Error oh error

Sudah capek-capek bikin model rumit di SAP2000, waktu di-run eh kok muncul error di sana-sini… Diutak-atik, di-run lagi, horeee eror-nya hilang, tapi kok eh hasilnya jadi aneh binti amburadul…

Kalaupun sekilas tidak aneh, bukan berarti juga hasilnya langsung benar, kayak contoh yang ini. Lha terus yang salah apanya ya… Tentu saja tiap kasus berbeda penyelesaiannya. Mirip orang merasa pusing, yang satu sebabnya memang sedang sakit kepala habis kehujanan (atau malah hujan-hujanan?), yang lain mungkin karena habis putus (putus cinta, putus kontrak, dsb.), lainnya lagi gara-gara mikirin termin kok belum turun-turun padahal tanggalnya sudah beranjak berkepala dua. Hasilnya sama-sama pusing, tapi sebabnya bisa macam-macam. Namun dari berbagai penyebab tersebut, bisa dikenali dan didiagnosis beberapa hal yang biasanya lazim jadi biang keroknya, misalnya bisa coba dicek orangnya habis dari mana saja, barusan ketemu siapa, dompetnya masih tebal atau tidak, dst. Eh kok jadi kayak dokter spesialis pusing kepala begini ngomongnya… Oke, kembali ke masalah SAP2000, beberapa cara diagnosisnya antara lain adalah seperti yang diuraikan berikut ini. Bukan hanya yang kemungkinan membuat jadi error saja, tapi juga kemungkinan kesalahan output hasil analisis.

• Cek satuan/unit

Kesalahan yang sepele tapi bisa besar dampaknya dan mungkin paling umum terjadi, input data dalam satuan yang berbeda dengan satuan yang aktif. Misalnya: satuan aktif kN-m tapi input data kuat tekan beton dimasukkan dalam MPa, satuan aktif N tapi input data beban masih dalam kg, satuan aktif m tapi input dimensi penampang masih dalam cm atau mm, dst. Jadi, saat input pastikan satuan yang dipakai sama, bisa dengan jalan mengganti dahulu satuan yang aktif atau memasukkan input sesuai satuan aktif. Untuk versi mutakhir juga sudah bisa mengakomodasi input angka sekaligus satuan langsung, misal: “25mpa”, “500mm”, “12cm”, dst. Bisa dicek juga tampilan extruded view dari model untuk mengecek visualisasi dimensi elemen.

• Input manual kurang teliti

Misalnya saat memasukkan dimensi penampang balok 30 cm x 50 cm, satuan aktif dalam m, maka harus dimasukkan angka (asumsi tanpa mengganti satuan aktif) “0,3” dan “0,5” untuk lebar dan tinggi balok. Kadang input secara manual ini bisa keliru, misal menjadi “0,03” dan “0,05” alias kebanyakan angka nol/desimal. Bisa juga sebaliknya, misal satuan aktif dalam mm, keliru input “30” yang seharusnya “300” (kurang angka nol). Taktik di atas (input angka dan satuan juga) bisa membantu mengatasi kemungkinan salah. Yang jelas, hati-hati saat memasukkan input secara manual dalam satuan yang berbeda dengan satuan aktif.

• Hitungan manual

Yang ini masih ada kaitannya dengan butir sebelumnya. Terkadang dibutuhkan perhitungan operasi matematika sederhana (tambah-kurang-kali-bagi) dalam input model, misal input data untuk lebar total profil siku ganda (2L) 50x50x5 = (2*50)+8 = 108 (dalam mm, asumsi tebal pelat sambung 8 mm). Ada dua hal yang harus dicermati, pertama: satuan yang dipakai dalam hitungan dan satuan aktif, kedua: perhitungan rumusnya sendiri. Misalnya bisa saja keliru hitungan jadi (2*50)+5, apalagi kalau menghitungnya cuma langsung di awang-awang, ketemunya jadi 158 mm karena kebetulan juga baru mikir janjian jalan bareng nanti malam sama si anu. Salah satu alternatif bisa memanfaatkan built-in calculator dalam program, seperti yang diuraikan di sini. Bisa dibuka dulu kalkulatornya, atau dimasukkan langsung operasi hitungan dalam kotak input. Oh ya, pastikan juga kesesuaian peruntukan satuan dalam rumus, misalnya rumus modulus elastis beton E=4700 √f_c’ adalah dalam satuan MPa (N/mm^²) sehingga jangan lupa disesuaikan dahulu satuan aktifnya.

• Material/bahan penampang keliru

Misal pada contoh di atas, balok beton persegi dimensi panjang dan lebar penampang sudah benar sesuai satuan yang aktif, namun pada materialnya mungkin masih keliru material baja, lupa belum diganti karena terlalu fokus ke dimensi sama nama penampang. Atau mungkin sudah benar material baja untuk penampang profil siku ganda, namun masih material baja default sehingga nilai tegangan lelehnya belum sesuai/keliru. Untuk kasus pertama, tentu saja hasilnya jadi besaaar sekali (berat jenis baja kan bisa 3 kali lipatnya beton…), dan kasus kedua bisa berpengaruh pada hasil desain profil (terlalu aman jika tegangan leleh default lebih kecil daripada yang seharusnya dipakai atau terlalu boros jika sebaliknya).

• Elemen terputus

Saat membuat model terutama yang rumit pasti akan dilakukan editing lewat replicate alias di-copy-paste, digeser sana-sini, dibagi (divide) batangnya, undo-redo, dst. Tidak jarang saat melakukan proses utak-atik tadi ada elemen yang menjadi belum tersambung, atau penempatannya jadi meleset, misal saat replicate harusnya sejarak dz=3,965 m untuk tinggi lantai paling atas keliru input 4,0 m masih sama dengan lantai bawahnya, atau jumlah replikasinya yang kebanyakan sehingga ada elemen menggantung atau jadi kantilever yang belum terdeteksi secara sekilas saking rumitnya model struktur baik denah maupun potongan elevasinya. Untuk masalah ini perlu diperhatikan outputnya, misal bentuk deformasi, apakah ada elemen yang bergerak secara individual, atau ada joint dengan deformasi berlebihan karena balok anak belum nyambung ke balok induk misalnya. Bisa juga cek dari waktu getarnya, yang mungkin menunjukkan hasil yang terlalu besar, atau bentuk mode shape yang nyleneh.

• Duplikasi berat sendiri elemen

Ini bisa terjadi terutama saat definisi tipe beban mati, misalnya ada tipe beban “W” untuk beban merata dan “P” untuk beban titik, semuanya berjenis kelamin eh tipe beban DEAD alias beban mati dan akan dianalisis secara bersamaan dalam satu kombinasi. Oh ya, keduanya merupakan beban mati tambahan di luar berat sendiri elemen. Secara default tipe DEAD diberikan otomatis self-weight multiplier (pengali berat sendiri) = 1, yang berarti berat sendiri elemen sudah terhitung dalam tipe beban bersangkutan. Coba perhatikan angka dalam input self-weight multiplier saat definisi tipe beban (load case/load pattern), jika dipilih Type DEAD otomatis terisi angka 1 dan jika diganti lainnya otomatis terisi angka 0 (namun isian ini bisa diganti manual). Jadi kalau saat definisi beban “W” sudah diinput faktor pengali berat sendiri = 1 maka pada tipe beban “P” faktor pengali ini diisikan 0 (nol), atau sebaliknya, karena jika diisikan 1 di semuanya maka berat sendiri akan terhitung dua kali. Untuk alternatif, bisa juga beban mati karena berat sendiri elemen dipisah dengan beban mati tambahan, misal untuk contoh di atas ditambahkan tipe beban “D” dengan self-weight multiplier = 1 (tipe “P” dan “W” self-weight multiplier = 0). Lihat juga contoh di sini. Alternatif lain, bisa digunakan tipe SUPER DEAD (DEAD-nya jadi super sekali kayak Superman? Bukan… itu singkatan dari super-imposed dead load) untuk beban mati tambahan selain berat sendiri (“P” dan “W”), isian self-weight multiplier akan otomatis terisi angka 0. Intinya, pastikan berat sendiri elemen tidak terhitung ganda (atau malah kurang). Oh ya, untuk menampilkan tipe SUPER DEAD pilih dahulu tipe OTHER lalu cari lagi tipe tersebut.

• Salah orientasi beban

Ini bisa terjadi terutama saat pemberian beban gravitasi, harus dicek apakah acuannya terhadap sumbu lokal/global atau sudah terisi sebagai “Gravity”. Misalnya saat memberi beban titik (joint load), acuan bisa dipilih sumbu Z (global) atau 3 (lokal, asumsi tidak ada perubahan orientasi sumbu lokal), sehingga jika ada beban arah ke bawah maka diisikan nilai negatif, dan positif jika arahnya ke atas. Namun pada saat memberi beban merata (distributed load) pada frame, atau beban merata pada pelat (area load), ada juga pilihan arah pembebanan (yang juga otomatis aktif secara default) “Gravity”. Nah, jika dipilih “Gravity”, maka untuk beban arah ke bawah tinggal diisikan nilai positif saja karena sudah otomatis diarahkan ke bawah, kalau diisi negatif malah jadi kebalik ke atas. Sebelum analisis cek dahulu tampilan pembebanan, jadi tidak perlu kaget setelah running pelatnya kok malah pada melendut ke atas semua.

• Assignment tidak sesuai

Assignment yang dimaksud di sini bisa macam-macam. Salah satu contoh tentang tipe analisis. Ada yang pernah membuat model portal dari 2D, kemudian diedit menjadi model portal 3D, tambah beban gempa lateral di kedua arah X dan Y. Sehabis analisis, ternyata kombinasi beban gempa arah Y menimbulkan gaya batang yang jauh lebih kecil daripada kombinasi gempa arah X. Lebih aneh lagi, deformasi gempa arah Y nyaris tidak ada, sedangkan pada arah X jelas ada dan signifikan. Usut punya usut, ternyata masih ada yang kurang waktu nge-set analysis option. Saat membuat model 2D, dipilih analisisnya sebagai Plane Frame (portal bidang), namun saat lanjut ke model 3D, setting-nya tetap sebagai Plane Frame (harusnya diubah ke Space Frame alias portal ruang angkasa eh portal ruang maksudnya). Karena pada portal bidang, derajat kebebasan yang aktif hanyalah pada bidang X-Z saja (asumsi portal pada bidang tersebut), maka kalau ada beban pada arah Y (tegak lurus bidang) ya bakal dicuekin saja sama program. Contoh lain, ada yang menganalisis portal 3D dengan pelat juga ikut dimodelkan sebagai elemen area. Setelah analisis, ketemu waktu getarnya kok guede banget, dan mode shape pertama memperlihatkan hanya elemen pelatnya saja yang ber-ajojing ria, sedangkan balok dan kolom kok diam saja. Ternyata assignment elemen pelatnya sebagai membrane, yang peruntukannya hanya untuk gaya-gaya searah bidang, sedangkan pelat lantai justru bebannya tegak lurus bidang (sehingga cocoknya adalah shell).

Mungkin sebenarnya masih banyak lagi hal yang bisa dibahas, karena penyebab dari ketidaklancaran analisis dan keanehbinajaiban output sangat bervariasi, mulai dari sekadar satuan, salah setting, kurang input, sampai pada orangnya sendiri yang ternyata kurang tidur habis lembur (lembur nonton bola plus jagoannya kalah). Benang merah yang bisa ditarik di sini (karena benang warna lain sudah habis stoknya kali ya…) adalah harus disesuaikan antara kehendak kita dengan model strukturnya, supaya programnya tidak ngambek. Selalu cek model, satuan, beban, faktor pengali, dll. Jika pusing berlanjut, matikan program dan tinggal tidur, jalan-jalan atau ngegame saja. Error di analisis memang masih akan ada, tapi semoga error manusianya bisa berkurang sehingga bisa bisa lanjut berpusing-pusing lagi setelah refreshed hehehe…