Analisis Kuda-kuda Struktur Kayu dengan SAP2000 V11

Pada bagian ini akan dibahas mengenai perancangan pembebanan kuda-kuda baja, unit dalam N, mm, C, dengan kayu berdimensi 8/12 dan menggunakan kayu E21 dengan modulus elastisitas 20000. Untuk analisis ini dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Menentukan model Geometri Struktur

- Pilih menu File → New maka akan muncul box “New Model”. Tentukan unitnya yang sesuai yaitu KN, m, C. Kemudian klik gambar Grid Only.

Box New Model

- Maka akan muncul kotak dialog “Quick Grid Lines”, Kemudian isikan:

Number of Grid Lines                                 

X direction      : 5                                           

Y direction      : 1                                           

Z direction      : 3                                           

Grid Spacing

X direction      : 2,5

Y direction      : 1

Z direction      : 1,44

seperti di gambar, lalu klik OK.

Box Quick Grid Lines

- Layar monitor akan menampilkan tampak 2-D dan 3-D yang diatur secara vertikal.

2. Menentukan Material dan Section

- Pilih menu Define →Material, maka akan muncul box “Define Materials”. Kemudian klik Add New Material, akan muncul box “Material Property Data”.  Kemudian ubah nama material menjadi Kayu E21, kemudian ubah Material Type menjadi Other, kemudian nilai pada Weight per Unit Volume menjadi 8 N, mm, C dan Modulus of Elasticity menjadi 20000 Mpa lalu klik OK.  Kemudian pada box “Define Materials” pilih Kayu E21 lalu klik OK.

Box Material Property Data

- Pilih menu Define →Section Properties →Frame section, maka akan muncul kotak dialog “Frame Properties”. Kemudian pilih Add New Property lalu akan muncul box “Add Frame Section Property”. Pada tab Frame Section Property Type pilih Other, lalu klik Section Designer.

Box Add Frame Section Property

- Maka akan muncul box “SD Section Data”, pada tab Section Name isikan 8/12, pada tab Base Material pilih KAYU, kemudian klik Section Designer.

Box SD Section Data

- Maka akan muncul jendela CSISD. Pada jendela ini gambarkan material kayunya dengan cara klik Draw Solid Shape→Rectangle kemudian klik pada tengah sumbu maka akan terbentuk material kayu tersebut. Untuk menyesuaikan ukurannya klik kanan lalu gantilah Height menjadi 0,5 dan Width menjadi 0,5. Kemudian klik OK.

Jendela CSISD

3. Menggambar Rangka Kuda-kuda

- Menggambar frame dengan menggunakan toolbar Draw Frame/ Cable element. Setelah toolbar Draw Frame/Cable element di klik maka akan muncul box “Properties of Object”, pada tab Section pilih 8/12 lalu gambar rangka kuda-kudanya dan letakkan sendi dan rol pada perletakaannya.

Gambar Kuda-kuda

4. Menentukan Load Cases

Beban yang digunakan adalah Dead, Live dan Wind langkah memasukkannya sebagai berikut:

- Pilih menu Define → Load Patterns, Maka akan ditampilkan box “Define Load Patterns”.

- Pada box “Define Load Patterns” isikan load seperti dibawah lalu klik OK.

Box Define Load Pattern

5. Menentukan Beban

Beban didapat dari perhitungan pembebanan nantinya akan dimasukkan dalam perhitungan kuda-kuda. Besarnya beban sesuai dengan data perhitungan beban sebelumnya.

- Beban Mati

Pilih joint sesuai letak beban yang akan dimasukkan. Pilih menu Assign - Joint Loads - Forces. Maka akan muncul kotak dialog ‘‘Joint Forces’’, lalu isikan beban pada Force Global Z seperti dibawah ini, kemudian klik OK.

Box Joint Force

Dead Load

- Beban Hidup

Pilih joint pada semua batang bagian atas, pilih menu Assign→ Joint Loads→Forces. Maka akan muncul kotak dialog ‘‘Joint Forces’’, lalu isikan beban pada Force Global Zsebesar -1,25 N, kemudian klik OK.

Live Load

- Beban Angin

Pilih frame sesuai letak beban yang akan dimasukkan. Pilih menu Assign → Frame Loads → Point. Maka akan muncul kotak dialog ‘‘Frame Point Loads’’, lalu isikan beban seperti dibahawah ini, kemudian klik OK.

Tampilan Layar Monitor untuk Beban Angin

Frame Point Load 1

Frame Point Load 2

Tampilan Layar Monitor untuk Beban Angin

6. Analisis Struktur

Langkah-langkah untuk analisi struktur adalah sebagai berikut:

- Pilih menu Analyze→ Set Analysis Options, maka akan muncul box “Analysis Options”, kemudian pilih XZ Plane, lalu klik OK.

Box Analysis Options

- Pilih semua frame (CTRl+A) lalu pilih menu Assign → Frame → Automatic Frame Mesh kemudian centang at intermediate joint lalu klik OK.

- Pilih menu Analyze→Run Analysis, akan muncul kotak dialog “Set Analysis Cases to Run”, klik Modal kemudian klik Run/Do Not Run Case agar modal tidak ikut dihitung lalu klik Run Now.

- Maka akan ditampilkan box “Save Model File As”. Simpanlah model dengan nama Kayu, kemudian klik pada Save.

Box Save Model As

- Tunggu beberapa saat, maka SAP akan menganalisis rangka tersebut dan tampilannya akan berubah seperti dibawah ini.

After Run Analysis

- Untuk memudahkan dalam perhitungan selanjutnya, ubahlah nama join dengan abjad secara urut dan nama batang dengan angka secara urut pula dengan cara mengeklik kanan joint maupun batang yang akan diganti, lalu ganti nama Label, kemudian klik OK.

Box Object Model

- Untuk mengetahui hasil output, klik File→Export→ SAP2000 Ms.Excel Spreadsheet .xls File, Centang ANALYSIS RESULTS dan DESIGN DATA,kemudian klik OK. Akan muncul kotak dialog, kemudian klik SAVE.

Selesai :)

Jangan lupa share atau bagikan postingan kepada rekan lainnya. Semoga bisa membantu dan bermanfaat.

Berbagi :