Prosedur Analisa Struktur Dengan Menggunakan SAP2000 v14.

4.6 Prosedur Analisa Struktur Dengan Menggunakan SAP2000 v14.

1. Pada tugas akhir ini bangunan yang dibahas adalah bangunan dua dimensi. Pilih FileNew model2D Frames kemudian masukkan data-data bangunan yaitu panjang bentang = 10m arah sumbu X , tinggi bangunan = 3,75m arah sumbu Z, jumlah tingkat bangunan yaitu 5 tingkat dan jumlah bentang arah sumbu X, yaitu 3 bentang. Satuan dalam kilogram centimeter pada sudut kanan bawah dari window. 2. Material yang digunakan yaitu struktur baja. Pilih definematerialadd new materialpilih steel. Pada window tersebut kita masukkan data – data baja BJ-37 mulai dari tegangan leleh baja Fy = 240 MPa, tegangan putus baja,Fu = 370 MPa. Nilai poison rasio = 0,3, nilai modulus geser baja yang akan dikalkulasikan oleh sap2000 secara otomatis. Nilai Elastisitas baja = 2 x 10 5 MPa. Semua nilai tersebut kita konversi terlebih dahulu ke satuan kilogram centimeter. Pilih satuan kgfcm pada unit satuan. Demikian halnya untuk mutu baja BJ34 dengan Fy = 210 MPa dan Fu = 340 MPa. 3. Untuk mengaplikasikan material baja tersebut, kita pilih menu definesection propertiesframe sectionadd new property. Kita pilih steel dan jenis profil I, kemudian kita masukkan dimensi profil yang telah kita tentukan yaitu : Balok : WF 333,2 x 312,9 x 18 x 28,1 Kolom : WF 348 x 317 x 22,1 x 35,6 Bracing : WF 254x254x19,18x31,75 Dimensi profil kita masukkan dalam satuan centimeter dan pada menu material kita pilih BJ37. Universitas Sumatera Utara 4. Menambah dukungan, pilih joint yang telah dipilih kemudian dipilih assign joint restraints kemudian pilih Fixed Support jepit, untuk semua perletakan. 5. Untuk mendefinisikan load case yaitu defineload patternBeban mati dead SelfWtMult diberi variabel 1,0 karena berat sendiri struktur nantinya akan dihitung secara langsung oleh SAP. 6. Pembebanan struktur, beban-beban pada struktur adalah beban mati dead, hidup live, dan gempa quake. Dimana beban-beban ini mengenai struktur, baik pada joint, balok dan area lantai dan atap. Dimana pada masing-masing lantai dan atap, juga pada masing-masing balok memiliki pembebanan yang bervariasi pada masing-masing jenis beban mati dan hidup. Tandai semua balok, joint, pada lantai, kemudian dipilih assignframe loaddistributed kita pilih load pattern name yaitu DEAD kemudian kita masukkan nilai beban mati pada uniform load sebesar 30,25kgcm dalam satuan kgf.cm. Kemudian tandai semua balok, joint, pada atap, kemudian dipilih assignframe loaddistributed kita pilih load pattern name yaitu DEAD kemudian kita masukkan nilai beban mati pada uniform load sebesar 15,35kgcm dalam satuan kgf.cm. Demikian halnya untuk beban hidup. Dengan memilih LIVE pada load pattern dengan terlebih dahulu kita buat beban hidup dengan SelfWtMult diberi variable nol0. Beban hidup yang dimasukkan pada uniform load adalah 12,5kgcm untuk lantai dan 5kgcm untuk atap. 7.Untuk beban gempa digunakan fungsi Time History. Pada define dipilih functiontime history functionadd new function from file. Pada window kita pilih browse dan kita ambil rekaman gempa elcentro. Kita buat nama analisis gempanya yaitu El-centro. Pada fungsi ini lamanya getaran selama 40 detik Universitas Sumatera Utara dengan amplitude. maksimum untuk percepatan gempa sebesar 0,312G. Kemudian pilih OK untuk menutup window. Percepatan gempa yang digunakan dalam analisis gempa pada tugas akhir ini adalah 1,5 G Faktor skala = ,¥Ù ª,d Ù = 4,807. Hal ini berarti nilai rekaman gempa El-centro diperbesar sebesar 4,8 kali. Hal ini berlaku untuk SRBK. Faktor reduksi gempa R pada SRBK adalah 6,4 sedangkan untuk SRPMK faktor reduksi gempa R adalah 8,5 sehingga nilai percepatan gempa untuk SRPMK lebih kecil dari SRBK yaitu : Faktro skala = •, ’,¥ P4,807 = 3,619 kali percepatan permukaan tanah rekaman gempaEl–centro. Gambar 4.3 Fungsi Time History pada Sap2000 v14.sumber:SAP2000 v14 Function Universitas Sumatera Utara 8. Fungsi time history ini akan bekerja pada struktur jika kita memasukkannya dalam Load Case. Pilih DefineLoad CasesAdd new load Cases. Kita buat nama Load nya yaitu Time History. Kemudian kita pilih Load Case Type yaitu Time History. Kita pilih pada Analysis Type,Non-linear Analysi.Pada bagian Load Applied kita pilih load type yaitu accel, kemudian load name kita pilih U1, selanjutnya kita pilih Time History pada kotak function. Nilai dari scale faktor adalah nilai dari percepatan gravitasi yaitu 981 cms 2 , pilih ADD. Kemudian OK untuk menutup window. Gambar 4.4 Load Case Data untuk fungsi analisa riwayat waktu 9. Pilih DefineLoad CasesModal Modifyshow load case. Pada window untuk menu modal, pada Type of Mode pilih Ritz Vector, ritz vectors akan memberikan variable yang lebih akuran dibandingkan dengan Eigen vectors. Pada number of Modes, kita masukkan nilai maximum modes yaitu 5. Karena Universitas Sumatera Utara bangunan yang dibahas bertingkat lima dan dua dimensi artinya memiliki 5 DOF. Pada Load Apllied pada Load Type pilih load pattern, pada Load Name pilih DEAD, pada Target dynamic participation ratio nilainya adalah 99. Kemudian pilih ADD. Pilih OK untuk menutup window. Gambar 4.5 Load Case Data untuk fungsi modal pada struktur. 10.Pilih DefineLoad Casesadd new load cases. Pada Load Cases Type pilih Time History. Ketikkan pada kotak nama load case “GRAV” yang berarti fungsi gravitasi terhadap waktu yang akan diperhitungkan pada fungsi El- centro. Pada Analysis Type pilih Nonlinear, kemudian pada Initial Condition pilih Zero Intial Conditions. Pada pilihan Loads Applied, pilih Load Pattern Universitas Sumatera Utara pada Load Type, DEAD pada Load Name, RAMPTH pada Function, dan ketikkan satu 1 pada Scale Factor. Gambar 4.6 Fungsi Gravitasi untuk analisa riwayat waktu. sumber : Sap2000 v14, Load Case 11. Pilih Menu AnalyzeSet Analyisis Option pilih XZ frame. Hal ini bertujuan agar Sap2000 menganalisis pada secara 2 dimensi. 12. Untuk mengkombinasikan beban yang telah diinput pada program Sap2000. Pilih Menu DefineLoad Combinations dan kita masukkan setiap beban dengan faktor skala sesuai dengan kombinasi pembebanan. • U = 1,4 DL Universitas Sumatera Utara • U = 1,2 DL + 1,6 LL • U = 1,2 DL + 1,0 LL + 1,0 E • U = 1,2 DL + 1,0 LL - 1,0 E • U = 0,9 DL + 1,0 E • U = 0,9 DL - 1,0 E Gambar 4.7. Kombinasi pembebanan pada Sap2000.sumber :Sap2000 13. Setelah data struktur dan data untuk gempa selesai dimasukkan ke dalam program, untuk mengetahui hasil dari analisa struktur yang dibahas. Pilih AnalyzeRun AnalysisRun Now. Jika informasi yang diberikan oleh program SAP2000 adalah Analysis Complete dan tidak ada warning maupun eror, maka perhitungan telah selesai dengan benar. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.8. Menjalankan Program Sap2000sumber :Sap2000v14 4.6.1 Input Data Untuk Yielding Damper 1. Bangunan yang dibahas untuk menggunakan Yielding Damper ada tiga 3 bangunan, yaitu bangunan dengan menggunakan : • Damper X • Damper bentuk Segiempat • Damper tanpa memperhitungkan Stiffness Ratio 2. Untuk mendefinisikan redaman dengan menggunakan yielding damper adalah pilih DefineSection PropertiesLinkSupport properties, Kemudian pada linkproperties dipilih add new property. Pada tampilan Linksupport properties data kita pilih jenis link nya yaitu plastic wen. Plastic wen ini merupakan yielding damper kemudian pada label nama diketik untuk nama property kita yaitu : Damper X, Damper Segiempat, Damper tanpa SR, untuk masing – masing jenis struktur yang dibahas di tugas akhir ini. Kemudian untuk memasukkan data – data dari yielding damper tersebut, Universitas Sumatera Utara dari Directional Properties kita pilih U2 hal ini artinya Yielding damper akan mengalami geser dalam pelelehannya dan inersia dari damper tersebut searah dengan sumbu Y yaitu lebar dan tebal pelat seperti dibahas pada subbab 3.3 dan subbab 4.4. Nilai masukan untuk damper dalam satuan Kgf- cmyaitu : • Damper X : 1. Kd : 174.648,8 kgcm 2. Vp : 52.960,53 kg 3. α : 0,45 • Damper Segi4 : 1. Kd : 183.381,38 kgcm 2. Vp : 23.726,32 kg 3. α : 0,448 • Damper tanpa SR: 1. Kd : 17.464,88 kgcm 2. Vp : 5.296,053 kg 3. α : 0,45 Kemudian kita pilih OK untuk menutup window. Selanjutnya setelah penginputan data untuk struktur seperti pada poin di atas mengenai input data struktur selesai program dapat dijalan dengan mengaktifkan Run Now. Dan hasil dari analisa dapat dilihat dari menu Displaytable, maupun Displayshow force elementjoint. Untuk melihat grafik time history pada suatu joint pada struktur tersebut, dapat dilihat di Displayshow plot function. Dengan memasukkan parameter perpindahan titik terhadap waktu, kita dapat dilihat grafik time historynya. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.9 Menu Linksupport property data. sumber : Sap2000v14 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.10. Data property untuk Yielding Damper bentuk Xs:Sap2000v14 Gambar 4.11. Data property untuk Yielding Damper bentuk segi4s:Sap2000v14 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.12.Data property untuk Yielding Damper bentuk X tanpa memperhatikan Stiffness Ratios:Sap2000v14

4.7 Analisa Hasil Perhitungan Struktur Bangunan.