Workshop Sap2000

Publish in

Documents

111 views

Please download to get full document.

View again

of 37
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Share
Description
hk
Transcript
  Jurusan Teknik Sipil - Universitas Pelita Harapan Lippo Karawaci, 27 Oktober 2011 Wiryanto Dewobroto – Workshop SAP2000   1   Workshop SAP2 Berbagi Pengetahuan Tentang Program Komputer Rekayasa Wiryanto Dewobroto  Lektor Kepala di Jurusan Teknik Sipil UPH Tujuan  : Agar diperoleh pengalaman praktis mengoperasikan SAP2000. Meskipun kasus yang dibahas sederhana tetapi diharapkan dapat memberi motivasi para peserta untuk mampu ‘mengulik’ dan mendalami program secara lebih intensif. Bagaimanapun  juga, SAP2000 adalah alat , sehingga untuk menguasainya diperlukan ketrampilan  selain juga pengetahuan . Oleh karena itu jumlah jam terbang pemakaian alat, dan juga kualitas kasus yang diselesaikan adalah sangat penting untuk meningkatkan kompetensi real dari pemakainya. Dengan demikian pengalaman singkat dari workshop ini dapat digunakan sebagai pemicu awal  melangkah lebih jauh dalam menguasai SAP2000. Tekun, kerja keras, dan selalu benchmarking  , akan membantu mencapai kemajuan. 1. Pengantar Memilih materi workshop SAP2000 kadang ‘gampang-gampang susah’. Jika sekedar bisa, maka ‘tutorial program’ yang tersedia, jelas sudah mencukupi. Tetapi agar dapat memberi ketrampilan sekaligus pengetahuan maka perlu dikaitkan dengan ilmu teknik sipil yang merupakan kompetensi utama dari pemakai program, yang umumnya adalah civil engineer  . Program SAP2000 sejak awal telah dimengerti hanya sebagai alat bagi para rekayasawan khususnya  structural engineer   oleh karena itu materi dipilih lebih komprehensif, yang ada kaitannya dengan aspek-aspek engineering   yang terkait. Tujuannya untuk memberikan gambaran bahwa program SAP2000 hanya berguna  dengan baik jika dimanfaatkan oleh engineer   yang memahami masalah engineering   yang akan dianalisis, dan bukan awam . Topik yang dipilih pada workshop kali ini adalah jembatan. Alasannya karena bangunan  jembatan lebih menonjol aspek strukturnya dibanding bangunan gedung, yang umumnya tertutup oleh komponen-komponen  finishing   arsitek. Dengan demikian proses memilah-milah, mana komponen struktur dan mana yang non-struktur tidak terlalu menjadi masalah. Pada kasus lain, sebelum dapat menjalankan program, maka harus dilakukan analisis dari  bangunan real  yang ditinjau, perlu menentukan struktur yang akan dibahas dan mana yang akan dibuang. Intinya adalah mencari suatu penyederhanaan  sehingga hasilnya dapat ditindak-lanjuti dengan memasukkannya sebagai input data  bagi program. Istilah umum yang sering dipakai dalam hal ini adalah pemodelan struktur . 2. Bangunan ‘real’ dan kaitannya dengan ‘model’ struktur Untuk dapat memakai program komputer rekayasa dengan baik maka perlu pemahaman  bahwa apa yang dianalisis komputer pada dasarnya hanyalah model dari struktur yang sebenarnya. Jadi ketelitian komputer yang dapat dikatakan benar, hanya terbatas pada model tersebut. Adalah tanggung jawab engineer   untuk dapat menjelaskan bahwa model yang dipilih adalah sudah sesuai dengan struktur sebenarnya yang akan dianalisis. Tahap awal dari suatu analisis adalah menerjemahkan suatu gambaran bangunan real, yang dalam kenyataan merupakan objek 3D, kemudian dari bagian struktur disederhanakan jadi elemen garis. Itupun masih bisa berbentuk struktur 3D, atau lebih sederhana lagi jadi struktur 2D. Hati-hati, setiap penyederhanaan ada konsekuensinya. Setelah ada model dari geometri struktur, selanjutnya perlu diketahui beban-beban yang bekerja. Untuk dapat menerjemahkan beban dan modelnya maka yang paling penting sekali adalah  bahwa engineer   harus mengetahui aliran gaya ( load-path ) yang akan bekerja pada model.  Jurusan Teknik Sipil - Universitas Pelita Harapan Lippo Karawaci, 27 Oktober 2011 Wiryanto Dewobroto – Workshop SAP2000   2   Sebagai studi kasus, adalah analisis jembatan yang banyak dibangun di Jawa, jembatan  baja karya desain McMillan Britton & Kell  , yang difabrikasi oleh kontraktor Transfield , semuanya dari Australia. Jembatan tersebut dikenal sebagai Jembatan Transfield . Gambar 1. Jembatan Transfield di atas Sungai Progo, Yogyakarta Dengan memperhatikan foto jembatan di atas, maka sebenarnya dapat diajukan berbagai  pertanyaan yang pada akhirnya memperkuat wawasan kita pada bidang rekayasa, misalnya ã   Mengapa dipilih jembatan tipe rangka batang, apakah sistem jembatan yang lain, seperti misalnya jembatan gantung lama yang berada di sebelah jembatan tersebut sudah tidak memadai lagi. Bagaimana dengan sistem jembatan beton ? ã   Karena sungainya lebar maka diperlukan beberapa segmen jembatan, yang terlihat terpisah, perhatikan tumpuan jembatan. Mengapa itu perlu ? Padahal menurut  pemahaman ‘mekanika rekayasa statis tak tentu’, jika dapat disatukan tentunya  jembatan akan lebih kaku, sehingga mestinya dapat lebih ekonomis. (?!!?) ã   Jika jembatan di atas tidak menyatu antara segmen-segmennya maka perilakunya adalah seperti balok di atas tumpuan sederhana, jika dianggap bebannya merata maka momen / gaya aksial batang yang maksimum ada ditengah bentang jembatan. Mengapa jika demikian elemen-elemen batang yang digunakan berukuran sama. Tidakkah dapat dilakukan optimasi. ã   Perhatikan kendaraan yang ada di lantai jembatan, yang terbuat dari beton. Lantai  jembatan dengan rangka jembatan baja terlihat terpisah. Mengapa itu perlu, bisakah rangka jembatan bagian bawah dimanfaatkan sebagai bagian lantai jembatan ? ã   Perhatikan bahwa struktur jembatan di atas adalah jelas 3D atau rangka ruang. Jika demikian apakah diperlukan analisis 3D, apakah analisis 2D tidak mencukupi. ã   Tahukah anda, apa fungsi bracing   horizontal di bagian atas jembatan. Apakah itu tidak mengganggu atau mengurangi kebebasan ruang bagi kendaraan yang melewatinya. Kalau berfungsi sebagai struktur juga, maka gaya-gaya apa yang  bekerja pada bracing   horizontal, selanjutnya dialirkan kemana, ke pondasi juga? Caranya bagaimana ? Apakah detail rangka ujung jembatan yang berbeda dengan  bagian tengah itu ada hubungannya. Kalau demikian apakah perilakunya semua mengandalkan sebagai kontruksi truss  (rangka batang) yang notabene adalah hanya menyalurkan gaya-gaya aksial saja. Apakah rangka tepi tadi juga merupakan satu-satunya struktur yang dapat digunakan untuk mengatisipasi kemungkinan rangka memuntir, misalnya ada gaya horizontal tegak lurus jembatan (akibat angin). ã   Juga perhatikan bahwa jika di bagian atas terlihat ada bracing  , apakah di bagian  bawah lantai jembatan juga perlu dipasang bracing  . Tidaklah lantai jembatan dapat digunakan sebagai bracing   itu sendiri. Jika bisa tentunya akan terjadi penghematan.  Jurusan Teknik Sipil - Universitas Pelita Harapan Lippo Karawaci, 27 Oktober 2011 Wiryanto Dewobroto – Workshop SAP2000   3   Kemampuan menjawab setiap pertanyaan di atas menunjukkan pemahamannya terhadap  jembatan tersebut. Pengetahuan seperti itu sangat penting sekali karena itu berarti juga memahami perilaku struktur dari setiap bagian. Ingat, detail yang ada pada bangunan real  pada dasarnya pasti mempunyai fungsi yang jelas. Bagaimanapun fungsi utama adalah dapat memindahkan beban rencana yaitu lalu-lintas kendaraan secara selamat. Jadi pasti akan aneh jika fungsinya hanya sekedar untuk suatu keindahan belaka. Kalaupun ada yang indah maka itu akibat dari fungsinya, istilahnya optimal. Dengan mengetahui fungsi setiap elemen struktur, mengetahui bagaimana beban berpindah ke tumpuan maka dapat diketahui urut-urutan proses pembebanan, mengetahui mana yang utama dan mana yang tidak utama. Baiklah untuk itu dapat dilihat secara detail struktur dari jembatan tersebut. Gambar 2. Struktur Utama Jembatan Transfield Dengan melihat foto jembatan real dan mempelajari gambar struktur yang digunakan untuk konstruksi jembatan, maka dapat diketahui bahwa ada bracing   horizontal di bagian bawah  jembatan. Struktur lantai jembatan bahkan tidak dimasukkan sebagai bagian dari rangka  jembatan. Intinya, keberadaan lantai jembatan tidak menyumbang kekuatan struktur utama, hanya diperlukan untuk menampung beban kendaraan di atasnya saja. Jadi struktur utama adalah rangka batang seperti Gambar 2 di atas, sedangkan struktur sekunder adalah lantai jembatan yang dipikul oleh struktur utama tersebut. Mempelajari struktur utama (Gambar 1) terlihat bahwa elemen bracing (rangka horizontal) relatif kecil jika dibanding elemen samping (rangka vertikal) yang terdiri dari profil baja  besar. Dari situ dapat diindikasikan bahwa pada struktur utama itu saja dapat dibagi lagi menjadi ‘  yang primer   (rangka vertikal) dan ‘  yang sekunder’   (rangka horizontal).  Jurusan Teknik Sipil - Universitas Pelita Harapan Lippo Karawaci, 27 Oktober 2011 Wiryanto Dewobroto – Workshop SAP2000   4   Struktur ‘  yang primer   diarahkan memikul beban utama (paling sering ada), yaitu berat sendiri (struktur dan  finishing  ), juga beban hidup rencana, yaitu kendaraan-kendaraan yang melalui jembatan itu setiap harinya. Sedangkan struktur ‘  yang sekunder’  , bukan berarti diabaikan karena tidak memikul beban-beban utama, bagaimanapun ini termasuk utama  juga, karena jika tidak dihitung akan berbahaya. Beban yang dimaksud adalah beban-beban yang sifatnya jarang ada, meskipun demikian jika ada maka harus cukup kuat dipikulnya. Istilahnya awamnya adalah beban sementara. Pemahaman tentang beban-beban apa saja yang perlu dipikul oleh suatu struktur dan harus dihitung adalah tanggung jawab sepenuhnya engineer  , itu tidak mudah, apalagi untuk suatu sistem struktur yang baru. Untuk yang sudah ada, cara yang terbaik adalah mempelajari strategi perencanaan yang sudah berhasil sebelumnya, termasuk membandingkannya dengan kinerja sebenarnya. Selain itu, mempelajari dengan baik code-code perencanaan yang berkaitan dengan struktur yang direncanakan adalah suatu langkah yang strategis, dan yang lebih penting adalah dapat mengetahui latar belakang mengapa ketentuan tersebut harus dilaksanakan. Code-code yang dimaksud misalnya AASHTO untuk jembatan, atau ACI untuk struktur dari beton, atau AISC untuk struktur baja, baik untuk struktur gedung atau struktur yang lebih umum. Dalam proses magang, hal-hal seperti itu yang umumnya dipelajari oleh seorang engineer  , kadang tanpa dirasakan karena mengalaminya langsung dalam pekerjaan yang sebenarnya. Untuk mengetahui bagaimana beban-beban utama yang bekerja pada struktur jembatan maka lebih baik melihat terlebih dahulu detail sistem lantai jembatan itu sendiri. a. penampang tipikal b. tampak samping jembatan real Gambar 3. Orientasi Lantai Jembatan dan Struktur Rangka Pada Gambar 3a yaitu potongan melintang jembatan, terlihat di atas cross-girder   terpasang lantai jembatan dari beton dan di atasnya ditutup aspal tebal 50 mm. Lantai jembatan dipisahkan oleh siar dilatasi 100 mm dari rangka. Dengan demikian beban-beban lalu lintas  bekerja terlebih dahulu pada lantai jembatan, selanjutnya diterima oleh cross-girder   (balok TX1 dan TX2 pada Gambar 2) dan baru dibebankan ke rangka utama. Karena cross-girder   ditempatkan di titik-buhul rangka maka beban yang bekerja dapat dianggap sebagai beban terpusat, hasil reaksi perletakan cross-girder  , yang ditempatkan setiap jarak 4.992 m Selanjutnya akan diuraikan deskripsi beban-beban rencana, untuk penyederhanaan berat sendiri diabaikan, beban hidup berupa Design Lane Load 9.3 kN/m 2 .(AASHTO 2005)
Related Search

Previous Document

Grafik Tracer

We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks