Step by Step Penggunaan Software ETABS Dalam Perencanaan Gedung

www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com

~ 1 ~

Prosedur Analisa Struktur

Pengumpulan Data:Gambar Arsitektur, data

penyelidikan tanah, data M/E

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)

Penentuan dimensi elemen struktur (pelat, kolom, balok, dan wall)

Pemodelan struktur (ETABS)

Vibration Analisys

BEHAVIOR:- Mode 1 & 2 harus translasi

- Time periode

OK?

X

X

Penentuan Gaya Geser:V dinamis / 0.8 V Statis

V minimum (SNI)Ambil yg paling besar!

Perhatikan:- Drift Ratio

- Tulangan balok- % tulangan kolom (


~ 2 ~

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


~ 3 ~

Beam

Gambar 2 Analysis Property Modification Factor for beam

Select element Select by Area Object Type (Wall/Floor) Shell S1ness Modifier Set Modifier sesuai cara SNI

Plate/Floor

Gambar 3 Analysis Property Modification Factor for plate/floor


~ 4 ~

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


~ 5 ~

Live Load:

Tabel 1 Beban terbagi rata di pelat sesuai fungsi lantai

a. Lantai dan tangga rumah tinggal, kecuali

yg disebut dalam b

200 Kg/m2

b. Lantai dan tangga rumah sederhana dan

gudang-gudang tidak penting yg bukan

untuk toko, pabrik atau bengkel

125 Kg/m2

c. Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor,

toko, toserba, restoran, hotel, asrama,

dan rumah sakit

250 Kg/m2

d. Lantai ruang olah raga 400 Kg/m2

e. Lantai ruang dansa 500 Kg/m2

f. Lantai dan balkon dalam dari ruang-

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

400 Kg/m2

g. Panggung penonton dengan tempat

duduk tidak tetap atau untuk penonton

yg berdiri

500 Kg/m2

h. Tangga, bordes tangga dan gang dari

yang disebut dalam c

300 Kg/m2

i. Tangga, bordes tangga dan gang dari

yang disebut dalam d, e, f dan g

250 Kg/m2

j. Lantai ruang pelengkap dari yg disebut

dalam c, d, e, f dan g

250 Kg/m2

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

400 Kg/m2


~ 6 ~

l. Lantai gedung parkir bertingkat

- Untuk lantai bawah 800 Kg/m2

- Untuk lantai tingkat lainnya 400 Kg/m2

m. Balkon-balkon yg menjorok bebas keluar

harus direncanakan terhadap beban

hidup dari lantai ruang yg berbatasan,

dengan minimum

300 Kg/m2

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


~ 7 ~

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


~ 8 ~

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


~ 9 ~

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


~ 10 ~

Tabel 2 Koefisien yang membatasi waktu getar alami Fundamental Struktur gedung

Wilayah Gempa

1

2

3

4

5

6

0,20

0,19

0,18

0,17

0,16

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

Beban Gravitasi

Peninjauan Beban

Gempa

PERUMAHAN/HUNIAN

Rumah tinggal, asrama, hotel rumah sakit 0,75 0,3

PENDIDIKAN

Sekolah, Ruang kuliah 0,9 0,5

PERTEMUAN UMUM

Masjid, gereja, bioskop, restoran, ruang

dansa, ruang pagelaran

0,9 0,5

PERKANTORAN

Kantor, bank 0,6 0,3

PERDAGANGAN

Toko, toserba, pasar 0,8 0,8

PENYIMPANAN

Gudang, perpustakaan, ruang arsip 0,8 0,8

INDUSTRI

Pabrik, bengkel 1,0 0,9

TEMPAT KENDARAAN

Garasi, gedung parkir 0,9 0,5


~ 11 ~

GANG DAN TANGGA

- Perumahan 0,75 0,3

- Pendidikan, kantor 0,75 0,5

- Pertemuan umum, perdagangan,

penyimpanan, industri dan tempat

kendaraan

0,9 0,5

Gambar 8 Input mass data

Gambar 9 Input Mass Data


~ 12 ~

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


~ 13 ~

Gambar 11 Story Shear SpecY

17. Lakukan perhitungan Koreksi Koordinat, File excel = KOR

Display Show Tables Building Output Select Load Cases = Select Clear All Select Case/Combo = Select Clear All Center Mass Rigidity Copy tabel ke excel

XCM, YCM = Pusat Massa

XCR, YCR = Pusat Kekakuan


~ 14 ~

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 Rigid Zone Factor = 0,5

2. Input beban gempa statik

Define Static Load Cases Add New Load

Gambar 13 Input Static Load Case


~ 15 ~

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


~ 16 ~

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

(n)

Koefisien reduksi yg

dikalikan kepada beban

hidup kumulatif

1

2

3

4

5

6

7

8

1,0

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4


~ 17 ~

>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:

User2Highlight


~ 18 ~

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

User2Sticky NoteAssign Pier Section for Checking


~ 19 ~

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 2. Ganti rigid zone factor untuk semua section

Select All Assign Frame/Line End (Length) Oset Rigid Zone Factor = 0,5

3. Hitung ABSE bawah (fb)

Display Show Tables Building Output Select Load Cases = Select Clear All


~ 20 ~

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


~ 21 ~

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


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)


Select All Assign Frame/Line End (Length) Oset Rigid Zone Factor = 1

2. Buat kembali semua balok dengan ukuran tie beam yg benar

3. Semua perletakan dibuat sendi


~ 22 ~

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


Display Show Tables Reac1on Support Dead Load FZ Live Load FZ


~ 23 ~

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

Gambar 19 Overwriter for Permanent Load

Kg,cm


~ 24 ~

Gambar 20 Overwriter for Temporary Load

NB: Jika terdapat kesalahan dalam pemahaman buku ini bukan meupakan

tanggungjawab penulis (Nobel 2013).

Kg,cm


~ 25 ~

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 l

DL = 300 kg x l


~ 26 ~

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


~ 27 ~

TENTANG PENULIS

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.

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)


Kiranya buku ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu, saran dan kritik yang

membangun sangat kami harapkan.

Step by Step Penggunaan Software ETABS Dalam Perencanaan Gedung

Documents

Transcript of Step by Step Penggunaan Software ETABS Dalam Perencanaan Gedung