MODUL

SAP2000 V 11

1

PENGANTAR SAP2000

Program SAP2000 sebagai salah satu program rekayasa teknik sipil yang

berbeda dengan program komputer pada umumnya. Hal ini disebabkan pengguna

program ini dituntut untuk memahami latar belakang metode penyelesaian dan

batasan-batasan yang dihasilkan serta bertanggung jawab penuh terhadap outputnya.

Program ini digunakan untuk Analisis dan Design struktur menggunakan konsep

metode elemen hingga yang didukung dengan analisis Statis, Dinamis, Linear, maupun

Nonlinear.

Fasilitas design yang disediakan program ini hanya untuk struktur beton dan

baja dengan menggunakan peraturan perencanaan dari Amerika, Eropa serta negara

lainnya. Perencanaan dengan menggunakan peraturan Indonesia dapat dilakukan

dengan cara memodifikasi beberapa faktor reduksi kekuatan. Segala resiko

sehubungan dengan pemakaian program ini sepenuhnya menjadi tanggung jawab

pemakai, seperti pada salah satu disclamer pada setiap tutorial program ini.

Dalam modul ini kita hanya mempelajari analisis linear statis sebagai dasar

dalam mempelajari program SAP2000. Seri Program SAP2000 yang akan kita pelajari

adalah program SAP2000 V.9.03 yang merupakan kelanjutan dari program SAP2000

versi sebelumnya. Adapun keunggulan dari versi ini, disediakannya menu tambahan

untuk analisis struktur jembatan.

Pengenalan Menu

Model Struktur

Window 2

Toolbar

Window 1

Menu

Satuan

2

Sistem Koordinat (Global & Lokal)

Sistem koordinat digunakan untuk menempatkan geometri struktur dan

menentukan arah pembebanan, perpindahan, gaya internal, dan tegangan yang terjadi.

Semua sistem koordinat yang digunakan dalam pemodelan dinyatakan terhadap satu

sistem koordinat global, sedangkan setiap bagian (nodal, elemen, atau constraint)

memiliki sistem sumbu koordinat tersendiri (koordinat lokal).

Perjanjian Tanda dan Arah Hasil Perhitungan (Output)

Setiap program rekayasa mempunyai kesepakatan tanda yang berbeda. SAP2000

menyatakan sumbu XZ sebagai salah satu sumbu bidang.

Z

X

Y

Sumbu Global Struktur

3

1

2

Sumbu Lokal Joint

Sumbu Lokal Batang

1

2

3

3

Deformasi dan Gaya-Gaya pada Nodal

Gaya-Gaya pada Elemen Frame

� P, gaya aksial yaitu gaya searah sumbu 1. Positif jika menyebabkan tegangan tarik

pada batang.

� T, momen torsi yaitu momen yang berputar pada sumbu 1.

� V2, gaya geser pada bidang 1-2 (sumbu kuat).

� M2, momen lentur pada bidang 1-3 (terhadap sumbu 2).

4

� V3, gaya geser pada bidang 1-3 (sumbu lemah).

� M3, momen lentur pada bidang 1-2 (terhadap sumbu 3).

Langkah-langkah analisis dan disain struktur :

1. Tetapkan satuan (kg-m; t-m; dan sebagainya)

2. Definisikan : material, penampang, jenis beban, jenis analisis, kombinasi beban.

3. Gambar geometri struktur : tentukan grid struktur, gambar elemen struktur.

4. Assign : jenis perletakan, penampang, dan beban ke elemen struktur.

5. Analisis : Set Option Analysis, Run Analysis.

6. Design : tentukan faktor reduksi kekuatan, tentukan kombinasi beban, start

design.

5

Beberapa Langkah Kerja SAP2000

1. Menetapan Satuan

Pilih satuan pada pojok kanan bawah (Misal : kg-m, kg-cm, t-m, dan sebagainya)

2. Membuat Dokumen Baru

Klik File � New � Pilih Model Struktur

3. Membuka Dokumen

Klik File � Open � Pilih Nama File

4. Menyimpan File

Klik File � Pilih Save/Save As � Ketik Nama File � OK.

5. Membuka Dokumen Baru

Klik File � New � Pilih Model Struktur

6. Mendefinisikan Material

Klik Define � Materials � Pilih Add New Material � Input data material

6

7. Mendefinisikan Penampang Frame

Klik Define � Frame Section � Addd New Property � Pilih Frame Section Property

Type � Input Dimensi Penampang � OK � OK.

Penampang Baja

Penampang Beton

7

Penampang Other

8. Mendefinisikan Penampang Shell

Klik Define � Area Section � Pilih Shell � Pilih Add New Section � Ketik Nama

Shell � Input Data Shell

8

9. Mendefinisikan Jenis Beban

Klik Define � Load Case � Ketik nama beban pada Load Name, Pilih Type, Pada Self

Weight Multiplier ketik 1 (berat sendiri dihitung) ketik 0 (berat sendiri tidak

dihitung) � Klik Add New Load untuk menambah, klik Modify Load untuk

Modifikasi. � OK.

10. Mendefinisikan Jenis Analisis

Klik Define � Analysis Case � Klik Add New Case atau Modify/Show Case � Ketik

Nama Jenis Analisis pada Analysis Case Name, Pilih Analysis Case Type, Pilih Analysis

Type, Pilih Load Applied � OK.

11. Mendefinisikan Kombinasi Beban

Klik Define � Combinations � Klik Add New Combo � Ketik Nama Kombinasi pada

Response Combination Name, Pilih Case Name, Ketik Scale Factor, Klik Add, dan

seterusnya � OK.

12. Membuat Grid Struktur

Klik kanan mouse � Edit Grid � Pada System pilih Global � Pilih Modify/Show

System � Ketik Koordinat sumbu X, Y, Z pada ordinate � OK.

13. Menggambar Elemen Struktur (Garis/Shell)

Gunakan Toolbar Draw

14. Assign Penampang, Beban ke Elemen Struktur

a. Assign Penampang Frame

Pilih elemen frame � Klik Assign � Pilih Frame � Pilih Frame Section � Pilih

penampang � OK.

b. Assign Beban Frame

Pilih elemen frame � Klik Assign � Pilih Frame Loads

Elemen garis Elemen shell

9

Jenis Beban

Satuan

Type Beban & Arah Menambah

Mengganti Menghapus

Persentase Bentang Nilai Beban

Bentang (satuan panjang) Nilai Beban

Beban Titik

Beban Merata Segiempat, Segitiga, Trapesium

Suhu

Deformasi

10

c. Assign Penampang Shell

Pilih elemen shell � Klik Assign � Klik Area � Pilih Section � Pilih Nama Shell

pada Section � OK.

d. Assign Beban Shell

Pilih elemen shell � Klik Assign � Pilih Area Loads � Pilih Uniform (Shell) �

Pilih beban, ketik nilai beban � OK

15. Memberi Kondisi Batas / Perletakan pada Joint Elemen Struktur

Pilih Joint Struktur � Klik Assign � Pilih Joint � Pilih Restraints � Pilih Jenis

Perletakan � OK.

16. Membagi Elemen Frame Secara Otomatis

Pilih Frame � Klik Assign � Pilih Frame � Pilih Automatic Frame Mesh � Pilih at

Intermediate Joints, at Intersection with Other Frame, Minimum Number of

Segmen, Ketik jumlah segmen yang diinginkan � OK.

17. Membagi Elemen Shell Secara Otomatis

Pilih Shell � Klik Assign � Pilih Area � Pilih Automatic Area Mesh � Pilih Auto

Mesh Area Into This Number of Elemen � Ketik jumlah segmen yang diinginkan

� pilih Add restraints / constaints on fece if corner have restraints/constraints �

OK.

Jepi

t Se

ndi

Rol

Jo

int

11

18. Membagi Elemen Frame Sesungguhnya

Pilih Frame � Klik Edit � Pilih Edit Lines � Divide Frames � Ketik jumlah segmen

pada Divide Into dan Last/First Ratio � OK. (Catatan: Last/First Ratio tergantung

local axes frame atau ujung i dan ujung j elemen batang).

19. Membagi Elemen Shell Sesungguhnya

Pilih Shell � Klik Edit Areas � Pilih Divide Areas

12

20. Memutar Local Axes Joint

Pilih Joint � Klik Assign � Pilih Joint � Pilih Local Axes � Ketik sudut putaran

terhadap sumbu x atau y atau z � OK.

21. Memutar Local Axes Frame

Pilih Frame � Klik Assign � Pilih Frame � Pilih Local Axes � Ketik sudut putaran

� OK.

22. Replicate Elemen Frame/Shell

Pilih Shell/Frame � Klik Edit � Pilih Replicate � Ketik jarak sesuai arah dan

satuan pada Increments, ketik jumlah copian pada Number, Klik Delete Original

Objects bila diperlukan � OK.

23. Merelease frame

Pilih Frame � Klik Assign � Pilih Frame/Cable/Tendon � Pilih Release/Partial

Fixity � Tandai M22 (Minor) dan M33 (Mayor) � OK.

24. Menayangkan Nomor, Penampang, Local Axes Joint/Frame/Shell/Solid

Klik View � Pilih Set Display Options � Pilih item yang diinginkan � OK

25. Menghilangkan/Menampilkan Grid dan Axes

Klik View � Pilih Show Grid atau Show Axes

26. Analysis

a. Set Analysis Options

Klik Analyze � Pilih Set Analysis Options � Pilih DOF (Degree of Freedom) dari

struktur 2D or 3D � OK.

b. Analysis

Klik Analyze � Pilih Run Analysis atau tekan F5 � Pilih Analysis Case yang akan

di Running � Run Now.

27. Menayangkan Deformasi

Klik Display � Pilih Show Deformed Shape � Pilih case/combo name � OK.

28. Menayangkan Reaksi Perletakan Klik Display � Pilih Show Force/Stresses � Pilih joint � Pilih case/combo name � OK.

13

29. Menayangkan Gaya-Gaya Dalam Frame

Klik Display � Pilih Show Force/Stresses � Pilih Frame/Cables � Pilih

case/combo name � Pilih Components, Scaling, Options � OK.

30. Design � Sebelum melakukan proses design, terlebih dahulu harus menetapkan nilai faktor

reduksi kekuatan struktur berdasarkan peraturan.

Klik Options � Preferences � Pilih Frame Steel Design atau Frame Concrete Design,

dan sebagainya � Input nilai faktor reduksi � OK.

� Faktor reduksi kekuatan struktur menurut SNI03-2847-2002

Lentur tanpa beban aksial 0,8

Aksial tekan dengan tulangan spiral 0,7

Aksial tekan dengan tulangan sengkang biasa 0,65

Geser dan torsi 0,75

� Pilih jenis kombinasi beban

Klik Design � Pilih Frame Steel Design atau Frame Concrete Design � Pilih Select

Design Combos � Pindahkan Kombinasi Beban yang dipilih dari List of Combos ke

Design Combos � OK

� Proses Design

Klik Design � Pilih Frame Steel Design atau Frame Concrete Design � Start

Design/Check of Structure.

Catatan:

o Bila penampang tidak cukup maka ditandai dengan O/S (Over Stress).

o Luas tulangan longitudinal dalam satuan m2, mm

2, cm

2, dsbnya.

o Luas tulangan geser dalam satuan m2/m, mm

2/mm, cm

2/cm, dsbnya.

Jenis Beban/Kombinasi

M, D, N

Penayangan Grafis Penayangan Value Penayangan Deformasi