BAB I MODEL KUDA KUDA BAJA DENGAN APLIKASI SAP 2000 11 PDF

Preview

Summary

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014 BAB I MODEL KUDA-KUDA BAJA DENGAN APLIKASI SAP 2000 11 Pada bagian ini akan dibahas cara perencanaan sebuah Kuda-Kuda Baja, unit dalam KN,m,C, dengan Bj 41, Fu = 410 Mpa, Fy = 250 Mpa dengan menggunakan aplikasi SAP 2000 11 Untuk analisis dan desain mo...

Description

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

BAB I MODEL KUDA-KUDA BAJA DENGAN APLIKASI SAP 2000 11 Pada bagian ini akan dibahas cara perencanaan sebuah Kuda-Kuda Baja, unit dalam KN,m,C, dengan Bj 41, Fu = 410 Mpa, Fy = 250 Mpa dengan menggunakan aplikasi SAP 2000 11 Untuk analisis dan desain model ini dapat dilakukan langkah-langkah sebagai berikut : A. Mendesain kerangka baja Untuk mengetahui ukuran grid di SAP, desain gambar kerangka baja pada aplikasi AutoCAD. Hingga diperoleh gambar seperti Gambar 1.1, sekaligus mendapatkan ukuran gridnya

��°

��°

Gambar 1.1 Desain kuda-kuda baja Dari hasil gambar dapat diketahui bahwa terdapat 13 garis vertikal dengan jarak 1,5 m dan 10 garis horizontal dengan jarak 0,87 m. B. Membuat model baru 1. Buka aplikasi SAP 2000 11, hingga muncul tampilan awal seperti Gambar 1.2

Gambar 1.2 Tampilan awal SAP 2000 11

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

2. Pilih File/New Model atau tekan ctrl+N hingga muncul box “New Model”

Gambar 1.3 Menu bar File/New Model... 3. Pilih satuan “kN , m , C” dan klik “Grid Only” pada jendela kerja New Model (Gambar 1.4)

Gambar 1.4 Jendela kerja New Model 4. Akan muncul jendela kerja “Quick Grid Lines” isikan data kerangka baja didapatkan dari penggambaran AutoCAD seperti pada tabel 1.1 Isikan jumlah vertikal (x) dan horizontal (z) pada “Number of Grid Lines”. Lalu jarak antar vertikal (x) dan jarak antar garis horizontal (z) pada “Grid Spacing” seperti Gambar 1.5

yang garis garis pada

Tabel 1.1 Number of Grid Lines dan Grid Spacing Number of Grid Lines X direction 13 Y direction 1 Z direction 10 Grid Spacing X direction 1,5 Y direction 1 Z direction 0,87

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

Gambar 1.5 Jendela kerja Quick Grid Lines 5. Sehingga akan muncul tampilan seperti Gambar 1.6

Gambar 1.6 Tampilan grid awal 6. Klik simbol xz seperti pada Gambar 1.7,untuk merubah tampilannya menjadi tampilan 2D tampak sumbu xz, lalu tutup jendela 3D nya

Gambar 1.7 Simbol xz

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

7. Sehingga tampilannya akan seperti Gambar 1.8

Gambar 1.8 Tampilan grid sumbu xz 8. Mengubah ukuran grid dengan klik kanan pada grid poin (Gambar 1.9) pilih Edit Grid Data... (Gambar 1.10)

Gambar 1.9 Grid proint

Gambar 1.10 Edit grid data 9. Setelah muncul jendela kerja Coordinate/Grid System pilih Modify/Show System... (Gambar 1.11)

Gambar 1.11 Jendela kerja Coordinate/Grid Systems Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

10. Ganti Spacing pada X Grid Data dan Z Grid Data sesuai dengan jarak grid yang diperoleh dari hasil desain kerangka baja di AutoCAD (Tabel 1.1). Klik pada button Spacing. Seperti Gambar 1.2. Pada gambar kuda kuda yang kita desain (Gambar 1.1), semua spacing pada X yaitu 1,5 dan pada Z yaitu 0,87. Lalu klik OK

Gambar 1.12 Jendela kerja Define Grid Data C. Menentukan jenis material 1. Pilih menu Define  Materials... (Gambar 1.13)

Gambar 1.13 Menu Bar Define/Materials... 2. Setelah muncul jendela kerja Define Materials, pilih Add New Material... seperti pada Gambar 1.14

Gambar 1.14 Jendela kerja Define Material sebelum input data Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

3. Akan muncul jendela kerja Material Property Data seperti pada Gambar 1.15

Gambar 1.15 Jendela kerja Material Property Data sebelum input data 4. Pada kuda kuda baja kali ini digunakan baja tipe BJ41 dengan spesifikasi Fu dan Fy didapatkan dari tabel 5.3 Sifat mekanis baja struktural pada SNI 03-1729-2002 Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung. Tabel 1.2 Sifat mekanis baja struktural

5. Kemudian isikan data Fu dan Fy yang telah diperoleh dari tabel 1.2 dan rubah Material Name and Display Color menjadi “BJ41” dengan Units kN, m, C seperti Gambar 1.16 lalu tekan OK

Gambar 1.16 Jendela kerja Material Property Data setelah input data Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

6. Sehingga pada Define Materials akan muncul material baru BJ41 seperti yang nampak pada Gambar 1.17 lalu klik OK

Gambar 1.17 Jendela kerja Define Materials setelah input data BJ41 D. Menentukan jenis frame 1. Pilih menu Define  Frame Sections... (Gambar 1.18)

Gambar 1.18 Menu Bar Define/Frame Sections 2. Akan muncul jendela kerja Frame Properties, pilih Import New Property... seperti Gambar 1.19

Gambar 1.19 Jendela kerja Frame Properties

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

3. Pada kuda kuda baja kali ini digunakan profil baja Tee. Sehingga setelah muncul jendela kerja Import Frame Section Property, pilih Steel pada Frame Section Property Type dan klik profil baja Tee seperti Gambar 1.20

Gambar 1.20 Jendela kerja Import Frame Section Property 4. Carilah folder Computer\C:\Program Files\Computers and Structures\SAP 2000 11 lalu pilih AISC.PRO seperti yang nampak pada Gambar 1.21, klik Open.

Gambar 1.21 Import Section Property

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

5. Lalu ganti Material dengan BJ41 dan select all semua section untuk di import seperti pada gambar 1.22, dan tekan OK.

Gambar 1.22 Select Section to Import 6. Ubah material dengan BJ41 setelah muncul jendela kerja Tee Section seperti pada Gambar 1.23. Lalu klik Ok.

Gambar 1.23 Jendela kerja Tee Section

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

7. Akan muncul jendela kerja Frame Properties seperti Gambar 1.24, pilih ukuran W16.5 145.5 lalu klik Ok.

Gambar 1.24 Jendela kerja Frame Properties setelah input frame E. Menggambar model kuda kuda baja 1. Menggambar model kuda kuda baja pada SAP 2000 11 seperti desain yang ingin kita buat dengan klik icon Draw Frame/Cable Element.

Gambar 1.25 Simbol Draw Frame/Cable Element 2. Merubah section seperti yang sudah ditentukan sebelumnya seperti pada Gambar 1.26.

Gambar 1.26 Setting Section setelah klik simbol Draw Frame/Cable Element 3. Menggambar desain kuda-kuda yang diinginkan seperti pada Gambar 1.27

Gambar 1.27 Desain kerangka kuda-kuda baja

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

4. Kemudian memberi jenis joint yang akan digunakan dengan klik joint dukungan semua kolom kemudian pilih menu Assign  Joint Restraints... (Gambar 1.28)

Gambar 1.28 Menu bar Assign/Joint/Restrains... Untuk titik buhul kiri berupa dukungan sendi, klik simbol sendi seperti Gambar 1.29, lalu klik OK

Gambar 1.29 Jendela kerja Joint Restrains untuk dukungan sendi Untuk titik buhul kanan berupa dukungan rol, klik simbol sendi seperti Gambar 1.30, lalu klik OK

Gambar 1.30 Jendela kerja Joint Restrains untuk dukungan rol

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

5. Sehingga tampilannya akan seperti Gambar 1.31 dibawah ini

Gambar 1.31 tampilan Desain kerangka kuda-kuda baja setelah diberi dukungan F. Menentukan Load Case dan Combination Pada struktur yang kita desain, akan dianalisa empat macam Loas Case, yaitu Beban Mati (Dead Load/DL), Beban Hidup (Life Load), Beban Angin (Wind Load) kanan dan kiri. 1. Pilih menu Define  Load Cases... (Gambar 1.32)

Gambar 1.32 Menu Bar Define/Load Cases

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

2. Setelah muncul jendela kerja Define Loads (Gambar 1.33),

Gambar 1.33 Jendela kerja Define Loads sebelum input data 3. Input nama dan pilih jenis Load Cases (seperti Tabel 1.3) lalu klik Add New Load disetiap Load Cases. a

Tabel 1.3 Data Load Name dan Type Load Name MATI HIDUP ANGKA ANGKI

Type DEAD LIVE WIND WIND

4. Sehingga tampilannya akan menjadi seperti pada Gambar 1.34 dibawah ini

Gambar 1.34 Jendela kerja Define Loads sebelum input data

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

5. Pilih menu Define  Combinations seperti pada gambar 1.35

Gambar 1.35 Menu Bar Define/Combinations... 6. Sehingga akan muncul jendela kerja Define Response Combination seperti Gambar 1.36 lalu klik Add New Combo

Gambar 1.36 Jendela kerja Define Response Combinations sebelum input data

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

7. Akan muncul jendela kerja Response Combination Data seperti pada Gambar 1.37.

Gambar 1.37 Jendela Kerja Response Combination Data 8. Buatlah 4 kombinasi dengan menginput data berdasarkan tabel 1.4. Lalu Add dan klik OK Tabel 1.4 Variasi Combination Case Reponse Combination Name COMB1 COMB2

COMB3

COMB4

Case Name MATI MATI HIDUP MATI HIDUP ANGKA MATI HIDUP ANGKI

Scale Factor 1,4 1,2 1,6 1,2 1,6 0,8 1,2 1,6 0,8

9. Sehingga tampilannya akan menjadi seperti Gambar 1.38

Gambar 1.38 Jendela kerja Define Response Combinations setelah input data

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

G. Menentukan Beban Joint 1. Klik joint yang ingin diinput lalu pilih menu Assign  Joint Load  Force.. seperti pada Gambar 1.39

Gambar 1.39 Menu bar Assign/Joint Loads/Forces 2. Lalu akan muncul jendela kerja Joint Forces seperti pada Gambar 1.40

Gambar 1.40 Jendela kerja Joint Forces 3. Input masing-masing Beban Mati Penutup Atap dan Plafond pada joint dengan mengisikan data seperti tabel 1.5 dibawah ini dengan mengulangi step G.1 dan G.2. Tabel 1.5 Data beban mati penutup atap dan plafond Bagian kuda-kuda Sendi Kiri Atas Kanan Rol Load Case Name MATI Force Global Z -0,659 -1,317 -1,038 -0,759 -0,379 (Penutup Atap) Force Global Z -0,061 0 0 0 -0,061 (Plafond) Options Add to Existing Loads

Bawah 0 -0,122

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

Gambar 1.41 Skema perletakkan beban mati atap dan plafond 4. Input masing-masing Beban Hidup dengan mengisikan data seperti tabel 1.6 dibawah ini dengan mengulangi step G.1 dan G.2. Tabel 1.6 Data beban hidup Sendi Load Case Name Force Global Z Options

-1,750

Kiri

Atas Kanan Rol HIDUP -3,449 -2,758 -2,016 -1,008 Add to Existing Loads

Gambar 1.42 Skema perletakkan beban hidup H. Menentukan Beban Frame 1. Klik joint yang ingin diinput lalu pilih menu Assign  Frame Load  Point... seperti pada Gambar 1.43

Gambar 1.43 Menubar Assign/Frame Loads/Point... Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

2. Lalu akan muncul jendela kerja Frame Point Loads seperti pada Gambar 1.44

Gambar 1.44 Jendela kerja Frame Point Loads 3. Input masing-masing Beban Angin Kiri dengan mengisikan data seperti tabel 1.7 dibawah ini dengan mengulangi step H.1 dan H.2. Tabel 1.7 Data beban angin kiri Sendi Kiri Atas Kanan Options ANGKI Coord Sys Local Local Local Local Local Direction 2 2 2 2 2 Options Add to Existing Loads Distance 0 -1,129 -2,258 0 0 0 Distance 0,25 0 0 0 0 0 Distance 0,75 0 0 0 0 0 Distance 1 0 0 -1,779 +1,779 +1,301

Rol Local 2 +0,650 0 0 0

Gambar 1.45 Skema perletakkan beban angin kiri

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

4. Input masing-masing Beban Angin Kanan dengan mengisikan data seperti tabel 1.8 dibawah ini dengan mengulangi step H.1 dan H.2. Tabel 1.8 Data beban angin kanan Sendi Kiri Atas Kanan Options ANGKA Coord Sys Local Local Local Local Local Direction 2 2 2 2 2 Options Add to Existing Loads Distance 0 +1,129 +2,258 0 0 0 Distance 0,25 0 0 0 0 0 Distance 0,75 0 0 0 0 0 Distance 1 0 0 +1,779 -1,779 -1,301

Rol Local 2 -0,650 0 0 0

Gambar 1.46 Skema perletakkan beban angin kanan I. Analisis Model 1. Pilih menu Assign  Frame  Releases/Partial Fixity (Gambar 1.47)

Gambar 1.47 Menu bar Assign-Frame-Releases/Partial Fixity 2. Setelah muncul jendela kerja Assign Frame Releases, centang Momen 22 dan Momen 33 seperti Gambar 1.48 lalu klik OK

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

Gambar 1.48 Jendela kerja Assign Frame Releases 3. Sehingga hasilnya akan tampak seperti Gambar 1.49

Gambar 1.49 Tampilan kuda-kuda setelah di releases 4. Pilih menu Analyze  Set Options... (Gambar 1.50)

Gambar 1.50 Menubar Analyze/Set Analysis Option 5. Setelah muncul jendela kerja Analysis Options (Gambar 1.51), pilih Plane Frame, lalu klik OK.

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

Gambar 1.51 Jendela kerja Analysis Option 6. Pilih menu Analyze  Run Analysis (Gambar 1.52)

Gambar 1.52 Menu bar Analyze/Run Analysis 7. Setelah muncul jendela kerja Set Analysis Cases to Run (Gambar 1.53) 8. Do Not Run Case Name MODAL dengan klik MODAL lalu klik Run/Do Not Case lalu klik Run Now

Gambar 1.53 Jendela kerja Set Analysis Cases to Run 9. Kemudian akan muncul window dengan menampilkan beberapa variasi analisis. Apabila analisis telah lengkap dan tidak ada pesan kesalahan. Maka akan muncul „Analysis Complete’ seperti Gambar 1.54. Klik OK.

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

Gambar 1.54 Jendela kerja SAP2000v11.0.0.0 Advanced – tugasssss 10. Setelah dilakukan analisis maka akan dapat muncul bentuk deformasi struktur dan gaya-gaya yang terjadi, sesuai dengan kombinasi beban yang diinginkan. Hasilnya akan tampak seperti pada Gambar 1.55 berikut ini :

Gambar 1.55 Gambar kuda-kuda setelah analisis model J. Kontrol Tegangan dan Desain Struktur 1. Pilih menu Option  Preperences  Steel Frame Design... (Gambar 1.56)

Gambar 1.56 Menu bar Option/Preferences/Steel Frame Design 2. Kemudian akan muncul Jendela kerja Steel Frame Design Preferences kemudian pilih AISC-LRFD99 pada Design Code seperti pada Gambar 1.57

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

Gambar 1.57 Jendela kerja Steel Frame Design Preferences for AISC-LRFD99 3. Pilih menu Design  Steel Frame Design  Start Design/Check of Structure (Gambar 1.58)

Gambar 1.58 Menubar Design-Steel Frame Design-Start Design/Check of Structure 4. Sehingga akan tampak hasilnya seperti pada Gambar 1.59

Gambar 1.59 Tampilan kuda-kuda setelah dicek strukturnya 5. Mengecek semua frame dengan memilih menu Design  Concrete frame Design  Verify all Members Passed seperti pada Gambar 1.60 Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

Gambar 1.60 Menu bar menu Design/Concrete frame Design/Verify all Members Passed 6. Akan muncul jendela kerja hasil analisa frame seperti gambar 1.61

Gambar 1.61 Hasil analisa frame K. Melihat Hasil deformasi pada masing-masing joint 1. Klik Display  Show load Assigns  Joint.., (Gambar 1.62)

Gambar 1.62 Menu bar Display/Show Load Assigns/Joint 2. Untuk melihat pengaruh beban mati penutup atap dan plafond, ganti Load Name menjadi “MATI” kemudian klik OK. (Gambar 1.63)

Gambar 1.63 Jendela kerja Joint Loads beban mati

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

3. Tampilan kuda kuda akibat beban mati penutup atap dan plafond akan menjadi seperti Gambar 1.64

Gambar 1.64 Tampilan beban mati pada kuda-kuda 4. Untuk melihat pengaruh beban hidup, ganti Load Name menjadi “HIDUP” kemudian klik OK. (Gambar 1.65)

Gambar 1.65 Jendela kerja Joint Loads beban hidup 5. Tampilan kuda kuda akibat beban hidup akan menjadi seperti Gambar 1.66

Gambar 1.66 Tampilan beban hidup pada kuda-kuda

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

L. Melihat Hasil deformasi pada masing-masing frame/cable/tendon 1. Klik Display  Show load Assigns  Frame/Cable/Tendon.., (Gambar 1.67)

Gambar 1.67 Menu bar Display-Show Load Design-Frmae/Cable/Tendon 2. Untuk melihat pengaruh beban angin kanan, ganti Load Name menjadi “ANGKA” kemudian klik OK. (Gambar 1.68)

Gambar 1.68 Jendela kerja Show Frame Loads beban angin kanan 3. Tampilan kuda kuda akibat beban angin kanan akan menjadi seperti Gambar 1.69

Gambar 1.69 Tampilan beban angin kanan pada kuda-kuda 4. Untuk melihat pengaruh beban angin kiri, ganti Load Name menjadi “ANGKI” kemudian klik OK. (Gambar 1.70)

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

Gambar 1.70 Jendela kerja Show Frame Loads beban angin kiri 5. Tampilan kuda kuda akibat beban angin kiri akan menjadi seperti Gambar 1.71

Gambar 1.71 Tampilan beban angin kiri pada kuda-kuda M. Melihat gaya-gaya yang terjadi pada masing-masing elemen 1. Pilih menu Display  Show Forces/Stresses  Frame/Cables... (Gambar 1.72)

Gambar 1.72 Menubar Display - Show Forces/Stresses - Frame/Cables... 2. Untuk melihat gaya yang diakibatkan oleh Beban Hidup, ubah Case/Combo name menjadi “HIDUP” seperti pada Gambar 1.73 dan pilih gaya yang ingin ditampilkan pada Component. Pilih Fill Diragram pada options untuk menampilkannya dalam diagram, dan pilih Show Values on Diagram pada options untuk menampilkan besaran gayanya

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

Gambar 1.73 Jendela kerja Member Force Diagram for Frames 3. Misalnya untuk melihat gaya axial yang diakibatkan oleh Beban Hidup, klik Axial Force pada Componen, lalu klik OK. Sehingga akan muncul tampilan seperti gambar 1.74 untuk Fill Diagram dan 1.75 untuk Show Values on Diagram

Gambar 1.74 Tampilan gaya aksial akibat beban hidup fill diagram

Gambar 1.75 Tampilan gaya aksial akibat beban hidup show values on diagram

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV/02915

Praktikum Aplikasi Software Teknik Sipil - 2014

4. Lakukan seluruh langkah nomor M.2 untuk Beban Mati (DEAD), Beban Angin Kanan (ANGKA), Beban Angin Kiri (ANGKI), COMB1, COMB2, COMB3, dan COMB4 dengan mengganti Case/Combo name sesuai dengan Case/Combo yang kita ingin tampilkan. N. Mengekspor data ke Ms.Excel 1. Untuk mengetahui hasil output, pilih menu File  Export SAP 2000 MS EXCEL seperti pada Gambar 1.76

Gambar 1.76 Menu bar File/Export/ 2. Centang Analysis Result dan Open File After Export seperti pada Gambar 1.77. Kemudian Klik OK.

Gambar 1.77 Jendela kerja Choose Tables for Export to Excel 3. Beri nama file lalu klik save (Gambar 1.78). Secara otomatis file Ms.Excel akan terbuka setelah Export selesai

Lia Galih Prasetyanti | 13/344399/SV...