Perclehan Kemtrali Kitosan Terkcmpleks Besi (II) Menggunakan Pengkelat Sitrtt danOksalat.Psntas Silaban" Tini Sembering Nimpan Bangun 134

Pemanfaat*n Stadge Industri Pulp dan Pulp B*tang Pis*ng Menjadi Tat*kan Telur d*nJerulcPerdinan Sinuh*ji, **widi Ginting..... 140

Pengujian Sif*f Antioksidan Galaktomanan Yang Diekstraksi Dari Ampas Kelapa"Rislimb Sihombixg, Jom{r{ffi Kaban, MimpinGinting---- t47

Pengujian Mdia Tanam dan Ukur*n Stek Untuk lVlendukung Ketrerh*silanPerbanyakan Tanarnan Gambir {{Incaria gambir Roxb} Melalui StelcNurhayati. i58

Alctivitas Anti Bakteri Asap Cair dari Kulit Kopi Terhadap balcteri Pembusuk P*daPisang SaleRobitah Bssuki Wirjosentano, Thsmrin 165

Pengaruh Berbagai Jenis Bahan Pembenah Tanah Terhadap Sinergisme Infekf itas

Miksrizo dan Bradyrhizobism Yang Bersimbiosis Dengan Tanaman Ifudelai Pada tanabgambuLNurhayati 174

Hasil Perhitungan Daya Eletcfro Motor Pada Pahat Potong HSS dan Benda Uii KarbonS45 C Dengan wakfu 4 jam yang digunakan Pada Mesin Bubut Universal.Junaidi .. 182

Studi Perairan Belawan Dengan GIS.Wtwin l,iurzanah. 188

Peningkatan Kemampuan Komunikasi Matematika Siswa SMP Dengan MenggunakanPendekatan KantekstualLeni Agustina Daulcry 20O

Analisis Biaya Prosduksi Padi sawah Konvensional Pengelolaan Tanaman Terpadu

€ff) dan SRI (system af Rtce Intensificetion) di Lahan sawah lrigasi TerhadapPendapatan Petani di katrupaten Serdang BedagaiTina Herianty Masitah don Sutsnti-.-... 2A6

Peningkatan Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Siswa MTs. Dengan

Pendekatan Matematika RealisfikYumirc Simamora, Leni Agustina Dauloy 2-76

Simulasi Analisis Struktur SAP2{X}O 7.4 Verei Student Dengan Metode Elemen llingga-Dsrlina Tanjung.-.- -- 222

At Utum Sen Sainstelg Volume 7 Nomor 2, Tatutn 2A73

SIMULASI ANALISA STRT]I(TUR SAP2{MO ?.4 YERSI STUDENTDENGAII METODE ELEMEN IIINGGA

DARLINA TANJTING

Emai I : darl inatanj ung(D-yahco.cam

Abstraet

SAp 20{)0 prograffi is a general prograln which is used ot acodemy or collapb tp n

the calculation to a structure . As sn user, {f,n angineer didn't krutw whst is listing progro'

SAP 2000 program so engineer cttft not analysis the result af SAP 20A0- A mist*ke analys

stntcture -witi

get bad isk. To the next steps in the case of plcnning because this ste1

occured wheth,er {r stfucture is good or nat in abandon which will work lder in a

structure. As information that -in

disclaimer SAP 2AA0 indicote thct develaper is

respanstble ta uncorrect thing whieh ts appeared. As the explanatian sbave, the cnalys

defferential structure will done by SAP 2000 programme and use finete element Met

These coses ore shown by using 2 structure model, They are for besm stntlhnre with wir'

which used sticfurs on tir" tap"and a kind af loading which is worked is afat loading to

from the teft side af the analysis usingfinete elemen methade, the beam strueture divide

two elements. While portal structure , the omount of width and lwight sre bordered only

L and portal height ts h for this case a portal locd using is s center locding P is plact

side af transvers pcrtat- That ts placed in center afwidth

Keywords : Program SAP2h(il, Mdodcfrnele EIemen "

.Absfrak

Prograrn SAP2000 merupakan progrzrm yang umum dipakai akademisi atau pn

untuk melakukan perhitungan terhadap suatu strukhrr- Sebagai pengguna' sel.rang eng'

tidak pernah tahu- apa ltsiing progrant yang ada di dalam Program sAP2000 sehi

enginier tidak dapaimenEoiet<si hasil keluaran SAP2000. Kesalahan menganalisa I

struktur akan berdampak-fatal untuk tahapan selanjuhya dalam hal pererrcanaan , ki

tahapan ini di tenlrkan apakah suatu struktur layak atau tidak dalam hal memikul hbeban yang akan bekerja nanti pada struktur yang nyata -Sebagai informasi' bahwa

discltmer SAP2000 diterangkan bahwa develaper tidak bertarggung jawab untuk kesa

yang timbul. Sejalan dengan paparan diatas, akan dilakukan perbandingan analisa str

Vu"E aifuf.uf.u" d.og* p."gru* SAP2000 dan menggunakan Metode Elemen Hingga- l

biti4u dengan **"gg""ut* 2 jenis model struktur, yaitu : struktur balok dan str

p"rt"f Untuk struktur-balok dengan panjang bentang -L dengan perletakkan jepit-jepit

t"a"" ujungnya dan jenis yang bekerja adalah beban metata xpanjangY' t

sisi kiri struktur batol- Anatisa dengan Metode Elemen Hingga struktur balok di bagr mt

dua elemen. Sedangkan struktur partal, jurnlah dari bentang dan tingtat dibatasi I

masing-masing satu-saja" denga:r paniang kntang sepanjang L dan tinqsi pcrtal seber

untuk kasus portal pembebanan yang digrrnakan adalah beban terpusat sebesar P yang b

di sisi melintang prtei yang tepat berada di tengah-tengah bentang-

Kata Kunci : Program SAP2{$0, Metode Elennen Hingga'

272

-il

Al Aum Sen Safnstelg Volume I Nomor 2, Talatn 2A j3

uluan

Itnit dengan perkembangan zarnan'Juga mengalami perubahan_

n ]'ang membantu kinerja dalamsipil. Terkait dalam analisa Struktur"

yang saat ini sangat membanfumunculnya progftrm-program komputer

memudahkan rnahasiswa/pra*sisi teknikdalam' menganalisa struktur. Adapun

progratn yang muncul antara lain :0, STAAD, ETAB dan lainya Namun pada umumnya program

sering dipakai adalah SAp2000, hal inipenggunaannya lebih mudah

deng;an program sejenis.

Namun demikian program SAp2000tt<an program jadi yang mana engineer

Fnggunanya tidak mengetahui secaraproses perhitungannya Fful ini membrrat

rs tertarik untuk coba membandingkanAnalisa SAP2O00 dengan,Analisa secara

manual- Adapun metodegan mamurl di ambil adalah MetodeHingga (MEF[). Alasan mengapa

lis mengamtril Metode Elernen Ui"gguQ adalah karena metode ini merupaiin

yang sangat aplikatif dalam program

Strukur Skeletal

luar dianggap bekerja dalam bidanoyang melalui ,"*fu ,i"rro;penampangnya- Vektor momenseluruh kopel luar adalah teeaklums bidang p.rru*oioPenampang lintang Uatot, dd;mengalsrnl resultante tegangandalam berupa gaya afiiat(tarikltekan| gaya geser danmomea lentur-

2) Rangka Bidang (ptane Tntss),Himprman batang yang sebidangdan 'benambung sendi dititikkumpulnya (Gambar Z.l bl,udrp,rosifat atau karakteristiknyu unt*Iain:o Semua beban gaya dianggan

beke{a dalam bidang,t* [irr.e Beban bisa h*pq gayaterpusat pada titik kumput atau

ryyu terpusat pada batangdapat diganti deng#ekuivalen secara statift J*nbekerja dititik kumpul-

. Jika beban terpusat pada titikkumpul maka batansmengalami tarik atau tekan.e Jika beban terpusal padabatang maka baianqmengalami tarik atau rekan]- geser dan momen-

. Vektor momen tegak lurusbidang penampang.

3) Portal Bidang (ptane Frame)-Portal bidang dibentuk oleh batang-hgrrg dengan srrmfo11 simetri yan]terletak pada suatu bidang lCamUai2-lc)$arakteristik p"rt"f

- tridang

antara lain ;o Titik kumpul antar butung

menpakan sarnbungan tegar. Gaya yang bekerja danbanslasinya terletak padabidang struktur

e Momen seluruh kopel luartegak lunrs bidang tersebut

4) Bilg! Silang (Gridi,Balok sitangadalah suatu struktur bidane vanfditrenruk oleh balok *"n*l yunisaling bertemu arau U.r"ifa"!

Struktur adalah yang terbentuk darirangkaian oleh elemen I D, yaitu elemen

balok dan prtal Elemen 1 Dnyai panjang lebar, dan tebal ataupotongan penampang tertentu dan

ngan secara kaku, semi kaku atau

Tipe-tipe sfuktur yang termasukr skeletal dapat diktasifikasikan dalam

tipe struktur yaitu fl.Karili, 200g):

l) Balok (Beom), dapat berupa baloksederhana atau balok menerus(Gambar 2.1 a), pada balok gaya

.,,, -.",*,,*"*.**",@&.*;;.:;":;*;;.;

223

At Uum Serf Soinsteh Votume 1 Nomar 2, Talutn 2O13

1. Pendahulu"n

Seiring dengan perkembangan zaman,

teknologi juga mengalami perubahan-

penrbahan )'ang membantu kinerja dalam

bidang sipil- Terkait dalam analisa Stmktur,

teknclogi yang saai ini sangat membantu

adalah munculnya program-program komputer

yang memudahkan mahasiswa/praktisi tekniksipil dalam' menganalisa struktur- Adapun

prog?m-prograrn yang muncul antara lain :

SAP2O00, STAAD, ETAB dan lain

sebagainya. Namun pada umumnya progfirm

yang sering dipakai adatah SAP2000, hal inikarena psnggunaannya lebih rnudah

dibandingkan dengan program sejenis.

Namun demikian program SAP2000

merupakan program jadi yang maaa engineer

setragai p€ngguunya tidak mengetahui secara

persis proses perhitungannya- Hal ini membuatpenulis tertarik untuk coba membandingkan

hasil Analisa SAP2000 dengan ,Analisa secara

perhitungan manual- ddapun metode

perhitungan manual di ambil adalah Metode

Elemen Hingga (!vGF|. Alasan mengapa

penulis mengambil Metode Elemen Hingga(MEfD adzlah karena metode ini merupakan

metode yang sangat aplikatif dalam program

komputer.

2- Struktnr Skeletal

Strukflr adalah yaag terbentuk darisuatu rangkaian cleh elemen I D, yaitu elemenrangk4 balok dan portal Elemen I Dmempunyai panjan& lebar, dan tebal atauluasan potongan penampang tertentu dandihubungan secara kakrl semi kaku, atau

sendi.Tipe-tipe struktw yang Gmrasuk

stmktur skeletal dapat diklasifikasikan dalam

enam tip struktur yaitu {I.Katili, 2008}:

l) Balck {Beom), dapat berupa baloksederhana atau balok menerus(Gambar 2.1 a). Pada hlok gaya

luar dianggap bekerja dalam bidangyang melalui sumbu simetri

Fnampangnya- Vektor momenseluruh kopel luar adalah tegaklurus bidang p€nampang.Penampang lintang balok dapatmengalami resultante tegangandalam berupa gaya aksial(tarikrtekan), gaya geser danmomen leafir-

Rangka Bidang {Plane Truss),Himprman batang yang sebidangd'n bersambung sendi dititikkumpulnya (Cambar 2.1b), adapunsifat atau karalaeristiknya antaralain:. Semua beban gaya dianggap

bekerja dalam bidang struknr.r Beban bisa k*pa gaya

terpusat pada titik kumpul ataugayz terpusat pada batangdapat diganti denganekuivalen se€ara statik danbekerja dititik kumpul.

o Jika beban terpusat pada titikkumpul maka batangmengalami tarik atau tekan,

o Jika beban terpusat padabrtang noaka batangmengalami tarik atau tekan,geserdan momen-

. Vektor momen tegak lurusbidang penampang.

Portal Bidang {Plane Frame},Porbl bidang dibentuk oleh trahng-batang dengan sumbu simetri yangterletak pada sua&r bidang (Gambar2-lclaraklerisiik portal bidangantara lain ;

e Titik kumpul antar batangssagrrngan tegar

r Gaya yang bekerja dantranslasinya terletak padabidang struktsr

r Momen seluruh kopel luartegak lunrs bidang tersebut-

Balok Silang (Grid),Balok silangadalah suatu struktur bidang yangdibentuk oleh balok menems yangsaling bertemu atau bersilang

2)

3)

4)

223

Alffium Sen Sainstelg Votume 7 Nomor 2, Tafutn 2A13

5)

6)

(Gambar 2.1 d). Ka{atiteristiknyaantara lain:

o Apabila antar Ualak salingbertemu maka sambungandianggap tegar

" Apabila antar balok salingbersilang maka sambungandianggap sendi.

r Penampang lintang setiapbatang memiliki 2 sumbu.

Rangka Ruang (Space Truss).serupa dengan rangka batang.bidang namun batang-batangnyaberada sembarang pada ruang(Gambar 2.1e)

Portal Ruang {Spcce Frame)(Gambar2.l f), letak titik kumpulpada portal, .{"h batang ataubebannya tidak dibatasi (Ruang 3D)dan penampang lintang batangdianggap memiliki 2 sumbu simetri.

__=Aa@h, u#, hi*!-#

t'

Gamtrar l. Tipe Struldur Skeletal

Sumber : Metode Elemen Hircgga Untuk

Sksletcl oleh : I. Katili, 2408

274

At Aum Seri Sainsteh Volume 7 Namar 2, Tafatn 2O13

2.1. Kebebasaa DariPondasi Btok-

Blok dianggap kaku biladibandingkan dengan tanah yang terletakdiar*snya dengan demikian akandiasumsikan bahwa itu han;.a mengalamip€rgeseran tubuh kaku. Di bawah tekanan yangtidak seimbang , blok kaku akan mengalamipergeseran dan osilasi seperti berikut:

1. Translasi sepanjang sumbu x2- Translasi sepaqiang sumtru y3. Translasi sepanjang sumbu z4, Rotasi sekitar sumbu z5. Rotasi sekitar sumbu x6. Rotasi sekitar sumbu y

Pergeseran blok tubuh kaku bisa diubahkedatam enam pergeseran bebas , sehinggahblok kaku memiliki enam tingkat kebebasandan enam frekuensi natural.

Dari en:lm jenis gerakan , translasisepanjang sumbu z dan rotasi sekitar sumbu zbisa terjadi secara bebas dari gerakan iain ,namun demikian , translasi sekitar sumbu xatau sumbu y dan rotasi sekitar surnbu y atansumbu x adalah gerakan yang dirangkai-

Dengan demikian dalam analisis blok kitaharus memperhatikan empat jenis gerakan ,dua gerakan betus dan dua gerakan yangdirangkai.Untuk itu penentuan frekuensinatural dalam mode terangkai, frekuensinatural dari sistim dalam translasi murni danayunan murni perlu ditentukan juga keadaans&ess blok dalam keempat mode getaran eukupberbeda.Dengan demikian konsfanta sprrngtanah yang koresponden perlu didefenisikansebelum analisis actual dari pondasi bisadilakukan.

2.2. Defenisi Kekerasan Spring Tanah

Untuk rnalisis rutin dan disain , perilakufanah dianggap linier dan elastis gambarmenunjukkan blok yang mengalami , asosiasi

vertical , translasi horizontal, a3rulan,dorongan -

Stress dibawair blok dalam setiap kasuskama pemuatan dinamis adalah:

1. Kompressi sejenis2, Gesekan sejenis.3. Kcmpressi tidak sejenis4- Gesekan tidak sejenis-Dengan demikian konstanta tanah yang

mencirikan tekanan dibawah blok dan. deformasi elastis yang koresponden adalah

be{b€da dalam setrap kasus. Konsep ini cukupberb€da dari teori elastisitas dimana modulusgesekan G , apakah gesekan sejenis ataupuntidak sejenis sama halnya, modulus elastisitasadalah E, apakah kompressi sejenis atau tidaksejenis-

3. Gaya

Di dalam perencan:utn suatu shrrktur

faf fane harus ditinjau adalah gaya-gaya yanlbekerja pada struktur tersebut karena strukturdinyatakan aman apabiia dapat menahan gaya_Eaya yang bekerja padanya. Gaya (force)didefinisikan sebagai tarikan atau doionganyang bekerja pada suatu benda yang dapatmengakibahn perubahan gerak. Umumnyagaya mengakibatkan dua pengaruh, yai* (l)rnenyebabkan sebuah benda bergerakjika diamalau perubahan gerak jika tetah bergerak dan(2) terjadi deformasi- pengaruh pertamadisebut juga pengaruh luar (externai

"ffert)dan yang kedua disebut pengaruh dalam(internal efect) (Ach- Muhib Zainuri200g)

Suatu gaya hams mempunyai tigusyarat informasi di dalamnya, adapuninformasi itu antara lain: (perhatikan Gambar2.2)

l. Bmr {nagnitude), mengacu padaukuran atau besar gaya Gaya1000 N lebih besar daripada gaya400 N-

2- Lrar. (direction), mengacu padagaris lintasan sepanjang garis yangkraksi, disebut garis aksi (Iine afaction). Gaya dapat vertikal,horizontal atau membentuk sudutterhadap vertikal mauplmhorizontal-

225

AI Ufum Sei Sqirustelg Volume 7 Nomor 2, Talutn 2O13

3. Titik aplikasi (point af application),mengacu pada titik otrjek di managaya bekerja-

T*dsiqp :

t

g,f*"Af.tfimg:'rnisH

)t)---l :' i

Gambar 2. Karakteristik GaYaSumber -' Kekucton Bahon oteh : AchMuhib

fuinari,2A08

Di dalam analisa struktur beban-beban -vang kkerja juga merupakan gaya-gaya- Menurut l-Katili,2008 Behn adalahsemua gaya yang menimbulkan tegangan danregangan dalam suatu struktur. Sebagai contohpengaruh angin dan gravitasi dapat dikatakarsebagai betran langsung (direct loads),sedangkan gempa brrmi, pengaruh suhr-l danpengaruh tumpuan sfuktur dapat dikatakansebagai beban tidak langsung (indirect loods).Betran nodal @N) adalah beban te{pusat yanglangsung bekerja pada nodal. Beban NodalEkuivalen {BNE) adalah beban Grpusat ataubetran merata yang bekerja diantara nodal dan

ditransmisikan meqiadi beban nodal.

Gaya atau beban dapat diklasifikasikan berdasarkan aksi gaya terhadapbidang luasan atau volume" Jika sebuah gayayang bekerja menghasilkan garis teganganyang menyebar dari beban dan terdistribusi diseluruh knda rnaka disebut gaya distribusi(distrib*ed fon"). Distribusi dapat merata(tmifarm) atau tidak merata (non-*ttfurm)Berat fiumlah dari gaya gravitasi pad sebuah

partikel) dari iantai jembatan befon dengantebal vrma (Cambar 2.2) disebut bebandistribusi merata (mifarnly distributed load).

-rrc_:q-,ll;-- ;

,l!iI

g g" &g & e &.& + +

8I)l{{ i)!\-:t

l

i

:n

!i

L:iiI

Gambar 3.a- Beban MerataSurnber : Kekustan Bahfin oleh : Ach.Muhib

ktinuri,200B

Suatu gaya yang bekerja pada luasanyang relatif kecil disebut gaya terpusat(concerated force)- Sebagai contoh gaya rodamobil yang berkerja pada sebuah jembatan (Gambar 2-3) dapat dianggap beban terpusat(concerated load),

Gambar 3.b Beban TerpusatSamber : Kekuctcrt Bshfln cleh : AchMuhib

Zainuri,2A08

Selain dari pengklasifikasian diatas,menurut Ir. Jimmy S- Juwana, (2005) bebatr dibagi menjadi empat antara lain :

l. Beban Mati (BM) adalah beratsemua bugrutt dari suatu banguanyang bersifat tetap, temasuk segalaunsur tambahan, mesin-mesinserta peralatan tetap (fit"dequipmentl yang merupakanbagran yang tidak terpisahkan dari

-iIj

f-{al

ffipii-]

-tt-- : -'-.\l

726

bangunan itu

TAl Utum Serf Safnstelq Volume 7 Namor 2, Ta?atn 2O j3

rt

{perlengkapanlperalaranbangunan)

2. Beban Hidup (BFIi adalah semuabeban yang tdadi akibatpenghunian atau pengguaaan suatubangunan, dan didalamnyatermasuk beban-beban pada lantaiyang brasat dari barang-barangyang dapat berpindah (raoveableequipment), mesin-mesin sertaperalatan yang tidak merupakanbagr* yang tidak terpisahkan daribagunan dan dapat digauti selamamasa hidup dari bangunan lhr'sehingga mengakibatkanperubahan dalam pembebananlantai dan atap bangunan tersebut-Khusus untuk atap yang dianggapbeban hidup tsrr.nasuk beban yangberasal dari air h"jan, baikgenangan maupun akibat tekananjatuh (energi kinetik) butiran air.

3. Beban Angin (BA) adatah semuirbebao yang bekerja padabangunan, atau bagian bangunan,yang disebabkan oleh selisihdalam tekanan udara.

4- Beban Gempa adalah semuabeban siatik ekivalen yang bekerjapada bagunan atzu bagianbangunan yang menirukan gerakanpengaruh dari gerakan tanah akibatgempa itu. Ketika pengaruh gempapada stmkrur bangunan ditentukanberdasarkan suatu analisa dinamihmaka yaag diarfikan dengan bebangempa disini adalah gaya-gaya didalam struktur tersebut yangterjadi oleh gerakan tamh akibatgempa itu.

4.Program SAgl(m

Cikal bakal program SAP2000 adalahdari program SAP {structaral AncysisProgrcm) yang dibuat oleh Praf. Fiward L.V/ilson dari Universify of California atBrakeley, US sekitar tahun l9?0. flenganmunculnya p€rmintaan pasar tentang programrekayasa maka dibentuk perusahaan Kornputer& Structure,Inc. pada tahun 1975 untukmenkomersialkan program SAP. Perusahaan

Komputer & Structure. Inc dipimpin olehAshraf Flabibullah yang sampai saat iniperusahaan tersebut masih tetap eksis danberkembang.

Awal mulanya pragram SApdikembangkan dalam versi main-frame.Sekitar tahun 1980 dibuat versi PC-nya" yaiarSAP80, dan tahun 1990 dengan versi SAP90y:rng semuanya masih meaggunakan sistemoperasi ffiS, dan cara inefiu$ukkan inputdatanya menggunakan ;€Ie. Ferubahan SAPterjadi ketika sistem operasi yang digunakanberalih dari sistem operasi DOS {Gks) kesistem operasi Windows (gafis) dan sejak saat;tu SAP2@0 dikeluarlan-

Sampai saat ini SAP2ffidengan versi-versi terbaru dan denganteknologi atat kecanggihan dalampnyelesaian rekayasa struktur. Namundemikian, SAP2000 yang merupakan programrekayasa professional yang bertarafinternasional memiliki harga yari1 mahalsehingga hanya dibeli oleh para professionalyang memang dibuhhkan dalam profesinyaseperti konsuttan atau mungkin universitas.Namun demikian SAP2S00 meluncurkan versincn-kornersil yaitu SAP20O0 Strudent Version.Menurut informasi, SAP2000 mulai versi 8.3.3tidak lagi mengeluarkan versi student tetapidiganti oleh versi research yang unfukpenggunanya memerlukan persyamtan khususdan masih harus membayar biaya lisensitertsntu untuk memperolehnya. Namundemikian, SAP2000 versi 7.4 atau versistudent tidak berMa jauh dengan versi-versikomersil lainnya" dan dapat dftafan hasitanalisanya sama Yuttg menyebabkanperbedaannya pada versi student jumlah nodalpada strultur geomtrinya hanya sanggupmenghitung < 100 fitik nodal.

4.lTampilan Awal Program

Program SAP200S diciptakan khususuntuk lingkungan windows sehinggapengoprasiannya juga secara grafis, yaiturnulai dari pnyiapan input data, menampilkanhasil, batrkal unhrli desain penampang jugamenggunskaq tampilan program yang sama.

Pada tampilan antarmuka SAP2000tidak b€rb€da jauh pada program-prograrnpada umtunnya Pada tampilan SAP2000tersedia Menu dam Toclbar. Salah satukelebihan yang dimiliki SAP2000 adalah menu

sar

L\S^J.Llu

nLia:

Ir*:-

nc

227

Al Utum Sen Sainstelg Votume 7 Nomar 2, Talatn 2013

afau toolbar tidak semua aktif;tetapisecukupnya saja sesuai dengan tahapan-t2hapannya hal ini akan mengurangi tingkatkesalahan penggunanya.

Gambar 4. Tampilan Awal Pragram

4.2.Ilztz Geometri dan Jenis Tumpuan

Data geometri merupakan elemenyang perlu dimasukkan dalam input dafz;karena pada bagian ini Fngguna dimintauntuk memilih atau memasukkan modelstmktur yang akan ditinjau.

Pada input ini ada dua cara yang dapatdilakukan, pertarna pengguna dapat membuatterlebih dahulu grid titik koordinat bantu yangkemudian akan digunakan untuk menggambargeometri secara grahs-

Cara kedua adalah pengguna dapatmenggunalian pola-pola stmktur yang bakuafau yang sering digunakan dengan memilihNew Modetfrom Tenqlde- Namun pola-polatersebut tidak sepenuhnya sesuai dengankebutuhan pengguna, dan hal ini dapat disiasatidengan memodifikasi pla-pola yang ada.

Gambar 6. Pola-pola Struktur yangTersedia

43DataPembebanan

" Tanpa pemtrebanan maka tidak adagaya-gaya internal yang bekerja. Dengan katalain, tidak perlu dilakukal analisa padastruktur- Yang dimaksud pembebanan padaSAP2000 adalah:

e Gayar Deformasie Temperaturr prategang

Suatu strukfur kadang memerlukantinjauan berbagai kondisi pembebanan. Hal iniumum dilakukan untuk mendisain penampangpada kondisi kritis- Untuk itu perlu dilakukanpengelompkkan beban yang mempunyai tipeyang sarna Misalnya kelompok beban mati(berat sendiri, temtrok,.".) atau betran hidup(beban or:mg, mobil,...) atau betran lateral(angin,gempa). Pada program SA?2000disediakan fasilitas STATIC LAAD CASEyang memungkinkan untuk mengelompokkkanjenis beban. Stafic [,oad case dqpat digunakandengan mengambil dari menu define - Static

S€H-

H.+d€rdsr-*'xl:6 i5Yffi i5Zffi 13 -

Gd sF=-'x&& {tYfuZ&& lL --

l=._l]K-=l rol

Gambar5. Menetapkan Ukuran GridBantu

{- ffi [-FltrTfr-]tfYt ffi

a-=

ffiffi

ffi.FfF.IL,bt'fl1l,lJrr' ffi ffiIV ffi

ffi rr-:rtvtvlvtInlAIAIF+*{ $ ffi tr

228

AtUlum Sen Sainstek, Votume I Nomar 2, Tatwn 2AIs

t oad Case lalu akan muncul seperti padagambar-7-

fE ds tIEttgSdV€fr

bdd TPe qS .cdtkladd IiuAsr iDEs *:

F-'mFfE!ffiilru **q"l-.d I

itl{l1lttl-ttiiiirm_ry1

Gambar 7. Mengubah dan membnat StaticLoad Case

Secara default program SAp2000otomatis akan menghitung berat sendiriberdasarkan dimensi dan berat jenis materialyang digunakan" umumnya berat sendiritersebut akan berada pada kelompok pertama.Dan agar berat sendiri tidak diperhitungkanmaka dapat dirubah SeIf Weight Multiplier:0. Untuk mencari pengaruh static load casesatu dengan yang lainny4 pada setiap StoticLosd Ccse yang ada dapat dilakukankombinasi. Pada umumny4 yang diketahuidengan kombinasi adalah mengalikan staticload case dengan factor beban kemudiandijumlahkan dengan static load case lainnya-

Program SAP2000 juga menyediakanaltemative dalam kcmtrinasi beban-bebanuntuk mendapatkan nilai-nilai ekstrim. Fasiitastersebut dapat diakses melalui Define.LoadCombinatior y.ang kemudian muncul sepertipadaGambar 8.berftut

Gambar 8. Tampilan l(ombinasi

Beban

4.5.Data Bahan Material

Dalam memudahkan pengoperasianSAP2000, SAP2000 memiliki fasititas untukmengubah atau menetapkan material yatrgalan digunakan. Namun pada dasarnya secaradefcult SAP20O0 telah menetapkan 2 jenis datamaterial untuk keperluan desain, yaitu CONC(concrete) dan STEEL. Saru lagi SAF2000menyediakan data material OTHER yangdapat digunakan untuk p€nampang yang tidakmemerlukan desain atau hanya untuk analisissaja.

Selain dari CONC, STEEI danOTHER, maferial dimungkinkan untuk dibuatatau dimodifikasi sesuai kebutuhan. Adapunpilihan-pilihan muncul saat rnemodifikasimaterial adalah pilihan kotropic danorthotropic. Perilaku material isotropic tidakbergantung pada arah pernbebanan ataucrientasi material pada batang struktm, danumumnya digunakan untuk memodelkanmaterial baja(steel) dan beton {concrete}.

229

At Wum Sen Sainstetg Vatume 1 Nomor 2, TaLatn 2A1S

S.Simulasi Penggunaan

S.l.Geometri Struktur

Untuk membandingkan hasil analisaantara SAP2000 dengan Metode Elemen

{i:ggu perlu adanya suafu stnrktur yang akanditinjau. Yang kemudian hasil analisa telseUutdapal dibandingkan satu sama lainnya_ padapenelitian ini digunakan dua model strukturyang nantinya akan me4iadi tiqjauan, yaitu :(l) Sfuktur Batok sederhana, tihat Gamhar 9dan (2) Strukturporral, lihat Gambar 10.

Gambar 9. Tipikal Struktnr Balok

L

Gambar Il. Model Strulrtur gatot lyang Ditinjau

53.Tahapan Analisa Struktur Balokdengan SAp2{m0

Pada penetitian ini program SAp2000yang digunakan adalah versi Studen! adapunlangkahJangkah pengerjaannya

-sebagai

berikut:

l. Pada tampilan awal SAp2000 satuandirubah dalam bentuk N-m karena padapenelitian ini menggunkan safuan Newondan meter.

2. Pada menu file dipilih New Model FromTemplate.

3. [*_"u pada penelitian ini struktur yangditinjau adalah balok, maka pada pilihanmodel struktur yang mrmcul dipilih:Pkt* balok yang terletak pada bagiankiri atas.

4. Pada Number of spans dimbahmenjadi I karena bentang yang digunakan

lp{u-** dan pada span lenght *gl.u"y"dirubah sebesar paqiang bentangi yangakan ditinjau

5- Setelah muncul bentuk struktur pada layar,perletakkan dirubah sesuai- dengankebutuhan, karena pada penelitian iniperletakkan sebelah kiri adalah sendi dandisebelah kanan adalah jepit makaperletakkan diubah oruii dengankebutuhan dengirn cara men klikperletakkan tersebut lalu rnerubahnya-

6. Agar analisis tidak terpngaruh denganberat sendiri batang maka pada static loadcases angkanya dirubah menjadi 0 ataudengan merubah jenis material denganOTFMR

7. Setelah mempersiapkan struktm, bebanatau gaya dimasukkan dengan cara men_klik terlebih dahulu

"n ttu, lalu pada

fa

-_ _J_;::: l:l: ri

-t tlj ilLLi i; EI:I

It-

rl2Li

.,;j

..'i,t_,i EI

r

-:..i'.1

>iL

a-::i:

iiirhiil;l

iltiiliii:i:

Gamtrar 10" Tipikal Stru*firr pcrtal

S.2.Fonnulasi perhitungan Balok

Untuk struktur Balok yang ditinjauakan di an_alisis dengan dua cara yuito d*rrg*program SAP2000 dan perhitungan manualdengan metode elemen hingga. Agar strukturbalok dapat dianatisis perlu dimasukkan nilai_

flai- OeOan atau gaya-gaya yang bekerja Fdabalok Pada penelitian ini g*yu yung Lt "4upada balok adalah beban terbag, out, yung

dilambangkan de*gan _fu ,.*f, denganpercepatan gravitusi, gaya tersebut terletak l/z L

dari kiri seperti terlihat pada Gambar1t.

23A

AI Wum Sen Sainstetg Votume 7 Namar 2, Talatn 2013

men-u assigz_frame static load_point sndtmiform dimasukkan nilai beban atau gayasebesar rt sesuai dengan yangdirencanakan.

8. Setelah semua prosedur dilakukan makaanalisa dapat dimulai dengan menekan F5atau menklik perintah run pada menuanalyze-

5.4.Tahapan Analisa Straktur Balokdengan Metode Flemen Hingga

Setelah analisa dengan SAp2000

::jT, rn"\1 sej.anjutnvu ,t ,*t, uur,or y*grtrtrn-;au dianalisa dengan menggunakanMetode Elemen Hingga Adapun "r-***_langkah perhitungannya antara lain :

l. t^angkah awal yang dilakukan adalahmenentukan zumbu kmrdinat lokal dansumbu global-

Y .-fo-I t', 'l'l : : I , ] , : : i I ;..

rJJ LU lrul _i." Hl i'",i

- r ''.';-- vL -.;'Lil

Gambar 12. Model Struktur Balckyang Ditinjau

Karena struktur hanya terdiri dari satutratang maka sumtru ksrrdinat lokal dan globaldapat dijadikan safu_

2. t angkah selanjutnya adatah memberinomor pada setiap ujung atau titik nodal

3- Karena ada gaya yang hkerja pada balokmaka perlu ditinjau gaya AaUm yangditimbulkan oleh lo. J

-i*t

#{;

+:L1

$rq-

]*'l'

"

lor*z

Elemen l-2

2ET

Elemen 2-3

4- Setelah memberikan nomor_nomorpada ujung atau titik nodal makamatriks kekakuan untuk balokdibentuk seperti berikut :

Untuk elemen l-2 : k :

y[ 2i t!. _:: :it7t l-72 -6L 72 _6Ll

L a zLz -6L 4L2I

Untuk elemen 2-3: k:

y[ 2i t:. li ::,1L= l-12 _-61 L2 _6Ll

L 6L zLz -6L 4r.zl

5- Dengan menggunakan persamaan{ilu*"r=[klwa {r}ro^Elemenl-2

t'

YfrI)tj : , :- -i , 11

; it;t r ri iii; E2

1;^'. 5-!

1

-+

{ f"'J f^t

t?:F:

L1/L

237

AI Wum Seri Sarnsteh Volume 7 Nomar 2, Talun 2013

:ii|-aLl+r'l

r12rrl 6L.l-:?

6L -124Lz -6L-6L l2ztz -6L

;iluz(er)

7- Karena vr:0r: Y3:0r:0 makapersamaao diatas dirubah menjadi:

-t;r"t \-ir"'l-ir,t {

1'r,* )

RvtDItml

Ry:Rt,,r

C

0

Elemen 2-3 ;

6L -72+t] -6L-6L 12zLz -6L

6. Dengan mernasukkan semua gaya-gaya yang bekerja maka didapatpersamaan sebagai berikut:

6L00-124Lz 0 0 -6L0 24 -6L -120 - 6L 4L2 -6L

-6L -12 -6L 24zL2 6L zLz o

ET

F

126L00

-126L

*ir,,-*r.*

00

*)r,t

*r"*

:::,1[:i =

sl'

'5ll"a')t'#\V;:J

r12q,l GL

" l-li.erfir\

8- Karenaperalihanmatriks:

112 dan 92merupakatbebas maka diambil

r"r:)frLFtnz : *frt'Fy3: Rys

4n: : R'rr:

*W:\

r72

,,1_r:,

1r

Fyr : n", -)fotFrnl: R,,.r - *fott

6L -124L2 -6L-6L 24

2L2 -6L0 -1-206L

l

j61 0zt] o

-6L -724Lz -6L

-6L 12zLz -6L

t::t-';t': r'tftt

l-1n'\lir"uJ

Dan untuk mendapatkan nrlai v2da* A2 maka psrsamaan diatasdinvers sebagai berikut

{vzl t3 112 o l-tisrj-rrLo +El

Setelah mendapatkan nilai u, rtan

92makz disubsitusikan untuk

mendapatkan menghitung gaya-

gaya nodal

232

Al Aum Sen Safnstelg Votume 1 Narnar 2, Tatutn 2Oj3

wI#1f31-::']l;J

rIr.I

f?:t\i:I

:ilta\-6rl)o {+r2Jlol

rLZu,l 6L:,.l-tz

L 6t.

12 6L -t26L +tj -61-t2 -6L 126L zLz -6L

Untuk Elemen 1-2

]'.'

Untuk Eiemen 2-3

6L -124Lz -6L*6t 12z.Lz -5L

Unfuk mendapatkan nilai gaya

geser dan {nomen dapat dihitung

dengru psrsamaan berikut:

Untuk elemen 1-2

-61 124L2 -6L

-6t, 12

-2L2 6L

GTE

Untuk elemen 2-3

Dan untuk mendapatkan nilai reaksiperletakkan dapat di hitung denganpersamaan sebagai krikut :

6.Formul*si Perhifu ngan Pcrtal

Sama halnya dengan perhitunganbalolq perhitungan parfal akan dilakukandengan metode yaitn secara piograrn yaituSAF2000 dan secara manual dengan Metc<ie

f,lllw,r

r -17rr I 6t.r'l _tz

L-at

{-)r"'1l*r,t'I

liI'.J

{r,)\;:l

fR"tl r-L2 G

$i] -t:# F;lut

{+fr}""'

;:r1 ffi ]

-t!'l\Z:J-

t -12 -6L 12 -6Lt rvzt', | 6L 4Lz -61 z* llerl"I-2?. -!|r,'t, -*JIIJ

-ir-t-*r"*-)r,t,irr.tt

233

Ht. fL-l

Al Aum Sen Scinstelg Votume 1 Nomor 2, Talun 2013

Elemen Hingga Adapun model struktrntergambar seperti Gamhar 12 , namum agar

analisa dapat dilakukan beban ttau gaya htryang bekerja tergambar seperti pada Gambar13 herikut :

perletakkan diubah sesuai dengankebutuhan dengan cara men klikperletakkan tersebut 1u1u mglubah nya-

Agar analisis tidak terpengaruh denganberat sendiri batang maka pada static toadeases ang$anya dirubah menjadi 0 ataudengan merubah jenis material denganOTHER.Setelah memprsiapkan struktur, bebanatzu gaya dimasukkan dengan cara men-klik terlebih dahulu strukfir lalu pada menuassign-frame slctic lod-ynint md uniformdimasukkan nilai beban atau gaya sebesar Psesuai den gan .vang direncanakan -

8. Setelah semua prosedur dilakukan makaanalisa dapat dimulai dengan menekan F5atau menklik perintah run pada menu

analyze.

6.2.Tahapan Analisa Struktur Portaldengan lHetode Elemen Hingga

Setelah analisa dengan SAP2000selesai maka sel"njutnya struktur balok yangditinjau dianalisa dengan menggunakanmetode elemen hingga- Adapun langfuah-

langkah perhitungannya antara lain :

1. t angkah awal yang dilakukan adalahmenentukan dan menomori titik-titik nodal

t =24 kF

z t -rl

6.

7.

h

tl

-,--- i. V2L;L

Gambar 12. Model Strulctur Portal yang

Ditinjau

6.l.Tahapan Analisa Strulrtur Portaldengan SAP2ffiO

LangkahJangkah penyelesaian

struktur portal seperti Gambar 12 adalah

sebagai berikut:

1. Karena pada penelitian ini menggunakansatuan Newton dan meter maka Padatampilan awal SAP2000 satuan dirubahdalam bentukN-m.

2. Untuk memilih sfiul'tur portal maka pada

menu file dipitih New Model FromTemplate.

3. Setelah muncul kotak pilihan maka dipilihmodel struktur portul-

4. Pada Number of stories angkanya dirubahmenjadi I karena portal yang ditinjau hanya

terdiri dari satu tio*ut, pada number ofbays angkanya dirubah menjadi I karenabentangnya hanya satu bentang saj4 pada

stary height input angka sebesar tinggtportzl h dan pada bay width (panjangbentang) dimasukkan angka sepanjangbentang I

5- Setelah muncul bentuk struktur pada layar,pertetakkan dirubah sesuai dengan

kebutuhan, karena pada penelitian iniperletakkan adalah jepit- jepit maka

2. t angkah selanjutrya ialah menentukkansifat-sifat perletakkan dan titik nodal.Karena perletakkan jeprt-jepit maka U1:V- (Jt- Vs- 0- Bs:A dan untuk kondisititik 3; Us: A:. Pada titik 2 dan 4 untukmenyedertranakan matriks kekakuan,maka kondisi batas dapat diastunsikansebagai berikut Uz- Yz: Ua: f/n:g

3- Dengan menggunakan kondisi-kondisibaks diatas maka persamaan

:5

234

Al Utum Sen Sainstek, Volume I Nomor 2, Talutn 2OiS

10lsYlr'I2.FIJ;lo| -sett-

l-';tl

kekakuannya dapat dikntuk sepertikrikut:

5- Setelah mendapat A2,y3dan e4 makagaya-ga)'a internal elemen dapat diperoleh

LIrtuk elemen tezj

Untuk elemen 2-3

( f!'I lYtlr

1_1 . I tml' -' lf:,I r:,\l^z

wlb

FAb

terj '"#:i$Untuk elernen

Untuk elemen 2-3 ;

Untuk elemen 4-5 ;

_17E1

L36EI

E

kekakuan tertrentrrk

0

6/L4+4

0-1281

-6EILz

0lZEIL3

_6EI

{oz-tlr,J

0

-6Ff.:Lz4EtL0

-6EI--;2

-2Et

EA^7rz:

IZEI ^-;7Lzz-6EI ^- 1z- Lzz

EA--l rzz\ZEI ^-l; Lzz6EI ^1z v23

Ifr1

lfrJ{?:}

IfrI

lfrj{eo}

06F,t':[.2

"EtL

0-6EIL,

L

{ fxsI f,=I f,uUntuk elemen :+ ; {1 f*o

I f,n\f^n

i

[iIr'

l!tr

i

j{fi}14+4

7l-u,,lo

ll0ltlr

lSl

lh,

0ts

lnlIttt

hIil,

0lZEILt6EI

E0

fYr)lBnJ

L

Untuk elemen 3-4

EA"i "34

-azEI fL3 v34

6EI F;- "34

EA.L "34

a2gt ^7z w34

-6EI ^,t Lz+

0

-6Ett.'

2EIL0

_6ET

Lt4ET

L

[r.]le^l

4. Setelah pers:rma:rnmaka

f F-z: 0tlFr=: -PlIr-n:g.1 Un'[ukeemen"'

{*}]gt8n]

-611L2t!2E- r,

6/L

Untuk mendapatkan *rlai Sr,Vrdan 0nmaka dapat digunakan relasi invers ataumetode gauss-

T.HASIL PERIIITUNGAN

235

At Uum Sen Sainstelq Votume 7 Nomor 2, Talun 2A13

7.1 Pehitungan StruKur Balok

Setelah Struktur Balok tergambar dangaya -gaya yang bekerja telah ditentukanseperti tergarnbar pada Gambar 14 makaanalisa perhitungan dapat dilakukan dengandua metode yaitu: {1) Program SAP2OO{} dan

{2} Dengan Metode Elernen Hingga-

Y {<3orVmlr

.a , : : I I i i

t.;tr rrriirrl_ j:., J11"- 3(m'---.{LGam;

Gambar 14 Struktur Balok llenganPembebanan

Adapun hasil yang didapat darimenggunakan progr:rm SAP2000 dan dengan

Metode Elemen Hingga ditampilkan dalamhentuk tabel-

Tabel 1. Tabulasi Hasil Analise StrukturPortal dengan Metode Elemen Hingga

Tabel 2ferbandingan llasil AnalisaStrakturPortal

34 T3

MlT4

M{

l0 kN

-19,41175 kN-m

l0 kN

10.58824 kN-m

4-5 T4

M4T5

M5

3,17647 klt

I0,58824 kN-rn

-3,t7647 kN

-5,29412 kN-m

Elemen

Hal yang diTinjau

HasilAnelisa

t-2 TIM1

T2

Mz

3"17ff7 kN

-5,29412 kN-m

3,17@7 kN

10,58824 kN-m

2-3 T2M2T3

lVt3

10 kN

10,58824 kN-m

10 kN

-19,41176 kN-m

I{alyang

Ditinjau

AnalisaMenggunakan

sAP200Av7-4

AnalisaMenggunakan

MetodeElemenHinsea

Selisih

ShesrForce(GayaGeser)-Tl-T2-T,-T3-T3-Ta-T5

3,12 kN3,12 kNl0 kNl0 kN10 kN

3,12 kN3,12 kN

3,17&7 kN3,17647 kN

l0 kN10 kNt0 kN

3.I7#7 kN3,17617 kN

0,05647

8,0564

000

0"05647

0.05647

Momenl-Mr-M2-M3- I\44

-Mr

-5,1 1

kN-rn10,50kN-m-19,50kN-m10,50kN-m-5,11kN-m

-5,29412kN-m10,58824kN-m-19,41176kN-m10,58824kN-m-5,29412kN-m

0,18412

0.08824

0,08824

0,08824

0,18412

736

AIUtum Serf Safnstelg Volume j Nornor 2, Ta?ntn 2OjS

I(esimpulan

Dari hasil perhitungan yang ditakukandengan SAP200S dan Metode Elemen Hinggaditunjukkan bahwa masih ada selisih antara 2metode yang dilakukan dan dapat dilihat untukstruktur balok rata-rrta selisiha3'a adalaht,235, apabila dibandingkan dengan MetodeElemen Hingga maka persentase srror ryaadalalr sebesar + 9,73 yo. Sedangkan untukstruktu portal selisihnya adalah 0,*12, denganpersenfase error terhadap Metode E,lemenHingga sebesesar i 1,38 Yo- Maka dapaldisimpulkan pula SAP2000 yang notabenesudah matang ternyata masih dapt berisikcmenghasilkan kesalahan-

DAITTAII PUSTAKA

Chu Kia Wang, Analisa Struktur Lanjutan,ErlanggaJak arta,l990.

Dewobroto,Wiryanto, Apbhasi RekryasaKowtraki dengen SAP20$0 EdkiBar4 PT.Elex Media Komputindo,2407

Juwana, Jimmy Sfanda*n Sktem BangunanTinggi, Erlangga, Jakarta, 2005.

Katili,Irwan, Pro{,Dr,lr-,DB{,-!rte*rde ElzmznHingga Untule Sketeral RajawaliPers, Jakarta 2008.

Pramono, Handi dkk- 12 TutoTial & LgihadDesain Konstr*si dengan SAp ZAA0v erc i 9 .P enerbit ANDI. yogy-akarta.

Pramono, f{ardi dan Rekan- DesainKonstruhsi PInt & Rangkir Bertutangdengan SAP 20$0 pel:sf g.penerbit

ANDI. Yograkarta.

TadQI.D,Teori d&n Analisis

lVeaver, William. Elemen Hingga untu*Anoliss S tr uH ur. Erescc,Bandungi993.

Strufu ur,Erlangga,I akarta 7984

lJt