modul i pengenalan sap2000

Disusun oleh :

Ir. Thamrin NasutionStaf Pengajar KOPERTIS WIL-I dpk. ITM

Departemen Teknik Sipil [email protected]

FTSP. ITM thamrinnst.wordpress.com

Modul SAP2000 Ver.7.42

Praktikum Komputer

SAP2000 Sesi PertamaKonsep Dasar SAP2000

Praktikum Gelagar SederhanaRagam Pembebanan

Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir.Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011

1

SUMBU-SUMBU PADA SAP2000

Terdapat dua sumbu pada SAP2000, yaitu Sistem koordinat global (sumbu X, Y danZ), dan sistem koordinat lokal (sumbu 1, 2, dan 3), bentuk ruang (3 dimensi), mengikutihukum jari tangan kanan.

Sumbu global merupakan sumbu tata ruang struktur, sedangkan sumbu lokalmerupakan sumbu frame (batang) seperti gambar berikut.

Sumbu Global X, Y, Z

Sumbu Lokal 1, 2, 3

X

Z

Y

2

3

1

2

Penampang balok

3

1

1

3 2

1

23

Penampang kolom


2

BENTUK PENAMPANG DENGAN SUMBU LOKAL


3

RESTRAINTS

Restraints, adalah sifat-sifat dari titik buhul (joint). Setiap titik buhul (joint)mempunyai 6 (enam) komponen perpindahan, 3 (tiga) pergeseran global X, Y dan Z, dan 3(tiga) perputaran global RX, RY dan RZ. Arahnya berhubungan dengan 6 (enam) komponenperpindahan yang dikenal sebagai derajat kebebasan (degree of freedom = DOF) dari titikbuhul.

R=ux,uy,uz,rx,ry,rz

Dimana,R = Restraints

ux = Kode restraint (pengekangan) untuk pergeseran pada arah sumbu globalX. Nilai = 1 menyatakan tidak dapat/bisa ; nilai = 0 menyatakan dapat/ bisa.

uy = Kode restraint (pengekangan) untuk pergeseran pada arah sumbu global Y.Nilai = 1 menyatakan tidak dapat/bisa ; nilai = 0 menyatakan dapat/bisa.

uz = Kode restraint (pengekangan) untuk pergeseran pada arah sumbu global Z.Nilai = 1 menyatakan tidak dapat/bisa ; nilai = 0 menyatakan dapat/bisa.

rx = Kode restraint (pengekangan) untuk perputaran pada sumbu global X.Nilai = 1 menyatakan tidak dapat/bisa ; nilai = 0 menyatakan dapat/bisa.

ry = Kode restraint (pengekangan) untuk perputaran pada sumbu global Y.Nilai = 1 menyatakan tidak dapat/bisa ; nilai = 0 menyatakan dapat/bisa.

rz = Kode restraint (pengekangan) untuk perputaran pada sumbu global Z.Nilai = 1 menyatakan tidak dapat/bisa ; nilai = 0 menyatakan dapat/bisa.

Restraints sumbu lokal dengan fitur pilihan cepat SAP2000.


4

C O N T O H :


5

MENU PADA SAP2000 V.7.42

MENU FILE

1). New Model

Model dalam bentukgaris-garis gambar,2 dimensi atau3 dimensi

Model dalam bentuktertentu yang telahjadi, seperti gelagar,portal, rangka dll.

Membuka file kerjayang telah ada.

Memasukkan file-file SAP90, DXFdll untuk dibuka.

Cartesian = sistem koordinat kartesian (ruang)Cylindrical = sistem koordinat silinder.

Number of Grid Spaces = jumlah medan bentangpada sumbu X, Y dan Z.

Grid Spacing = jarak/panjang medan pada sumbuX, Y dan Z.

Koordinat Cartesian


6

Menu ini berguna apabila bentuk struktur digambar sendiri.

1). New Model From Template

Koordinat Cylinder

Menu ini memberikanfasilitas bentuk strukturtertentu yang telah jadi,sehingga tinggalmenetapkan jumlah grid(medan), jarak/spasimedan, tinggi dan lain-lain.


7

MENU PADA SAP2000 V.7.42.

MENU DEFINE

1). Material.Menu penetapan jenis material, menambah material baru, memodifikasi atau

menghapus.

12

3

4


8

Menu tempat menetapkan, mengisi, merobah material properti.

2). Frame Sections.

Fasilitas ini berguna untuk menetapkan bentuk dan ukuran penampang, atau mengimporpenampang misal dari tabel tertentu seperti AISC, memodifikasi penampang dan lain-lain.

3). Static Load Cases.Adalah menu untuk menetapkan jenis-jenis pembebanan, seperti beban mati, beban

hidup, beban angin atau gempa dengan faktor pengali (multiplier).


9

4). Load Combination.Menu Load Combination, memberikan kemudahan untuk mengkombinasikan gaya-

gaya yang bekerja yang telah ditetapkan lebih awal, seperti Beban Mati + Beban Hidup danseterusnya.


10


MENU DRAW

EDIT GRID.Sangat berguna untukmenggambar strukturyang diinginkan, ataumelakukan perobahan-perobahan pada bentukstruktur yang telah adadengan memakai garis-garis bantu.


11


MENU ASSIGN

1). J o i n t.Menu Joint Restraint untuk menetapkan derajat kebebasan titik-titik buhul dan

perletakan.

1

2

34


12

2). F r a m e.

a). Menu Assign Frame Sections untuk menetapkan penampang yang digunakan.

ab


13

b). Menu Assign Frame Releases untuk menetapkan kebebasan batang terhadapgaya-gaya dalam, seperti pada struktur rangkatidak terdapat momen dan gaya lintang.

3). Joint Static Load.Menu untuk menetapkan beban titik buhul.


14

4). Frame Static Load.Menu untuk menetapkan beban pada balok atau kolom dengan beban-beban

gravitasi, beban titik dan beban terbagi rata, beban trapesium, temperatur dan prestress.Semua beban bekerja pada frame.


15


MENU ANALYZE

1). Menu Analyze untuk menetapkan jenis struktur, apakah struktur berupa portal kaku, ataustruktur rangka, sebelum analisis dilaksanakan program SAP2000.

2). R u n, adalah eksekusi program SAP 2000.

12


16


MENU DISPLAY

1). Menu Show Loads, untuk melihat gaya-gaya luar yang bekerja, yang telah ditetapkanlebih awal pada layar monitor.2). Menu Show Deformed Shape, untuk melihat pelenturan akibat aksi pembebanan, padalayar monitor.3). Menu Show Element Forces/Stresses untuk melihat reaksi perletakan, dan gaya-gayadalam seperti momen, gaya lintang, gaya normal dan lain-lain.

PRAKTIKUM

1). PRAKTIKUM I

1

2

3

5 meter

2,5 m

P = 1 ton

25 cm

40 cmBalok betonBerat jenis = 2400 kg/m

3

ABC


17

HASILAkibat berat sendiri,

q = 0,40 x 0,25 x 2400 = 240 kg/m’ = 0,240 t/m’Ra,Rb = ½ q L = 0,5 x 240 x 5 = 600 kg.MC = 1/8 q L2 = 1/8 x 240 x 52 = 750 kg.m’ = 75000 kg.cm

Akibat beban terpusat PRa,Rb = ½ P = ½ x 1000 = 500 kg.MC = 500 x 2,5 = 1250 kg.m’ = 125000 kg.cm.

JumlahDA = 600 + 500 = 1100 kg.MC = 75000 + 125000 = 200000 kg.cm.

Langkah-langkah :1. Buatlah sebuah folder tempat data SAP2000.2. Tentukan satuan berat, panjang pada sudut kanan

bawah layar monitor.3. Menu File, New Model Template, pilih Gelagar.4. Tentukan jumlah bentang (number of spans) = 1, panjang bentang (span length) = 5 m5. Menu Define → Materials, pilih Other → Modify/Show Material → Analysis Property

Data, tetapkan Massa persatuan volume = 0, Berat persatuan volume =0, OK, OK.6. Menu Define → Frame Section → Modify/Show Section → Material FSEC1, pilih

OTHER.7. Menu Define → Static Load Cases → Add New Load P dan Q, OK. 8. Menu Define → Load Combination → Add New Combo

Load Cobination Name = PQAdd = P Load CaseAdd = Q Load Case, OK

9. Tekan tombol kiri mouse pada bentang.10. Menu Assign → Frame Static Load → Point and Uniform

Load Case Name pilih PDistance pilih = 0,5 (artinya ½ bentang), Load pilih = 1 (artinya 1 ton), OK

11. Menu Assign → Frame Static Load → Point and Uniform Load Case Name pilih QDistance pilih = 0,5 (artinya ½ bentang), Load = 0Uniform Load = 0,24, OK.

12. Menu Analyze → RUN 13. Buat direktori praktikum tempat data-data analisis14. Buat nama File15. Program melakukan eksekusi.16. Membaca hasil melalui layar monitor.17. Cetak data dan hasil.


18

MEMBACA FILE HASIL

SAP2000 v7.42 File: PRAKTIKUM I Kgf-cm Units PAGE 14/13/11 21:36:07

KOPERTIS - ITM

L O A D C O M B I N A T I O N M U L T I P L I E R S

COMBO TYPE CASE FACTOR TYPE TITLE

PQ ADD COMB1P 1.0000 STATIC(DEAD)Q 1.0000 STATIC(DEAD)


KOPERTIS - ITM

J O I N T D I S P L A C E M E N T S

JOINT LOAD U1 U2 U3 R1 R2 R3

1 LOAD1 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00001 P 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.975E-04 0.00001 Q 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.580E-04 0.00001 PQ 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 3.556E-04 0.0000

2 LOAD1 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00002 P 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 -1.975E-04 0.00002 Q 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 -1.580E-04 0.00002 PQ 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 -3.556E-04 0.0000


KOPERTIS - ITM

J O I N T R E A C T I O N S

JOINT LOAD F1 F2 F3 M1 M2 M3

1 LOAD1 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00001 P 0.0000 0.0000 500.0000 0.0000 0.0000 0.00001 Q 0.0000 0.0000 600.0000 0.0000 0.0000 0.00001 PQ 0.0000 0.0000 1100.0000 0.0000 0.0000 0.0000

2 LOAD1 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00002 P 0.0000 0.0000 500.0000 0.0000 0.0000 0.00002 Q 0.0000 0.0000 600.0000 0.0000 0.0000 0.00002 PQ 0.0000 0.0000 1100.0000 0.0000 0.0000 0.0000


19


KOPERTIS - ITMF R A M E E L E M E N T F O R C E S

FRAME LOAD LOC P V2 V3 T M2 M3

1 LOAD10.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00125.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00250.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00375.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00500.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

1 P0.00 0.00 -500.00 0.00 0.00 0.00 0.00125.00 0.00 -500.00 0.00 0.00 0.00 62500.00250.00 0.00 -500.00 0.00 0.00 0.00 125000.00375.00 0.00 500.00 0.00 0.00 0.00 62500.00500.00 0.00 500.00 0.00 0.00 0.00 0.00

1 Q0.00 0.00 -600.00 0.00 0.00 0.00 0.00125.00 0.00 -300.00 0.00 0.00 0.00 56250.00250.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 75000.00375.00 0.00 300.00 0.00 0.00 0.00 56250.00500.00 0.00 600.00 0.00 0.00 0.00 0.00

1 PQ0.00 0.00 -1100.00 0.00 0.00 0.00 0.00125.00 0.00 -800.00 0.00 0.00 0.00 118750.00250.00 0.00 -500.00 0.00 0.00 0.00 200000.00375.00 0.00 800.00 0.00 0.00 0.00 118750.00500.00 0.00 1100.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Catatan :LOC = lokasiP = gaya normalV2 = gaya lintang searah sumbu lokal 2V3 = gaya lintang searah sumbu lokal 3T = gaya torsiM2 = momen lentur dengan pusat rotasi sumbu lokal 2M3 = momen lentur dengan pusat rotasi sumbu lokal 3

2

3


20

2). PRAKTIKUM II

HASILAkibat q,

Ra = 0,5000 ton. Mc = 0,35 t.m’Rb = 0,5000 ton Md = 0,60 t.m’

Mb = 0

Akibat P1,Ra = 0,6375 ton. Mc = 0,4781 t.m’Rb = 0,1125 ton Md = 0,3938 t.m’

Mb = 0

Akibat P2,Ra = 1,0500 ton. Mc = 0,79 t.m’Rb = 0,4500 ton Md = 1,57 t.m’

Mb = 0

Akibat P3,Ra = -0,2000 ton. Mc = -0,15 t.m’Rb = 1,2000 ton Md = -0,30 t.m’

Mb = -1,00 t.m’

Jumlah akibat q+P1+P2+P3,Ra = 1,99 ton. Mc = 1,22 t.m’Rb = 2,26 ton Md = 1,95 t.m’

Mb = -1,0 t.m’

5 meter

A BC

1 m

P3 = 1 ton

P1 = 0,75 ton P2 = 1,5 ton

0,75 m 0,75 m

D E

q = 0,25 t/m’

1 m 1 m3 m


21

Coba dibuat seperti ini,

L = 5 meter

ABC

0,25 t/m’0,40 t/m’

L = 5 meter

ABC

0,25 t/m’1/4 L 1/4 L

1/2 L 1/2 L

L = 5 meter

A B

0,40 t/m’

L = 5 meter

ABC

0,35 t/m’

0,25 t/m’

D

D

1/3 L 1/3 L

modul i pengenalan sap2000

Documents