BAB 1STRUKTUR BALOK SEDERHANA

A. SOAL

R1=31,5 ton P= 12 ton R2=297 ton R3=31,5 ton Q = 9t/m Q = 9 t/m

7m 8m 25 m 7m

Memulai Program SAP2000Untuk memulai program SAP2000 ada beberapa cara yaitu:a. Double click pada shortcut program SAP2000 di desktop

Gambar 1.1 Pemilahan program SAP2000 di desktop

b. Klik start > all program > computers and structures > SAP2000 14 > klik SAP2000

Gambar 1.2 Pemilihan program SAP2000 di all programMembuat File BaruUntuk membuat file baru, ada beberapa cara yaitu:a. Klik menu file > new model...

Gambar 1.3 Peembuatan file baru melalui toolbarb. Klik perintah pada toolbarc. Kombinasi CTRL + N pada keyboard

Memilih Satuan dan TemplatePilih satuan yang akan kita gunakan dalam proses input dan output, dan kemudian pilih template yang akan digunakan. Untuk pengerjaan soal statika, biasanya dipakai Template Blank dan Grid Only.

Gambar 1.4 Pemilihan template dan satuan

Membuat Grid (Garis Bantu) Agar memudahkan dalam permodelan, perlu adanya garis bantu, dengan cara:

Gambar 1.5 Cara membuat garis bantu Kemudian akan muncul tampilan seperti di bawah ini:

Gambar 1.6 Pemilihan pembuatan grid baru, mengubah grid dan menghapus grid

Untuk membuat Grid baru, klik Add New System, untuk menduplikat Grid yang telah ada, klik Add Copy Of System, untuk menmgubah grid yang telah ada, klik Modify/Show System. Masukan data pada Define Grid System Data

Gambar 1.7 Tampilan apabila memilih add copy of system Masukan data seperti dibawah ini: Pada bagian grid, isi bebas, bias dengan abjad atau dengan angka. Ordinate berarti point-point yang diambil dari titik 0 sesuai sumbu.

Gambar 1.8 Tampilanapabila data sudahdimasukan Kemudian klik oke sampai kembali kepada layar kerja windows, maka akan tampak garis bantu:

Gambar 1.9 Tampilan garis bantu yang sudah di buat

Membuat MaterialDalam SAP2000 kita dapat membuat material bahan yang akan digunakan, dengan cara:

Klik define>materials...

Gambar 1.10 Cara pembuatan material melalui menu toolbar define Kemudian buat material baru, dengan caraklik Add New Materials pada Define Materials

Gambar 1.11 Pembuatan material Isikan data material pada Material Property Data

Gambar 1.12 Memasukan data material sesuai dengan kebutuhan Karena pada statika tidak menghitung beban dari struktur itu sendiri, maka pada kolom Weight per Unit Volume di nol kan. (Karena pada statika tidak menghitung kekuatan strukturnya, kolom isian yang lainnya tidak perlu diganti). Klik OK, maka material yang bernama Statika telah dibuat.

Gambar 1.13 Material baru sudah selesai dibuat Klik OK.

Membuat Penampang (section)Setelah menentukan material, buat penampang struktur yang akan kita buat, dengan cara: Klik define>Section Properties>Frame Section

Gambar 1.14 Pembuatan penampang (section) pada menu toolbar Akan muncul jendela Frame Properties, pilih Add New Property untuk membuat penampang baru.

Gambar 1.15 Pemilihan add new Property untuk membuat penampang baru

Akan muncul jendela Add Frame Section Property. Karena material yang tadi kita buat berupa beton, maka pilih Concrete pada bagian Select Property Type. Kemudian klik Rectangular (penampang kotak).

Gambar 1.16 Pemilihan bentuk penampang dan bahan penampang Masukan data penampang pada jendela Frame Properties, yang paling penting ganti material penampang dengan material yang tadi telah dibuat pada bagian Material.

Gambar 1.17 Memasukan data penampang Klik ok, maka penampang telah jadi.

Gambar 1.18 Tampilan apabila penampang telah berhasil dibuat Klik ok untuk kembali kelayar kerja.

Menggambarkan FrameSetelah membuat material dan penampang, gambar frame dengan cara: Klik menu Draw>Draw Frame/Cable/Tendon (bias juga melalui perintah Toolbar)

Gambar 1.19 Langkah penggambaran frame melalui menu toolbar draw Pastikan Section pada jendela Properties of Objects merupakan penampang yang telah tadi dibuat

Gambar 1.20 Tampilan apabila sudah siap untuk membuar frame Kemudian gambarkan frame sesuai dengan kebutuhan

Gambar 1.21 Menggambar frameMemberikan Tumpuan (Restraint)Setelah menggambarkan frame, perlu adanya tumpuan yang berfungsi untuk memberikan reaksi terhadap gaya luar agar tetap setimbang. Langkah-langkahnya yaitu: Klik joint yang akan diberikan tumpuan

Gambar 1.22 Pembuatan tumpuan Kemudian klik Assign>Joint>Restraint

Gambar 1.23 Pembuatan tumpuan melalui menu toolbar assign Kemudian pilih tumpuan pada bagian Fast Restraint di jendela Joint Restraint

Gambar 1.24 Pemilihan jenis tumpuan Kemudian klik Ok, maka tumpuan telah di input di joint tersebut

Gambar 1.25 Tumpuan telah berhasil dibuat

Memberikan Gaya luar (Beban)Setelah frame dan tumpuannya ada, saatnya memasukan gaya luar (beban), dengan cara: Klik frame yang akan diberikan pembebanan

Gambar 1.26 Langkah awal pemberian beban

Kemudian klik Assign>Frame Load, kemudian pilih jenis beban tersebut. Apabila beban titik maka pilih Point.. dan apabila beban merata, maka pilih Distributed..

Gambar 1.27 Pembuatan beban melalui menu toolbar assign Apabila bebannya titik, maka pilih Point, maka akan muncul jendela Frame Point Loads.

Gambar 1.28 Pengisian data beban yang diperlukan PadaLoad Patern Name, yaitu beban mati (DEAD) Cek satuan pada bagian Units. Pilih beban yang akan bekerja, apakah berupa gaya atau momen pada Load Type and Directions. Bagian Directions untuk menentukan arah gaya/beban tersebut. Pada bagian Options, add berarti mamasukan atau menambahkan gaya, Replace berarti mengganti gaya/beban, dan Delete berarti untuk menghapus gaya yang ada. Isikan letak dan besar pembebanan pada bagian Point Loads. Relative Distance from End-I berarti jarak yang digunakan yaitu jarak relative dari titik awal ketitik akhir (bernilai 0-1) Absolute Distance from End-I berarti jarak yang digunakan yaitu jarak sebenarnya dari titik awal ketitik terakhir. Setelah isian pada jendela Frame Point Load di isi, kemudian klik Ok, maka beban akan muncul.

Gambar 1.29 Beban gaya telah berhasil dibuat Apabila beban merata, maka klik terlebih dahulu Assign > Frame Loads > Distributed..,

Gambar 1.30 Beban merata telah berhasil dibuat Cara input beban merata hampir sama dengan cara input beban titik yang telah dibahas. Untuk beban merata di input di Uniform Load atau di Trapezoidal Loads. Uniform Load merupakan input beban merata untuk semua frame yang dipilih, dan Trapezoidal Loads untuk input bebanbmerata disebagian frame atau beban tidak merata (seperti beban segitiga).

AnalysisSetelah frame, tumpuan dan beban telah diinput, maka saatnya menganalisis permodelan struktur terebut. Dengan cara: Klik perintah di toolbar atau klik menu Analyze > Run Analysis atau klik F5 pada keyboard. Akan muncul jendela Set Load Case to Run

Gambar 1.31 Struktur yang sudahjadisiapuntukdianalisis Matikan Case MODAL, karena mudal untuk analisis dinamis, shingga hanya akan memperlambat kinerja computer dengan cara, klik Case MODAL, kemudian klikRun/Do Not Run Case, sehingga tampilannya akan seperti di bawah ini:

Gambar 1.32 Case modal sudah dimatikan Kamudian klik Run Now, tunggu sampai proses selesai. Apabila proses analysis telah berhasil, maka akan muncul deformasi dari permodelan struktur tersebut.

Gambar 1.33 Deformasi yang terjadi pada struktur

Cara Melihat Reaksi di Joint (Reaksi Perletakan)Setelah proses analysis, kita akan memperoleh reaks perletakan, gaya dalam, dan perancangan struktur tersebut. Langkah-langkah untuk mengetahui reaksi perletakan yang terjadi yaitu sebagai berikut: Klik Display>Show Forces/Stersses>Joints

Gambar 1.34 Pemilihan menu toolbar Show Forces/Stersess Akan muncul jendela Joint Reaction Forces, centang pada Show Results as Arrows agar terlihat arah reaksi

Gambar 1.35 Tampilan untuk melihat reaksi perletakan Klik OK, maka akan muncul reaksi perletakan

Gambar 1.36 Reaksi perletakan yang terjadi pada struktur Berdasarkan utput Joint Reactions diatas, terlihat bahwa ada gaya reaksi ke atas sebesar 156,00 ton di titik A dan gaya sebesar 216,00 ton di titik B.

Cara Melihat Diagram Gaya Dalam (NFD, SFD dan BMD)Untukmelihat diagram gayadalam yang terjadi di sepanjangstruktur, langkah-langkahnyasebagaiberikut: Klik menu Display>Show Forces/Stersess>Frames/Cables

Gambar 1.37 Pemilihan menu toolbar display Akan muncul jendela Member Forces Diagram for Frames

Gambar 1.38 Jendela member forces diagram for frames Padabagian Component, pilih Axial Forces untuk NFD, Shear 2-2 untuk SFD dan Moment 3-3 untuk BMDa. Axial Forces (NFD)

Gambar 1.39 Axial forces (NFD)b. shear 2-2 (SFD)

Gambar 1.40 Shear 2-2 (SFD)c. moment 3-3 (BMD)

Gambar 1.41 Moment 3-3(BMD)