Desain Pelat Struktur (Flate System) dengan program SAP 2000 + Gratis Download Buku Tutorial
Penggunaan element 2D/3D shell perlu digunakan dalam desain struktural seperti pelat lantai dan dinding penahan tanah. Menurut beberapa rujukan desain element pelat beton bertulang dengan FE elementshell dikenal dua metode yaitu force method dan resultant method atau lebih dekenal metode wood-armer , perbedaannya yg terakhir memperhitungkantwisting pelat (Mxy) sedangkan pada force method tidak namun memenuhiequilibrium.
Beberapa rujukan juga menyatakan pada keadaan umum force method sudah mencukupi, namun pada keadaan khusus pelat yg mengalami torsi besar seperti akibat ketidak simetrisan tepi penumpunya atau adanya beban/tumpuan terpusat sembarang. Indikasi tidak memenuhi penggunaan force method dapat diperkirakan dari perbandingan nilai torsi pelat Mxy terhadap Mx atau My yg lebih besar dari 0,10. Metode moment resultant tersebut direkomendasikan oleh Park&Gamble.
**SAFE (BeamBot,Top,Left,Rght+flens –> default) Mutu Beton Ec, G, Nu juga dibiarkan defaultprogram.
Ditinjau pelat sederhana panel 6×6m, jenis two-ways berikut. Analisa dilakukan dgn program bantu SAFE, kemudian model dan properties di-export ke file S2K agar dapat dihitung dan dibandingkan hasilnya dgn SAP2000 (tidak ada modifikasi atau tambahan input). Digunakan juga pembanding dgn metode yang sederhana dan biasa banyak digunakan yaitu Tabel Koefisien Pelat PBI-71.
Perhitungan dan (Krx, Kry) elemen kolom penumpunya
Satuan (kN-m)
Luas penampang, A = 0.3*0.3 = 0.09 m^2
Inersia, Ikx = Iky = (1/12)*0.3*0.3^3 = 0.000675 m^4
Tinggi kolom, Lk = 4.0 m
Mod. Elastisitas Beton, Ec = 2.5*10^7 MPa
Kekakuan translasi
Kt = (A*Ec)/Lk = 562500 kN/m’
Kekakuan rotasi (ujung jepit)
Krx = Kry = (4*Ec*Ik)/Lk = 16875 kN.m/rad (*180/Pi <–drjt)
Pelat Lantai
Tebal, tp = 15 cm = 0.15 m
Lstrip = 3.0 m (** middle strip)
Beban Merata
- akibat berat sendiri pelat
qDead = tp*24*Lstrip = 10.8 kN/m’
Beban merata pada SAFE yang dikonversi menjadi nodal force dalam SAP2000 hasil export.
- akibat beban hidup ~400kgf/m^2
qLive = 4*Lstrip = 12 kN/m’
Kombinasi beban mati dan hidup yg ditinjau (ACI318-95)
qUlt=(1.4*qDead)+(1.7*qLive) = 35.52 kN/m’
Perhitungan momen rencana pelat (per lebar strip) pada lapangan/positif dihitung manual (dgn SpreadSheet jika node banyak)
Mlap = 7.7789+8.4742+8.9358+8.9358+8.4742+7.7789
= 50.38 kN.m
Perhitungan momen rencana pelat (per lebar strip) dihitung manual dgn Tabel koefisien momen PBI-71
- Jika ditinjau tump. elastis (Clx = 36)
Mlap_te = 0.001*qUlt*Lspan^2*Clx = 46.03392 kN.m
- Jika ditinjau tumpuan sederhana (Clx = 44)
Mlap_ts = 0.001*qUlt*Lspan^2*Clx = 56.26368 kN.m
Keadaan sesungguhnya diantara keduanya karena dimensi balok cukup besar ditambah sayap sehingga kekakuan torsinya akan menahan rotasi tumpuan. Secara konservatif misal diambil nilai tengah
Mlap_avg = (Mlap_te+Mlap_ts)/2 = 51.1488 kN.m
Sedangkan untuk Momen Negatif jepit tak terduga pada tumpuan, biasa diperhitungkan separuh momen lapangan.
Mtump = Mlap_avg/2 = 25.5744 kN.m
Dengan menggunakan koefisien maka besarnya momen tumpuan
- Jika ditinjau jepit elastis (Ctx=36)
Mtump_te = 0.001*qUlt*Lspan^2*Ctx = 46.03392 kN.m
- Jika diinjau jepit elastis (Ctx=0)
Mtump_ts = 0.001*qUlt*Lspan^2*Ctx = 0.00 kN.m
Secara konservatif juga misal diambil nilai tengah
Mtump_avg = (Mtump_te+Mtump_ts)/2 = 23.01696 kN.m
Sekedar untuk perkiraan saja, adanya hubungan antara besarnya momen positif (lapangan) & negatif (tumpuan) terhadap momen totalnya (penjumlahan absolut)
- Momen total hasil perhitungan Tabel koefisien momen PBI-71
Mtot = 51.1488+23.01696 = 74.16576 kN.m
- Momen total Hasil SAFE/SAP2000
Mtot = 31.07+50.37 = 81.44 kN.m
Momen rencana hasil program SAFE dan SAP 2000 terlihat selisihnya kecil, SAFE menggunakan nilai terbesar nodal reactive force pada corner nodes element shell yg ditinjau/bertemu.
Kesimpulan, kekakuan torsi balok penumpu menahan rotasi sangat berpengaruh pada distribusi momen positif dan negatif strip yang ditinjau. Pada permasalahan sederhana yg ditinjau ini, hasil tabel PBI-71 menunjukkan momen lapangan cukup mendekati dan nilainya diatas hasil program
(aman). Sedangkan pada tumpuan perhitungan tabel koefisien hasilnya underestimate (tidak aman).
Bonus : Dwonload Buku Desain Konstruksi dengan SAP 2000
Sumber
Mengenal Lebih Dekat Struktur Bambu
Mengenal Lebih Dekat Struktur Bambu
Struktur
kayu khususnya bambu memang dapat dibilang kalah populer dibanding
struktur baja atau struktur beton, sehingga saat kita melihat bangunan
dengan struktur kayu atau bambu rasanya jadi takjub sendiri. Naah,
itulah yang saya alami saat diundang rapat di salah satu Rumah Makan
unik di Yogyakarta oleh Om Irawan dan Tante Teri, Dosen UGM dan Owner dari bimbingan belajar inggris anak “Happy Honey Bee”.
Banyak temen- temen saya yang bilang… “Ih…, kamu tuh temennya kok Tante dan Om- om sih…” Hahahahaha… Ya yang namanya bergaul kan boleh dengan siapa sajaa, lagipula justru saya banyak belajar dari orang- orang dewasa. Betuuul…?
:D
Banyak temen- temen saya yang bilang… “Ih…, kamu tuh temennya kok Tante dan Om- om sih…” Hahahahaha… Ya yang namanya bergaul kan boleh dengan siapa sajaa, lagipula justru saya banyak belajar dari orang- orang dewasa. Betuuul…?
:D
Mungkin hanya beberapa orang di Indonesia ini saja yang dapat membanggakan struktur kayu rancangannya. Itu saja dikarenakan arsiteknya memang menginginkannya Ketidak-populeran struktur kayu, ternyata tidak hanya terjadi di dunia praktisi (proyek lapangan). Kalaupun ada, maka umumnya struktur kayu tersebut hanya dijumpai pada pembuatan bangunan non-permanen. Maklum konstruksi kayu khan hanya mengandalkan kayu hasil tebangan hutan, apa adanya. Kayu yang baik mahal harganya sehingga sudah kalah ekonomis dengan baja ringan.
Padahal di luar sana, di Kanada, Swedia, Jepang, Cina, dan Amerika Selatan, konstruksi kayu dan bambu berkembang pesat menuju era yang belum pernah ada di negeri ini. Kita ini sangat tertinggal. Jadi kalau melihat negeri ini, yang struktur kayunya kembang kempis, hanya berkembang pada taraf finishing untuk memenuhi kebutuhan arsitek saja. Padahal kayu dan bambu memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan material lain. Tabel berikut ini menunjukkan kuat mekanik bahan material konstruksi :
Tabel Perbandingan Kuat Mekanik Beberapa Bahan Material Konstruksi
| Material | Berat Jenis (BJ) | Modulus Elastis | Kuat (MPa) | Rasio Kuat /BJ (1E+6 * 1/mm) | |
| (kg/m3) | (MPa) | Leleh | Ultimate | ||
| Serat karbon | 1760 | 150,305 | - | 5,650 | 321 |
| Baja A 36 | 7850 | 200,000 | 250 | 400 – 550 | 5.1 – 7.0 |
| Baja A 992 | 7850 | 200,000 | 345 | 450 | 5.7 |
| Aluminum | 2723 | 68,947 | 180 | 200 | 7.3 |
| Besi cor | 7000 | 190,000 | - | 200 | 2.8 |
| Bambu | 400 | 18,575 | - | 60* | 15 |
| Kayu | 640 | 11,000 | - | 40* | 6.25 |
| Beton | 2200 | 21,000 – 33,000 | - | 20 – 50 | 0.9 – 2 |
Berikut saya tunjukkan konstruksi bambu yang ada di lokasi :
Gambar 1. Desain Tempat Parkir dengan Struktur Bambu
Gambar 2. Detail Hubungan Antara Bambu Dengan Base Plate Sebagai Dudukan Pondasinya
Gambar 3. Kuda- kuda Bambu yang Diletakkan di Kolom Beton
Gambar 4. Hubungan Kuda- kuda Bambu dengan Kolom Beton
Gambar 5. Detail Hubungan Kuda- kuda Bambu dengan Kolom Beton
Gambar 6. Detail Hubungan Pondasi ke Balok Pemikul Lantai Bambu
Gambar 7. Desain Pilar- pilar Bambu yang dibuat melingkar dan diikatkan ke Gording
Gambar 8. Desain Pilar- pilar Bambu yang dibuat melingkar dan diikatkan ke Gording
Dan ini bentuk- bentuk rumah unik dari bambu yang telah jadi…
Berbicara tentang kayu dan bambu, menurut Prof Morisco
bambu unggul dari sisi penyiapan bahannya, dimana bambu relatif lebih
cepat tumbuh dibanding pohon kayu yang digunakan untuk material
konstruksi. Adapun kelemahan bambu yang relatif kecil dibanding pohon
kayu, dapat diatasi dengan dibuatnya laminasi (penggabungan dan
penyambungan) balok bambu.
