Step by step penggunaan software ETABS dalam perancangan gedung
! " ! ! ! ! # $
! % & ' # ! ( )*+ ( ( ,-
.
! / " ! # ! ! ! 120
# 120 3 4
5
6 # $ # $ "
7 ! " ! $ ! 8! !
9 # $ 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
√
% & " # ' ( ' # ) Beam √
& " # ' ( ' # *
Select element Select e ) *ect + e ,$ ll"!l / S&ell S12ne √
M difie Set M difie e u i c SNI Pl te"!l
√
& " # ' ( ' + # ,# 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 Live Load: √
$ % " #
a. Lantai dan tangga rumah tinggal, kecuali 200 Kg/m2 yg disebut dalam b b. Lantai dan tangga rumah sederhana dan 125 Kg/m2 gudang-gudang tidak penting yg bukan untuk toko, pabrik atau bengkel
c. Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, 250 Kg/m2 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 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 500 Kg/m2 duduk tidak tetap atau untuk penonton yg berdiri
h. Tangga, bordes tangga dan gang dari 300 Kg/m2 yang disebut dalam c i. Tangga, bordes tangga dan gang dari 250 Kg/m2 yang disebut dalam d, e, f dan g j. Lantai ruang pelengkap dari yg disebut 250 Kg/m2 dalam c, d, e, f dan g k. Lantai untuk: pabrik, bengkel, gudang, 400 Kg/m2 perpustakaan, ruang arsip, toko buku, toko besi, ruang alat-alat dan ruang mesin, harus direncanakan terhadap beban hidup yg ditentukan tersendiri, dengan minimum 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
/ ' ! 0 1 2%3 4 1 2*
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 √
Lump lateral mass at only levels √
5 # & '
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
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! 6 ) & "
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
$ #
7 * 8 ( " "
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
# " " + $
KOEFISIEN REDUKSI BEBAN HIDUP (PPIUG-1983) Penggunaan Gedung Koefisien Reduksi beban Hidup
Peninjauan Peninjauan Beban Beban Gravitasi 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 0,9 0,5 dansa, ruang pagelaran 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
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
9 " : &
√ 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)
%; ! '0
%% ! '4
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
%* ) & " B.
Nama File: nama proyek – str atas – desain.edb
(Copy dari file Dinamis Struktur atas/Save As)
1. Ganti rigid zone factor untuk semua section
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 √
%+ ' < " )
√ 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
$ - < " )
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
4. Ubah Options Untuk Desain Frame
1
7
6
5
4
3
2
Koefisien reduksi yg dikalikan kepada beban hidup kumulatif
√ Options → Preferences → Concrete Frame Design
Jumlah lantai yg dipikul (n)
$ / # " "
User Designed by Stories Supported Apply to Axial Load Only
√ Options → Preferences → Live Load Reduction
5. Input faktor reduksi beban hidup (Live Load Reduction)
%- # '
8 1,0 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4
>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 √
$ 5 )
List of Combos Design Combos Dcon1
1. COMB1 Remove ←
Dcon2
2. COMB2, dst… Add →
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:
%/ . # '
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
%5 .
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) Offset √
Rigid Zone Factor = 0,5 √
3. Hitung ABSE bawah (fb)
Display → Show Tables √
Building Output √
Select Load Cases = Select Clear All √
Select Case/Combo = Select Clear All √
Center Mass Rigidity √
Copy tabel ke excel √
4. Percepatan Puncak Batuan Dasar $ 6 ' '
Diperoleh gaya statik √
5. Perhitungan Koreksi Koordinat = KOR2 (save as dari file KOR)
6. Hitung f2 berdasarkan R
$ 9 ( ! #*
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
√
7. Input beban gempa statik
Define ta1# ( a .ases e ( a √
%6 ' < " )
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
%9 ,
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
√ 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 √
√ Define → Wall/Slab/Deck Section → Add New Slab
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 → Reac1on → Support √
Dead Load → FZ √
Live Load → FZ
Uplift √ 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
%: = 8 # < "
Kg,cm
- ; = 8 # $ < "
NB: Jika terdapat kesalahan dalam pemahaman buku ini bukan meupakan tanggungjawab penulis (Nobel 2013). Catatan: No Pembebanan Besarnya
2
1 Genset LL = 1000 kg/m
2 DL = 125 kg/m + Berat Pelat
2
2 Panel LL = 1000 kg/m
2 DL = 125 kg/m
2
3 GWT LL = 3000 kg/m
2 DL = 125 kg/m
2
4 Uplift -3020 kg/m
2
6 Auditorium Bioskop LL = 500 kg/m
2 DL = 235 kg/m
2
7 Atap rangka baja LL = 20 kg/m
2 DL = 50 kg/m
8 Beban balok tangga LL = 900 kg x ½ l DL = 300 kg x ½ l
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”
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.