tutorial sap 2000 - fasilitas bantu gambar, sistem koordinat, implementasi struktur sederhana

TUTORIAL ANALISA STRUKTUR. Session I. Materi : 1.Perkenalan SAP 2000; 2.Fasilitas Bantu Gambar; 3.Sistem Koordinat

dan implementasi. Instruktur : Halwan Alfisa S, ST ( HP : 085647797701 ; E-mail : [email protected])

=====================================================================================

==============================================================

PIKSI MEGATAMA. Alamat : Jln. Batik Kumeli 80 C-Sukaluyu,Bandung. Tlpn : (022) 2514309 -

70801374

Gambar 1.1. Penjelasan Fasilitas Bantu Gambar

LATIHAN 1 Klik perintah : new model – blank – pastikan satuan dalam m – set tampilan bidang (X-Z) – Kerjakan gambar berikut menggunakan perintah Draw Frame/Cable Object

Gambar 1.2. Fasiltas Draw Frame/Cable Object



=====================================================================================

==============================================================


70801374

Gambar 1.3. Soal Latihan Menggambar Frame

Keywords : horizontal <CTRL H> ; vertical <CTRL V>; parallel to angles < CTRL A>; fixed length < CTRL L>; fixed length and angles < CTRL S>; fixed dh and dv < CTRL D >

SISTEM KOORDINAT

Semua geometri model struktur yang dibuat dalam program SAP 2000 selalu didefinisikan dalam sistem koordinat global, sedangkan setiap bagian-nya dapat memiliki sistem sumbu koordinat tersendiri yang disebut dengan sistem koordinat lokal.

1.Sistem Koordinat Global

adalah sistem koordinat yang digunakan untuk mendefinisikan nodal-nodal yang mewakili struktur secara keseluruhan. Sistem koordinat ini dalam SAP 2000 dibagi menjadi dua jenis yaitu koordinat Cartesian (kotak) dan koordinat Cyindrical (Polar).

Gambar 1.4. Penunjuk Sistem Koordinat Global (Default berada di sebelah kiri bawah layar kerja)

Dalam Koordinat Cartesian Tiga Dimensi (default), SAP 2000 selalu mengasumsikan sumbu Z merupakan sumbu vertikal dengan nilai positif mengarah keatas.

LATIHAN 2

Klik perintah : new model – Pastikan satuan dalam m – grid only- Isi parameter jumlah dan spasi serta acuan grid koordinat Cartesian sebagai berikut :



=====================================================================================

==============================================================


70801374

Gambar 1.5. Data Grid Cartesian

Untuk melakukan edit koordinat lakukan klik kanan pada layar – Edit Grid Data. Proses editing grid dapat dilakukan sebagai ordinat maupun spasi

Klik perintah : set tampilan bidang (X-Z)

Jumlah garis grid

Spasi garis grid



=====================================================================================

==============================================================


70801374

Gambar 1.6. Soal Latihan Menggambar Frame dan Area Object Menggunakan Perintah Cepat

Gambar 1.7. Fasilitas Quick Draw Braces

LATIHAN 3

Klik perintah : new model – Pastikan satuan dalam m – grid only- Isi parameter jumlah dan spasi serta acuan grid koordinat Cylindrical sebagai berikut :



=====================================================================================

==============================================================


70801374

Gambar 1.8. Data Grid Cylindrical

Klik perintah : set tampilan bidang (X-Y) pilih elevasi Z = 12 m

Gambar 1.9. Soal Latihan Menggambar Area Object



=====================================================================================

==============================================================


70801374

2.Sistem Koordinat Lokal

adalah sistem koordinat yang digunakan untuk mendefinisikan nodal-nodal setiap elemen. Sistem koordinat ini dinyatakan dengan simbol 1 (warna merah),simbol 2 (warna putih) dan simbol 3 (warna biru) – Ingat warna bendera Belanda !!

Sumbu 1 searah dengan sumbu elemen,sumbu dua dan tiga tegak lurus terhadap elemen dengan mengikuti kaidah tangan kanan (right handed ). Untuk menampilkan penunjuk arah sistem koordinat lokal : set display option (CTRL+E) – local axes

DERAJAT KEBEBASAN (DEGREE OF FREDOOM) STRUKTUR

Degree of freedom adalah jumlah derajat kebebasan suatu titik nodal untuk mengalami deformasi yang dapat berupa translasi (perpindahan) maupun rotasi (perputaran). Dalam rangka ruang tiga dimensi setiap titik nodal (joint) memiliki enam komponen derajat kebebasan yaitu derajat kebebasan translasi ( diberi notasi U1,U2,dan U3) dan derajat kebebasan rotasi (deberi notasi R1,R2 dan R3). Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya, notasi angka 1,2, dan 3 mengacu pada sumbu lokal titik nodal (joint).

Untuk titik nodal (joint) perletakan, derajat kebebasan-nya dikekang (restraint) untuk arah tertentu sesuai dengan sifat perletakannya (roll,sendi atau jepit). Untuk melakukan pengekangan pada joint perletakan : pilih joint yang ditinjau – assign – restraints

Gambar 1.10. Jenis Kekangan Perletakan Struktur

Kemudian dalam pemilihan model analisis, maka default derajat kebebasan yang berjumlah enam tadi harus dibatasi dalam set analysis option.



=====================================================================================

==============================================================


70801374

Gambar 1.11. Pilihan Analisis Struktur

OUTPUT GAYA DALAM

Jika suatu elemen diberikan gaya luar, maka akan timbul reaksi terhadap gaya luar tersebut yang diberikan oleh elemen itu sendiri. Gaya reaksi terhadap gaya luar dalam mekanika teknik diistilahkan sebagai gaya-gaya dalam. Gaya-gaya dalam tersebut antara lain :

P, gaya aksial V2, gaya geser pada bidang 1-2 V3, gaya geser pada bidang 1-3 T, momen torsi aksial atau momen yang berputar terhadap sumbu 1 M2, momen yang berputar terhadap sumbu 2 M3, momen yang berputar terhadap sumbu 3



=====================================================================================

==============================================================


70801374

BEBAN PADA STRUKTUR Beban adalah semua gaya yang menimbulkan tegangan dan regangan pada struktur.

A. BERAT SENDIRI Pada elemen frame, berat sendiri merupakan gaya yang terdistribusi merata sepanjang frame tersebut. Berat sendiri arahnya selalu ke bawah (-Z). Besarnya beban berat sendiri dihitung sebagai berat volume (γ) dikalikan dengan volume frame-nya. Berat endiri ini dikalikan suatu faktor skala yang ditentukan untuk seluruh struktur. Program SAP 2000 dapat menghitung berat sendiri semua elemen yang kita gambar dengan cara : define – load patterns - memberi nilai 1 pada self weight multiplier beban DEAD ( jika diberi nilai 0, maka program tidak akan menghitung berat sendiri secara otomatis).

B. BEBAN TERPUSAT PADA ELEMEN Beban terpusat pada elemen dapat dikerjakan di sepanjang elemen dengan arah beban yang ditentukan menurut sistem koordinat global maupun lokal. Program SAP 2000 memberikan dua cara dalam menentukan lokasi beban yaitu: a. Dengan jarak relative (0 < d < 1). Jarak relatif ini merupakan hasil pembagian dari jarak beban

dari joint i (ujung awal elemen) terhadap panjang elemen. b. Dengan jarak absolute (0 < d < L). Jarak absolut ini merupakan jarak beban dari joint i (ujung

awal elemen). L adalah panjang elemen.

LATIHAN 4

Gambar 1.12. Soal Latihan Pembebanan Titik Pada Struktur

Klik perintah : new model – Pastikan satuan dalam m – grid only- Isi parameter jumlah dan spasi serta acuan grid koordinat Cartesian sebagai berikut :



=====================================================================================

==============================================================


70801374

Gambar 1.13. Data Grid Cartesian

Klik perintah : set tampilan bidang (X-Z) – Gambar elemen balok kemudian lakukan pengekangan di kedua ujungnya ( ujung kiri perletakan sendi dan ujung kanan perletakan roll)

Gambar 1.14. Balok Diatas Tumpuan (Perletakan) Sederhana

Pilih elemen balok – Edit – Edit Lines – Divide Frame

Gambar 1.15. Fasilitas Divide (Membagi/Partisi) Frame



=====================================================================================

==============================================================


70801374

Setelah elemen balok terbagi menjadi tiga bagian, pilih joint pada ujung-ujung bagian elemen yang paling tengah – Edit – Move

Gambar 1.16. Fasilitas Move (Memindah) Joint atau Frame/Cable

Gambar 1.17. Hasil Modifikasi Balok Diatas Tumpuan Sederhana

Tambahan : Lakukan latihan sendiri untuk fasilitas menggabungkan dua elemen atau lebih, Perintah : Edit

– Edit Lines - Joint Frames

Pilih elemen frame yang akan diberikan beban terpusat – Assign – Frame Loads – Point – Isi data pembebanan (menggunakan jarak relatif terhadap ujung elemen) sebagai berikut :



=====================================================================================

==============================================================


70801374

Gambar 1.18. Data Pembebanan Pada Frame (Sistem Koordinat Global)

Gambar 1.19. Beban Titik Pada Frame

Pilih joint yang akan diberikan beban terpusat – Assign – Joint Loads –Forces– Isi data pembebanan sebagai berikut :

Gambar 1.20. Data Pembebanan Pada Joint



=====================================================================================

==============================================================


70801374

Gambar 1.21. Beban Titik Pada Joint

Pilih elemen frame yang akan diberikan beban terpusat – Assign – Frame Loads – Point – Isi data pembebanan (menggunakan jarak absolut terhadap ujung elemen) sebagai berikut :

Gambar 1.22. Data Pembebanan Pada Frame (Sistem Koordinat Lokal)



=====================================================================================

==============================================================


70801374

Gambar 1.23. Beban Titik Pada Frame

Untuk menampilkan semua beban yang telah diberikan pada struktur dapat dilakukan dengan melakukan perintah : Display – Show Load Assign. Selain itu dapat juga dengan meng-klik kanan mouse pada elemen atau joint yang ditinjau.

Gambar 1.24. Line Information

Setelah semua beban terdefinisi, maka proses analisis bisa dilakukan. Perintah : Analyze – Set Analysis Option – Pilih Plane Frame (XZ Plane) – Run Analysis. Untuk menampilkan diagram gaya-gaya dalam, Perintah : Display - Show Forces/Stresses – Frames/Cables. Tersedia pilihan untuk menampilkan diagram gaya dalam aksial, geser, momen, dan torsi.



=====================================================================================

==============================================================


70801374

Gambar 1.25. Member Forces Diagram for Frames

Untuk detail gaya-gaya dalam tiap-tiap elemen, maka klik kanan mouse pada elemen yang diinginkan. Reaksi perletakan dapat ditampilkan dengan perintah : Display – Show Forces/Stresses – Joints. Bentuk deformasi struktur dapat ditampilkan menggunakan perintah : Diplay – Show Deformed Shape.

C. BEBAN MERATA PADA ELEMEN

Beban merata merupakan beban (gaya atau momen) yang bekerja secara continue di suatu panjang elemen. Intensitas beban dapat berupa beban merata persegi maupun beban merata trapesium. Dalam SAP 2000, panjang elemen yang dikenai beban merata didefinisikan melalui salah satu cara sebagai berikut :

a. Dengan dua jarak relative (0 < dawal < dakhir < 1). Jarak relatif ini merupakan hasil pembagian dari jarak beban dari joint i (ujung awal elemen) terhadap panjang elemen. Parameter ini diisi pada kolom trapezoidal load dan kolom uniform load dibiarkan nilainya sama dengan nol.

b. Dengan dua jarak absolute (0 < dawal < dakhir < L). Jarak absolut ini merupakan jarak beban dari joint i (ujung awal elemen). L adalah panjang elemen. Parameter ini diisi pada kolom trapezoidal load dan kolom uniform load dibiarkan nilainya sama dengan nol.

c. Menentukan nilai dawal = dakhir = 0 pada kolom trapezoidal load dan mengisi suatu besaran/angka pada kolom uniform load mengakibatkan beban bekerja di sepanjang elemen.



=====================================================================================

==============================================================


70801374

LATIHAN 5

Gambar 1.12. Soal Latihan Pembebanan Merata Pada Struktur

tutorial sap 2000 - fasilitas bantu gambar, sistem koordinat, implementasi struktur sederhana

Documents