Yuhanas bertanya via email :
Selamat Pagi Pak Wir,
Pertama saya turut berdoa agar Bapak senantiasa berada dalam kondisi sehat walafiat dan sejahtera selalu.
Kemudian ijinkan saya memperkenalkan diri. Saya Yuhanas, tinggal di Bandung, aktivitas sehari-hari di bidang teknik sipil, khususnya struktur. Saya mempelajari buku Bapak: Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP2000. Buku ini sangat membantu saya dalam memahami program SAP2000 ini.
Ada kasus yang saya temukan dalam SAP2000 dan saya berharap Bapak berkenan memberikan tips dan solusi dalam hal ini.
Adakah menu atau trik untuk menghilangkan kesalahan output SAP2000 sewaktu menghitung berat sendiri struktur?
Contoh sederhana, portal beton 2-lantai. Pls find attachment (xls file dan sdb file).
Output support reaction SAP2000 sepertinya tidak memperhitungkan region overlap balok dengan kolom, balok dengan pelat, pelat dengan kolom. Sebagai perbandingan, hitungan manual dengan xls yang memperhitungkan overlap didapat total berat struktur 739.296 kN sedangkan output SAP2000 823.68 kN (model SAP adalah as to as), diperoleh beda sekitar 11.41%.
Jika strukturnya memiliki banyak lantai tentunya kesalahan akan kumulatif, ujung-ujungnya pondasi yang diperoleh menjadi lebih besar dari seharusnya. Pondasi yang didesain dengan mengambil output SAP2000 tentunya aman tetapi sangat tidak optimum.
Demikian Pak, mohon pencerahan Bapak tentang hal ini. Terimakasih atas perhatian dan waktu Bapak.
Best Regards,
Yuhanas
Membaca surat sdr Yuhanis seperti di atas pasti cukup menarik. Interprestasi dari tiap-tiap orang bisa berbeda, sdr. Yuhanis pasti merasa telah menemukan ‘sesuatu’ yang mungkin jika dapat dicari solusinya maka akan diperoleh suatu penghematan.
Betul bukan ?
Sebenarnya kalau kita sedang melakukan suatu perhitungan atau proses analisis struktur dengan komputer (atau cara manual), apa sih yang sedang kita kerjakan. Apakah kita pada saat itu sedang menganalisis bangunan struktur yang sebenarnya ? Sehingga hasil yang didapat adalah perilaku struktur yang sebenarnya itu.
Bagi pemula, kadang-kadang memang begitu yang dipikirkan.
Maksudnya ?
Ya seperti itu, dianggapnya bahwa analisis struktur yang sedang dikerjakan adalah mengevaluasi perilaku struktur bangunan sebenarnya. Iya khan.
Padahal tidak ! Bangunan struktur yang sebenarnya hanya dapat diketahui perilakunya jika dilakukan uji beban di lapangan, kalau hanya dengan proses analisa struktur maka hal tersebut tidak dapat dilakukan !
Lho kenapa nggak bisa pak. Khan sudah pakai program SAP2000, sesuai buku yang bapak tulis !
Meskipun sudah pakai software canggih sekalipun, maka perilaku struktur yang sebenarnya tetap tidak bisa dilakukan analisis struktur.
Kalau begitu, selama ini apa yang kita lakukan pak ?
Kita selama ini, dengan bantuan program-program komputer komersil (misal SAP2000, StaadPro, dll) hanya bisa menganalisis model dari struktur sebenarnya yang akan kita evaluasi perilakunya. Model jelas berbeda, atau bukan struktur yang sebenarnya. Model hanya merupakan suatu pendekatan numerik dari suatu struktur, yang mana tingkat pendekatan atau penyederhanaan yang bisa dikerjakan perlu disesuaikan dengan cara, metode atau bahkan teknologi yang digunakan. Jadi nggak boleh sembarangan.
Intinya untuk membuat model dari struktur sebenarnya, maka perlu diketahui solusi apa yang akan digunakan sebagai alat bantu analisisnya.
Contoh sederhana, suatu jembatan menerus statis tak tentu, mau dianalisis dengan cara Cross, maka representasi geometri dari jembatan tersebut cukup hanya dengan mencari Inersia sumbu utama, dan tidak perlu luas penampang atau perlu mengetahui bagaimana interaksi diagframa lantai dari jembatan tersebut. Yang terakhir ini tidak perlu dibahas, karena cara Cross memang tidak bisa memprediksi interaksi yang terjadi. Tentang kenapa nggak perlu luas penampang, karena cara cross tidak bisa memperhitungkan axial deformation, bahkan jika jembatan tersebut berbentuk portal sekalipun. Jadi metode tersebut (cross) ada keterbatasannya.
Lho khan sudah pakai program SAP2000 pak Wir, bukan metode Cross yang sudah kuno itu.
Ya betul. Program SAP2000 mempunyai keunggulan yang cukup banyak dibanding cara Cross, meskipun demikian itu tidak berarti program SAP2000 tidak punya keterbatasan. Hal di atas tersebut, yang diketemukan oleh Yuhanas, adalah termasuk dari salah satu keterbatasan. Hal itu terjadi, karena Yuhanas memakai pemodelan satu dimensi, yaitu sistem rangka. Yaitu jika struktur sebenarnya yang dibahas dapat didekati sebagai suatu elemen garis, batang dengan dua titik nodal sebagai penghubungnya. Untuk solusinya, maka pada SAP2000 dapat digunakan formulasi element FRAME, elemen satu dimensinya program tersebut. Formulasi element 1D di program lain, namanya tidak mesti Element FRAME, bisa juga element Beam-column, dsb-nya.
Keterbatasan memakai element FRAME pada pemodelan yang memperhitungkan overlapping balok-kolom atau balok-pelat dapat diatasi, misalnya memakai elemen SOLID, yaitu element 3D. Dengan element tersebut maka struktur secara fisik dapat di-representasikan secara lebih eksak, yaitu terlihat secara visual seperti struktur sebenarnya. Orang awam pasti puas jika melihat model seperti ini, dan dianggapnya lebih teliti dibanding model struktur yang memakai element 1D (element Frame).
Jika dianggap lebih teliti, mengapa sampai sekarang koq orang sering atau masih memakai element 1D, yang lebih sederhana tersebut. Karena jika pakai elemen solid, maka data yang perlu disiapkan akan membengkak, proses komputer mahal dan lama dan akhirnya interprestasi outputnyapun juga membengkak, dan sulit. Complex ! Jika demikian ujung-ujungnya bisa saja menjadi tidak teliti.
Karena yang ingin dicari adalah perilaku macro, maka dalam pengalaman dan setelah membandingkan dengan perilaku real (performance setelah jadi atau bisa juga hasil eksperimen di laboratorium) maka dapat diketahui bahwa representasi model 1D sudah mencukupi. Ingat mencukupi tersebut tidak berarti sama dengan eksak. Untuk tahu cukup dan tidak maka perlu pengetahuan, wawasan dan pengalaman yang cukup. Itulah perlunya engineer dan bukan sekedar operator komputer !
Tentang engineer, koq rasanya jadi ingat pesan prof Wilson dalam bukunya SAP yang tempo hari aku kutip dalam pembahasan tentang engineering judgement, yaitu
… No computer program can replace the engineering judgment of an experienced engineer. It is well said that incapable engineer cannot do with a ton of computer output what a good engineer can do on the back of an envelope. . . . Verification of unexpected results needs a good understanding of the basic assumptions and mechanics of the program.
Jadi intinya, akhirnya berpulang ke manusianya pula. Jika input datanya saja rumit, maka kesalahan bisa dimulai dari situ. Umumnya manusia akan teliti tentang hal-hal yang sederhana. Keseimbangan keduanya diperlukan.
Kesimpulan, kesederhanaan model maka proses analisis (baik manual maupun komputer) akan lebih cepat, termasuk juga interprestasi hasil, tetapi di sisi lain ketelitiannya bisa berkurang, seperti misalnya masalah yang ditemukan oleh saudara Yuhanas, dan tentu saja begitu sebaliknya.
Kembali ke kasus semula.
Jadi Yuhanas, jika kamu merasa bahwa perbedaan yang terjadi cukup signifikan dan menjadi suatu keharusan, maka jelas model 1D sudah tidak layak lagi. Kalau begitu model 2D atau bahkan model 3D sudah perlu dipertimbangkan untuk digunakan. Tetapi jika timbul masalah dengan model 2D atau 3D, baik karena diperlukan proses perhitungan yang lama dan juga susah maka daripada susah-susah maka ketidak-telitian itulah harga yang harus dibayar.
Tarik ulur, antara teliti tetapi rumit/susah /mahal, dan secukupnya (kurang teliti tetapi tetap aman) tetapi sederhana adalah suatu keputusan yang terus menerus menjadi bahan pertimbangan dan tugas dari seorang engineer dalam melakukan perancangan. Umumnya tergantung dari kasus per kasus.
Jika kamu telah melakukan study banyak tentang perbedaan yang terjadi, dan jika ternyata nilainya konstan untuk setiap kasus-kasus yang ditinjau, maka mungkin lebih gampang pada saat perencanaan nanti perencananya (engineer) dapat melakukan koreksi tertentu. Hal yang dilakukan itu, orang bisa menyebutnya sebagai engineering judgement , itu khan cara gampang dan praktis dari pada mengotak-atik output yang mungkin hasilnya tidak lebih baik dari cara tersebut.
<<< updated 2 September 2013>>>
Jika tertarik tentang program SAP2000, apakah anda sudah membaca buku tentang hal itu yang terbaru, yang akuterbitkan bulan April 2013 kemarin. Jika belum silahkan klik link berikut :
http://wiryanto.wordpress.com/2013/05/14/buku-sap2000-wiryanto-testimoni-dan-cara-pesan/
The Work of Wiryanto Dewobroto 
Tinggalkan komentar