Sy5 235.83 Kg
Mz5 = 41289.89 Kg.cmSx6 -1358.61 Kg
Sy6 -235.83 Kg
Mz6 53042.74 Kg.cm
TUGAS METODE ELEMEN HINGGATUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
24/27
Kelompok 2
HASIL PERHITUNGAN METOEDE ELEMEN HINGGA KOMBINASI DENGAN SAP
GAMBAR PEMBEBANAN GAMBAR REAKSI PERLETAKAN
TUGAS METODE ELEMEN HINGGATUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
25/27
Kelompok 2
DIAGRAM BIDANG NORMAL DIAGRAM BIDANG LINTANG
TUGAS METODE ELEMEN HINGGATUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
26/27
Kelompok 2
DIAGRAM BIDANG MOMENT GAMBAR DEFORMASI BATANG
TUGAS METODE ELEMEN HINGGATUGAS METODE ELEMEN HINGGA
-
7/30/2019 analisa plane frame dengan metode elemen hingga
27/27
Kelompok 2
HASIL PERHITUNGAN SAP 2000
Joint OutputCase CaseType U V R
Text Text Text cm cm Radians
1 DEAD LinStatic 0 0 0
2 DEAD LinStatic 0.041 -0.001 0.0003 DEAD LinStatic 0.078 -0.002 0.000
4 DEAD LinStatic 0.000 0.000 0.000
5 DEAD LinStatic 0.041 -0.002 0.000
6 DEAD LinStatic 0.078 -0.003 0.000
Joint OutputCase CaseType H V M
Text Text Text Kgf Kgf Kgf-cm
1 DEAD LinStatic -164.17 641.39 -43512.52
6 DEAD LinStatic -235.83 1358.61 -53042.87
Frame Station OutputCase CaseType P V2 M3
Text cm Text Text Kgf Kgf Kgf-cm
0 DEAD LinStatic -641.39 164.17 43512.52
200 DEAD LinStatic -641.39 164.17 10678.85
400 DEAD LinStatic -641.39 164.17 -22154.83
0 DEAD LinStatic -380.56 -6.78 -2852.53
200 DEAD LinStatic -380.56 -6.78 -1497.11
400 DEAD LinStatic -380.56 -6.78 -141.68
TABLE: Joint Reactions
TABLE: Element Forces - Frames
A
B
TABLE: Joint Displacements
0 DEAD LinStatic -206.78 -380.56 141.68
50 DEAD LinStatic -206.78 -255.56 16044.44
100 DEAD LinStatic -206.78 -130.56 25697.19
150 DEAD LinStatic -206.78 -5.56 29099.95
200 DEAD LinStatic -206.78 119.44 26252.71
250 DEAD LinStatic -206.78 244.44 17155.46
300 DEAD LinStatic -206.78 369.44 1808.22
350 DEAD LinStatic -206.78 494.44 -19789.03
400 DEAD LinStatic -206.78 619.44 -47636.27
0 DEAD LinStatic -29.05 -260.83 19302.29
50 DEAD LinStatic -29.05 -135.83 29218.96
100 DEAD LinStatic -29.05 -10.83 32885.63150 DEAD LinStatic -29.05 114.17 30302.3
200 DEAD LinStatic -29.05 239.17 21468.97
250 DEAD LinStatic -29.05 364.17 6385.64
300 DEAD LinStatic -29.05 489.17 -14947.7
350 DEAD LinStatic -29.05 614.17 -42531.03
400 DEAD LinStatic -29.05 739.17 -76364.36
0 DEAD LinStatic -1358.61 235.83 -41289.78
200 DEAD LinStatic -1358.61 235.83 5876.55
400 DEAD LinStatic -1358.61 235.83 53042.87
0 DEAD LinStatic -619.44 206.78 -47636.27
200 DEAD LinStatic -619.44 206.78 -6280.85
400 DEAD LinStatic -619.44 206.78 35074.58
F
C
D
E