pemodelan struktur dengan sap 2000
DESCRIPTION
Non FictionTRANSCRIPT
PENDAHULUAN
Program Elemen Hingga dengan kemampuan melakukan perhitungan terhadap sistem struktural secara statik dan dinamik, baik linear maupun non linear
Standard atau Code yang sudah built-in dalam program ini antara lain AASHTO, ACI, AISC, dll
Penggunaannya tidak terbatas pada struktur gedung saja, tetapi juga meliputi bangunan sipil lainnya seperti jembatan dan dermaga
PRE PROCESSING
Set ukuran satuan yang digunakan Geometri struktur Tipe material yang digunakan Dimensi penampang struktur Pembebanan (tipe beban, besarnya, dan
kombinasi beban) Kondisi batas (perletakan serta perilaku
struktur)
SOLVING
Membuat dan menyelesaikan perhitungan matriks kekakuan global
Menentukan tipe analisis dan kasus pembebanan yang akan dihitung
POST PROCESSING
Melihat deformasi struktur Melihat gaya-gaya dalam pada
komponen struktur Cetak hasil perhitungan Disain komponen struktur berdasarkan Code terpilih
Modifikasi struktur
BEBAN STATIK DAN DINAMIK
STATIK NON LINEAR
LINEAR
NON LINEAR STAGED CONSTRUCTION
DINAMIK
TIME HISTORY
MODAL ANALYSIS
RESPONSE SPECTRUM
BEBAN STATIK
Relatif konstan terhadap waktu Mudah ditentukan besarnya Memeriksa kinerja struktur pada kondisi layan dan
kapasitas struktur pada kondisi ultimate Seringkali digunakan untuk merepresentasikan beban
dinamik : Beban angin Beban gelombang Beban gempa (Linear dan Non Linear) Beban tumbuk kapal Beban lalu-lintas
BEBAN DINAMIK
Relatif lebih cepat perubahannya terhadap waktu Lebih akurat dalam memodelkan perilaku dinamik
struktur Memeriksa kapasitas struktur pada kondisi ultimate Membutuhkan waktu lebih banyak dalam melakukan
perhitungan struktur, terutama apabila sifat non linear dari material sudah dimasukkan dalam perhitungan
PEMODELAN STRUKTUR
Koefisien reduksi untuk beban lentur dan geser ? Kuat tekan minimum beton di lingkungan yang korosif
? Tegangan tarik izin pada tulangan untuk beton
bertulang biasa ? Tegangan izin untuk beton pratekan ? Rasio tulangan minimum untuk pelat/slab ? Rasio tulangan minimum untuk balok pada bangunan
gedung ? Pada balok, seberapa besar beban geser ultimate
yang bekerja apabila digunakan tulangan geser minimum ?
PEMODELAN STRUKTUR
Elemen truss digunakan untuk merepresentasikan komponen struktur balok, tiang, dan rangka
Elemen shell digunakan untuk merepresentasikan komponen struktur pelat, dinding
Batasan atau asumsi yang digunakan harus sesuai dengan skema penulangan atau rencana detailing
STANDAR MATERIAL
Merupakan informasi mengenai karakteristik material yang tersedia di pasaran
Standar yang digunakan umumnya mengacu kepada lembaga-lembaga yang khusus melakukan pengujian terhadap material-material, misalnya: ASTM, JIS, British Standard
Parameter-parameter yang terdapat dalam dokumen standar tersebut merupakan input data dalam melakukan pemeriksaan kapasitas penampang
KRITERIA DISAIN
Kinerja struktur ditentukan berdasarkan kriteria pembebanan struktur serta material yang digunakan
Pemeriksaan model selalu dilakukan dalam dua kondisi pembebanan : SLS dan ULS
SLS Kinerja struktur terhadap beban layan ULS Kapasitas struktur terhadap beban ultima
ANALISA PEMBEBANAN
KONDISI LAYAN (SLS)
KONDISI ULTIMA (ULS)
DEFORMASI
TEGANGAN &
LENDUTAN
LUAS TULANGAN
KAPASITAS PENAMPANG
(Momen, Geser)
ANALISA PEMBEBANAN
Kombinasi pembebanan mengikuti standar pembebanan yang berlaku : AASHTO, AISC, SNI
Untuk beban khusus, kombinasi pembebanan dapat diatur sesuai dengan skenario yang dikehendaki
Tegangan yang bekerja selama pemasangan (konstruksi) dan operasional harus lebih kecil daripada tegangan izin SLS
Analisa penampang dilakukan untuk menentukan kapasitas nominal penampang ULS
ANALISA PENAMPANG
Komponen penahan lentur : Momen curvature Komponen penahan beban lentur dan axial :
Diagram Interaksi Software :
PCA Col Xtract CSI Section Builder Response 2000
PERHITUNGAN I GIRDER (simple span)
Kuat tekan beton Geometri penampang Geometri Jembatan Pembebanan (RSNI T 02-2005)
Perjanjian tanda : Tekan (-) Tarik (+)
BATAS TEGANGAN IZIN
Pada saat transfer Tegangan serat tekan terluar : 0.6 fc’i Tegangan serat tarik terluar : ½ (fc’i)0.5
Pada saat layan Tegangan serat tekan terluar : 0.45 fc’ Tegangan serat tarik terluar : ½ (fc’)0.5
Pretension Post tension
KEHILANGAN GAYA PRATEGANG Immediate Loss
Elastic Shortening Anchorage Slip Friction
Time Dependent Loss Creep and Shrinkage Steel relaxation
Pj Pi Pe
Immediate loss Time dependent loss
JUMLAH KABEL DAN LAYOUT
Layout kabel harus berada dalam selubung aman yang didapatkan dari pemeriksaan batasan tegangan selama kondisi awal dan layan
Jumlah kabel yang diberikan harus memenuhi kapasitas penampang dan tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan izin Mu < f Mn ULS s < sizin SLS
Pemeriksaan tulangan geser dilakukan seperti pada beton bertulang biasa
ANALISA DISAIN STRUKTUR
Pada pemodelan struktur, tahap ini merupakan tahap post-processing, dimana gaya-gaya dalam komponen struktur dapat dikeluarkan dalam format visual atau tabel
Pemeriksaan kinerja struktur terhadap beban layan dan kapasitas penampang dapat dilakukan sesuai dengan standard yang sudah built-in di dalam program
KAPASITAS PENAMPANG
Beban lentur Momen kurvatur Kombinasi beban aksial dan lentur Diagram
Interaksi
Momen kurvatur Diagram interaksi
MOMEN KURVATUR
Diskritisasi penampang untuk tiap level Kesetimbangan C = T Kompatibiltas, regangan pada level tulangan sama
dengan regangan pada beton Material, karakteristik tegangan – regangan baja
atau beton
DIAGRAM INTERAKSI
Definisikan keruntuhan pada masing-masing sumbu beban (aksial dan lentur)
Seperti pada momen kurvatur, persamaan balok dalam kondisi elastis masih dapat digunakan
SENDI PLASTIS
Referensi : FEMA 356 ATC 40
Momen Rotasi Momen kurvatur (M2, M3)
Diagram Interaksi (P – M2 – M3) Posisi Sendi Plastis :
H = tinggi penampang;fye = tegangan leleh tulangan;dbl = diameter tulangan;L = jarak kritis terhadap momen balik
TAHAP PERHITUNGAN
Perhitungan arah melintang jembatan Konversi beban (SDL dan LL) ke arah memanjang
jembatan Pemodelan struktur jembatan Pemilihan penampang, Zb min, apabila penampang
belum memadai, perbesar penampang Penentuan layout kabel Pemeriksaan tegangan beban layan Pemeriksaan kapasitas beban ultimate
PRESTRESSED CONTINUOUS BEAMPada struktur statis tak tentu, momen yang terjadi disebabkan 2 hal, yaitu: Momen Primer, terjadi akibat gaya prestress
dengan eksentrisitas tertentu P e Momen Sekunder, akibat reaksi perletakan
(hyperstatic reaction)
KRITERIA DESAIN
Beban mati sepenuhnya ditahan oleh kabel pratarik, aplikasi menggunakan load balancing method;
Posisi kabel : Batasan geometri (selimut beton) atau menggunakan
diagram magnel Mengikuti bidang momen beban kerja.
Pemeriksaan tegangan dilakukan menggunakan persamaan balok elastis, seperti pada simple beam.