langkah kerja sap2000

1Tugas Besar Rekayasa Beton

PEMODELAN, PEMBEBANAN DAN ANALISIS STRUKTUR DENGAN SAP 2000

1. PEMODELAN (MODELLING)

a. GRID

Struktur yang direncanakan pada Tugas Besar Rekayasa Beton ini adalah gedung

bertingkat dua seperti yang dimunculkan pada Gambar 1.

Gambar 1 Struktur gedung (tampak depan)

Gambar 2 Struktur gedung (tampak atas)

Penentuan panjang dan jumlah grid yang akan digunakan pada SAP 2000

disesuaikan dengan struktur yang akan direncanakan. Pada awal pemodelan,

Fiona Diserty Sebayang (15007117)


digunakan template Grid Only dan kemudian satuannya diubah menjadi KN, m, C

karena gaya-gaya yang akan dimasukkan dalam satuan KN.

Gambar 3 Tampilan awal pemodelan (new model)

Setelah itu, akan muncul tampilan seperti Gambar 4



Gambar 4 Tampilan untuk mengubah jumlah Grid

Jumlah Grid untuk X direction berjumlah 9 yaitu, 3 untuk grid balok utama dan 6

untuk grid balok anak. Jumlah Grid untuk Y direction adalah 4, sedangkan Grid

untuk Z direction berjumlah 3 yaitu, 1 untuk grid lantai dasar, 1 untuk grid lantai

kedua, dan 1 untuk grid lantai atap.

Untuk mengubah besar panjangnya grid, maka dapat diubah dengan cara :

Klik kanan- Klik Edit Grid Data (akan keluar tampilan seperti Gambar 5) – Klik

Modify/Show System (akan keluar tampilan seperti gambar 6).

Panjang Grid diubah sesuai dengan desain struktur yang direncanakan, pada

pemodelan SAP ini digunakan Display Grid as spacing untuk mempermudah

pengerjaan.



Gambar 5 Tampilan Edit Grid Data

Gambar 6 Tampilan Edit Grid Data



b. FRAME

Menggambar frame dengan cara klik pada toolbar draw frame,

Gambar 7 Toolbar draw frame

kemudian gambar frame pada grid yang telah kita buat sebelumnya. Frame yang

digambar diletakkan di Lantai 2 (pada Z = 3.5 m), karena beban lantai 1

diasumsikan ditanggung oleh tanah seluruhnya. Frame yang digambar di Lantai 2

akan terlihat sebagai berikut:



Gambar 8 Tampilan lantai 2 setelah diberikan frame

Setelah itu pilih plane X-Z untuk menggambarkan frame yang mewakili kolom.



Gambar 9 Tampilan plane X-Z setelah diberikan frame

c. AREA

Setelah menggambar Frame, dilanjutkan dengan menggambar area untuk pelat

yang akan diassign. Untuk area digunakan quick draw area element yang terletak

pada toolbar.

Gambar 10 Toolbar quick draw area



Klik quick draw area, lalu klik pada masing-masing area rencana. Setelah area

tergambar, dilanjutkan dengan divide area. Klik edit, edit area, divide area. Area

yang telah digambar dan didivide akan tampak sebagai berikut:

Gambar 11 Tampilan setelah lantai dua diberikan area

Setelah pelat didivide, kemudian klik Ctrl+A pada bidang gambar, dan pilih menu

assign – joint – constraint sehingga tampil seperti gambar 12.



Gambar 12 Tampilan Assign Constraint

Kemudian pilih Add New Constraint dan pilih Constraint Type : Diaphragm, dan

akan muncul tampilan seperti gambar 13.

Gambar 13 Tampilan Diaphragm Constraint



Langkah ini dilakukan untuk mengassign pelat menjadi diafragma agar balok dan

pelat bergerak bersama karena pada pelaksanaannya di lapangan, balol dan pelat

dicor secara monolit.

d. REPLICATE

Setelah frame dan area pada lantai 2 dipastikan selesai digambar semua, replicate

½ bagian Lantai 2 ke atas (karena pada pada restoran lantai 2 tidak menggunakan

atap). Replicate yang digunakan adalah jenis linear dengan jumlah increment =1

dan dz = 4 (karena akan dicopy ke atas dengan jarak 4 m)

Menu Replicate akan tampak sebagai berikut:

Gambar 14 Tampilan Replicate untuk plane X-Y

Kemudian pilih plane X-Z , replicate yang digunakan adalah jenis linier dengan

jumlah increment = 3 dan dy = 5.75. Hal ini dilakukan karena frame akan

direplicate sebanyak 3 kali dengan jarak y = 5.75 m, dan tampilan yang akan

keluar seperti gambar



Gambar 15 Tampilan Replicate untuk plane X-Z

e. JOINT

Pada lantai dasar terdapat joint, untuk mengaassign joint klik titik-titik pada

bidang gambar yang merupakan pertemuan kolom dan balok induk (Gambar )



Gambar 16 Joint pada lantai dasar

Kemudian pilih assign – joint – restraint, dan akan muncul tampilan seperti

gambar



Gambar 17 Tampilan pilihan joint restraint

2. DEFINING

a. MATERIAL

Pada langkah defining ini akan didefinisikan material-material yang akan

digunakan pada struktur yang direncanakan. Untuk melakukan defining :

Klik Define- Materials – Add New Material

Material yang digunakan pada struktur rencana adalah :

i. Beton (Concrete)

Tampilan define material untuk beton dapat dilihat pada Gambar 18.

Nilai-nilai yang dimasukkan berdasarkan nilai yang telah ditetapkan pada

soal.



Gambar 18 Tampilan Add New Material untuk beton

ii. Tulangan (Rebar)

Tampilan define material untuk tulangan dapat dilihat pada Gambar 19.

Nilai-nilai yang dimasukkan berdasarkan nilai yang ditetapkan pada soal.



Gambar 19 Tampilan Add New Material untuk tulangan

b. SECTION PROPERTIES

Setelah define material, berikutnya adalah define section properties (jenis

properties yang digunakan pada struktur, misal: balok dan kolom).

Mendefinisikan section properties dilakukan dengan klik menu define, section

properties, frame section dan add new properties.



i. Balok Induk

Pada design balok induk akan digunakan dimensi balok induk arah X

(dimensi balok terbesar), sehingga semua dimensi balok induk saya

asumsikan sama seperti balok induk arah X pada perhitungan prelim

balok. Menu-menu dalam define balok induk ditampilkan sebagai berikut:

Gambar 20 Tampilan Add New Properties

Kemudian klik Set Modifiers



Gambar 21 Tampilan Set Modifiers

Kemudian klik Concrete Reinforcement, pilih Design Type Beam.

Asumsikan selimut beton (concrete cover) adalah 60 mm.

Gambar 22 Tampilan Concrete Reinforcement

ii. Balok Anak

Pada define balok anak digunakan dimensi sesuai dengan prelim balok

anak (dimensi ¾ dari balok induk). Menu-menu dalam define balok anak

ditampilkan sebagai berikut:



Gambar 23 Tampilan Add New Properties

Kemudian klik Set Modifiers

Gambar 24 Tampilan Set Modifiers

Kemudian klik Concrete Reinforcement, pilih Design Type Beam.

Asumsikan selimut beton (concrete cover) adalah 60 mm.



Gambar 25 Tampilan Concrete Reinforcement

iii. Kolom

Kolom yang digunakan dibedakan menjadi kolom lantai 1 dan kolom

lantai 2, perbedaan terletak pada dimensinya sesuai dengan perhitungan

prelim kolom.

Untuk kolom dilakukan juga sama seperti balok, dengan pengubahan nilai

moment inertia pada Set Modifiers.



Kolom lantai 1

Gambar 26 Tampilan section properties untuk kolom lantai 1

Kolom lantai 2

Gambar 27 Tampilan section properties untuk kolom lantai 2



Sedangkan perbedaan define balok dan kolom terletak pada menu

concrete reinforcement berikut:

Gambar 28 Tampilan Concrete Reinforcement untuk kolom



c. AREA SECTION

Define area section digunakan untuk pelat, dipilih material name : beton, jenis

rebar: tulangan, thickness = 120 mm (sesuai dengan prelim pelat). Define area

section terlihat pada gambar berikut:

Gambar 29 Tampilan define are section

d. LOAD PATTERN

Untuk define load, klik define, load pattern dan masukkan jenis-jenis load , type

load self weight multiplier dan auto lateral load. Type load bergantung dari jenis

beban yang didefine



Asumsi: Self wight multiplier untuk beban jenis quake, live dan load = 0, karena

nilai beban akan kita assign sendiri. Untuk auto lateral load jenis beban quake,

digunakan None. Untuk MEPdanPLAFON dan SPESIdanKERAMIK dipisahkan

untuk memudahkan ketika penambahan beban pada lantai 2 dan lantai atap.

Gambar 30 Tampilan Load Pattern

e. LOAD CASE

Pada load case ditambahkan ACASE1 dan ACASE2. Pada ACASE1, terdapat

kombinasi gempax (scale factor 1) dan gempay (scale factor 0.3), sedangkan pada

ACASE2, terdapat kombinasi gempax (scale factor 0.3) dan gempay (scale factor

1).



Gambar 31 Tampilan Load Case untuk ACASE1

Gambar 32 Tampilan Load Case untuk ACASE2

Sehingga Load Case dapat dilihat pada Gambar 33



Gambar 33 Tampilan Load Cases

f. LOAD COMBINATION

Load combination diperlukan untuk melihat hasil analisis terhadap kombinasi-

kombinasi beban yang telah kita define pada load pattern. Sesuai dengan soal

yang telah disesuaikan dengan SNI, load combination yang digunakan adalah

sebagai berikut:

COMB 1 : 1.4 DL

COMB 2 : 1.2 DL + 1.6 LL

COMB 3 : 1.2 DL + 1.6 LL + 0.5 R

COMB 4 : 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 gempa1

COMB 5 : 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 gempa2

COMB 6 : 0.9 DL + 1.0 gempa1

COMB 7 : 0.9 DL + 1.0 gempa2

COMB 8 : kombinasi dari semua combinasi yang ada (gabungan)

Define combination yang telah dimasukkan terlihat sebagai berikut:



Gambar 34 Tampilan Load Combinations

Contoh define load combination (misalnya untuk COMB 5) terlihat pada Gambar

35.



Gambar 35 Tampilan define Load Combination (COMB 5)

3. ASSIGNING

a. BALOK DAN KOLOM

Untuk balok dan kolom, proses assigning dilakukan dengan klik frame yang akan

di-assign, pilih menu assign, frame dan frame section. Maka akan muncul menu

berikut:



Gambar 36 Tampilan Frame Properties

Gambar 37 Tampilan frame yang telah diassign (plane X-Y)



Gambar 38 Tampilan frame yang telah diassign (plane X-Z)

b. PELAT

Sedikit berbeda dengan assign balok dan kolom, assign pelat dilakukan dengan

klik area yang akan di assign, pilih menu assign, area section, akan tampil menu

sebagai berikut:

Gambar 39 Tampilan assign area sections



Gambar 40 Tampilan area yang telah diassignc. PEMBEBANAN

Live Load (LL)Pada struktur, Live load diassign pada lantai 2 dan atap (Asumsi: beban pada

lantai 1 ditanggung tanah seluruhnya). Pada Lantai 2 untuk sisi restoran diassign

LL=250 kg/m2, sedangkan untuk sisi auditorium LL=400 kg/m2. Pada atap,

diassign LL= 250 kg/m2

Rain Load (R)

Rain Load diassign sebesar 20 kg/m2, terletak di atap dan restoran (restoran tidak

beratap)



Gambar 41 Tampilan Area Uniform Loads untuk rain

Mep dan Plafon

Pada struktur terdapat beban tambahan yaitu dari MEP dan PLAFON yang

terdapat pada lantai 2 dan atap, oleh karena itu perlu assign beban tambahan. Klik

area yang merupakan pelat dari lantai 2 dan atap, kemudian assign – area loads –

uniform (shells) dan akan keluar tampilan seperti gambar 42

Gambar 42 Tampilan area uniform loadsSPESI dan KERAMIK

Untuk bagian spesi dan keramik hanya terdapat pada lantai 2 saja, sehingga pelat

yang dipilih hanya pelat pada lantai 2. Langkah selanjutnya sama dengan MEP

dan PLAFON, kemudian akan muncul tampilan seperti gambar 43



Gambar 43 Tampilan area uniform loadsBeban Gempa (quake)

Beban gempa terdiri dari gempa x dan gempa y, dengan nilai yang berbeda

(sesuai dengan perhitungan static ekuivalen). Assign beban gempa dilakukan pada

struktur terluar, terlihat sebagai berikut:

Gambar 44 Tampilan joint forces untuk gempa x pada lantai 2



Gambar 45 Tampilan joint forces untuk gempa y pada lantai 2

Gambar 45 Tampilan joint forces untuk gempa x pada lantai atap



Gambar 46 Tampilan joint forces untuk gempa y pada lantai atap

Setelah beban gempa diassign maka akan terlihat tampilan seperti gambar 47

Gambar 47 Tampilan struktur yang menerima beban gempa x dan y



Gambar 48 Tampilan struktur yang menerima beban gempa (plane X-Z)


langkah kerja sap2000

Documents