Modul II Bangunan Rangka SAP2000

Modul SAP2000 Ver.7.42

Praktikum Komputer

SAP2000 Sesi Kedua BANGUNAN RANGKA

Disusun oleh :

Ir. Thamrin Nasution Staf Pengajar KOPERTIS WIL-I dpk. ITM

Departemen Teknik Sipil FTSP. ITM

[email protected]

thamrinnst.wordpress.com

Praktikum Komputer

SAP2000 Sesi Kedua Struktur Rangka Atap

MODUL SAP2000 SESI 2

STRUKTUR RANGKA

DATA BEBAN Berat Sendiri, P = 250 kg ; Beban hidup orang P1 = 100 kg. Angin dari kiri/kanan, Wdv = 30 kg, Wdh = 30 kg, Wpv = 45 kg, Wph = 45 kg. Modul SAP 2000, Thamrin Nasution, Ir. Departemen Teknik Sipil, FTSP., ITM. 2011

1

Struktur Rangka adalah suatu struktur dengan material dari baja, tersusun dari batang-batang baja yang dihubungkan satu sama lain dengan pelat-pelat buhul. Anggapan yang diberlakukan pada struktur rangka ini adalah ”pada setiap titik buhul yang menghubungkan batang-batang tadi tidak terdapat momen dan gaya lintang (M, D = 0)”. Langkah-langkah : 1. Buatlah direktory tempat data-data SAP2000 tersimpan. 2. Buka SAP2000. 3. Tentukan satuan berat, panjang pada sudut kanan bawah layar monitor.

4. Menu File → New Model → Coordinate System Definition, Pada gambar terlihat, rangka terbagi atas 8 grid (medan) pada arah sumbu X, dengan panjang yang sama, yaitu sebesar 1,25 meter.

Jumlah grid/medan

Jarak grid/medan

5. OK.

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

2

6. Draw → Edit Grid → Direction → Z Tulis pada Z location 0.75 meter.

Pilih Add Grid Line → OK. 7. Draw Special Joint.

8. Draw Frame Element.

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

3

9. Tunjuk frame dengan tombol kiri mouse, Edit → Divide Frame

10. Gambarkan frame yang belum selesai dengan Draw Frame Element

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

4

11. Tunjuk salah satu perletakan dengan tombol kiri mouse, setelah itu, Assign → joint → Restraints,

12. Untuk perletakan sebelah kiri pilih Sendi, kanan perletakan Rol. Setelah gambar selesai, 13. Define → Materials,

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

5

14. Add New Material

Tentukan

Material Nama : BAJA Type of Design : Other Mass per unit Volume : 0 (nol) Weight per unit Volume : 0 (nol)

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

6

15. Tetapkan penampang, Define → Frame Sections → Modify Show Section,

Robahlah Material penampang FSEC1 menjadi BAJA, yang mempunyai massa per volume = 0, dan berat per volume = 0. Dengan kata lain berat sendiri di konversi menjadi gaya terpusat pada titik-titik buhul, yang akan ditetapkan kemudian.

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

7

16. Tetapkan jenis-jenis beban, Define → Static Load Cases,

P = berat sendiri P1 = beban hidup (beban orang, P1 = 100 kg, Peraturan Muatan Indonesia) WKI = beban angin datang dari kiri WKA = beban angin datang dari kanan.

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

8

17. Tetapkan kombinasi muatan, Define → Load Combinations,

Add New Combo,

Peraturan Muatan Indonesia, Pembebanan Tetap = Beban Mati + Beban Hidup (PTETAP) Pembebanan Sementara = Beban Mati + Beban Hidup + Angin Kiri (PSEM1) Pembebanan Sementara = Beban Mati + Beban Hidup + Angin Kanan (PSEM2)

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

9

COMB1, Title PTETAP, P load Case + P1 Load Case,

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

10

COMB2, Title PSEM1, P load Case + P1 Load Case + WKI Load Case,

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

11

COMB3, Title PSEM2, P load Case + P1 Load Case + WKA Load Case,

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

12

SKEMA SISTEM PEMBEBANAN P Load Case (Berat Sendiri = beban mati)

P

P

P

P

P

P

P

P

P P

P

1/2P

1/2P

P = 250 kg.

P1 Load Case (Beban Hidup Orang)

P1 P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1 P1

P1

P1

P1

P1 = 100 kg.

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

13

SKEMA SISTEM PEMBEBANAN WKI Load Case (Beban Angin Dari Kiri) 1/2Wdv 1/2Wdh

1/2Wpv 1/2Wph

Wdv

Wpv

Wdh

Wph 1/2Wph

1/2Wdv

1/2Wdh

1/2Wph

Angin dari kiri, Wdv = 30 kg, Wdh = 30 kg, Wpv = 45 kg, Wph = 45 kg

WKA Load Case (Beban Angin Dari Kanan) 1/2Wpv 1/2Wph

Wpv Wph

1/2Wdv 1/2Wdh

Wdv Wdh 1/2Wdh

1/2Wpv

1/2Wph

1/2Wdh

Angin dari kanan, Wdv = 30 kg, Wdh = 30 kg, Wpv = 45 kg, Wph = 45 kg

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

14

17. Tunjuklah titik-titik buhul

Menu, Assign → Joint Static Loads → Forces

Pilih jenis beban, Load Case Name (P, P1, WKI atau WKA). Arah gaya mengikuti sumbu Z untuk gaya-gaya P atau P1 (vertikal), dimana bila arahnya ke bawah bertanda negatip dan ke atas positip. Masukkanlah nilai gaya-gaya tersebut sesuai jenis beban, demikian seterusnya.

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

15

18. Bebaskan frame dari gaya lintang dan momen. Menu, Assign → Frame → Releases Beri tanda cek pada kotak yang sesuai.

19. Tetapkan jenis struktur untuk analisis. Menu, Analyze → Set Option → Space Truss

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

16

20. Lakukan eksekusi program. Menu, Analyze → Run 21. Melihat hasil analisis SAP2000 pada layar monitor. Menu, Display →

1

2 3

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

17

1). Show Loads = melihat beban-beban yang bekerja dan besar beban. 2). Show Deformed Shape = melihat pelenturan dan besar pelenturan. 3). Show Element Forces/Stresses = melihat gaya dalam (aksial). 22. Melihat hasil analisis SAP2000 pada print out. Menu, File → Print Output Tables

Gambar struktur rangka dengan nomor buhul (joint) dan nomor batang (frame)

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

18

DATA PRINT OUT LOAD COMBINATION MULTIPLIERS

COMBO COMB1 COMB1 COMB2 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 COMB3

COMBO TYPE ADD ADD ADD ADD ADD ADD ADD ADD

CASE

FACTOR

LOAD TYPE

TITLE

P P1 P P1 WKI P P1 WKA

1 1 1 1 1 1 1 1

STATIC(DEAD) STATIC(LIVE) STATIC(DEAD) STATIC(LIVE) STATIC(WIND) STATIC(DEAD) STATIC(LIVE) STATIC(WIND)

PTETAP PTETAP PSEM1 PSEM1 PSEM1 PSEM2 PSEM2 PSEM2

JOINT DISPLACEMENTS (Pergeseran titik buhul) Horisontal JOINT 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8

LOAD P P1 WKI WKA COMB1 COMB2 COMB3 P P1 WKI WKA COMB1 COMB2 COMB3

Vertikal

U1

U2

U3

0.000490 0.000196 0.000078 -0.000107 0.000686 0.000765 0.000579 0.000567 0.000227 0.000100 -0.000129 0.000794 0.000894 0.000664

0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000

-0.001367 -0.000547 -0.000106 0.000198 -0.001914 -0.002020 -0.001716 -0.001367 -0.000547 -0.000011 0.000104 -0.001914 -0.001925 -0.001810

R1

R2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

R3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Catatan : Deformasi dan rotasi, U1, U2, U3 = deformasi ; Ke bawah dan ke kiri = bertanda negatip Ke atas dan ke kanan = bertanda positip R1, R2, R3 = rotasi

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

19

FRAME ELEMENT FORCES Lokasi

FRAME 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

LOAD P P P P1 P1 P1 WKI WKI WKI WKA WKA WKA COMB1 COMB1 COMB1 COMB2 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 COMB3

LOC 0.0 63.7 127.5 0.0 63.7 127.5 0.0 63.7 127.5 0.0 63.7 127.5 0.0 63.7 127.5 0.0 63.7 127.5 0.0 63.7 127.5

Gaya Normal

P 1869.6 1869.6 1869.6 747.9 747.9 747.9 488.0 488.0 488.0 -590.5 -590.5 -590.5 2617.5 2617.5 2617.5 3105.5 3105.5 3105.5 2027.0 2027.0 2027.0

Gaya Lintang

V2

V3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Momen

T 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

M2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

M3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Catatan : Gaya normal = negatip berarti tekan, positip berarti tarik.

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

20