BELAJAR STAAD PRO

 Repost: http://kampustekniksipil.blogspot.com

STAAD adalah salah satu program analisa program analisa struktur yang pada saat ini telah banyak dipakai diseluruh dunia. STAAD menggunakan teknologi yang paling modern dalam rekayasa elemen hingga, dengan metode input data berbasis object oriented. Program ini dikembangkan oleh tim dengan pengalaman lebih dari 20 tahun riset yang diadakan di USA, Kanada, dan eropa dalam merumuskan metode ini. Dengan ketepatan numerik dan efisiensi perhitungan, metode ini memberikan hasil yang lebih baik daripada metode lain yang diketahui pada semua aplikasi rekayasa strukutur.

Kelebihan yang sangat dominan yang dimilki oleh STAAD adalah adalah kemudahan dalam penggunaannya. GUI (Graphical User Interface) dirancang sedemikian rupa agar user/pengguna lebih mudah menggunakan aplikasi dari program ini. Untuk lebih jelasnya, bila anda membuka program STAAD maka anda akan mendapat tampilan GUI seperti dibawah ini.

gambar diatas adalah GUI (elemen interface) dari program STAAD, dimana fungsi dari elemen-elemen tersebut adalah sebagai berikut :

1. Menu Pulldown

 

Bisa juga disebut sebagai menu bar, letaknya disebelah pojok kiri atas layar, tepatnya diatas menu toolbar, fungsi dari menu ini adalah untuk memberikan akses ke semua fasilitas dari STAAD

2. Menu Toolbar

Terletak tepat dibawah menu pulldown. Menu ini berguna untuk mengakses perintah yang sering anda gunakan, jadi anda tidak perlu repot-repot lagi untuk mengakses perintah dari menu pulldown. Keberadaan dari menu toolbar akan sangat membantu sekali ketika anda bekerja dengan banyak pengeditan atau modifikasi rancang bangun struktur, sehingga pekerjaan anda akan semakin efektif dan tidak membuang-buang waktu karena harus mondar-mandir di menu pulldown. Selain itu anda juga bisa membuat customized toolbar sendiri.

3. Menu Halaman

Terletak disamping kiri layar. Menu halaman adalah sekumpulan tab yang mana setiap tab dari kumpulan tab tersebut memiliki page control didalamnya, dimana didalam page control tersebut terdapat tool-tool yang berguna untuk memberikan perintah spesifik yang akan memudahkan dalam pemodelan dan verifikasi hasil analisa. Organisasi dari tab-tab tersebut menggambarkan operasi yang berurutan dari atas ke bawah, sehingga betul-betul akan mengarahkan anda pada pemodelan yang sistematis (berurutan mulai dari pemodelan – analisa – hingga verivikasi ), sehingga akan memudahkan pekerjaan anda. Tidak hanya itu saja, setiap tab dirancang dengan nama yang spesifik dan icon tool tersendiri, sehingga betul-betul memanjakan dan memudahkan anda ketika bekerja pada program ini.

4. Menu Data Area

Terletak disamping kanan layar. Menu ini adalah menu tampilan dari operasi yang anda lakukan pada menu halaman. Jika anda menjalankan program STAAD dan anda mengoperasikan fungsi menu halaman, maka penjelasan dan menu apa saja yang terkandung didalamnya akan ditampilkan pada menu data area. Sebagai contoh, jika anda memilih general > support page pada menu halaman, maka pada menu data area akan menampilkan informasi support-node dan description-support (jenis perletakan/restraint) yang akan digunakan, seperti jepit, sendi, roll, atau anda bisa mendefinisikannya sendiri.

5. Menu Window

Sebelum kita akan membahas cara mengoperasikan STAAD lebih lanjut, maka ada baiknya kita perlu tahu dulu 7 (tujuh) tahapan dalam rancang bangun pemodelan  struktur pada STAAD.

1. Menentukan geometri model struktur

2. mendefinisikan data2

   - Jenis & kekuatan bahan

   - Menentukan dimensi penampang elemen struktur

   - Macam beban (load) yang bekerja

   - Kombinasi pembebanan (load combination)

3. Menempatkan (Assign) data yang sudah didefinisikan ke model struktur yang direncanakan, ini meliputi :

   - Data beban

   - Data penampang

4. Cek input data (memeriksa kembali input data)

   - Apakah jenis materialnya sudah didefinisikan dan sudah ditempatkan (assign) dengan benar ?

   - Apakah dimensinya elemen penampang yang di input sudah sesuai dengan yang direncanakan?, apakah sudah di tempatkan (assign) dengan benar?

   - Apakah beban-beban sudah ditempatkan dengan benar ?

   - Apakah kombinasi pembebanan sudah didefinisikan dengan benar ?

5. Analisa Struktur ( Mekanika Teknik)

6. Desain model struktur (baja, beton atau jenis bahan yang lain) dengan aturan-aturan ada (yang berlaku di negara kita seperti SKSNI, PBI)

7. Modifikasi struktur / re-design

Catatan : khusus untuk yang nomor 6, STAAD tidak menyediakan menu/tool untuk mengedit reduksi kekuatan bahan (untuk menyesuaikan dengan peraturan beton yang berlaku SKSNI/PBI ‘91) seperti yang kita dapat kalau kita memodel struktur dengan menggunakan SAP ( yah…ini adalah salah satu kelemahan STAAD), tapi jangan khawatir, kelemahan ini bisa disiasati kok yaitu dengan memanipulasi faktor kombinasi beban

Perlu diketahui, khusus untuk desain struktur beton bertulang, dalam menetapkan kombinasi pembebanan sebaiknya berhati hati dan tidak hanya melihat dari segi faktor pembebanan saja, sebab untuk metode tertentu semisal SKSNI ‘91 tidak dikenal dalam STAAD, sehingga jika hanya melihat dari faktor pembebanan sesungguhnya yang sesuai dengan SKSNI ‘91 hanya beban rencananya, sedang desain strukturnya tidak sesuai dengan SKSNI ‘91.

Sebagai contoh pada SKSNI ‘91 ingin dilakukan kombinasi sebagai berikut :

U = 1.2 DL + 1.6 LL ……………….(1)

U = 1.05 (DL + LLr  ± E )………….(2)

U = 0.9 DL ± E……………………..(3)

Nah…jika kita ingin mendesain beton bertulang dengan menggunakan program STAAD, maka mau ndak mau kita harus menggunakan metode (code) ACI, BS8007, BS8110, Canadian, Chinese, EC2, French, Jerman, Indian, atau Japanese, yang mana sudah kita ketahui bahwa metode (code)2 tersebut memiliki parameter yang berbeda denagn SKSNI ‘91 terutama faktor reduksinya.

Untuk menyiasatinya supaya desain beton sesuai dengan parameter yang ada pada SKSNI, maka dapat dilakukan dengan memanipulasi faktor kombinasi beban. Sebagai contoh jika analisa strukturnya menggunakan metode ACI, maka perbedaan faktor reduksinya dengan SKSNI ‘91 adalah sebagai berikut

- Lentur balok
  ACI = 0.9   sedangkan    SKSNI = 0.8
- Aksial kolom
  ACI = 0.7   sedangkan    SKSNI = 0.65
- Geser balok & kolom
  ACI = 0.8   sedangkan    SKSNI = 0.6
contoh :
Jika faktor reduksi yang dipakai sebagai dasar perhitungan konversi dari ACI ke SKSNI ‘91 adalah faktor reduksi lentur balok, maka faktor konversi dari ACI ke SKSNI ‘91 = (0.9/0.8) = 1.125. Nah..faktor konversi ini kita masukan ke faktor kombinasi pembebanan sehingga:
- U = 1.2 (1.125) DL + 1.6 (1.125) LL
- U = 1.05 (1.125) (DL + LLr  ± E)
- U = 0.9 (1.125) DL ± E
….sehinga kesemua faktor pembebanannya menjadi
- U = 1.35 DL + 1.8 LL
- U = 1.81 (DL + LLr ± E)
- U = 1.01 DL ± E
Sebagai tambahan, contoh diatas hanyalah salah satu penyesuaian dari satu parameter yaitu parameter faktor reduksi lentur balok. Sedangkan parameter lain belum dipertimbangkan dalam konversi ini.
PERENCANAAN RUKO 2 LANTAI DENGAN STAAD PRO 2004

Tampak Depan

Denah LT 1

 Denah LT 2

Rencana Balok LT 2

 Rencana Balok Atap

Untuk menjaga agar postingan tidak terlalu memanjang kebawah. Pembahasan perencanaan ruko dua lantai dengan program bantu STAAD Pro 2004, saya bagi menjadi empat bagian, sebagai berikut :

1. Perencanaan ruko dua lantai dengan program bantu STAAD Pro 2004 (Part 1) – membahas cara memodel struktur
2. Perencanaan ruko dua lantai dengan program bantu STAAD Pro 2004 (Part 2) – membahas cara mendefiniskan material dan profil penampang
3. Perencanaan ruko dua lantai dengan program bantu STAAD Pro 2004 (Part 3) – membahas cara mendefinisikan beban dan assign pembebanan
4. Perencanaan ruko dua lantai dengan program bantu STAAD Pro 2004 (Part 4) – membahas analisa struktur, design struktur dan verifikasi desain

Cara memodel Struktur :

Menyiapkan Main Window

Buka program STAAD, maka akan muncul kotak dialog New, atau jika kotak dialog New tidak keluar, Klik File > New. Maka kotak dialog New akan muncul seperti gambar dibawah ini.

1. Tentukan tipe struktur yang akan dianalisa dengan mengklik radio button space,

2. Tentukan nama file di kotak form file name

3. Tentukan lokasi file dimana file tersebut akan disimpan dengan cara mengklik tombol kecil disamping kotak text box Location.

4. Tentukan unit yang akan dipakai, yaitu dengan mengklik meter pada frame length units

5. klik kilogram pada frame force units

6. Klik Next untuk melanjutkan

 

7 Kotak dialog selanjutnya akan muncul, dimana STAAD akan menanyakan apa yang akan anda lakukan selanjutnya. Apakah akan membuat model struktur ataukah mengedit informasi dari pekerjaan anda. Disini anda akan menggambar portal 3D dengan cara memodifikasi portal 2D (di alih modif). Karena itu kliklah radio botton Add Beams. lalu klik Finish

8. Tampilan STAAD akan seperti gambar dibawah.

9. Secara default tampilan / display dari page view ketika dibuka adalah bermodus isometri, oleh karena itu untuk lebih mudah dalam memodel / menggambar struktur, rubah dulu display ke modus view from Z+ . Untuk itu pada bagian menu toolbar rotate (disebelah kiri atas) klik ikon view from Z+ (lihat tool yang saya lingkari pakai warna merah pada gambar dibawah ini)

10. Setelah anda mengklik tombol view from Z+, tampilan page view akan menjadi seperti dibawah ini

11. Sekarang perhatikan kotak dialog Snap node Beam yang terletak disebelah kanan dari kotak page view. Atur parameter grid dari kotak dialog Snap Node/Beam tersebut seperti gambar dibawah ini

Perhatikan pada frame Construction Lines (Yang saya lingkari No. 3). Karena bangunan kita lebarnya adalah 6 meter dan tinggi bangunannya adalah 7.70 meter, maka gridnya bisa kita isi X = 6, dan Y = 8, kemudian spasinya kita isi 1. Ini artinya tiap garis grid arah X dan Y, antara grid satu dengan grid yang lainnya berjarak 1 meter.

12. Setelah anda atur parameter diatas, maka modus view gridnya akan jadi seperti ini

13. Nah…setelah grid sudah tertata dengan benar seperti diatas, maka sekarang kita akan memulai penggambaran. Pastikan snap node beams dalam kondisi terselect (lihat langkah no 11, perhatikan tool yang saya tandai dengan lingkaran warna merah dan angka 4).

Catatan : fungsi tombol snap node beams itu sama seperti fungsi end point pada AutoCAD, yaitu untuk membantu menangkap ujung batang atau titik (joint) secara akurat.

Sekarang buat portal seperti gambar dibawah ini. Caranya : klik dititik (0,0), klik dititik (0,4), klik dititik (6,4), kemudian klik dititik (6,0), tekan Esc di keyboard. Kemudian secara berlanjut klik dititik (0,4), (0,8), (6,8), dan (6,4), tekan Esc. Jika benar maka jadinya seperti dibawah ini.

14. Tinggi lantai dua dari bangunan kita adalah + 3.80 m, dan top atapnya adalah + 7.40 (lihat gambar tampak depan). Disekeliling atap dipasang bata setinggi 30 cm (untuk menjaga tampias air), sehingga tinggi total bangunan = +7.70 m. Nah…oleh karena portal kita sekarang tingginya 8 m,  maka kita harus edit dulu ketinggian dari portal diatas dengan cara menurunkannya sejauh 0.6 m, supaya level top atapnya menjadi 7.40 m.

15. Klik beams cursor

16. Seleksi frame batang sebelah atas (atap) dari portal yang sudah kita buat sebelumnya, lihat ilustrasi dibawah ini :

Garis yang anda seleksi tadi akan menjadi berwarna merah, ini mengindikasikan bahwa joint dan framenya telah terselesi sempurna dan tinggal menunggu perintah selanjutnya.

17. Tekan F2 di keyboard, maka akan muncul kotak dialog move seperti gambar dibawah ini.

Karena yang kita edit adalah ketinggiannya, maka hubungannya adalah dengan koordinat Y, oleh karena itu di kotak move beams selection (arah Y) isi dengan –0.6. Artinya batang dan nodes dipindah 0.6 meter kebawah. Lihat  gbr dibawah ini

18. Nah, dengan cara yang sama lakukan juga untuk yang lantai dua ( turunkan nodes dan batang nya sejauh 4m – 3.80 m = 0.2 m), sehingga secara keseluruhan bentuk portalnya akan menjadi seperti ini, yaitu :

Elevasi Lantai 2 = + 3.80

Elevasi Atap = + 7.40

19. Selanjutnya kita akan menduplikat portal diatas sebanyak 5 kali atau istilah teknik sipilnya adalah generasi batang. Caranya pilih semua batang dengan cara dari menu pulldown klik Select > By All > Beams

20. Lihat hasilnya pada portal anda. Semua telah terseleksi sempurna (warnanya berubah jadi merah).

- Ubah display dalam modus isometri, klik tool  yang dilingkari pakai warna merah

21. Kemudian dari menu toolbar generate klik icon translational repeat (lihat yang saya lingkari pakai warna merah)

akan keluar kotak dialog 3D repeat. isi sesuai gambar dibawah ini, lalu klik OK

Catatan :

- Global direction = Arah duplikasi

- No of step = Jumlah bentang duplikasi

- Default Step Spacing = Jarak antar duplikasi

Untuk global direction klik Z, karena kita akan duplikasi portal ke arah Z, kemudian isi No of Step = 4, karena jumlah bentangnya = 4, Selanjutnya isi juga Default Step Spacing = 4, karena jarak duplikasi antar portalnya sejauh 4 m.

Jika benar maka hasilnya seperti ini

Semua jarak antar portal yang ada di layar tampilan STAAD anda sekarang adalah 4 meter, padahal di gambar denah rencana kita,  jarak antara As C dan D adalah 3 meter. Supaya jarak antara portal As C dan D menjadi 3 meter, maka kita harus me-move (menggeser) portal As A, B dan C sejauh 1 meter mundur kebelakang (perhatikan ilustrasinya pada gambar dibawah ini)

22.  Untuk me-move portal As A,B,dan C, seleksi portal A,B, dan C dengan cara klik titik 1 kemudian klik dititik 2 (lihat gbr dibawah ini)

Sehingga hasilnya seperti ini :

Anda lihat dilayar anda, ada beberapa elemen dari portal lain yang ikut terseleksi (elemen 1,2,3,4), untuk itu kita harus membatalkan seleksinya dengan cara tekan ctrl di keyboard (jangan dilepas) kemudian klik elemen 1,2,3 dan 4 sehingga sekarang hasilnya betul-betul hanya portal A,B dan C saja yang terseleksi

23. Klik F2 di keyboard anda, kemudian di Global Z, masukan nilai –1, artinya proses pemindahannya kearah sumbu Z sejauh 1 meter mundur kebelakang

Jika benar maka hasilnya akan seperti ini,
Untuk membuktikan bahwa jarak portal As C dan D sekarang menjadi 3 meter, maka kita cek dengan meng klik icon kemudian klik titik 1 dan 2, maka dimensi jaraknya akan muncul secara otomatis (lihat gambar dibawah)

24. Buat element balok yang menghubungkan setiap portal. Dengan cara dari menu toolbar Geometri klik icon   (beam cursor).
25. Sekarang ikuti saya, lihat gambar berikut sebagai ilustrasi visualnya

Element balok lantai 2

-Klik titik 1 dan titik 2, Kemudian klik titik 2 dan titik 3, Kemudian klik titik 3 dan titik 4, Selanjutnya klik titik 4 dan titik 5

-Klik titik 6 dan titik 7, Kemudian klik titik 7 dan titik 8, Kemudian klik titik 8 dan titik 9, Selanjutnya klik titik 9 dan titik 10

Element balok atap

-Klik titik 11 dan titik 12, Kemudian klik titik 12 dan titik 13, Kemudian klik titik 13 dan titik 14, Selanjutnya klik titik 14 dan titik 15

-Klik titik 16 dan titik 17, Kemudian klik titik 17 dan titik 18, Kemudian klik titik 18 dan titik 19, Selanjutnya klik titik 19 dan titik 10

Jika langkah-langkah yang anda lakukan benar maka hasilnya akan seperti ini :

Tekan Esc pada keyboard
Langkah selanjutnya adalah memasang balok anak,
26. Klik balok lantai 2 As-E, kemudian klik kanan, pilih insert node

Akan keluar kotak Insert Node Into Beam
27. Isi distance = 4, kemudian klik Add New Point, Klik Ok
Sekarang anda lihat, element baloknya terpisah








28. Sekarang klik elemen balok yang terpisah (lihat gambar dibawah ini), kemudian klik kanan pada mouse, pilih insert nodes

Akan keluar kotak Insert Node Into Beam

27. Isi distance = 2.9, kemudian klik Add New Point, Klik Ok (catatan : 2.9  didapat dari  4 –1.1). Jika langkah anda sudah benar, maka element balok lantai 2 as E sekarang telah terpisah menjadi 3 bagian.

28. Dengan cara yang sama, kita akan melakukan hal yang serupa terhadap balok lantai 2 di posisi as D.

- Klik balok tersebut, kemudian klik kanan pada mouse, pilih Insert Node

- Akan keluar kotak Insert Node Into Beam

- Isi distance = 2.9, kemudian klik Add New Point, Klik Ok (catatan : 2.9  didapat dari  6 –3.1). Jika langkah anda sudah benar, maka element balok lantai 2 as D sekarang telah terpisah menjadi 2 bagian.

29. Sekarang kita akan pasang balok anak. Klik tool   add beam, kemudian klik titik 1 dan titik 2 (lihat gambar)
Jika benar maka hasilnya seperti ini

Tekan Esc pada keyboard
30. Klik balok yang baru saja kita buat tadi, kemudian klik kanan pada mouse, pilih insert node

- Akan keluar kotak Insert Node Into Beam

- Isi distance = 1.5, kemudian klik Add New Point, Klik Ok. Jika langkah anda sudah benar, maka  sekarang element balok telah terpisah menjadi 2 bagian.

- Lakukan juga langkah diatas terhadap balok as 2,( D – E )

- Klik balok tersebut, kemudian klik kanan pada mouse, pilih insert node

- Akan keluar kotak Insert Node Into Beam

- Isi distance = 1.5, kemudian klik Add New Point, Klik Ok. Jika langkah anda sudah benar, maka  sekarang element balok as  2,(D - E)  telah terpisah menjadi 2 bagian.

31. Jika anda sudah melakukannya dengan benar, maka sekarang balok anak yang menyangga kamar mandi sudah bisa kita pasang. Caranya klik kemudian klik titik 1 kemudian klik titik 2 (lihat gambar dibawah ini)

Tekan Esc pada keyboard
32. Sekarang klik balok anak yang barusan saja kita buat tadi, kemudian klik kanan pada mouse, pilih insert node
- Akan keluar kotak Insert Node Into Beam
- Isi distance = 1.1, kemudian klik Add New Point, Klik Ok. Jika langkah anda sudah benar, maka  sekarang element balok anak tersebut telah terpisah menjadi 2 bagian
33. Jika sudah, sekarang kita pasang balok anak berikutnya. Klik , kemudian klik titik 1 dan titik 2 (lihat gambar dibawah ini)

Tekan Esc pada keyboard
34. Sekarang kita akan membuat balok anak lantai 2, pada posisi antara as B dan C.
- Klik balok lantai 2 as B, kemudian klik kanan, pilih insert node
- Akan keluar kotak Insert Node Into Beam
- Karena posisi balok anaknya tepat di tengah, maka cukup di klik tombol Add mid point saja, kemudian klik OK

- Jika sudah, maka lakukan hal yang serupa terhadap balok lantai 2 as C, sehingga secara keseluruhan dua balok tersebut (yaitu balok as B dan C) telah terpisah tepat ditengah bentang.
35. Pasang balok anak yang menghubungkan antara balok induk as B dan as C, dengan cara seperti yang sudah kita bahas sebelumnya, sehingga hasilnya akan seperti ini

36. Sekarang kita akan membuat balkon
- Tekan Esc pada keyboard
- Klik balok ini (lihat gambar dibawah ini)
- Klik Tool Translational Repeat
- Isi seperti dibawah ini

- Hasilnya seperti ini

37. Sekarang klik, balok yang baru kita buat tadi (lihat gambar bawah)

- Klik kanan pada mouse lalu pilih insert node

- Akan keluar kotak Insert Node Into Beam

- Karena posisi panjang balkon kita adalah 2m x 0.8m, maka pada kotak Insert Node Into Beam, di bagian distance isi dengan nilai 2, kemudian klik Add New Point, setelah itu klik Ok.

38. Sekarang lakukan hal yang sama seperti diatas terhadap balok ini (lihat gambar dibawah ini)

- Klik Balok tersebut

- Klik kanan pada mouse, lalu pilih insert node

- Akan keluar kotak Insert Node Into Beam

- Karena posisi panjang balkon kita adalah 2m x 0.8m, maka pada kotak Insert Node Into Beam, di bagian distance isi dengan nilai 2, kemudian klik Add New Point, setelah itu klik Ok.

39. Sekarang klik tombol  , kemudian hubungkan node nya, sehingga terbentuk balok seperti gambar dibawah ini

- Tekan Esc, pada keyboard
- Hilangkan balok overstek (lihat gambar atas). Caranya klik balok tersebut, kemudian tekan delete pada keyboard anda ( jangan lupa jointnya juga harus dihapus )
- Tekan Esc, pada keyboard
40. Sekarang kita akan membuat balok atapnya. Caranya anda copy dulu baloknya dengan translational repeat .
kemudian seperti biasa anda buat balok atau element penghubungnya dengan tool add beam . Semua langkah dan caranya sama seperti pada point sebelumnya. (Pasti bisa kan……), dan kalau benar, maka hasilnya akan seperti dibawah ini

1. Memberi Nomor Ulang (Renumber) Semua Element Struktur (beam)

1. Agar sekuensi portal kita teratur nantinya dalam proses analisis, maka kita akan merenumber beam dan node terlebih dahulu.

- Klik icon beam cursor, lalu pilih semua batang

- Klik menu pulldown Geometri > Renumber > Members …

- Akan keluar kotak konfirmasi seperti dibawah ini. Klik Yes

- Setelah itu akan muncul kotak dialog renumbers. Isi nilai awal batang dengan 1 dengan konsekuensi ascending.Lalu klik Accept

- Akan muncul kotak informasi bahwasanya beam dan jointnya sudah di renumber

2. Menentukan Jenis Material Dan Profil

Material

• Material struktur adalah beton (concrete) dengan berat jenis beton = 2400 kg/m3
• fc (kuat tekan beton) = 25 MPa = 254.929 kg/cm2
• fy (besi untuk tulangan utama), dipakai U-32 = 3200 kg/cm2
• fys (besi untuk tulangan sengkang), dipakai U-24 = 2400 kg/cm2

Dimensi Balok

Tinggi Balok (H) diambil antara 1/10L – 1/12L. ( dimana L = Lebar bentang = 6 m = 600 cm ). Sedangkan lebar balok diambil antara 2/3 H – 1/2 H

• Tinggi balok (H) ditentukan = 1/12L = 1/12 ( 600 ) = 50 cm
• Lebar balok ditentukan (B) = 1/2 H = 1/2 (50) = 25 cm
• Jadi Ukuran Balok Utama = H/B = 25/50

Sedangkan untuk balok anak & konsol ditentukan:

• Untuk balok anak diambil = H/B = 20/40
• Untuk balok konsol atap diambil = H/B = 20/35
• Untuk balok konsol balkon = H/B = 20/30

Dimensi Kolom

Kolom direncanakan dengan ukuran 30/30

3. Memasukan Data Material & Profil Penampang Terdefinisi Ke Program

3.1 Mendefinisikan Balok Utama

1. Dari menu General klik tab property. Kemudian dari data area klik define pada kotak dialog properties

Kotak dialog property akan muncul.

1. Klik Tab Rectangle

2. Isikan parameter balok ( dalam hal ini ZD/YD = B/H = 20/50 )

- YD isi = 0.5…..(50 cm)

- ZD isi = 0.25…..(25 cm)

3. Ceklist material

4. Pilih Material CONCRETE.

5. Klik Add

6. Klik Close

3.2 Mendefinisikan Balok Anak

- Mendefinisikan balok anak 20/40

1. Klik Tab Rectangle

2. Isikan parameter balok ( dalam hal ini ZD/YD = B/H = 20/40 )

- YD isi = 0.4…..(40 cm)

- ZD isi = 0.2…..(20 cm)

3. Ceklist material

4. Pilih Material CONCRETE.

5. Klik Add

6. Klik Close

Dengan cara yang sama seperti diatas, definisikan juga untuk balok konsol (Atap) B = 20/35, Balok konsol (balkon) B = 20/30, dan Kolom 30/30

Jika sudah maka dikotak Properties-whole Structure, telah tercantum data-data balok dan Kolom yang telah anda definisikan tadi.

4. Membuat Beam Group

Tujuan dari membuat Beam Group adalah untuk mempermudah dalam pemilihan batang. Jadi nantinya kita tidak akan bersusah payah untuk mengklik elementnya satu persatu

Untuk itu kita buat group batang dari portal kita sebanyak 5 group, yaitu :

1. Group Balok Induk
2. Group Balok Anak
3. Group Balok konsol (atap)
4. Group Balok konsol (balkon)
5. Group Kolom

4.1 Membuat Group Untuk Balok Induk

1. Tekan Ctrl+G pada keyboard anda. Akan keluar kotak dialog Give Group Name.

- Pada kotak Group Name ketik BALOK_INDUK. Adapun aturan pemberian nama group, penggunaan karakter spasi tidak diperbolehkan. Anda dapat menggunakan underscore untuk menggantikan karakter spasi tersebut.

- Kemudian pada select type, pilih Beam

- Klik OK

2. Akan muncul kotak dialog Create Group. (jangan di apa-apakan dulu kotak dialog Create Group ini).

3. Sekarang seleksi element balok induk dengan cara tekan Ctrl di keyboard anda (jangan dilepas) kemudian klik satu persatu balok sehingga terseleksi seperti gambar dibawah ini. 

Jika sudah, sekarang kembali lagi ke kotak dialog Create Group.

- Klik/Pilih group BALOK_INDUK.

- Pastikan Assign method di posisi Associate to selected Geometry

- klik Associate

4.2 Membuat Group Untuk Balok Anak

1. Tekan Ctrl+G pada keyboard anda. Akan keluar kotak Create Group. Klik Create

Akan keluar kotak dialog Give Group Name.

- Pada kotak Group Name ketik BALOK_ANAK. Adapun aturan pemberian nama group, penggunaan karakter spasi tidak diperbolehkan. Anda dapat menggunakan underscore untuk menggantikan karakter spasi tersebut.

- Kemudian pada select type, pilih Beam

- Klik OK

2. Akan muncul kotak dialog Create Group. (jangan di apa-apakan dulu kotak dialog Create Group ini).

3. Sekarang seleksi element balok anak dengan cara tekan Ctrl di keyboard anda (jangan dilepas) kemudian klik satu persatu balok sehingga terseleksi seperti gambar dibawah ini. 

Jika sudah, sekarang kembali lagi ke kotak dialog Create Group.

- Klik/Pilih group BALOK_ANAK.

- Pastikan Assign method di posisi Associate to selected Geometry

- klik Associate

4.3 Membuat Group Untuk Balok Konsol (Atap)

- Lakukan dengan cara yang sama seperti diatas, (beri nama group : BKONSOL_ATAP)

4.4 Membuat Group Untuk Balok Konsol (Balkon)

- Lakukan dengan cara yang sama seperti diatas, (beri nama group : BKONSOL_BALKON)

4.5 Membuat Group Untuk Kolom

- Lakukan dengan cara yang sama seperti diatas, (beri nama group : KOLOM)

Jika telah selesai semuanya, maka selanjutnya kita akan melakukan Assign profil terdefinisi ke group-group yang sudah kita definisikan tadi.

5. Assign Profil Terdefinisi Ke Model Struktur

Karena kita sudah mengelompokan elemen secara group maka langkah assign dapat kita lakukan dengan sangat mudah.

5.1 Assign Balok Induk 25/50

1. Dari Kotak Properties, pilih Rect 0.5x0.25

2. Sekarang pergilah ke menu Pulldown.
- Klik Select > By Group Name

3. Akan keluar kotak dibawah ini. Pilih G1: BALOK_INDUK

4. Lihat portal anda. Balok induk yang tergroup tadi telah terselect secara otomatis

5. Sekarang kembali lagi kekotak whole structure

- Klik Assign To Selected Beams
- Klik Assign
- Akan keluar kotak konfirmasi, apakah profil akan didefinisi ke model struktur?,



- Klik Yes
Jika sudah maka hasilnya akan seperti ini, elemen yang terdefinisi diberi notasi oleh STAAD dengan notasi R1

5.2 Assign Balok Anak 20/40
1. Dari Kotak Properties, pilih Rect 0.4x0.2

2. kembali ke kotak Select Group, Pilih G2:BALOK_ANAK

3. Lihat portal anda. Balok anak yang tergroup tadi telah terselect secara otomatis

5. Sekarang kembali lagi kekotak whole structure

- Klik Assign To Selected Beams
- Klik Assign
- Akan keluar kotak konfirmasi, apakah profil akan didefinisi ke model struktur?,




- Klik Yes
Jika sudah maka hasilnya akan seperti ini, elemen yang terdefinisi diberi notasi oleh STAAD dengan notasi R2

5.3 Assign Balok Konsol (Atap) 20/35
- Lakukan dengan cara yang sama seperti diatas
5.4 Assign Balok Konsol (Balkon) 20/30
- Lakukan dengan cara yang sama seperti diatas
5.5 Assign Kolom 30/30
- Lakukan dengan cara yang sama seperti diatas
Sehingga secara keseluruhan portal struktur kita telah terdefinisi seperti dibawah ini,

1. Mendefinisikan Perletakan (dukungan) Struktur

1. Dari menu page, klik tab Geometri > Support. Kemudian pada menu page disebelah kanan bawah akan muncul kotak dialog Supports-Whole Structure. Klik Create

2. Ok! jika sudah, maka akan keluar kotak dialog Create Support. Klik Fixed > Klik Add

Catatan : Fixed = Jepit

3. Sekarang di kotak Dialog Supports-Whole Structure, telah muncul Support (Perletakan) baru, dan STAAD menamainya dengan S2 Support 2 (lihat gambar dibawah ini).

4. Sekarang klik S2 Support 2, (lihat gambar dibawah)

Ok!, kotak Dialog ini jangan diapa-apakan dulu. Sekarang klik tool Nodes Cursor

. (posisi tool ini tepat diatasnya tool beam cursor)

5. Tekan Ctrl di keyboard anda, kemudian klik/pilih node-node di posisi end column pada portal anda, (lakukan seperti gambar dibawah ini).

Jika anda mengkliknya benar, maka node yang telah anda klik tadi akan berwarna merah.

6. Jika semua node telah terpilih dengan benar, maka pada kotak dialog Supports-Whole Structure klik radio button Assign To Selected Nodes, kemudian klik Assign, setelah itu akan muncul kotak konfirmasi yang menanyakan mengenai metode assign yang digunakan, apakah diproses lebih lanjut?. Klik Yes

 

7. Jika sudah, maka pada portal kita sekarang telah terpasang Support/Perletakan Jepit

2. Mendefinisikan Beban
2.1 Beban Pelat Lantai
Data-data :
- Tebal Pelat   =  0.12 m
- Tebal Spesi   =  0.10 m
- Tebal Keramik   =  0.10 m
- Bj. Beton  =  2400 kg/m2
- Bj. Spesi per 1 cm tebal  =  21 kg/m2
- Bj. Keramik per 1 cm tebal  =  24 kg/m2

• Beban Mati Akibat Pelat Lantai :

- Beban Pelat = 0.12 m x 2400 kg/m2 = 288 kg/m2
- Beban Plafond + Penggantung = 18 kg/m2
- Beban Spesi = 21 kg/m2
- Beban Keramik = 24 kg/m2
Total berat beban mati pelat lantai = 288 + 18 + 21 + 24 = 351 kg/m2
2.2 Beban Pelat Atap
Data-data :
- Tebal Pelat   =  0.10 m
- Tebal Spesi   =  0.10 m
- Bj. Beton  =  2400 kg/m2
- Bj. Spesi per 1 cm tebal  =  21 kg/m2

• Beban Mati Akibat Pelat Atap :

- Beban Pelat = 0.10 m x 2400 kg/m2 = 240 kg/m2
- Beban Plafond + Penggantung = 18 kg/m2
- Beban Spesi = 21 kg/m2
Total berat beban mati pelat atap = 240 + 18 + 21 = 279 kg/m2
2.3. Beban Dinding Bata
Data-data :
- Tinggi dinding lantai 1   =   3.80 m
- Tinggi dinding lantai 2   =   3.60 m
- Bj. dinding bata   =   250 kg/m2

• Beban dinding lantai 1 per meter lari = 3.80 m x 250 kg/m2 = 950 kg/m
• Beban dinding lantai 2 per meter lari = 3.60 m x 250 kg/m2 = 900 kg/m

2.4 Beban Hidup
- Untuk pelat lantai  =  250 kg/m2
- Untuk pelat atap   =  100 kg/m2
2.3 Beban Kombinasi
Beban Mati ( DL )
- Berat sendiri struktur, Beban pelat lantai, pelat atap & dinding
Beban Hidup ( LL )
Beban Kombinasi (COMB)
Kombinasi 1 = 1.4 DL
Kombinasi 2 = 1.2 DL + 1.6 LL
3. Mendefinisikan Beban Terdefinisi Ke Struktur

1. Yang pertama kita lakukan adalah menentukan beban akibat berat sendiri yang termasuk dalam kategori beban mati (DL). Caranya dari Page menu General, klik Load. Secara otomatis kotak dialog Set Active Primary Load Case akan muncul. klik Create New Primary Load Case. Pastikan nomor pembebanan yang terisi adalah 1. Pada Loading Type List pilih Dead. Terakhir isi Title yang sifatnya optional dengan Berat Sendiri, lalu klik OK

2. Tampilan layar anda sekarang akan berubah pada mode loading dengan tab aktif yaitu Loads, dimana data area tampil kotak dialog Load Values dan Loads

3. Satuan dari pembebanan yang akan kita berikan ke struktur adalah kilogram meter. Untuk itu pastikan input units nya adalah kilogram meter. Caranya klik icon input unit (yang saya lingkari pakai warna merah), kemudian pilih meter pada frame Length Units dan kilogram pada frame Force Units 

Jika sudah maka status unit yang terletak di sebelah kanan bawah dari menu data area akan berubah ke Kg-m

4. Sekarang dari kotak dialog Loads, klik Selfweight. Maka akan muncul kotak dialog Selfweight Load. Kemudian pada frame Direction klik Y, dan isi factor dengan nilai –1 yang berarti arahnya kebawah. Lalu klik Assign untuk mengakhiri.

Anda lihat kotak dialog Loads di Loads Spesification list  disebelah kanan layar anda, akan nampak spesifikasi beban yang telah anda definisikan sebelumnya.

5. Setelah berat sendiri sudah kita definisikan ke struktur, maka sekarang akan kita definisikan juga untuk beban pelatnya. Kita mulai dari pelat lantai terlebih dahulu. Sekarang lihat gambar ini.

Di posisi lantai dua, ada bagian yang tidak boleh di Assign beban pelat yaitu bagian Void Tangga. Untuk itu kita mulai Assign beban pelat pada area A,B,C & D

6. Biar lebih mudah dalam menempatkan beban pelat ke struktur, maka tidak ada salahnya jika kita menampilkan dimensi (ukuran) dari elemen struktur portal kita. Yang mana tujuannya adalah sebagai rujukan untuk memudahkan dalam menentukan range dari tributary area pembebanan. Caranya Klik tool dimension (yang saya lingkari pakai warna merah) kemudian klik display

Langkah selanjutnya, anda klik New Load pada kotak dialog Loads. Maka aka keluar kotak dialog New Create Load. Pastikan di Listbox nya pada pilihan Dead, dan isi Titlenya dengan nama BERAT MATI PELAT. Klik OK

7. Sekarang pada kotak dialog Loads klik Member. Setelah kotak dialog Beam Load muncul klik tab Floor With Y Range. Kemudian isi seperti dibawah ini. Lalu klik Add

 

Penjelasannya adalah sebagai berikut :

Force = –351 kg/m2,

• Artinya beban mati akibat pelat sebesar 351 kg/m2 dengan arah kerja beban kebawah

Define Y Range : Min = 0, Max = 3.80,
Define X Range : Min = 0, Max = 6.00,
Define Z Range : Min = 4, Max = 16.00,

• Artinya Tributary Area Pembebanan, akan ditempatkan pada rentang ketinggian antara 0 sampai 3.80 m, dengan range area sepanjang  0 sampai 6 m arah sumbu X. Dan 4 sampai 16 m arah sumbu Z.
  

Sampai disini paham kan……!

Sekarang lihat layar anda. Portal kita sudah ter Assign beban pelat dengan range area yang sudah kita definisikan seperti diatas

8. Definisikan juga untuk pelat dengan area seperti tergambar dibawah ini.

Caranya dari kotak dialog Loads klik Member. Setelah kotak dialog Beam Load muncul klik tab Floor With Y Range. Kemudian isi seperti dibawah ini. Lalu klik Add

Jika sudah maka hasilnya akan seperti ini.

 

8. Lanjutkan juga untuk pelat dengan area seperti tergambar dibawah ini.

Caranya dari kotak dialog Loads klik Member. Setelah kotak dialog Beam Load muncul klik tab Floor With Y Range. Kemudian isi seperti dibawah ini. Lalu klik Add

Jika sudah maka hasilnya akan seperti ini.

9. Sekarang kita akan menempatkan beban mati akibat pelat atap. Caranya sama seperti sebelumnya, bedanya hanya pada masalah define range untuk tributary area bebannya saja.

Untuk itu, dari kotak dialog Loads klik Member. Setelah kotak dialog Beam Load muncul klik tab Floor With Y Range. Kemudian isi seperti dibawah ini. Lalu klik Add

Force = –279 kg/m2 (ingat karena ini beban pelat atap, jadi bukan –351 kg/m2 lagi lho….hehehe)
Perhatikan untuk yang bagian Y Range. Kenapa kok tidak diisi dengan min = 0 dan max = 7.4. ?

Karena apabila nilai minimumnya kita isi dengan 0 dan maximumnya kita isi dengan 7.40 m. Berarti definisi beban akan berada pada rentang ketinggian antara 0 sampai 7.40. Ini artinya beban plat dilantai dua akan menjadi dobel karena beban pelat atapnya ikut ter assign dilantai 2

Jika sudah maka hasilnya akan seperti ini

Dan di menu data area, yaitu di kotak Loads - Whole Structure, sekarang telah terdefinisi data beban mati pelat lantai & pelat atap

Untuk menampilkan tributari area. Caranya klik kanan pada area kosong di gambar tampilan, maka akan keluar floating menu. Pilih Labels…, kemudian pada frame Loading Display Option, Ceklist Load Values. Klik OK

3.1 Menempatkan Baban Terdefinisi Ke Struktur

3.1. Beban Hidup Pelat lantai & Pelat Atap

Beban hidup sebesar 250 kg/m2 akan kita tempatkan ke pelat lantai. Ada dua cara yang bisa kita lakukan.

• Yang pertama adalah anda mengulangi kembali langkah no 5 s/d 9 pada posting saya di PART.3. Caranya sama seperti itu, cuma bedanya anda harus definisikan beban baru pada kotak dialog Create New Load dengan nama BEBAN HIDUP PELAT, kemudian di kotak Beam Loads>Floor With Y Range, anda isi bebannya menjadi –250 kg/m2 untuk beban hidup pelat lantai, dan –100 kg/m2 untuk beban hidup pelat atap. Sedangkan Range bebannya (Define X,Y & Z Range) tidak usah diganti.

Beban Baru (Hidup)

        

Beban Hidup Pelat Lantai

Beban Hidup Pelat Atap

• Yang kedua adalah mendefinisikannya melalui menu STAAD EDITOR, yang merupakan menu record yang berisi rekaman semua perintah yang telah kita berikan kepada STAAD dari pertama kali kita buka program hingga sampai detik ini. ( cara ini yang kita bahas )

Sekarang ikuti saya,
1. Klik icon STAAD EDITOR, (yang saya lingkari pakai warna merah), maka akan muncul kotak Script Editor


2. Sekarang perhatikan Script diatas, pada bagian ini

LOAD 2 BEBAN MATI PELAT FLOOR LOAD YRANGE 0 3.8 FLOAD -351 XRANGE 0 6 ZRANGE 4 16 YRANGE 0 3.8 FLOAD -351 XRANGE 0 2.9 ZRANGE 0 4 YRANGE 0 3.8 FLOAD -351 XRANGE 2.9 6 ZRANGE 0 1.5 YRANGE 7.4 7.4 FLOAD -279 XRANGE 0 6 ZRANGE 0 16 FINISH

Arti dari scrip diatas adalah sebagai berikut :

1. YRANGE 0 3.8 FLOAD -351 XRANGE 0 6 ZRANGE 4 16 artinya : beban sebesar 351 kg/m2 bekerja pada pelat dengan range area sepanjang 0 s/d 6 meter arah sumbu X, dan 4 s/d 16 meter arah sumbu Z, dengan rentang ketinggian beban antara 0 s/d 3.8 meter
2. YRANGE 0 3.8 FLOAD -351 XRANGE 0 2.9 ZRANGE 0 4
   artinya : beban sebesar 351 kg/m2 bekerja pada pelat dengan range area sepanjang 0 s/d 2.9 meter arah sumbu X, dan 0 s/d 4 meter arah sumbu Z, dengan rentang ketinggian beban antara 0 s/d 3.8 meter
3. YRANGE 0 3.8 FLOAD -351 XRANGE 2.9 6 ZRANGE 0 1.5
   artinya : beban sebesar 351 kg/m2 bekerja pada pelat dengan range area sepanjang 2.9 s/d 6 meter arah sumbu X, dan 0 s/d 1.5 meter arah sumbu Z, dengan rentang ketinggian beban antara 0 s/d 3.8 meter
4. YRANGE 7.4 7.4 FLOAD -279 XRANGE 0 6 ZRANGE 0 16
   artinya : beban sebesar 279 kg/m2 bekerja pada pelat dengan range area sepanjang 0 s/d 6 meter arah sumbu X, dan 0 s/d 16 meter arah sumbu Z, dengan rentang ketinggian beban 7.4 meter

Catatan :

Beban yang bekerja pada ketinggian 3.8 meter adalah beban pelat lantai, sedangkan beban yang bekerja pada ketinggian 7.40 m adalah beban pelat atap, Nah…untuk itu kita kasih catatan kecil, agar kita lebih mudah nantinya dalam membaca script. Untuk itu sisipkan kata-kata berikut dengan diawali tanda *.

LOAD 2 BEBAN MATI PELAT FLOOR LOAD *PELAT LANTAI YRANGE 0 3.8 FLOAD -351 XRANGE 0 6 ZRANGE 4 16 YRANGE 0 3.8 FLOAD -351 XRANGE 0 2.9 ZRANGE 0 4 YRANGE 0 3.8 FLOAD -351 XRANGE 2.9 6 ZRANGE 0 1.5 *PELAT ATAP YRANGE 7.4 7.4 FLOAD -279 XRANGE 0 6 ZRANGE 0 16 FINISH

Kode script diatas adalah kode script dari beban mati pelat lantai dan pelat atap.

Nah….sekarang yang menjadi pertanyaan adalah, bagaimana cara memasukan beban hidup pelat lantai dan pelat atap melalui STAAD EDITOR ini ?

Gampang….!. Kita tinggal Copy kode script dari beban mati pelat lantai & atap diatas, kemudian kita Paste dibawahnya. Tapi ingat…, Paste nya diatas kata FINISH lho. Biar lebih jelas perhatikan langkah-langkahnya….

Catatan:

Ganti hasil paste tadi dengan angka-angka yang saya blok pake warna kuning. Ingat hanya pada bagian yang berwarna kuning saja yang dirubah, selain itu tidak.

Sehingga secara keseluruhan hasilnya akan menjadi seperti ini.

3. Jika sudah, maka klik Save (atau juga bisa tekan Ctrl + S). Klik Close (pojok kanan atas). Klik OK

Sekarang kita telah memiliki 3 Pembebanan yaitu berat sendiri, beban mati pelat, dan beban hidup pelat

Beban Hidup Pelat Lantai & Atap

4. Sekarang kita akan pasang beban dinding di Lantai 2 dan di Atap. Dimana tinggi dinding lantai 2 adalah 3.60 m, dan tinggi dinding bata di atap adalah 30 cm (biar air hujan tidak tampias kebawah),

• Beban dinding Lt 2 = 3.60 m x 250 kg/m2 = 900 kg/m’……..(catatan: 250 kg/m2 = berat jenis dinding bata)
• Beban dinding Atap = 0.3 m x 250 kg.m2 = 75 kg/m’
• Beban dinding di balkon tidak ada, karena tidak dipasang pagar dari bata. Untuk pengaman di area balkon rencananya di pasang pagar railing dari besi hollow ukuran 40 x 40 mm (anggap bebanya kecil, jadi diabaikan saja)

Kita mulai dulu dari lantai 2.

- Dari kotak dialog Loads-Whole Structure, Klik New Load, maka akan keluar kotak dialog Create New Loads. Kemudian isi seperti gambar dibawah ini. Klik OK

- Dari kotak dialog Loads-Whole Structure, Klik Member, maka akan keluar kotak dialog Beam Loads. Klik Tab Uniform Force, kemudian isi seperti gambar dibawah ini. Klik OK

Catatan : W1 = –900 Kg/m

Pastikan directionnya pada pilihan GY

- Sekarang anda lihat. Di kotak dialog Loads-Whole Structure telah terdefinisi beban baru yaitu beban dinding seberat 900 kg/m’.

Sekarang kita akan Assign beban tersebut ke struktur. Untuk itu sekarang pergilah ke portal anda

- Pilih elemen balok seperti gambar dibawah ini. Karena pada lokasi tersebut, akan dipasang dinding setinggi 3.6 m (Lihat denah)

- Klik Assign pada kotak dialog Loads-Whole Structure, (Pastikan Assigment method pada pilihan Assign to selected beams). tekan Yes, jika nanti muncul kotak informasi yang menanyakan apakah perintah akan diproses lebih lanjut

- Jika sudah maka hasilnya seperti ini.

5. Sekarang kita akan pasang beban dinding di lantai atap
- Dari kotak dialog Loads-Whole Structure, Klik Member, maka akan keluar kotak dialog Beam Loads. Klik Tab Uniform Force, kemudian isi seperti gambar dibawah ini. Klik OK

Catatan : W1 = –75 Kg/m

Pastikan directionnya pada pilihan GY

- Sekarang anda lihat. Di kotak dialog Loads-Whole Structure telah terdefinisi beban atap yaitu beban dinding seberat 75 kg/m’ (UNI GY –75 kg/m). Klik mouse pada pilihan UNI GY –75 kg.m (lihat gambar dibawah ini)

- Kita beralih dulu ke gambar portal. Sekarang pilih elemen balok seperti gambar dibawah ini (warna merah). Karena pada lokasi tersebut, akan dipasang dinding setinggi 30 cm

- Klik Assign pada kotak dialog Loads-Whole Structure, (Pastikan Assigment method pada pilihan Assign to selected beams). tekan Yes, jika nanti muncul kotak informasi yang menanyakan apakah perintah akan diproses lebih lanjut

- Jika sudah maka hasilnya seperti ini.


  

 

Mendefinisikan Beban Kombinasi

Setelah kita selesai menempatkan semua beban-beban ke struktur yaitu beban pelat lantai, beban pelat atap, beban dinding & beban hidup, maka langkah selanjutnya adalah mendefinisikan beban kombinasi yang merupakan kolaborasi dari beban-beban tersebut diatas. Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :

1. Dari menu page, klik tab General kemudian klik tab Load. Jika nanti keluar kotak dialog Set Active Primary Load Case, klik cancel. Setelah itu pergilah kekotak dialog Loads-Whole Structure yang ada disamping kiri layar tampilan anda, kemudian klik New Load.

2. Setelah itu akan keluar kotak dialog Create New Load. Anda klik radio button New Load Combination (Manual), kemudian isi pada kotak text box ‘Title’ dengan nama BEBAN KOMBINASI, jika sudah lanjutkan dengan mengklik OK!.

3. Akan keluar kotak dialog Define Combination. Isi factor beban dengan nilai 1.2, kemudian lanjutkan dengan menyeleksi beban berat sendiri, beban mati pelat & beban dinding dengan cara mengklik satu persatu beban tersebut sambil menahan tombol Ctrl di keyboard anda. Lanjutkan dengan menekan tombol > , agar beban yang terseleksi berpindah ke frame Load Combination

 

4. Jika sudah, maka dengan cara yang sama lakukan juga untuk beban hidup pelat, tapi dengan catatan ubah dulu nilai factor beban dengan 1.6. Sehingga secara keseluruhan menjadi seperti dibawah ini. Lanjutkan dengan mengklik OK!

Ok!. sekarang semua beban berikut dengan kombinasinya telah kita definisikan semuanya. Langkah berikutnya adalah menyiapkan parameter desain sebelum melakukan analisa struktur.

Menyiapkan Parameter Desain 

1. Dari menu page, klik tab Analysis/Print, maka otomatis akan keluar kotak dialog Analysis/Print Commands. Pastikan pilihan No Print pada frame Print Option. Tekan Add kemudian lanjutkan dengan meng klik Close.

2. Kembali lagi ke menu page. Sekarang klik tab Design kemudian klik tab Concrete. Maka di menu pages disebelah kanan layar tampilan anda akan keluar kotak dialog Concrete Design-Whole Structure. Pada kotak scrool box Current Code, pilih code desain ACI (catatan : kita pilih ACI karena code desain ini sudah sangat mirip dengan SKSNI). Jika sudah, maka lanjutkan dengan meng klik Select Parameter.

3. Akan keluar kotak dialog Parameter Selection. Pindahkan semua parameter desain ke Available Parameter yang ada di lajur sebelah kiri  dengan cara meng klik tombol <<

4. Sekarang kita akan seleksi beberapa parameter desain yang kita perlukan saja. Caranya klik Clb, Cls & Clt, kemudian pindahkan ke kanan (Selected Parameters) dengan meng klik tombol >

 

5. Ulangi untuk Fc, Fymain, Fysec, Maxmain, Minmain, Minsec, Reinf dan Track. Hasil akhirnya seperti gambar dibawah. Klik OK untuk menutup kotak dialog

Adapun penjelasan dari parameter yang kita pilih adalah sebagai berikut :

- Clb, Cls, Clt  = Jarak decking (selimut beton) pada bagian samping, atas dan bawah ( diambil = 4 cm).

- Fcmain = Kuat tekan beton ( direncanakan K-250 = 250 Mpa = 254,929 Kg/cm2).

- Fymain = Kuat tarik baja untuk tulangan utama ( direncanakan menggunakan mutu baja U-39 = 3900 kg/cm2).

- Fysec = Kuat tarik baja untuk tulangan sengkang ( menggunakan mutu baja U-24 = 2400 kg/cm2).

- Maxmain = ukuran maksimum besi tulangan utama yg digunakan (batasan dimensi tulangan utama maksimum yang didesain oleh STAAD). – untuk perencanaan ini kita gunakan besi tulangan maksimum yang diperbolehkan adalah D16

- Minmain = ukuran minimum besi tulangan utama yg digunakan (batasan dimensi tulangan utama minimum yang didesain oleh STAAD). untuk perencanaan ini kita gunakan besi tulangan minimum yang diperbolehkan adalah D12

Nb : sebenarnya saya inginya pakai besi D13, tapi karena di STAAD hanya menyediakan besi tulangan dengan ukuran 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, & 60, maka saya ambil saja yang mendekati yaitu ukuran 12. Nanti akan ada verivikasi lagi.

- Minsec = ukuran minimum besi tulangan sengkang yg digunakan (batasan dimensi tulangan minimum sengkang yang didesain oleh STAAD). - untuk perencanaan ini kita gunakan besi tulangan minimum sengkang yang diperbolehkan adalah Ø8

- Reinf = Paramer tulangan spiral atau sengkang untuk kolom

- Track = Mode Output

Mendefinisikan Parameter Desain 

1. Sekarang klik Define Parameters.

2. Kita ubah dulu satuan input yang digunakan ke Kg.cm (caranya seperti yang sudah kita bahas di posting sebelumnya)

2. Definisikan semua parameter dengan nilai-nilai yang sudah kita tentukan seperti diatas. Caranya klik tab Clb. Isi nilai Clb  yaitu 4 cm. Klik Add untuk melanjutkan.

3. Ulangi langkah ke 2 diatas untuk Cls & Clt (jangan lupa setelah anda menginputkan nilai, klik Add lho ya….hehehe).

4.  Selanjutnya secara berurutan masukan nilai Fc, Fymain, Fysec, Maxmain, Minmain, Minsec sebagai berikut

       

5. Selanjutnya klik tab reinf. lalu klik 0 (Tied Column), lalu klik Add

6. Terakhir klik tab Track, lalu klik 1, lanjutkan dengan dengan menekan Add kemudian klik Close

7. Nah sekarang apabila anda melihat pada kotak dialog Concrete Design-Whole Structure, akan tampak list parameter yang telah ditentukan dengan diawali tanda tanya yang berarti parameter tersebut belum didefinisikan ke batang.

8. Definisikan parameter concrete ke batang. Caranya dari kotak dialog Concrete Design (lihat gambar diatas). Klik radio button Assign To View pada frame Assignment Method kemudian parameter CLB 4. Klik Assign

9. Lakukan hal yang sama untuk parameter lainnya kecuali parameter Reinf.

10 Untuk parameter REINF, Pilih semua kolom. Caranya bebas…anda boleh menyeleksinya secara satu persatu atau bisa juga melalui fasilitas Select By Group Name. Jika anda melalui fasilitas ini, maka caranya adalah sebagai berikut.

- Dari menu pulldown, klik Select > By Group Name. Maka di kotak dialog Select Group akan keluar group-group batang yang sudah kita definisikan sebelumnya (kalau tidak salah ada di postingan Part-2…silahkan dilihat lagi).

- Klik G5: KOLOM, jika sudah maka secara otomatis elemen kolom akan terseleksi semua (lihat gambar dibawah). Jangan di close dulu kotak dialog Select Groups nya. Kemudian beralih dulu kekotak dialog Concrete Design. Klik Assign to Selected Beams > klik REINF 0 > Klik Assign. Maka akan keluar kotak dialog informasi yang menanyakan apakah perintah akan diproses lebih lanjut. Klik Yes.

11. Jika sudah, close kotak dialog Select Groups

12. Sampai saat ini anda telah mempunyai parameter desain untuk semua elemen dengan material beton. selanjutnya berikan perintah desain struktur dengan cara klik design Commands.

13 Akan keluar kotak dialog desain Commands. Klik tab Design Beams kemudian  klik Add

14. Lakukan hal yang sama untuk tab Design Column dan tab Take Off. Klik Close untuk menutup dialog 

15. Maka pada kotak dialog Concrete Design perintah desain akan ditampilkan dengan diawali simbol tanda tanya, yang artinya perintah tersebut belum didefinisikan ke batang.

16. Beri perintah desain batang dengan cara

Pilih semua beam. Caranya bebas…anda boleh menyeleksinya secara satu persatu atau bisa juga melalui fasilitas Select By Group Name. Jika anda melalui fasilitas ini, maka caranya adalah sebagai berikut.

- Dari menu pulldown, klik Select > By Group Name. Maka di kotak dialog Select Group akan keluar group-group batang yang sudah kita definisikan sebelumnya. Pilih semua elemen batang kecuali G5: KOLOM. Maka otomatis semua elemen batang akan terseleksi kecuali elemen kolom

17. Klik Assign to Selected Beams > klik DESIGN BEAM > Klik Assign. Maka akan keluar kotak dialog informasi yang menanyakan apakah perintah akan diproses lebih lanjut. Klik Yes.

18. Sekarang kita akan melakukan juga langkah diatas untuk yang bagian kolomnya. Pilih G5: KOLOM pada kotak dialog Select Groups. sehingga semua kolom teseleksi semua

19. Klik Assign to Selected Beams > klik DESIGN COLUMN > Klik Assign. Maka akan keluar kotak dialog informasi yang menanyakan apakah perintah akan diproses lebih lanjut. Klik Yes.

20. OK! Semua parameter sudah kita definisikan semua. sekarang kita tinggal melakukan analisa strukturnya….(untuk itu mari kita berdoa dulu agar pada waktu proses analisa struktur tidak ada yang error atau input kita tidak ada yang salah nantinya hehehe….) 

21. Bismillahirrohmanirrohim!

22. Sekarang pada menu pulldown klik Analyze. atau boleh juga dengan menekan Ctrl + F5. Jika sudah maka akan keluar kotak dialog Select Analyze Engine. Anda klik STAAD Analyze kemudian klik Run

Alhamdullillah, ternyata doa kita terkabul. semua input tidak ada yang error, sehingga runningnya berjalan sukses.Klik done untuk menutup kotak dialog

Pengkajian Hasil Analisa (Modeling)

Untuk melihat Diagram Momen Lentur, Gaya Lintang (Shear Force) & Gaya Axial, bisa anda akses pada menu toolbar Result

Dari kiri kekanan adalah :

• Fx = Axial Force.
• Fy = Shear Y Force.
• Fz = Shear Z Force.
• Mx = Torsion (Momen torsi).
• My = Bending Y Moment.
• Mz = Bending Z Moment.
• Plate Stress, ( iconnya mati karena kita tidak mendefinisikan pelat pada geometri struktur kita).
• Solid Stress, ( iconnya mati karena kita tidak mendefinisikan solid pada geometri struktur kita).
• Deflection (Menampilkan defleksi struktur).
• Mode Shape.
• Animate (Untuk menampilkan struktur dalam modus animasi)
• Result setup (Untuk mensetting dan menampilkan hasil analisa hitungan dari pembebanan tertentu).

1. Menampilkan Diagram Moment (Mz)

2. Menampilkan Diagram Lintang (Shear Y Force)

3. Menampilkan Diagram Axial (Shear Y Force)

- Klik kanan pada area kosong di layar utama anda. Pilih Labels. Kemudian klik tab Scales. Atur skala diagram gaya axial dengan nilai 1000 kg per cm (intinya adalah biar digram grafiknya tidak terlalu besar). Hilangkan centang pada kotak Apply Immediately. Klik OK.

- Jika sudah, klik tool Fx (Axial Force), maka hasilnya sebagai berikut :

4. Menampilkan Desain Tulangan

Untuk menampilkan desain tulangan, cukup dengan mengklik ganda salah satu elemen/batang yang ingin ditampilkan hasil tulangannya.

Misalkan saja saya ingin menampikan hasil tulangan dari balok dan kolom seperti gambar dibawah ini.

4.1. Hasil tulangan dari balok yang kita klik diatas ( disini akan tampak bahwa balok di desain untuk tumpuan kiri (atas/bawah) 2D16, Lapangan 2D16 dan tumpuan kanan (atas/bawah) 2D16. Sedangkan sengkangnya 8 buah besi Ø8 dengan jarak 226 mm

Verivikasi : Kalau dengan keadaan seperti, biasanya saya desain dengan tulangan menerus (langsung), yaitu tumpuan dan lapangan saya samakan baik atas maupun bawahnya 2/2 D16. Sengkang pakai Ø8-150 (tump), Ø8-200 (Lap) hehehe….tapi eitz tunggu dulu anda jangan bilang kalau saya asal main tebak dan ndak ilmiah…justru kalau menurut saya ini adalah sebuah justifikasi, dan justifikasi itu tergantung sama engineernya masing-masing (biasanya tergantung sama pengalaman dan teori yang dimiliki). Alasan yang sedikit ilmiah tapi sedikit maksa ( jowo, baca : mekso) adalah karena faktor reduksi yang dimiliki oleh STAAD adalah ACI, jadi belum disesuaikan dengan SKSNI, misalkan saja kita ambil contoh pada desain tulangan utamanya. ACI 318-99 memberikan reduction factor untuk tulangan lentur (phi bending tension) adalah = 0.9 sedangkan SKSNI dengan nilai faktor = 0.8. Jadi apabila desain dari STAAD dengan code desain ACI dikonversikan ke SKSNI maka akan diperoleh 0.9/0.8 = 1.125. Nah…dari faktor ini akan diperoleh faktor kombinasi beban 1.125 x (1.2DL + 1.6LL) sehingga menjadi = 1.35DL + 1.8LL.

Nah brow…sekarang lihat dengan mengganti kombinasi beban 1.2DL + 1.6LL menjadi 1.35DL + 1.8LL (meningkatan faktor kombinasi beban) akan menjadikan desain STAAD sesuai dengan SKSNI. Tapi ingat ini hanya untuk penyesuaian salah satu parameter. yaitu faktor reduksi lentur balok, sedangkan parameter lain belum dipertimbangkan dalam konversi ini. hehehe….jadi wajar aja kan kalau saya mengasumsikan hasil yang sedikit berlebih dari hasil yang diberikan oleh STAAD Pro. (Tapi ya itu…sekali lagi kita harus bisa membuktikan dengan hitungan biar lebih pasti hehehe…)

4.2. Hasil tulangan dari kolom yang kita klik diatas ( disini akan tampak bahwa kolom di desain dengan bar size (diameter tulangan) = 12 dan Bar No (jumlah tulangan) = 8, atau dengan kata lain 8D12. dengan As perlu = 900mm2

Verifikasi : mari sekarang kita cek. As perlu = 900mm2. sedangkan desain tulangan = 8D12 = 8 ( 1/4 x 3.14 x 12² ) = 904.32 m2 > 900 m2 …(OK!). Nah…untuk tulangan kolom biasanya saya pilihkan diameter yang lebih besar daripada tulangan balok. Untuk kasus ini saya ambil tulangan dengan diameter 16.

Luas penampang D16 = 1/4 x 3.14 x 16² = 200.96 m2.

As required = 900 m2

Sehingga jumlah tulangan D16 yang harus dipasang = 900/200.96 = 4.47 ------dibulatkan menjadi 5 buah tulangan D16.-------tapi agar pembagiannya merata maka saya ambil 6D16

Untuk keperluan desain tulangan sengkang, anda bisa mengakses data tegangan geser  melalui menu tab Shear  Bending.

4.3 Untuk mengetahui seberapa besar defleksi yang terjadi pada elemen struktur, bisa anda akses melalui menu tab Deflection

4.4 Untuk mengetahi hasil desain secara lengkap, dapat anda akses melalui menu STAAD Output. Klik icon yang saya lingkari pakai warna merah seperti tergambar dibawah ini. Maka laporan hitungan secara lengkap akan keluar secara otomatis.

Pengkajian Hasil Analisa (Post Processing)

Sekarang kita akan melihat hasil analisa dlam bentuk Grafis.

1. Dari menu pulldown klik Mode > Post Processing

2. Kotak dialog Result akan muncul dengan tabs aktif Loads. Dimana pada frame Selected terdapat list dari kasus pembebanan yang telah didefinisikan.

3. Untuk kajian analisa, anda dapat memilih sebagian kasus beban atau semuanya. Untuk kasus ini kita akan konsentrasi ke beban kombinasinya saja. Untuk itu pilih beban 1 s/d 4, kemudian klik tombol < . Klik OK

4. Maka tampilan STAAD akan menjadi seperti gambar dibawah ini, dengan pagemenu Node dan Tab Displacement aktif. Dimana pada bagian data area ditampilkan tabel Node Displacement. Dan pada Screen Area ditampilkan struktur terdeformasi dengan skala tertentu

5. Sekarang kita akan cari tahu dimana letak balok atau kolom yang mengalami kegagalan struktur (FAIL)

Untuk Balok

- Seleksi semua elemen struktur balok. Caranya terserah….bisa anda meng kliknya satu persatu, atau bisa juga melalui fasilitas Select By Group Name yang semua langkah-langkahnya sudah kita bahas diatas

- Pada menu pulldown, klik Report > Section Forces

- Klik tab Sorting, kemudian pilih Moment-Z, ceklist Absolute Values. Lanjutkan dengan memilih List from High To Low dari kotak Frame Set Sorting Order. Kemudian klik tab Loading, (jangan di klik ok dulu)

-  Setelah itu akan muncul kotak dialog Section Forces. Atur sedemikian rupa sehingga hanya BEBAN KOMBINASI saja yang terseleksi di lajur sebelah kanan (selected). Klik OK!

- Akan keluar kotak Section Forces, yang menampilkan elemen-elemen batang yang mengalami momen lentur yang diurutkan dari yang terbesar sampai yang terkecil. Sekarang anda lihat di kotak tersebut, ternyata element balok 56, 20, 14 & 57 menempati urutan teratas balok yang mengalami lentur terbesar.

Nah sekarang pertanyaannya….hayo dimana letak balok itu???…..Udah gak perlu pakai hitungan yang njelimet dan ruwet untuk mengetahui letak 4 balok tersebut. silahkan jawab di luar kepala…..

Nich jawabannya :

Pasti posisinya pada balok yang saya kasih tanda X warna merah itu dech…. kalau ndak gitu paling-paling yang saya kasih tanda X warna biru. Cuman kalau melihat geometri struktur dan pembebanan yang bekerja, saya condong ke balok yang saya kasih tanda X warna merah. Lho….la kok bisa? apa alasannya?….

Alasannya :

• Balok yang bertanda X merah, memiliki bentang yang cukup besar ( L = 6m), tanpa ada kolom penyangga dibawahnya. Semakin panjang bentang, maka resiko defleksi akan semakin besar pula. Selain itu tepat ditengah bentang (titik ekstrim), balok tersebut mengalami beban terpusat dari beban balok anak(grid) yang menyangga beban dinding setinggi 3.6 m atau sekitar 900 kg/m’ dan beban mati pelat lantai.
• Balok bertanda X biru sebenarnya juga mengalami kondisi yang sama. tapi tetap saja naluri saya mengatakan kalau balok yang bertanda X merah mengalami kegagalan lentur yang paling parah daripada balok bertanda X biru (hehehe…kayak dosen aja wkwkwwkwk….). OK! sekarang mari kita buktikan apakah balok dengan nomor 56, 20, 14 & 57 berada pada posisi tersebut

6. Klik kanan pada layar tampilan anda. Pilih Labels. Maka otomatis akan keluar kotak dialog Diagrams. Anda centang Beam Numbers pada frame Beams, klik OK

- Nah…ternyata benarkan prediksi saya kalau letak balok yang mengalami momen lentur terbesar terletak pada posisi tersebut hehehe…..

7. Sekarang klik ganda salah satu dari balok tersebut. Misalkan saja balok no 20. Klik tab Concrete. Sekarang anda lihat disitu tulangan bawah balok tidak keluar (berarti ada kemungkinan balok tersebut mengalami kegagalan struktur/FAIL)

8. Sekarang cari informasi lebih lanjut dari balok no 20 ini, melalui menu STAAD Output. Anda bisa mengaksesnya dengan menekan tombol mirip calculator (yang saya lingkari pakai warna merah)

Nah….sekarang baru ketahuan kalau balok no.20 Gagal/FAIL

- Cek juga balok dengan no 56, 14, 57, 28, 47, 48, 2, 8  & 53. Balok-balok yang saya sebutkan ini adalah balok yang diawal tadi saya tandai dengan X merah dan X biru. Kemungkinan gagal lentur dari balok-balok ini sangat tinggi sekali.

Nah…sekarang yang menjadi pertanyaan adalah bagaimana cara mengatasi agar balok tersebut tidak FAIL.

Ada dua cara yang bisa kita lakukan :

1. Yang paling ideal dan paling baik adalah menambahkan kolom penyangga tepat ditengah bentang dari balok tersebut (khususnya balok no 56, 20, 14 & 57 ), sehingga kemungkinan dimensi baloknya bisa diperkecil karena disesuaikan dengan lebar bentangnya.

2. Jika tidak memungkinkan dengan menggunakan cara diatas dikarenakan untuk alasan kebutuhan ruang, sehingga dikhawatirkan dengan adanya kolom tersebut malah akan mengganggu pemandangan dan ruang toko menjadi terkesan sempit. Maka mau tidak mau kita harus memperbesar dimensi balok.

OK! sekarang anggap saja ownernya tidak mau ada kolom di ruang depan toko. maka solusi diambil adalah memperbesar dimensi balok.

Sekarang kita ambil H balok adalah 1/10 dari lebar bentang, sehingga H = 1/10 x 600 = 60 cm, lebar balok diambil 1/2 H = 1/2 x 60 = 30 cm, jadi dimensi baloknya adalah 30/60.

9. Sekarang kita akan definisikan dimensi balok 30/60 ke STAAD. Caranya dari page menu General, klik tab Property, kemudian pada menu page sebelah kanan, klik Define, Lanjutkan dengan memasukan dimensi balok melalui kotak YD dan ZD. Klik Add.

10. Sekarang Assign balok yang sudah kita definisikan tadi ke elemen no 56, 14, 57, 28, 20, 47, 48, 2, 8  & 53. Untuk jelasnya lihat balok yang saya kasih tanda X (merah) dan X (biru) pada gambar dibawah (bisa toh caranya…..jadi saya gak perlu ngulang-ngulang lagi hehehe…..)

11. Lakukan analisa struktur ulang. Jika sudah cek kembali balok tersebut, apakah masih FAIL atau tidak?. Jika masih FAIL, maka balok perlu didimensi ulang. Silahkan Anda bereksplorasi sendiri….

Sekedar sebagai catatan :

Ternyata setelah saya inputkan balok dengan ukuran 30/60 masih tidak memenuhi (FAIL). Dan baru ketika saya memasukan balok dengan dimensi 30/90 struktur baloknya stabil (alias tidak FAIL). Tapi lha masak baloknya sebesar itu toh…..lha kalau baloknya sebesar itu berarti spase vertikal ruang tinggal 3.80 – 0.90 = 3.1 m……hmmmm..jadi pendek ya kalau untuk ukuran ruko. tapi tidak apalah…cobalah tanya ke arsiteknya…kira-kira elevasi plafondnya berapa? masih memenuhi ndak kalau dengan balok setinggi itu.

Sebenarnya ada cara lain lagi agar baloknya tidak sebesar itu, yaitu dengan mengubah ukuran kolom yang saya blok pakai warna hijau ini dengan ukuran 40/40, sehingga baloknya bisa diperkecil menjadi 30/60. Coba deh kalau gak percaya. nih hasilnya penulangan dari balok 30/60 tersebut (lihat gambar bawah).

 

Lho kok bisa???…

Ok! disini saya tidak akan serta merta untuk menjawab..silahkan untuk dipecahkan sendiri. Jika belum ketemu jawabannya jangan segan-segan untuk bertanya kepada saya…hehehehehe…..Cuman pesan saya adalah :

“Pemilihan model struktur yang tepat dan sesuai, adalah lebih penting dari ketelitian perhitungan struktur itu sendiri”

Materi Tambahan  :

- Kalau anda ingin melihat struktur secara Full Section yang artinya ketebalan strukturnya ditampilkan anda bisa klik kanan dilayar tampilan. Pilih Labels, kemudian klik tab Structure. Pilih Full section > kemudian klik OK. Maka hasilnya akan seperti dibawah ini :

 Mencari Kolom Yang Mengalami Gaya Aksial Terbesar

- Seleksi semua elemen kolom. Caranya terserah….bisa anda meng kliknya satu persatu, atau bisa juga melalui fasilitas Select By Group Name yang semua langkah-langkahnya sudah kita bahas diatas

- Pada menu pulldown, klik Report > Section Forces

- Klik tab Sorting, kemudian pilih Axial Force, ceklist Absolute Values. Lanjutkan dengan memilih List from High To Low dari kotak Frame Set Sorting Order. Kemudian klik tab Loading, (jangan di klik ok dulu)

-  Setelah itu akan muncul kotak dialog Section Forces. Atur sedemikian rupa sehingga hanya BEBAN KOMBINASI saja yang terseleksi di lajur sebelah kanan (selected). Klik OK!

- Akan keluar kotak Section Forces, yang menampilkan elemen-elemen batang yang mengalami gaya Axial yang diurutkan dari yang terbesar sampai yang terkecil.