Aplikasi Program strukur.pdf
-
Upload
bina-aji-nugraha -
Category
Documents
-
view
224 -
download
0
Transcript of Aplikasi Program strukur.pdf
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
1/43
Bahan Ajar
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
2/43
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL…………………………………………………………………… i
KATA PENGANTAR ………………………………………………………………… ii
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
3/43
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarokatuh
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulisan bahan ajar
untuk mata kuliah Aplikasi Program Struktur yang digunakan pada
Program Studi D3 Teknik Sipil, Jurusan Teknik Sipil, FT-UNJ dapat
diselesaikan.
Bahan ajar ini merupakan salah satu upaya penulis sebagai tenaga
pengajar di Jurusan Teknik Sipil untuk meningkatkan mutu pembelajaran
di lingkungan Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta.
Bahan ajar ini akan menjadi pegangan wajib bagi mahasiswa Teknik
Sipil yang mengikuti mata kuliah Aplikasi Program Struktur di Program
Studi D3 Teknik Sipil, Jurusan Teknik Sipil, FT-UNJ.
Akhirnya dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang turut
membantu dalam penulisan bahan ajar ini, semoga Allah SWT senantiasa
melimpahkan taufik dan hidayah-Nya kepada kita semua. amin
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarokatuh
Penulis,
Arris Maulana
Jakarta, Februari 2006
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
4/43
SATUAN ACARA PERKULIAHAN
Mata kuliah : Aplikasi Program Struktur
Kode : 5423-511-2
Bobot : 2 (dua) sksSemester : Genap
Program Studi : D3 Teknik Sipil
Jurusan/Fakulas/PT : Teknik Sipil, FT-UNJ
1. Deskripsi Mata KuliahPenguasaan konsep dan karakteristik penggunaan alat bantu komputer untuk
menganalisis struktur bangunan gedung dengan SAP2000.
2. Tujuan Instruksional Khususa. Mahasiswa akan dapat memahami cara kerja perangkat lunak SAP2000 untukmenganalisis struktur bangunan gedung.
b. Mahasiswa akan dapat menggambar model struktur bangunan gedung.
c. Mahasiswa akan dapat menyusun material & section properties.d. Mahasiswa akan dapat menghitung kombinasi pembebanan struktur.
e. Mahasiswa akan dapat menjalankan proses analisis struktur dengan SAP2000.f.
Mahasiswa akan dapat menginterpretasikan hasil analisis struktur dengan
SAP2000.
3. Urutan Pokok Bahasan
Perte-muan
ke-
Pokok Bahasan Metode Media Daftar
Pustaka
1
1.
Penjelasan SAP (Satuan Acara
Perkuliahan)
2. Review teori analisa struktur
Ceramah
dan
tanya jawab
Whiteboard,
dan Komp+
Proyektor
a. hal: 3 – 4
e. hal: 17-37
2
2. Review teori analisa struktur
(lanjutan)
3.
Pengenalan perangkat lunak
“Structure Analysis Program”(SAP2000)
Ceramah
dan
tanya jawab
Whiteboard,
dan
Komputer +
Proyektor
b. hal: 3 – 4
e. hal: 17-37
3
4. Penggambaran model struktur
5. Penentuan perletakkan/tumpuan
6. Penentuan sifat-sifat material &
penampang elemen struktur
(material & section properties)
Ceramah,
tanya jawab
dan praktek
Whiteboard,
dan
Komputer +
Proyektor
a. hal: 3-4, 7-8
c. hal: 7-16
f. hal:2.3-2.5
g. hal: 69-78
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
5/43
Perte-
muan
ke-
Pokok Bahasan Metode Media Daftar
Pustaka
4
7. Pembebanan struktur
7.1.
Pemahaman jenis pembebanan
& kombinasinya
7.2. Perhitungan pembebanan
Ceramah,tanya jawab
dan praktek
Whiteboard,
dan
Komputer +
Proyektor
a. hal: 9-11
c. hal:28-32
f. hal:2.25-2.27
g. hal: 225-238
58.
Proses analisis struktur
9. Interpretasi hasil analisis struktur
Ceramah,
tanya jawab
dan praktek
Whiteboard,
dan
Komputer +
Proyektor
a. hal: 11-13
c. hal:69-77
f. hal:2.29-2.34
g. hal: 239-267
6
10. Contoh menganalisis struktur
Truss 2D :
10.1. Menggambar model struktur
10.2.
Menentukan tumpuan10.3.
Material & section properties 10.4.
Menghitung pembebanan
10.5. Menjalankan analisis
10.6. Interpretasi hasil
praktek Komputer +Proyektor
a.
hal: 14-23c., d., e., f., g.
7 & 8
11. Latihan soal menganalisis struktur
Truss 2D :
11.1. Menggambar model struktur
11.2.
Menentukan tumpuan
11.3. Material & section properties
11.4. Menghitung pembebanan
11.5.
Menjalankan analisis11.6. Interpretasi hasil
praktekKomputer +
Proyektor
b.
hal: 14-23
c., d., e., f., g.
9 Ujian Tengah Semeter
10 s/d 13
12. Contoh menganalisis struktur
Frame 2D :
12.1. Menggambar model struktur
12.2.
Menentukan tumpuan
12.3. Material & section properties
12.4.
Menghitung pembebanan
12.5. Menjalankan analisis
12.6. Interpretasi hasil
praktekKomputer +
Proyektor
a. hal: 24-32
b.
hal: 1-17
c., d., e., f., g.,
h.
14 s/d 17
13.
Contoh menganalisis struktur
Frame 2D :
13.1. Menggambar model struktur
13.2.
Menentukan tumpuan
13.3. Material & section properties
13.4. Menghitung pembebanan
13.5. Menjalankan analisis
13.6. Interpretasi hasil
praktek Komputer
a. hal: 24-32
b. hal: 1-17
c., d., e., f., g.,
h.
18 Ujian Akhir Semeter
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
6/43
4. Prosedur Evaluasi
a. Kehadiran (min 80 %) : 10 %
b. Tugas/Latihan : 20 %
c. Ujian Tengah Semester : 30 %d. Ujian Akhir Semester : 40 %
+
Jumlah : 100 %
5. Daftar Pustaka
a. Pramono, Handi, “Struktur 2D dan 3D dengan SAP2000”, Maxikom, Palembang
2004.
b. Saputra, Ashar & Arif SBN, “Analisis Struktur menggunakan SAP2000”,
Laboratorium Komputasi Jurusan Teknik Sipil, FT-UGM, 2004.c.
Satyarno, Iman “Aplikasi Software Komputer dalam Perancangan dan
Manajemen Proyek Bangunan Gedung”, Laboratorium Komputasi Jurusan
Teknik Sipil, FT-UGM, 2004.
d. __________, “SAP2000 – Basic Analysis Reference”, Computers & Structures,Inc, university Avenue Berkeley, California USA, e_book 2002.
e. __________, “SAP2000 – Database Documentation”, Computers & Structures,
Inc, university Avenue Berkeley, California USA, e_book 2001.
f. __________, “SAP2000 – Getting Started”, Computers & Structures, Inc,
university Avenue Berkeley, California USA, e_book 2002.g.
__________, “SAP2000 – Introductory Tutorial”, Computers & Structures, Inc,
university Avenue Berkeley, California USA, e_book 2002.
h. __________, “SAP2000 – Reference Manual, Integrated Software for Structural
Analysis and Design”, Computers & Structures, Inc, university Avenue
Berkeley, California USA, e_book 2002.
i. __________, “SAP2000 – Software Verification Examples, Integrated Software for Structural Analysis and Design”, Computers & Structures, Inc, universityAvenue Berkeley, California USA, e_book 2000.
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
7/43
A. PENDAHULUAN
Kemajuan teknologi komputer baik perangkat keras (hardware) maupun
perangkat lunak ( software) saat ini membuat segala persoalan matematis (analitis dan
numeris) menjadi semakin mudah walapun sebelumnya sangat sulit dilakukan, apalagi
banyak program komputer dengan penyajian yang bersifat user friendly.
SAP2000 merupakan program user friendly bidang rekayasa sipil khususnya
mekanika teknik yang didasari Metode Elemen Hingga ( Finite Element Method )
membuat penyelesaian permasalahan mekanika teknik yang rumit sekalipun dapat
teratasi dengan tingkat akurasi perhitungan yang tinggi dan kecepatan hitung yang
menakjubkan. Namun pemahaman pemakai (brainware) terhadap prinsip dasar analisis
struktur statik dan dinamik serta mekanika bahan sangatlah penting.
SAP2000 muncul sebagai software pengembangan dari SAP90 dengan sistem
tampilan Windows (Graphical User Interface) dengan features yang sangat lengkap,
membuat pemakai yang biasa menggunakan SAP90 menjadi samakin mudah, karena
langkah-langkah pembuatan input pada SAP2000 sangatlah mirip dengan SAP90,
bahkan input file SAP90 dapat dieksekusi (exported ) oleh SAP2000.
Program aplikasi SAP2000 sudah memberikan fasilitas untuk bisa melakukan
analisis dan perencanaan struktur sampai dengan kondisi non linier baik secara materialmaupun geometrinya. Namun demikian fasilitas tersebut tidak dengan sendirinya akan
terlibat dalam semua perhitungan jika tidak dengan sengaja disertakan dan terkait pula
dengan jenis struktur yang digunakan.
Pada intinya bahwa perangkat komputer dengan segala keunggulan hardware dan
softwarenya hanyalah alat bantu yang semuanya bergantung pada kemampuan
brainware dalam mengasumsi dengan benar masukan (input ) dan menginterpretasikan
dengan tepat keluarannya (output ).
B. PEMAHAMAN TEORI ANALISA STRUKTUR
1. Definisi
Untuk memahami lebih lanjut dasar-dasar analisa struktur dan untuk menghindari
kebingungan serta kesalahan pengertian penggunaan istilah-istilah yang digunakan,
maka perlu kiranya untuk menjelaskan terlebih dahuh definisi dari beberapa istilah
berikut ini.
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
8/43
a. Beban adalah semua gaya yang menimbulkan tegangan dan regangan dalam suatu
struktur. Sebagai contoh, pengaruh angin dan gravitasi dapat dikatakan sebagai
beban langsung (direct loads), sedangkan gempa bumi, pengaruh suhu, dan
pengaruh penurunan tumpuan struktur dapat dikatakan sebagai beban tidak langsung
(indirect loads). Beban nodal adalah beban terpusat yang langsung bekerja pada
nodal, sedangkan beban nodal ekivalen adalah beban terpusat atau beban merata
yang bekerja diantara nodal dan ditransmisikan menjadi beban nodal.
b. Gaya nodal struktur adalah resultante atau hasil penggabungan beban nodal, beba
nodal ekivalen atau reaksi perletakan. Gaya tersebut akan didistribusikan keseluru
elemen struktur dan menimbulkan gaya dalam geser, aksial, momen torsi dan
momen lentur sampai akhirnya disalurkan ke tumpuan. Gaya nodal struktur juga
berperan dalam menjaga keseimbangan struktur bebas ( freebody structure) bila
tumpuan dilepas.
c. Gaya nodal elemen adalah gaya yang muncul pada nodal elemen dan berperan
untuk menjaga keseimbangan elemen bila elemen dilepas dari struktur sebagai
freebody. Gaya nodal elemen ini akan hilang bila elemen-elemen dirangkai
menjadi satu kesatuan dengan struktur dan bergabung menjadi gaya nodal struktur.
dalam arah horizontal maupun vertikal akibat pembebanan.
e. Nodal struktur adalah titik pertemuan elemen-elemen yang merupakan acuan
dalam merangkai elemen-elemen pembentuk struktur. Pada nodal struktur gaya
nodal struktur dan derajat kebebasan struktur didefinisikan untuk kemudian dibentuk
relasi persamaan kekakuan struktur.
f.
Nodal elemen adalah titik-tiuk pada elemen yang gaya nodal elemen dan derajatkebebasan elemen didefinisikan untuk kemudian dibentuk suatu persamaan
kekakuan elemen.
g. Elemen struktur adalah komponen-komponen pembentuk struktur yang dibatasi
oleh minimal dua buah nodal. Elemen struktur ini dapat berupa elemen rangka,
balok dan portal yang biasanya diterapkan untuk idealisasi komponen-komponen
pembentuk struktur seperti jembatan, menara atau gedung.
d.
Peralihan nodal adalah terjadinya perpindahan derajat kebebasan (degree of
freedom) nodal pada elemen struktur yang dapat berupa rotasi atau translasi
h.
Analisa Struktur adalah penentuan respon dan perilaku suatu struktur yang dibebani
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
9/43
sebuah atau lebih beban (beban kombinasi). Respon struktur ini pada prinsipnya
adalah menentukan peralihan yang terjadi, reaksi perletakan dan perhitungan gaya-
gaya dalam. Analisa struktur ini dapat ditentukan dengan suatu percobaan dan atau
dengan suatu teknik atau metode analisa tertentu. Terdapat tiga hal penting dalam
1) Pengetahuan tentang perilaku tegangan dan regangan pada material dalam suatu
struktur (kondisi elastis).
2) Persamaan kesetimbangan statik.
3)
Kondisi kompatibilitas.
2.
Elemen dan Tipe Struktur
Elemen struktur merupakan bagian-bagian dari struktur yang jika disatukan akan
membentuk suatu struktur tertentu, dan elemen struktur yang umum digunakan dapat
berupa balok, kolom maupun pelat.
Tipe struktur dapat diklasifikasikan kedalam enam tipe struktur seperti berikut ini.
a. Balok sederhana atau balok menerus (gambar 1)
b.
Rangka Bidang ( Plane Truss) (gambar 2)
c.
Portal Bidang ( Plane Frame) (gambar 3)d. Balok Silang (Grid ) (gambar 4)
e. Rangka Ruang (Space Truss) (gambar 5)
f.
Portal Ruang (Space Frame) (gambar 6)
Gambar 1 Gambar 2 Gambar 3
Gambar 5 Gambar 6Gambar 4
analisa struktur untuk seluruh metode analisa struktur yaitu :
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
10/43
3. Idealisasi Struktur
Untuk mempermudah dalam menganalisa struktur, bentuk struktur sebenarnya harus
diidealisasikan misalnya kedalam bentuk elemen-elemen lurus yang mempunyai
ukuran-ukuran seperti panjang, lebar, dan tebal tertentu.
Daya tahan elemen-elemen struktur ditentukan oleh properti materialnya seperti
modulus elastisitas E, angka Poisson dan ditentukan pula oleh properti
geometriknya seperti luas penampang A, inersia lentur I dan inersia torsi J. Sedangkan
perilaku nodal penghubung elemen-elemen untuk struktur secara keseluruhan dapat
diasumsikan berperilaku sebagai sendi, semi kaku atau kaku.
Untuk mempermudah pengertian tentang konsep idealisasi struktur ini dapat dilihat
pada gambar struktur rangka bidang berikut ini.
Pada gambar 7a, semua nodal pada struktur rangka bidang sederhana ini biasanya
diasumsikan sebagai sendi dimana peralihannya pada setiap nodal / hanya berupa
translasi yaitu translasi horizontal U, dan vertikal V, (dua buah d.k untuk setiap nodal).
Semua gaya atau bsban yang bekerja pada struktur ini pada umumnya diidealisasikan
bekerja pada nodal struktur tersebut, sehingga sering disebut sebagai beban nodal.
Gaya-gaya pada nodal ini selanjutnya diuraikan menjadi vektor-vektor gaya untuk
masing-masing sumbu koordinat yang tentunya menggunakan prinsip-prinsip
penguraian vektor (lihat gambar 7b). Dengan menggunakan prinsip keseimbangan pada
nodal tersebut yaitu dengan cara menjumlahkan vektor-vektor gaya yang mempunyai
arah yang sama atau menguranginya untuk vektor-vektor yang berlawanan arah maka
akan diperoleh resultante gaya pada nodal tersebut yang sekaligus merupakan vektor-
Gambar 7 Idealisasi Struktur Rangka Bidang
(a) (b)
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
11/43
vektor gaya pada nodal elemen.
a. Sistem koordinat
Langkah awal untuk membentuk formasi dari vektor-vektor gaya dan
peralihannya perlu mendefinisikan nodal-nodal elemen dan nodal-nodal struktur secara
keseluruhan kedalam sumbu-sumbu koordinat. Untuk mendefinisikan nodal-nodal
setiap elemen biasanya menggunakan apa yang disebut sebagai koordinat lokal xy
sedangkan untuk nodal-nodal yang. mewakili struktur secara keseluruhan
menggunakan koordinat global XY. Untuk lebih memperjelas pengertian sumbu lokal
dan sumbu global pada suatu struktur dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Gambar 8 mengilustrasikan sebuah struktur rangka bidang yang mempunyai 13
sumbu lokal yang berbeda atau dengan kata lain posisi kedua elemen berbeda. Untuk
menyamakan posisinya sehingga dapat mewakili untuk struktur secara keseluruhan,
maka koordinat lokal tersebut harus ditransformasikan ke dalam koordinat global yang
disebut sebagai transformasi koordinat.
b. Derajat kebebasan ( Degree of freedom/ DOF )
Prinsip derajat kebebasan (d.k) atau DOF berkaitan erat dengan pengertian
peralihan yaitu translasi atau rotasi nodal pada struktur akibat pembebanan. Untuk
Gambar 8 Sumbu Koordinat Lokal dan Global
buah elemen dengan 8 buah nodal, elemen 6-3 dan 4-8 masing-masing mempunyai
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
12/43
lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Dari gambar 9, terlihat bahwa peralihan nodal pada struktur sebagai akibat
pembebanan, terdiri dari translasi u, v, w dan rotasi yaitu peralihan yang
membentuk sudut.
Pada struktur rangka (gambar 9(a) dan (b)) yang elemen-elemennya dihubungkan
pada nodal yang biasanya berupa hubungan sendi, peralihan yang terjadi hanya
berupa translasi, yaitu untuk bidang gambar 9(a) terjadi dua buah translasi yaitu
translasi horizontal u dan vertikal v atau dengan kata Iain terdapat dua buah d.k,
sedangkan untuk kasus ruang pada gambar 9(b) terjadi tiga buah translasi u, v, dan w
atau tiga buah d.k pada setiap nodal.
Pada struktur portal bidang dan balok silang (gambar 9(c) dan 9(d)), setiap nodal
dihubungkan dengan hubungan nodal kaku sehingga peralihan nodal yang terjadi
berupa translasi dan rotasi. Untuk kasus portal bidang pada gambar 9(c) terjadi dua
buah translasi u dan v serta rolasi sehingga terdapat 3 buah d.k pada setiap
Gambar 9 Derajat Kebebasan (dk/ DOF ) pada struktur
(a) Rangka Bidang, (b) Rangka ruang, (c) Portal Bidang, (d) Balok silang
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
13/43
nodalnya. Sedangkan untuk kasus balok silang pada gambar 9(d) terjadi satu buah
translasi w dan dua buah rotasi 1 dan 2.
c. Elastisitas, keseimbangan dan kompatibilitas
Untuk mendapatkan solusi yang tepat pada masalah-masalah struktur linier elastis
harus memenuhi tiga kondisi, yaitu elastisitas, keseimbangan, dan kompatibilitas.
dipahami.
1)
Kondisi Elastisitas
Kondisi ini menyatakan bahwa setiap titik pada sebuah struktur, tegangan-tegangan
yang terjadi berbanding lurus dan terhadap regangan-regangannya yang diwujudkan
dengan perbandingan tegangan-regangan atau disebut pula sebagai persamaan
konstitutif yang harus diterapkan pada material struktur.
Untuk kasus umum yaitu untuk kasus-kasus linier elastis yang ditinjau dalam
model struktur 3D, maka akan terdapat enam komponen tegangan dan sekaligus pula
terdapat enam komponen regangan.
Untuk kasus satu dimensi, hubungan antara tegangan dan regangan atau
perbandingannya ditentukan oleh modulus elastisitas untuk tegangan -regangan normal
dan modulus geser untuk tegangan-regangan geser. Hubungan-hubungan ini
selanjutnya dikenal sebagai hukum Hooke. Hubungan tersebut dapat dilihat pada
persamaan berikut ini.
Modulus elastisitas dan modulus geser untuk elemen linier elastis dihubungkan oleh
suatu angka perbandingan yaitu Poisson Ratio ( ) yaitu suatu perbandingan antara
regangan lateral dengan regangan aksialnya.
Hubungan antara modulus elastisitas E dengan modulus geser G adalah :
Ketiga kondisi ini merupakan dasar analisa yang penting dan harus benar-benar
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
14/43
2) Kondisi Keseimbangan
Kondisi ini hams terpenuhi untuk sebagian dan seluruh bagian dari struktur yaitu
keseimbangan antara gaya-gaya dalam dan gaya-gaya luar baik pada nodal elemen
ataupun pada nodal struktur.
Kondisi keseimbangan harus memenuhi persamaan-persamaan keseimbangan
berikut ini.
Dengan ketentuan bahwa penjumlahan semua gaya F x dalam arah sumb.u x dan gaya
F y dalam arah sumbu' y dan penjumlahan semua momen F M sama dengan nol baik
untuk setiap nodal, setiap elemen atau pada tumpuan struktur.
3) Kondisi Kompatibilitas
Kondisi ini mensyaratkan bahwa peralihan untuk semua titik pada suatu struktur
yang terbebani harus kompatibel dengan seluruh peralihan pada tumpuan struktur.
Peralihan tersebut harus kontinu dan hanya mempunyai satu nilai untuk semua titik
pada struktur sehingga struktur masih tetap stabil akibat pembebanan. Interpretasi dari
pemyataan ini tidak terlepas dari kondisi batas struktur yang telah ditentukan, sebagai
contoh pada kasus ini ditetapkan bahwa seluruh peralihan pada tumpuan adalah
kompatibel dengan peralihan pada kondisi batas struktur.
Jadi pada prinsipnya, kondisi kompatibilitas mempunyai ketentuan-ketentuan yang
harus terpenuhi pada suatu analisa struktur yaitu :
pembebanan atau setelah berdeformasi akibat beban harus tetap terangkai pada
nodal yang sama.
- Nodal-nodal pada semua elemen yang terangkai oleh suatu nodal kaku harus
mengalami peralihan translasi dan rotasi yang sama.
d. Kondisi batas (boundary condition)
Untuk memenuhi suatu kondisi batas yang diminta dalam suatu analisa struktur,
secara tidak langsung adalah memenuhi kondisi keseimbangan dan kompatibilitas
pada nodal struktur, pada setiap elemen dan pada perletakan. Dengan demikian
- Seluruh elemen slruktur yang terangkai pada suatu nodal-nodal sebelum dan setelah
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
15/43
sebagai konsekuensinya terdapat dua macam tipe kondisi batas yang dapat
diidentifikasi.
Kondisi batas yang pertama adalah suatu kondisi batas yang berhubungan dengan
kondisi kompatibilitas dan kondisi peralihan yang telah ditentukan. Tipe kondisi batas
ini dikenal sebagai kondisi batas kinematik atau kondisi batas peralihan.
Kondisi batas yang kedua adalah suatu kondisi mekanik yaitu untuk memenuhi
kondisi keseimbangan dan kondisi dari gaya terrnasuk momen yang telah ditentukan
sehingga memenuhi kondisi batas struktur secara keseluruhan. Kondisi batas ini
dikenal sebagai kondisi natural/fisik atau kondisi batas dari gaya.
Pada analisa suatu struktur, kita harus menspesifikasikan kondisi batas yang ada
sesuai dengan problem yang akan dianalisa. Dengan memasukkan kondisi batas
tersebut, maka matriks kekakuan suatu struktur dapat direduksi, sehingga
menyederhanakan perhitungan. Berikut ini akan diberikan sebuah tabel yang berisi
tipe-tipe kondisi perletakan yang umum digunakan pada balok, rangka dan portal
bidang.
Tabel 1 Tipe-tipe kondisi perletakkan struktur
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
16/43
Catatan :
- Untuk gerakan translasi-rotasi, tanda coret berarti bahwa gerakan pada arah derajat
kebebasan (d.k.) tersebut dikekang atau ditahan.
-
Untuk aksi gaya-momen, tanda coret berarti bahwa tidak ada gaya atau momen pada
arah d.k. itu.
- Perlu diingat bahwa pada tabel 1, gambar rotasi ataupun momen hanya dipakai untuk
mcnunjukkan apakali d.k. yang bersangkutan dikekang atau tidak. Jadi arah rotasi
ataupun momen (apakah searah atau berlawanan jarum jam) tidak berpengaruh.
e. Prinsip Superposisi
Dalam menganalisa suatu struktur, sering kali digunakan suatu asumsi-asumsi
misalnya pada analisa linier diasumsikan bahwa defleksi yang terjadi akibat
pembebanan adalah sangat kecil dibandingkan dengan geometri struktur atau dengan
kata lain tidak ada perubahan yang cukup berarti pada geometri struktur yang
terbebani dan hal ini akan membawa ke suatu persamaan keseimbangan yang akan
menghubungkan antara konfigurasi struktur tanpa beban dengan konfigurasi struktur
dengan beban. Asumsi selanjutnya yang dipakai linier adalah material yang digunakan
berperilaku linier elastis yang artinya tegangan yang terjadi adalah berbanding lurus
dan proporsional dengan regangannya. Kedua asumsi tersebut di atas jika
dikombinasikan akan mendapatkan respon struktur yang linier sebagai contoh besaran
dari peralihan dan gaya-gaya dalam pada struktur berbanding lurus dan proporsional
dengan beban-beban luar. Asumsi yang menyatakan respon struktur berperilaku linier
tentunya dimaksudkan untuk menyederhanakan dalam analisa struktur.
Berangkat dari asumsi-asumsi tersebut di atas, teori linier dari struktur tidak terlepas
pula dari penggunaan prinsip superposisi yang menyatakan bahwa pengaruh total dari
sejumlah beban yang bekerja. pada struktur dapat dihasilkan dengan menjumlahkan
pengaruh masing-masing beban tersebut yang bekerja pada struktur yang sama dan
terpisah. Untuk lebih memperjelas pernyataan ini dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Gambar 10 Ilustrasi prinsip superposisi
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
17/43
f. Persamaan kekakuan elemen dan struktur
Apabila struktur menerima suatu gaya maka struktur tersebut akan berdeformasi
atau terjadi suatu peralihan pada semua titik dalam struktur tersebut. Besar kecilnya
gaya atau peralihan yang akan terjadi dipengaruhi oleh kekakuan struktur atau
kekakuan elemen pembentuk struktur. Dengan kata lain, pengertian kekakuan dalam
analisa struktur adalah perbandingan antara gaya dengan peralihannya atau gaya sama
gaya, peralihan dan kekakuan dapat ditentukan oleh bentuk persamaan berikut ini :
Untuk setiap elemen pembentuk struktur : { f n} = [k ]{un}
Untuk struktur secara keseluruhan : { F } = [ K ]{U }
Dalam penggunaan matrik [k ] harus disesuaikan dengan bentuk geometri elemen-
elemen, misalnya dalam suatu struktur terdiri dari elemen-elemen miring ( < 90 atau
> 90), elemen datar ( = 0) atau elemen tegak ( = 90), dimana koefisien matrik [k ]
nya tidak sama. Untuk itu jika ingin membentuk koefisien matrik [k ] yang berlaku
untuk semua kondisi geometri, maka matrik [k ] harus ditransformasi dengan suatu
matrik transformasi, matrik [T ] yang bentuknya disesuaikan dengan sistem sumbu
koordinat baik untuk bidang atau ruang. Prosedur umum dari transformasi koordinat
dari sumbu lokal ke sumbu global adalah [T ]T = [k ] [T ].
Parameter matrik kekakuan struktur pada prinsipnya adalah penggabungan matrik-
matrik kekakuan elemen yaitu dengan prinsip superposisi yang disesuaikan dengan
penomoran d.k-nya atau d.k yang bersesuaian. Dan perlu diingat bahwa matrik [ K ]
adalah matrik kekakuan dalam sumbu koordinat global, sehingga matrik [ K ] dibentuk
oleh superposisi koefisien.-koefisien matrik [k ] yang sudah berada pada sumbu
koordinat globalnya.Kekakuan suatu elemen ini dipengaruhi oleh kekakuan materialnya yang ditentukan
oleh properti material atau elastisitas bahan pembentuk elemen tersebut misalnya
kayu, beton, baja dan Iain-lain dan properti penampangnya. Untuk properti material,
besarnya nilai elastisitas bahan ditentukan oleh suatu parameter-parameter yaitu
modulus elastisitas E atau modulus geser G. Sedangkan properti penampang
dipengaruhi oleh luas penampang A dan inersia penampang yang terdiri dari inersia
lentur I dan inersia puntir J . Hasil perkalian antara properti material dengan properti
dengan kekakuan dikaitkan dengan peralihannya. Dengan demikian, hubungan antara
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
18/43
penampang akan membentuk suatu kekakuan material dan selanjutnya dengan
memperhitungkan panjang elemen L, maka hasil bagi antara kekakuan material
dengan panjang elemen ini akan membentuk suatu kekakuan elemen yang besarnya
ditentukan oleh suatu koefisien tertentu.
Penerapan parameter-parameter tersebut diatas akan menentukan jenis deformasi
yang akan terjadi diantaranya :
- Deformasi lentur, untuk elemen yang terdeformasi lentur atau yang mengalami
gaya lentur, koefisien kekakuan elemennya adalah EI.
- Deformasi geser, untuk elemen yang terdeformasi geser atau yang mengalami gaya
geser, koefisien kekekakuan elemennya adalah GA.
-
Deformasi aksial, untuk elemen yang terdeformasi aksial atau yang mengalami
gaya aksial, koefisien kekakuan elemennya adalah EA.
- Deformasi puntir, untuk elemen yang terdeformasi puntir atau yang mengalami
gaya torsi, koefisien kekakuan elemennya adalah GJ.
C. TEORI ANALISA STRUKTUR PADA SISTEM RANGKA BATANG 2D
( PLANE TRUSS )
Gambar 11. Plane Truss
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
19/43
1. Matriks kekakuan elemen [ ]el k
L: panjaug batang
E: modulus elastik
A; luas tampang batang
x : sumbu batang
x,y: sistim koordinat lokal
(elemen)
ui : displacement aksial padatitik nodal i.
vi : displacement arah tegak
lurus sumbu batang pada
titik nodal i
f I: gaya aksial pada titik nodal i
yang sesuai ui
gi: gaya tegak lurus sumbu batang dititik nodal i yang sesuai vi
Persamaan hubungan antara aksi dan deformasi elemen dalam sistem
Selanjutnya, dalam bentuk matriks, persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai
berikut:
koordinat lokalnya tersebut diperoleh berdasarkan prinsip-prinsip superposisi-
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
20/43
Persamaan keseimbangan elemen pada koordinat lokal adaiah:
Vektor displacement pada koordinatlokal
Matriks kekakuan elemen truss padakoordinat Iokal
Vektor gaya pada koordinat Iokal
Superscript (e) menunjukkan elemen yang ditinjau. Selanjutnya matriks kekakuan elemen
truss pada koordinat lokal dapat sebagai berikut ini.
2. Tranformasi Koordinat
Apabila titik nodal i dari elemen mengalami perpindahan ke i' dalam bidang x-y,
maka vektor displacement (yang menghubungkan titik i ke i' ) dapat diuraikan menjadi
komponen dalam arah sumbu-x dan sumbu-y lokal yang berturut-turut diberi notasi ui dan
vi. Vektor displacement tersebut juga dapat diuraikan menjadi komponen dalam arah
sumbu-X dan sumbu-Y global, yang berturut-turut diberi notasi Ui dan Vi. Hubungan
antara komponen-komponen lokal dan kornponen-komponen global dari vektor displacement
dapat disajikan dalam persamaan berikut ini (analog untuk titik nodal j).
ui = Ui.cos + Vi . sin
vi = -Ui .sin + Vi. cos
u j = U j. cos + V j. sin
v j = -U j . sin + V j. cos
Gambar 12. Transformasi koordinat
[ ]⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
−
−
=
0000
0101
0000
0101
)(
L
AE k
e
l
..............................................................(C-1)
..............................................................(C-2)
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
21/43
atau dalam bentuk matriks :
Analog untuk vektor gaya :
vektor gaya padakoordinat loka!
matrikstransformasi
vektor gaya padakoordinat global
Matriks [Te] dikena! sebagai matriks transformasi, dan memiliki sifat orthogonal, yaitu transpose
Matriks kekakuan elemen dalam koordinat global el k
Substitusikan persamaan (C-3) dan (C-4) ke persamaan (C-1):
pra-kalikan (premultiplied) ruas kiri dan ruas kanan persamaan dengan (T(e)]-1
atau
..............................................................(C-3)
..............................................................(C-4)
..............................................................(C-5)
..............................................................(C-6)
matriks tersebut sama dengan inversnya, dan determinannya sama dengan satu.
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
22/43
yang merupakan persamaan keseimbangan elemen dalam koordinat global, dengan :
3. Overall/Structural Stiffness Matriks
Persamaan (C-6) mempunyai bentuk:
(setelah disesuaikan urutannya dengan derajat kebebasan lainnya):
..............................................................(C-7)
Dalam formulasi secara keseluruhan (overall formulation), persamaan tersebut menjadi
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
23/43
Setelah kontribusi semua elemen diperhitungkan (assembled), persamaan keseimbangan
Overall force vectordalam koorinat global
berorde(2n x 1)
overall stiffnessmatriks dalamkoordinat global
berorde (2n x 2n)
Overall displacementvector dalam koordinatglobal berorde (2n x 1)
dengan n = jumlah titik nodal dalam struktur.
4. Kondisi Batas Displacement dan Gaya
Persamaan (C-8) setelah diatur kembali (rearrangement) sesuai dengan kondisi batasnya
dapat ditulis kembali secara simbolis sebagai berikut:
dengan:
{Fe} = prescribed external force vector, sesuai kondisi batas gaya
{Fr } = unknwon reaction vector
{Uu} = unknwon displacement vector {Uk } = known displacement vector, sesuai kondisi batas displacement
[K ij] = sub matriks of overall stiffness matriks (i = 1 ~2 ; j = 1~2)
5. Unknown Displacements and Reactions
Persamaan (C-9) dapat ditulis sebagai berikut:
Dari persamaan (C-10) dapat diperoleh displacements yang tidak diketahui (the unknown
displacement), melalui solusi persamaan linier simultan, yang secara simbolis dituliskan
dalam bentuk inversi berikut:
Dengan rnemasukkan nilai-nilai {Uu } kedalam persamaan (C-11), akan dapat diperoleh
vektor reaksi yang tidak diketahui (the unknown reaction) {Fr .}.
..............................................................(C-8)
..............................................................(C-9)
..............................................................(C-10)
..............................................................(C-11)
..............................................................(C-12)
struktur dalam koordinat global dapat dituliskan menjadi;
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
24/43
Umumnya, yaitu apabila semua tumpuan tidak mengalami perubahan tempat
akibat settlement, maka vektor {Uk } = {O}, sehingga masalahnya menjadi jauh lebih
sederhana. yaitu :
6. Member Forces
Gaya-gaya dalam yang terjadi pada setiap elemen dapat diperoleh dengan
memasukkan persamaan (C-6) ke persamaan (C-4).
Catalan : karena {f (e)} yang diperoleh dari persamaan (C-17) tersebut adalah vektor gaya dari
suatu elemen pada koordinat lokal, maka hasilnyapun (termasuk tanda +/-) harus
diinterpretasikan berdasarkan sistem koordinat lokal dari elemen tersebut.
..............................................................(C-13)
..............................................................(C-14)
..............................................................(C-15)
..............................................................(C-16)
..............................................................(C-17)
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
25/43
D. TEORI ANALISA STRUKTUR PADA SISTEM PORTAL 2-DIMENSI ( PLANE
FRAME SYSTEM)
1. Matriks kekakuan elemen [ ]el k
Portal 2 dimensi tergambar terletak pada bidang datar (bidang X-Y), dengan sumbu X
dan sumbu Y merupakan sumbu global dari portal tersebut. Setiap elemen portal 2-dimensi
yang strukturnya berada dalam bidang X-Y akan mengalami gaya-gaya dalam di ujung
(nodal i maupun nodal j) elemen tersebut berupa (dinyatakan sebagai komponen-
komponennya dengan referensi sumbu lokal elemen, yaitu sumbu-x dan sumbu-y): f i, gi dan
mi, yaitu berturut-turut komponen gaya arah sb-x, arah sb-y, dan momen lentur (dengan sb-
z sebagai sumbu putar) di nodal i dan f j, g j dan m j, dengan pengertian serupa namun
pada nodal j. Displacement yang sesuai dengan komponen gaya-gaya dalam tersebut
berturut-turut adalah : ui, vi, dan
i, yaitu berturut-turut adalah translasi arah sumbux, translasi arah sumbu-y, dan rotasi terhadap sumber-z.
Gambar 13. Plane Frame
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
26/43
Hubungan antara aksi dan deformasi yang terjadi di kedua ujung elemen tersebut dapat
diformulasikan melalui prosedur yang tercantum dalam langkah-langkah pada gambar-gambar
berikut:
Gambar 14. Hubungan aksi dan deformasi
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
27/43
f i = (AE/L). ui + 0 . vi + 0 . i + (-AE/L) . u j + 0 . v j + 0 . j
gi = 0 . ui + (12EI/L3). vi +(6EI/L
2). i + 0. u j + (-12EI/L3). v j + (6E1/L
2). j
mi = 0 . ui + (6EI/L2) . vi + (4E1/L) . i + 0 . u j + (-6EI/L2) . v j + (4EI/L) . j
f, = (-AE/L). ui + 0 . vi + 0 . i + (-AE/L). u j + 0 . v j + 0 . j
gi = 0 . ui +(-12EI/L3). vi +(-6EI/L
:) . i + 0 . u j + (12EI/L3). v j +(-6EI/L
2). j
m j = 0 . ui + (6EI/L2). vi + (2E!/L). i + 0 . u j + (-6EI/L
2). v j + (4EI/L) . j
Secara notasi matriks persamaan tersebut dapat ditulis:
vektor gaya elemenkoordinat lokal
matriks kekakuankoordinat lokal
vektor displacementkoordinat lokal
2. Tranformasi Koordinat
Gambar 15. Transformasi Koordinat
Dengan prinsip superposisi diperoleh :
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
28/43
atau dalam notasi matriks .
..............................................................(D-1)
..............................................................(D-2)
..............................................................(D-3)
Analog untuk vektor gaya :
Matriks kekakuan elemen pada koordinat global dapat diperoleh:
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
29/43
Prosedur selanjutnya identik dengan prosedur pada sistem rangka batang 2-dimensi{plane truss-system) yang telah diuraikan sebelumnya.
E. TEORI ANALISA STRUKTUR PADA GRID SYSTEM
1. Matriks kekakuan elemene
l k
Setiap elemen balok silang (grid) yang strukturnya berada dalam bidang X-Y
akan mengalami gaya-gaya dalam di ujung (nodal i maupun nodal j) elemen tersebut
berupa (dinyatakan sebagai komponen-komponen-nya dengan referensi sumbu lokal
elemen, yaitu sumbu-x dan sumbu-y) ; m^ , myi , dan h, , yaitu berturut-turut
komponen momen torsi dengan sumbu putar sumbu-x, momen lentur bersumbu putar adalah sb-y, dan gaya lintang arah sumbu-z di nodal i dan m^ , rriyj, dan hj
dengan pengertian serupa namun pada nodal j. Displacements yang sesuai cfcngan
komponen gaya-gaya dalam tersebut berturut-turut adalah : 0xi, 0Ki, dan Wj, yaitu
berturut-turut adalah rotasi torsi dengan sb-x sebagai sumbu putar, rotasi lentur
dengan sb-y sebagai sumbu putar, dan translasi arah sumbu-z di nodal i dan 0$, 9
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
30/43
xi : rotasi terhadap sumbu-x di titik
nodal i
yi: rotasi terhadap sumbu-y di titik
nodal iwi: translasi arah sumbu z di titik
nodal i
E, y, z: sisiem sumbu koordinat lokal elemen grid
E: modulus elastisitas
G : modulus geser = E/(2(1 +V))
lx: torsional constant {yang biasanya diberi notasi J—->momen inersia polar)ly: momen inersia penampang terhadap sumbu y
hi = komponen gaya searah sumbu z di titik nodal imxj = momen (torsi) terhadap sumbu x di titik nodal i
myj = momen lentur terhadap sumbu y di titik nodal i
Gambar 17. Hubungan antara aksi dan deformasi
Dengan prinsip superposisi, diperoleh:
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
31/43
Dengan notasi matriks, persarnaan-persamaan di atas dapat ditulis sebagai
persamaan keseimbangan elemen pada sistem koordinat lokal;
vektor gaya
pada koordinatlokal
matriks kekakuan
eiemen grid padakoordinat lokal
vektor
displacement padakoordinat lokal
2. transformasi koordinat
Mengingat sumbu Z berimpit dengan sumbu z, maka Wi = W j.
Gambar 18. Transformasi Koordinat
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
32/43
Selanjutnya apabila kondisi di atas digambarkan kembaii dengan sumbu X-Y maupun
sumbu x-y di bidang kertas (sehingga sumbu Z maupun sumbu z menjadi tegak lurus
bidang kertas), maka diperoleh gambar berikut:
dan kondisinya mirip dengan pada masalah plane frame.
xi = xi .cos + yi .sin
yi = -xi . sin + yi . cos
wi = Wi
xj = xj .cos + yj .sin
yj = -xj . sin + yj . cos
w j = W j
Bila hubungan antara besaran-besaran pada sistem koordinat lokal (x, y, dan w) dan
besaran-besaran pada sistem koordinat global (X, y, dan W), baik untuk titik
nodal i maupun j dapat ditulis dalam bentuk matriks sebagai berikut ini.
vektor displacement pada koordinat lokal
matriks
transformasi
Vektor displacement pada koordinat global
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
33/43
Matriks [T(e)] persis sama dengan [T(e)] pada masalah plane frame.
Analog untuk vektor gaya :
vektor gaya
koordinat
lokal
matriks
transformasi
vektor gayakoordinatglobal
Matriks kekakuan elemen dalam koordinat global
dengan kaia lain;
dengan
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
34/43
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
35/43
Bila matriks [T(e)] diisikan persamaan di atas menjadi seperti yang tercantum pada
masalah plane frame. Prosedur-prosedur selanjutnya, yang meliputi pembentukan
overall (structure) stiffness matrix, pembentukan persamaan keseimbangan struktur
pada koordinat global, pengisian kondisi batas (boundary conditions), proses
rearrangement; solusi vektor displacement; solusi vektor reaction; maupun solusi
gaya-gaya dalamnya, identik dengan prosedur yang telah diuraikan untuk truss system
ataupun frame system.
Mengingat untuk menghitung matriks kekakuan elemen balok-silang (grid)
maupun nantinya untuk elemen frame-3D memerlukan sectional properties
berbagai bentuk penampang, maka berikut ini disajikan daftar nilai-nilai Ix , Iy , dan
Iz dari berbagai bentuk tampang lintang elemen yang lazim dijumpai datam praktek.
, dan momen inersia polar
dengan dA = dy.dz
Secara umum nilai-nilai tersebut dapat dievaluasi dengan menggunakan formula
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
36/43
F. ANALISA STRUKTUR DENGAN SAP2000
1. Penggambaran Model Struktur
Tahapan penggambaran diperlukan untuk memvisualisasikan bentuk geometri dari
struktur yang akan dianalisis. Dalam tahapan ini pula kita dapat mengetahui, apakah
sering muncul dalam proses ini adalah hubungan ( joint ) antar elemen struktur dalam layar
sudah terlihat menyatu, namun apabila diteliti lebih lanjut akan diketahui ternyata pada joint
tersebut beberapa elemen belum terhubung dengan semestinya.
SAP2000 memberikan kemudahan dalam penggambaran model struktur dengan
menyediakan grid bantu tiga dimensi yang dapat dengan mudah diatur sesuai dengan posisi
titik-titik simpul dari elemen struktur yang akan digambarkan. Apabila bentuk geometri
struktur merupakan bentuk-bentuk yang umum, SAP2000 sudah memberikan fasilitas
tamplate yang cukup banyak sehingga anda tinggal memilih jenis struktur yang dikehendaki,
kemudian anda hanya perlu memodifikasi geometri struktur tersebut sesuai dengan yang
diinginkan. Hal ini akan terlihat pada jendela “ New Model” dengan mengklik menu “ file”
diikuti pilihan “new model” atau menekan “ctrl ”+” N ”.
Gambar 19. Menu File Gambar 20. Tampilan File + New Model
penggambaran struktur tersebut sudah sesuai dengan yang kita inginkan? Kesalahan yang
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
37/43
2
Gambar 22. Menu dan alat bantu penggambaran model struktur
2.
Penentuan Perletakkan/Tumpuan StrukturStruktur akan dapat berdiri bila pada bagian-bagian darinya terhubung dengan
elemen pendukung atau tumpuan. Untuk memodelkan hubungan antara struktur atas dengan
tanah, dalam hal ini adalah fungsi fondasi, kondisi apa yang paling mewakili; spring, jepit,
sendi, roll atau sifat-sifat diantara ketiga jenis dukungan tersebut. Itu artinya bisa saja sifat
jepit sebagian atau sendi sebagian atau spring dengan tingkat kekakuan pada ketiga arah
dengan suatu besaran tertentu. Apabila akan digunakan fasilitas template yang biasanya
sudah menyertakan sifat-sifat tumpuan, perlu diperhatikan kecocokan dengan kondisi yang
diinginkan, termasuk dengan bentuk struktur yang akan dianalisis atau direncanakan.
Alat bantu penggambaran
Gambar 21. Tampilan File + New model from template
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
38/43
3
3. Penentuan sifat-sifat material dan penampang (material properties and section)
Pada bidang rekayasa sipil sudah menjadi pengetahuan umum bahwa bahan-bahan
yang biasa digunakan dalam konstruksi bangunan adalah baja ( steel ) , beton (concrete) , kayu
(wood ) , dan aluminium. Namun demikian, sifat-sifat material yang lain selama dapat
Dalam proses analisis dan desain, sebagai masukan awal agar struktur dapat dianalisis
diperlukan asumusi-asumsi awal berkaitan dengan dimensi penampang. Sifat-sifat fisik dan
mekanik diisikan sebagai masukan sesuai dengan sifat-sifat bahan yang digunakan. Apabila
tidak ditentukan berbeda, sifat-sifat fisik dan mekanika bahan yang digunakan akan
mengambil dari default yang digunakan dalam program aplikasi SAP2000. Dalam analisis
struktur untuk menghitung gaya-gaya yang muncul akibat adanya pembebanan berat sendiri
dapat diabaikan sehingga analisis struktur akan menghitung pengaruh-pengaruh akibat adanya
pembebanan saja.
terdefinisi secara fisis dan mempunyai sifat-sifat mekanik dapat diisikan sebagai masukan.
Gambar 23. Menu menentukan perletakan ( joint restraint )
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
39/43
4
Gambar 24. Menu dan Jendela Materials Properties and Section
4.
Beban dan kombinasi pembebanan (load and combinations)
Sebuah struktur dibangun untuk mendukung beban yang timbul akibat fungsi dari
bangunan tersebut. Beban-beban tersebut ada yang bersifat permanen dan sebagian
bekerja sementara. Beban-beban tersebut bekerja secara bersamaan dengan berbagai faktor
beban dari suatu kombinasi pembebanan. Dari berbagai kombinasi pembebanan harus
diketahui kombinasi pembebanan yang memberikan dampak paling membahayakan
terhadap struktur. Kombinasi dan faktor beban dapat berbeda sesuai dengan peraturan yang
digunakan di berbagai negara.
Dalam penggunaan program SAP2000 beban-beban akan didefinisikan dalam
berbagan jenis; mati (dead ) , hidup (live), angin (wind ) , gempa (quake), salju ( snow) , dll.
Faktor beban menjadi faktor pengali bagi beban-beban tersebut dan akan dihitung
kombinasi pembebanan yang memberikan dampak paling membahayakan.
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
40/43
5
Gambar 25. Fasilitas menentukan nama dan tipe pembebanan
Gambar 26. Fasilitas kombinasi pembebanan
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
41/43
6
Perencanaan analisis struktur untuk mengetahui gaya-gaya batang maupun reaksi
yang terjadi akan terjadi proses trial and error , untuk mencari solusi yang tepat yangdilakukan secara berulang-ulang. Proses ini dapat saja menyebabkan kerja prosessor menjadi
berat. Pada beberapa kasus, perhitungan yang dilakukan oeh komputer tidak perlu
menghitung seluruh komponen, namun hanya beberapa bagian tertentu saja. Untuk
mengeset agar perhitungan dilakukan sesuai dengan keperluan maka SAP2000 menyediakan
fasilitas pilihan-pilihan analisis.
Gambar 27. Menu pembebanan statik pada joint
Gambar 28. Menu pembebanan statik pada element /batang
Gambar 29. Menu pilihan analisis
5. Pilihan analisis struktur (analysis options)
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
42/43
7
6. Hasil Analisis
Hasil analisis struktur yang berupa gaya-gaya dalam, deformasi dan reaksi tumpuan
dapat ditampilkan dalam bentuk tabel atau grafis. Yang terpenting pada tahap ini adalah
yang dilakukan oleh program logis atau tidak.
Gambar 30. Setting pilihan amalisis
Gambar 31. Setting pilihan analisis
Gambar 32. Icon hasil analisis
pemahaman teori-teori analisis struktur untuk mengetahui apakah hasil keluaran perhitungan
-
8/19/2019 Aplikasi Program strukur.pdf
43/43
7. Desain struktur
SAP 2000 memberikan fasilitas desain struktur dengan menggunakan berbagai
peraturan yang sudah berlaku pada saat program ini dibuat. Desain meliputi
perencanaan struktur beton bertulang, baja, kayu, dan lainnya.
Gambar 10. Desain Struktur