Tentang Massa (Episode 2, Bagian 1)

Sekadar lanjutan dari tulisan terdahulu, sebenarnya dulu tidak ada rencana untuk nantinya membuat sekuel dari judul tersebut, cuma terinspirasi dari film-film layar lebar yang jadi ‘beranak-pinak’. Oke, sebenarnya nggak juga sih, lebih kepada ingin menyajikan contoh model yang lebih mudah dicerna (baca: sederhana) dibandingkan contoh portal 3D pada bagian pertama. Selain itu juga karena sudah lama tidak membuat tulisan yang berat mikirnya, hehehe… Maksud lain dari tulisan lanjutan ini sebenarnya adalah untuk menyajikan perbandingan terhadap contoh literatur, sehingga hasil bisa lebih valid, di samping pembaca juga dapat mencoba sendiri alternatif pemodelan yang disampaikan. Karena jadinya cukup panjang, tulisan ini akan di-split lagi menjadi 2 bagian, dengan bagian pertama ini lebih kepada penggunaan joint mass, dan bagian berikutnya akan berkutat pada pemakaian model struktur dan beban sebagai assignment sumber massa.

Dalam program SAP2000, pada versi yang sudah lebih mutakhir dibanding pada tulisan pertama, definisi massa pilihannya terdiri atas dua macam (yang sebenarnya masih mirip dengan metode pada versi di bahasan terdahulu) :

  1. Element self mass & additional mass
  2. Specified load patterns

Element self mass maksudnya adalah massa yang berasal dari model yang ada pada struktur, akan dihitung otomatis oleh program; additional mass berupa massa yang ditambahkan secara manual oleh pengguna; dan yang terakhir (load) berasal dari beban yang diinput oleh pengguna pada model struktur, yang akan dikonvesi menjadi massa oleh program.

Agar lebih jelas, langsung masuk saja pada contoh model. Tidak perlu susah-susah, di sini akan diambil model single degree of freedom (SDOF) yang berupa kolom tunggal kantilever yang menyangga beban di puncak, semacam tower bak air begitulah. Contoh ini diambil dari bukunya A.K. Chopra bertitel Dynamics of Structures pada contoh 6.2 (beberapa bagian sengaja disensor alias dipotong agar sesuai dengan keperluan pembahasan di tulisan ini).

Pemodelannya dalam SAP2000 juga tidak perlu susah-susah, hanya perlu perhatian khusus pada penempatan massanya. Dalam contoh ini akan ditinjau beberapa alternatif guna menjawab teka-teki dari pak Chopra tersebut :

  • A. Input massa sebagai berat (weight)
  • B. Input massa secara langsung (sebagai mass/joint mass)
  • C. Input massa sebagai volume (dengan assignment jenis material yang sesuai)
  • D. Input massa dengan aplikasi beban vertikal pada nodal (bukan massa langsung)

Pemilihan sumber massa (mass source) akan diterangkan kemudian, terlebih dahulu diberikan alternatif cara input massa pada model struktur. Sebelum memulai, jangan lupa berdo’a, juga input material perlu disesuaikan nilai modulus elastis dan terutama berat volume dinolkan karena berat sendiri struktur diabaikan dalam contoh ini (biar nggak terlalu bingung juga).

Setting Material (A, B, D)

Oh ya, jenis material tersebut hanya berlaku untuk Model A, B dan D. Untuk Model C akan ada penyesuaian sendiri yang akan dijelaskan kemudian.

  • Model A

Pada Model A, saat input massa dipilih sebagai ‘as weight‘ dan diisikan berat massa di puncak tower sebesar 5,2. Angka 5,2 adalah dalam satuan Kip alias kilo-pound, pada contoh tertera 5200 lb maksudnya ‘lima ribu dua ratus pound’ alias sama dengan 5,2 kilo-pound (Kip). Wah, susah ya belajar pakai satuan imperial… pusingnya triple: mikir penyelesaian soal, mikir konversi satuan, mikir titik dan koma sebagai desimal atau pemisah ribuan.

Input Massa Model A

Input tersebut dimasukkan pada arah sumbu lokal 1 nodal, yang secara default (dan memang tidak akan kita ubah) orientasinya sama dengan sumbu global X, karena yang diperhitungkan dalam soal ini adalah arah lateral.

  • Model B

Model ini mirip dengan model A, dengan perbedaan isian input massa adalah ‘as mass‘ dan input nilai adalah nilai massa seperti yang dihitung dalam solusi contoh tersebut yaitu 0,01347 kip-s^2/in, juga pada arah sumbu lokal 1 nodal. Hati-hati saat input satuan aktif harus dalam kip dan inchi ya.

Input Massa Model B
  • Model C

Pada Model C perbedaannya ada pada isian sebagai volume (as volume) sehingga mungkin akan diperlukan perhitungan sedikit jika data volume tidak tersedia. Perhatikan juga saat dipilih metode ini maka jenis material juga perlu disesuaikan. Untuk contoh ini, dibuat material jenis lain dengan isian hanya pada berat volume yang diberikan nilai 1 (satu) agar input isian berikutnya lebih mudah (tentu saja pada kasus nyata diisikan sesuai kebutuhan).

Setting Material (C)

Isian pada input massa berikutnya diberikan volume pada arah sumbu lokal 1 nodal dengan besarnya adalah V=W/R. Rumus ajaib tersebut didasari dari berat volume (R) yang merupakan berat (W) dibagi volume (V). Dengan nilai berat dari soal adalah 5200 lb = 5,2 kip dan berat volume dipakai 1 kip/in^3 maka nilai volume menjadi 5,2/1 = 5,2 in^3. Sekali lagi, ini adalah demi nyai… eh, maksudnya demi keperluan kemudahan perhitungan input volume pada contoh soal saja.

Input Massa Model C
  • Model D

Untuk model D, input tidak dengan perintah assign > joint > masses, tapi sebagai beban biasa berupa assign > joint loads > forces. Beban diberikan di puncak tower sebagai beban gravitasi biasa (sumbu global Z negatif) sebesar 5,2 kip.

Input Beban Model D

Langkah berikutnya yang tidak kalah penting adalah penentuan mass source alias sumber massa struktur. Model A, B dan C diterapkan melalui pilihan pertama (element self mass & additional mass) karena input sebagai massa pada nodal alias joint mass (dengan metode masing-masing sebagai berat, sebagai massa langsung, dan sebagai volume). Pada model-model tersebut, karena berat sendiri dinolkan, maka element self mass dengan sendirinya juga bernilai nol.

Mass Source (A, B, C)

Sedangkan Model D akan memakai pilihan kedua (specified load patterns) karena input sebagai beban nodal langsung, bukan sebagai massa pada nodal.

Mass Source (D)

Nah, tibalah saatnya menonton tayangan output goyangan mode shape, dan terutama adalah nilai waktu getarnya yang bakalan di-cross check dengan nilai pada soal di buku. Nilai waktu getar (T) sesuai jawaban dari soal adalah sebesar 1,59 detik.

Output Waktu Getar

Model A : T = 1,58959 detik
Model B : T = 1,58950 detik
Model C : T = 1,58950 detik
Model D : T = 1,58950 detik

Hasilnya memang miriiip semua (selisih -0,03%), tapi itu bukan sekadar copy-paste ya, bisa dibuktikan sendiri kok. Terlihat bahwa semua model hasil waktu getarnya sudah mendekati dengan nilai solusi pada buku. Dengan demikian, maka cara input yang dipakai pada masing-masing model sudah benar.

Pada model A, B, C massa diinputkan pada nodal (joint mass) masing-masing sebagai berat (weight), massa (mass), dan volume. Ketiga metode ini akan lebih banyak diterapkan pada analisis yang sederhana, atau untuk tinjauan keperluan khusus. Tergantung data yang tersedia, maka perlu disesuaikan pilihan metode agar tidak terlalu banyak dilakukan perhitungan input. Sebagai contoh pada soal di atas, data yang sudah tersedia berupa beban (pada soal) dan massa struktur (pada bagian solusi penyelesaian). Metode input massa sebagai volume akan memerlukan perhitungan tambahan untuk nilai volume dan jenis material, yang mana bila terjadi kesalahan hitung akan mempengaruhi hasil analisis. Sebaliknya jika pada kasus lain tersedia data volume dan berat jenis bahan maka metode tersebut justru paling cocok. Hindari terlalu banyak perhitungan tambahan untuk mengurangi resiko kesalahan.

Untuk model D yang mana massa otomatis dihitung program akan merupakan metode yang lebih umum dipakai dalam tinjauan analisis struktur bangunan, karena bisa lebih praktis tanpa harus melakukan misalnya perhitungan massa per lantai pada gedung (massa sudah dihitung oleh program berdasar model struktur dan pembebanannya). Hanya perlu diperhatikan pengambilan sumber massa, apakah dari model struktur, pembebanan, atau gabungan keduanya, termasuk tipe beban (load pattern) yang mana yang harus diikutsertakan sebagai massa struktur.

Pada bagian selanjutnya, akan dilakukan modifikasi pada model yang terakhir (Model D) dengan perubahan sedemikian rupa bisa mendekati pemodelan struktur yang umum (pemodelan elemen struktur ditambah beban pada elemen tanpa menghitung massa dll.).

23 tanggapan untuk “Tentang Massa (Episode 2, Bagian 1)”

  1. Assalamualikum pak Purbo, selamat malam. Semoga dapat Pengejelasan yang bisa menjawab apa yang di tanyakan di bawah ini.

    Untuk Kolom, Apakah Momen M2 itu Momen arah Y dan M3 itu momen Arah X pak?
    Dalam menentukan Dinding Geser Mengalami Tarik atau Tekan maka kita harus Hitung sesuai Rumus: P/A + MuY/I> 0.62*f’c maka terjadi retak pada dinding geser berarti Input di Etabs 0,35Ig dan sebalik maka Input di Etabs 0,7Ig untuk Dinding Geser yang mengalami Tekan. Nah sebagai Pre Analysis, berarti saat kita Run Awal untuk mendapatkan Mode Shape Struktur, maka Saat Kita dapat Periode Getar Gedung, maka Nilai P dan Muy akibat Beban mati itu kita pakai untuk mencari Besarnya Nilai sesuai Rumus di atas, Nilai P dan MuY ini kita ambil pada Base Reaction atau Joint Reaction pak?(Ini masih PreAnalysis pak, sebelum Analysis Lanjutan untuk memasukan beban2 gempa agar memperoleh gaya dalam akibat Beban Gempa). Dan juga MuY itu Momen arah Y kan pak?
    Berapa Nilai untuk Angka Poison untuk material komposite dan Berapa Nilai reduksi Momen inersia penampang untuk material komposite pada Property Modifier?
    Jika untuk desain bangunan sesungguhnya, Untuk Material Rebar, pada buku bapak di Sap 2000 itu bapak ambil dari Referensi mana untuk Nilai fy dan fu yang berbeda-beda?
    Untuk Desain Bangunan Sesungguhnya, Material Steel pada penampang baja, referensi yang jelas di mana untuk Fy Dan Fu yang berbeda-beda pak?

    1. Wa’alaikumsalam. Output pada elemen baik kolom ataupun elemen lainnya adalah tergantung pada sumbu lokal elemen tersebut yang tercermin pada notasinya (M1, M2, M3) ada angka 1-2-3 yang berarti sumbu lokal, sedangkan sumbu global akan ada tambahan notasi X-Y-Z (contoh pada output base shear). Arah sumbu lokal tegantung orientasi elemen, sedangkan sumbu global berlaku umum pada setiap elemen. Untuk melihat arah sumbu lokal elemen bisa ditampilkan lewat menu View > Set display options, lalu pada kelompok Frames aktifkan Local axes. Urutan warna sumbu lokal 1-2-3 adalah merah-hijau-biru (red-green-blue) sehingga M22 momen memutari panah warna hijau (sumbu lemah) dan M33 memutari panah biru (sumbu kuat). Kalau elemen kolom dimensinya tidak sama dan berbeda jauh (misal 200×500) maka bisa terlihat jelas dengan tampilan extruded (menu View > Set display options, lalu pada kelompok View type aktifkan Extruded).

      Untuk pengambilan nilai P dan M bisa diambil lewat base reaction seperti pembacaan base shear, sedangkan nilai M yang dipakai mestinya diambil pada momen yang memutari sumbu kuat dinding geser, yang mana arahnya tentu saja tergantung dari penempatan elemen tersebut pada model struktur. Kalau dinding geser dipasang mengarah ke sumbu X global (sisi panjang dinding searah sumbu X) maka M diambil dari nilai MY, demikian sebaliknya jika shear wall mengarah ke sumbu Y nilai M diambil dari MX.

      Kalau analisis yang dilakukan adalah secara sederhana saja misal hanya untuk mendapatkan gaya dalam dan/atau melakukan desain otomatis maka saya kira angka Poisson tidak perlu terlalu dipermasalahkan, karena dalam hal tsb yang lebih berpengaruh adalah berat volume, mod.elastis dan mutu beton. Untuk faktor reduksi berlaku terutama pada elemen betonnya saja guna mempertimbangkan penampang retak, dan tergantung pemodelannya apakah berdasarkan penampang transformasi sebagai elemen beton atau baja atau sebagai elemen terpisah masing-masing.

      Referensi material baja tulangan (rebar) sebenarnya sudah tercantum pada buku Seri 2 pada awal Bab 6, yaitu mengacu pada PUBI 1982 yang memang masih peraturan lama. Untuk SNI yang lebih baru, kelas mutu baja tulangan dan data nilai tegangan leleh dan putus bisa dilihat pada SNI 2052:2014 (atau yang lebih baru 2052:2017 namun saya kurang tahu apa sudah resmi berlaku).

  2. Assalamualikum… Pak Purbo,
    selamat sore
    Pada Buku Sap 2000, Untuk Hitungan Struktur menggunakan Metode Statik Ekivalen Otomatis (Auto lateral load) , maka Mass Source untuk Beban. Hidup di reduksi dengan faktor reduksi 0,3….Namun:
    1. Apabila Input beban gempa dengan cara manual yang nanti di terapkan pada pusat Masa Lantai di tiap tingkat, maka ketika menghitung beban hidup kita harus mereduksinya pada perhitungan masa tiap tingkat itu saat hitung massa lantai beban hidup tiap tingkat, dan Apakah di Mass Source harus di Reduksi lagi pada beban hidup (kalau menurut saya tidak perlu lagi karna nanti double reduksi)?
    2. Berapa Faktor Modifikasi propeties kolom komposite (Profile Baja + Beton Bertulang), Balok Baja, Balok Komposite, Kolom Baja, Deck Komposite pak (kalau untuk kolom beton bertulang, pelat dan SW ada di SNI namun tidak ada pada jenis di atas)(untuk jenis element di atas kita pakai Referencies apa pak)?
    3. Pada tahap desain di Sap 2000 itu ada pilihan seperti ini: Envelopes, Envelopes All, Step by Step dan…. jadi ada sekitar 5 pilihan di sana untuk tahapan desain penampang pakai tipe kombinasi. Pilihan mana yang harus di pakai dan dalam kasus seperti apa ini boleh di pakai, dan tipe kombinasi ini jangan di paaki (sy belum punya referencies untuk ini.

    1. Wa’alaikumsalam.

      Mengenai metode auto lateral load dan mass source keduanya tidak saling berkaitan, karena auto lateral load merupakan analisis statik (non-dinamik) sedangkan mass source hanya berpengaruh pada analisis dinamik (response spectrum atau time history misalnya). Dengan demikian setting mass source tidak berpengaruh pada analisis dengan auto lateral load.

      Untuk faktor reduksi berlaku terutama pada elemen betonnya saja guna mempertimbangkan penampang retak, dan tergantung pemodelannya apakah berdasarkan penampang transformasi sebagai elemen beton atau baja atau sebagai elemen terpisah masing-masing. Untuk pilihan pada design preferences sebenarnya lebih mengarah pada analisis seperti time history atau nonlinier statik terutama untuk pilihan selain Envelope. Ada deskripsi singkatnya di bagian kanan kalau pada baris input tersebut di klik, dan acuan bisa mengacu ke manualnya. Secara umum untuk kombinasi statik atau dinamik sederhana dengan memakai envelope sudah dapat mengakomodir nilai maksimum dan minimum yang diperlukan pada desain, sedangkan pada analisis nonlinier, tiap tahapan beban dapat menghasilkan output yang berubah nilainya sehingga disediakan juga jenis step-by-step.

  3. Untuk Statik Push Over arah X dan Y, sy buat dua model dalam memonitor perpindahan. Yaitu Arah X dan Y pada Titik yang sama (contoh Joint 5 untuk tinjauan Kedua arah). dan Joint yang berbeda pada puncak gedung untuk masing2 arah.

    Lanjutan dari pertanyaan di atas: Tentunya Push X dan Push Y mengikuti Gravity (beban gravitasi), Nah untuk Arah Perpindahan Joint itu sebenarnya U3 kan pak, karna mengikuti arah gravitasi beban pada joint yang di tinjau (ada beberpaa tutorial yang tetap memakai arah U1 (X) saja untuk Gravity Casenya.

    Adakah Referensi yang tepat mengenai input nilai Perpindahan pada Analisis Statik Pushover untuk Monitor Perpindahan. Di Option pada Sap itu kadang ketika mau memasukan nilai tertentu, sudah muncul Nilai Pada Monitor Displacement, katakan saja Pada arah X sampai 3000 mm (kalau satuan mm). Nah, Nilai sesungguhnya yang harus kita masukan berapa pak? Sy merasa sedikit aneh saat input mulai dari 300 mm, 500 mm sampai 1500 mm

    1. Analisis pushover tujuannya adalah untuk mendapatkan tingkat kinerja gedung yang bisa dilihat dari grafik hubungan base shear dan displacement puncak/atap. Untuk nilai displacement-nya dengan coba-coba (trial), setidaknya respon sampai tahap runtuh atau hampir runtuh bisa teramati. Misal kurvanya belum mencapai runtuh maka nilai displacement ditambah lalu di run ulang dan dicermati ulang hasil grafiknya. Secara umum demikian prosedurnya.

      1. Assalamualaikum pak Purbo
        Ok pak
        Sy ada pertanyaan lagi untuk di perjelas
        1. Pada Analisis Statik Nonlinier( Gravity, Pushover X dan Y) Untuk Gravity sebagai beban dasar pada Analisis Statik Pushover arah X dan Y (di bawah Full Load ada tinjaunan arah U1, U2 dan U3,) biasanya untuk Pushover arah X dan Y itu U1 dan U2, Biasanya untuk Gravity beberapa referensi pakai arah Default saja yaitu U1, tetapi sebetulnya itu untuk arah U3 untuk pembebanan Gravity (harap di koreksi pak)
        2. untuk Menghitung Gaya Geser Elastic Demand Ve dan Perpindahan Elastic (Δe) itu caranya gimana pak pada hasil output dengan Pushover?
        3. Perpindahan maksimum di atap menurut SNI Gempa 0,02*H (tinggi total struktur, sebagai contoh H=100 m jadi Displacementnya = 2 m) yang mana nilai ini di input sebagai nilai perpindahan struktur di Sap 2000. dan ketika di Analisis dengan Sap untuk beban Pushover arah X dan Y dan kalau di temukan katakan hanya sampaj pada Step 20 perpindahan yang terjadi 1 m berarti ini batasnya di mana kegagalan terjadi (maksimum Perpindahan menggunakan Pushover)

      2. Wa’alaikumsalam. Untuk beban gravitasi bisa dipakai U3 dan beban lateral pushover bisa dipakai U1 (atau U2 tergantung arah beban X atau Y) walau mungkin tidak terlalu berbeda karena untuk beban gravitasi cenderung mudah/cepat konvergen. Untuk nilai Ve dan de saya belum memahami caranya dalam program terkait analisis pushover. Secara definisi merupakan nilai gaya geser dan displacement elastis maksimum yang mungkin terjadi yang mengasumsikan struktur bersifat elastis (yang ada kenyataannya akan berubah nonlinier pada batas tertentu).

        Batasan pada SNI saya kira bukan untuk membatasi nilai input pushover tapi lebih pada persyaratan simpangan. Seperti yang dijelaskan dalam jawaban komentar sebelumnya input displacement dipakai nilai trial (coba-coba) dimasukkan nilai tertentu sebagai awalan (bisa juga memakai default yang ada) lalu dianalisis dan dimonitor hasilnya apakah sudah mampu menghasilkan kurva sehingga respon sampai tahap runtuh atau hampir runtuh bisa teramati (juga tahapan IO/LS/CP). Jika kurvanya belum mencapai runtuh maka nilai displacement ditambah lalu di run ulang dan dicermati ulang hasil grafiknya.

  4. Masih berkaitan dengan Pushover. Untuk Case Comb dari Pushover itu saat kita assign Frame Hinge, ada banyak pilihan yang secara otomatis di sedikan Sap 2000 mulai dari Gravity, Push X, Push Y, sampai Combinasi Pembeban juga tersedia, padahal hanya mau Analisis Pushover. Ada beberapa tutorial berbeda, yang satu Memilih Gravity sebagai Case/Combo yang satu Tutorial pakai Push X untuk case Combo Push X dan Push sebagai Case Combo Push Y. Bukannya seharusnya Gravity aja pak?
    2. Apakah jumlah step itu bisa di tambah dan di tambah di bagian mana pak? Soalnya ada yang run hasil analisis cuma sampai di step 3 dan kurva masih Liniear dalam hal ini struktur belum menunjukan perubahan prilaku yaitu timbulnya Sendi Plastis di kedua ujung Balok dan dasar kolom.
    3. Quasi-static (Analisis di run sebagai time history) apakah ini option lanjutan Pushover di mana mempergitungkan analisis sebagai beban dinamik pak?

    Sedikit mengenai Etabs 2016 pak. Apakah Etabs 2016 dalam memperhitungkan Multi tower bisa mengeluarkan Output Mode Shape yang berbeda? Misal Gedung Seperti seperti di jakarta itu kadang ada tower satu lebih rendah dengan tower yang di sebelahnya namun dalam satu denah utuh, apakah masing2 tower mode shapenya harus berbeda Mode shape jika di Analisis sekaligus?(sebab jika di Analisis sekaligus pastinya akan sama mode shapenya dan jika di modelkan pisah dan Analisis sendiri2 kelihatannya kurang rasional).

    1. Untuk pertanyaan pertama mungkin maksudnya saat definisi load case ya bukan assign hinge. Analisis pushover ada dua tahapan, pertama analisis utk beban gravitasi (vertikal), yang dilanjutkan dengan analisis beban lateralnya. Jadi ada load case misal namanya GRAV dengan bebannya load pattern beban mati dan hidup, lalu ada load case PUSH (X dan Y) dengan beban dari load pattern beban lateral. Load case PUSH dilanjutkan dari akhir analisis gravitasi (pada pilihan continue from state at the end of nonlinear case dipilih GRAV). Kedua analisis tersebut sifatnya statik nonlinier (pada bagian kanan atas load case dipilih static dan analysis type adalah nonlinear pada definisi load case beban baik GRAV maupun PUSH) dan keduanya di-run semua secara berurutan (otomatis, GRAV baru kemudian PUSH). Artinya, struktur dibebani beban gravitasi dahulu, baru dibebani beban lateral, kedua beban tersebut dirun dalam analisis pushover.

      Step/langkah bisa diedit saat definisi load case pada bagian bawah di nonlinear parameters. Namun demikian parameter tersebut sebaiknya tetap dipakai nilai default saja agar tidak terlalu merepotkan. Saat analisis sebaiknya dimonitor juga jumlah null step (step yang tidak konvergen perhitungannya). Dalam analisis, scara default pada satu langkah dilakukan 40 kali iterasi perhitungan, jika tidak ditemukan solusi maka langkah tsb dihitung sebagai null step (gagal). Maksimum step secara default sebanyak 200, jika solusi sudah ditemukan sebelum mencapai 200 step maka analisis bisa dianggap konvergen (selesai), sedangkan jika sudah mencapai 200 step tapi belum ditemukan solusi biasanya akan diberikan warning/pemberitahuan. Perlu diperhatikan juga apakah ada pesan kesalahan tsb. saat akhir analisis, juga dilihat berapa banyak null step yang terjadi. Kalau null step cenderung dominan/banyak maka lebih baik direvisi model strukturnya (terutama definisi properties utk hinge) juga target displacement bisa coba diubah.

      Kalau menurut manualnya, analisis quasi-static adalah sebagai alternatif lain dari analisis statik nonlinier (misal pushover) pada beberapa kasus yang mana analisis statik nonlinier kurang memadai. Belum terlalu familier dengan analisis ini sehingga juga belum bisa banyak memberikan komentar. Untuk analisis gedung tipe podium dan tower (yang biasanya lantai2 bawah menjadi satu pada luasan besar dan ada beberapa tower tingkat tinggi yang menonjol/menjulang pada lokasi tertentu) analisis dapat saja dilakukan secara bersamaan/menjadi satu. Struktur sudah akan otomatis mendeteksi jika ada tower dengan frekuensi alami yang berbeda dengan lainnya, kemungkinan akan muncul pada mode2 tinggi.

  5. Terima kasih pak Purbo untuk penjelasannya di atas.
    Namun pertanyaan no 1. Untuk Case/ Comb yang bukan di menu Define lalu Load Case tapi di Menu Assign,<Frame<Hinge< dari situ saat kita assign Frame Hinge yaitu waktu menentukan Hinge P dan M (P-M2-M3 untuk kolom, M3 untuk Balok) untuk struktur yang mana akan masuk ke tahapan Acceptance Criteria berdasarkan FEMA, lalu di bawanya ada tabel pilihan untuk Assign Concrete Beam Flexural, Concrete Column, Steel Beam, Steel Column, di kolom sebelahnya itu ada sub menu yaitu Case/Combo dan V Value. nah untuk Case/Combo yang mana banyak pilihan yang secara otomatis di sedikan Sap 2000 mulai dari Dead,
    Live, Gravity, Push X, Push Y, sampai Combinasi Pembebanan juga tersedia. Nah saat kita berada pada option ini yang mana struktur akan di analisis menggunakan Statik Pushover, Case/Combo yang mana kita pilih pak, apakah pilih Case/Combo Gravity, Push-X untuk Tinjauan arah X, Push-Y untuk Pushover arah Y, Combinasi 1, atau 2, atau berapa pak?
    Selanjutnya jika kita pilih V Value, Nilai gaya geser akibat Kombinasi beban gempa kita inputkan ya pak? Maksdnya gaya geser yang terjadi di balok akibat kombinasi beban gempa.
    3. Assign Hinge Properti ini ada sekian referensi yang membahas. Untuk Hinge Balok….
    Balok M3 Nilai, 0 dan 1, tapi ada yang masukan, 0,1 dan 0,9 ada juga 0,05 dan 0,95. Nilai yang realistis dan tepat kita pilih yang mana dari 3 Option diatas?
    4. Untuk juga Kolom sama seperti di atas namun apakah di Kaki kolom juga perlu di input nilainya pak, karena ada satu Tutorial tidak menginput Nilai Hinge untuk Kaki Kolom .
    5. Pada Menu Define<Load Case<Load Case Name itu saat kita analisis statik pushover dengan pilihan Nonlinier, ada pembebana dengan Load Type yaitu Acceleration, Load Pattern dan Mode. Kalau Mode ini apakah yang di sebut sebagai Modal Pushover Analisis (MPA)? Sebab biasanya jika untuk Pushover arah-x dan Y pakai Acceleration dan pembebanan awalnya yaitu Gravity dengan Load Type itu Load Pattern (Dead, Superdead, Live dst). Sy belum paham untuk Option Mode ini mau di pakai bagaimana.
    6. Pada Analisiis selanjutnya dari pushover ada pilihan untuk None, Pdelta, Pdelta Large Displacement. Untuk Option tang yang terakhir ini di pilih saat kondisi apa pak?
    7. Quasi -Statik, apakah Pushover boleh di ijinkan running dengan beban dinamik menggunakan time Hystori Analisis pak?

    Salam Sap 2000

    1. Untuk nilai V value bisa digunakan gaya geser berdasarkan kombinasi beban gempa yang sudah dirun sebelumnya jika dipilih case/combo, atau jika dipilih user value maka harus diinput manual.

      Nilai posisi hinge pada ujung-ujung balok bisa menyesuaikan dengan lokasi sendi plastis yang jaraknya bisa dilihat ketentuan di SNI kalau tidak salah tergantung tinggi balok juga jadi bisa bervariasi. Pada kolom dasar sebaiknya juga diberikan untuk mengetahui apakah ada sendi plastis yang terjadi di kolom sebelum di balok (yang mana hal tsb perlu untuk dihindari untuk menjamin prinsip kolom kuat balok lemah).

      Modal pushover adalah analisis pushover dengan mengikutsertakan mode yang lebih tinggi, di mana analisis pushover dengan beban statik lateral hanya dominan pada mode fundamental/dasar saja, yang inputnya tentu dipilih mode bukan load dan disesuaikan angka mode-nya. Jika pengaruh P-delta signifikan (adanya penambahan momen dari gaya aksial akibat simpangan lateral), terutama pada bangunan bertingkat banyak/tinggi, maka option P-delta akan perlu untuk diaktifkan untuk ikut memperhitungkan pengaruhnya. Kalau menurut manualnya, analisis quasi-static adalah sebagai alternatif lain dari analisis statik nonlinier (misal pushover) pada beberapa kasus yang mana analisis statik nonlinier kurang memadai. Belum terlalu familier dengan analisis ini, termasuk analisis modal pushover, sehingga maaf juga belum bisa banyak memberikan komentar.

    2. Assalamualaikum pak Purbo
      1. Dalam Evaluasi Performance Point, rumusnya nilai Vy/Vd. Vd ini adalah gaya geser desain yang di ambil dari output Analisis Response Spektrum?
      2. (pertanyaan no 2 ini pak untuk memperjelas pertanyaan sy di atas) Pada option Hinge Assignment Data itu, ada Sub Menu V Value From dengan 2 pilihan yang akan di pilih yaitu Case Combo dan User Value V2 (gaya geser sumbu2-2). Untuk 2 Option ini pak, pada Case Combo itu, ada banyak piliahan si sebelahnya yaitu Gravity yang sudah ada di Load Case, Live, Modal, RSP-X, RSP-Y, EQX, EQY, THISTORY ARAH X dan Y, Kombinasi beban mulai dari Kombinasi 1-kesekian, PushX dan PushY. Artinya semua tipe beban dan kombinasi beban yang ada di Load Pattern dan Load Case itu muncul serentak pada kolom ini. Jika kita analisis dengan statik pushover, pilihan mana yang seharusnya pak. Apakah PushX dan PushY, Kombinasi Beban, atau Gravity (yang di defenisi sebagai beban awal untuk Pushover X dan Y).
      3. V Value From untuk User Value V2, berarti ini gaya geser yang terjadi pada Balok tersebut kan pak, jika Hinge Assigment untuk Select a Hinge Table adalah Concrete Beam.
      4. Untuk Assigment Kolom pada Select a Hinge Table adalah Concrete Columns, di P and V Values From ada 2 Option. Untuk Option 2. option 2 itu User Value P, berarti ini total seluruh beban P yang terjadi di kolom yang di tinjau saja pak. Contoh saja ada gedung 10 Lantai. Sy mau Assignment tiap lantai saja yaitu cukup memilih Kolom lantai 1, lalu sy input nilai P yang terjadi di kolom yaitu Nilai P (aksial) yang di pikul kolom lantai 1-lantai 10. Untuk Kolom Lantai 2 saya Assigment, berarti saya pakai P aksial total di lantai dua akibat beban Pyang terjadi mulai dari lantai 2-10. Seterusnya seperti itu kan pak.
      Demikian pula untuk V2 dan V3 di kolom tersebut pada kolom yang di tinjau. Ini artinya Jika untuk kolom dengan P dan V Values from menggunaka User Value, maka kolomnya kita harus Assigment per lantai (malah per batang, karna gaya geser di setiap kolom pada lantai yang bersangkutan tidak sama), tidak bisa kita pakai P dan V2, V3 untuk kolom dari lantai 1 sampai lantai 10 Dst(input P, V2 dan V3 butuh waktu) Jadi sebaiknya untuk Concrete Columns, P and Value From pilih Case Combo ya pak, dan pada kolom di sampingnya ada tipe2 beban seperti pada balok di atas, untuk mendapat nilai P dan V lebih tepatnya di pilih Gravity untuk Pushover X dan Y di sesuai Load Cases, atau Kombinasi beban sesuai Load Pattern atau pakai Pushover saja pak?

      1. Wa’alaikumsalam. Sepengetahuan saya performance point ditentukan dari perpotongan kurva kapasitas dengan grafik demand response spectrum. Untuk pertanyaan berikutnya, pada beberapa isian nilai dalam program tersedia help/bantuan yang bisa diakses dengan menekan tombol F1. Contoh pada masalah yang ditanyakan, saat isian tsb lalu klik F1 muncul beberapa keterangan penjelasan untuk isian nilai atau parameter. Anda mungkin tidak 100% harus memahami setiap kata atau kalimat, paling tidak biasanya ada beberapa hal yang bisa digunakan untuk membantu pemahaman, misalnya rumus dan atau kalimat yang mengacu pada code/peraturan. Contoh pada kasus yang ditanyakan, misal pada ‘V Value from‘ ada keterangan rumus di mana nilai V digunakan untuk menghitung rasio nilai yang mengacu pada FEMA (356) Table 6-7 dan 6-8. Selanjutnya bisa dicari keterangan lebih lanjut pada peraturan terkait tersebut. Pada bagian keterangan ada kalimat “V is the design shear force” yaitu kombinasi yang dipakai dalam desain (harap lihat juga keterangan selanjutnya yang mengacu ke bagian lain di peraturan tsb). Ini adalah salah satu cara untuk belajar, terutama bila dalam isian ada yang menyebut/menyangkut tentang peraturan, juga agar tidak terlalu lama menunggu jawaban dari yang lain.

        Terakhir untuk input bisa dipakai pilihan dari case/combo, untuk user values harus input untuk per elemen. Load case/combo yang dipakai semestinya adalah yang dipakai dalam analisis/desain, karena hasil desain tulangan adalah yang selanjutnya dipakai dalam analisis pushover, yang mana properties hinge-nya di-assign kemudian dengan data tersebut.

  6. Pertanyaan no 7 di ralat pak karna sudah di jawab. Namun sy hanya butuh referensi atau manual saja pak jika ada mengenai Quasi-Static Analisism

  7. Satu pertanyaan lagi paK Purbo. Contoh struktur High Rise yang umumnya Balok Induk sejajar dengan Shear Wall, yang mana menghubungkan Kolom dengan Shear Wall tersebut, ada indikasi Balok tersebut Di desain sebagai Balok Kolektor JIKA Nilai PU balok akibat gaya aksial di Balok yaitu Pu>0,1 Ag. fc’. Untuk mendapatkan gaya aksial di Balok Step yang harus di buat di Software Sap 2000 itu seperti apa pak. Apakah Pada Define>Frame Section kita memodifikasi Balok jadi Kolom lalu kita Running atau bagaimana pak? Tujuannya agar bisa mendapatkan nilai gaya Aksial pada Balok Khusus yang Teridentifikasi sebagai Balok Kolektor, meskipun nantinya ada syarat tidak perlu di desain sebagai. Elemen Kolektor jika Nilai Pu di atas di bawah 0,1Agfc’.
    2. Untuk gaya Desain Diafragma Fpx, hanya di Aplikasikan pada lantai yang memiliki Ketidakberaturan Torsi 1a pada lantai tersebut, Artinya jika seluruh lantai atau beberapa lantai juga terkena Ketidakberaturan Torsi 1a, maka Gaya Diafragma Fpx di Terapkan sesuai dengan jumlah lantai yang mengalami ketidakberaturan Torsi 1a. Di Sap 2000 bagaimana kita mengaplikasikannya di Gedung pak, jika di hitung menggunakan Analisis Response Spektrum, Statik Ekivalen atau Time History, apalagi jika di terapkan hanya pada lantai tertentu saja. Apakah nilai Fpx ini di terapkan seperti Hitungan Gempa Statik Ekivalen yaitu Fpx di bagi sesuai jumlah Portal arah X dan Y, dan untuk Response Spektrum atau Time Hystory Analisis di rubah nilai Scala Factor pak?

    1. Untuk masalah balok kolektor saya kira tidak perlu dimodelkan khusus, hanya perlu dilihat jika gaya aksial balok dari hasil analisis melebihi persyaratan maka tulangannya didetailkan/didesain sebagai balok kolektor. Kalau merujuk pasal 7.3.3.4 SNI 1726:2012 elemen kolektor dinaikkan gaya untuk desainnya sebesar 25%. Untuk penyebaran gaya saya kok belum menemukan ketentuan ketidakberaturan torsi tipe tsb. mensyaratkan penerapan gaya di lantai tertentu. Yang ada di pasal 7.8.4.3 adalah adanya faktor perbesaran torsi di masing2 tingkat untuk diafragma tidak fleksibel.

    2. coba baca buku karangannya Prof. Bambang Budiono Pak, judul bukunya “Contoh Desain Bangunan Tahan Gempa dengan sistem rangka pemikul momen khusus dan sistem dinding struktur khusus di jakarta” penerbit ITB

    3. untuk pertanyaan satu coba saya jawab sesuai yang tertulis dalam bukunya Prof Bambang budiono yang berjudul “Contoh Desain Bangunan Tahan Gempa” halaman 68 , Untuk Struktur yang terkena ketidakberaturan struktur horizontal tipe 1a, harus diidentifikasi elemen menjadi balok kolektor. untuk mengidentifikasi elemen kolektor, metode yang dilakukan adalah mengubah semua elemen balok menjadi elemen kolom untuk mencari gaya-gaya aksial pada balok-balok lantai (ingat yang dirubah hanya lantai yang terkena ketidakberaturan struktur horizontal tipe 1a bukan semua balok yang dirubah menjadi elemen kolom).

      Elemen elemen yang menyerap gaya aksial cukup besar akibat gaya lateral gempa akan didesain sebagai elemen kolektor. perhitungan langsung dilakukan dengan membandingkan nilai Pu > 0.1 Ag fc, maka elemen tersebut merupakan elemen kolektor.

      untuk nomor 2 bisa dilihat dihalaman 230 pada bukunya prof bambang budiono.

      1. Terkait nomor pertama, saya pikir pertanyaannya adalah lebih ke bagaimana pemodelannya dalam program, yang mana SAP2000 tidak membedakan dalam tahap analisis mana elemen balok atau kolom (dalam artian output yang diberikan adalah sama untuk kedua tipe tersebut), berbeda dengan tahap desain yang memerlukan pembedaan antara elemen balok dan kolom. Jadi jika proses desain akan dilakukan secara otomatis, maka untuk elemen kolektor perlu diberikan assignment sebagai elemen kolom saat definisi penulangannya, juga pada elemen dengan nilai gaya aksial melebihi persyaratan. Demikian, terima kasih juga atas bantuan informasinya.

  8. yang saya tulis sesuai sih pak dengan yang tercantum dalam bukunya Prof. Bambang budiono. emang sih pak pada tahap analysis Balok yang saya rubah design typenya menjadi P-M2-M3 Design (Column) gaya aksil tidak ada bedanya. (contoh kasus gedung 15 lantai). memang berpengaruh hanya pada tahap Design seperti yang bapak bilang. Terimakasih atas pencerahannya Pak Purbo.

    1. Sama-sama, terima kasih juga informasi literaturnya. Sedikit tambahan sebenarnya dalam SAP2000 ada pembatasan tentang verticality sesuai yang tercantum dalam manualnya: “an element is considered to be vertical if the sine of the angle between the local 1 axis and the Z axis is less than 10^-3″. Jadi, jika ada suatu elemen dengan posisi yang agak miring dengan sinus sudut antara sb. lokal 1 (sumbu batang) dan sb. global Z melebihi nilai 10^-3 maka elemen tersebut dianggap batang horizontal, walaupun kemungkinan tidak berpengaruh pada pembedaan elemen sebagai balok atau kolom dalam analisisnya, alias tetap harus di-assign sebagai balok atau kolom pada input penulangannya untuk membedakannya pada tahap desain.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google

You are commenting using your Google account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.