Aplikasi Program strukur.pdf

download Aplikasi Program strukur.pdf

of 19

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

    ([email protected])

    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

    ..............................................................(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