28
49 BAB 3. RANGKA PORTAL (FRAME) 3 DIMENSI ANALISIS STATIK 3.1 Input Model a. Menggambar Model 1) Memulai membuat file baru dengan dasar file Analisis 2D Statik. Pilih menu File Save As beri nama File baru (misal : Analisis 3D Statik) Klik OK 2) Membuka kunci model (Lock): Jika tombol tampil dalam keadaan terkunci, maka lakukan langkah berikut. Jika gembok terbuka langsung saja ke langkah no 3. Pilih menu Options Lock Model (maksud dari perintah ini adalah agar model dapat di edit. Jika tombol Lock dalam keadaan terkunci, maka model tidak dapat diubah-ubah) Note: Setiap selesai melakukan analisis dengan sukses secara otomatis model akan di-Lock oleh SAP2000. Dan setelah di Unlock model harus dianalisis ulang untuk mendapatkan hasil analisis SAP2000. 3) Melakukan replikasi portal: Ubah dahulu satuan ke [ kN, m, C ] a) Pilih semua elemen portal 2D yang ada … [Ctrl+A] b) Pilih menu Replicate[Ctrl+R] pada bagian Increments isikan nilai dy 4.5 yaitu jarak antar portal pada arah Y = 4.5 m. Semua elemen termasuk pembebanannya akan direplikasi digandakan ke arah sumbu Y positif sejauh 4.5 satuan (meter). Note: Nilai Number pada increament data merupakan jumlah objek replikasi yang diinginkan. Gambar 3.1. Isian data replikasi pertama

BAB 3 RANGKA PORTAL (FRAME) 3 DIMENSI ANALISIS STATIK SAP2000 15.0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

BAB 3 RANGKA PORTAL (FRAME) 3 DIMENSI ANALISIS STATIK SAP2000 15.0

Citation preview

49

BAB 3. RANGKA PORTAL (FRAME) 3 DIMENSI ANALISIS STATIK

3.1 Input Model

a. Menggambar Model

1) Memulai membuat file baru dengan dasar file Analisis 2D Statik.

Pilih menu File Save As… beri nama File baru (misal : Analisis 3D Statik) Klik OK

2) Membuka kunci model (Lock):

Jika tombol tampil dalam keadaan terkunci, maka lakukan langkah berikut. Jika gembok

terbuka langsung saja ke langkah no 3.

Pilih menu Options Lock Model (maksud dari perintah ini adalah agar model dapat di edit.

Jika tombol Lock dalam keadaan terkunci, maka model tidak dapat diubah-ubah)

Note: Setiap selesai melakukan analisis dengan sukses secara otomatis model akan di-Lock oleh

SAP2000. Dan setelah di Unlock model harus dianalisis ulang untuk mendapatkan hasil

analisis SAP2000.

3) Melakukan replikasi portal:

Ubah dahulu satuan ke [ kN, m, C ]

a) Pilih semua elemen portal 2D yang ada … [Ctrl+A]

b) Pilih menu Replicate…[Ctrl+R] pada bagian Increments isikan nilai dy 4.5 yaitu jarak

antar portal pada arah Y = 4.5 m. Semua elemen termasuk pembebanannya akan

direplikasi digandakan ke arah sumbu Y positif sejauh 4.5 satuan (meter).

Note: Nilai Number pada increament data merupakan jumlah objek replikasi yang diinginkan.

Gambar 3.1. Isian data replikasi pertama

50

Gambar 3.2. Hasil replikasi pertama

Selanjutnya akan dilakukan replikasi ke portal tepi pada sisi lainnya (arah Y negatif).

c) Pilih semua elemen portal 2D pada window sebelah kiri saja, dengan cara windowing.

Perhatikan bahwa di sini tidak dipakai perintah Select All lagi, karena yang dipilih hanya

portal asli saja (posisi Y = 0) yang akan direplikasi, bukan semuanya.

d) Kembali pilih menu Edit Replicate… Pada kotak input Replicate bagian Increaments

isikan nilai dy -4.5 (negatif 4.5). Portal asli akan direplikasi arah sumbu Y negatif sejauh

4.5 satuan (meter)

Gambar 3.3. Isian data replikasi kedua

Untuk melihat hasil replikasi secara keseluruhan, aktifkan window sebelah kanan (klik sembarang

pada window tersebut).

Lalu pilih menu View Restore Full View [F3]

Portal asli

Portal replikasi arah Y+

51

Gambar 3.4. Hasil replikasi kedua

4) Menambah grid bantu:

Replikasi pada langkah sebelumnya hanya diterapkan pada obyek elemen frame (balok dan

kolom) saja, sedangkan gridline pada posisi portal hasil replikasi tersebut belum ada (baru ada

pada Y=0 saja). Sekarang akan ditambahkan gridline pada posisi Y = - 4.5 dan Y = + 4.5 untuk

memudahkan pengerjaan selanjutnya.

a) Pilih menu Define Coordinat System/Grids ...

b) Pada kotak dialog Coordinat System/Grids... Pilih Modify/Show System…

Gambar 3.5. Definisi lokasi gridline tambahan

Portal replikasi arah Y+ Portal asli

Portal replikasi arah Y-

52

c) Pada isian Y grid data, isikan nilai -4.5 dan 4.5 berturut-turut pada kolom ordinate seperti pada

Gambar 3.5.

d) Klik OK klik OK lagi

Gambar 3.6. Koordinat model gedung

5) Menggambar batang balok arah Y:

Hasil replikasi sebelumnya hanya menggandakan elemen balok pada arah X saja (portal bidang

XZ), sehingga perlu ditambahkan sendiri elemen balok untuk arah Y (portal bidang YZ),

sedangkan untuk elemen kolom bidang XZ dan YZ sama saja posisinya sehingga tidak perlu

ditambahkan lagi.

a) Pastikan tampilan window pada bidang Y-Z Plane @ X= - 6

b) Pilih menu Draw Draw Frame/Cable/Tendon …

c) Pada kotak pilihan yang muncul (Properties of Object) pilih nama penampang yaitu

“BALOK” pada Section.

Gambar 3.7. Kotak dilog Properties of Object

d) Untuk mulai Menggambar balok, klik sekali pada joint paling kiri pada lantai 2 (lihat

Gambar 3.7.), lalu klik lagi pada joint tengah, sehingga tergambar satu bentang. Lakukan

hal yang sama untuk balok di sebelahnya (klik langsung pada joint paling kanan).

e) Sebelum Menggambar balok pada lantai berikutnya, perhatikan bahwa setelah selesai klik

pada salah satu joint, pada ujung kursor akan nampak garis putus-putus yang selalu

mengikuti kursor. Ini menandakan bahwa batang yang akan digambar seterusnya akan

bersambung dengan batang yang terakhir digambar. Untuk memutus ikatan dengan

rangkaian penggambaran sebelumnya, klik kanan pada mouse dan garis putus-putus yang

Y = + 4.5

Y = 0

Y = - 4.5

x = - 6 x = - 2 x = 2 x = + 6 x = 0

53

mengikuti mouse akan menghilang. Sekarang kita bebas untuk menentukan awal

penggambaran batang selanjutnya.

Gambar 3.8. Penggambaran elemen balok arah Y

f) Setelah yakin bahwa garis terputus-putus sudah menghilang, klik lagi pada joint di lantai 3

seperti sebelumnya sampai pada ujung kanan lantai, jangan lupa klik kanan untuk memutus

rangkaian penggambaran.

Gambar 3.9. Urutan penggambaran balok arah Y.

g) Untuk mengakhiri modus penggambaran tekan ESC pada keyboard.

h) Untuk Menggambar balok atap akan digunakan cara berdeda dengan penggambaran balok

lantai (cara untuk Menggambar balok lantai sebenarnya bisa digunakan namun untuk

melengkapi contoh akan digunakan cara lain).

i) Pilih menu Draw Quick Draw Frame/Cable/Tendon …

j) Seleksi grid yang akan digambar Frame (bisa dengan klik langsung pada grid atau dengan

windowing dari kiri ke kanan)

k) Secara otomatis frame akan tergambar pada grid.

l) Tekan ESC untuk mengakhiri perintah gambar.

6) Melakukan replikasi balok arah Y.

Untuk Menggambar balok-balok arah Y pada bidang lainnya akan dilakukan replikasi dari

batang-batang yang sudah tergambar pada langkah sebelumnya supaya lebih cepat.

Pilih semua elemen balok lantai 2, 3, dan atap pada bidang X = - 6 dengan cara klik atau

croshing.

1 2

1 2 3 + Klik kanan

4 5 6 + Klik kanan

54

Gambar 3.10. Pemilihan balok arah Y untuk replikasi cara croshing.

Pilih menu Edit Replicate …

Gambar 3.11. Isian replikasi untuk balok arah Y.

Pada increments isikan dx = 4 (replikasi berjarak 4 m ke arah X positif) pastikan juga isian lain

dy dan dz bernilai 0.

Isikan 3 pada Number (jumlah replikasi) klik OK

7) Menghapus pembebanan merata pada balok:

Pada model gedung 3D ini, beban pada pelat lantai akan dibebankan langsung pada elemen

pelat (shell) yang akan dibuat kemudian, sehingga tidak diperlikan pembebanan merata yang

sudah didefinisikan pada contoh portal 2D.

Pilih menu SelectSelectAll [Ctrl+A]

Pembebanan yang akan dihapus adalah pada semua balok yang mendapat input beban merata,

sehingga dipilih semua elemen yang ada untuk memudahkan (walaupun elemen kolom juga

ikut terpilih, namun pada elemen tersebut tidak terdapat inpur beban sehingga tidak akan

terpengaruh).

Pilih menu Assign Frame Loads Distributed…

55

Gambar 3.12. Penghapusan beban mati merata

Pilh tipe beban mati “DEAD” pilih Delete Existing Loads Klik OK

Selanjutnya akan dilakukan penghapusan untuk beban hidup merata:

Pilih menu SelectSelectAll [Ctrl+A]

Pilih menu Assign Frame Loads Distributed…

Gambar 3.13. Penghapusan beban hidup merata

Pilh tipe beban hidup “LIVE” pilih Delete Existing Loads Klik OK

8) Mengahpus pembebanan titik pada joint:

Selain pada balok, pada portal 2D juga terdapat beban titik yang merupakan limpahan beban

dari portal arah tegak lurusnya. Karena dalam portal 3D ini elemen dan pembebanan sudah

dimodelkan secara keseluruhan, maka pembebanan titik ini menjadi tidak diperlukan lagi,

sehingga akan dihapus.

Pilih menu SelectSelectAll [Ctrl+A]

56

Sama seperti sebelumnya, walaupun dengan cara ini elemen balok dan kolom ikut terpilih,

namun karena perintah hanya akan diterapkan pada joint saja maka tidak akan berpengaruh.

Pilih menu Assign Joint Loads Forces…

Gambar 3.14. Penghapusan beban mati titik

Pilh tipe beban mati “DEAD” pilih Delete Existing Loads Klik OK

Selanjutnya hapus beban hidup titik

Pilih menu Assign Joint Loads Forces…

Gambar 3.15. Penghapusan beban hidup titik

Pilh tipe beban mati “LIVE” pilih Delete Existing Loads Klik OK

9) Mendefinisikan penampang pelat lantai

Pada model ini pelat lantai akan dimodelkan secara langsung dengan memanfaatkan elemen

shell dalam SAP2000. Elemen shell merupakan elemen dua dimensi (luasan), sedangkan

elemen frame yang dipakai dalam memodelkan balok dan kolom adalah elemen satu dimensi

(garis). Pemasukan data elemen shell dilakukan lewat area Section seperti yang akan dijelaskan

berikut.

Pilih menu Define Section Properties Area Section…

57

Gambar 3.16. Kotak dialog area Section

Pastikan pilihan shell aktif

Klik tombol Add New Section…

Selanjutnya pada kotak dialog Shell Section Data:

a) Beri nama penampang pelat pada Section Name, misal “Lantai”

b) Pada Type, pilih Shell – Thin. Tipe shell merupakan gabungan sifat dari plate dan

membrane. Plate adalah elemen luasan yang menahan gaya pada arah tegak lurus bidang

pelat, sedangkan membrane searah bidangnya. Walaupun elemen pelat lantai hanya

menerima beban arah tegak lurus bidangnya saja (elemen plate), namun mengingat model

3D ini juga akan bergerak ke arah transversal (horizontal) dimana bisa terjadi gaya searah

bidang pelat, maka tetap dipakai elemen shell. Sedangkan ketebalan pelat mempengaruhi

tipe thin dan thick. Untuk pelat lantai masih didominasi oleh lentur sehingga dipilih thin,

namun untuk pelat yang relatif tebal (misal pada perkerasan jalan), dipilih thick.

c) Pada Material Name dipilih sesuai jenis bahan, yang disini menyesuaikan dengan

sebelumnya yaitu Beton.

d) Pada Thickness diisi dengan ketebalan elemen pelat lantai (12 cm) dan karena satuan

dalam model ini adalah meter maka diisikan nilai 0.12 (m). karena dipakai elemen shell

maka diisikan nilai pada membrane dan bending.

e) Klik OK

58

Gambar 3.17. Isian data input penampang pelat lantai

Setelah kembali ke kotak dialog Area Sections, klik Add Copy of Section… untuk selanjutnya

membuat penampang pelat atap secara cepat.

Gambar 3.18. Kotak dialog Area Sections

59

Gambar 3.19. Isian data input penampang pelat Atap.

Pada kotak dialog Shell Section Data:

a) Beri nama penampang pelat pada Section Name (misal : Atap)

b) Pada Type, pilih shell – Thin seperti sebelumnya.

c) Pada Material Name pilih “BETON”

d) Pada Thickness isi dengan ketebalan pelat atap (10 cm), karena satuan dalam model ini

menggunakan meter maka diisikan nilai 0.10 pada membrane dan bending klik OK

10) Penggambaran pelat lantai:

Untuk memudahkan penggambaran pelat, tampilan diubah ke bidang denah (bidang XY)

Tekan [F4] untuk masuk perintah Show Undeformed Shape.

Klik tombol , lalu klik atau untuk menuju bidang lantai 2 (Z = 4 perhatikan

pojok kiri atas window bagian kiri.

60

Gambar 3.20. Pengubahan tampilan ke bidang lantai 2

Bisa dicermati pula, ketika pada layar sebelah kiri berpindah dari satu lantai ke lainnya, pada

layar sebelah kanan (3D) akan tampak kotak berwarna biru yang berada pada lantai yang

ditunjuk pada layar sebelah kiri. Hal ini juga bisa dimanfaatkan untuk mengetahui posisi

lantai/bidang yang sedang ditampilkan / aktif.

Pilih menu Draw Draw Rectangular Area

Cara penggambaran elemen shell hampir sama dengan elemen Frame, yaitu dengan cara klik

pada joint, namun disini urutannya adalah dari satu joint pojok ke joint diagonalnya. Lakukan

klik sesuai urutan nomor pada Gambar 3.21 langsung secara berurutan. Elemen pelat akan

tergambar pada 3 bentang sebelah bawah.

Setelah selesai klik ESC.

Gambar 3.21. Urutan penggambaran elemen pelat lantai

Untuk Menggambarkan elemen pelat pada bentang sisanya, akan digunakan cara lain yang

lebih cepat.

Pilih menu Draw Quick Draw Area

1 3

2 4

5

6

61

Dengan memakai cara ini, cukup lakukan klik pada daerah di tengah-tengah balok-balok (ruang

kosong), seperti pada Gambar 3.22 setelah selesai tekan ESC.

Note: harap diperhatikan, batas-batas penggambaran pelat dengan cara ini sebenarnya adalah perpotongan

antara gridline arah X dan Y, (bukan pada balok-baloknya)

Gambar 3.22. Cara penggambaran pelat lantai menggunakan Quick Draw Area

Untuk memperjelas keberadaan pelat maka elemen pelat bisa diisi tampilannya.

Pilih menu View Set Display Options… [Ctrl+W]

Gambar 3.23. Setting tampilan layar

Pada kotak dialog yang muncul, pada bagian general, aktifkan pilihan Fill Objects dan juga Aply to

All Windows di bagian kanan bawah, lalu klik OK. Dengan perintah ini objek luasan akan

ditampilkan dengan isian warna dan diterapkan pada semua layar (window).

62

Gambar 3.24. Tampilan dengan Fill Object

11) Meshing pelat lantai

Elemen shell yang dipakai untuk memodelkan pelat lantai perlu dibagi kedalam pias-pias kecil

sejumlah tertentu. Hal ini disebabkan alasan konvergensi, yaitu penyebaran gaya dari pelat ke

balok di sekitarnya akan makin baik jika terdapat makin banyak pias pada pelat lantai. Jika

jumlah pias terlalu sedikit atau tidak dilakukan pembagian pias, hasil yang didapatkan relatif

kasar (misal output lendutan atau momen yang terlalu besar atau kecil). Jika terlalu banyak pias

akan menyebabkan ukuran file dan waktu analisis semakin besar.

Pembagian pada elemen shell bisa dilakukan dalam dua metode, yaitu secara fisik (pelat

memang dibagi dalam jumlah pias tertentu), atau secara internal (pelat masih satu kesatuan

namun dalam analisis SAP2000 akan membaginya secara otomatis. Untuk metode pertama bisa

diakses lewat menu Edit > Edit Areas > Divide Areas …, sedang cara kedua lewat menu

Assign > Area > Automatic Area Mesh …. Metode pertama memang akan langsung terlihat

efek pembagian pelat dalam pias-pias, namun bila akan dilakukan perubahan jumlah

pembagian pias, maka pelat harus dibuat lagi dari awal. Sedangkan dengan metode kedua,

walaupun hasil pembagian pias baru akan terlihat setelah proses analisis selesai, namun lebih

bisa fleksibel dalam penentuan jumlah pias, karena tidak dilakukan secara fisik langsung.

Dengan alasan tersebut pada contoh ini akan digunakan metode kedua.

a) Untuk menggunakan perintah Automesh terlebih dahulu kita pilih semua elemen shell di

lantai 2 dengan cara windowing.

Gambar 3.25. Pemilihan elemen lantai 2 (Z = 4)

63

b) Pilih menu Assign Area Automatic Area Mesh…

Pada kotak dialog yang muncul, pilih mesh area into this number of objects lalu isikan:

Along Edge from Point 1 to 2 = 10

Along Edge from Point 1 to 3 = 10 klik OK

Maksud dari input tersebut adalah tiap objek pelat akan dibagi memjadi 10x10 pias. Setelah diklik

OK, pada layar hanya akan tampak tulisan “10x10” pada tiap elemen pelat.

Gambar 3.26. Kotak input pembagian pias pelat

Gambar 3.27. Keterangan meshing pelat

Note: Visual pembagian pelat bisa terlihat setelah selesai analisis nantinya, namun bila ingin

memeriksa hasil pembagian sebelum memulai analisis, lakukan langkah berikut:

Pilih menu View Set Display Options… [Ctrl + W]

64

Gambar 3.28. Setting tampilan model analisis

Pada kotak input yang muncul, aktifkan pilihan Show Analysis Model (if it is Available) pada

bagian kanan bawah dan klik OK. Jika analisis belum dilakukan, akan muncul kotak pesan,

pilih Yes pada kotak pesan tersebut. Pada layar akan tampak visualisasi pembagian pias.

Gambar 3.29. Visualisasi pembagian pias pelat

b. Menetapkan Beban

Pembebanan pelat lantai

Beban pada pelat lantai akan diberikan dalam bentuk beban luasan (kN/m2). Mengacu kepada

hitungan pendahuluan pada awal pemodelan portal 2D, maka beban-beban yang diambil adalah

sebagai berikut:

Keramik (tebal 0.5 cm) = 0.5 x 24 = 12 kg/m2

Spesi (tebal 2 cm) = 2 x 21 = 42 kg/m2

Pasir (tebal 5 cm) = 0.05 x 1600 = 80 kg/m2

QD = 134 kg/m

2

= 1,34 kN/m

2

QL = 250 kg/m2 = 2,50 kNm

2

65

Dengan QD adalah beban mati dan QL adalah beban hidup. Pada beban mati, beban pelat lantai tidak

dimasukkan karena sudah dimodelkan langsung dan akan dihitung sendiri oleh SAP2000 (lewat

aktifasi self weight multiplier pada Load Patterns).

1) Untuk menerapkan pembebanan tersebut, terlebih dahulu pilih semua elemen pelat di lantai 2

dengan cara windowing.

2) Pilih menu Assign Area Loads Uniform to Frame (Shell)

Gambar 3.30. Kotak input beban mati luasan

3) Pada Load Pattern Name pilih DEAD

4) Pastikan satuan dalam kN, m, C

5) Isikan nilai 1.34 (kN/m2, beban mati luasan)

6) Pilih Two-Way pada Distribution (distribusi beban ke dua arah: memanjang dan melebar); dan

klik OK

7) Selanjutnya pilih kembali elemen pelat lantai 2 sama seperti sebelumnya.

8) Pilih menu Assign Area Loads Uniform to Frame (Shell)

9) Pada Load Pattern Name pilih LIVE

10) Pastikan satuan dalam kN, m, C

11) Isikan nilai 2.50 (kN/m2, beban hidup luasan)

12) Pilih Two-Way pada Distribution klik OK

c. Replikasi Pelat Lantai

Untuk lantai lainnya agar cepat, akan dilakukan replikasi langsung dari pelat lantai 2 ke atas,

termasuk tipe penampang dan pembebanannya. Pada pelat atap, dua hal tersebut memang berbeda,

namun akan diubah pada langkah selanjutnya.

1) Terlebih dahulu pilih semua elemen pelat pada lantai 2 dengan klik pada pertengahan elemen

pelat.

66

Gambar 3.31. Hasil seleksi pelat lantai 2

Pemilihan pelat lantai bisa dilakukan secara cepat lewat menu berikut:

Pilih menu SelectSelectPropertiesArea Sections…

Gambar 3.32. Alternatif pemilihan pelat lantai cara cepat

Pada kotak dialog select Section pilih “Lantai” klik OK

Secara otomatis pelat dengan tipe penampang “Lantai” akan terpilih

Note: cara serupa dapat diterapkan untuk memilih satu atau beberapa jenis elemen berdasarkan tipe

penampangnya, baik untuk elemen area, frame, dll.

2) Pilih menu Edit Replicate… [Ctrl + R]

Pada kotak input yang muncul isikan:

Gambar 3.33. Isian repliksi pelat lantai

67

a) Isi nilai dz = 3.5 (jarak antar lantai 2 ke 3 dan 3 ke atap)

b) Pada Number isikan nilai 2 (replikasi dilakukan ke dua tempat yaitu lantai 3 dan atap)

c) Klik OK

Gambar 3.34. Hasil replikasi pelat lantai

d. Mengganti Penampang Pelat Atap

1) Pada layar bidang xy, klik toolbar untuk menuju bidang lantai atap (Z = 11)

2) Pilih semua elemen pelat atap dengan klik pada pertengahan elemen pelat.

Gambar 3.35. Pemilihan elemen pelat atap

3) Pilih menu AssignAreaSections…

68

Gambar 3.36. Pemilihan penampang pelat atap

4) Pilih penampang Atap klik OK

e. Mengganti Pembebanan Pelat Atap

Pembebanan yang ada pada pelat atap sementara masih sama dengan pelat lantai sehingga

pembebanan juga akan ikut sama. Kini pembebanan pelat atap akan disesuaikan mengacu pada

perhitungan scene 1.

Waterproofing (1 cm) = 0.01 x 2200 = 22 kg/m2

QD = 22 kg/m2

= 0.22 kN/m

2

QL = 100 kg/m2 = 1.0 kN/m

2

Sebelum mengganti pembebanan, terlebih dahulu pilih kembali semua elemen pelat lantai atap

seperti sebelumnya (klik pada elemen) atau bisa juga dengan menggunakan previous selection

(yaitu memilih kembali secara otomatis elemen yang pernah dipilih sebelum perintah terakhir).

Pilih menu Assign Area Loads Uniform to Frame (Shell)…

Pada kotak input yang muncul, isikan nilai-nilai berikut.

1) Pada Load Pattern Name pilih DEAD

2) Pastikan satuan dalam kN, m, C

3) Isikan nilai 0.22 (kN/m2, beban mati luasan)

4) Pilih Two-Way pada Distribution klik OK

5) Klik toolbar previous selection

6) Pilih menu Assign Area Loads Uniform to Frame (Shell)…

7) Pada Load Pattern Name pilih LIVE

8) Pastikan satuan dalam kN, m, C

9) Isikan nilai 1 (kN/m2, beban hidup luasan)

10) Pilih Two-Way pada Distribution klik OK

f. Menampilkan Pembebanan

1) Aktifkan windows 3D view

2) Pilih menu DisplayShow Load AssignsArea...

69

Gambar 3.37. Alternatif penampilan beban luasan elemen area

Pada kotak dialog yang muncul sesuaikan tipe beban yang ingin dilihat. Selanjutnya pada bagian

Load type bisa dipilih beberapa macan alternatif untuk menampilkan pembebanan. Pilih salah satu

dari tiga metode tersebut.

a) Uniform Load to Frame Contours akan menampilkan pembebanan dalam bentuk kontur

warna. Pilihan di bawahnya disesuaikan dengan saat melakukan pembebanan ke struktur.

Pada Direction pilih Gravity

Pada distribution pilih Two-Way

b) Uniform Load to Frame Values akan menampilkan pembebanan dalam bentuk nilai

inputnya.

Pada distrubution pilih Two-Way

c) Uniform Load to Frames Resultants akan menampilkan pembebanan dalam bentuk hasil

resultan pembagian ke balok-balok di sekitarnya, yaitu dalam bentuk beban merata

segitiga/trapesium sesuai metode amplop.

Pada Distribution pilih Two-Way

3) Setelah memilih salah satu metode Klik OK

70

Gambar 3.38. Hasil tampilan pembebanan area metode (a, b, c)

Pada metode (a), terlihat warna-warna pada elemen pelat, dimana tiap warna mencerminkan nilai

pembebana luasan sesuai dengan angka yang tertera di samping layar. Sebagai contoh warna biru

tua pada lantai atap memiliki nilai -0.22 (negatif menandakan arah gravitasi/ ke bawah), dan pada

pelat lantai merah muda bernilai -1.34 (semua dalam satuan kN/m2).

Pada metode (b), nilai-nilai yang tertera pada tampilan adalah nilai langsung pada saat input

pembebanan.

Pada metode (c), tampak hasil resultan pelimpahan beban ke balok-balok pendukung sesuai dengan

pembagian metode amplop, yang tampak menjadi beban-beban merata segitiga dan trapesium pada

elemen balok.

g. Menampilkan Penampang Elemen Model Struktur

Di samping pembebanan, hal lain yang perlu diperiksa adalah pada penerapan tipe

penampang/dimensi, misal balok, kolom, dan pelat lantai/atap.

Untuk menampilkan tipe penampang bisa digunakan metode berikut

Pilih menu View Set Display Options… [Ctrl+W]

Gambar 3.39. Cara menampilkan penampang elemen

71

Pada kotak isian yang muncul, aktifkan pilihan Sections pada Frame/Cables/Tendons dan Area

klik OK

Note: Bila sebelumnya dilakukan penampilan beban, untuk membersihkan layar dari tampilan

beban pilih menu Display Show Undeformed Shape [F4].

h. Analisis

1) Menentukan tipe analisis struktur

Sebelum memulai analisis struktur, perhatikan bahwa model portal 3D ini dibuat berdasarkan model

portal 2D, yang telah diberikan input tipe analisis struktur secara 2D (Plane Frame). Input ini perlu

dirubah karena model akan dianalisis secara 3D. pengaruhnya adalah pada output yang akan

dihitung SAP2000, bilamana pada drajat kebebasan tertentu tidak aktif, maka output pada derajat

kebebasan tersebut juga tidak akan dihitung, yang tentu saja akan menghasilkan output yang salah.

Misal translasi / pergerakan arah Y (UY) tidak aktif, akan menghasilkan deformasi pada arah

tersebut sebesar nol, sedangkan sebenarnya akan ada deformasi karena tinjauan secara 3D.

Analize Set Analize Options…

Gambar 3.40. Pemilihan DOF untuk analisis 3D

Klik tombol Space Frame (portal ruang) klik OK

2) Melakukan analisis

Pilih menu Analize Run Analysis… [F5]

Klik Run Now pada kotak dialog yang muncul dan tunggu sampai analisis selesai.

Jika tidak ditemui adanya pesan peringatan atau kesalahan klik OK.

72

3.2 Hasil Keluaran / Output

Untuk menampilkan hasil analisis / output pada layar SAP2000 (deformasi, reaksi tumpuan, gaya

batang dst.) dilakukan dengan cara yang sama seperti yang telah dijelaskan pada model 2D. Kali ini

pembahasan akan lebih ditekankan pada penjelasan pembacaan output dalam bentuk tabel.

Pilih menu Display Show Tables… [Ctrl+T]

Gambar 3.41. Pemilihan item output yang akan ditampilkan

Untuk pemilihan tipe beban /kombinasi yang ingin ditampilkan dilakukan dengan klik pada tombol

Select Load Cases… pada kotak dialog yang muncul pilih tipe beban/kombinasi yang ingin

ditampilkan (gunakan Ctrl untuk memilih beberapa tipe beban/kombinasi)

Klik OK klik OK

a. Tabel Pergeseran / Perpindahan Joint

Gambar 3.42. Tampilan tabel output Joint Displacement

73

Keterangan kolom pada tabel joint displacement (pergeseran joint)

1) Joint: merupakan nomor / label dari joint

2) OutputCase: tipe beban / kombinasi

3) CaseType: keterangan dari kolom no.2, tergantung jenis analysis case, misal Combination

berarti kombinasi beban, Linstatic tipe beban statik, dll.

4) U1: nilai translasi arah sumbu lokal 1 joint

5) U2: nilai translasi arah sumbu lokal 2 joint

6) U3: nilai translasi arah sumbu lokal 3 joint

7) R1: nilai rotasi memutari sumbu lokal 1 joint

8) R2: nilai rotasi memutari sumbu lokal 2 joint

9) R3: nilai rotasi memutari sumbu lokal 3 joint

Output yang lazim digunakan adalah nilai bacaan pada kolom U1 dan U2 (kolom 4 &5) yang

merupakan pergeseran horizontal joint dan kolom U3 (kolom 6) yang merupakan lendutan vertikal,

dengan catatan arah sumbu lokal joint tidak diubah-ubah (default). Nilai positif untuk U1 dan U2

berarti translasi searah sumbu Global X dan Y, sedang untuk U3 berarti searah sumbu Z (arah ke

atas), demikian pula sebaliknya.

b. Tabel Reaksi Tumpuan

Gambar 3.43. Tampilan tabel output Joint Reaction

Keteranga kolom pada tabel joint reaction (reaksi tumpuan)

1) Joint: merupakan nomor / label dari joint

2) Output case: tipe beban / kombinasi

3) Case type: keterangan dari kolom no.2, tergantung jenis analysis case.

4) F1: gaya reaksi searah sumbu lokal 1 joint

5) F2: gaya reaksi searah sumbu lokal 2 joint

74

6) F3: gaya reaksi searah sumbu lokal 3 joint

7) M1: momen tumpuan memutari sumbu lokal 1 joint

8) M2: momen tumpuan memutari sumbu lokal 2 joint

9) M3: momen tumpuan memutari sumbu lokal 3 joint

Pada gedung bacaan output yang lazim dipakai adalah reaksi gaya vertikal yaitu F3 (kolom 6) dan

momen kearah memanjang dan melintang (M1 dan M2, kolom 7 & 8. Jika arah sumbu lokal joint

tidak diubah-ubah (default), maka momen M1 adalah momen ke arah sumbu Global Y (memutari

X) dan M2 ke arah sumbu Global X (memutari Y). Perlu diperhatikan untuk nilai F3 positif berarti

ke arah sumbu Z (ke atas) yang menandakan pada fondasi terjadi tekan, dan sebaliknya bila bernilai

negatif maka berarti pada fondasi terjadi tarik.

c. Tabel Gaya-Gaya Pada Batang

Gambar 3.44. Tampilan tabel output Frame Force

Keterangan kolom pada tabel Element Forces-Frame (Output gaya batang)

1) Frame: merupakan nomor / label dari frame / batang

2) Station: lokasi / jarak bacaan nilai output dari ujung batang

3) OutputCase: tipe beban / kombinasi

4) CaseType: keterangan dari kolom no.2, tergantung jenis analysis case.

5) P: gaya aksial pada batang

6) V2: gaya geser pada arah sumbu lokal 2

7) V3: gaya geser pada arah sumbu lokal 3

8) T: torsi / puntir pada batang

9) M2: momen lentur memutari sumbu lokal 2

10) M3: momen lentur memutari sumbu lokal 3

Pada konstruksi gedung, bacaan output yang lazim dipakai pada elemen balok antara lain adalah

nilai V2 (gaya geser arah sumbu 2, kolom 6) dan nilai M3 (momen lentur memutari sumbu 3,

kolom 10). Sedangkan untuk kolom, output yang lazim dibaca adalah pada nilai P (gaya aksial,

75

kolom 5), M2 dan M3 (kolom 9 & 10) untuk perencanaan tulangan utama, serta nilai V2 dan V3

(kolom 6 &7) untuk perencanaan sengkang.

d. Tabel Gaya-Gaya Pada Pelat

Gambar 3.45. Tampilan tabel output Shell/Area Forces

Keterangan kolom pada tabel Element Force-Area Shells (Output elemen luasan/pelat)

1) Area: merupakan nomor / laber dari area / pelat

2) AreaElem: nomor pias area dari hasil meshing / pembagian dalam pias-pias sesuai yang

ditentukan

3) ShellType: tipe elemen pelat, bisa berupa Shell-Thick, Shell-Thin, Shell-Layered, Plate-Thick,

Plate-Thin, atau Membrane.

4) Joint: nomor / label joint tepi-tepi elemen area/pias area, yang juga merupakan lokasi nilai

bacaan output

5) OutputCase: tipe beban / kombinasi

6) CaseType: keterangan dari kolom no.2 tergantung jenis analysis case.

Selanjutnya untuk kolom F adalah gaya, dan M adalah momen. Tegangan (stress) akan memiliki

orientasi yang sama seperti pada orientasi gaya (S11 berarah sama dengan F11, dst). Perlu diketahui

pula bahwa output gaya, tegangan dan momen pada elemen area/shell merupakan output per satuan

panjang. Untuk struktur gedung, output yang umum dipakai adalah bacaan pada kolom M11 dan

M22 yang merupakan momen pada kedua arah pelat.

76

Gambar 3.46. Output momen tumpuan dan lapangan