Output Autodesk RSAP 2013 Vs Manual
-
Upload
restu-asegaf -
Category
Documents
-
view
40 -
download
0
description
Transcript of Output Autodesk RSAP 2013 Vs Manual
VERIFIKASI SOFTWARE
Verifikasi ini bertujuan untuk mengecek output analisis dari program
Autodesk RSAP 2013, dengan memodelkan sebuah struktur portal statis tak tentu
sebagai sample, kemudian hasil analisis yang diperoleh tersebut dibandingkan
dengan hasil analisis manual statika dasar menggunakan metode kekakuan
langsung (Direct Stiffness Methode), sehingga bisa terlihat berapa besar persentasi
kesalahan dari output program Autodesk RSAP 2013 ini.
Berikut data analisis dan pemodelan yang dilakukan :
Data Material dan Penampang
E 23500000 KN/m2
K1
B 40 Cm
H 40 Cm
K2
B 35 Cm
H 35 Cm
K3
B 30 Cm
H 30 Cm
BL
B 20 Cm
H 30 Cm
- Model Portal dan Pembebanan
Definisi DOF pada tiap nodal
Joint H V R
A 1 2 3
B 4 5 6
C 7 8 9
D 10 11 12
E 13 14 15
F 16 17 18
G 19 20 21
H 22 23 24
I 25 26 27
J 28 29 30
- Matrix Kekakuan tiap-tiap batang
[K] =
3 2 3 2
2 2 3 2
3 2 3 2
2 2 3 2
AE AE0 0 0 0
L L
12EI 6EI 12EI 6EI0 0
L L L L
6EI 4EI 6EI 2EI0 0
L L L L
AE AE0 0 0 0
L L
12EI 6EI 12EI 6EI0 0
L L L L
6EI 2EI 6EI 4EI0 0
L L L L
- Matrix Faktor Transformasi koordinat
[T] =
cos sin 0 0 0 0
sin cos 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 cos sin 0
0 0 0 sin cos 0
0 0 0 0 0 1
Sudut Transformasi
θ Sin Cos
0 0 1
90 1 0,00
75,96 0,9701 0,2425
116,57 0,8944 -0,4472
71,57 0,9487 0,3162
Untuk batang-batang horizontal θ = 0o Untuk batang-batang vertikal θ = 90
o
[T] =
1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 1
[T] =
0 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 1
Untuk batang dengan θ = 75,69o
[T] =
0,243 0,97 0 0 0 0
0,97 0,243 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0,243 0,97 0
0 0 0 0,97 0,243 0
0 0 0 0 0 1
Untuk batang dengan θ = 116,57o
[T] =
0,447 0,894 0 0 0 0
0,894 0,447 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0,447 0,894 0
0 0 0 0,894 0,447 0
0 0 0 0 0 1
Untuk batang dengan θ = 71,57o
[T] =
0,316 0,949 0 0 0 0
0,949 0,316 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0,316 0,949 0
0 0 0 0,949 0,316 0
0 0 0 0 0 1
- Sehingga Matrix kekakuan lokal tiap batang
[Km] = [T]T
[K] [T]
Kekakuan lokal batang AD
9400 0 18800 -9400 0 18800
0 940000 0 0 -940000 0
18800 0 50133 -18800 0 25067
-9400 0 -18800 9400 0 -18800
0 -940000 0 0 940000 0
18800 0 25067 -18800 0 50133
Kekakuan lokal batang BE
9400 0 18800 -9400 0 18800
0 940000 0 0 -940000 0
18800 0 50133,33333 -18800 0 25066,66667
-9400 0 -18800 9400 0 -18800
0 -940000 0 0 940000 0
18800 0 25066,66667 -18800 0 50133,33333
Kekakuan lokal batang CF
9400 0 18800 -9400 0 18800
0 940000 0 0 -940000 0
18800 0 50133,33333 -18800 0 25066,66667
-9400 0 -18800 9400 0 -18800
0 -940000 0 0 940000 0
18800 0 25066,66667 -18800 0 50133,33333
Kekakuan lokal batang DE
235000 0 0 -235000 0 0
0 587,5 18800 0 -587,5 18800
0 18800 7050 0 -18800 3525
-235000 0 0 235000 0 0
0 -587,5 -18800 0 587,5 -18800
0 18800 3525 0 -18800 7050
Kekakuan lokal batang EF
352500 0 0 -352500 0 0
0 1982,8125 3965,625 0 -1982,8125 3965,625
0 3965,625 10575 0 -3965,625 5287,5
-352500 0 0 352500 0 0
0 -1982,8125 -3965,625 0 1982,8125 -3965,625
0 3965,625 5287,5 0 -3965,625 10575
Kekakuan lokal batang DG
45805,7 -163098,4 10062,3 -45805,7 163098,4 10062,3
-163098,4 657424,8 2515,6 163098,4 -657424,8 2515,6
10062,3 2515,6 28509,8 -10062,3 -2515,6 14254,9
-45805,7 163098,4 -10062,3 45805,7 -163098,4 -10062,3
163098,4 -657424,8 -2515,6 -163098,4 657424,8 -2515,6
10062,3 2515,6 14254,9 -10062,3 -2515,6 28509,8
Kekakuan Batang GH
201428,6 0,0 0,0 -201428,6 0,0 0,0
0,0 370,0 1294,9 0,0 -370,0 1294,9
0,0 1294,9 6042,9 0,0 -1294,9 3021,4
-201428,6 0,0 0,0 201428,6 0,0 0,0
0,0 -370,0 -1294,9 0,0 370,0 -1294,9
0,0 1294,9 3021,4 0,0 -1294,9 6042,9
Kekakuan Batang FH
131895,8 255906,1 7885,4 -131895,8 -255906,1 7885,4
255906,1 515755,0 -3942,7 -255906,1 -515755,0 -3942,7
7885,4 -3942,7 26284,7 -7885,4 3942,7 13142,4
-131895,8 -255906,1 -7885,4 131895,8 255906,1 -7885,4
-255906,1 -515755,0 3942,7 255906,1 515755,0 3942,7
7885,4 -3942,7 13142,4 -7885,4 3942,7 26284,7
Kekakuan Batang GI
7050,0 0,0 10575,0 -7050,0 0,0 10575,0
0,0 705000,0 0,0 0,0 -705000,0 0,0
10575,0 0,0 21150,0 -10575,0 0,0 10575,0
-7050,0 0,0 -10575,0 7050,0 0,0 -10575,0
0,0 -705000,0 0,0 0,0 705000,0 0,0
10575,0 0,0 10575,0 -10575,0 0,0 21150,0
Kekakuan Batang IJ
176250,0 0,0 0,0 -176250,0 0,0 0,0
0,0 247,9 991,4 0,0 -247,9 991,4
0,0 991,4 5287,5 0,0 -991,4 2643,8
-176250,0 0,0 0,0 176250,0 0,0 0,0
0,0 -247,9 -991,4 0,0 247,9 -991,4
0,0 991,4 2643,8 0,0 -991,4 5287,5
Kekakuan Batang HJ
72299,6 -198840,7 9029,1 -72299,6 198840,7 9029,1
-198840,7 602541,5 3009,7 198840,7 -602541,5 3009,7
9029,1 3009,7 20064,7 -9029,1 -3009,7 10032,3
-72299,6 198840,7 -9029,1 72299,6 -198840,7 -9029,1
198840,7 -602541,5 -3009,7 -198840,7 602541,5 -3009,7
9029,1 3009,7 10032,3 -9029,1 -3009,7 20064,7
Matriks Kekakuan Global (K)
Matriks Kekakuan Struktur (Ks)
Matriks Kekakuan Struktur (Kr)
Invers Matriks Kekakuan Struktur (Ks-1
)
Definisi Beban ekivalen
- Batang
FEM
joint V M
A 0 0
B 0 0
C 0 0
Dg 0 0
De 30 30
Ed 30 30
Ef 20 13,33333
Fe 20 13,33333
Eb 0 0
Fg 0 0
Fh 0 0
Gd 0 0
Gh 26,25 30,625
Gi 0 0
Hf 0 0
Hj 0 0
Hg 26,25 30,625
Ig 0 0
Matrix Beban Nodal
(Q)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Matrix Beban Ekuivalen
(q)
0
0
30
30
0
50
-16,6667
0
20
-13,3333
0
26,25
30,625
0
26,25
-30,625
0
22
29,33333
0
22
-29,3333
Ij 22 29,33333
Ji 22 29,33333
Jh 0 0
Matrix Beban Global Output Deformasi Manual
[P] = [Q] – [q] [D] = [Ks]-1
[P]
[P] = [D] =
0
0
-30
-30
0
-50
16,66667
0
-20
13,33333
0
-26,25
-30,625
0
-26,25
30,625
0
-22
-29,3333
0
-22
29,33333
0,0339 deg
0,0865 cm
-0,0092 cm
-0,0029 deg
0,0775 cm
-0,0049 cm
0,0440 deg
0,0712 cm
-0,0069 cm
0,0426 deg
0,2553 cm
0,0252 cm
-0,0187 deg
0,2614 cm
-0,1112 cm
0,0485 deg
0,1431 cm
0,0222 cm
-0,1610 deg
0,1494 cm
-0,1513 cm
0,0619 deg
- Output Deformasi Autodesk RSAP 2013
Perbandingan Output Deformasi
DOF Analisis Manual
Analisis Autodesk
RSAP 2013
Δ
3 0,0339 Deg 0,0190 deg 1,485%
10 0,0865 Cm 0,0833 cm 0,316%
11 0,0092 Cm 0,0084 cm 0,078%
12 0,0029 Deg 0,0030 deg 0,014%
13 0,0775 Cm 0,0744 cm 0,309%
14 0,0049 Cm 0,0056 cm 0,073%
15 0,0440 Deg 0,0240 deg 2,000%
16 0,0712 Cm 0,0682 cm 0,303%
17 0,0069 Cm 0,0069 cm 0,004%
18 0,0426 Deg 0,0240 deg 1,859%
19 0,2553 Cm 0,2491 Cm 0,619%
20 0,0252 Cm 0,0252 Cm 0,003%
21 0,0187 Deg 0,0110 Deg 0,772%
22 0,2614 Cm 0,2552 Cm 0,619%
23 0,1112 Cm 0,1097 Cm 0,149%
24 0,0485 Deg 0,0280 Deg 2,050%
25 0,1431 Cm 0,1365 Cm 0,662%
26 0,0222 Cm 0,0222 Cm 0,001%
27 0,1610 Deg 0,0920 Deg 6,903%
28 0,1494 Cm 0,1428 Cm 0,662%
29 0,1513 Cm 0,1500 Cm 0,133%
30 0,0619 Deg 0,0350 Deg 2,688%
Besar Reaksi Perletakan Manual
[R] = [Kr] [D]
=
-2,30 kN
86,29729 kN
0,988376 kN
45,76356 kN
-3,53821 kNm
1,312049 kN
64,43914 kN
-2,71431 kNm
Besar Reaksi Perletakan Autodesk RSAP 2013
Sehingga diperoleh
Ha = -2,30 KN Hb = 0,988 KN Hc = 1,312 kN
Va = 86,29 KN Vb = 45,76 KN Vc = 64,44 kN
Mb = -3,538 KN Mc = -2,714 kN
Kontrol Analisis Manual
Reaksi Perletakan Vertikal Total Total Beban Vertikal Ketelitian
86,29729374
196,500 196,500 2,56.10-13
45,76356346
64,4391428
Reaksi Perletakan Horizontal Total Total Beban Horizontal Ketelitian
-2,30
0,0000 0,0000 4,00.10-14
0,988376431
1,312049349
- Matrix Gaya-Gaya Dalam Pada Tiap Batang
[Fm] = [Km] [Dm] + [q]
Gaya dalam pada batang AD
[DAD ] = [qAD] =
0
0
0,000339
0,00086
-0,00009
-0,00003
0
0
0
0
0
0
[KAD] =
[FAD] =
Ha = -2,300 KN HD = 2,300 KN
Va = 86,297 KN VD = -86,297 KN
Ma = 0,000 KN MD = -9,202 KNm
9400 0 18800 -9400 0 18800
0 940000 0 0 -940000 0
18800 0 50133 -18800 0 25067
-9400 0 -18800 9400 0 -18800
0 -940000 0 0 940000 0
18800 0 25067 -18800 0 50133
-2,300
86,297
0,000
2,300
-86,297
-9,202
Untuk gaya-gaya dalam batang yang lainnya bisa terlihat pada tabel dibawah :
Batang Nodal
Analisis Manual
Analisis Autodesk RSAP
2013
Selisih
Shear
(kN)
Aksial
(kN)
Momen
(kNm)
Shear
(kN)
Aksial
(kN)
Momen
(kNm)
Δshear Δaksial Δmomen
AD
A 2,300 86,297 0,000 2,394 79,217 0,000 0,093 7,081 0,000
D 2,300 86,297 9,202 2,394 79,217 9,574 0,093 7,081 0,373
BE
B 0,988 45,764 3,538 0,944 52,710 3,403 0,044 6,947 0,135
E 0,988 45,764 7,492 0,944 52,710 7,179 0,044 6,947 0,312
CF
C 1,312 64,439 2,714 1,450 64,573 2,339 0,137 0,134 0,376
F 1,312 64,439 7,963 1,450 64,573 8,137 0,137 0,134 0,174
DG
D 10,899 52,807 21,337 10,939 52,801 21,538 0,041 0,007 0,200
G 10,899 52,807 23,599 10,939 52,801 23,567 0,041 0,007 0,032
FH
F 0,515 53,311 1,539 0,488 53,342 1,505 0,027 0,032 0,034
H 0,515 53,311 0,763 0,488 53,342 0,679 0,027 0,032 0,084
GI
G 11,101 21,447 9,127 11,092 21,444 9,118 0,008 0,004 0,009
I 11,101 21,447 24,175 11,092 21,444 24,159 0,008 0,004 0,016
HJ
H 17,663 17,885 27,256 17,656 17,891 27,222 0,007 0,006 0,034
J 17,663 17,885 28,598 17,656 17,891 28,612 0,007 0,006 0,013
DE
D 21,080 37,710 30,539 21,025 30,646 31,112 0,055 7,064 0,573
E 21,080 22,290 27,809 21,025 29,354 27,237 0,055 7,064 0,573
EF E 22,069 23,473 20,318 21,969 23,356 20,057 0,100 0,117 0,260
F 22,069 16,527 6,424 21,969 16,644 6,632 0,100 0,117 0,208
GH
G 12,280 27,140 32,725 12,327 27,127 32,684 0,046 0,013 0,041
H 12,280 25,360 26,493 12,327 25,373 26,543 0,046 0,013 0,050
IJ
I 21,447 11,101 24,175 21,444 11,092 24,159 0,004 0,008 0,016
J 22,553 11,101 28,598 22,557 11,092 28,612 0,004 0,008 0,013
Besar selisih yang diperoleh dari output analisis manual dan output program
Autodesk RSAP 2013 tidak terlalu besar sehingga hasil output dari program
tersebut valid dan bisa di gunakan.