Staad Pro adalah program untuk menghitung struktur 3 dimensi dan mendesain material yang beragam

Staad Pro adalah program untuk menghitung struktur 3 dimensi dan mendesain material yang beragam. Dalam analisa struktur yang dilakuka STAAD pertama kali adalah menyiapkan matriks kekakuan berdasarkan informasi geometri, material dan properti.. Matriks ini akan digunakan untuk mendapatkan respons dari struktur berupa gaya ujung batang, reaksi tumpuan, deformasi dan rotasi.Langkah memulai staad Pro sebagai berikut:

Klik disini kita harus mementukan jenis struktur yang akan kita inginkan. Space untuk struktur 3 Dimensi dengan gaya bekerja di semua bidang, Plane untuk struktur dengan gaya sebidang dengan struktur, Floor untuk struktur dengan gaya tegak lurus bidang struktur, Truss untuk struktur rangka batang dimana gaya yang bekerja hanya tarik atau tekan.

Kita juga diminta untuk memasukkan nama File serta lokasi tempat penyimpanan file.Di tahap ini juga kita diminta untuk menentukan satuan panjang dan satuan yang akan kita gunakan.Setelah selesai klik next.

Disini kita ditanyakan dimana kita akan memulai mendisain.

Klik pada tahap ini kita diminta mengisi kelengkapan data dokumen yang kita ingin buat sebagai berikut pekerjaan, klien, insinyur, pemeriksa, dll Klik Tahap ini kita diminta untuk membuat model struktur yang akan kita desain seperti balok, plat, surface, benda pejal, dll. Klik untuk langkah selanjutnya kita diminta untuk menentukan material yang digunakan klik untuk mengisi datanya. Kemudian klik untuk menentukan bentuknya. Selanjutnya klik untuk menentukan pembebanan. Klik untuk menentukan jenis perletakan. Klik untuk menentukan kondisi khusus pada struktur. Klik untuk menghitung struktur . Klik untuk mendesain sesuai material yang digunakan seperti baja, beton, kayu, alumunium.Disain Beton:

CLB = jarak bersih tulangan terluar bawah

CLS = jarak bersih tulangan terluar sisi

CLT = jarak bersih tulangan terluar atas

Depth =

Eface =

Fc = kekuatan tekan beton

FyMain = Kuat leleh tulamgan utamaFySec = Kuat leleh tulangan sekunder

MaxMain = besar maximum tulangan utama

MinMain = besar minimum tulangan utama

MinSec = besar minimum tulangan sekunder

Mmag = faktor pembesaran kolom

Nsection = pembagian interval pada balok untuk mendesain balok.REINF = pilihan untuk desain kolom mengunakan spiral atau sengkang kotak biasa.RHOMN = persen tulangan minimum untuk desain kolom.

SFACE=

TRACK = untuk pelaporan

WIDTH =

Disain Baja:

AXIS =

Beam = jarak balok yang didesain

Bmax = CAN =

Cb =

CDIA =

CHOLE =

CMY =CMZ =

COMPOSITE =

CONDIA = diameter shear konektor

DINC =

CONHEIGHT = tinggi shear konektor setelah di las

Cycles =

DFF = maksimum lendutan lokal yang diperbolehkan

DJ1 =

DJ2 =

DLR2=

DLRatio =

DMAX =

DMIN =

EFFWIDTH =ELECTRODE =

FBINC =

FLX =

FPC = kekuatan tekan beton usia 28 hari

FSS =

FTBINC =

FTINC =

FU = kekuatan tarik baja

FYLD = kekuatan leleh baja

HECC =

KX = Effective length factor for flexural torsional buckling

KY = K value in local Y axis, usually minor axis.KZ = K value in local Z axis, usually major axis.

LX = length for flexural torsional bucklingLY = Length in local Y axis slenderness value KL/r

LZ = Length in local Z axis for slendernedd value KL/r

Main = pilihan menghitung kelangsingan atau tidak

NSF = Net section factor for tension members.

OVR = Factor by which all allowable stresses/capacities should be multiplied

PLTHICK = Thickness of cover plate welded to bottom flange of compisite beam

PLTWIDTH = Width of cover plate welded to bottom flange of composite beam

PROFILE =

RATIO = Permissible ratio of actual to allowable stress

RDIM =

RHOLE =

RIBHeight = Height of Rib of form steel deck

RIBWidth = Width of rib of form steel deck

SHE = Shear stress calculation option

Shoring = Temporary shoring during construction.SlabThick = tebal slab

SSY = Desain untuk goyangan ke lokal sumbu Y

SSZ = Desain untuk goyangan ke lokal sumbu Z

STIFF = spacing of stiffeners for plate girder designTAPER = Design for Tapered memberTMAIN = Allowable L/R in tension

Torsion = Desain untuk torsi

TRACK = laporan desain

UNB = Unsupported length of bottom flange foe calc. bending capacity.

UNT = Unsupported length of top flange foe calc. bending capacity.

WELD =

WMAX= tebal maksimum las

Disain Alumunium ALCLAD =

ALLOY =

Beam = pengecekan pada batang

DMAX =

DMIN =

KT =

KY =

KZ=

LT =

LY =

LZ =

Product =

Ratio =

SSY =

SSZ =

STIFF =

Structure =

Track =

UNL =

WELD =

Disain Kayu

Beam=

CB =

CC =

CCR =

CDT =

CFB =CFC =

CFT =

CFU =

CMB =

CMC =

CME =

CMP =

CMT =

CMV =

CR =

CSF =

CSS =

CTM =

CTT =

CV =

Index =

KB =

KBD =

KBE =

KCE =

KEY =

KEZ =

KL =

LUY =

LUZ =

LY =

LZ =

Ratio =

SRC =

SRT =

JENIS PEMBEBANAN

Selftweight = beban mati struktur

Nodal Load = Beban titik pertemuanSupport Displacement = penurunan perletakan

Member Load = gaya pada batang

Uniform force = gaya merata

Uniform moment = momen merata

Concentrated Force = Beban terpusat

Concentrated Momen = Moment terpusat

Linear varying = beban berubah secara linear.

Trapezoidal = beban trapesium

Hydrostatic = beban hidrostatisPre/Post Stress = beban prestress, poststress.

Fixed end = beban

Physical Member Load = beban fisik batangUniform Force = gaya merata

Uniform moment = moment merata

Concentrated Force = beban terpusat

Concentrated Moment = Momen terpusat

Trapezoidal = beban trapesium

Area Load = beban area Floor Load = beban lantai Plate Load

Presure on full plate = tekanan seluas plate

Concentrated Load = Beban titik pada plate

Partial Plate Pressure = tekanan sebagian pada luasan plate

Trapezoidal = beban trapesium

Element Joint load = beban pada titik pertemuan plate Surface load = beban pada permukaanConcentrated Load = gaya terpusat pada surface

Pressure on full surface = beban penuh merata pada surface

Partial Surface Pressure = tekanan sebagian pada luasan plate

Partial surface trapizoidal load = beban trapesium sebagian pada surface Solid load = beban benda pejal Temperatur Load = beban suhu

Seismic Load = beban gempa

Time History = beban gempa berdasarkan catatan rekam waktu

Wind Load = beban angin

Snow Load = beban salju

Respons Spectra =

Repeat Load =

FrequencyProperty

Circle = lingkaran

Rectangle = segi empat

Tee = T

Trapezoidal = Trapesium

General = umum

Tapered I = I tidak beraturan

Tapered Tube =

Section Database = pengambilan bentuk material dengan menggunakan database.Geometry

bagian ini digunakan untuk membuat model balok, caranya tentukaan grid sesuai dengan keperluan. Grid bisa linear, radial, dan tidak teratur.

bagian ini untuk memodelkan plat.

bagian ini untuk memodelkan permukaan.

bagian ini untuk memodelkan solid.

bagian ini untuk memodelkan parametric model

bagian ini untuk memodelkan composite deck

utk memodelkan Physical member table.Material

Material dibagi dua yaitu Isotropic dan Ortho Tropic2D.

Parameter material Isotropic sbb :

Young Modulus (E)

Poissons Ratio

Density

Thermal Coeff

Critical Damping

Shear Modulus

Pembagian beban :

1. Tetap = Beban mati.2. Sementara = beban angin, gempa, getaran, hidup.3. Tanah = tekanan tanah, airBeban mati = beban yang selalu ada di bangunan itu (tidak berpindah pindah), berat sendiri struktur.

Di lantai : kramik, marmer, granito, perekat/screed, beban ME (kabel, pipa , ducting ac), plafond, plat lantai.

Dinding : Bata. Batako, bata ringan, dinding bata + kaca.Pelapis eksterior = cladding

Partisi : gypsum + rangka hollow, kaca + rangka.

Atap : dakbeton + screed + waterproofing, rangka baja , penutup atap, genteng.

Beban hidup = lihat peraturan pembebanan Indonesia.

Beban angin : P=V2/16. (V dalam m/det, P = kg/m2)Beban gempa = lihat peraturan gempa.

Konbinasi Beban LRFD :1. 1.2 DL+1.6LL

2. 1.2 DL+1LL+1Fx+0.3Fy

3. 1.2 DL+1LL+1Fx-0.3Fy

4. 1.2 DL+1LL-1Fx+0.3Fy

5. 1.2 DL+1LL-1Fx-0.3Fy

6. 1.2 DL+1LL+0.3Fx+1Fy

7. 1.2 DL+1LL+0.3Fx-1Fy

8. 1.2 DL+1LL-0.3Fx+1Fy

9. 1.2 DL+1LL-0.3Fx-1Fy

Tipe Analisa struktur pada STAAD1. Linear statik analisis

2. Second Order Static Analysis

Analisa P-Delta

Analisa Non Linear

Multi Linear Spring Support

Member/Spring

Tension/Compression only

3. Analisa Dinamik

Time History

Respons Spectrum

Analisa DinamikaAnda telah mempelajari beberapa fasilitas dari STAAD, dimana mode analisa struktu yang digunakan adalah analisa statik. Pada bagian ini akan digunakan fasilitas analisa dinamik dari STAAD. Analisa tersebut meliputi analisa riwayat waktu, analisa respons spektrum dan analisa seismic. Analisa Riwayat Waktu (Time History Analsis) :

Time History Analysis menganalisa percepatan terhadap waktu kita harus memiliki rekaman. Minimal kita menggunakan dua rekaman terkenal dan satu rekaman gempa terdekat dgn lokasi desain dan harus terkenal juga.

Dalam Analisa Riwayat waktu, respons struktur (misalkan perpindahan) yang akan didapat berubah terhadap waktu, sebagai akibat dari gaya luar dinamik yang bekerja. Dimana respons yang didapat tergantung dari nilai eigen (yang merupakan fungsi kekakuan dan massa) dari struktur.Dalam respons rekayasa teknik, nilai respons perpindahan maksimum yang didapat akan di evaluasi apakah berada di dalam batas perpindahan maksimum yang diijinkan.Hal yang menarik mengenai analisa dinamik adalah respons pada saat resonansi, dimana perpindahan akan mencapai maksimum jika frekuensi gaya luar mendekati frekuensi gaya dalam.Hal yang perlu diperhatikan dalam analisa dinamika:

1. Respons struktur harus berada di dalam batas ijin dari respon. Informasi yang diperlukan adalah perpindahan maksimum pada saat getaran terjadi.2. Efek resonansi harus dihindari sedapat mungkin. Informasi yang diperlukan adalah frekuensi natural dan modus getar struktur, dan frekuensi gaya eksitasi (gaya luar) yang menyebabkan struktur bergetar. Analisa Respons SpektrumGempa yang terkenal dirangkum oleh panitia menjadi respons spectra, dipakai gempa yang terdekat untuk dianalisa. Respons Spekta dilampirkan per wilayah dari spektrum.

Analisa dinamik dengan metode respons spektrum digunakan untuk mencari kemungkinan respons maksimum pada tanah dasar. Dimana data input yang dipakai merupakan grafik respon tanah dasar

Statik Ekivalen

Analisa seismik digunakan untuk memperhitungkan respons struktur terhadap gaya gempa. Dimana akibat gaya gempa, struktur akan bergoyang berdasarkan periode natural sistem. Dalam hal ini penambahan gaya akibat gempa dijadikan beban lateral statik yang nilainya ekuivalen berdasarkan gempa maksimum yang akan mungkin terjadi.Adapun besarnya gaya tersebut tergantung dari : periode natural dan jenis tanah (lunak atau keras). Karena itu metode ini sering disebut metode Gempa Statik Ekuivalent.Langkah langkah perencanaan :1. Lakukan analisis struktur akibat beban mati dan beban hidup.

2. Tentukan waktu getar bangunan cara empiris dari UBC.

3. Tetapkan wilayah gempa (wilayah 1 SD wilayah 6)

4. Tetapkan jenis tanah (Tanah Lunak/Sedang/Keras)

5. Hitung base shear (gaya geser dasar) Total

6. Hitung distribusi gaya geser per masing masing lantai.7. Hitung pusat massa masing masing lantai.

8. Hitung pusat kekakuan / rotasi masing masing lantai.

9. Hitung eksentrisitas teoritis dan desai / rencana masing masing lantai

10. Hitung pusat massa disain masing masing lantai

11. Tetapkan kombinasi pembebanan akibat beban mati, beban hidup dan gaya gempa.

Keterangan :Menentukan waktu getar cara empiris dari a). UBC 1997:

Ct = 0.0853 (untuk steel moment resisting frame = 0.0731 (untuk reinforced concrete moment resisting frames dan eccentrically braced frames. = 0.0488 (untuk bangunan lain

hn = tinggi bangunan (m)

b). Cara Rayleigh

Wi = berat lantai ke iFi = gaya geser lantai ke i

di = defleksi lateral lantai ke i

Menetapkan wilayah gempa ( wilayah di Indonesia dibagi menjadi 6 wilayah. Lihat di buku peraturan gempa cocokkan dengan lokasi pembangunan. Contoh Tangerang berada di wilayah 4.

Menetapkan jenis tanah berdasarkan laporan penyelidikan tanah. Dibagi menjadi 3 yaitu tanah lunak, tanah sedang dan tanah keras. Untuk lebih jelasnya lihat di buku peraturan gempa.

Perhitungan Base Shear (Gaya geser dasar) total.

Dimana: (lihat di buku peraturan gempa Indonesia)C

= faktor respon gempa. (grafik)I = faktor keutamaan gedung (Tabel 1)

R= faktor reduksi gempa maksimum. (tabel 3)Wt = berat total bangunan (beban mati + beban hidup tereduksi)Hitung distribusi gaya geser per masing-masing lantai:

Wi= beban lantai ke-i (beban mati+beban hidup tereduksi)Zi= ketinggian lantai tingkat ke-i (diukur dari taraf penjepitan lateral)n= nomor lantai tingkat tertinggi (paling atas)

Menghitung pusat massa masing masing lantai.

PMi = (Xmi, Ymi)

Xmi=

Pi= gaya aksial kolom lantai ke-i

Xi= jarak arah xPi dari titik referensi

Yi= jarak arah y Pi dari titik referensi.

Menghitung pusat kekakuan / rotasi masing masing lantai.

PRi = (XRi, YRi)

XRi=

CHECK YRi=

Menghitung Eksentrisitas Teoritis dan Desain / rencana masing masing lantai.

e = |PM-PR|exi= |PMxi-PRxi|eyi = |PMyi-PRyi|untuk 00.3b

ed = 1.33e + 0.1b

ed =0.17e 0.1b

Hitung pusat massa disain masing masing lantaiPMi = PMi + edi

PMxi = PMxi + (edxi-exi) (untuk PMxi Prxi)PMxi = PMxi - (edxi-exi) (untuk PMxi < PRxi )PMyi = PMyi + (edyi-eyi) untuk PMyi PRyi

PMyi = PMyi - (edyi-eyi) untuk PMyi < PRyi

Tetapkan Kombinasi Pembebanan akibat Beban Mati, Beban Hidup dan Beban Gempa.

1. 1.2 DL + 1.6LL

2. 1.2 DL + 1LL + 1Fx + 0.3Fy

3. 1.2 DL + 1LL + 1Fx - 0.3Fy

4. 1.2 DL + 1LL - 1Fx + 0.3Fy

5. 1.2 DL + 1LL - 1Fx - 0.3Fy

6. 1.2 DL + 1LL + 0.3Fx + 1Fy

7. 1.2 DL + 1LL + 0.3Fx - 1Fy

8. 1.2 DL + 1LL - 0.3Fx + 1Fy

9. 1.2 DL + 1LL - 0.3Fx -1Fy

Analisa P-Delta

Secara normal struktur mengalami pembebanan berupa berat sendiri dan beban hidup yang bekerja centris pada titik berat sistem. Jika struktur diberikan gaya lateral, maka struktur akan mengalami perpindahan kearah lateral.Akibatnya akan terjadi eccentrisitas antara gaya vertikal terhadap titik berat sistem. Hasilnya akan timbul beban tambahan berupa gaya dan moment. Untuk kolom pendek reaksi yang terjadi hanya berupa efek primer saja P delta dapat diabaikan. Sedeangkan untuk kolom lebih panjang selain efek primer akan timbul efek sekunder berupa penambahan gaya akibat adanya eksentrisitas.Efek P Delta, akan sangat berpengaruh terutama untuk batang dengan gaya aksial besar dan angka kelangsingan yang tinggi. Karena itu untuk struktur Gedung tinggi harus dilakukan analisa P-Delta, apalagi jika daerah konstruksi merupakan daerah rawan gempa.Contoh soal bangunan lima lantai Masukkan nama file dan lokasi penyimpanan file yang akan

Tampak atas

Tampak Depan

Cara membuat Geometry.

Tahap selanjutnya pilih irregular untuk membuat grid, beri nama x, isikan data relatif gridlines distance

Hasil Grid yang dibuat sebagai berikut; jgn lupa beri tanda pada grid yang baru dibuat.

Sekarang gunakan snap node/beam untuk membuat model struktur, jangan lupa matikan snap node/beam jika diperlukan untuk keperluan membuat model struktur sesuai dengan gambar struktur rencana.

Gunakan translational repeat.

Hasilnya

Sekarang kita akan menetapkan jenis material yang dipakai yaitu Beton K300. Klik kemudian klik .

Isikan data sebagai berikut untuk K300

Selanjutnya kita mengisi property klik klik define, pilih rectangle untuk menentukan dimensi dari balok dan kolom. Kolom ukuran 50cmx50cm, balok arah x = 40cmx80cm, balok arah z = 20cm x 40cm.

Hasil akhir sebagai berikut. Ulangi untuk balok arah x dan arah z

Sekarang kita akan memberi tanda (assign)ke model struktur sesuai dengan material dan propertynya. Untuk kolom Rect0.5x0.5, balok arah x Rect0.8x0.4 dan balok arah z Rect0.4x0.2. caranya sorot Rect 0.5x0.5, kemudian sorot bagian dari gambar model struktur yang akan didefinisikan sebagai Rect 0.5x0.5.

Kemudian klik Assign, Hasilnya sebagai berikut

Ulangi untuk Rect0.8x0.4 dan Rect0.4x0.2. Hasil sebagai berikut :

Sekarang kita tentukan perletakan

Hasilnya sebagai berikut

Sekarang kita akan memberi tanda (assign)ke model struktur sesuai dengan jenis perletakan. Pada model ini semua perletakan adalah jepit. caranya sorot support 2 kemudian sorot bagian dari gambar model struktur yang akan didefinisikan sebagai perletakan jepit

Kemudian klik Assign, Hasilnya sebagai berikut

Sekarang kita akan memasukkan live load (2.5kN/m2) dan beban mati(4.5kN/m2)

Ulangi untuk Live load, hasil sebagai berikut :

Kita akan memasukkan beban mati 4.5kN/m2, dengan menggunakan fasilitas Floor Load.

Masukkan Pressure dead load -4.5 kN/m2 ; Define Y Range 0 s/d 18.4, Xrange 0 s/d 23 dan Zrange -4 s/d 0

Masukkan Pressure dead load -4.5 kN/m2 ; Define Y Range 0 s/d 18.4, Xrange 0 s/d 23 dan Zrange -7 s/d -4

Ulangi untuk live load dengan beban -2.5 kN/m2. Hingga hasil sebagai berikut :

Kemudian kita akan menentukan load combination caranya : sorot Load Cases Detail kemudian klik add.

Hasilnya :

Sekarang kita akan memerintahkan STAAD PRO untuk menganalisa struktur yang telah kita modelkan.

Hasilnya sebagai berikut :

Langkah berikutnya tekan Ctrl+F5

Setelah Go to Processing Mode dipilih maka staad Pro akan menampilkan Node Displacement sepertui gambar berikut :

Sekarang kita akan mencari pusat massa masing masing lantai. Tapi sekarang kita harus mengetahui gaya aksial kolom di masing masing lantai. Disini kita akan menganalisa untuk lantai 5. Berarti kita menyorot penyangga lantai 5, seperti gambar di bawah ini:

Kemudian kita gunakan fasilitas Report section Forces.

Hasilnya sebagai berikut:

Setelah keluar section Force kita copy ke excel untuk dianalisa guna mendapatkan pusat massa dan berat per lantai.

Hasil analisa untuk lantai 5 sebagai berikut

Ulangi perhitungan untuk lantai 1,2,3,4. Hasil sebagai berikut :

Dari struktur yang sudah ada kita tambahkan node pusat massa / PM (NB: kembali ke bagian geometri)

Selanjutnya kita akan membuat Master Slave node per lantai. Dimana node pusat massa tiap tiap lantai menjadi Master node di tiap lantai. Contoh di lantai 5 master node adalah node pusat massa lantai 5 sedangkan yang menjadi slave node adalah sisa node yang berada di lantai 5. Pilih semua node lantai 5 Pilih semua node lantai 5 kemudian klik view kemudian View Selected Objects Only

Hasil sebagai berikut : jangan lupa tampilkan nomor node gunakan lalu masuk ke label kemudian berikan tanda cek di node number. : hasil sebagai berikut :

Sekarang kita akan menjadikan node nomor 73 menjadi master slave.

Hasilnya sebagai berikut

Master node lantai 5 sudah ditentukan yaitu node nomor 73, tahapan lanjutnya kita akan menentukan node slave nya untuk lantai 5. Caranya sorot EMBED Equation.DSMT4

EMBED Equation.DSMT4

Klik 2

klik

klik

Klik

Klik

Klik 1

klik

klik

Klik1

Klik2

klik

klik

klik

klik

klik

Klik 1

klik

klik

klik

klik

Dianalisa utk mendapatkan pusat massa dan berat per lantai

klik

Ketik node PM

Klik 1

Klik 2

klik

Pusat massa

klik

klik

_1281387091.unknown

_1281512478.unknown

_1281512584.unknown

_1281388659.unknown

_1281387880.unknown

_1281385167.unknown

_1281385765.unknown