Tutorial Portal Baja 3 D dengan SAP 2000 V.11 Structure Program

 MODEL PORTAL BAJA 3D

A.      Data Awal Struktur

Sebuah bangunan portal baja seperti gambar, (BJ 37) dengan fy (tegangan leleh baja) : 240 MPa, Fu = (tegangan putus baja) : 370 MPa, dan modulus elastisitas Es : 2.105 MPa, dengan balok menggunakan profil baja WF 300.300.10.15 mm, profil kolom menggunakan baja WF 350.350.12.19 mm, seperti Gambar, bangunan difungsikan sebagai gedung perkantoran. Setiap balok pada lantai 1 dan 2, difungsikan untuk menahan plat lantai dan dinding bata, balok pada atap hanya menahan palat lantai. Beban yang digunakan sesuai dangan peraturan yang ditetapkan. Lokasi gedung berada di kota Jakarta.

1.      Beban-beban yang bekerja sebagai berikut :         Beban dinding                          = 250,98        Kg/m3

         Beban mati tambahan lantai      = 50,98          Kg·    Beban mati tambahan atap        = 50,98          Kg/m3

         Beban hidup lantai                    = 250,98        Kg/m3

         Beban hidup atap                      = 150,98        Kg/m3

         Beban gempa arah X (lantai 1) = 200,98        kN         Beban gempa arah Y (lantai 1) = 180,98        kN         Beban gempa arah X (lantai 2) = 250,98        kN         Beban gempa arah Y (lantai 2) = 220,98        kN         Beban gempa arah X (lantai 3) = 300,98        kN         Beban gempa arah Y (lantai 3) = 260,98        kN

2.      Kombinasi beban sebagai berikut :         1,4 DL         1,2 DL + 1,6 LL         1,2 DL + 0,5 LL +1 EX + 0,3 EY         1,2 DL + 0,5 LL - 1 EX – 0,3 EY         1,2 DL + 0,5 LL + 0,3 EX + 1 EY         1,2 DL + 0,5 LL  – 0,3 EX –  1EY

B.       Langkah Kerja Analisis Portal Baja 3D1.       Input Model

a.        Menentukan Geometri StrukturFile > New Model

 Klik  pilihan  initializer model from defaults with units pilih satuan Kg,m,C Klik tombol grid only

Pada kotak dialog berikutnya (Quick grind lines) : isikan data sebagi berikut seperti Gambar 3.7.

       Number Of Grid Lines (Nilai jumlah garis)X Direction (grid arah X) = 5Y  Direction (grid arah Y) = 3Z Direction (grid arah Z) = 4       Grid Spacing (jarak antar garis)X Direction (grid arah X) = 7,98Y  Direction (grid arah Y) = 7,98Z Direction (grid arah Z) = 4,98

   Klik Ok

b.        Mengubah tampilan ke bidang XZKlik toolbar :   (untuk merubah tampilan ke bidang XZ).Anda dapat merubah tampilan pada menu bar, sesuai tinjauan pada koordinat yang anda pilih,  misal tampilan koordinat xy atau yz.

c.         Mendefinisikan tipe bahan1)        Untuk Baja

Define > MaterialsToolbar :  Klik tombol add new materialPada kotak dialog berikutnya (material property data) : Beri nama bahan pada isian material name baja Materil type pilih steel Weight per unit volume (berat jenis baja)= 7850 Kg/m3

 Modulus Elastisitas Baja = 200000 MPa Pada isian fy (tegangan leleh baja) isikan = 240 MPa,

 Pada isian fu (tegangan putus baja) isikan = 410 Mpa Klik OK Klik OK lagi.

d.        Mendefinisikan penampang elemen struktur1)        Untuk Baja profil WF 300x300x10x15 mm

Define > Frame sectionToolbar :  Klik tombol add new property

 Pada kotak dialog berikutnya add frame section propertypilih  steel Klik double angel

 Pada kotak dialog berikutnya (double angel section). Beri nama penampang pada section name untuk elemen profil batang BALOK

 Isikan data material dengan material yang sudah dibuat pilih Baja Selanjutnya isikan data dimensi profil         Isikan (t3) = 0,3 (tinggi penampang baja 300 mm)         Isikan (t2) = 0,3 (lebar penampang atas baja 300 mm)         Isikan (tf) = 0,01 (tebal sayap atas penampang 10 mm)         Isikan (tw) = 0,015 (tebal badan penampang baja 15 mm)         Isikan (t2b) = 0,3 (lebar penampang bawah baja 300 mm)         Isikan (tfb) = 0,01 (tebal sayap bawah penampang 10 mm), Selanjutnya klik OK

2)        Untuk Baja profil 350x350x12x19 mm Klik tombol add new property

 Pada kotak dialog berikutnya add frame section propertypilih  steel Klik double angel

 Pada kotak dialog berikutnya (double angle section). Beri nama penampang pada section name KOLOM

 Isikan data material dengan material yang sudah dibuat pilih Baja Selanjutnya isikan data dimensi profil  Isikan (t3) = 0,35 (tinggi penampang baja 350 mm)  Isikan (t2) = 0,35 (lebar penampang atas baja 350 mm)  Isikan (tf) = 0,012 (tebal sayap atas penampang 12 mm)  Isikan (tw) = 0,019 (tebal badan penampang baja 19 mm)  Isikan (t2b) = 0,35 (lebar penampang bawah baja 350 mm)

 Selanjutnya klik OK dan klik ok lagi.

e.         Menggambar model strukturDraw > draw Frame/Cable Element

Toolbar : Pada kotak dialog yang muncul (properties of object), pilih  sectionsesuai dengan profil yang sudah di buat pada point d.

 Menggambar dengan cara mengklik kiri mouse di setiap joint, dan klik kanan mouse sebagai pemutus garis.

 Setelah selesai menggambar object, klik ESC untuk menghilangkan kotak dialog properties object

  Selanjutnya membuat kolom. Ubah tampilan bidang koordinat pada menu bar, sesuai tinjauan pada tampilan koordinat xz. Lihat point b. Pada kotak dialog yang muncul (properties of object), pilih  section sesuai dengan profil yang sudah di buat pada point d, yaitu KOLOM.  Jika ingin melihat gambar atau memunculkan dimensi profil lihat pada menubar, klik Display, kemudian klik Show Misc Assigns klik frame sectiondan klik Ok.

f.         Memberi tipe tumpuan struktur sendi  Ubah tampilan menjadi xy  Memblok tampilan base xy Klik Assign > joint > Restraints

Toolbar : Pada kotak dialog  yang muncul

  klik tumpuan sebagai  sendi   klik OK

g.        Mendefinisikan Tipe Beban Define > Load Cases

 Toolbar :  pada load name  isikan LIVE; pilih LIVE pada Type lalu klik Add New Load. pada load name  isian LIVE ; diganti dengan GEMPA X ; pilih QUAKE  pada Type lalu klik

Add New Load. pada load name  isian GEMPA X; diganti dengan GEMPA Y ; pilih QUAKE pada Type lalu

klik Add New Load, Klik OK

h.        Mendefinisikan kombinasi pembebananDefine > CombinationsToolbar : Klik tombol Add New Combo

Pada Define Combinations of Case Results Klik tombol Add New Combo

      Pada combinasi 1, pilih DEAD pada Case Name dan isikan 1,4 pada Scale Factor  lalu klik add , dan klik OK.

Dengan cara yang sama, lakukan untuk kombinasi berikutnya,      Pada combinasi 2, pilih DEAD pada Case Name dan isikan 1,2 padaScale Factor  lalu klik

add , pilih LIVE pada Case Name dan isikan 1,6 pada Scale Factor  lalu klik add, pilih LIVEATAP pada Case Name dan isikan 0,5 pada Scale Factor  lalu klik add, dan klik OK.

      Pada combinasi 3, pilih DEAD pada Case Name dan isikan 1,2 padaScale Factor  lalu klik add , pilih LIVE pada Case Name dan isikan 0,5 pada Scale Factor  lalu klik add pilih GEMPA X pada Case Name dan isikan 1 pada Scale Factor  lalu klik add, pilih GEMPAY pada Case Name dan isikan 0,3 pada Scale Factor  lalu klik add, dan klik OK.

      Pada combinasi 4, pilih DEAD pada Case Name dan isikan 1,2 padaScale Factor  lalu klik add , pilih LIVE pada Case Name dan isikan 0,5 pada Scale Factor  lalu klik add pilih

GEMPA X pada Case Name dan isikan -1 pada Scale Factor  lalu klik add, pilih GEMPA Y pada Case Name dan isikan -0,3 pada Scale Factor  lalu klik add, dan klik OK.

      Pada combinasi 5, pilih DEAD pada Case Name dan isikan 1,2 padaScale Factor  lalu klik add , pilih LIVE pada Case Name dan isikan 0,5 pada Scale Factor  lalu klik add pilih GEMPA X pada Case Name dan isikan 0,3  pada Scale Factor  lalu klik add, pilih GEMPA Y pada Case Name dan isikan 1 pada Scale Factor  lalu klik add, dan klik OK.

      Pada combinasi 6, pilih DEAD pada Case Name dan isikan 1,2 padaScale Factor  lalu klik add , pilih LIVE pada Case Name dan isikan 0,5 pada Scale Factor  lalu klik add pilih GEMPA X pada Case Name dan isikan     -0,3  pada Scale Factor  lalu klik add, pilih GEMPA Y pada Case Name dan isikan -1 pada Scale Factor  lalu klik add, dan klik OK.Sehingga tampilan pada kotak dialog  terdapat 6 Combination, kemudian klik OK.

i.          Mengaplikasikan pembebanan pada struktur

1)        Beban Matia)        Beban mati dinding 250,98 Kg/m2 pada lantai 1 dan 2  Klik batang balok pada lantai 1 dan 2  Klik Assign > Frame Loads > Distributed  Pada kotak dilog yang muncul, pilih options dengan DEAD (untuk mengaplikasikan beban

mati), isikan distance dan isikan Trapezoidal Loadsdan Uniform Loads  Klik OK.

Lakukan langkah yang sama pada balok yang menerima beban mati dinding  = 501,96 Kg/m2.

b)       Beban mati tambahan lantai = 50,98 Kg/m3 pada lantai 1 dan lantai 2  klik pada batang balok pada lantai 1 dan 2 yang menerima beban mati tambahan lantai (satu

segitigaKlik Assign > Frame Loads > Distributed  Pada kotak dilog yang muncul, pilih options dengan DEAD (untuk mengaplikasikan beban

mati), klik add pada options dan isikan Trapezoidal Loads dan Uniform Load.Lakukan langkah yang sama pada balok yang menerima beban mati tambahan lantai (dua segitiga)  pada balok = 101,96 Kg/m2.

c)        Beban mati atap = 50,98 Kg/m3

  klik pada batang balok pada atap menerima beban mati atap (satu segitiga), Klik Assign > Frame Loads > Distributed

  Pada kotak dilog yang muncul, pilih options dengan DEAD (untuk mengaplikasikan beban mati), klik add pada options, isikan Trapezoidal Loads dan Uniform Load

2)        Beban Hidupa)        Beban hidup = 250,98 Kg/m2 pada lantai 1 dan 2  klik pada batang balok pada lantai 1 dan 2 yang menerima beban hidup atap (satu segitiga),  Klik Assign > Frame  Loads > Distributed  Pada kotak dialog yang muncul, pilih options dengan LIVE  (untuk mengaplikasikan beban

mati), isikan Trapezoidal Loads dan Uniform Loads.    Klik OKLakukan langkah yang sama pada balok yang menerima beban hidup lantai (dua segitiga) pada balok = 501,96 Kg/m2.

b)       Beban hidup atap = 150,98 Kg/m2 pada lantai 1 dan 2

  klik pada batang balok pada lantai atap yang menerima beban hidup atap (satu segitigaKlik Assign > Frame Loads > Distributed

  Pada kotak dilog yang muncul, pilih options dengan LIVEATAP  (untuk mengaplikasikan beban hidup atap), isikan Trapezoidal Loads dan Uniform Loads.Lakukan langkah yang sama pada balok yang menerima beban hidup lantai (dua segitiga) pada balok = 301,96 Kg/m2.

3)        Pembebanan Gempaa)        Beban Gempa arah Y

Pembebanan pada joint lantai 1 disumbu X (beban gempa statik) menerima beban gempa arah Y

  Klik  toolbar xz. Gunakan toolbar :  untuk memilih joint paling tepi pada lantai 1 disumbu X, Klik joint tersebut. Potongan Y1

 Klik Assign > Joint Load > Force Pada kotak dilog yang muncul, pilih Load Case Name dengan GEMPA Y , isikan Force

Global Y = 180,98 KN,   Klik OK

Lakukan langkah yang sama pada joint disumbu X pada lantai 2 dan lantai atap yang menerima beban gempa arah Y.

b)       Beban Gempa arah XPembebanan pada joint lantai 1 disumbu Y (beban gempa statik) menerima beban gempa arah X

  Klik toolbar yz. Gunakan toolbar :  untuk memilih joint paling tepi pada lantai 1 disumbu Y, Klik joint tersebut.

 Klik Assign > Joint Loads > Forces Pada kotak dilog yang muncul, pilih Load Case Name dengan GEMPA X , isikan Force

Global X = 200,98 KN,Lakukan langkah yang sama pada joint disumbu Y pada lantai 2 dan lantai atap yang menerima beban gempa arah X.

j.          Mendefinisikan batang-batang profil sebagai element truss  Toolbar : 

 Klik All   Klik Assign > Frame > Releases/Partial Fixity klik contreng pada Moment 33 (Major) untuk Start dan End kemudian klik Ok.

k.        Menentukan Tipe Analisis Struktur (truss 3D)Analyze > Set Analysis Options > Space frameKemudian Klik Ok

l.          Melakukan Analysis (F5)Analyze > Run Analysis Pada Case Name Klik Modal Klik Run/Do Not Run Case Klik Run Now

  Kemudian klik Ok.

m.      Menyimpan data SAPJika belum di save, maka secara otomatis setelah di running, program SAP akan mengingatkan kita untuk menyimpan data. Simpanlah file dan beri nama.

2.        Data Outputa.        Menampilkan Deformasi Struktur

Display > Show Deformed Shape

Toolbar :Pilih  type beban yang ingin dilihat pada case/combo name, dan klik OK. Untuk mengetahui besaran deformasi tranlasi dan rotasi pada joint, klik kanan pada titik joint. 

b.        Menampilkan reaksi tumpuanDisplay > Show forces/Stress > Joint

Toolbar :Pilih type beban yang ingin dilihat pada case/combo name, dan klik OK. Untuk mengetahui besaran reaksi gaya tumpuan dan moment pada joint, klik kanan pada titik join.

c.         Menampilkan gaya-gaya batangDisplay > Show forces/Stress > Frames/Cables

Toolbar : Pilih type beban yang ingin dilihat pada case/combo name, pada component. Pilih  type gaya yang ingin dilihat, lalu klik OK. Kemudian Klik kanan pada batang untuk menampilkan detailnya.

d.        Melihat atau mengecek struktur BajaDesign > Steel Frame Design > Start Design/Check of Structure

Toolbar :Maka akan terlihat kelayakan dimensi, bahan struktur dengan grafik warna, Keterangan warna ;                  biru      : sangat aman (boros bahan)

                                                hijau    : aman (hemat bahan)                                                kuning : aman (hemat bahan)                                                orange : bahaya/hati-hati (hemat bahan)                                                merah  : sangat berbahaya (tidak dianjurkan)

e.         Mencetak gambar di layar ke printerFile > Print Setup for GraphicsShortcut : Ctrl + PKlik tombol setup tentukan konfigurasi printer, ukuran kertas dan klik OK, klik OK.Kemudian klik File dan klik Print Graphics

3.        Pengolahan data outputa.        Menampilkan data/tabel analisa

Display > Show TablesShortcut : Shift + F12Untuk melihat data-data hasil output chek list Analysis Result,  klik OK.

b.        Memindahkan/mengekspor table data ke program ExcellPada menu  kotak dialog (Assembled Joint Mases)Klik File > Export All Tables > To Excell.

Tips Kerja Cepat (& Tepat) SAP2000 (Part 1)Posted by Purbo on 15 February 2010

Sebagai topik perdana posting tentang SAP2000 di blog ini, penulis sajikan tentang tips dalam pengerjaan SAP2000, berdasarkan pengalaman pribadi tentunya. Yang mau menambahi lagi juga boleh, langsung comment saja. Sebentar… kok judulnya ada embel-embel “tepat” juga ya? Apa tidak cukup hanya “cepat” saja? Tidak. Yakin? Ya, donk. Why? Penulis akan bahas itu pada sekuel kedua, oke? Oke, berikut beberapa tipsnya :

Pake shortcutSeperti pada program-program umum lainnya, perintah dalam SAP2000 (misal menggambar batang, memberi beban, dll.) bisa dilakukan lewat tiga cara, yaitu: menu, toolbar, dan shortcut. Penggunaan paling cepat memang lewat toolbar, kita tinggal klik pada tombol (button) yang sesuai dan perintah langsung dijalankan. Namun, jika terlalu banyak toolbar yang ditampilkan, bisa mengganggu layar kerja, di samping Anda juga harus mencari letak toolbar yang bersangkutan. Bagi pengguna yang masih awal, toolbar dan menu adalah dua “teman setia”. Namun seiring waktu, hanya mengandalkan kedua “teman” tersebut akan terasa kurang memadai.Nah, “teman” baru ini salah satunya adalah Shortcut. Mungkin Anda pernah memencet serangkaian tombol keyboard seperti Ctrl+C, Ctrl+V, Alt+F4 di Windows, itulah Shortcut alias kunci pintas. Hanya menekan tombol-tombol tersebut dan simsalabim… langsung selesailah perintah yang diinginkan, tanpa harus mencari toolbar atau menu yang bersangkutan. Ada konsekuensinya pula jika Anda ingin berteman dengan si Shortcut ini, yaitu harus relatif hafal. Tapi jangan khawatir, bagi yang belum terlalu hafal, coba lihatlah pada salah satu menu (gambar di bawah).

Pada gambar di atas, misal pada menu “Display”, coba perhatikan pada sub-menu “ShowUndeformed Shape”, di sebelah kanan tertulis “F4”. Inilah tombol keyboard (tombol fungsi F4) yang bisa dipakai sebagai alternatif untuk

menjalankan perintah tersebut, yaitu menampilkan bentuk awal sebelum deformasi. Kini cobalah perhatikan pada menu-menu lainnya, dan silakan hafal sendiri ya… hehehe… Berikut beberapa contoh Shortcut lainnya :Ctrl+S : Save (menyimpan perubahan)

Ctrl+R : Replicate (menggandakan obyek)

F3 : Restore Full View (menampilkan model keseluruhan)

F11 : Refresh View (merefresh tampilan)

Shift+F12 : Display Tables (menampilkan tabel data)

Menu is your friendMemang ada kelemahan dari bung Shortcut  ini, yaitu tidak semua perintah kenal alias memiliki kunci pintas ini (bahkan mungkin hanya sebagian kecil saja). Oleh karena itu, penulis kenalkan dengan “teman” lainnya, namanya Menu. Lho, bukannya mbak Menu sudah dikenalkan di depan tadi? Iya sih, tapi yang ingin penulis soroti adalah cara pemakaiannya. Menu diakses dengan cara klik pada menu dan sub-menu yang diinginkan, misal “Assign, Frame, FrameSections…” untuk mengganti tipe penampang batang. Cara lain (dan cepat) adalah dengan menekan Alt (pada keyboard) dan huruf-huruf secara berurutan. Huruf apaan? Perhatikan pada tulisan menu dan sub-menu, ada huruf yang bergaris bawah (underlined). Untuk kasus di atas (mengganti penampang) maka akses pintas yang dimaksud adalah Alt+A+F+S. Ingat, huruf ditekan berurutan, jangan bersamaan! Beberapa contoh lainnya :Alt+A+O+F : Assign Joint Loads (memberi beban titik)Alt+A+J+R : Assign Joint Restraints (memberi tumpuan nodal)Alt+S+S+G : Select Group (memilih group tertentu)Alt+D+L+F : Display Frame Loads (menampilkan beban batang)Sebenarnya taktik-taktik yang diuraikan ini adalah cara umum untuk menggunakan program berbasis Windows, termasuk SAP2000 ini. Hanya saja untuk cara tertentu, terutama untuk penggunaan huruf kunci menu yang diuraikan terakhir, kadang terabaikan karena kebiasaan kita lebih banyak mengandalkan toolbar dan klik menu secara manual. Namun bila dicermati seksama sebenarnya akan bisa meningkatkan waktu pengerjaan. Coba bandingkan dua cara pengerjaan “rutinitas” berikut :Memilih group  tertentu > Mengganti penampang > Memilih joint/nodal > Mengganti tumpuan > Memilih nodal kembali > Memberi beban titik > Memulai analisis

1. Select, Select, Group > Assign, Frame, Frame Sections > [Pilih Section, OK] > [Klik Joint] > Assign,Joint, Restraints > [Pilih tumpuan, OK] > Select, Get Previous Selection > Assign, Joint Loads,Forces > [Isi beban, OK] > Analyze, Run Analysis

2. Alt+S+S+G > Alt+A+F+S > [Pilih Section, OK] > [Klik Joint] > Alt+A+J+R > [Pilih tumpuan, OK] > Alt+S+V (atau klik tombol) > Alt+A+O+F > [Isi beban, OK] > F5

Mau pilih cara yang mana? Pengalaman pribadi penulis terutama ketika mempergunakan perintah yang tidak memiliki shortcut, akan lebih cepat untuk memakai huruf kunci menu dibandingkan memakai toolbar. Menemukan huruf pada keyboard (apalagi jika sudah relatif hafal) bisa lebih cepat ketimbang menggeser mouse untuk klik tombol. Memang cara kedua akan membutuhkan “sedikit” hafalan, namun seiring waktu dan bila sering mempergunakan perintah tersebut, lambat laun bisa mengendap di ingatan kok hehehe… (ini juga based on personal experience).

Mouse di tangan kanan, keyboard di tangan kiri (dibalik juga boleh…)Ini sebenarnya masih ada kaitannya dengan dua teknik sebelumnya. Akan lebih cepat jika satu tangan mengurusi satu ‘wilayah’ saja, misal seperti pada kalimat sub judul: tangan kanan mengurusi mouse dan tangan kiri mengetik keyboard. Tentu saja yang dimaksud di sini adalah teknik ketika memasukkan perintah, misal seperti shorcut Ctrl+S atau Alt+A+O+F, sedangkan untuk input angka atau teks silakan saja mengetik seperti

biasa. Fungsi shortcut biasanya hanya berupa kombinasi beberapa tombol saja, sehingga bisa lebih efektif memanfaatkan satu tangan untuk fungsi ini dan lainnya untuk mengoperasikan mouse. Contoh sederhana misalnya ketika input pembebanan pada batang, akan lebih cepat untuk memilih batang dengan klikmouse dan tangan lainnya memencet kombinasi Alt+A+R+D dibandingkan klik mouse untuk memilih batang lalu (dengan tangan yang sama) memencet tombol kombinasi, alias harus menggeser-geser tangan. Intinya, akan lebih efektif jika tangan tidak banyak ‘berpindah tempat’ atau ‘bergeser’ kesana-kemari, sehingga pemanfaatan mouse dan keyboard bisa (hampir) simultan. Silakan buktikan sendiri.

Group, group, dan groupTeknik ini terutama untuk model struktur yang relatif besar atau kompleks, misal gedung dengan jumlah lantai yang aduhai, atau denah yang cukup rumit (tidak hanya sekedar kotak-kotak hehehe…). Kita ambil contoh saja untuk suatu bangunan gedung, dengan kasus pembebanan dinding yang letaknya berbeda-beda antar balok menyesuaikan dengan ruangan yang ada (lihat gambar berikut).

Dalam pemodelan, untuk membebani balok yang mendapat beban dari dinding adalah dengan memilih balok-balok yang bersangkutan dan kemudian menjalankan perintah Assign > Frame Loads > Distributed. Nah, bayangkan jika Anda sudah bersusah payah klik balok-balok tersebut dan memberikan pembebanan, dan sejenak kemudian anda baru ingat bahwa satuan yang dipakai salah/berbeda, atau ternyata di kemudian hari ada perubahan bahan dinding yang digunakan, dari dinding bata biasa ke dinding ringan. Jika belum diklik tombol OK pada input pembebanan memang langsung saja ganti satuan atau input angka sudah beres, atau jika perintah baru saja dilakukan tinggal panggil perintah View > Get Previous Selection untuk memilih kembali balok-balok yang dipilih sebelumnya. Namun jika sudah terlanjur disimpan, atau Anda baru ingat keesokan harinya, dua taktik tadi tidak akan mempan. Anda tentu harus mengulang rutinitas klik balok-balok yang bersangkutan. Selamat ya… awas jangan sampai salah…Coba kalau Anda pakai fasilitas grouping. Setelah memilih balok-balok tersebut, sebelum menjalankan perintah pembebanan, terlebih dahulu kelompok pilihan tersebut dijadikan satu dengan perintah Assign > Assign to Group dan memberi nama group. Setelah tersimpan, untuk memanggil kembali kelompok balok tadi Anda hanya perlu menjalankan perintah Select >Select > Group dan memilih nama group tersebut dan otomatis akan terpilih, tanpa harus berjuang sendirian untuk klik kembali balok-balok tersebut. Teknik ini bisa pula diterapkan untuk kasus lainnya, misal kelompok kolom dengan orientasi arah sumbu kuat yang berbeda, group balok/kolom tepi dan tengah, dsb.

Hitung langsung

Terkadang saat membuat input model, kita membutuhkan hitungan awal untuk mendapatkan nilai input tertentu yang diminta dalam program. Misal ketika mendefinisikan jenis material beton normal, yang memerlukan data

besaran modulus elastis (E). Umumnya, data yang diketahui adalah berupa nilai kuat tekan saja, seperti K-250, atau mutu fc’ = 20 MPa, sehingga perlu dihitung dahulu nilai modulus elastis lewat rumus (untuk beton normal) E = 4700(fc’)^0,5 , dalam satuan MPa. Anda bisa saja menghitungnya manual dengan bantuan kalkulator atauExcel misalnya. Kalau ingin agar tidak usah berpindah program, masukkan saja langsung rumusnya pada kotak input Modulus of Elasticity. Tapi ingat, ganti dulu satuan ke N, mm agar sesuai rumusnya. Setelah itu, ketikkan 4700*SQR(20) dan tekan <Enter>. Abrakadabra! Hasilnya sudah langsung muncul. Formatnya memang agak mirip Excel, namun untuk fungsi seperti SQR (Square root = akar kuadrat) memiliki format tersendiri. Jadi daripada menghitung manual lebih baik (dan lebih cepat) jika bisa dihitung langsung saja. Apalagi jika menghitungnya di awang-awang, rawan salah tuh… Contoh lain misalnya: 1/2*10 ; 0,75*1,6 ; 250+(0,5*400) ; PI()*3 ; dsb. Oh ya, untuk perhitungan di SAP2000 juga sudah disediakan built-in calculator. Tentang topik ini akan penulis bahas pada tulisan tersendiri. Stay tuned!

SAVE !!!Ini nasehat sederhana saja: lakukan save secara berkala, baik manual ataupun otomatis. Bayangkan saja jika Anda telah mulai membuat model sejak 1 jam yang lalu, kemudian secara mendadak terjadi pemadaman listrik, atau tiba-tiba terjadi error yang mengharuskan untukrestart komputer atau laptop. Setelah listrik dan komputer/laptop kembali normal, Anda cari file pekerjaan tadi dan ternyata tidak ketemu. Wah, ternyata tadi lupa belum disimpan! Itulah inti dari sub-judul ini. Simpanlah selalu (save) pekerjaan Anda, secara periodik. Listrik di tempat Anda boleh jadi cukup stabil, dan komputer/laptop Anda juga dijamin tahan banting dan tahan virus, tapi Anda tidak dapat meramal masa depan (karena kalau bisa, berarti Anda mungkin salah jurusan membaca blog ini hehehe…).“Save early, and save often !”Kalimat tersebut bukan dicuplik dari SAP2000 lho, tapi dari tips game Warcraft  III ! Hehehe… urusan game saja disuruh save secara periodik, apalagi untuk urusan serius begini. Kalau nyang dari SAP2000, bunyinya pun hampir mirip (jangan-jangan saling mencontek ya…) :“Save your file often!! >>> Very Often!!!!”Woow, tanda serunya saja ada empat… Jadi, sudah sewajibnya Anda membiasakan diri untuk melakukan penyimpanan secara berkala, boleh lewat klik tombol, menu, atau Ctrl+S (yang terakhir ini kegemaran penulis). Mau yang otomatis juga ada. Klik menu Options, lalu pilih Auto Save Model. Isikan pada kotak input interval waktu (dalam menit) untuk penyimpanan. Sebenarnya tidak langsung menyimpan, namun setiap interval waktu yang telah ditentukan SAP2000 akan menampilkan pesan seperti gambar berikut. Klik OK untuk menyimpan.

Hmmm… Lalu apa hubungannya antara menyimpan berkala dengan kerja cepat? Kalau mengulang membuat model dari awal seperti contoh tadi sudah Anda anggap sebagai ‘cepat’, ya terserah saja hehehe… Jadi, save or die!Oke, sampai di sini dahulu perjumpaan kita. Sampai bertemu lagi pada sekuel kedua, tentang “Tips Kerja Tepat”.

Tips Kerja Cepat (& Tepat) SAP2000 (Part 2 – Pendahuluan)Posted by Purbo on 23 March 2010

Oke, setelah pada sekuel pertama sudah penulis bahas tentang tips kerja cepat, di bagian kedua ini tiba saatnya ulasan masalah yang tidak kalah pentingnya, yaitu “Tips Kerja Tepat”. Kenapa sih harus ‘tepat’ juga, apa bisa ‘tidak tepat’ alias ‘salah’? Daripada penulis langsung beri jawaban “Yes/No”, mendingan kita bandingkan saja dengan program lain di bagian pendahuluan ini, biar lebih joss…Ambil contoh program AutoCAD, misal untuk menggambar obyek sebuah kotak / bujur sangkar, bisa bermacam-macam caranya. Pakai perintah “rectangle”, lewat “polygon”, atau mau manual digambar satu-satu pake “line” juga boleh. Hasilnya semua sama: obyek berbentuk segi empat sama sisi. Masalah mungkin timbul hanya terkait pengerjaan, mana yang lebih cepat, atau masalah seleksi (obyek dengan “rectangle” atau “polygon” langsung terpilih semua saat klik satu sisi, sedangkan dengan “line” harus dipilih satu per satu). Kita lihat lagi contoh lain, misal MS Word, ketika membuat nomor halaman (page number). Tentu tersedia fasilitas otomatisnya, namun mau dibuat manual satu per satu tiap halaman pun bisa juga (coba halamannya ratusan ya hehehe…). Hasilnya jika di-printjuga akan sama, nomor halaman berurutan.Nah, sekarang kembali ke SAP2000. Harap diperhatikan, SAP2000 termasuk program untuk hitungan, sehingga otomatis jika hitungannya ‘tidak tepat’, ya bubar jalan lah semuanya… Contohnya? Kita ambil kasus yang gampang saja deh biar mudah: simple beam sendi-rol. Wah, kok sederhana banget sih… Eh, biar sederhana begini tapi kalau tidak paham bisa salah lho… Ini kasussimple beam balok beton dengan beban terpusat, ceritanya ingin mencari besar reaksi tumpuan.

Ah, gampang itu… Langsung buka SAP2000 dan (saking sudah jagonya) hanya dalam hitungan menit sudah keluar outputnya. Mana? Ini dia :

Lapor! Reaksi tumpuan terdeteksi sebesar 5,20 kN! Laporan selesai! Wuih… mantapnya… Yakin ? Kita coba cek dengan cara ‘jadul’ alias manual ya…

R = 1/2 . ( P + BJ.b.h.L )

R = reaksi, P = beban terpusat, BJ = berat jenis beton, b = lebar balok, h = tinggi balok, L = panjang bentang.

R = 1/2 . ( 5 + 24.0,15.0,25.3 ) = 3,85 kN

Lho? Kok beda? Ah, pasti salah hitung manual tuh! Oke, kita cek lagi dengan prinsip keseimbangan gaya luar dan reaksi tumpuan. Gaya luar / beban (F) adalah sebesar ( P + BJ.b.h.L ) = ( 5 + 24.0,15.0,25.3 ) = 7,7 kN.Dari cara hitung manual :

2 . R = 2.3,85 = 7,7 kN = F … OK!

Dari cara canggih SAP2000 :

2 . R = 2.5,20 = 10,40 kN > F … ???

Wah, kok ada selisih dengan gaya luar alias beban ya? Ada yang korupsi nih… Apa mesti lapor ke KPK? Hehehe… tidak perlu jauh-jauh sampai ke sana kok. Usut punya usut, ternyata di sini letak kesalahannya :

Faktor pengali berat sendiri penampang masuk dua kali dalam analisis, dalam beban berat sendiri (BS) dan beban terpusat (P), sehingga menjadi :

R = 1/2 . ( 5 + 24.0,15.0,25.3 + 24.0,15.0,25.3 ) = 5,20 kN

Seharusnya, self weight multiplier hanya masuk sekali saja (jika berat sendiri akan dihitung otomatis oleh program), yaitu hanya pada load case BS saja :

Hahaha… cuma itu to, kalau begitu saja sih masih gampang… Oh ya? Pingin contoh lagi yang lebih ‘keren’? Ini dia :

Kalau yang ini ceritanya gedung 5 lantai dengan denah tidak simetris, dari beton bertulang, akan dicari momen maksimum balok. Untuk data geometri, penampang dan bahan asumsikan yang standar saja ya, daripada

dicantumkan di sini nanti kepanjangan… Selain itu, akan dibandingkan juga pengaruh gaya gempa pada gedung, dengan acuan rekaman gempa dari Elcentro di Amerikasono. Ah, gampang itu, berarti kita pakai Time History Function kan, yang seperti ini lho  :

Ok, benar, itu yang dimaksud. Lapor, komandan! Analisis sudah rampung! Wah, cepat amat, jago benar ini orang ya… oke, kita lihat bareng-bareng hasilnya :

COMB1 (kiri) = kombinasi beban mati+hidup, COMB2 (kanan) = beban mati+hidup+gempa.

Lapor (lagi)! Pengaruh gempa ternyata tidak signifikan! Laporan selesai! Huss… ngawur, gempa koktidak pengaruh apa-apa ke gedung… Lho, itu tadi buktinya, lagipula rekaman gempa kan juga sudah jelas masuk ke SAP2000. Jadi, apa salahnya? Jangan-jangan programnya yang error ya… Wah kalau ini yang error  jelas orangnya donk, ini dia yang kurang :

Walaupun rekaman gempa sudah dimasukkan lewat Function, namun belum otomatis dibebankan pada struktur, sehingga masih harus ditambahkan dalam Analysis Case. Karena tadi belum ada, ya hasilnya juga nol donk alias tidak berpengaruh. Akan lebih nyata jika kita lihat hasilnya (yang sudah benar) berikut ini :

Bandingkan selisihnya, 23 kNm dengan 105 kNm… Wow…

Selain itu, faktor pengali juga harus disesuaikan karena input rekaman gempa Elcentro adalah dalam satuan gravitasi bumi (g). Jadi nilai Scale Factor 9,81 adalah konstanta gravitasi bumi dalam m/detik2 (perhatikan pula saat input angka, satuan panjang harus sesuai, dalam ‘m’!). Bayangkan, jika Scale Factor hanya diisi dengan nilai 1 (karena dikira sudah bawaan dari programnya), momen maksimum yang seharusnya sebesar 105 kNm menjadi hanya 28 kNm… Misal dengan balok dimensi 25/35, yang seharusnya perlu tulangan 5 D 22 hasilnya cuma 2 D 22. Untung sudah sempat membaca blog ini ya hehehe… Tentu yang diuraikan di sini belumlah menjangkau semuanya, masih ada beberapa hal yang perlu diperhatikan terkait dengan kasus yang dihadapi masing-masing.Wuih, kok  jadi ‘ngeri’ begini ya, jadi takut pakai SAP2000… Hehehe… lantas maunya bagaimana? Menghitung gedung apartemen 30 lantai dengan kalkulator? Asal mengerti dan paham tentang program, dijamin struktur yang paling kompleks sekalipun model dan analisisnya bisa tokcer kok. Sebaliknya kalau nggak ngerti, analisis balok sederhana saja sampai salah :( . Kalau meminjam kalimat empunya SAP2000 (Prof. Wilson) di manual SAP90 :… No computer program can replace the engineering judgment of an experienced engineer.  It is well said that an incapable engineer cannot do with a ton of computer output what a good engineer can do on the back of an envelope …Perhatikan kalimat yang dicetak tebal, kira-kira terjemahan bebasnya : “walau memakai program canggih tapi asal-asalan, masih kalah dengan insinyur jagoan yang cuma pakai coret-coretan di atas kertas”. Tentu saja yang dimaksud ‘kalah’ di sini adalah ‘kalah akurat’, alias bisa salah, ya seperti dua contoh tadi. Istilah keren “engineering judgment” di kalimat sebelumnyalah yang harus ikut berperan dalam menggunakan suatu program semacam SAP2000. Logika atau nalar juga harus bermain, tidak cukup sekadar bisa klik mouse dan keyboard. Ketika terdapat output yang tampaknya kurang wajar, harus segera diperiksa model yang kita buat, sebelum melangkah lebih jauh.Waduh, kok jadi panjang begini ya pembukaannya… Maaf, tapi memang inilah yang sebenarnya menjadi point penting dalam penggunaan program hitungan semacam SAP2000 ini. Penulis harap para pembaca juga sudah paham perbedaannya dengan program komersial umum seperti yang diulas di awal tulisan ini. Kalau urusan penggunaan program, penulis kira sudah cukup banyakresource yang tersedia, sedangkan masalah “engineering judgment” kadang jarang dikupas secara mendalam. Untuk referensi literatur yang bagus, penulis sarankan membaca bukunya Pak Wiryanto, terutama pada bab yang membahas masalah tersebut (bukan promosi lho… tapi karena memang oke pembahasannya). Kalau referensi dari penulis sendiri? Hehehe… masih dalam proses, rencana dalam waktu dekat mudah-mudahan bisa segera terbit, doakan saja Ada juga kok,

info lengkapnya bisa klik di sini :). Oke, setelah puas jauh melanglangbuana sudah saatnya kembali ke topikposting  ini, yang akan penulis sambung di: Part 2 – Kerja Tepat.

Tips Kerja Cepat (& Tepat) SAP2000 (Part 2 – Kerja Tepat)Posted by Purbo on 2 April 2010

Nah, ini dia topik inti dari judul posting ini. Lumayan panjang karena banyak bahasannya dan harus menyertakan beberapa tautan dan contoh-contoh, jadinya lama dan jadwal terbit juga meleset hehehe… Bagi yang belum membaca, sangat disarankan untuk berkunjung ke bagian Pendahuluanyang menguraikan latar belakang panjangnya tulisan untuk posting ini, sekaligus alasan pentingnya untuk mengetahui cara “kerja tepat” di SAP2000. Oke, berikut beberapa tipsnya guna mengecek dan lebih memastikan akurasi pekerjaan kita :

Angka + satuanJika pada bagian sebelumnya dibahas tentang pemasukan rumus secara langsung (agar tidak perlu menghitung manual atau harus membuka program lain), di sini akan diulas pemasukan input angka dan satuan secara langsung. Maksudnya? Misalnya Anda ingin memasukkan data kuat tekan beton, satuan default yang sedang aktif adalah dalam kN, m. Data yang Anda peroleh ternyata dalam satuan MPa, atau mungkin kg/cm2. Cara biasa untuk mengatasinya adalah dengan mengganti dahulu satuan yang aktif ke N, mm (untuk MPa) atau ke kg, cm. Alternatif lain, masukkan saja seperti ini dan tekan <Enter> :

Input akan diubah ke satuan yang aktif secara otomatis. Gampang kan, selain cepat juga bisa lebih akurat. Saat scrolling untuk mengganti satuan, bisa saja keliru, misalnya kgf, m salah klik pada kgf, mm (karena letaknya memang berurutan) tanpa kita menyadari. Contoh lain saat input dimensi penampang, misal satuan aktif dalam

m sedangkan data dalam cm, daripada konversi ‘manual’ (alias hitung di awang-awang) yang kadang bisa salah, bisa langsung dimasukkan seperti berikut  :

Namun harap berhati-hati juga, jika pada angkanya terdapat desimal (misal 17,5 MPa) bisa munculerror, atau malah dianggap tidak terdapat koma. Untuk hal ini, disarankan memakai cara sebelumnya.

Tanya ke “Help”Saat memakai program, ada kalanya beberapa bagian dari interface yang tampil pihak pengguna merasa kurang jelas akan fungsinya atau penggunaannya, misal tentang keterangan isian pada saat input tipe beban (Load Case) di pembahasan Pendahuluan, tentang Self-Weight Multiplier.

Ketika kotak input Define Loads tampil, tekan tombol F1 pada keyboard. Otomatis akan tampil fasilitas bantuan (Help), yang juga akan langsung menuju pada bagian yang sesuai (Define Load Cases), sehingga pengguna tidak perlu susah payah mencarinya. Pada Help  ini tersedia beberapa penjelasan tentang bagian-bagian input. Perhatikan kalimat pada penjelasan tentang Self-Weight Multiplier  :… Normally a self-weight multiplier of 1 should be specified in one load case only, usually the dead load case, with all other load cases having a self-weight multipliers of zero. …Faktor pengali berat sendiri bernilai 1 cukup dimasukkan sekali saja (lainnya bernilai 0). Bila dicermati juga kalimat berikutnya, input faktor ini dalam dua load case berbeda bisa mengakibatkan berat sendiri terhitung dua kali, sesuai dengan penjelasan yang ditulis di posting terdahulu.Intinya, kalau ada feature dari SAP2000 yang belum terlalu dipahami (terutama saat ada tampilan kotak dialog), bisa langsung pencet F1 untuk menampilkan Help yang langsung akan menampilkan keterangan pada bagian yang sesuai. Selain itu, manfaatkan juga fasilitas Search di Help untuk menemukan yang sedang dicari, misal tentang “shell”, “local axes”, “girder”, dll. dan akan ditampilkan beberapa link Help dengan topik terkait.

Baca petunjukIni seharusnya menjadi PR atau tugas pertama saat mulai belajar SAP2000. Dari pabriknya program ini memang sudah dibekali dengan petunjuk penggunaan dan kawan-kawannya. Coba akses menuHelp > Documentation… .

Daftar yang tampak dalam gambar tersebut merupakan dokumen-dokumen format PDF sebagai penjelasan dari program dan acuan bagi penggunanya. Untuk menampilkan dokumen yang dimaksud, bisa pilih pada judul dokumen lalu klik Display Selected Document, atau langsung klik dua kali. File dokumen juga bisa dibuka langsung pada alamat folder instalasi program (default di C:\Program Files\Computers and Structures\SAP2000 11\Manuals).Acuan terutama tentu adalah “Analysis Reference Manual”. Mulai dari obyek elemen sampai analisis dinamik dalam SAP2000 dijelaskan dalam manual tersebut, sehingga sangat dianjurkan bagi pengguna untuk memahaminya, paling tidak untuk bagian yang sedang ditinjau, misal pembahasan untuk sumbu lokal elemen guna pembacaan output. Sebagai pembuka atau pengantar, baik juga untuk disimak “Introductory Tutorial”, yang menjelaskan cara pemakaian program secara singkat disertai contoh kasus sederhana. Tersedia pula dokumen verifikasi program di bagian “Verification”, yang merupakan perbandingan dengan hitungan manual untuk bermacam kasus, sebagai bukti ampuhnya program ini. Hehehe… ibaratnya seperti senjata, kalau senjata alias programnya sakti, penggunanya juga mesti tidak kalah sakti supaya dapat menggunakannya bukan?

Belajar dari contohContoh yang dimaksud di sini adalah contoh langsung yang sudah disediakan oleh program, sehingga dijamin pasti valid dan tidak perlu ragu-ragu, walaupun mungkin memang belum semua kasus dapat tercakup. Ada dua macam contoh yang bisa diacu, yaitu dari Verification dan Example Problems. Untuk Verification yang dimaksud adalah sama seperti pada pembahasan butir sebelumnya, yang selain diakses dokumen rekapitulasi hitungannya, dapat juga diakses file input SAP2000 (ektensi .sdb). Verifikasi dibagi atas beberapa grup topik, misal untuk Frame, Shell, Cable, dll. Misal diambil contoh untuk file 2-009 (Plate on Elastic Foundation) yang termasuk kategori bahasan Shell.

Dalam tiap dokumen verifikasi, biasanya sebelum perbandingan hitungan manual, di atas bagianConclusion dicantumkan nama file yang bersangkutan. Lokasi file ini seara default ada di folder C:\Program Files\Computers and Structures\SAP2000 11\Verification.Model-model verifikasi ini memang terutama bertujuan sebagai pembanding dengan analisis secara manual, beberapa bahkan mengambil referensi dari acuan populer seperti Timoshenko, dll. Namun file tersebut dapat digunakan juga sebagai bahan acuan untuk pembuatan model atau bagian model yang memiliki karakteristik serupa. Misal pada pemodelan gedung dengan fondasi rakit, untuk bagian fondasi tentu dapat mengacu pada contoh verifikasi tersebut, misal untuk propertiespenampang pelat, atau assignment modulus subgrade sebagai modelisasi tanah.Contoh yang kedua adalah dari Example Problems alias contoh-contoh kasus tertentu (dan termasuk penyelesaiannya) yang juga sudah disediakan pembahasannya. Contoh bisa diakses lewat fasilitasHelp, di bagian Example Problems.

Tersedia 26 contoh kasus, yang semuanya mendemonstrasikan kemampuan analisis dari program, mulai dari tahap input sampai outputnya. Tinggal pilih contoh kasus yang mendekati / mirip, lalu ikuti langkah-langkah pemodelannya. Memang, contoh-contoh di sini semuanya menggunakan satuan US (in, feet, ksi), namun yang lebih penting adalah tahapan pembuatan modelnya, yang tentu bisa dijadikan acuan.

WWWWorld Wide Web alias internet, tempat Anda berselancar di dunia maya sampai akhirnya ‘nyasar’ ke blog ini hehehe… Maksudnya, carilah juga referensi di internet, bisa yang official alias resmi atau tidak. Yang resmi tentu saja dari pabriknya sendiri (CSi), dengan alamat www.csiberkeley.com, atau bisa lewat menu Help > CSI on the Web… . Ada banyak technical paper dan video tutorial yang membahas feature tertentu dari program, gratis kok. Sebagian contohnya juga ada di halamanDownload, yang penulis ambil dari situs tersebut, silakan dinikmati sambil dipelajari (kalau mau lengkapnya, langsung saja ke TKP alias lokasi). Wah, tapi kok versinya ndak sama dengan punya saya ya? Memang versinya sudah yang paling gres, tapi beberapa feature masih sama prinsip penerapannya, sehingga bisa tetap dipelajari (lebih baik daripada tidak ada sama sekali kan?).  Kalau referensi yang non-official? Salah satunya ya yang sedang Anda baca ini :) … bisa juga melihat-lihat beberapa blog rekanan di bagian kanan bawah sidebar. Bisa juga berkunjung ke forum semacam di eng-tips.com. Sambil surfing, dapat ilmu, yes!

https://purbolaras.files.wordpress.com/2010/04/csi1.jpg

 

Cek input!Setelah selesai membuat model nan ruwet plus rumit, kadang dengan pede-nya kita langsung klik saja tombol “peresmian” alias tombol Run Analysis. Lho, kan memang sudah jadi, terus mau diapakan lagi, donk? Alangkah baiknya jika sebelumnya melakukan pemeriksaan sekilas terhadap model, baik bahan, penampang, pembebanan dan assignment lainnya. Memang, penulis akui sendiri kadang malas juga untuk mengecek, enaknya ya langsung ‘run’ aja hehehe… Namun, terutama untuk model yang rumit, hal ini dapat menghemat sedikit waktu bila ditemui kesalahan input (dan langsung diperbaiki sebelum analisis), dibandingkan dengan harus mengulang analisis yang mungkin bisa memakan waktu cukup lama.Untuk geometri model, bisa dilakukan dengan review per bidang (XY, XZ, dst.). Misal pada model gedung, contoh kasus balok yang biasanya digambar di bidang horizontal (XY) setelah dicek di bidang portal (XZ atau YZ)… eh, ternyata baru ketahuan ada balok yang kurang atau malah seharusnya tidak ada di tempat/bentang tertentu. Lakukan juga review tampak perspektif 3D, jangan lupa sambil diputar-putar kanan-kiri bawah-atas ya… Kadang bisa ketahuan kalau ada batang yang ‘kelebihan’, misal karena saat proses menggambar dengan fasilitas Replicate namun jumlah batang yang di-copy salah / belum diganti dan hasilnya ada batang yang nongol di luar bidang/grid yang didefinisikan sehingga tidak nampak saat di tampilan bidang vertikal.

Penampang elemen bisa dengan cepat dicek, dengan memanfaatkan fasilitas Extrude View (menuView > Set Display Options…). SAP2000 akan menampilkan tampak visual dari penampang batang, sehingga pada kasus tertentu bisa sekilas diketahui bila ada penampang yang belum sesuai, misal untuk bentuk, ukuran maupun juga penempatan sumbu lokal (sumbu kuat dan lemah) terutama untuk kolom. Aktifkan saja sekalian pilihan View by Colors of : Section (masih pada Display Options) agar ketahuan tipe batang berdasar warnanya.

Untuk model yang menggunakan template dari SAP2000 (misal membuat gedung dengan template3D Frames), untuk batang-batang yang masih memakai section default (FSEC1) bisa dengan cepat dicek dengan memanfaatkan fasilitas Select. Akses saja menu Select > Select > Properties > Frame Sections… lalu pilih FSEC1 dan OK. Pada layar tampilan perhatikan sisi kiri bawah baris status. Jika muncul tulisan “… Frames Selected”, berarti tipe batang FSEC1 masih ada pada model.

Jangan lupa pula mengecek beban-beban yang sudah Anda pikulkan pada sang model iklan ehmodel struktur. Untuk menampilkan beban, akses menu Display > Show Load Assigns, lalu pilih Jointuntuk beban pada joint dan Frame/Cable/Tendon untuk beban pada batang. Jika pada model juga ada beban pada elemen Shell, pilih Area untuk menampilkannya. Tahap selanjutnya tinggal pilih tipe beban yang ingin dilihat dan klik OK. Perhatikan bila tombol OK tidak aktif, berarti untuk tipe beban yang dipilih pada model tidak ada pembebanan tersebut. Misal untuk beban titik, saat dipilih beban LIVE tombol OK tidak aktif, berarti pada model tidak ada beban titik dengan tipe LIVE, sedangkan saat tipe beban DEAD tombol aktif, jadi ada beban titik tipe DEAD pada model. Ini juga bisa dengan cepat memeriksa apakah ada tipe beban yang belum masuk. Kesalahan yang umum adalah beban tergantikan secara tidak sengaja, misal pada suatu batang sudah diberi beban merata tipe DEAD (beban mati), kemudian akan dimasukkan beban hidup merata (tipe LIVE), namun saat input beban tipe beban lupa belum diganti (masih DEAD). Nah, saat ditampilkan beban tentu pada tipe LIVE tombol OK menjadi tidak aktif yang juga bisa memberitahu kita bahwa tipe tersebut belum ada/masuk pada struktur (akibat kesalahan tadi).

Periksa pula satuan pada beban. Memang hal yang sepele, tapi juga mungkin menjadi kesalahan yang umum terjadi. Misal satuan yang aktif dalam kN, akan dimasukkan beban dengan satuan Ton, namun saat pembebanan lupa tidak diganti atau disesuaikan. Maksud hati membebankan 1 Ton, jadinya cuma 1 kN, padahal seharusnya 1 Ton = 9,81 kN, wah hampir 10 kali lipatnya… jelas donk strukturnya pasti jadi aman banget, padahal…

Amati proses!Kalau tadi dicermati inputnya, sekarang waktu analisis sedang berjalan (setelah tombol Run Analysisdiklik) prosesnya sebaiknya juga perlu dimonitor, jangan asal langsung tahu beres aja hehehe… Itulah pula kegunaan dari adanya layar SAP Analysis Monitor yang akan setia hadir setiap analisis berlangsung. Amati tulisan-tulisan yang muncul saat analisis berjalan, juga setelah selesai analisis juga masih dapat di-review kembali sebelum klik tombol OK. Waduh, sudah terlanjur klik OK… Jangan khawatir, coba buka saja file bernama sama dengan nama file model tapi berekstensi .log (buka dengan editor teks seperti Notepad atau Wordpad) di folder/lokasi tempat file model tersimpan. Isinya ya tulisan-tulisan yang nampak di layar SAP Analysis Monitor saat running analisis tadi. Wah… alamat foldernya lupa keselip di mana ya… Oke deh, buka saja dari SAP2000 lewat menu File >Show Input/Output Text Files, otomatis akan langsung menuju ke folder yang alamatnya entah di mana tadi. Tinggal pilih nama file yang sesuai dengan yang dibuka dan klik Open.

Wah, tulisannya banyak banget tuh… plus pakai bahasa luar angkasa eh luar negeri lagi… Oke, paling tidak coba cermati apakah dalam deretan teks tersebut tercantum kata-kata seperti “Error” atau “Warning”. “Warning” merupakan peringatan akan adanya kekurangsesuaian dalam pemodelan yang menyebabkan analisis terganggu, namun demikian biasanya SAP2000 sudah memberikan alternatif penyelesaiannya sehingga analisis

tetap bisa sampai tahap “complete”. Kalau “Error”, wah sudah parah tingkat kesalahan input pemodelannya, sehingga analisis lazimnya tidak akan bisa diteruskan (alias gagal).

https://purbolaras.files.wordpress.com/2010/04/run3.jpg

Coba perhatikan gambar di atas yang sebelah kanan. Dalam analisis ditemukan munculnya pesan peringatan (warning), dalam kasus ini adalah analisis mode shape dengan jumlah mode yang dicari (lihat huruf B = 15) melebihi jumlah derajat kebebasan (degree of freedom, DOF) total (A = 12), sehingga SAP2000 otomatis membatasi jumlah mode. Pada gambar sebelah kiri, modelnya terlihat cukup sederhana, portal 3D dengan jumlah nodal bebas (atas) 4 buah, dan DOF arah 1,2,3 berarti total = 3 x 4 = 12. Angka inilah yang jadi batas maksimum jumlah mode yang bisa dicari (number of modes sought) pada kasus ini. Pintar ya programnya? Harap hati-hati juga, meskipun kemudian “Analysis Complete” tetap terpampang di layar namun sebaiknya tetap dicek biang keladi penyebab munculnya “Warning” tersebut.

Nah, kalau yang satu ini contoh yang “Error”. Bukan error contohnya lho… Maksudnya, contoh analisis yang menemui kesalahan alias error dalam prosesnya, dan akibatnya program “ngambek” alias gagal menganalisis. Silakan lihat gambar di atas. “Illegal load on element type”, ada pembebanan yang tidak sesuai dengan sifat elemen strukturnya. Yang mana tuh ? Cek gambar berikut :

https://purbolaras.files.wordpress.com/2010/04/run6a.jpg

Perhatikan gambar sebelah kanan, tipe elemennya adalah plane-stress alias elemen tegangan bidang. Artinya, pembebanan pada elemen tersebut juga seharusnya hanya ada pada atau sejajar bidangnya. Tapi coba lihat gambar yang kiri, bebannya kok malah tegak lurus pada bidang elemen, alias salah arah, jelas tidak sesuai dengan kapasitas elemennya. Mau ditunggu sampai kiamat pun jelas tidak akan pernah berhasil analisisnya hehehe…Jadi, biasakan sebelum meng-klik tombol OK dengan pede, scrolling dahulu layar SAP Analysis Monitor sembari mencari tulisan “ *** WARNING *** ” atau malah “ *** ERROR *** ” (kalau ada, mudah-mudahan saja sih tidak ada hehehe…). Terutama harus dicek adalah untuk pesan “Warning”, karena analisis bisa cenderung selesai dan mungkin tidak diketahui, sementara untuk “Error” analisis bisa terhenti di tengah jalan sehingga lebih mudah dideteksi.

Cek output!Nah, kalau dari hasil cek input dan saat analisis (tampaknya) sudah benar, sekarang perlu dicek pula untuk outputnya. Kok pakai kata ‘tampaknya’? Walaupun dari input sudah benar dan analisis nggak ketemu sama mas error atau mbak warning, belum menjamin hasilnya benar. Contohnya? Masih ingat dengan kasus kedua di bahasan sebelumnya kan, tentang contoh kedua (analisis portal dengan beban gempa time history). Input sudah masuk, analisis ok, tapi hasil keliru. Kenapa? Input rekaman gempa sudah masuk tapi belum di-assign ke analysis case yang akan diproses sebagai beban pada struktur. Kalau meminjam istilah salah satu dosen penulis, hasilnya jadi ‘rubbish’ alias sampah, tidak akan berguna karena salah :( … Indikatornya? Hasil output kombinasi non-gempa dan gempa tidak berbeda, sehingga (seharusnya) sangat jelas keanehannya, ada sesuatu yang terlewat atau terlupakan. Memang, untuk kasus-kasus lain mungkin tidak akan sejelas itu indikatornya. Misalnya, masih untuk contoh tersebut, keliru memasukkan nilai scale factor padaanalysis case. Hasilnya akan keluar, dan akan ada perbedaan antara output kombinasi non-gempa dan gempa. Namun,

hasilnya tetap saja salah karena faktor pengali tidak sesuai, yang (fatalnya) bisa jadi terlalu kecil dibandingkan dengan yang seharusnya terjadi. Kalau terlalu besar sih mungkin masih aman, tapi boros donk…Sebagai perunut untuk mengecek output hasil analisis, salah satu hal yang mudah adalah dengan memeriksa respon struktur seperti lendutan atau gaya dalam. Untuk contoh pengecekan gaya dalam sudah terkandung dalam contoh model portal terdahulu. Untuk contoh cek lendutan, coba simak contoh berikut. Perhatikan bentuk deformasi struktur portal akibat beban pada pelat.

Wah… itu plat daknya kok malah jadi bergerak naik begitu ya, padahal teman-temannya (pelat lainnya) melendut turun semua. Ada setannya kali ya… ini dia setannya :

Bebannya arah gravitasi (ke bawah), tapi nilainya negatif (-1), hasilnya ya… jadi ke atas alias naik. Harusnya, nilainya tetap positif, atau bisa diganti memakai pilihan Z untuk direction. Kalau tidak dicek bentuk deformasinya, mungkin tidak akan terlihat kesalahannya, kan? Cara ini lumayan cepat dan mudah untuk pengecekan hasil analisis. Selain dari bentuknya, nilai deformasi juga sebaiknya dicek. Berikut contoh deformasi akibat beban gempa time history (maksimum) :

Wuih… displacement horizontalnya sampai 13 meter, bung! Apa nggak ambrol tuh gedung ya… Biang keladinya? Salah input nilai scale factor :

Bedanya dengan contoh terdahulu, yang ini maksudnya sudah benar akan dikalikan dengan nilai g = 9,81 kN/m2, namun salah memasukkan data desimal. Misal dalam system komputer pemisah desimal memakai simbol koma (,) namun dimasukkan input dalam SAP2000 dengan titik (.), maka akan diabaikan oleh program (demikian pula sebaliknya). Jadi jika dimasukkan nilai ‘9.81’ akan dibaca oleh SAP2000 sebagai ‘981’ (bukan 9,81 seperti seharusnya). Wow…Sedikit tambahan untuk pengecekan gaya dalam, setelah selesai analisis bisa dicermati dahulu output pada salah satu batang, seperti balok dengan dimensi terbesar. Cek apakah gaya dalam yang terjadi sudah wajar. Jika ada keanehean, kemungkinan elemen-elemen lain juga akan ikut-ikutan jadi aneh (walaupun kalau sudah wajar belum tentu juga lainnya ngikut). Alternatif lain, misal untuk beton bertulang, bisa coba didesain salah satu yang terbesar tadi. Misal balok beton dimensi 30/60 momen ‘hanya’ 80 kNm dengan tulangan 2 D 19 kok sudah cukup, atau sebaliknya momen 850 kNm mau didesain sampai rasio tulangan melebihi maksimum juga nggak bakalan sampai. Memang bisa saja ada kemungkinan dimensi balok tidak memadai untuk struktur tersebut, namun sebelum bersusah payah mengganti dimensi-dimensi elemen lebih baik kalau dicek dahulu modelnya sendiri, bukan? Kalau modelnya memang ada kesalahan, mau diganti dimensi berapapun hasilnya ya tetap ‘rubbish’…Untuk lendutan dan gaya dalam sebenarnya akan saling berkaitan, sehingga bisa dicek salah satu sebagai pembanding. Jika lendutan berlebihan atau terlalu kecil, demikian pula gaya dalam-nya. Output juga otomatis terkait dengan inputnya, jadi kalau ada output yang tidak wajar, pasti terdapat kesalahan atau kekurangan pada input, baik dari segi elemen model ataupun pembebanan (atau mungkin orangnya hehehe…).

Konfrontir cara manual

Jika memungkinkan, hendaknya hasil analisis di-cross check dengan hitungan manual, terutama untuk struktur sederhana seperti kasus simple beam di contoh terdahulu. Untuk struktur yang agak rumit pun sebenarnya masih bisa diterapkan, walaupun memang cakupannya akan terbatas. Ambil contoh portal kita terdahulu, coba amati momen maksimum pada salah satu batang tengah lantai kedua berikut.

Momen negatif maksimum akibat kombinasi 1,2 x beban mati dan 1,6 x beban hidup adalah sebesar26 kNm. Ukuran balok adalah 20/30, bentang 4 m (ada balok anak antara), tebal pelat 12 cm, dengan beban mati luasan 1 kN/m2 dan beban hidup 2 kN/m2. Coba kita hitung sebentar dengan cara manual (balok jepit-jepit beban merata) :Berat sendiri = 0,2 x 0,3 x 24 x 1,2 = 1,728 kN/m

Beban pelat = 0,12 x 2 x 24 x 1,2 = 6,912 kN/m

Beban mati luasan = 1 x 2 x 1,2 = 2,4 kN/m

Beban hidup luasan = 2 x 2 x 1,6 = 6,4 kN/m

Beban merata total = 17,44 kN/m

Momen negatif = 1/12 x 17,44 x 4 x 4 = 23,25 kNm (mendekati 26 kNm)Memang tidak akan sama persis, namun selisihnya tidak terlalu jauh, sehingga model dan input sudah benar. Kalau angka di SAP2000 menunjukkan nilai jauuuh di atas atau di bawah nilai tersebut (misal cuma 5 kNm atau sampai 195 kNm), perlu dicek lagi model strukturnya. Tentu saja hal ini hanya untuk pemeriksaan cepat / awal saja, sebelum melangkah lebih jauh lagi ke sortir gaya dalam, desain, laporan, dst., jadi jangan keburu syukuran dulu kalau sudah oke hasilnya di sini hehehe… Untuk output yang lebih rumit (misal karena beban gempa) mungkin tidak bisa dicek secara langsung dengan cara manual, sehingga untuk kasus ini pakai saja cara perbandingan dengan kewajaran seperti yang diuraikan sebelumnya.

Oke, sampai di sini dahulu posting kali ini. Cukup panjang dan lama ya bacanya… apalagi waktu membuatnya hehehe… Yang penting kan tidak sia-sia Anda menongkrongi blog ini hanya untuk menunggu posting baru :) Tunggu juga bahasan-bahasan selanjutnya, hanya di channel  ini (kayak siaran program ya…).