conto sap 2000 rangka

Download Conto Sap 2000 Rangka

Post on 25-Jul-2015

89 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

conto sap 2000

TRANSCRIPT

BAB

3

MODEL STRUKTUR SLOPPED TRUSS

Setelah berlatih memodelkan struktur shell, berikut kita akan memodelkan struktur truss dan dilanjutkan dengan proses analisis dan desain struktur menggunakan SAP200 versi 10.

Gambar 3.1 Model Struktur

3.1 Memodelkan StrukturKita dapat memodelkan struktur menggunakan template Truss 2D atau grid only. Pada bab ini, kita akan mencoba menggunakan template 2D Trusses. Dengan template 2D Trusses, gambar akan langsung disediakan dengan profilnya. 1. Klik menu File > New Model atau klik tombol New Model 2. Ubah satuan menjadi . .

63

Gambar 3.2 Memilih template 2D Trusses

3. Klik template 2D trusses dialog 2D Trusses.

, sehingga muncul kotak

Slopped Truss

Gambar 3.3 Memilih type 2D Truss dan dimensinya

4. Pilih Slopped Truss pada bagian 2D Truss Type. 64

5. Pada bagian Slopped Truss Dimension, ketik 4 untuk Number of Division, 4 untuk Division Length, dan 3 untuk Height. 6. Klik tombol OK, maka SAP akan menampilkan model dalam 2 jendela (3D View/jendela 3D dan jendela 2D X-Z Plane @ Y=0). Dalam hal ini, hanya ada satu bidang X-Z karena kita bekerja secara 2D.

Gambar 3.4 Hasil penggambaran model

3.2 Menambahkan BebanBeban yang bekerja pada model struktur 2D Truss ini adalah beban titik sebesar 1 ton per titik.

3.2.1 Beban Titik1. Klik tombol Close ditutup. di sudut kanan-atas jendela 3D agar

2. Jaring tiga titik di bagian bawah.Jaring 3 titik bawah

Gambar 3.5 Menjaring 3 titik terbawah

65

3. Klik menu Assign > Joint Loads > Forces untuk menambahkan gaya luar melalui kotak dialog Joint Forces.

Gambar 3.6 Menu dan kotak dialog Joint Forces

4. Pastikan Units (satuan) Ton, m, C, dan ketik nilai -1 pada Force Global Z. 5. Klik tombol OK, maka beban akan ditampilkan pada gambar.

Gambar 3.7 Hasil aplikasi beban titik

3.2.2 Mengabaikan Berat Sendiri StrukturMisalnya kita menghendaki hasil dari gaya dalam akibat beban titik 1 ton di tiga titik yang sudah ditentukan tanpa pengaruh berat sendiri struktur, maka kita harus menghilangkan pengaruh berat sendiri yang ada. Hal ini karena SAP2000 secara otomatis akan menghitung berat sendiri model struktur sesuai dengan berat jenis bahan dan luas penampang x panjang elemen struktur. 1. Klik menu Define > Load Cases untuk menampilkan kotak dialog Define Loads. 66

Ganti dengan nol (0)

Gambar 3.8 Modify Load untuk merevisi beban tersorot

2. Perhatikan bahwa SAP2000 menampilkan beban mati (DEAD) dengan nilai default Self Weight =1. 3. Ketik nilai 0 (nol) pada bagian Self Weight Multiplier (pengali berat sendiri) dan klik tombol Modify Load.

Telah berganti nol (0)

Gambar 3.9 Mengganti SWM dari 1 menjadi 0

4. Perhatikan bahwa nilai SWM telah berubah menjadi 0 yang berarti berat sendiri diabaikan.

67

3.3 Analisis Struktur3.3.1 Proses AnalisisProses analisis adalah proses untuk mengetahui gaya dalam seperti momen, normal, geser, dan lain-lain, serta lendutan yang timbul.

1. Klik menu Analyze > Set Analysis Options untuk menampilkan kotak dialog Analysis Options.

Pilih Plane Frame XZ Plane

Gambar 3.10 Memilih analisis 2D-XZ Plane

2. Pilih dengan klik Plane Frame XZ Plane (2D pada bidang XZ) dan hilangkan tanda cek pada sehingga hanya UX dan UZ yang aktif. 3. Klik tombol OK untuk menutup kotak dialog Analysis Options.

68

4. Klik menu Analyze > Run Analysis atau klik tombol Run Analysis atau tekan tombol F5 untuk menampilkan kotak dialog Set Analysis to Run.

1. Pilih MODAL

2. Klik ini

Gambar 3.11 Menonaktifkan Modal

5. Klik MODAL agar tersorot, kemudian klik tombol Run/Do Not Run Case, sehingga Action Run diubah menjadi Do Not Run. 6. Klik tombol Run Now, untuk memulai proses analisis.

MODAL Nonaktif

Klik Run Now

Gambar 3.12 Tombol Run Now untuk memulai analisis

69

7. Tunggu sebentar, proses analisis sedang berlangsung. 8. Setelah proses analisis selesai dan muncul pesan Analysis Complete, periksa pesan yang muncul, apakah ada pesan kesalahan. 9. Jika sudah selesai diperiksa, klik tombol OK, maka SAP2000 akan menampilkan bentuk terdeformasi struktur.

Gambar 3.13 SAP Analysis Monitor

Gambar 3.14 Model terdeformasi akibat beban mati

3.3.2 Menampilkan Hasil AnalisisHasil analisis antara lain reaksi perletakan dan tegangan yang bekerja pada elemen model struktur. 70

A. Reaksi Perletakan

Gambar 3.15 Menu/tools untuk menampilkan reaksi joint

1. Klik menu Display > Show Forces/Stresses > Joints atau klik segitiga drop down kecil pada tombol Show Forces/ Stresses dan pilih Joints

Gambar 3.16 Memilih beban mati dan menampilkan tanda panah

2. Klik tombol OK untuk menampilkan reaksi perletakan.

Gambar 3.17 Hasil reaksi perletakan

3. Jika tanda cek/centang pada kotak Show as Arrows aktif, gaya reaksi akan ditampilkan dengan tanda panah reaksi.

71

Gambar 3.18 Reaksi perletakan dengan arahnya

B. Diagram TeganganDiagram tegangan diperlukan untuk mengetahui tegangan setelah proses analisis. Untuk menampilkan diagram tegangan, kuti langkah berikut.

Gambar 3.19 Menampilkan tegangan pada frame

1. Klik menu Display Show Forces/Stresses > Frame/Cables atau klik segitiga drop down di kanan tombol Show Forces/ Stresses dan klik Frame/Cables untuk menampilkan kotak dialog Member Forces Diagram for Frames. 2. Klik Axial Force untuk menampilkan gaya aksial. 3. Pilih Auto pada bagian Scaling agar SAP2000 menggunakan skala otomatis. 4. Perhatikan bagian Options. Beri tanda cek pada Fill Diagram agar diagram yang ditampilkan memiliki bentuk isian (merah/ kuning). 5. Klik tombol OK untuk menampilkan diagram.

72

Axial Force

Cek Fill Diagram

Gambar 3.20 Memilih gaya aksial di kotak dialog

6. Perhatikan diagram yang ditampilkan. Merah adalah gaya tekan dan kuning adalah gaya tarik.

Gambar 3.21 Diagram aksial tekan/tarik

7. Hilangkan tanda cek pada Fill Diagram dan beri tanda cek pada kotak Show Values on Diagram (ulangi langkah 2-5 sebelumnya).

Gambar 3.22 Mengaktifkan Opsi Show Values on Diagram

8. Klik tombol OK untuk menampilkan diagram beserta nilainya.

73

Gambar 3.23 Diagram gaya aksial beserta nilainya

9. Untuk menampilkan gaya geser, pilih Shear 2-2 pada bagian Component.geser

Gambar 3.24 Gaya geser/Shear 2-2 beserta nilainya

10. Untuk menampilkan gaya momen, pilih Moment 3-3 pada bagian Component (perhatikan momen yang ada adalah momen tumpuan).momen

Gambar 3.25 Gaya Moment 3-3

3.3.3 Momen Release1. Klik tombol Show Undeformed Shape bentuk semula. 2. Klik tombol Lock/Unlock proses analisis dibuka. untuk menampilkan

agar file yang terkunci setelah

74

Gambar 3.26 Kotak konfirmasi UnLock

3. Jawab dengan klik OK pada konfirmasi yang muncul.

Gambar 3.27 Memilih elemen diagonal

4. Klik tombol Select Using Intersecting Line batang diagonal sehingga muncul pesan kiri bawah.

dan pilih di sudut

5. Klik menu Assign > Frame/Cable/Tendon > Release/Partial Fixity untuk menampilkan kotak dialog Assign Frame Releases.

75

Gambar 3.28 Moment frame release major 3-3

6. Beri tanda cek pada Moment 33 (Major) sehingga di-release pada Start/awal dan End/akhir elemen.

Gambar 3.29 Hasil moment release

7. Klik tombol Run Analysis nya.

dan tampilkan bidang momen-

Gambar 3.30 Momen pada elemen diagonal nol setelah di-release

8. Perhatikan hasilnya, momen pada batang diagonal sekarang hilang (karena sudah di-release). 76

9. Klik tombol Lock/Unlock

agar file yang terkunci setelah .

proses analisis dibuka dan klik tombol Select All 10. Klik tombol All untuk memilih semua objek.

11. Klik menu Assign > Frame/Cable/Tendon > Release/Partial Fixity untuk menampilkan kotak dialog Assign Frame Releases dan beri tanda cek pada Moment 33 (Major) sehingga semua batang di-release pada Start/awal dan End/akhir.

Gambar 3.31 Semua element terilis

12. Klik tombol OK dan klik tombol Run Analysis hatikan perubahan bentuknya.

dan per-

Gambar 3.32 Deformasi dengan putaran hanya pada joint

13. Ubah satuan panjang menjadi mm.

Ubah satuan panjang menjadi mm

Gambar 3.33 Mengganti satuan panjang dengan mm

77

14. Bawa pointer ke salah satu titik joint sehingga menampilkan nilai displacement. 15. Klik kanan untuk menampilkan nilai displacement dalam diagram.

Gambar 3.34 Nilai lendutan pada joint

16. Tampilkan bidang momennya. Ternyata nilai momennya tidak ada karena sudah di-release semua.

Gambar 3.35 Bidang momen nol, untuk semua elemen

17. Tampilkan gaya axial-nya.

Gambar 3.36 Diagram tekan/tarik

78

Gambar 3.37 Diagram tekan/tarik dan nilainya

18. Bawa pointer ke salah satu batang (misalnya batang atas yang tengah) dan klik kanan untuk menampilkan detil dari gaya dalam yang timbul.

Gambar 3.38 Detil gaya aksial

3.4 Desain StrukturDesain struktur dalam model truss ini sebetulnya dimaksudkan untuk mencari penampang profil dari rangka baja yang paling pas. Pengertian pas di sini berarti masih dalam batasan aman, tetapi tidak berlebihan. Dengan beban yang sama, luasan pe-

79

nampang akan ditentukan oleh mutu baja dan jenis penampang yang ingin kita gunakan atau yang tersedia.

Section terpakai

Gambar 3.39 Type truss dan Section Properties

Jika Anda perhatikan, pada waktu pertama kali menentukan model struktur, SAP2000 telah menyediakan penampang