H1A112033

M. ISRA ANDRIA[H1A112033]

Dalam konteks era kekinian pesatnya modernsiasi dan globalisasi zaman tak lepas dari peran penting penggunaan teknologi informasi yang berkembang, yaitu pemanfaatan penggunaan program-program komputer untuk membantu menyelesaikan permasalahan suatu pekerjaan. Hal ini tak lepas dari semakin kompleksnya permasalahan yang ada di lapangan untuk dapat diselesaikan secara akurat, cepat, dan tepat. Berbagai macam program komputer telah banyak dibuat untuk berbagai varian bidang disiplin ilmu, mulai dari bahasa pemrograman yang sederhana sampai dengan yang sangat canggih dan lengkap fiturnya. Di bidang studi teknik sipil sendiri terdapat banyak macam program (software) untuk membantu suatu kasus dalam perhitungan, pendesainan, permodelan, pengecekan, bahkan gabungan dari semua parameter tersebut. Secara lebih mendetail, software pembantu yang ada dalam bidang studi teknik sipil terbagi lagi menjadi berbagai macam jenis mulai program umum seperti Autocad untuk membantu mendesain atau menggambar suatu objek, hingga Plaxis yang membantu untuk permodelan di bidang geoteknik, MS Project Manager untuk membantu scheduling dan time management bidang manajemen konstruksi, ArcGIS untuk membantu mengetahui lansekap suatu daerah, dan masih banyak yang lainnya. Program yang sudah disebutkan ialah sekian banyak software keteknik-sipilan yang sudah mentereng namanya pada bidangnya masing-masing. Pada bidang rekayasa struktur juga terdapat banyak software yang tak kalah tenar namanya, sebut saja seperti ETABS, STAADPRO, SAP2000, ANSYS, dan lain-lain. Pada kesempatan kali ini penulis tertarik untuk mengulas secara lebih mendalam salah satu software di bidang rekayasa struktur yaitu SAP2000 karena penulis sudah pernah sedikit belajar mendalami software tersebut melalui sebuah kursus pelatihan.CSI atau lebih dikenal dengan Computer and Structures, Inc merupakan sebuah perusahaan pengembang software asal Amerika Serikat yang terkenal dengan produk andalan semacam ETABS, SAP2000, SAFE, PERFORM-3D, dan lain-lain pada bidang ilmu rekayasa struktur sipil. SAP2000 ialah salah satu software andalannya yang merupakan software analisis struktur umum dengan fitur lengkap dan sangat mudah untuk dioperasikan. Adalah seorang insinyur sipil yang berfokus pada rekayasa gempa di Universitas California Barkeley, Ashraf Habibullah yang menemukan software tersebut sekitar 30 tahun silam serta mengembangkannya hingga sekarang dan sekaligus menjadi CEO perusahaan CSI. SAP2000 mempunyai beragam versi update hingga yang terakhir ialah versi 17 dari SAP2000 edisi pertama yang secara lengkap terintegrasi dengan Microsoft Windows.

Gambar 1. Logo SAP2000 versi 17Secara garis besar prinsip utama penggunaan software ini adalah permodelan struktur, eksekusi analisis, dan pemeriksaan atau optimasi desain yang semuanya dilakukan dalam satu langkah atau satu tampilan. Tampilan berupa model secara real time sehingga memudahkan pengguna untuk melakukan pemodelan secara menyeluruh dalam waktu singkat dengan hasil yang tepat dan akurat. Output yang dihasilkan juga dapat ditampilkan sesuai dengan kebutuhan baik berupa model struktur, grafik, maupun semacam spreadsheet excel. Semuanya dapat disesuaikan dengan kebutuhan si pengguna untuk pemanfaatan program seperti apa yang akan dikerjakan.Analisis SAP2000 menggunakan finite element method baik untuk static analysis maupun untuk dynamic analysis (nonlinear analysis). Semuanya terintegrasi dalam satu paket yang dilengkapi dengan beberapa database untuk keperluan analisis dan desain seperti database tampang struktur untuk berbagai bentuk mulai dari yang simetris hingga asimetris. Beberapa kemampuan yang dimiliki oleh SAP2000 antara lain: Analisis yang cepat dan akurat. Model pembebanan yang lebih lengkap baik berupa static loading maupun dynamic loading. Pemodelan elemen shell yang lebih akurat. Analisis dinamik dengan Ritz dan Eigenvalue Sistem koordinat ganda untuk bentuk geometri struktur yang kompleks. Banyaknya referensi acuan mulai dari British Standard hingga ACI, AISI, SNI, dan lain-lain. Terdapat analisis pushover, analisis modal, dan lain-lainSAP2000 tidak membatasi kapasitas analisis sehingga dapat diaplikasikan dalam bentuk yang paling kompleks sekalipun. Selain itu juga dilengkapi dengan analisis struktur jembatan dengan pembebanan statik maupun dinamik, dan pilihan analisis dengan time history yang dapat disesuaikan dengan kondisi di daerah tertentu. Efek gerakan tanah dasar juga dapat mempengaruhi struktur yang dimodelkan.Untuk keperluan desain struktur, SAP2000 dilengkapi dengan fitur yang lengkap baik untuk perencanaan struktur baja maupun beton. Desain struktur baja dilengkapi dengan input dimensi dan bentuk yang disesuaikan dengan database yang berlaku untuk beberapa peraturan perencanaan. Begitupula dengan desain struktur beton yang dilengkapi dengan perhitungan penulangan yang dibutuhkan. Elemen-elemen tertentu dapat digabung menjadi satu grup yang memudahkan dalam perencanaan. Tampilan data perhitungan untuk masing-masing elemen dapat ditampilkan langsung dengan memilih elemen yang dikehendaki.SAP2000 juga didukung oleh berbagai referensi peraturan perencanaan yang dapat dipilih dalam perencanaan. Peraturan yang mendukung untuk perencanaan struktur beton, antara lain : U.S. ACI 318-95 (1995) dan AASHTO LRFD (1997) Canadian CSA-A23.3-94 (1994) British BS 8110-85 (1989) Eurocode 2 ENV 1992-1-1 (1992) New Zealand NZS 3101-95 (1995)Sedangkan peraturan yang mendukung untuk perencanaan struktur baja, antara lain : U.S. AISC/ASD (1989), AISC/LRFD (1994), AASHTO LRFD (1997) Canadian CAN/CSA-S16.1-94 (1994) British BS 5950 (1990) Eurocode 3 (ENV 1993-1-1)SAP2000 digunakan untuk pemodelan struktur, analisis, desain, dan sekaligus menampilkan model struktur yang telah dibuat. Beberapa bagian penting dari SAP2000 seperti Graphical User Interface sebagai dasar dalam penggunaan program antara lain: Model StrukturAnalisis dan desain struktur SAP2000 menggunakan model yang didefinisikan oleh pengguna dengan memanfaatkan graphical user interface facility sebagai konsep dasar program berbasis Windows. Model tersebut biasanya dilengkapi dengan fitur-fitur yang mewakili struktur, antara lain : Properti material Elemen frame untuk menunjukkan balok, kolom, dan atau rangka batang Elemen shell untuk menunjukkan dinding, lantai, dan elemen-elemen yang tipis Joints untuk menunjukkan hubungan antara elemen-elemen Restraints dan Springs untuk dukungan atau perletakan titik Pembebanan, termasuk berat sendiri, suhu atau panas, gempa, dan sebagainya Setelah struktur telah di analisis maka model juga menampilkan displacements, gaya-gaya internal, maupun reaksi-reaksi pada join-join tertentu sesuai dengan pembebanan yang telah ditentukan.

Gambar 2. Gaya dalam akibat beban aksial pada frame

Sistem KoordinatSemua posisi struktur dalam model merupakan bagian dari suatu sistem koordinat yang umumnya digunakan dalam finite element method. Sistem ini merupakan sistem tiga dimensi, sesuai dengan aturan tangan kanan dan sistem koordinat kartesius (rectangular). Sistem ini terdiri dari tiga sumbu yang disebut X, Y, Z, dan saling tegak lurus. Setiap komponen dalam model (joint, elemen frame, elemen shell, dan sebagainya) masing-masing memiliki sistem koordinat lokal yang digunakan untuk menentukan properti, pembebanan, dan respon untuk komponen tersebut. Sumbu masing-masing koordinat lokal disebut 1,2, dan 3. Pengguna dapat menentukan sistem koordinat tambahan untuk mengembangkan lebih lanjut model yang akan dianalisis.

Gambar 3. Perbedaan permodelan 3D dan 2D

Tampilan SAP2000Tampilan SAP2000 Graphical User Interface pada layar pengguna sangat familiar dengan pengguna aplikasi windows yang lain, seperti yang ditampilkan pada halaman berikut ini :

Main Title BarMenu BarMain ToolbarWindow SeparatorActive UnitsStatus LineActive Display WindowSide Title BarDisplay Title BarDisplay WindowGambar 4. Graphical User Interface dari SAP2000

Main WindowWindow utama yang mana menampilkan seluruh graphical user interface. Window ini dapat dipindahkan, diubah ukurannya, dimaksimalkan, diminimalkan, atau ditutup sebagaimana dengan standar operasi Windows. Main title bar pada bagian atas window utama ini adalah nama program dan nama model struktur yang sedang dioperasikan.

Menu BarMenu-menu pada Menu Bar mengandung bagian dari fungsi optimalisasi SAP2000 yang dapat dioperasikan dengan memilih menu dan mengkliknya.

Main ToolbarMain Toolbar memberikan akses yang praktis pada beberapa operasi yang umum digunakan, khususnya option file, viewing, dan penentuan operasi program. Semua operasi yang tersedia pada Main Toolbar dapat juga diakses dari Menu Bar.

Side ToolbarSide Toolbar memberikan akses yang cepat pada beberapa operasi umum yang digunakan untuk membuat atau mengubah geometri model. Operasi ini termasuk pembuatan gambar model, pemilihan operasi, dan pilihan operasi pada grid. Semua operasi dan pilihan yang tersedia pada Side Toolbar dapat diakses dari Menu Bar.

Display WindowsDisplay Windows menampilkan bentuk geometri model, dan bisa juga termasuk properti, pembebanan, hasil analisis atau hasil desain. Pengguna dapat menampilkan mulai dari satu hingga empat tampilan window pada saat yang bersamaan. Setiap window masing-masing memiliki arahnya sendiri, jenis yang ditampilkan, dan operasi yang ditampilkan. Sebagai contoh, bentuk yang belum berdeformasi dapat ditampilkan pada satu window, pembebanan pada struktur untuk window yang kedua, bentuk deformasi yang dianimasi pada window ketiga, dan rasio tegangan desain pada window yang keempat. Alternatif lain, pengguna dapat memiliki keempat tampilan yang berbeda untuk bentuk yang berdeformasi ataupun tampilan yang lain dengan pengaturan tampilan secara keseluruhan pada satu window, tampilan elevasi struktur untuk dua window yang berbeda, dan tampilan persfektif pada window yang ketiga dan keempat. Hanya satu window tampilan yang aktif pada satu waktu. Perubahan tampilan dan operasi lain hanya terjadi pada window yang sedang aktif. Pengguna dapat mengaktifkan window lain dengan mengklik pada title bar pada window yang dikehendaki.

Status LineStatus Line menunjukkan status informasi pada pekerjaan yang dilangsungkan. Informasi tersebut juga dapat menunjukkan atau mengubah window yang sedang aktif, dan mengetahui lokasi pointer pada saat itu juga. Pengguna dapat membuat tampilan lain dan konrol animasi ketika menunjukkan bentuk yang berdeformasi atau pada saat mode shapes.

Pilihan TampilanPengguna dapat mengatur tampilan Display Window yang aktif untuk mengatur tampilan struktur pada window tersebut. Pilihan-pilihan ini tersedia pada menu View dan dari Main Toolbar. Pilihan tampilan yang berbeda juga dapat diterapkan pada Display Window yang berbeda. 2-D dan 3-D ViewsTampilan 2-D terdiri atas satu bidang paralel pada satu bidang koordinat: X-Y, X-Z, atau Y-Z. Hanya obyek pada bidang ini yang dapat terlihat. Tampilan ini dapat diganti pada saat kapanpun untuk satu bidang koordinat 2-D.Tampilan 3-D menunjukkan seluruh model dari satu arah pandangan yang dipilih. Arah pandang dapat diatur dengan mengklik logo Pan pada Main Toolbar. Obyek yang dapat terlihat tidak dibatasi pada satu bidang. Arah tampilan ditentukan oleh suatu sudut pada bidang horisontal dan sudut lain pada bidang horisontal diatasnya.

PerspectiveTampilan 3-D dapat dipilih antara pandangan perspective atau proyeksi ortografik. Pengguna dapat mengatur sudut pandangan yang diatur jaraknya pada struktur. Semakin besar sudutnya, semakin dekat dengan struktur, dan lebih sedikit struktur yang mungkin dimunculkan (terdistorsi).

Pan, Zoom, dan LimitsPengguna dapat memperbesar tampilan untuk melihat lebih detail atau memperkecil tampilan untuk melihat lebih banyak bagian struktur. Perubahan ukuran ini dapat dilakukan dengan terlebih dahulu menentukan nilai perubahannya. Pengguna juga dapat memperbesar pada bagian struktur tertentu dengan menggunakan mouse pada daerah yang diinginkan.Pan memudahkan pengguna untuk menggeser posisi struktur ke seluruh bagian Display Window dengan mengklik dan menggeser mouse. Pengguna dapat mengatur lebih rendah atau lebih tinggi batas koordinat X, Y, dan Z dengan membatasi bagian struktur yang dapat terlihat pada satu Display Window.

Element View OptionsPengguna dapat mengatur berbagai pilihan yang menentukan bagaimana joint dan elemen ditampilkan pada satu Display Window. Pilihan-pilihan ini terutama berpengaruh pada bentuk tampilan yang belum terdeformasi. Pilihan berbeda juga tersedia untuk tipe elemen yang berbeda.

Grid LinesGrid adalah konstruksi garis sejajar pada sumbu koordinat yang membentuk suatu framework untuk membantu pengguna dalam merancang pemodelan struktur. Pengguna dapat memiliki banyak gridline pada setiap arah dengan spasi tertentu sesuai yang dibutuhkan pengguna. Pada saat memulai suatu permodelan, pengguna harus menentukan spasi grid yang dikehendaki. Setelah itu, pengguna dapat menambah, memindahkan dan menghapus grid tersebut. Fasilitas Snap To Grid Lines dapat memberikan hasil penempatan elemen dengan akurat pada suatu bentuk permodelan struktur. Maka jika opsi Snap To Grid Lines aktif pada pembuatan objek, saat setiap pointer berdekatan dengan garis bantu, maka akan ditarik dan ditempatkan disepanjang garis bantu tersebut. Points: titik nodal Line Ends and Midpoint: ujung garis dan titik tengahnya. Intersection: perpotongan garis. Perpendicular Projected: tegak lurus dari suatu garis. Lines and Edges: garis atau tepi objek.

Gambar 5. Tampilan option Snap ToHal yang tak kalah penting dalam perancangan suatu permodelan yang didesain menggunakan SAP2000 ialah akan sangat baik dan lengkap apabila dibuat list nilai-nilai momen , gaya dalam atau data-data desain yang dihasilkan melalui program excel ataupun sebaliknya. Program excel dapat langsung terintegrasi dengan SAP2000 melalui option Interactive Database Editing dengan melakukan prosedur kerja yang benar. Karena dengan adanya list tersebut beserta gambar dan grafik pembebanan maka nantinya akan mempermudah pengecekan untuk membandingkan kesesuaian antara perhitungan program dengan manual (corat-coret kertas di lapangan). Penting untuk meninjau kembali perhitungan yang telah diproses karena SAP2000 tidak selalu benar, melainkan tergantung daripada penggunanya sendiri, apakah analisis dan pendesainan yang dilakukan sudah sesuai atau belum. Perhitungan dilapangan pun belum tentu juga salah, asalkan mengerti dan paham konsep, desain gedung 30 tingkat (misalnya) bermodalkan kalkulator pun dapat dikerjakan, tentunya apabila dibanding dengan pengerjaan dibantu program, waktunya pasti akan lebih singkat. Kalau boleh mengutip salah satu Tetua dari pengguna SAP, Prof Wilson di manual SAP90: No computer program can replace the engineering judgment of an experienced engineer.It is well said that an incapable engineer cannot do with a ton of computer output what a good engineer can do on the back of an envelope Perhatikan kalimat yang dicetak tebal, kira-kira terjemahan bebasnya: walau memakai program canggih tapi asal-asalan, masih kalah dengan insinyur jagoan yang cuma pakai coret-coretan di atas kertas. Tentu saja yang dimaksud kalah di sini adalah kalah akurat, alias bisa salah. Istilah keren engineering judgment di kalimat sebelumnyalah yang harus ikut berperan dalam menggunakan suatu program semacam SAP2000. Logika atau nalar juga harus bermain, tidak cukup sekadar bisa klikmousedankeyboard. Ketika terdapat output yang tampaknya kurang wajar, harus segera diperiksa model yang kita buat, sebelum melangkah lebih jauh.Selain beberapa poin penting dari review yang telah disampaikan oleh penulis, kiranya masih sangat banyak fitur dari SAP2000 yang penulis tidak bisa cantumkan secara detail dalam penulisan review ini karena keterbatasan pemikiran penulis dalam merangkum materi yang cukup banyak,sehingga hanya materi yang dirasa penting yang hanya disampaikan. Penulis juga menyarankan kepada pengguna agar memenuhi spesifikasi bawaan dari laptop karena SAP2000 apabila digunakan di laptop yang tidak memenuhi spesifikasi maka kinerjanya akan sangat tidak optimal, sehingga akan berpengaruh juga kepada kinerja penggunanya. Spesifikasi dapat dilihat di website resmi CSI, system requirements. Sekian review dari penulis, semoga kekurangan dalam penulisan ini harap dimaklumi dan ilmu yang dibagikan semoga bermanfaat untuk kita semua dan penulis sendiri, amin ya allah ya rabbal alamin. DAFTAR PUSTAKA

http://www.comp-engineering.com/products/SAP2000/sap2000.html www.slideshare.net/elpanrinaldi/pengenalan-sap-2000 http://en.wikipedia.org/wiki/Ashraf_Habibullah https://www.csiamerica.com/products/sap2000/system-requirements https://purbolaras.wordpress.com/2010/03/23/tips-kerja-cepat-tepat-sap2000-part-2-pendahuluan/ http://en.wikipedia.org/wiki/Computers_and_Structures2