analisa struktur frame 2d dengan sap 2000 v.docx

28
ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.14 Secara garis besar, Tahapan analisis dan desain pada SAP 2000 v.14 terpisah dalam dua tahap yaitu : Tahap Analisis : berisi pemodelan struktur, Pendefinisian properties materials, dimensi penampang, jenis pembebanan dan kombinasi sampai pada menganalisis gaya-gaya dalam struktur. Tahap Design : untuk menentukan parameter Desain (desain beton bertulang, desain baja, desain aluminium dan lain-lain) dan Peraturan yang menjadi acuan Desain.

Upload: ramadhani-mgs

Post on 10-Feb-2016

217 views

Category:

Documents


23 download

TRANSCRIPT

Page 1: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.14

Secara garis besar, Tahapan analisis dan desain pada SAP 2000 v.14 terpisah dalam dua tahap yaitu :

Tahap Analisis : berisi pemodelan struktur, Pendefinisian properties materials, dimensi penampang, jenis pembebanan dan kombinasi sampai pada menganalisis gaya-gaya dalam struktur.

Tahap Design : untuk menentukan parameter Desain (desain beton bertulang, desain baja, desain aluminium dan lain-lain) dan Peraturan yang menjadi acuan Desain.

1.Memulai

Main Window Untuk SAP 2000 v.14Untuk memulai input data untuk analisa struktur, berikut adalah langkah-langkahnya :

Page 2: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Buka Program SAP 2000 v.14

Dari main menu, klik File > New Model atau klik icon New Model pada sudut kiri atas main window

1. Memilih Model Struktur , Mengisi Project Information dan mengedit Grid data1. Setelah memilih New Model, akan muncul pop up menu untuk memilih Model strukutr yang diinginkan.

Pilih Input Unit KN,m,C Isikan Informasi Project yang sedang dikerjakan dengan mengklikModify/Show Info pada sudut kanan atas, setelah itu klik OK.

Pilih 2D frames > Klik OK.

Page 3: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Mengedit Grid data

Setelah memilih 2D Frames, akan tampil kotak isian untuk memilih tipe frame dan dimensi portal.o Pada 2D Frame Type, Pilih Portal.o Pada Portal Frame Dimension, isikan :Number of Stories    : 3Number of Bays    : 2Story Height        : 5Bay Width        : 6Beri tanda centang pada Use Custom Grid Spacing and Locate Origin, kemudian klik Edit Grid

o Edit Grid default Sap 2000 dengan menempatkan sumbu Global Portal pada koordinat 0,0.Pada X Grid data, isikan data-data : 0, 6, 8Pada Y Grid data, biarkan default yaitu : 0Pada Z Grid data , isikan data-data : 0, 5, 9, 13Klik OK dua kali untuk menutup kotak dialog Edit Grid data.

Page 4: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Setelah kotak dialog edit grid data tertutup, maka program akan secara otomatis menggambar frame-frame portal berdasarkan koordinat yang telah dimasukan. Hasil peenggambaran Frame oleh program akan terlihat seperti gambar dibawah ini. Tutup jendela 3D View untuk memaksimalkan view port window.o Memberi Nomor Joint dan Nomor Batang Dari menu Utama, Klik View > Set Display Options. Pada kotak dialogDisplay Option for Active Window, Beri tanda centang pada Labels (Joints dan Frames/Cables/Tendons) > Klik OK

Page 5: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

1. Penentuan sifat – sifat material dan penampang ( Material Properties and Section) Mendefinisikan Material Data Betono Klik Define > Materialso Pada kotak dialog define material, klik Add New Materialo Pada kotak dialog Material Property data, isikan :Nama Material                         : Beton 22,5 MpaMaterial Type                           : ConcreteWeight per Unit Volume            : 24Modulus Elasticity, E                 : 2,2294057e7Poison’s Ratio, U                     : 0,17Coeficient Of Thermal Expansion, A             : 1,0e-05Specified Concrete Compressive Strenght    : 22500

Page 6: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Klik OK dua kali untuk menutup kotak dialog Material Property Data.

Mendefinisikan Material Data Besi Tulangano Klik Define > Materialso Pada kotak dialog define material, klik Add New Materialo Pada kotak dialog Material Property data, isikan :Nama Material                            : BESI POLOSMaterial Type                             : RebarMinimum Yield Stress, fy            : 320000Parameter yang lain, biarkan pada kondisi defaultnya

Page 7: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Klik OK dua kali untuk menutup kotak dialog Material Property Data.

Mendefinisikan Frame Sectiono Klik Define > Section Properties > Frame Sectionso Pada Kotak dialog Frame Properties, klik Add New Propertyo Pada kotak dialog add section Property, pilih Material type : Concrete, dan klik Rectangular.

Page 8: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

o Pada kotak dialog Rectangular Section, isikan:Section Name        : K40/40Pilih material        : BETON 22,5 MpaDepth (t3)        : 0,4Width (t2)        : 0,4

o Klik Concrete ReinforcementPada kotak dialog Reinforcement Data, Rebar Material : Untuk Longitudinal Bars dan Confinement Bars (Ties), pilih BESI POLOS.Pada Design Type, pilih Column (P-M2-M3 Design)Pada reinforcement Configuration, pilih RectangularIsikan Clear Cover to Confinement Bars : 0,04Pada Check/Design :pilih Reinforcement to be Designed.Biarkan parameter lain pada kondisi default.Klik OK dua kali untuk menutup kotak dialog rectangular section.

Page 9: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

o Ulangi Langkah 3 untuk mendefinisikan frame section kolom yang lain.o Untuk Frame Balok, caranya sama dengan langkah 3 diatas. Bedanya hanya pada Kotak Dialog Reinforcement data Design Type : Pilih Beam (M3 Design Only).1. Mendefinisikan Beban dan kombinasi pembebanan (load and combinations) Define Load Paterno Dari menu Utama, klik Define > Load Patterns untuk mendefinisikan jenis-jenis Beban yang akan Bekerja pada Portal.o Pada kotak dialog Define Load Patterns, isikan data-data sebagai berikut :

Load Pattern name Type Self Weiht Multiplier Auto Lateral Load PatternBEBAN MATI DEAD 0BEBAN HIDUP LIVE 0BEBAN GEMPA QUAKE 0 None

Page 10: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Klik OK untuk menutup kotak dialog define Load Patterns.

Menentukan Kombinasi Pembebanano Dari menu Utama, klik Define > Load Combinationso Pada Kotak dialog Define Load Combinations, klik Add New Comboo Isikan data-data sebagai berikut pada kotak dialog Load Combination Data : Load Combinatin Name : KOMBINASI 1

Page 11: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Load Case Name     : BEBAN MATI, Scale Factor : 1,2 > klik Add.Load Case Name     : BEBAN HIDUP, Scale Factor : 1,6 > klik Add.Klik OK untuk menutup kotak dialog Load Combination 1

o Ulangi langkah Diatas untuk medefinisikan KOMBINASI 2 dan KOMBINASI 3.Kombinasi 2 : 1,2 Beban Mati + 1,0 Beban Hidup + 1,0 Beban GempaKombinasi 3 : 1,2 Beban Mati + 1,0 Beban Hidup – 1,0 Beban GempaKlik OK untuk menutup kotak dialog Define Load Combination

1. Menentukan Kondisi perletakan Klik pada Joint Nomor 1 dan 5Dari menu utama, klik Assign > Joint > Restrain

Pilih Ikon Jepit ( ), klik OK.

Page 12: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Klik pada Joint Nomor 9Dari menu utama, klik Assign > Joint > Restrain

Pilih Ikon sendi ( ), klik OK.

1. Menerapkan Jenis Frame pada Frame struktur Blok Frame 10, 11, 12 dan klik Assign > Frame> Frame Sections, pilih B30/50 > klik OK.

Blok Frame 13, 14, 15 dan klik Assign > Frame> Frame Sections, pilih B20/30 > klik OK.

Blok Frame 1, 2, 3, 4, 5, 6 dan klik Assign > Frame> Frame Sections, pilih K40/40 > klik OK.

Blok Frame 7, 8, 9 dan klik Assign > Frame> Frame Sections, pilih K30/30 > klik OK.

Page 13: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

1. Memasukan data-data pembebanan pada Frame Struktur Beban Matio Blok Frame 10, 11, 12 dan klik Assign > FrameLoads > Distributed, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan Uniform Load : 20, klik OK.

Page 14: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

o Blok Frame 13, 14, 15 dan klik Assign > FrameLoads > Distributed, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan Uniform Load : 15, klik OK.o Klik Joint 4 dan klik Assign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan pada Load > Force GlobalZ : -30, klik OK.o Klik Joint 8 dan klik Assign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan pada Load > Force GlobalZ : -50, klik OK.o Klik Joint 12 dan klik Assign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI. Isikan pada Load > Force GlobalZ : -40, klik OK.

o Blok Frame 10, 11, 12 dan klik Assign > Frame Loads > Point, pilih Load Pattern name : BEBAN MATI.Isikan pada Point Load > Distance > kolom kedua : 0,5Isikan pada Point Loads > Load kolom kedua : 40, klik OK.

Setelah Semua Input beban Mati telah selesai, Hasilnya akan menjadi seperti pada gambar dibawah ini :

Page 15: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Beban Hidupo Blok Frame 10, 11, 12 dan klik Assign > FrameLoads > Distributed, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP. Isikan Uniform Load : 8, klik OK.o Blok Frame 13, 14, 15 dan klik Assign > FrameLoads > Distributed, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP. Isikan Uniform Load : 6, klik OK.o Klik Joint 4 dan klik Assign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP. Isikan pada Load > Force GlobalZ : -20, klik OK.o Klik Joint 8 dan klik Assign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP. Isikan pada Load > Force GlobalZ : -30, klik OK.o Klik Joint 12 dan klik Assign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUP. Isikan pada Load > Force GlobalZ : -15, klik OK.

Page 16: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

o Blok Frame 10, 11, 12 dan klik Assign > Frame Loads > Point, pilih Load Pattern name : BEBAN HIDUPIsikan pada Point Load > Distance > kolom kedua : 0,5Isikan pada Point Loads > Load kolom kedua : 25, klik OK.

Setelah Semua Input beban hidup telah selesai, Hasilnya akan menjadi seperti pada gambar dibawah ini :

Page 17: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Beban Gempao Klik Joint 2 dan klik Assign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN GEMPA. Isikan pada Load > Force GlobalX : 60, klik OK.o Klik Joint 3 dan klik Assign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN GEMPA. Isikan pada Load > Force GlobalX : 70, klik OK.o Klik Joint 4 dan klik Assign > JointLoads > Forces, pilih Load Pattern name : BEBAN GEMPA. Isikan pada Load > Force GlobalX : 50, klik OK.

Page 18: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Setelah Semua Input beban gempa telah selesai, Hasilnya akan menjadi seperti pada gambar dibawah ini :

1. Asumsi – asumsi dan analisa (analysis options)Dalam analisis struktur untuk mengetahui gaya – gaya betang maupun reaksi yang terjadi maupun dalam hal perencanaan akan terjadi proses trial and error untuk mencari solusi yang tepat yang dilakukan secara berulang – ulang. Proses ini dapat saja menyebabkan kerja processor menjadi berat. Pada beberapa kasus, perhitungan yang dilakukan oleh computer tidak perlu menghitung seluruh komponen, namun hanya beberapa bagian tertentu saja. Untuk mengeset agar perhitungan dilakukan sesuai dengan keperluan maka SAP 2000 menyediakan fasilitas pilihan – pilihan analisis.Dalam penyelesaian Portal 2D ini, analisis akan dibatasi hanya pada XZ Plane (DOF arah Sumbu Global X dan Z).

Dari Menu Utama, Klik Analyze > Set Analysis Option.

Page 19: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Klik pada Model Plane Frame > klik OK.

Dari Menu Utama, Klik Analyze > Run Analysis atau tekan tombol F5 pada keyboard atau klik ikon pada toolbar.

Klik Run Now pada new window SelectLoad Cases To Run.

Setelah Perintah Run Now pada new window SelectLoad Cases To Run, maka Program akan melakukan analisis dan hasilnya akan ditampilkan dalam

Page 20: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

bentuk deformasi Struktur seperti seperti telihat pada gambar dibawah ini :

1. Menampilkan gaya-gaya dalam Struktur1. Bidang Momen

Klik Display > Show Forces/Stress > Frames/Cables Pada new windowMember Forces Diagram For Frames, Case/Combo > Case Combo Namepilih BEBAN MATI. Pada Komponent pilih Moment 3-3,pada Options Pilih Show Values on Diagram > klik OK.

Untuk berpindah dari diagram Momen beban mati ke diagram momen Beban yang lain dapat dilakukan dengan mengklik ikon .

Salah satu Diagram Momen (akibat Beban Mati) akan terlihat seperti pada gambar dibawah ini :

Page 21: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

————TAHAPAN ANALISIS BERAKHIR SAMPAI DISINI————TAHAPAN DESAIN

1. Menentukan Peraturan sebagai dasar Acuan Desain Struktur Beton Bertulang dan parameter-parameter desain beton bertulang yang lain.

Dari main menu Klik Design > Concrete Frames Design > View/Revise Preferences.

Pada new window Concrete frame Design Preferences, Pilih Design Code : ACI 318-05/IBC2003, biarkan parameter yang lain pada nilai defaultnya kemudian klik OK.

1. Menentukan Kombinasi Pembebanan yang Akan Digunakan Untuk desain beton Bertulang. Dari main mnenu Klik Design > Concrete Frames Design > Select Design Combos. Pada new window Design Load Combination Selection :

Pilih KOMBINASI 1 > klik AddPilih KOMBINASI 2 > klik AddPilih KOMBINASI 3 > klik Add

Page 22: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Hilangkan tanda Centang pada Automatically Generate Code-Based Design Load Combinaation, klik OK.

1. Melakukan Perintah Desain BetonDari main mnenu Klik Design > Concrete Frames Design > Start Design/Check of Struktur.

Page 23: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Setelah perintah Start Design/Check of Struktur, akan muncul hasil desain tulangan Struktur. Agar hasilnya dapat terbaca dengan jelas, ubah satuan desain menjadi KN,mm,C. Hasilnya dalam gambar berikut :

2. Melihat Detail desain Beton BertulangUntuk dapat melihat detail visual hasil desin Beton bertulang oleh Program, dapat dilakukan dengan cara melakukan klik kanan tepat pada Frame yang diinginkan.Dibawah ini adalah hasil desain Beton Bertulang dari Frame 4

Page 24: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Melihat Ringkasan desain Frame 4 dapat dilakukan dengan cara mengklik pada Summary. Hasilnya akan terlihat seperti pada gambar dibawah ini :

3. Melihat Hasil dalam bentuk tabulasi Dari main menu, klik Display > Show Tables Pilih Jenis-jenis data yang input dan output yang ingin ditampilkan dalam tabulasi data.

Pada Select Load Paterns pilih beban Mati, Hidup, Gempa

Pada Select Load Cases pilih KOMBINASI 1, KOMBINASI 2 dan KOMBINASI 3 Klik OK. Pada new window Active degree of Freedom klik Done

Page 25: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

1. Membuat Laporan Hasil Analisis dan Desain dalam bentuk File Word Dari main menu klik File > Create Report.

Dalam kotak dialog Word Rich Text Report tentukan direktori tempat file akan disimpan, Isikan nama File dan klik Open maka Program akan melakukan tabulasi report data kedalam bentuk File Word.

Page 26: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

Beberapa Hasil report SAP 2000 V.14 dalam bentuk File Word

Page 27: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx
Page 28: ANALISA STRUKTUR FRAME 2D DENGAN SAP 2000 V.docx

SELESAI