Step by Step Penggunaan Software ETABS Dalam Perencanaan Gedung

www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com

Prosedur Analisa Struktur Pengumpulan Data: Gambar Arsitektur, data penyelidikan tanah, data M/E

X Penentuan Gaya Geser: V dinamis / 0.8 V Statis V minimum (SNI) Ambil yg paling besar!

Penentuan Sistem Struktur: - Sistem lantai - sistem struktur keseluruhan - sistem lantai basement (bila ada) - sistem galian (bila ada)

Pembebanan

Penentuan percepatan wilayah gempa dan faktor reduksi (R)

TIDAK

Perhatikan: - Drift Ratio - Tulangan balok - % tulangan kolom (<4%) - Tulangan wall (<4%) - Av O/S ? OK?

Penentuan dimensi elemen struktur (pelat, kolom, balok, dan wall) Perhitungan lantai paling bawah: - Tie Beam (ETABS) - Raft (SAFE)

Pemodelan struktur (ETABS)

Vibration Analisys

TIDAK

Perhitungan Pondasi: - Pengecekan pondasi tiang - pengecekan pile cap - perhitungan pengaman galian

BEHAVIOR: - Mode 1 & 2 harus translasi - Time periode

Penulangan: Balok, Kolom, Wall, Pelat

OK? YA

Penggambaran Struktur Spesifikasi Teknis

X

~1~


A. Nama File: nama proyek – str atas – dinamis.edb 1. Start √

Edit → Edit Story Data

√

Membuat permodelan

2. Menentukan material yg digunakan √

Define → Material Properties → Add New Material

3. Membuat Frame/Floor Section √

Define → Frame Section

√

Define → Wall/Slab/Deck Section

4. Semua Properties diubah kekakuannya sesuai syarat SNI √

Select element → Select by Line Object Type (Beam/Column) → Assign → Frame/Line > Frame Property Modifier → Set Modifier sesuai cara SNI

√

Column

Gambar 1 Analysis Property Modification Factor for Column

~2~

www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com √

Beam

Gambar 2 Analysis Property Modification Factor for beam

√

Select element → Select by Area Object Type (Wall/Floor) → Shell S1ffness Modifier → Set Modifier sesuai cara SNI

√

Plate/Floor

Gambar 3 Analysis Property Modification Factor for plate/floor

~3~


√

Shear Wall

Gambar 4 Analysis Property Modification Factor for Shear Wall

5. INPUT LOAD √

Dead Load: •

Beban terbagi rata di pelat

•

Beban garis di beam untuk beban tembok (Bata/Batako/Hebel, dll) Dinding pas bata merah

Satu batu = 450 kg/m2

Setengah batu = 250 kg/m2

Batako berlubang

Tebal dinding 20 cm (HB 20) = 200 kg/m2

Tebal dinding 10 cm (HB 10) = 120 kg/m2

Batako tanpa lubang

Tebal dinding 15 cm = 300 kg/m2

Tebal dinding 10 cm = 200 kg/m2

Kaca dengan tebal 3 – 4 mm = 40 kg/m2

~4~


Live Load: Tabel 1 Beban terbagi rata di pelat sesuai fungsi lantai

a.

Lantai dan tangga rumah tinggal, kecuali

200

Kg/m2

125

Kg/m2

250

Kg/m2

yg disebut dalam b b.

Lantai dan tangga rumah sederhana dan gudang-gudang tidak penting yg bukan untuk toko, pabrik atau bengkel

c.

Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, toko, toserba, restoran, hotel, asrama, dan rumah sakit

d.

Lantai ruang olah raga

400

Kg/m2

e.

Lantai ruang dansa

500

Kg/m2

f.

Lantai dan balkon dalam dari ruang-

400

Kg/m2

500

Kg/m2

300

Kg/m2

250

Kg/m2

250

Kg/m2

400

Kg/m2

ruang untuk pertemuan yg lain dari pada yg disebut dalam a s/d e, seperti masjid, gereja, ruang pagelaran, ruang rapat, bioskop dan panggung penonton g.

Panggung penonton dengan tempat duduk tidak tetap atau untuk penonton yg berdiri

h.

Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam c

i.

Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam d, e, f dan g

j.

Lantai ruang pelengkap dari yg disebut dalam c, d, e, f dan g

k.

Lantai untuk: pabrik, bengkel, gudang, perpustakaan, ruang arsip, toko buku, toko besi, ruang alat-alat dan ruang mesin, harus direncanakan terhadap beban hidup yg ditentukan tersendiri, dengan minimum

~5~


l.

Lantai gedung parkir bertingkat

m.

-

Untuk lantai bawah

800

Kg/m2

-

Untuk lantai tingkat lainnya

400

Kg/m2

300

Kg/m2

Balkon-balkon yg menjorok bebas keluar harus direncanakan terhadap beban hidup dari lantai ruang yg berbatasan, dengan minimum

Beban Hidup pada atap gedung, yg dapat dicapai dan dibebani orang, harus diambil minimum sebesar 100 kg/m2 bidang datar. 6. Setiap lantai dibuat rigid diafragm: √

Select semua plate → Assign → Shell/Area →Diaphragms → Add New Diaphragm = D1

√

Rigidity = Rigid

7. Pada lantai base, kaki-kaki kolom/wall dibuat jepit 8. Buat respon spektrum: √

Define → Respon Spectrum Functions → Add: User Spectrum (input data respon spektrum)

9. Input gaya gempa dinamik √

Define → Respon Spektrum Case → Spectrum Name Case: CQC/SRSS, Example: Direction

Function

Scale Factor

SPECX

U1

WIL2LUNAK

9.81*I/R

SPEXY

U2

WIL2LUNAK

9.81*I/R

~6~


Gambar 5 Input Response Spectrum untuk gempa arah X = U1, Y = U2

10. Ganti rigid zone factor untuk semua section √

Select All → Assign → Frame/Line → End (Length) Offset

√

Rigid Zone Factor = 0,5

11. Menentukan Mass Source √

√

Define → Mass Source •

Mass Definition = From Load

•

Multiplier : Dead = 1, Live = 0,3 (Lihat fungsi lantainya) Include Lateral mass only

~7~


Lump lateral mass at only levels

Gambar 6 Define Mass Source

12. Tahap analisis √

Analyze → Set Analize Options •

Pilih Full 3d: Ux, Uy, Uz, Rx, Ry, Rz

•

Dynamic Analysis Set Dinamic Parameters Number of Modes: Lebih besar dari jumlah lantai, agar hasil > 90% Frequency shift = 0

•

Include P-Delta Set P-Delta parameters Iterative – Based on Load Combination Iteration control

~8~


Maximum iteration = 4 (lihat last analysis log – baca P-Delta harus converged) P-Delta Load Combination = Dead = 1, Live = 0,3 (sesuai fungsi lantai)

13. Check model = tidak boleh ada warning!

Gambar 7 Cek Model

14. Run ETABS = baca last Analysis Run Log (tidak boleh ada ill condition) √

Lihat tabel Time Period Display → Show Tables Modal Information Modal Participating Mass Ratio Lihat Periode pada Mode 1 Pergeseran yg terbesar diharapkan terjadi sbb: Mode 1 = Ux/Uy (geser ke arah x atau arah y) Mode 2 = Ux/Uy (geser ke arah x atau arah y) Mode 3 = Rz (puntir) Pindahkan tabel ke FILE EXCEL : Mode

15. Check Time Period: SNI Gempa

~9~


Tabel 2 Koefisien ζ yang membatasi waktu getar alami Fundamental Struktur gedung

Wilayah Gempa

ζ

1

0,20

2

0,19

3

0,18

4

0,17

5

0,16

6

0,15

16. Lakukan perhitungan ABSE, file Excel: ABSE Tabel 3 Koefisien Reduksi Beban Hidup

KOEFISIEN REDUKSI BEBAN HIDUP (PPIUG-1983) Penggunaan Gedung

Koefisien Reduksi beban Hidup Peninjauan

Peninjauan Beban

Beban Gravitasi

Gempa

0,75

0,3

0,9

0,5

0,9

0,5

0,6

0,3

0,8

0,8

0,8

0,8

1,0

0,9

0,9

0,5

PERUMAHAN/HUNIAN Rumah tinggal, asrama, hotel rumah sakit PENDIDIKAN Sekolah, Ruang kuliah PERTEMUAN UMUM Masjid, gereja, bioskop, restoran, ruang dansa, ruang pagelaran PERKANTORAN Kantor, bank PERDAGANGAN Toko, toserba, pasar PENYIMPANAN Gudang, perpustakaan, ruang arsip INDUSTRI Pabrik, bengkel TEMPAT KENDARAAN Garasi, gedung parkir

~ 10 ~


GANG DAN TANGGA -

Perumahan

0,75

0,3

-

Pendidikan, kantor

0,75

0,5

-

Pertemuan umum, perdagangan,

0,9

0,5

penyimpanan, industri dan tempat kendaraan

Gambar 8 Input mass data

Gambar 9 Input Mass Data

~ 11 ~


Masukkan Mass X/Mass Y ke tabel massa lantai (kg)

√

Display → Show Tables

√

Building Output

√

Select Load Cases = Select Clear All

√

Select Case/Combo (SPECX Spectra)

√

Story Shear

√

Copy tabel ke excel

√

Ulangi untuk (SPECY Spectra)

Gambar 10 Story Shear SpecX

~ 12 ~


Gambar 11 Story Shear SpecY

17. Lakukan perhitungan Koreksi Koordinat, File excel = KOR √


√

Building Output

√


√

Select Case/Combo = Select Clear All

√

Center Mass Rigidity

√

Copy tabel ke excel XCM, YCM = Pusat Massa XCR, YCR = Pusat Kekakuan

~ 13 ~


Gambar 12 Center Mass Rigidity

B. Nama File: nama proyek – str atas – desain.edb (Copy dari file Dinamis Struktur atas/Save As)


Select All → Assign → Frame/Line → End (Length) Offset

√


2. Input beban gempa statik √

Define → Static Load Cases → Add New Load

Gambar 13 Input Static Load Case

~ 14 ~


Modify Lateral Load Isi beban yg dihitung dari ABSE Beban untuk EQX = Masukkan yg FX saja Beban untuk EQY = Masukkan yg FY saja Isi kordinat koreksi yg sudah dihitung dari file KOR

3. Buat Load Combination Define → Load Combination

Tabel 4 Load Combiation

COMB1

1,2DL + 1,6 LL

COMB2

1,4 DL

COMB3

1,2 DL + 1,0 LL + 1,0 EQX + 0,3 EQY

COMB4

1,2 DL + 1,0 LL + 1,0 EQX - 0,3 EQY

COMB5

1,2 DL + 1,0 LL - 1,0 EQX + 0,3 EQY

COMB6

1,2 DL + 1,0 LL - 1,0 EQX - 0,3 EQY

COMB7

1,2 DL + 1,0 LL + 0,3 EQX + 1,0 EQY

COMB8

1,2 DL + 1,0 LL + 0,3 EQX – 1,0 EQY

COMB9

1,2 DL + 1,0 LL - 0,3 EQX + 1,0 EQY

COMB10

1,2 DL + 1,0 LL - 0,3 EQX - 1,0 EQY

COMB11

0,9 DL + 1,0 EQX + 0,3 EQY

COMB12

0,9 DL + 1,0 EQX – 0,3 EQY

COMB13

0,9 DL - 1,0 EQX + 0,3 EQY

COMB14

0,9 DL - 1,0 EQX - 0,3 EQY

COMB15

0,9 DL + 0,3 EQX + 1,0EQY

COMB16

0,9 DL + 0,3 EQX - 1,0EQY

COMB17

0,9 DL - 0,3 EQX + 1,0EQY

COMB18

0,9 DL - 0,3 EQX - 1,0EQY

ASLI

1,0 DL + 1,0 LL

~ 15 ~


4. Ubah Options Untuk Desain Frame √

Options → Preferences → Concrete Frame Design

Gambar 14 Design Preferences

5. Input faktor reduksi beban hidup (Live Load Reduction) √

Options → Preferences → Live Load Reduction User Designed by Stories Supported Apply to Axial Load Only Tabel 5 Koefisien Reduksi Beban Hidup

Jumlah lantai yg dipikul

Koefisien reduksi yg

(n)

dikalikan kepada beban hidup kumulatif

1

1,0

2

1,0

3

0,9

4

0,8

5

0,7

6

0,6

7

0,5

8

0,4

~ 16 ~


>8

0,4

6. Menentukan Element Type √

Select → By Line Object Type → Beam →

√

Design → Concrete Frame Design → View/Revise Overwrites Element Type = Sway Special/Intermediete (tergantung nilai R) Live Load Reduction Factor (lihat tabel)

7. Memililih Kombinasi beban untuk desain √

Design → Concrete Frame Design → Select Design Combination

√

Design Load Combination Section Tabel 6 Design Combos

List of Combos

Design Combos

Dcon1

1. Remove ←

COMB1

Dcon2

2. Add →

COMB2, dst…

8. Analyze → Run Analyze 9. Design → Concrete Frame Design → Start Design / Check of Structure 10. Design → Concrete Frame Design → Display Design Info → Design Input → Live Load Reduction Factor (Cek sudah benar/belum) 11. Options → Preferences → Output Decimal → Rebar Area = 2 12. Design → Concrete Frame Design → Display Design Info → Design Output → Shear Reinforcing 13. Design → Concrete Frame Design → Display Design Info → Design Output → Rebar Percentage : Berkisar antara 1% s/d 4% (SNI untuk peninjauan gempa), aturan standar PCE mensyaratkan Rebar Percentage < 3%. 14. Jika menggunakan shear wall, maka ubah Options untuk desain Shear Wall:

~ 17 ~


Gambar 15 Wall Design Preferences

15. Cek penulangan Shear Wall (SW) √

Beri nama (label pada tiap kelompok SW), misal: P1, P2, P3, …dst

√

Select SW → Design → Shear Wall Design → Uniform Reinforcing Pier Section

√

Select material, Bar size (25d – 19d) and Spacing (0,10 – 0,20 m), Reinforcement to be Checked, OK

~ 18 ~


Gambar 16 SW Design

√

Start Design/Check Structure

√

Display → Cek rasio D/C ( < 1,00)

C. Nama File: nama proyek – str atas – total.edb (Copy dari file struktur atas desain + lantai bawah (ground + basement) 1. Setiap lantai dibuat rigid diafragm: √

Select semua plate → Assign → Shell/Area →Diaphragms → Add New Diaphragm = D1

√

Rigidity = Rigid


Select All → Assign → Frame/Line → End (Length) Offset

√


3. Hitung ABSE bawah (fb) √


√

Building Output

√


~ 19 ~


Select Case/Combo = Select Clear All

√

Center Mass Rigidity

√

Copy tabel ke excel

4. Percepatan Puncak Batuan Dasar Tabel 7 Percepatan Puncak Batuan Dasar

√

Diperoleh gaya statik

5. Perhitungan Koreksi Koordinat = KOR2 (save as dari file KOR) 6. Hitung f2 berdasarkan R Tabel 8 Faktor kuat lebih f2

√

Fi dari struktur atas dikalikan f2

√

Masukkan semua beban ABSE dari masing-masing file struktur Atas & Bawah

√

Masukkan Koreksi Torsi dari masing-masing file struktur Atas & Bawah

~ 20 ~


7. Input beban gempa statik √

Define → Sta1c Load Cases → Add New Load

Gambar 17 Input Static Load Case Gempa

√

Modify Lateral Load Isi Beban yg dihitung dengan ABSE Gabungan Isi Koordinat Koreksi yg sudah dihitung gabungan

8. Analyze → Run Analyze 9. Display → Show Tables → Reaction → Support Reaction (beban yg masuk menjadi beban pile cap) √

Select Load Case = DL, LL, EQX, EQY

√

Select Cases/Combo = EQX static load & EQY static load

D. Nama File: nama proyek – str atas – tie beam.edb (Copy file total/Save As) 1. Ganti rigid zone factor untuk semua section √

Select All → Assign → Frame/Line → End (Length) Offset

√

Rigid Zone Factor = 1

2. Buat kembali semua balok dengan ukuran tie beam yg benar 3. Semua perletakan dibuat sendi

~ 21 ~


Gambar 18 Restrain/perletakan

Kalau menggunakan spring, titik kolom dilepas, pasang spring di posisi titik-titik pile pilecap diasumsikan pelat dengan type shell (jangan lupa di mesh) 4. Asumsi tebal pelat, t = 0,15 m √

Define → Wall/Slab/Deck Section → Add New Slab

√

Material : Pelat

√

Thickness: Membrane = 0,15 ; Bending = 0,15

√

Type = Membrane

5. Beban pelat yg ada √

Dead Load = area parkir saja = 30 kg/m2

√

Live Load = 400 kg/m2 dan 800 kg/m2

√

Uplift

√

Settlement

6. Beban balok yg ada √

Deal Load & Live Load = Beban garis akibat tangga

√

Dead Load = Beban garis akibat dinding penutup lift

7. Analyze → Run Analyze √

Display → Show Tables → ReacƟon → Support

√

Dead Load → FZ

√

Live Load → FZ

~ 22 ~


E. Data untuk perhitungan pondasi 1. Copy excel tabel FZ, MX, dan MY untuk masing-masing beban; DL, LL, EQX, EQY 2. Lakukan perhitungan file excel ; Pondasi 3. Masukkan gaya FZ tie beam untuk tiap arah akibat Dead Load & Live Load 4. Dari file Total, masukkan gaya FZ, MX dan MY untuk tiap arah akibat Dead Load, Live Load, EQX & EQY 5. FR = faktor reduksi tingkat: tentukan sesuai tinggi kolom, cek titik kolom dengan teliti!

F. Overwrites Struktur Baja 1. Select All Frame → Design → Overwrites

Kg,cm

Gambar 19 Overwriter for Permanent Load

~ 23 ~


Kg,cm

Gambar 20 Overwriter for Temporary Load

NB: Jika terdapat kesalahan dalam pemahaman buku ini bukan meupakan tanggungjawab penulis (Nobel 2013).

~ 24 ~


Catatan: No

Pembebanan

Besarnya

1

Genset

LL = 1000 kg/m2 DL = 125 kg/m2 + Berat Pelat

2

Panel

LL = 1000 kg/m2 DL = 125 kg/m2

3

GWT

LL = 3000 kg/m2 DL = 125 kg/m2

4

Uplift

-3020 kg/m2

6

Auditorium Bioskop

LL = 500 kg/m2 DL = 235 kg/m2

7

Atap rangka baja

LL = 20 kg/m2 DL = 50 kg/m2

8

Beban balok tangga

LL = 900 kg x ½ l DL = 300 kg x ½ l

~ 25 ~


DAFTAR PUSTAKA

Perkasa Carista Estetika, PT, Diktat SNI 03-1726-2002, “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung” SNI 03-2847-2002, “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung” PPIUG 1983, “Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung”

~ 26 ~


TENTANG PENULIS Afret Nobel adalah alumni Diploma Teknik Sipil Universitas Gadjah Mada Angkatan 2005 dan Alumni Ekstensi Teknik Sipil Universitas Indonesia Angkatan 2009. Papanya seorang petani dan Mamanya pedagang. (Atas nama bangsa Indonesia, Jakarta, 20 Oktober 2013) www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com

Anda diperbolehkan untuk mengirimkan lewat pos dan email dan memberikan buku elektronik ini kepada siapa saja yang Anda inginkan, selama Anda tidak mengubah, atau mengedit isinya dan format digitalnya. Sebenarnya, kami akan sangat senang bila Anda membuat duplikat buku elektronik ini sebanyak-banyaknya. Tetapi bagaimanapun, hak untuk membuat buku dalam bentuk cetak atas naskah ini untuk dijual adalah tindakan yang tidak dibenarkan.

Kiranya buku ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat kami harapkan.

~ 27 ~

Step by Step Penggunaan Software ETABS Dalam Perencanaan Gedung

Recommend Documents