Pemodelan beban hidup pada SAP 2000 -...

Gambar 5.83 Pemodelan beban hidup pada SAP 2000

• Beban Gelombang

Beban Gelombang pada Tiang

Telah dihitung sebelumnya, besar beban ini adalah 1,4 ton dan terdistribusi dengan bentuk segitiga dari seabed hingga HWS.

HWS

Seabed

b

L

2abL dimana:

=

a : besar beban hasil perhitungan = 1, 4 ton L : panjang tiang dari seabed hingga HWS = 5,42 m b : besar beban distribusi = 0,5 t/m

BAB 5 PEMODELAN STRUKTUR DENGAN SAP2000 5-86

Beban Gelombang Tepi Trestle

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan sebelumnya besarnya beban gelombang tepi adalah 8,30 ton dan diaplikasikan pada join tepi trestle.

Beban ini diaplikasikan pada pemodelan sebagai berikut:

Gambar 5.84 Pemodelan beban gelombang tiang dan tepi trestle pada SAP 2000

• Beban Arus

Telah dihitung sebelumnya, besar beban ini adalah 0,068 ton/m dan terdistribusi dengan bentuk segitiga dari seabed hingga HWS.


2abL

=

dimana:

a : besar beban hasil perhitungan = 0,068 ton L : panjang tiang dari seabed hingga HWS = 5,42 m b : besar beban distribusi = 0,14 t/m

Beban ini diaplikasikan pada pemodelan sebagai berikut:

Gambar 5.85 Pemodelan beban arus pada SAP 2000


• Beban Gempa

Pada potongan melintang ini hanya terdapat gempa dari arah memanjang, sehingga besar beban gempa yang telah dihitung sebelumnya, yakni 78 ton dibagi dengan jumlah joint pada arah memanjang (19), sehingga menjadi 4,1 ton. Beban ini diaplikasikan pada pemodelan sebagai berikut:

Gambar 5.86 Pemodelan beban gempa pada SAP 2000

Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan yang digunakan berdasarkan SK SNI 03 – 2847 - 2002, sebagai berikut:

Kombinasi Pembebanan

Combo 1 1.4 DL+1.4 G+1.4 A

Combo 2 1.2 DL+1.6 LL

Combo 3 1.2 DL+1.0 LL+1.0 E

Combo 4 1.2 DL+1.6 LL+1.2 G+1.2 A

Combo 5 1.2 DL+1.0 LL+0.3 E

Dimana:


DL = beban mati LL = beban hidup E = beban gempa A = beban arus G = beban gelombang Hasil Analisis Struktur

• Gaya Dalam

Struktur Momen 3-3 Combo Geser 2-2 Combo

ton m ton

Balok 32,99 4 31,44 4

Pemodelan SAP dengan bentuk distribusi beban hidup dan beban pelat yang terdistribusi merata juga dilakukan untuk mengetahui gaya aksial pada pilecap dan tiang pancang serta untuk mengetahui besarnya momen pada pilecap. Berikut ini adalah gambaran pemodelan distribusi beban hidup dan beban pelat pada pemodelan SAP2000 untuk kasus ini.

• Beban Hidup

Seperti telah disebutkan sebelumnya, beban hidup pada trestle adalah beban UDL maksimum, yakni sebesar 1,4 ton/m2. Beban ini diaplikasikan pada lantai tres le sebagai berikut: t


Gambar 5.87 Pemodelan beban hidup pada SAP 2000

• Beban Pelat


Gambar 5.88 Pemodelan beban pelat pada SAP 2000

Untuk beban arus dan gelombang pada tiang, beban balok melintang, beban gempa, dan beban gelombang tepi dilakukan seperti pemodelan untuk mengetahui momen pada balok. Dengan pemodelan seperti di atas didapat hasil analisis struktur sebagai berikut :

• Gaya Dalam

Struktur Momen 3-3 Combo Geser 2-2 Combo ton m ton

Balok 39,42 4 46,06 4 Pile Cap 30,88 4 5,18 4

• Daya Dukung Tiang

Di dapat nilai daya dukung terbesar dari hasil reaksi perletakan adalah 74,24 ton. • Unity Check Range (UCR)

UCR dicek dengan menggunakan pemodelan beban pelat dan beban hidup terdistribusi merata sedangkan untuk beban arus, gelombang dan gempa dimodelkan seperti pada pemodelan untuk penentuan momen balok. Untuk pengecekan UCR kombinasi pembebanan yang digunakan tanpa dikalikan dengan load factor sebagai berikut :



Combo 1 1.0 DL+1.0 G+1.0 A


Combo 3 1.0 DL+1.0 LL+1.0 E

Combo 4 1.0 DL+1.0 LL+1.0 G+1.0 A

Dari pengecekan UCR dapat diketahui nilainya berada pada range 0,4-0,6 sehingga struktur tiang masih dalam batas aman.

Gambar 5.89 Unity Check Range struktur tres le arah melintang pada SAP

2000

t


5.2 Analisis Struktur 3D

Analisis struktur 3D dilakukan untuk mengetahui perilaku struktur dermaga secara keseluruhan. Analisis ini dilakukan dengan bantuan program SAP 2000.

5.2.1 Pemodelan 3D Struktur Dermaga a. Pemodelan

Pemodelan 3 dimensi dilakukan untuk 1 modul dengan kedalaman perairan yang terdalam di lokasi dermaga yaitu 4,1 meter. Dalam model 3 dimensi ini pelat dimodelkan sebagai thin shell dengan ketebalan 0,35 m. Hasil yang ingin diketahui dari pemodelan 3 dimensi ini adalah lateral displacement pada struktur dermaga , lateral displacement ini akan dibandingkan dengan defleksi ijin untuk mengetahui apakah defleksi yang terjadi di struktur dermaga akibat beban yang bekerja masih dalam batas yang diijinkan atau tidak. Gambar-gambar dan uraian berikut ini merupakan pemodelan 3 dimensi struktur dermaga.


Gambar 5.90 Pemodelan 3D dermaga pada SAP 2000

b. Pembebanan Pada Model

• Beban Mati

Beban mati pada analisis struktur 3D ini adalah berat sendiri yang secara otomatis akan dihitung oleh SAP.

• Beban Hidup

Seperti telah disebutkan sebelumnya, beban hidup pada dermaga adalah beban UDL maksimum truk 7,8 ton sebesar 1,4 ton/m2. Distribusi beban hidup mengikuti peraturan SKSNI dengan area distribusi sebagai berikut: Diketahui: a = panjang area b = lebar area ---- = distribusi beban Bila a ≠ b, maka:


a

b

Bila a = b, maka:

Gambar 5.91 Pemodelan Beban Hidup pada SAP2000


• Beban Gelombang


Telah dihitung sebelumnya, besar beban ini adalah 1,4 ton/m dan bekerja dari seabed hingga HWS.

Beban Gelombang pada Tepi Dermaga

Beban memiliki besar yang telah dihitung sebelumnya, yakni 1,04 ton/m.

Gambar 5.92 Pemodelan Beban Gelombang pada Tiang dan Gelombang Tepi pada SAP2000

• Beban Arus



Gambar 5.93 Pemodelan Beban Arus pada Tiang dengan SAP2000

• Beban Gempa

Dari arah memanjang = 8 ton Dari arah melintang = 24 ton


Gambar 5.94 Pemodelan beban gempa arah x pada tiang dengan SAP2000

Gambar 5.95 Pemodelan beban gempa arah y pada tiang dengan SAP2000


• Beban Berthing

Beban berthing yang diaplikasikan pada model tiga dimensi adalah sebesar 32,8 ton. Penempatan beban ini adalah pada satu join struktur dermaga, lokasinya dipindah-pindah di 10 join struktur dermaga. Dari posisi beban berthing yang berbeda ditentukan lateral displacement maksimum yang terjadi di struktur dermaga. Berikut ini merupakan gambar-gambar penempatan beban berthing pada pemodelan 3 dimensi dermaga.

Posisi 1Posisi 1

Gambar 5.96 Pemodelan beban berthing posisi 1 dengan SAP2000


Posisi 2Posisi 2


Posisi 3Posisi 3



Posisi 4Posisi 4


Posisi 5Posisi 5



Posisi 6Posisi 6


Posisi 7Posisi 7



Posisi 8Posisi 8


Posisi 9Posisi 9



Posisi 10Posisi 10


• Beban Mooring

Beban mooring yang diaplikasikan pada model tiga dimensi adalah sebesar 25 ton yang diaplikasikan pada lokasi seperti beban berthing namun dalam arah yang berlawanan . Satu dari 10 posisi beban mooring dapat dilihat pada Gambar 5.106 berikut ini.


Posisi 1Posisi 1

Gambar 5.106 Contoh pemodelan beban mooring dengan SAP2000

c. Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan yang digunakan berdasarkan SK SNI 03 – 2847 - 2002, sebagai berikut:


Combo 1 1.0 DL+1.0 G+1.0 A


Combo 3 1.0 DL+1.0 LL+1.0 Ex+1.0Ey

Combo 4 1.0 DL+1.0 LL+1.0 G+1.0 A+1.0 B

Combo 5 1.0 DL+1.0 LL+1.0 G+1.0 A+1.0 M

Combo 6 1.0 DL+1.0 LL+1.0 Ex+1.0 Ey

Dimana: DL = beban mati LL = beban hidup E = beban gempa A = beban arus G = beban gelombang B = beban ber hing tM = beban bollard Ex = beban gempa arah x


Ey = beban gempa arah y d. Hasil Analisis Struktur

• Defleksi Struktur

SK SNI 03 – 2847 – 2002 mensyaratkan defleksi struktur sebagai berikut : δ≤ L/ 240. L= panjang tiang mulai dari fixity point L = 10,22 m Besarnya lateral displacement dalam pemodelan 3 dimensi dermaga didapat dari 10 skenario pemodelan dengan posisi beban berthing dan mooring yang berbeda-beda. Besarnya lateral displacement untuk masing-masing skenario pemodelan adalah sebagai berikut :

Tabel 5.1 Lateral displacement dermaga

Posisi Beban Berthing dan

Mooring Lateral Displacement

(cm) Combo

Posisi 1 1,8 3

Posisi 2 1,8 3

Posisi 3 1,8 3

Posisi 4 1,8 3

Posisi 5 1,8 3

Posisi 6 1,8 3

Posisi 7 1,8 3

Posisi 8 1,8 3

Posisi 9 1,8 3

Posisi 10 1,8 3

Pada struktur dermaga ini, defleksi izin adalah 4,25 cm, sedangkan hasil analisis 3D, defleksi maksimum adalah sebesar 1,8 cm. Jadi defleksi yang terjadi masih dalam batas aman.

• Unity Check

Dari hasil analisis struktur 3 dimensi didapat nilai unity check dalam range 0,1-0,6 artinya struktur tiang masih dalam batas aman.


Gambar 5.107 Unity Check pemodelan 3 dimensi dermaga

5.2.2 Pemodelan 3D Struktur Trestle a. Pemodelan

Pemodelan 3 dimensi dilakukan untuk 1 modul dengan kedalaman perairan yang terdalam di lokasi trestle yaitu 3,8 meter. Dalam model 3 dimensi ini pelat dimodelkan sebagai thin shell dengan ketebalan 0,35 m. Hasil yang ingin diketahui dari pemodelan 3 dimensi ini adalah lateral displacement pada struktur trestle , lateral displacement ini akan dibandingkan dengan defleksi ijin untuk mengetahui apakah defleksi yang terjadi di struktur trestle akibat beban yang bekerja masih dalam batas yang diijinkan atau tidak. Gambar-gambar dan uraian berikut ini merupakan pemodelan 3 dimensi struktur trestle.


Gambar 5.108 Pemodelan 3D trestle pada SAP 2000

b. Pembebanan Pada Model

• Beban Mati

Beban mati pada analisis struktur 3D ini adalah berat sendiri yang secara otomatis akan dihitung oleh SAP.

• Beban Hidup

Seperti telah disebutkan sebelumnya, beban hidup pada tres le adalah beban UDL truk 7,8 ton sebesar 1,4 ton/m

t2.


Gambar 5.109 Pemodelan Beban Hidup pada SAP2000

• Beban Gelombang


Telah dihitung sebelumnya, besar beban ini adalah 1,4 ton dan bekerja dari seabed hingga HWS.

Beban Gelombang Tepi

Beban gelombang yang diaplikasikan pada model tiga dimensi adalah sebesar 1,04 ton/m pada sisi terluar trestle.


Gambar 5.110 Pemodelan beban gelombang pada tiang dan gelombang tepi pada SAP2000

• Beban Arus



Gambar 5.111 Pemodelan Beban Arus pada Tiang dengan SAP2000

• Beban Gempa

Dari arah memanjang = 4,1 ton

Dari arah melintang = 38,9 ton


Gambar 5.112 Pemodelan beban gempa arah x pada tiang dengan SAP2000

Gambar 5.113 Pemodelan beban gempa arah y pada tiang dengan SAP2000


c. Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan yang digunakan berdasarkan SK SNI 03 – 2847 - 2002, sebagai berikut:


Combo 1 1.0 DL+1.0 G+1.0 A


Combo 3 1.0 DL+1.0 LL+1.0 Ex +1.0Ey

Combo 4 1.0 DL+1.0 LL+1.0 G+1.0 A

Combo 5 1.0 DL+1.0 LL+1.0 Ex+1.0 Ey

Dimana: DL = beban mati LL = beban hidup E = beban gempa A = beban arus G = beban gelombang Ex = beban gempa arah x

Ey = beban gempa arah y

d. Hasil Analisis Struktur

• Defleksi Struktur

SK SNI 03 – 2847 – 2002 mensyaratkan defleksi struktur sebagai berikut : δ≤ L/ 240. L= panjang tiang mulai dari fixity point L = 9,92 m Pada struktur trestle ini, defleksi ijin adalah 4,13 cm sedangkan hasil analisis 3 dimensi, defleksi maksimum adalah sebesar 3,6 cm jadi memenuhi persyaratan δ ≤ L/ 240.


• Unity Check

Dari hasil analisis struktur 3 dimensi didapat nilai unity check dalam range 0,3-0,71 artinya struktur tiang masih dalam batas aman.

Gambar 5.114 Unity Check untuk pemodelan 3 dimensi trestle


Pemodelan beban hidup pada SAP 2000 -...

Documents

Transcript of Pemodelan beban hidup pada SAP 2000 -...