(Preview) SAP2000 – Prosedur Analisis dan Desain Struktur 3D Rangka Atap Baja Ringan
SAP2000 – Prosedur Analisis dan Desain Struktur 3D Rangka Atap Baja Ringan (Cold-Formed Steel/Light Gauge Steel Truss)
Rangka atap baja ringan dapat dianalisis menggunakan aplikasi SAP2000 khususnya versi-versi yang relatif baru v11, v12, v14, v15. Dalam hal ini saya tidak akan memperhitungkan salah satu komplikasi design yang sebagaimana Dr. Wiryanto Dewobroto hal itu adalah masalah “element local buckling”. Saya hanya ingin memberikan garis besar proses analisis/desain baja ringan (cold-formed profile) secara correct dengan aplikasi SAP2000 v14. Contact Email:
[email protected] [email protected] [email protected]
Contoh Spesifikasi Analisis dan Desain Jarak antar kuda-kuda : 1.20 meter Jumlah kuda-kuda : 6 Fungsi bangunan : Rumah Tinggal Jenis material kuda-kuda atap : Light Gauge High Tensile Steel, Zincalume G550 (SNI) dengan komposisi: Zinc 43.5%, Aluminium 55%, Silicon Alloy 1.5%. Densitas material Baja Ringan : 7402.5 kg/m3 Berat volume material : 72.594 kN/m3 Modulus elastisitas material : 200000 MPa Modulus geser material : 76923 MPa Tegangan Leleh Baja Ringan : 550 MPa Tegangan Tarik Baja Ringan : 550 MPa Beban satuan plafon = 11 kg/m2 Beban satuan penutup atap = 10 kg/m2 Berat satuan rangka baja (truss), reng (batten), bracklet, baut, sekrup = 10.24 kg/m 2 Berat satuan air hujan = 20 kg/m2 Berat satuan pekerja = 68 kg/m2 Beban satuan tekanan angin = (-0.40)(25) = 10 kg/m2 (compression) ©Yoppy Soleman , 2013
1
(Preview) SAP2000 – Prosedur Analisis dan Desain Struktur 3D Rangka Atap Baja Ringan
Step 1. Hitung Koordinat Join Gunakan spreadsheet Excel untuk menentukan koordinat (x, y) dari join-join rangka batang/rangka baja ringan (truss). Ini termasuk juga menentukan koordinat join elemen rangka untuk pengaku (bracing) dan reng (batten). Untuk menentukan jarak koordinat join ini maka harus ditentukan koordinat pusat sumbu dulu (misal: X=0, Y=0, Z=0) dan koordinat rencana titik simpul (join) pertemuan elemen-elemen termasuk reng. Gunakan rumus-rumus trigonometri sederhana untuk sudut semacam sinus, cosinus dan tangen untuk menghitung proyeksi jarak lengan koordinat ke sumbu x dan sumbu y.
Step 2. Definisikan Koordinat Gridlines untuk Sumbu-X, Sumbu-Y dan Sumbu-Z Koordinat join yang telah dihitung dalam Excel sekarang harus diinput ke aplikasi SAP2000 melalui menu: Define Coordinat System/Grids Add New System atau Modify New System
Dalam hal input koodinat gridlines ini usahakan menggunakan derajat ketelitian numerik (angka signifikan) yang cukup tinggi untuk mereduksi error non-konvergensi analisis. Gunakan 3 angka signifikan untuk pilihan satuan kN, meter. ©Yoppy Soleman , 2013
2
(Preview) SAP2000 – Prosedur Analisis dan Desain Struktur 3D Rangka Atap Baja Ringan
Step 3. Definisikan Karakteristik Material Baja Ringan Pilih menu: Define Materials Add New Materials atau Modify/Show Materials Pada menu Material Property Data General Data, pilih ColdFormed
Kemudian masukkan karakteristik material baja ringan yang dikehendaki (lihat spesifikasi pada halaman 1 atau seperti contoh di bawah).
Step 4. Definisikan Properties Elemen Pilih menu: Define Section Properties Frame Sections Modify/Show Property ©Yoppy Soleman , 2013
3
(Preview) SAP2000 – Prosedur Analisis dan Desain Struktur 3D Rangka Atap Baja Ringan
Selanjutnya input ukuran-ukuran profil yang dikehendaki, misal: profil Canal (C75.065) untuk main truss (chord) atau kaki kuda-kuda seperti di bawah ini. Lalu definisikan juga ukuran tinggi, lebar, ketebalan, panjang lidah (lip) untuk profil-profil lainnya
Profil CB (Channel Box) 75x080
Step 5. Definisikan Join-join Struktur Rangka Pilih menu: Draw Draw Special Join
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Untuk Step 6, 7, 8, 9, dan seterusnya, silahkan Anda pelajari sendiri, minta bantuan dosen atau menghubungi penulis. GBU. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------©Yoppy Soleman , 2013
4
(Preview) SAP2000 – Prosedur Analisis dan Desain Struktur 3D Rangka Atap Baja Ringan
Gambar Rangka Atap (Kuda-kuda) Baja Ringan yang telah selesai distrukturisasi
Hasil Analisis dan Desain berupa Gaya-gaya Dalam (Gaya Aksial Elemen, Momen Torsi) dan Rasio PMM
©Yoppy Soleman , 2013
5
