Tips Kerja Cepat (& Tepat) SAP2000
- Angka + satuan
Input akan diubah ke satuan yang aktif secara otomatis. Gampang kan, selain cepat juga bisa lebih akurat. Saat scrolling untuk mengganti satuan, bisa saja keliru, misalnya kgf, m salah klik pada kgf, mm (karena letaknya memang berurutan) tanpa kita menyadari. Contoh lain saat input dimensi penampang, misal satuan aktif dalam m sedangkan data dalam cm, daripada konversi ‘manual’ (alias hitung di awang-awang) yang kadang bisa salah, bisa langsung dimasukkan seperti berikut :
Namun harap berhati-hati juga, jika pada angkanya terdapat desimal (misal 17,5 MPa) bisa muncul error, atau malah dianggap tidak terdapat koma. Untuk hal ini, disarankan memakai cara sebelumnya.
- Tanya ke “Help”
Ketika kotak input Define Loads tampil, tekan tombol F1 pada keyboard. Otomatis akan tampil fasilitas bantuan (Help), yang juga akan langsung menuju pada bagian yang sesuai (Define Load Cases), sehingga pengguna tidak perlu susah payah mencarinya. Pada Help ini tersedia beberapa penjelasan tentang bagian-bagian input. Perhatikan kalimat pada penjelasan tentang Self-Weight Multiplier :
… Normally a self-weight multiplier of 1 should be specified in one load case only, usually the dead load case, with all other load cases having a self-weight multipliers of zero. …
Faktor pengali berat sendiri bernilai 1 cukup dimasukkan sekali saja (lainnya bernilai 0). Bila dicermati juga kalimat berikutnya, input faktor ini dalam dua load case berbeda bisa mengakibatkan berat sendiri terhitung dua kali, sesuai dengan penjelasan yang ditulis di posting terdahulu.
Intinya, kalau ada feature dari SAP2000 yang belum terlalu dipahami (terutama saat ada tampilan kotak dialog), bisa langsung pencet F1 untuk menampilkan Help yang langsung akan menampilkan keterangan pada bagian yang sesuai. Selain itu, manfaatkan juga fasilitas Search di Help untuk menemukan yang sedang dicari, misal tentang “shell”, “local axes”, “girder”, dll. dan akan ditampilkan beberapa link Help dengan topik terkait.
- Baca petunjuk
Daftar yang tampak dalam gambar tersebut merupakan dokumen-dokumen format PDF sebagai penjelasan dari program dan acuan bagi penggunanya. Untuk menampilkan dokumen yang dimaksud, bisa pilih pada judul dokumen lalu klik Display Selected Document, atau langsung klik dua kali. File dokumen juga bisa dibuka langsung pada alamat folder instalasi program (default di C:\Program Files\Computers and Structures\SAP2000 11\Manuals).
Acuan terutama tentu adalah “Analysis Reference Manual”. Mulai dari obyek elemen sampai analisis dinamik dalam SAP2000 dijelaskan dalam manual tersebut, sehingga sangat dianjurkan bagi pengguna untuk memahaminya, paling tidak untuk bagian yang sedang ditinjau, misal pembahasan untuk sumbu lokal elemen guna pembacaan output. Sebagai pembuka atau pengantar, baik juga untuk disimak “Introductory Tutorial”, yang menjelaskan cara pemakaian program secara singkat disertai contoh kasus sederhana. Tersedia pula dokumen verifikasi program di bagian “Verification”, yang merupakan perbandingan dengan hitungan manual untuk bermacam kasus, sebagai bukti ampuhnya program ini. Hehehe… ibaratnya seperti senjata, kalau senjata alias programnya sakti, penggunanya juga mesti tidak kalah sakti supaya dapat menggunakannya bukan?
- Belajar dari contoh
Dalam tiap dokumen verifikasi, biasanya sebelum perbandingan hitungan manual, di atas bagian Conclusion dicantumkan nama file yang bersangkutan. Lokasi file ini seara default ada di folder C:\Program Files\Computers and Structures\SAP2000 11\Verification.
Model-model verifikasi ini memang terutama bertujuan sebagai pembanding dengan analisis secara manual, beberapa bahkan mengambil referensi dari acuan populer seperti Timoshenko, dll. Namun file tersebut dapat digunakan juga sebagai bahan acuan untuk pembuatan model atau bagian model yang memiliki karakteristik serupa. Misal pada pemodelan gedung dengan fondasi rakit, untuk bagian fondasi tentu dapat mengacu pada contoh verifikasi tersebut, misal untuk properties penampang pelat, atau assignment modulus subgrade sebagai modelisasi tanah.
Contoh yang kedua adalah dari Example Problems alias contoh-contoh kasus tertentu (dan termasuk penyelesaiannya) yang juga sudah disediakan pembahasannya. Contoh bisa diakses lewat fasilitas Help, di bagian Example Problems.
Tersedia 26 contoh kasus, yang semuanya mendemonstrasikan kemampuan analisis dari program, mulai dari tahap input sampai outputnya. Tinggal pilih contoh kasus yang mendekati / mirip, lalu ikuti langkah-langkah pemodelannya. Memang, contoh-contoh di sini semuanya menggunakan satuan US (in, feet, ksi), namun yang lebih penting adalah tahapan pembuatan modelnya, yang tentu bisa dijadikan acuan.
- WWW
- Cek input!
Untuk geometri model, bisa dilakukan dengan review per bidang (XY, XZ, dst.). Misal pada model gedung, contoh kasus balok yang biasanya digambar di bidang horizontal (XY) setelah dicek di bidang portal (XZ atau YZ)… eh, ternyata baru ketahuan ada balok yang kurang atau malah seharusnya tidak ada di tempat/bentang tertentu. Lakukan juga review tampak perspektif 3D, jangan lupa sambil diputar-putar kanan-kiri bawah-atas ya… Kadang bisa ketahuan kalau ada batang yang ‘kelebihan’, misal karena saat proses menggambar dengan fasilitas Replicate namun jumlah batang yang di-copy salah / belum diganti dan hasilnya ada batang yang nongol di luar bidang/grid yang didefinisikan sehingga tidak nampak saat di tampilan bidang vertikal.
Penampang elemen bisa dengan cepat dicek, dengan memanfaatkan fasilitas Extrude View (menu View > Set Display Options…). SAP2000 akan menampilkan tampak visual dari penampang batang, sehingga pada kasus tertentu bisa sekilas diketahui bila ada penampang yang belum sesuai, misal untuk bentuk, ukuran maupun juga penempatan sumbu lokal (sumbu kuat dan lemah) terutama untuk kolom. Aktifkan saja sekalian pilihan View by Colors of : Section (masih pada Display Options) agar ketahuan tipe batang berdasar warnanya.
Untuk model yang menggunakan template dari SAP2000 (misal membuat gedung dengan template 3D Frames), untuk batang-batang yang masih memakai section default (FSEC1) bisa dengan cepat dicek dengan memanfaatkan fasilitas Select. Akses saja menu Select > Select > Properties > Frame Sections… lalu pilih FSEC1 dan OK. Pada layar tampilan perhatikan sisi kiri bawah baris status. Jika muncul tulisan “… Frames Selected”, berarti tipe batang FSEC1 masih ada pada model.
Jangan lupa pula mengecek beban-beban yang sudah Anda pikulkan pada sang model iklan eh model struktur. Untuk menampilkan beban, akses menu Display > Show Load Assigns, lalu pilih Joint untuk beban pada joint dan Frame/Cable/Tendon untuk beban pada batang. Jika pada model juga ada beban pada elemen Shell, pilih Area untuk menampilkannya. Tahap selanjutnya tinggal pilih tipe beban yang ingin dilihat dan klik OK. Perhatikan bila tombol OK tidak aktif, berarti untuk tipe beban yang dipilih pada model tidak ada pembebanan tersebut. Misal untuk beban titik, saat dipilih beban LIVE tombol OK tidak aktif, berarti pada model tidak ada beban titik dengan tipe LIVE, sedangkan saat tipe beban DEAD tombol aktif, jadi ada beban titik tipe DEAD pada model. Ini juga bisa dengan cepat memeriksa apakah ada tipe beban yang belum masuk. Kesalahan yang umum adalah beban tergantikan secara tidak sengaja, misal pada suatu batang sudah diberi beban merata tipe DEAD (beban mati), kemudian akan dimasukkan beban hidup merata (tipe LIVE), namun saat input beban tipe beban lupa belum diganti (masih DEAD). Nah, saat ditampilkan beban tentu pada tipe LIVE tombol OK menjadi tidak aktif yang juga bisa memberitahu kita bahwa tipe tersebut belum ada/masuk pada struktur (akibat kesalahan tadi).
Periksa pula satuan pada beban. Memang hal yang sepele, tapi juga mungkin menjadi kesalahan yang umum terjadi. Misal satuan yang aktif dalam kN, akan dimasukkan beban dengan satuan Ton, namun saat pembebanan lupa tidak diganti atau disesuaikan. Maksud hati membebankan 1 Ton, jadinya cuma 1 kN, padahal seharusnya 1 Ton = 9,81 kN, wah hampir 10 kali lipatnya… jelas donk strukturnya pasti jadi aman banget, padahal…
- Amati proses!
Wah, tulisannya banyak banget tuh… plus pakai bahasa luar angkasa eh luar negeri lagi… Oke, paling tidak coba cermati apakah dalam deretan teks tersebut tercantum kata-kata seperti “Error” atau “Warning”. “Warning” merupakan peringatan akan adanya kekurangsesuaian dalam pemodelan yang menyebabkan analisis terganggu, namun demikian biasanya SAP2000 sudah memberikan alternatif penyelesaiannya sehingga analisis tetap bisa sampai tahap “complete”. Kalau “Error”, wah sudah parah tingkat kesalahan input pemodelannya, sehingga analisis lazimnya tidak akan bisa diteruskan (alias gagal).
Coba perhatikan gambar di atas yang sebelah kanan. Dalam analisis ditemukan munculnya pesan peringatan (warning), dalam kasus ini adalah analisis mode shape dengan jumlah mode yang dicari (lihat huruf B = 15) melebihi jumlah derajat kebebasan (degree of freedom, DOF) total (A = 12), sehingga SAP2000 otomatis membatasi jumlah mode. Pada gambar sebelah kiri, modelnya terlihat cukup sederhana, portal 3D dengan jumlah nodal bebas (atas) 4 buah, dan DOF arah 1,2,3 berarti total = 3 x 4 = 12. Angka inilah yang jadi batas maksimum jumlah mode yang bisa dicari (number of modes sought) pada kasus ini. Pintar ya programnya? Harap hati-hati juga, meskipun kemudian “Analysis Complete” tetap terpampang di layar namun sebaiknya tetap dicek biang keladi penyebab munculnya “Warning” tersebut.
Perhatikan gambar sebelah kanan, tipe elemennya adalah plane-stress alias elemen tegangan bidang. Artinya, pembebanan pada elemen tersebut juga seharusnya hanya ada pada atau sejajar bidangnya. Tapi coba lihat gambar yang kiri, bebannya kok malah tegak lurus pada bidang elemen, alias salah arah, jelas tidak sesuai dengan kapasitas elemennya. Mau ditunggu sampai kiamat pun jelas tidak akan pernah berhasil analisisnya hehehe…
Jadi, biasakan sebelum meng-klik tombol OK dengan pede, scrolling dahulu layar SAP Analysis Monitor sembari mencari tulisan “ *** WARNING *** ” atau malah “ *** ERROR *** ” (kalau ada, mudah-mudahan saja sih tidak ada hehehe…). Terutama harus dicek adalah untuk pesan “Warning”, karena analisis bisa cenderung selesai dan mungkin tidak diketahui, sementara untuk “Error” analisis bisa terhenti di tengah jalan sehingga lebih mudah dideteksi.
- Cek output!
Sebagai perunut untuk mengecek output hasil analisis, salah satu hal yang mudah adalah dengan memeriksa respon struktur seperti lendutan atau gaya dalam. Untuk contoh pengecekan gaya dalam sudah terkandung dalam contoh model portal terdahulu. Untuk contoh cek lendutan, coba simak contoh berikut. Perhatikan bentuk deformasi struktur portal akibat beban pada pelat.
Wah… itu plat daknya kok malah jadi bergerak naik begitu ya, padahal teman-temannya (pelat lainnya) melendut turun semua. Ada setannya kali ya… ini dia setannya :
Bebannya arah gravitasi (ke bawah), tapi nilainya negatif (-1), hasilnya ya… jadi ke atas alias naik. Harusnya, nilainya tetap positif, atau bisa diganti memakai pilihan Z untuk direction. Kalau tidak dicek bentuk deformasinya, mungkin tidak akan terlihat kesalahannya, kan? Cara ini lumayan cepat dan mudah untuk pengecekan hasil analisis. Selain dari bentuknya, nilai deformasi juga sebaiknya dicek. Berikut contoh deformasi akibat beban gempa time history (maksimum) :
Wuih… displacement horizontalnya sampai 13 meter, bung! Apa nggak ambrol tuh gedung ya… Biang keladinya? Salah input nilai scale factor :
Bedanya dengan contoh terdahulu, yang ini maksudnya sudah benar akan dikalikan dengan nilai g = 9,81 kN/m2, namun salah memasukkan data desimal. Misal dalam system komputer pemisah desimal memakai simbol koma (,) namun dimasukkan input dalam SAP2000 dengan titik (.), maka akan diabaikan oleh program (demikian pula sebaliknya). Jadi jika dimasukkan nilai ‘9.81’ akan dibaca oleh SAP2000 sebagai ‘981’ (bukan 9,81 seperti seharusnya). Wow…
Sedikit tambahan untuk pengecekan gaya dalam, setelah selesai analisis bisa dicermati dahulu output pada salah satu batang, seperti balok dengan dimensi terbesar. Cek apakah gaya dalam yang terjadi sudah wajar. Jika ada keanehean, kemungkinan elemen-elemen lain juga akan ikut-ikutan jadi aneh (walaupun kalau sudah wajar belum tentu juga lainnya ngikut). Alternatif lain, misal untuk beton bertulang, bisa coba didesain salah satu yang terbesar tadi. Misal balok beton dimensi 30/60 momen ‘hanya’ 80 kNm dengan tulangan 2 D 19 kok sudah cukup, atau sebaliknya momen 850 kNm mau didesain sampai rasio tulangan melebihi maksimum juga nggak bakalan sampai. Memang bisa saja ada kemungkinan dimensi balok tidak memadai untuk struktur tersebut, namun sebelum bersusah payah mengganti dimensi-dimensi elemen lebih baik kalau dicek dahulu modelnya sendiri, bukan? Kalau modelnya memang ada kesalahan, mau diganti dimensi berapapun hasilnya ya tetap ‘rubbish’…
Untuk lendutan dan gaya dalam sebenarnya akan saling berkaitan, sehingga bisa dicek salah satu sebagai pembanding. Jika lendutan berlebihan atau terlalu kecil, demikian pula gaya dalam-nya. Output juga otomatis terkait dengan inputnya, jadi kalau ada output yang tidak wajar, pasti terdapat kesalahan atau kekurangan pada input, baik dari segi elemen model ataupun pembebanan (atau mungkin orangnya hehehe…).
- Konfrontir cara manual
Momen negatif maksimum akibat kombinasi 1,2 x beban mati dan 1,6 x beban hidup adalah sebesar 26 kNm. Ukuran balok adalah 20/30, bentang 4 m (ada balok anak antara), tebal pelat 12 cm, dengan beban mati luasan 1 kN/m2 dan beban hidup 2 kN/m2. Coba kita hitung sebentar dengan cara manual (balok jepit-jepit beban merata) :
Berat sendiri = 0,2 x 0,3 x 24 x 1,2 = 1,728 kN/m
Beban pelat = 0,12 x 2 x 24 x 1,2 = 6,912 kN/m
Beban mati luasan = 1 x 2 x 1,2 = 2,4 kN/m
Beban hidup luasan = 2 x 2 x 1,6 = 6,4 kN/m
Beban merata total = 17,44 kN/m
Momen negatif = 1/12 x 17,44 x 4 x 4 = 23,25 kNm (mendekati 26 kNm)
Memang tidak akan sama persis, namun selisihnya tidak terlalu jauh,
sehingga model dan input sudah benar. Kalau angka di SAP2000 menunjukkan
nilai jauuuh di atas atau di bawah nilai tersebut (misal cuma 5 kNm
atau sampai 195 kNm), perlu dicek lagi model strukturnya. Tentu saja hal
ini hanya untuk pemeriksaan cepat / awal saja, sebelum melangkah lebih
jauh lagi ke sortir gaya dalam, desain, laporan, dst., jadi jangan
keburu syukuran dulu kalau sudah oke hasilnya di sini hehehe… Untuk
output yang lebih rumit (misal karena beban gempa) mungkin tidak bisa
dicek secara langsung dengan cara manual, sehingga untuk kasus ini pakai
saja cara perbandingan dengan kewajaran seperti yang diuraikan
sebelumnya.Oke, sampai di sini dahulu posting kali ini. Cukup panjang dan lama ya bacanya… apalagi waktu membuatnya hehehe… Yang penting kan tidak sia-sia Anda menongkrongi blog ini hanya untuk menunggu posting baru Tunggu juga bahasan-bahasan selanjutnya, hanya di channel ini (kayak siaran program ya…).
Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapushalo min, saya min mau nanya bedanya analisis pake modal dan direct integration pada sap2000 untuk analisis nonlinier time history apa ya?
BalasHapusmohon penjelasannya, makasih min...