Prosedur Perencanaan Balok Dengan Tulangan Tarik Tunggal (Part-2) SAP 2000 & RC Beam DesignV.1.0Assalamualaikum Wr Wb.Alhamdullillah, setelah sekian lama vakum dari dunia maya (alias tidak bikin postingan) akhirnya dikesempatan ini, saya bisa kembali lagi menyapa sobat kampuz nech, dan tentu saja sekalian menyelesaikan janji saya dulu, yaitu pembahasan mengenai prosedur perencanaan balok dengan tulangan tarik tunggal.Pada postingan sebelumnya, kita sudah membahas mengenai prosedur perencanaan balok penampang persegi dengan tulangan tarik tunggal (part-1), dimana pada saat itu pembahasan di fokuskan pada bagaimana cara mendesain balok jika dimensi balok ( b dan h ) sudah diketahui atau sudah ditetapkan sebelumnya, (biasanya terjadi karena pertimbangan tertentu, misal : karena persyaratan arsitektural)Nah sob, untuk postingan kali ini, saya akan coba membahas kebalikan dari posting sebelumnya yaitu bagaimana cara mendesain balokjika dimensi balok belum diketahui atau tidak ditentukan sebelumnya ( b dan h tidak diketahui ).Dua keadaan diatas, yaitu desain balok jika dimensinya diketahui dan desain balok jika dimensinya tidak diketahui, prinsip cara penyelesaiannya sama cuman beda prosedur. Hal ini akan saya jelaskan nantinyaDan sebagai bahan pemantapan dari belajar kita, insya alloh dibagian akhir dari pembahasan ini, kita akan coba melakukan praktek dengan menganalisis struktur balok sederhana menggunakan program SAP 2000 yang kemudian hasilnya kita bandingkan dengan hitungan manual dari materi yang sudah kita pelajari baik di Part-1 ataupun Part-2 ini.Sekedar sebagai bahan pembanding dari hasil yang didapat baik dari hitungan manual ataupun dari program SAP, berikut saya lampirkan juga program analisis dan design penampang balok persegi yang saya buat melalui pemrograman Visual Basic. Program ini saya beri nama RC Beam Design V.1.0berikut screenshoot dari program yang saya buat

(Tampilan Depan Program)(Analisa Penampang Balok)(Design Penampang Balok)

(Output bisa diimport ke Excel)Cara penggunaan program ini akan saya jelaskan di bagian akhir pembahasan.Baiklah, sekarang kita mulai pembahasan kita..yuk.kita mulai!Prosedur Perencanaan Balok Penampang Persegi Dengan Tulangan Tarik Tunggal Jika Dimensi Balok Belum Ditentukan Ambil harga, sehingga

Namun pada umumnya dianjurkan memakai := 0.5 x 0.75b= 0.375bNilai ini dipakai untuk mengendalikan besarnya lendutan Tentukanbdandyang diperlukanRn = Mn / b.d2Sehingga,b.d2= Mn / Rndimana :Mn = Mu / 0.8Rn =. fy ( 1 1/2. m ) .. m = fy / ( 0.85 fc)Catatan :Rn = Koefisien tahanan balok (juga bisa disebut sebagai koefisien kapasitas penampang)Mn = Momen nominalMu = Momen ultimate akibat beban terfaktorb = Lebar penampang *)d = Tinggi efektif penampang *)*) nilai b dan d , dicari dengan coba-coba (trial and error),sekedar sebagai acuan, untuk balok yang ekonomis, nilai b = 1/2 ddan nilai d = 0.9 h, dimana h = tinggi penampang balok Pilih dimensi balok yang sesuaiambil nilai b = 1/2 ddan d = 0.9 h, dimana h = tinggi penampang baloksehingga h = d / (0.9) Hitung Rn (koefisien kapasitas penampang) yang ada dengan memperhitungkan berat sendiri balokRn = Mn / b.d2dimana :Mn = Mu / 0.8 Hitung rasio tulangan yang diperlukan

As = x b x d .(mm2)bila diperlukan, kontrol agar dipenuhi syarat :Mn Mu dimana = 0.80Contoh SoalSebuah balok dengan bentang 6 m, menerima beban mati dan hidup, masing-masing sebesar :gD= 13,1 KN/m (beban mati)gL= 29,2 KN/m (beban hidup)Belum termasuk berat sendiri balokMutu beton fc = 20 Mpa dan tegangan leleh baja fy = 300 MpaTentukan dimensi balok beserta penulangannya !Jawab :MD= 1/8 x 13,1 x (6)2= 58,95 KNmML= 1/8 (59,2) (6)2= 131,4 KNmMUD= 1,2 (58,95) = 70,74 KNmMUL= 1,6 (131,4) = 210,24 KNmMU= MUD+ MUL= 70,74 + 210,24 = 281 KNmMn = Mu / = 281 / 0.8 = 351,25 KNm = 351,25 . 106Nmm Langkah 1Ambil nilai := 0.5 x 0.75b= 0.375bNilai ini dipakai untuk mengendalikan besarnya lendutan

= 0,375 x ( (0,85 . 20 . 0,85 . 600) / 300 (600 + 300) ) = 0,012 = 1,2% Langkah 2Tentukan b dan d yang diperlukanm = fy / ( 0.85 fc)= 300 /( 0,85 . 20 ) = 17,65Rn =. fy ( 1 1/2. m )Rn = 0,012 x 300 (1 (1/2 x 0,012 x 17,65)) = 3,22bd2= Mn / Rn = 351,25 . 106/ 3,22 = 1,091 . 108Balok yang ekonomis b = 1/2 db(d2) = 1.091 . 108dengan cara coba-coba, maka didapat nilaid = 603 mm 600 mmb = 300 mm 300 mmd = 0,9 h, sehingga didapat nilai h = d / (0.9) = 600 / 0.9 = 666,67 mm 700 mmSehingga dipakai balok =300 x 700 mm Langkah 3Pilih dimensi balok yang sesuaiUkuran dimensi balok yang dipakai adalah b/h =300/700=30/70 cm Langkah 4Hitung Rn (koefisien kapasitas penampang) yang ada dengan memperhitungkan berat sendiri balokRn = Mn / b.d2dimana :Mn = Mu / 0.8Berat sendiri balok (30/70) = 0,3 x 0,7 x 2400 kg/m3 = 504 kg/m = 5,04 KN/mNote : Berat jenis beton = 2400 kg/cm3Mberat sendiri= 1/8 (5.04) (6)2= 22,68 KNmMuberat sendiri= 1,2 (22,68) = 27,216 KNmMutotal= 281 + 27,216 = 308,22 KNmMn = 308,22 / 0.8 = 385,27 KNm = 385,27 . 106NmmRn = Mn / bd2= 385,27 . 106/ ( 300 x d2)Balok yang kita rencanakan sesuai dengan perhitungan pada langkah 2 dan 3 adalah B 30/70dimana lebar balok adalah 30 cm = 300 mm danTinggi balok adalah 70 cm = 700 mmSekarang katakan saja saya akan mendesain balok tersebut dengan ketentuan seperti ini :- Tulangan utama memakai besi ulir = D29- Tulangan sengkang memakai besi polos = 10- Selimut beton = 30 mm(catatan : ketentuan ini sifatnya fleksible, tergantung yang merencanakannya)Nah.. dari data yang sudah kita tentukan, ini kita bisa mencari tinggi efektif dari balok yang kita rencanakan- Tinggi efektif = tinggi balok selimut beton diameter sengkang 1/2(diameter tulangan utama)- d = 700 30 10 1/2 (29) = 645,5 mmRn = Mn / bd2= 385,27 . 106/ ( 300 x 645,52) = 3,08m = fy / (0,85 x fc) = 300 / (0,85 x 20) = 17,65hitungperlu :

= (1 / 17,65) x ( 1 ( (1 2 x 17,65 x 3,08 ) / 300 )1/2)= 0,011 = 1,1 %Hitungmin :min = 1,4 / fy = 1,4 / 300 = 0,00466Hitungmax:max= 0,75 x ( 0,85 x fc x B1 x 600 / (fy x (600 + fy) )= 0,75 x ( 0,85 x 20 x 0,85 x 600 / (300 x (600 + 300) )= 0,024min 25 mm. Jadi tulangan dipasang dalam 1 lapis saja.

Untuk menjamin penyaluran gaya yang baik didalam balok, maka di daerah momen lapangan dan momen tumpuan maksimum dianjurkan supaya jarak antara batang tulangan utama tidak melebihi 150 mm. bila momen disuatu tempat menurun, jarak batas ini dapat digandakan menjadi 300 mm. oleh karena itu dalam sebuah penampang sebuah balok persegi setidak-tidaknya harus terdapat empat batang tulangan dan dipasang pada tiap sudut penampang. Batang-batang di sudut ini dan yang membentang sepanjang balok, dilingkari oleh sengkang-sengkang. Agar mendapatkan kekakuan secukupnya bagi sangkar tulangan, dianjurkan agar menggunakan batang-batang yang diameternya tidak kurang dari 6 mm.Jadi idealnya, walaupun tulangan atas (tekan) balok tidak didesain ataupun mungkin karena penampang balok cukup kuat sehingga tidak diperlukan tulangan atas (tekan), namun tetap saja harus dipasang minimal 2 tulangan minimum sebagai hanger ( istilah jawa nya : kastok / penggantung baju ) bagi sengkang agar memberikan kekakuan yang cukup terhadapnya.Untuk itu pada bagian tulangan atas balok, diberi D10 yang dipasang di sudut kanan dan kiri atas sengkangSehingga desain balok secara keseluruhan adalah sebagai berikut :

Catatan :Mungkin sobat kampus ada yang bertanya, kenapa sih dalam pemasangan tulangan harus diberi jarak batasan minimum ? apa maksudnya ?Alasannya adalah agar butir-butir agregat terbesar dapat melewatinya dan jarum penggetar pun mungkin dapat dimasukkan kedalam untuk memadatkan beton. Sehingga jarak antara batang tulangan harus cukup lebar Untuk ini jarak antara batang tulangan diambil sebesar 25 mm baik untuk tulangan atas maupun bawah dan jarak ini pun dianggap sebagai nilai minimum.Nah sekarang hitungan kita sudah selesaisampai disini apakah sobat kampus masih ada yang bingung ???Saya harap sobat kampus paham semuanya dan gak ada yang bingung yaOkey! sekarang kita lanjut ke pembahasan berikutnya,RC Beam Design Software bantu untuk analisis dan desain tulangan tarik pada balok penampang persegiNah sobat, berikut adalah software kecil untuk alat bantu menghitung kebutuhan tulangan tarik balok yang saya buat menggunakan pemrograman visual basic. Program ini saya beri nama RC Beam Design ( RC singkatan dari rectangle = persegi , Beam = Balok, dan Design = desain ), jadi RC beam design adalah program desain balok, yang tujuannya untuk mendesain tulangan tarik

RC beam design memiliki dua fungsi utama yaitu :1. Analisa penampang balokdigunakan untuk menganalisa momen nominal yang mampu ditahan oleh penampang balok. Dimana data yangdibutuhkan adalah dimensi penampang, ukuran dan jumlah tulangan, serta kekuatan leleh tulangan

Untuk mendapatkan momen nominal penampang, disini anda tinggal memasukan data-data :b = lebar balok, d = Tinggi efektif penampang, n = jumlah tulangan terpasang, kuat tekan beton (fc) dan kuat tariktulangan (fy)2. Desain Penampang Balokdigunakan untuk mendesain tulangan balok, dimana data yang diperlukan adalah, data penampang balok, data kuattekan beton, data kuat tarik baja tulangan yang digunakan (baik tulangan utama maupun sengkang), selimut beton,ukuran tulangan utama dan tulangan sengkang, serta data beban yang bekerja pada balok (Mu dan Vu).

Penjelasan dari form desain penampang balok diatas :Input Balok1. Dimensi balok ( b dan h balok )2. Data material, meliputi mutu beton (fc), Mpa- kuat tarik tulangan utama (fy), Mpa- kuat tarik tulangan sengakang (fys), Mpa- Ukuran tulangan utama (D), mm- Selimut beton (ds), mm- Ukuran sengkang, mm3. Data beban, meliputi Momen ultimate (Mu), N.mm- Gaya geser (Vu), N.mmOutput4. Sketsa balok (hasil desain balok ditampilkan dalam bentuk sketsa, lengkap beserta desain tulangannya)5. Status balok (menampilkan status balok terhadap beban kerja)6. Desain tulangan balok (menampilkan hasil desain tulangan utama dan sengkang)7. Sheet board (menampilkan hasil perhitungan tulangan utama dan sengkang)Kontrol program8. Picture help (Untuk memperjelas notasi)9. Menu eksekusi (Run)untuk mengeksekusi data.terdiri dariAnalysis :untuk mengeksekusi data (bisa juga dengan menekan F5 pada keyboard)Design :untuk mendesain tulangan balok (bisa juga dengan menekan F6 pada keyboard)Locked / Unlocked :untuk meng cleaning form setelah proses desainExit : Keluar dari program10. Control tool (tombol eksekusi)

terdiri dari :tombol analysis = untuk mengeksekusi data (bisa juga dengan menekan F5 pada keyboard)tombol design = untuk mendesain tulangan balok (bisa juga dengan menekan F6 pada keyboard)tombol locked/unlocked = untuk meng cleaning form setelah proses desain ( tekan F7 di keyboard)tombol print/cetak form = untuk mencetak formtombol import ke Excel = untuk mengimport hasil desain ke program Exceltombol ke-menu utama = untuk kembali ke menu utamaBaik, sekarang kita akan mencoba untuk menganalisa balok sederhana (statis tertentu) dengan menggunakan program SAP 2000, kemudian hasil desain yang didapat kita bandingkan dengan RC Beam design dan juga dengan cara manual yang sudah kita pelajari sebelumnya.Sedikit catatan sebelum kita akan memulai pembahasan ini :Program RC Beam design V.1.0 dibuat hanya untuk keperluan pendidikan dan pelatihan saja. Pembuat program tidak bertanggung jawab terhadap kesalahan dalam penggunaan program hasil output atau keluaran program. Pengguna wajib memeriksa validitas dari hasil output program ini.Contoh soal (kasus)Balok sepanjang 5 m terletak diatas dua tumpuan (sendi-rol), memikul beban mati DL = 1000 kg/m dan beban hidup LL = 500 kg/m. Karena pertimbangan sedemikian rupa maka balok ditentukan dengan ukuran 25/50. Mutu beton direncanakan menggunakan K-250 (fc = 25 Mpa). Mutu baja tulangan memakai U39 ( fy = 390 Mpa)Pertanyaan :Desain tulangan lentur dari balok tersebut(catatan : dilapangan tersedia besi tulangan D13, D16, dan D19)1. Kita analisa dengan cara manualData beban : DL = 1000 kg/m + berat sendiri balok= 1000 kg/m + ( 0,25m x 0,5m x 2400 kg/m3)= 1000 kg/m + 300 kg/m= 1300 kg/m(catatan : 2400 kg/m3 = berat jenis beton bertulang)LL = 500 kg/mqult = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 (1300) + 1,6 (500) = 2360 kg/mMult = 1/8 x qult x L2= 1/8 x 2360 x 52= 7375 kg.mMn = Mult / 0,8 = 7375 / 0,8 = 9218,75 kg.m = 90405054,69 N.mm(Catatan : 1 kg.m = 9806,65 N.mm)- Selimut beton kita rencanakan (ds) = 30 mm- Sengkang memakai besi ukuran (db) = 8 mm- Tulangan utama memakai = D13Jadi tinggi efektif balok (d) = tinggi balok ds db (1/2 x db)= 500 30 8 (1/2 x 13)= 500 44,5= 455,5 mmRn = Mn / (b x d2) = 90405054,69 / ( 500 x 455,52) = 1,7429m = fy / (0,85 x fc) = 390 / (0,85 x 25) = 18,3529

= (1 / 18,353) x ( 1 ( 1 (2 x 18,353 x 1,743 ) / 390 )1/2)= 0,004669Hitung As perlu ( luas tulangan tarik yang dibutuhkan )As =x b x d= 0,004669 x 250 x 455,5 =531,69mm2Luas penampang besi D13 = 1/4 x 3,1415 x 132= 132,665 mm2Luas tulangan tarik yang dibutuhkan = 531,69 mm2Jadi jumlah besi tulangan yang dibutuhkan = 531,69 / 132,665 = 4,007 buah diambil 5 buahJadi dipasang besi tulangan =5D13Memasang tulanganCek jika pemasang tulangan dipasang dalam 1 lapis :Sisa spasi = Lebar balok (2 x selimut beton) + (2 x dia. sengkang) + (jumlah tul. terpasang x dia. tul utama)Sisa spasi = 250 (2 x 25) + (2 x 8) + (5 x 13)= 250 131= 119 mmSpasi antar tulangan = sisa spasi / (jumlah tulangan terpasang 1)= 119 mm / (5 1)= 119 mm / 4= 29,75 mm > 25 mm OK!Ternyata jarak spasi bersih antar tulangan > 25 mm. Jadi tulangan dipasang dalam 1 lapis saja.2. Kita analisa dengan Program SAP 2000Catatan : Program SAP yang saya pakai adalah SAP versi 8.081. Sekarang buka program SAP sobat. Jika sudah, pada menu pulldown klikNew, maka akan keluar kotak dialogNew Model. Pada kotakCombo box, pilih satuanKgf,m,C, lanjutkan dengan mengklik kotak tombolBeam(lihat gambar dibawah ini)

2. Pada kotak dialog beam, isiNumber of spans(Jumlah bentang) danSpan Length(Panjang bentang) sesuai gambar dibawah ini. Lanjutkan dengan mengklik OK

3. Sekarang di jendela layar SAP sobat akan ditampilkan gambar geometri struktur dalam dua modus tampilan. Yang pertama ditampilkan secara 2 dimensi (xz) dan yang kedua ditampilkan secara isometric.

4. Karena geometri struktur yang kita buat hanya sebatas simple beam (alias hanya balok sederhana diatas dua tumpuan), maka kita tidak perlu layar yang menampilkan banyak view. Jadi cukup satu view saja.Untuk itu pada menu pulldown klikwindowkemudian klikone

5. Setting gambar geometri agar searah bidangX-Z. Untuk itu, pada menu toolbarklik XZ View. Sehingga hasilnya seperti dibawah ini.

6. Sekarang pada menu pulldown, KlikDefine > Material

7. Akan keluar kotak dialog Define Materials. KlikCONCpada kotaklist Materials, Lanjutkan dengan meng-klikModify/Show Material( lihat gambar dibawah )

8. Berikut akan muncul kotak dialogMaterial Property Data. Isilahweight per unit Volumepada frameAnalysis Property Datadengan nilai2400. (Maksudnya : material yang kita gunakan adalah beton bertulang dimana berat jenisnya adalah 2,4 t/m3 atau 2400 kg/m3. Klik OK, kemudian anda akan kembali lagi kekotakDefine materialseperti pada langkah no. 7. KlikOKsekali lagi.

9. Sekarang ganti satuan yang digunakan, dengan cara mengklik kotak list box yang berada dipojok kanan bawah. Kemudian pilih satuanN,mm,C

10. Pada menu pulldown klik kembaliDefine > Material, maka akan muncul kotak dialog Define Material seperti pada langkah No. 7. Kemudian pilihModify/Show Material, sehingga akan muncul kotak dialogMaterial Property Dataseperti gambar dibawah ini. Anda isi fc, fy, dan fys seperti tertera pada gambar (lihat kotak no. 1 yang saya lingkari pakai warna merah). Jika sudah KlikOK.

11. Nah Sobat, Material struktur sudah kita definisikan, sekarang kita akan mendefinisikan dimensi penampang balok. Untuk itu pada menu pulldown, klikDefine > Frame/Cable Section, maka akan muncul kotak dialog FrameProperties. Pada kotak frame ChooseProperty Type for Add, pilihAdd Rectangular(lihat kotak yang saya lingkari pakai warna merah). Jika sudah lanjutkan dengan meng klikAdd New Property.

12. Pada kotak dialog Rectangular Section, anda isi kotak Section Name dengan namaB25/50, kemudian pilihCONCpada kotak frameMaterial. Lanjutkan dengan mengisikan dimensi penampang balok pada kotak frameDimensions, dimanaDepth(tinggi penampang) = 500 mm, danWidth(lebar penampang) = 250 mm. Jika sudah, klik tombolReinforcement(lihat gambar dibawah).

13. Akan keluar kotak dialogReinforcement Data. Pada frame Design Type pilih radio buttonBeam. Kemudian pada frameConcrete Cover To Rebar Center, isiTopdanBottom= 44,5. Jika sudah klikOK, kemudian klikOKlagi

Catatan :Concrete Cover To Rebar Center = Jarak dari bottom (sisi bawah balok) ke titik tengah (As) dari tulangan tarik (utama).Lho kalau gitu angka 44,5 darimana asalnya ?Asalnya dari = Tinggi selimut beton rencana + Diameter sengkang rencana + 1/2 x Diameter tulangan Utama rencana= 30 mm + 8mm + 1/2 (13)= 44,5 mm14. Sekarang pada kotak dialog FramePropertiestelah muncul dimensi penampang baru yang sudah kita definisikan yaituB25/50. Anda bisa meng klikOKuntuk menutup kotak dialog ini.

15. BaikSobat, dimensi penampang sudah kita definisikan, sekarang kita akan mulai mendefinisikan jenis beban yang bekerja. Untuk itu pada menu Pulldown, klikDefine > Load Cases, maka akan keluar kotak dialogDefine Loadsseperti gambar dibawah ini.Secara default pada kotak Load Name telah diberi namaDEAD, Type beban terdefinisiDEAD(beban mati) danSelf Weight Multiplier = 1Self Weight Multiplier = 1, menunjukan bahwa berat sendiri struktur akan diperhitungkan dalam analisa. Adapun jika ingin berat sendiri struktur diabaikan, ganti nilainya menjadi 0. maka berat sendiri struktur tidak akan diperhitungkan dalam analisa (alias diabaikan)

Karena type beban yaitu beban mati (DEAD) sudah didefinisikan, maka kita tinggal mendefinisikan type beban berikutnya, yaitu beban hidup (LIVE). Untuk itu pada kotakLoad Nameisi dengan namaLIVEdanType Loaddengan typeLIVE. Kemudian klikAdd New Load. (Lihat gambar diatas). Jika sudah maka akan munculLoad cases/ type beban baru yaituLIVELoad (Lihat gambar dibawah ini). KlikOKuntuk menutup kotak dialog.

16. Type beban sudah kita definisikan. Langkah selanjutnya adalah mendefinisikan beban kombinasi. Untuk itu pada menu pulldown klikDefine > Combination. Maka akan muncul kotak dialogDefine Response Combination. KlikAdd New Combo.

17. Kita akan mendefinisikan beban kombinasi1,2 DL + 1,6 LL, dimanaDL = Dead load(beban mati), danLL= Live Load(beban hidup). Untuk itu pada kotak combo boxCase Namepilih DEAD, kemudian gantiScale Factormenjadi1,2.Jika sudah klik tombolAdd, maka otomatis beban mati terfaktor (1,2 DL) akan terdefinisi pada kotak list box dibawahnya. (lihat gambar)

18. Dengan cara yang sama seperti diatas, lakukan juga terhadap beban hidup terfaktorLIVE Load. PilihLIVE pada kotak combo boxCase Name, kemudian gantiScale Factornyamenjadi1,6. KlikAdd

Jika sudah, maka hasilnya akan seperti dibawah ini. KlikOKuntuk menutup kotak dialog, KlikOKsekali lagi

19. Material dan dimensi penampang balok sudah kita definisikan. Langkah selanjutnya adalah melakukan Assign material dan dimensi penampang terdefinisi ke geometri struktur. Untuk itu klik / seleksi elemen struktur , kemudian pada menu pulldown, klikAssign > Section, maka akan muncul kotak dialogFrame Properties. PilihB25/50, kemudian klikOK, maka otomatis dimensi dan material propertiesB25/50terdefinisi ke elemen struktur (balok)

20. Sekarang kita akan memasukan beban beban ke elemen struktur. Untuk itu ganti satuan dipojok kanan bawah menjadiKg.m

22. Pada menu pulldown, klik menuAssign > FrameLoadsKita akan memasukan beban mati ke elemen struktur. Untuk itu pada kotakLoad Case NamepilihDEAD, kemudian pada kotak combo box Units pastikan satuannyaKg, m, C. Pilih radio buttonAdd to Existing Loads. dan yang terakhir masukan beban padaUniform Load = 1000. KlikOK. Maka otomatis beban mati1000 kg/mtelah didefinisikan ke elemen struktur. (lihat gambar dibawah)

23. Dengan cara yang sama seperti diatas, lakukan juga untuk beban hidup (LIVE). Lihat gambar dibawah ini

Catatan :- PilihLIVEpada kotakLoad Case Name.- Pada kotakoptions, pilihAdd to Existing Load,- Masukan beban padaUniform Load = 500- Klik OK, Maka otomatis beban hidup 500 kg/m telah didefinisikan ke elemen struktur. (lihat gambar dibawah)

24. OK sobat definisi beban sudah kita lakukan, Sekarang saatnya untuk menganalisa struktur. Untuk itu pada menu pulldown, klik menuAnalyze > Set Analysis Options, Maka akan keluar kotak dialogAnalysis Options. Karena struktur yang akan dianalisa adalah struktur 2D ( sumbu X dan Z ) maka klik pada tombolPlane Frame. Lanjutkan dengan meng-klikOK.

25. KlikF5pada keyboard, sorot pada bagianModal, kemudian klikRun/Do Not Run Case. Lanjutkan dengan meng KlikRun Now.

25. Sebelum SAP akan menganalisa elemen struktur yang kita buat, maka SAP akan menginstruksikan kepada kita untuk menyimpan dulu file dari dari data elemen struktur yang kita buat. Untuk itu, beri file dengan nama BEAM 2D (atau terserah sobat). Kemudian klikSave.Maka proses analisa akan dimulai.., KlikOKuntuk menutup kotak dialogAnalysis. (lihat gambar dibawah)

26. Sekarang kita akan melihat Momen yang terjadi pada elemen balok. Klik tombol buttons seperti pada gambar disamping ini, kemudian pilihFrames/cables,maka akan keluar kotak dialogMember Forces Diagram for Frames.

- Pada bagianCase/Combo, pilihCOMB1- Klik radio buttonMoment 3-3- KlikScale Factor, kemudian ganti skalanya menjadi =0.0001- CeklistShow Values on Diagram- Klik OK. Maka diagram momen akan ditampilkan seperti gambar dibawah ini

Anda lihat, nilai dari momen ditengah bentang (Mmaks) = 7375 kg.m. Ini berarti sudah cocok seperti yang sudah kita hitung menggunakan cara manual.Data beban : DL = 1000 kg/m + berat sendiri balok= 1000 kg/m + ( 0,25m x 0,5m x 2400 kg/m3)= 1000 kg/m + 300 kg/m= 1300 kg/m(catatan : 2400 kg/m3 = berat jenis beton bertulang)LL = 500 kg/mqult = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 (1300) + 1,6 (500) = 2360 kg/mMult = 1/8 x qult x L2= 1/8 x 2360 x 52= 7375 kg.m27. Untuk menampilkan secara detail hasil perhitungan momen, gaya axial, gaya geser dan lendutan yang terjadi, bisa diakses dengan cara melakukan klik kanan pada elemen batang.

28. Sekarang kita akan melakukan tahapan terakhir dari perencanaan struktur menggunakan program SAP, yaitu tahap desain struktur. Namun sebelum kita memerintahkan program SAP untuk melakukan proses desain, ada beberapa parameter-parameter tertentu yang harus kita atur agar desain yang didapat sesuai dengan desain dari peraturan di Negara kita (SNI 03-2847)-Tahapan pertama yang kita lakukan adalah dengan mengatur dulu beban kombinasi yang dipakai untuk proses desain, untuk itu pada menu pulldown, klik menuDesign > Concrete Frame Design > Select Design Combo

- Jika sudah maka akan keluar kotak dialogDesign Load Combinations Selection. Sorot bebanCOMB1pada kotakList of Combossehingga terblok dengan warna biru. Lanjutkan dengan klikAdd->sehinggaCOMB1berpindah kekotakDesign Combosyang ada disebelah kanan

- Sekarang pindahkan beban kombinasi default SAP yaituDCON1danDCON2ke kotakList of Combosyang ada disebelah kiri dengan cara menyorot (sambil menekanCtrldi keyboard)DCON1danDCON2,kemudian klik Preferences > Concrete Frame Design,maka akan tampil kotak dialogConcrete Frame Design Preferences for ACI 318-99. Ganti parameter faktor reduksi dariACIdenganSNIsesuai gambar dibawah ini. Jika sudah klikOK.

30. Secara default program SAP akan mendesain struktur beton bertulang sebagai struktur tahan gempa, dimana struktur tersebut akan dikategorikan sebagai portal kategori Intermediate atau Special, sedangkan untuk portal biasa maka kategorinya adalah Ordinary. Oleh karena itu sebelum proses desain, kategori struktur harus dirubah terlebih dahulu kategorinya yaitu dengan cara memilih dahulu elemen struktur yang ada dengan mouse kemudian dari menu pulldown klikDesign > Concrete Frame Design > View Revise Overwrites,sehingga muncul kotak dialogConcrete Frame Design Overwrites for ACI 318-99seperti gambar dibawah ini.Pada bagianFraming Type, gantivaluemenjadiSway Ordinary, dan klikOKuntuk keluar dari kotak dialog tersebut.

31. Parameter sudah kita definisikan semua, sekarang kita akan melakukan desain struktur. Untuk itu pada menu pulldown klikDesign > Concrete Frame Design > Start Design/Check of Structure.

Sebagai hasilnya pada layar akan ditampilkan luas tulangan lentur (default), Namun kadang-kadang apabila unit satuan yang digunakan tidak cocok , nilai yang ditampilkan bisa menjadi terlalu kecil sehingga bila dibulatkan yang terlihat hanya nilai nol.Sebagai suatu contoh, misalkan saja luas tulangannya adalah 1500 mm2, maka apabila satuannya diganti meter luas tulangannya menjadi 0.0015 m, sehingga bila dibulatkan dalam dua desimal akan menjadi 0.00 m. Oleh karena itu perhatikan UNIT SATUAN yang digunakan karena nilai yang ditampilkan adalah sesuai dengan unit satuan tersebut.Untuk itu, kita ganti dulu satuan yang berada di pojok kanan bawah menjadiN, mm, C,sehingga hasil desain luas tulangan bisa ditampilkan dalam satuan mm2 (lihat gambar dibawah).

Berikut adalah hasil luas tulangan tarik yang dibutuhkan.

Sekarang coba perhatikan, hasil luas tulangan tarik yang didesain oleh SAP sama persis dengan hitungan yang kita lakukan secara manual yaitu =531,69 mm2( lihat kembali hitungan kita sebelumnya di bagian atas ).32. Hasil desain yang ditampilkan seperti yang diuraikan diatas adalah hasil secara global/keseluruhan dari struktur tersebut, jadi jika strukturnya besar maka informasi yang disajikan menjadi semakin ruwet karena angka-angka yang ditampilkan saling bertumpuk-tumpuk. Untuk menghindari hal tersebut, pada umumnya informasi untuk setiap element batang yang cukup mendetail lebih berguna, untuk itu yang dapat dilakukan adalah:- Pilih element batang dengan mouse, kemudian klik kanan mouse, maka kotak dialogConcrete Beam Design Informationakan ditampilkan. KlikSummaryuntuk melihat detail lebih lanjut.

Kesimpulan :Hasil perhitungan penulangan memanjang balok terhadap lentur sama persis dengan perhitungan manual, jadi apabila sudah dilakukan penyesuaian pada Strength Reduction Factor maka program SAP2000 dapat digunakan untuk perancangan struktur beton bertulang yang mangacu pada peraturan Indonesia yaitu SNI 03-2847.3. Kita analisa dengan Program RC Beam Design V.1.0Data struktur : b = 25 cm = 250 mmh = 500 cm = 500 mmfc = 25 MPafy = 390 MPaData beban : DL = 1000 kg/m + berat sendiri balok= 1000 kg/m + ( 0,25m x 0,5m x 2400 kg/m3)= 1000 kg/m + 300 kg/m= 1300 kg/m(catatan : 2400 kg/m3 = berat jenis beton bertulang)LL = 500 kg/mqult = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 (1300) + 1,6 (500) = 2360 kg/mMomen lentur maksimumMult = 1/8 x qult x L2= 1/8 x 2360 x 52= 7375 kg.m=72324043,75 N.mm(Catatan : 1 kg.m = 9806,65 N.mm)Gaya geser maksimumVu max = 1/2 x qult x L= 1/2 x 2360 x 5= 5900 Kg=57859,235 NUntuk daerah tumpuan Vu yang dipakai adalah Vu sejarak d dari tumpuan (dimana d = tinggi efektif balok)d = 455,5 mmL = 5000 mmJadi Vu sejarak d dari tumpuan = ( (5000 455,5) / 5000 ) x 57859,235 N=52588,253 N1. Buka ProgramRC Beam Design. Pada menu utama, pilih tombolDesain Penampang Balok. Kemudian isikan data2 perencanaan sesuai data struktur dan pembebanan diatas. Lanjutkan dengan menekan tombol analysis.

2. Hasil analsis diampilkan padaSheet Boarddisebelah kanan.Nah Sobat, ternyata hasil perhitungan luas tulangan yang dibutuhkan sama persis dengan perhitungan yang kita lakukan secara manual ataupun dengan menggunakan program SAP, yaitu531,69 mm2

3. Sekarang klik tombolDesign, untuk melakukan desain balok, maka hasil desain akan ditampilkan secara otomatis pada frame Sketsa Balok

4. Untuk menampilkan hasil analisa dan desain secara lengkap, maka sobat bisa meng klik tombolImport Ke Excel, maka akan ditampilkanform klarifikasiyang menanyakan apakah data akan di save ?. Lanjutkan dengan klikYes. Kemudian simpan kedirectorytertentu yang sobat inginkan.

5. Jika sudah, bukalah fileExcelyang telah sobat simpan padadirectoryyang telah ditentukan sebelumnya. Maka hasilnya akan seperti dibawah ini.

Catatan sebelum menggunakan Program ini Tujuan dari Program RC Beam design V.1.0 dibuat hanya untuk keperluan pendidikan dan pelatihan saja. Pembuat program tidak bertanggung jawab terhadap kesalahan dalam penggunaan program hasil output atau keluaran program. Pengguna wajib memeriksa validitas dari hasil output program ini. Karena terbatasnya pemahaman penulis dalam bahasa pemrograman (Visual basic), maka penulis mohon maaf sebesar-besarnya jika mungkin dalam kondisi tertentu terjadi debug pada program ketika melakukan analisa ataupun desain. Perhitungan desain tulangan, hanya didasarkan pada Mu (momen ultimate terfator) dan Vu (geser ultimate terfaktor), sedangkan untuk torsi tidak diperhitungkan dalam desain. Kontrol kembali posisi penempatan tulangan, karena bisa saja jumlah tulangan yang ditampilkan pada gambar terlalu rapat, jadi masih perlu penyesuaian lagi. Penulis sadar bahwa program ini masih sangat jauh dari sempurna. Sehigga penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari sobat kampus sekalian untuk perbaikan program ini dikemudian hari.Oh iya sobathampir saja lupa hehehe