Modul 2- SAP2000

Click here to load reader

  • date post

    19-Jul-2016
  • Category

    Documents

  • view

    171
  • download

    11

Embed Size (px)

description

by : yasir

Transcript of Modul 2- SAP2000

  • PERENCANAANSTRUKTURRANGKABATANG

    Workshop Pelatihan SAP

    JTSUNIMAL MODUL2

  • Yulius Rief Alkhaly, ST., M.Eng Modul2:PerencanaanStrukturRangkaBatangJTSUnimal2012 Hal:1

    Struktur rangka (truss, varkwerk) adalah susunan elemen batang lurus yang membentuk satu

    segi tiga atau lebih yang pada ujung-ujungnya tersambung dengan sendi. Beban luar dan

    reaksi yang terjadi akibat beban tersebut dianggap hanya bekerja pada nodal (titik buhul) dan

    menghasilkan gaya tarik/tekan pada elemen batang. Sedangkan momen atau torsi tidak

    bekerja karena sifat-sifat dari perletakan/sambungan sendi.

    Dalam modul ini akan direncanakan suatu rangka batang baja kantilever dengan data-data

    perencanaan sebagai berikut:

    1. Geometri

    Panjang Bentang = (3 x 1,5 m = 4,5 meter)

    Tinggi rangka = 1,21 m.

    Sudut kemiringan atap = 15,05o

    Konstruksi terbuka sebalah

    2. Asumsi Beban yang Bekerja :

    a. Beban Gravitasi

    - Berat sendiri baja profil

    - Berat gording

    - Berat penutup atap seng

    - Berat alat sambung

    - Berat plafond dan penggantung

    b. Beban Hidup

    c. Beban Angin

    3. Pendekatan Perencanaan

    a. Asumsi penmpang awal baja propil yang digunakan:

    - Batang atas = 2L 30.30.3

    - Batang bawah = 2L 40.40.4

    - Batang vertikal = 2L 40.40.4

    - Batang diagonal = 2L 30.30.3

    b. Pembebanan

    - Beban mati (gravitasi) per nodal (titik buhul) = 2,8 kN (D)

    - Beban hidup (beban pekerja) per nodal = 1,0 kN (La)

    - Beban angin kiri (dipihak angin, c=-0,7) = -2,9 kN (Wki)

    - Beban angin kanan (belakang angin, c=-0,1) = -0,45 kN (Wka)

  • Yulius Rief Alkhaly, ST., M.Eng Modul2:PerencanaanStrukturRangkaBatangJTSUnimal2012 Hal:2

    c. Mutu Baja, BJ 37

    - Fy = 240 MPa

    - Fu = 370 MPa

    - E = 200.000 MPa

    - Poison ratio = 0,3

    - Coifficien Thermal = 1,17 10-5

    d. Kombinasi Beban

    - U1 = 1,4D

    - U2 = 1,2D + 0,5La

    - U3 = 1,2D + 1,6 La + 0,8W

    - U4 = 1,2D + 0,5La + 1,3W

    - U5 = 0,9D + 1,3W

    Beban Mati

    1,21 m

    3 x 1,5 m = 4,5 m

    0,5 D

    D

    0,5 D

    D

  • Yulius Rief Alkhaly, ST., M.Eng Modul2:PerencanaanStrukturRangkaBatangJTSUnimal2012 Hal:3

    Beban Hidup Atap Wkiv = Wki cos 15O = - 2,8 kN Wkih = Wki sin 15O = - 0,75 kN

    Beban Angin Kiri Wkav = Wka cos 15O = - 0,43 kN Wkah = Wka sin 15O = - 0,12 kN

    Beban Angin Kanan Langkah-Langkah Pengisian Data:

    1) Periksa kestabilan struktur

    m 2j - r ; di sini: m = jumlah elemen; j = jumlah nodal; r = jumlah tumpuan 11 2(5) 2 11 8 (struktur stabil)

    2) Buat satu folder baru untuk tempat data SAP2000;

    3) Jalankan aplikasi SAP2000 V.14, buat file baru, new model, atur satuan menjadi K, m,

    C. Pilih template 2D Truss;

    Catatan: Jangan lupa untuk menyimpan (Save) file setiap akhir dari langkah pengisian data.

    La

    La

    La

    La

    0,5 Wkav

    Wkav

    Wkav

    0,5 Wkav

    0,5 Wkah

    Wkah

    Wkah

    0,5 Wkah

    0,5 Wkiv

    Wkiv

    Wkiv

    0,5 Wkav

    0,5 Wkih

    Wkih

    Wkih

    0,5 Wkah

  • Yulius Rief Alkhaly, ST., M.Eng Modul2:PerencanaanStrukturRangkaBatangJTSUnimal2012 Hal:4

    4) Atur jumlah bagian, Number of Devision = 1; panjang bagian, Devision Length = 1,5;

    tinggi rangka, Height = 1,21; hilangkan tanda contreng pada Restraints; klik OK;

    5) Tutup jendela layar sebalah kiri; tekan Ctrl-A pada keyboard untuk memilih seluruh

    elemen, tekan DEL untuk menghapus;

    6) Atur grid: klik kanan mouse pada layar, pilih Edit Grid Data + Modify/Show System;

  • Yulius Rief Alkhaly, ST., M.Eng Modul2:PerencanaanStrukturRangkaBatangJTSUnimal2012 Hal:5

    Isikan: Grid ID Ordinate A 0 B 1,5 C 3 D 4,5

    Klik kanan pada kolom-baris 5, pilih Delete untuk menghapus Grid ID E; Klik OK; Klik OK sekali lagi;

    7) Gambarkan geometri struktur sebagaimana data yang diberikan: klik menu Draw +

    Draw Frame/Cable/Tendon; lakukan penggambaran dengan cara klik pada titik

    perpotongan grid, dari satu titik ke titik yang lain sehingga terlihat seperti gambar di

    bawah:

    Catatan: untuk mengakhiri perintah setiap kali setelah menggambar satu elemen: gunakan klik kanan mouse.

    8) Potong kelebihan panjang elemen pada grid B dan C serta hubungkan seluruh elemen

    pada setiap titik kumpulnya: Lakukan Ctrl-A; klik menu Edit + Edit Lines + Divide

    Frame; klik Break at Intersection with.; klik OK;

    9) Hapus elemen bagian atas grid B dan C: pilih elemen yang dimaksud dengan cara

    Click-Drag dari kanan ke kiri; tekan DEL untuk menghapus;

    10) Gambarkan elemen diagonal: klik menu Draw + Draw Frame/Cable/Tendon; klik

    pada titik perpotongan elemen, dari satu titik ke titik yang lain sehingga terlihat seperti

    gambar di bawah:

  • Yulius Rief Alkhaly, ST., M.Eng Modul2:PerencanaanStrukturRangkaBatangJTSUnimal2012 Hal:6

    11) Atur nomor elemen: tekan Ctrl-A; klik Menu Edit + Change Label; pada jendela yang

    muncul: klik Edit + Auto Relabel + All in List; klik OK;

    12) Atur nomor nodal, seperti langkah 10: tekan Ctrl-A; klik menu Edit + Change Label;

    pada jendela yang muncul: ubah Item Type = Element - Labels Joint, klik Edit +

    Auto Relabel + All in List; klik OK;

    13) Tampilkan nomor nodal dan nomor elemen pada layar: klik menu View + Set Display

    Options; pada bagian Joints: contreng Label dan Restraints; dan pada bagian

    Frame: contreng Label; klik OK;

  • Yulius Rief Alkhaly, ST., M.Eng Modul2:PerencanaanStrukturRangkaBatangJTSUnimal2012 Hal:7

    14) Buat pengekangan tumpuan sendi nodal 7: pilih nodal dengan cara Click-Drag dari kiri

    ke kanan; pilih menu Assign + Joint + Restrains; pilih template sendi pada bagian

    Fast Restraints; klik OK;

    15) Buat pengekangan tumpuan rol nodal 4: pilih nodal dengan cara Click-Drag dari kiri ke

    kanan; pilih menu Assign + Joint + Restrains; pilih template rol pada bagian Fast

    Restraints; klik OK;

    16) Atur posisi tumpuan: pilih nodal 4 dan 7; klik menu Assign + Joint + Local Axes; isi

    perputaran nodal, Rotation about Y = -90; klik OK;

    17) Definisikan mutu baja: pilih menu Define + Material+ add New Material;

  • Yulius Rief Alkhaly, ST., M.Eng Modul2:PerencanaanStrukturRangkaBatangJTSUnimal2012 Hal:8

    Isikan: Material Name and Display Color = BJ240MPa;

    Material Type = Steel;

    Unit = N, mm, C;

    Weight per Unit Volume = 0;

    Modulus of Elasticity, E = 200.000;

    Poissons Ratio = 0,3;

    Coefficient of Thermal Expiation, A = 1,170E-05;

    Minimum Yield Stress, Fy =240;

    Minimum Tensile Stress, Fu =360;

    Expected Yield Stress, Fye = Fy * 1,1 = 480;

    Expected Tensile Stress, Fue =Fu * 1,1 = 390;

    Klik OK;

    Klik OK untuk mengakhiri.

  • Yulius Rief Alkhaly, ST., M.Eng Modul2:PerencanaanStrukturRangkaBatangJTSUnimal2012 Hal:9

    18) Definisikan ukuran penampang: ganti terlebih dahulu satuan ke N, mm, C; pilih menu

    Define + Section Properties + Frame Sections+ Add New Property; pilih

    template Double Angle;

    Isikan: Section Name = 2L30.30.3;

    Material = BJ240MPa;

    Outside depth (t3) = 30;

    Outside width (t2) = 38; 30 + 8 mm (tebal plat sambungan) Horizontal leg thickness (tf) = 3

    Vertikal leg thickness (tw) = 3

  • Yulius Rief Alkhaly, ST., M.Eng Modul2:PerencanaanStrukturRangkaBatangJTSUnimal2012 Hal:10

    Back to back distance (dis) = 8;

    Klik Set Modifiers

    Isikan: Cross-section (axial) Area = 1; dan data yang lainnya = 0

    Klik OK; klik OK sekali lagi; Ulangi untuk pofil 2L 40.40.4: klik Add Copy Property;

    Isikan: Section Name = 2L40.40.4;

    Material = BJ240MPa;

    Outside depth (t3) = 40;

    Outside width (t2) = 48; 40 + 8 mm (tebal plat sambungan) Horizontal leg thickness (tf) = 4

    Vertikal leg thickness (tw) = 4

    Back to back distance (dis) = 8;

    Klik Set Modifiers, isikan data sebagaimana di atas;

    klik OK; klik OK sekali lagi;

    Klik OK untuk mengakhiri;

    19) Definisikan pola beban: Define + Load Pattern

  • Yulius Rief Alkhaly, ST., M.Eng Modul2:PerencanaanStrukturRangkaBatangJTSUnimal2012 Hal:11

    Isikan:

    Item Beban Mati Beban Hidup

    Beban Angin

    Kiri Kanan

    Load Pattern Name BM BH BAki BAka Type Dead Live Wind Wind Self-weight Multiplier 0 0 0 0

    klik Add New Load Pattern setiap selesai pengisian data satu beban;

    klik OK; 20) Definisikan Kombinasi beban: Define + Load Combination+ Add New Combo;

    Untuk kombinasi beban 1:

    Isikan: Load Combination Name = U1

    Load Case Name = BM;

    Load Case Type = Linier Static;

    Scale Factor = 1,4;

    Klik Add; klik OK; Lanjutkan untuk kombinasi beban 2:

    Klik Add New Combo;

  • Yulius Rief Alkhaly, ST., M.Eng Modul2:PerencanaanStrukturRangkaBatangJTSUnimal2012 Hal:12

    Isikan: Load Combination Name = U2

    Load Case Name = BM;

    Load Case Type = Linier Static;

    Scale Factor = 1,2;

    Klik Add;

    Load Case Name = BH;

    Load Case Type = Linier Static;

    Scale Factor = 0,5;

    Klik Add; klik OK; Lanjutkan untuk kombinasi beban 3A:

    Klik Add New Combo;

    Isikan: Load Combination Name = U3A

    Load Case Name = BM;

    Load Case Type = Linier Static;

    Scale Factor = 1,2;

    Klik Add

    Load Case Name = BH;

    Load Case Type = Linier Stat