Modul etabs seffope (1)

Seffope 2016

1 ETABS – Fernao Soares Reis

BAB 1

STRUKTUR GEDUNG BERATURAN

Contoh Perhitungan

Struktur Gedung Beraturan

Pada pembahasan ini akan diberikan contoh perhitungan struktur gedung beraturan. Untuk

kesederhanaan perhitungan, denah balok, Pelat, kolom dan pondasi serta ukuran dimensi diangap

tipikal. Bangunan diasumsikan berlokasi di Dili, yang termasuk wilayah gempa 5 berdasar SNI

03.1726-2003. Gambar 1, dan berada pada lapisan tanah lunak.

Denah lantai dan elevasi lantai bisa dilihat pada gambar 1.1. jenis struktur ini adalah struktur

gedung beraturan karena telah memenuhi syarat-syarat SNI 03.1726-2003 pasal 4.2.1.

Kolom – kolom paling bawah dijepit penuh. Untuk menumpu beban dari kolom tersebut

digunakan pondasi Footplat.

Gedung ini terdiri dari 4 Lantai. Selangjutnya bangunan direncakan sebagai sistem pemikul

momen menengah (SRPMM). Artinya Gedung ini harus memnuhi SNI 03-2847-2002.pasal 3

sampai dengan 20, pasal 23.2.2.3, dan pasal 23.10.

Data- data desain

- Mutu Bahan :

fc’ = 25 Mpa

fy = 400 Mpa (Tulangan Lentur)Ø< 12

fy = 240 Mpa (Tulangan Geser) D > 13

Ec = 23500 Mpa

- Lokasi Bangunan : Dili

- Jenis Tanah : Lunak

- Kategori Gedung : Perkantoran

- Tinggi tiap lantai : 3 m

- Beban Beban lainnya : (PPIUG 1983 Tabel 1)

Beban Hidup (LL) :

Seffope 2016


Lantai 1-3 (Perkantoran) : 250 kg/m2

Lantai 4 (Atap) : 100 kg/m2

Beban Mati :

Berat sendiri komponen struktur (DL) sudah dihitung secara otomastis oleh ETABS

berdasarkan input data dimensi dan karateristik material yang direncanakan.

Beban Mati tambahan (DL), antara lain sebagai berikut:

Dinding Bata = 250 kg/m2

Keramik = 24 kg/m2

Plesteran (2,5 cm) = 53 kg/m2

Beban M/E = 25 kg/m2

Beban Plafond = 18 kg/m2

Sehinga beban – beban gravitasi tersebut dapat dirangkum untuk masing – masing lantai berikut :

Lantai 1- 3 :

Beban Hidup = 250 kg/m2 (Perkantoran)

Beban mati tambahan


Keramik = 24 kg/m2

M/E = 25 kg/m2

Plafond = 18 kg/m2

Total = 120 kg/m2

Lantai 4 :

Beban Hidup = 100 kg/m2 (Atap)

Beban Mati Tambahan :


M/E = 25 kg/m2

Plafond = 18 kg/m2

Total = 96 kg/m2

Seffope 2016


Dimensi :

Tebal Pelat Lantai = 120 mm

Balok = 300x500 mm

Kolom = 500x500 mm

Gambar 2.1. Denah dan Elevasi Rencana Gedung

Seffope 2016


BAB 2

PEMODELAN STRUKTUR

2.1. PEMBUATAN MODEL

Buka Program ETBAS, sebagai langkah awal sebaiknya pilih dulu jenis satuan yang akan

dipergunakan. Hal ini hanya untuk kemudahan saja, walaupun nanti tetap dapat berubah sewaktu-

waktu. Namun satuan ini akan menjadi standart (Default) bagi ETBAS untuk melakukan analisis.

Untuk pembuatan model saat ini gunakan satuan kg.cm (Untuk Kemudahan), Satuan yang

digunakan dapat dirubah setiap saat.

Pilih new model, kemudian akan muncul pop up (New model Initalization), pilih option No untuk

membuat model baru tampa mengambil dari file ETBAS yang sudah ada pada komputer.

Gambar 2.2. Permulaan Permbuatan Model Baru

Akan Muncul form seperti gambar 2.2. form tersebut adalah untuk menentukan denah awal,

ukuran – ukuran as bangunan, jumlah bentang tinggi tiap lantai, dll. Isi form tersebut sesuai

dengan rencana bangunan.

Seffope 2016


Untuk mengatur ukuran as bangunan, jarak bentang, pilih coustom Grid Spacing. Atur Grid ID,

Ordinate, sesuai dengan denah struktur yang akan dihitung (seperti pada gambar 2.1)

Line Type Visibilty, Buble Loc dan Grid Color dapat diatur sesuai dengan keinginan. Setelah

pengaturan Grid Data selesai, tekan OK unutk kembali pada Building Plan Grid System and

StoryData Definition. Kemudian Tekan OK untuk menentukan data yang lainnya.

Gambar 2.3. Pengaturan Grid Bangunan

Gambar 2.3. Input Grid Bangunan

Seffope 2016


Pada Simple Story Data isi jumlah lantai dan ketingiannya. Pilih Custom Story Data untuk

mengetahui elevasi lantai, menentukan nama lantai pada struktur, atau untuk menentukan apakah

suatu lantai typical atau sama dengan lantai yang lain, kemudian tekan OK untuk menutup form.

2.2. INPUT DATA MATERIAL.

Langkah selangjutnya adalah menentukan material properties, seperti yang telah disebutkan pada

data – data desain. Sebelumnya ganti satuan pada layar ujung kanan bawah menjadi N.mm

Pilih menu Defaine , material properties. Unutk memasukan data data dari beton, pilih CONC,

Mofify/Show material. Masukan data data beton sesuai dengan desain.

Untuk mass per unit volume dan weight per unit volume biasanya defaultnya sudah sesuai.

Berat = 9,81 (Percepatan gravitasi ) x Massa Beton ( 2400 kg/m3)

Modulus elastisitas beton dapat dihitung berdasarkan rumus beton Normal yaitu = 4700 (fc’)^0,5

dengan , 4700x(25(^0,5 = 23500 Mpa= N.mm

Selangjutnya untuk nilai fy dan fys masing-masing adalah 400 Mpa dan 240 Mpa yang telah

direncanakan.

Kemudian tekan OK dua kali unutk keluar.

Gambar 2.4 Input Data Material.

Seffope 2016


2.3. Imput Data Dimensi Balok dan Kolom

Langkah pertama sebelum memasukan data dimensi balok dan kolom tentu saja adalah

menentukan rencana dimensi balok dan kolom. Hal ini dapat ditentukan pada penjelasan berikut.

Dimensi Balok

Perencanaan pada balok yang dicetak menjadi satu kesatuan monolit dengan pelat lantai atau

atap, didasarkan pada angapan antara pelat dengan balok terjadi interkasi saat menahan momen

lentur positif yang bekerja pada balok oleh karena itu balok dinamakan balok T.

Langkah selanjutnya adalah memasukan data dimensi balok tersebut pada ETBAS. Caranya

adalah pilih menu define, frame section. Untuk imput data balok T., Pada pilihan Add /I Wide

Flange pilih add tee untuk memasukan ukuran balok T. seperti pada gambar 2.6. Input data

Balok dan Kolom.

Gambar 2.6. Input Data Balok Dan Kolom

HT = 120 mm

BW = 300 mm

mm

HW = 380 mm

mm

Be = 1060 mm

mm

Gambar 2.5 Ukuran Balok T

Seffope 2016


Pada Imput data Balok T, setelah klik tee akan keluar form seperti pada gambar 2.7. sebagai

berikut.

Hatama Gambar2.7. Input Data Balok T

Masukan Data ukuran balok T seperti pada gambar 2.5. diatas pada ETBAS.

Outside Stem (t3) sebagai Ukuran tinggi balok T (Ht+Hw)

Outside Flange (t2) sebagai lebar efektif balok (Be)]

Flange thikness (st) Sebagai tebal pelat (Ht)

Stem Thikness (tw) Sebagai Lebar Balok (Bw)

Beri nama komponen struktur yang akan didifinisikan, rubah jenis material yang dipakai untuk

balok menjadi concrete.

Seffope 2016


Dimensi Kolom

Untuk input data kolom, setelah Klik Add Rectangular, maka muncul form seperti pada

gambar2.8.

Hatama Gambar 2.8. Input Data Kolom

Beri nama komponen struktur yang akan didifinisikan, rubah jenis material yang dipakai untuk

balok menjadi concrete. Masukan ukuran kolom b = t2= 500 mm dan h = t3 = 500 mm.

Untuk menentukan jenis frame sebagai balok atau kolom, klil pada reinfordement, kemudian

pilih type sebagai balok atau kolom, seperti pada gambar 2.9.

Gambar 2.9. Input Data data Tulangan Balok

Seffope 2016


Selimut beton di tentukan 50 mm dengan menganti ukuran Cover to Rebar Center/Concrete

Cover to Rebar Center. Apabila frame yang akan dimasukan datanya adalah kolom maka, Frame

yang akan muncul adalah seperti pada gambar 2.10

Gambar 2.10. Input Data data Tulangan Kolom

Khusus pada input data kolom, pilih jenis tulangan yang akan dipakai (Spiral atau tulangan

Tegak). Isi selimut beton 50 mm pada rectangular Reinforcement, Cover to Rebar Center, pada

pada bagian paling bawah pilih reinforcement to be Designed agar ETBAS memberikan nilai luas

tulangan yang nanti diperlukan. Klik OK dan kembali ke Add Rectangular lagi untuk memasukan

data frame yang lain, Seperti cara sebelumnya.

Langkah selanjutnya adalah memasukan nilai faktor retak sepanjang bentangan komponen

struktur dan pengaruh durasi beban, Masih pada menu define frame property pada langkah yang

di jelaskan diatas, seperti yang tampak pada gambar 2.8. di bawah property modifier. Maka akan

muncul pop up seperti pada gambar 2.11

Seffope 2016


Gambar 2. 11. Input Set modifier balok T dan kolom

Pada property modifier, masukan data momen of inertia about 2 axis dan momen of inertia about

3 axis. Untuk data balok dan kolom angka 0.7 pada dua item tersebut. Hal ini karena balok

diasumsikan sebagai balok T. Sehinga momen inersia balok T dua kali lipat momen inersia balok

persegi.

Notes : Bila sudah selesai langkah ini, ada baiknya prpoerti lain yang tidak dibutuhkan dihapus,

Bila tidak maka property tersebut akan ikut tercetak pada input data kolom dan balok.

2.3. INPUT DATA PELAT

Untuk mendifinisikan ukuran pelat pada ETBAS, pilih menu define, Wall/Slab/Deck section,

akan muncul form seperti pada gambar 2.11.

Hatama Gambar 2.11. input data Pelat.

Seffope 2016


Klik pada Add New Deck, dan pilih Add New Slab untuk input data pelat yang baru. Akan muncul

form seperti pada gambar. 2.12.

Hatama 2.12 Gambar Input Property Pelat.

Beri nama pelat yang akan dipakai, ganti ganti material yang akan dipakai pelat. Dengan

Concrete dan ganti ukuran pelat sesuai dengan perencanaan.

Seperti pada balok dan kolom Pelat juga harus memenuhi SNI 03-2847-2002 pasal 12.11.1.Untuk

itu klik pada set modifier seperti pada gambar 2.12 dan ganti ke enam data dengan nilai 0.25

seperti pada gambar 2.13.

Hatama Gambar 2.13. Input Set Modifier Pelat

Seffope 2016


2.4. DENAH BALOK, KOLOM DAN PELAT

Setelah semua data material yang dipakai sudah didefinisikan, langkah selanjutnya adalah

mengambarkan letak balok, koom dan Pelat sesuai dengan denah yang diberikan .

Mengambar Kolom

Untuk memulai mengambar kolom dilakukan dengan cara pilih menu Draw, Draw Line Objects,

Great Columns in Region or at Click akan muncul seperti yang terlihat pada gambar 2.14.

Gambar 2. 14. Pilihan Jenis Properti

Klik satu kali pada letak titik kolom sesuai dengan gambar denah rencana, setelah menyelesaikan

gambar kolom , Klik Toolbar untuk keluar.

Mengambar Balok

Untuk mengambar balok dilakukan dengan cara pilih menu Draw, Draw Line Objects, Draw

Lines. akan muncul seperti yang terlihat pada gambar 2.15.

Gambar 2.15. Property Of Object

Klik satu kali pada letak titik ujung awal balok dan klik lagi ujung akhir balok. Lakukan sesuai

dengan gambar denah rencana, setelah menyelesaikan gambar kolom , Klik Toolbar untuk

keluar.

Mengambar Pelat

Mengambar pelat dilakukan dengan cara pilih menu Draw, Draw Area Object. Properties of

object seperti pada gambar 2.16. akan muncul untuk memberikan pilihan nama pelat yang akan

digambar pada baris Property.

Seffope 2016


Hatama Gambar 2.16. Pilihan Jenis Properti Pelat

Setelah selesai mengamabr Klik Toolbar untuk keluar.

2.5.JENIS PERLETAN/RESTRAINT/SUPPORT

Restraint/Support untuk menentukan kenis perletakan pada bagian struktur. Pada contoh

perhitungan ini kolom pada bagian bawah terjepit penuh. Hal ini tergantung dari asumsi masing

masing perencana. Prinsipnya, bila kolom ditentukan terjepit maka pada kolom bawah akan

menhasilkan momen akibat gaya– gaya yang bekerja. Konsekuensinya adalah harus

memperhitungkan struktur bawah dalam hal ini adalah Pondasi Foot Plat yang harus dapat

menahan beban momen tersebut.

Paka lantai Base klik semua ujung bawah kolom, klik menu assign, Joint/Point,

Restraints/Support, Pilih Jenis Support Jepit seperti pada gambar 2.17. (Bisa menahan translasi

dan rotasi pada semua arah). Klik OK untuk Keluar.

Hatama Gambar 2.17. Jenis Support.

Seffope 2016


2.6. INPUT BEBAN MATI DAN BEBAN HIDUP PADA PELAT DAN BALOK

Untuk menentukan beban – beban yang bekerja yang bekerja pada pelat (Beban hidup dan beban

mati tambahan), pilih keseluruhan pelat pada lantai yang mempunya beban yang sama.

Pada contoh kali ini lantai 1-3 mempunya beban Hidup dan beban mati tambahan yang sama,

Klik semua pelat pada lantai 1 – 3 kemudia pilih menu Assign, Shel/Area Loads, Uniform. Pilih

Loads Case Name, Dead, Satuan difganti dengan kg.m. isi Uniform Load dengan 120 (Beban

mati tambahan DL = 120 Kg/m2). Pilih arah beban sesuai gaya gravitasi. Klik OK untuk keluar.

Untuk memasukan beban Hidup LL maka langkah langkah sama dengan memasukan beban mati,

hanya diganti Live pada Load Case Name.Seperti pada gambar 2.18.

Untuk memasukan beban pada lantai 4 (Atap) sama dengan langkah – langkah memasukan beban

pada lantai 1-3.

Gambar 2.18. Menentukan beban pelat lantai

Untuk menentukan beban-beban yang bekerja pada balok(Beban dinding bata diasumsikan hanya

terdapat pada balok di tepi bangunan dan bekerja pada balok), Pilih semua balok tepi dari lantai

1-3. Pilih menu Assign, Frame/Line Loads, Distributed, Maka akan muncul Pop up Seperti pada

gamabar 2.19. Pilih Load Case Name dengan Dead, Satuan diganti dengan kg.m. isi Uniform

Load Pada Ujung kiri bawah dengan 625. Klik OK untuk keluar.

Keterangan :

Tinggi Antara Kolom = 3 m

Tinggi Balok = 0.5 m Beban dinding = (3-0.5) . 250 = 625 kg/m’

Seffope 2016


Gambar 2.19. Menentukan Beban Balok

2.7. INPUT BEBAN GEMPA RENCANA

2.7.1. Reduksi beban hidup

PPIUG 1983 pasal 3.5.1

Peluang untuk tercapainya suatu prosentase tertentu dari bahan hidup yang membebani

stuktur pemikul suatu gedung selama umur gedung tersebut bergantung pada bagian atau unsur

struktur yang titinjau dan bergantung pula pada pengunaan pada gedung itu dan untuk apa beban

tersebut ditinjau.

Berhubung peluan untuk terjanya beban penuh yang membebani semua bagian dan semua

unsur struktur pemikul secara serempak selama umur gedung tersebut adalah sangat kecil, maka

bebang hidup tersebut dapat dianggap tidak efektif sepenunya sehinga beban hidup terbagi rata

dapat dikalikan dengan suatu koefisien reduksi.

Tabel 3.3 menentukan koefisien reduksi beban hidup untuk peninjauan gempa, dimana

fungsi gedung adalah untuk perkantoran adalah sebesar 0,30.

Untuk memasukan fator 0,3 tersebut pilih menu define, mass source, pada bagian mass

definition pilih from loads.

Pada bagian di bawah pilih beban dead dan isi nilai multiplier 1. Sedankan untuk beban

live 0.3. Klik Ok.

Seffope 2016


Gambar2.20. Imput Faktor Reduksi Beban Hidup Untuk Gempa.

PPIUG 1983 pasal 3.5.4

Pada perencanaan unsur-unsur vertikal seperti kolom yang memikul beberapa lantai

tingkat, maka untuk perhitungan gaya normal (gaya aksial) di dalam unsur-unsur struktur verikal

seperti kolom, jumlah komulatif beban hidup terbagi rata dapat dibadikan dengan suatu

koefisienn reduksi yang nilainya tergantung dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya

tergantung pada jumlah lantai yang dilikul.

Pada perencanaan kolom dengan beban hidup penuh tampa dilakukan dengan koefisien

reduksi harus tetap ditinjau pada lantai dengan ruang yang memikul beban berat (rung arsip,

ruang penympanan, gedung, dll).

Karena fungsi gedung yang direncanakan adalah perkantoran, maka reduksi beban hidup

untuk perencanaan kolom harus tetap diperhitungkan.

Seffope 2016


Koefisien reduksi beban kumulatif untuk perencanaan kolom harus sesuai dengan table 3,4.

Jumlah lantai yang

dipikul

Koefisien reduksi yang dikalikan kepada

Jumlah lantai beban hidup kumulatif

1

2

3

4

5

6

7

8 dan lebih

1.0

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

Untuk memasukan faktor reduksi beban hidup kumulatif di atas, klik menu Options,

preferences, live load reduction.

Pada form live load reduction factor seperti pada gambar 4-28, pilih user defined by

stories supported. Klik define di bawahnya.

Gambar imput 2.21. faktor reduksi beban hidup untuk perencanaan kolom

Masukan koefisien reduksi dan jumlah lantai sesuai table 3.4 PPIUG 1983 (lihat gambar

2.22). Klik Ok untuk menutup.

Seffope 2016


Gambar 2.22 imput faktor reduksi beban hidup kumulatif

2.21. Berat Bangunan

Berdasarkan SNI 03-1762-2002 pasal 5.3 lantai tingkat, atap beton dan system lantai

dengan ikatan suatu struktur gedung dapat dianggap sangat kaku dalam bidangnya dan karenanya

dapat dianggap sebagai diafragma terhadap beban gempa horizontal.

Untuk memodelkan pelat sebagai diafragma dan ETABS dapat dengan cepat dan akurat

menentukan berat bangunan, pilih semua pelat lantai pada model. Pelat dapat dipilih dengan cara

klik satu persatu, tetapi cara ini akan memakan waktu yang lebih lama. Atau dengan cara cepat

dengan cara pilih menu select, by wall/ Sla / Deck sections. Pilih slab 120 (gambar 2.23). Maka

semua slab 120 setiap lantai akan terpilih.

Gambar 2.23. Memilih Semua Pelat Dengan Ukuran Yang Sama

Seffope 2016


Setelah semua pelat terpilih, pilih menu assing, sbell/ area, rigitd diapbragm. Pilih D1

dan klik OK (gambar 2.24)

Gambar 2.24. menentukan diafraghma lantai

Setelah diafragma ditentukan, pada semua lantai akan muncul gambar seperti jaringan

laba-laba, menandakan bawah pelat lantai sudah ditentukan sebagai diafragma. Lihat gambar

2.25.

Gambar 2.25.Diafragma lantai

Seffope 2016


Hal ini untuk merintahkan ETABS agar memperlakukan pelat yang di modelkan sabagai

lantai diafragma yang kaku. Sehinga ETABS akan dapat melakukan perhitungan berat bangunan

keseluruhan dari pelat dan beban yang bekerja padanya.

Selanjunya jalankan pilih menu analyze, set analysis options. Maka akan muncul pop up

seperti pada gambar 2.26.

Kilk gambar di bawa tulisan fuul 3D. kosongkan semua pilihan dynamic analysis, include

P-delta, save access DB file. Klik OK.

Gambar 2.26. Pilihan Untuk Analisis Program

Pili lagi menu analyze, run analtsis. Program ETABS akan melakukan analisis seperti

pada gambar. 2.27.

Seffope 2016


Gambar 2.27. analisis struktur

Untuk dapat melihat hasil yang diinginkan, yaitu berat total bangunan. Langkah

selanjutnya adalah merubah unit satuan menjadi kg-m. pilih menu file, print tables, analysis,

output. Maka akan muncul pop up seperti pada gambar 2.28.

Gambar 2.28. pilihan output untuk mendapatkan berat bangunan

Seffope 2016


Kosongkan semua pilihan, kecuali hanya building output dan print to file, tekan select

loads untuk menentukan beban yang diinginkan. Pilih beban dead dan live. Artinya beban mati

struktur dan beban hidup saja yang diperhitungkan.

Untuk menimpan file output dalam bentuk file txt, klik tulisan print to file, kemudian klik

browse untuk memberi nama dan lokasi file output. Sebagai contoh file dinamai berat.txt untuk

kemudahan. Kilk save. Klik OK.

Kemudian pilih menu file, display input/output text files, pilih file berat.txt. maka file

berat.txt akan terbuka. Pada file ini ditunjuukan nama file, satuan yang digunakan (perhatikan

pada file ini satuan yang digunakan sudah dalam unit satuan kg-m), tanggal dan waktu output

dibuat, dan data output yang dihasilkan.

Building output, terdiri dari, Centres Of Comulative Mass And Centres Of Rigidity, Story

Forces Dan Tributary Area And Reduced Live Load Factore.

Pada output centers of comulative mass and centers of rigidity, bagian kolom MASS

terhadap nilai massa bangunan. Untuk mencari berat, adalah dengan mengalikan massa lantai

dengan satuan gravitasi yaitu 9,81 m/det2.

Yang harus diingat nilai-nilai tersebut adalah nilai kumulatif. Sehingga untuk mencari

berat tiap lantai adalah dengan cara mengurangi nilai massa lantai yang diinginkan dengan massa

lantai di atasnya, kemudian dikalikan dengan 9,81.

Contoh :

Untuk menghitunG berat lantai 4

Massa = massa lantai 4-0 =

Berat lantai 4 = massa x 9,81

= .........kg

Untuk menhitungkan berat lantai 4

Massa = massa lantai 3 - massa lantai 4

= ...........

Berat lantai = massa x 9,81

= ............. kg

Seffope 2016


Dan seterusnya.

Berat tiap lantai dapat dirangkup dalam table berikut ini :

Lantai Berat (kg)

STORY 5

STORY 4

STORY 3

STORY 2

STORY 1

total

Waktu geta alami

Sesuai seperti yang disebutkan pada (**) pasal 5.6, gedung harus dibatasi agar tidak

terlalu fleksibel. Hal in I untuk mencegah kerusakan komponen struktur gedung serta

menyediakan kenyamanan bagi pengguna gedung. Apabilah suatu gedung menerima beban

gempa besar, tetapi tidak ada batasan waktu getaralaminya; maka pengguna gedung dan seisinya

bisa dibaratkan seperti dadu yang dikocok dalam suatu kotak.

Dengan rumus empiris method A dari UBC Section 1630.2,2, waktu getar alami gedung adalah :

Tempiris = Ct hn ¾ = satuan detik

Dimana :

Ct adalah koefisien untuk bangunan beton bertulang

Hn adalah tinggi gedung dalam m, diukur dari taraf penjepitan

Menurut (**) pasal 5.6 tabel 8, untuk wilayah gempa 3, pembatasan waktu getar alami adalha :

T = ς,n = satuan deitk

Seffope 2016


Dimana : ς adalha koefisien yang tergantung wilaya gempa

N adalah jumlah tinkat gedung yang ditinjau.

T emperis < T = detik. OK.

Gaya Geser Dasar Nominal

Langka selanjutnya menentukan gaya geser dasar nominal yang terjadi pada tinkat dasar gedung,

yang diperhitunkan akibat berat gedung, dan wilaya gempa dimana gedung tersebut akan di

bangun.

Rumusnya adalah :

V = C1 IW1

𝑅

Dimana : C1 =adalah nilai faktor respon gempa sesuai 03-1762-2003 gambar 2

I = adalah keutaman gedung sesuai 03-1762-2003 tabel 1

Wt = adalah berat total bangunan

R = adalah faktor reduksi gempa sesuai 03-1762-2003 tabel 3

Ditribuisi gaya geser horizontal gempa

Setelah mengetahui gaya dasar nominal yang akan terjadi di dasar gedung ketika gempa

berlansung, selanjunya hitun distribuisi gaya geser horizontal gempa sepanjang tingi gedung dan

beban gempa rencana yang akan ditanggunh oleh keseluruhan komponen struktur gedung dapat

mulai ndimodelkan.

Prinsinya seluru gaya geser dasar nominal tersebut ahan dibagi ke setiap lantai gedung dengan

cara mendistribusikan gaya tersebut berdasartkan porsi berat lantai dan ketingginnya. Beban-

beban yang didistribusikan bekerja pada pusat massa lantai.

Seffope 2016


Untuk itu rumus yang digunakan adalah :

𝐹𝑖 =𝑊𝑖. 𝑧𝑖

∑ 𝑊𝑖. 𝑧𝑖𝑛𝑖=1

𝑉

Dimana : Fi adalah gaya geser horizontal akibat gempa pada lantai ke-i

Zi adalah ketiggian lantai pada tingkat ke-i

Wi adlah berat lantai tingkat ke-I termasuk beban hidup

V adalah gaya geser dasar nominal

Tabel 4,2 merangkum hasil perhitungan yang akan menghasilkan nilai Fi dalam arah x dan y.

Tabel 4.2 distribuisi gaya geser dasar akibat gempa sepanjang tinggi gedung.

lantai Zi (m) Wi (kg) Wi.zi Fix,y (kg)

STORY 5

STORY 4

STORY 3

STORY 2

STORY 1

∑

Fi adalah gaya horisontal akibat distribusi gaya geser dasar yang bekerja pada pusat massa tiap

lantai gedung.

Dengan fasilitas yang telah diberikan oleh ETABS, beban gempa dapat lebih mudah dimodelkan.

Pilihan menu define,static load case. Maka akan muncul pop up seperti pada gambar 4-37.

Tambakan jenis beban FX dan FY, pilih quake (gempa) sebagai type beban, masukan self weigbt

multiplier 0 dan pilih user loads seperti tampak pada gambar 4-37

Seffope 2016


Gambar 2.29.Penentuan Jenis Beban Statis

FX adalah bebam gempa yang bekerja searah sumbu X, sedangkan

FY adalah beban gempah yang bekerja searah sumbu Y. Setelah itu pada masing-masing FX dan

FY, klik modify lateral load. Maka akan muncul lagi pop up seperti pada gambar 2.30.

Isikan nilai pada kolom FX dengan nilai yang didapat pada table 4-2. Pada kolom FY tidak diisi

angka apapun (tetap 0). Sebaliknya ,untukmengisi beban FY, pada kolom FX tidak diisi dengan

angka apapun (tetap 0).

Pengisian kolom X dan Y akan dijelaskan pada topic selanjutnya.

Gambar 2.30. Distribusi gaya geser pada tiap lantai

Keterangan:

Perlu diingat langkah perhitungan gempa ini hanya untuk pembebanan gempa pada struktur

gedung beraturan. Untuk struktur gedung yang tidak beraturan adaperbedaan pada langkah

perhitungan.

Seffope 2016


6.1. KOMBINASI BEBAN

Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 11.1 :

Struktur dan komponen struktur harus direncanakan hingga semua penampang mempunyai kuat

rencana minimum sama denga kuat perlu yang dihitung berdasarkan kombinasi beban dan gaya

terfaktor yang sesuai dengan ketentuan tata cara ini.

Komponen struktur juga harus memenuhi ketentuan lain yang tercantum dalam tata cara ini untuk

menjamin tercapainya perilaku struktur yang baik pada tingkat beban kerja.

Kuat perlu adalah kekuatan suatu kompone struktur atau penampang yang diperlukan untuk

menahan beban terfaktor atau momen dan gaya dalam yang berkaitan dengan beban tersebut

dalam suatu kombinasi.

Kombinasi pembebanan untuk gedung sudah ditetapkan berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal

11.2

Kombinasi pembebanan pada perhitungan struktur gedung dapat dirangkum sebagai berikut :

1. 1,4 DL

2. 1,2 DL + 1,6 LL

3. 0,9 DL + 1,0 E

4. 1,2 DL + 1,0 LL + 1,0 E

Dimana : DL adalah beban mati

LL adalah beban hidup

E adalah beban gempa

Beban gempa (E) diangap bekerja 100% pada arat sumbu utama bersamaan dengan 30% pada

arah tegak lurus sumbu utama.

Dalam contoh kasus ini tidak diperhitunkan beban angin, karena dianggap beban angin kurang

menentikan (tidak terlalu tinggi dan tidak langsing)

Beban atap dan beban hujan seperti pada SNI 03-2847-2002 pasal 11.2.1 dan 11.2.2 juga tidak

diperhitungkan.

Seffope 2016


Maka kombinasi beban yang dimasukkan dalam ETABS adalah :

1. 1,4 DL

2. 1,2 DL +1,6 LL

3. 1,2 DL + LL + Fx + 0,3 Fy

4. 1,2 DL + LL + Fx - 0,3 Fy

5. 1,2 DL + LL – Fx + 0,3 Fy

6. 1,2 DL + LL – Fx – 0,3 Fy

7. 0,9 DL + Fx + 0,3 Fy

8. 0,9 DL + Fx – 0,3 Fy

9. 0,9 DL – Fx + 0,3 Fy

10. 0,9 DL – Fx – 0,3 Fy

11. 1,2 DL + LL + 0,3 Fx + Fy

12. 1,2 DL + LL + 0,3 Fx – Fy

13. 1,2 DL + LL – 0,3 Fx + Fy

14. 1,2 DL + LL – 0,3 Fx – Fy

15. 0,9 DL + 0,3 Fx +Fy

16. 0,9 DL + 0,3 Fx – Fy

17. 0,9 DL – 0,3 Fx + Fy

18. 0,9 DL – 0,3 Fx – Fy

Dimana : FX = beban gempa arah X

FY = beban gempa arah Y

Untuk mengaplikasikan kombinasi pembebanan ke dalam ETABS, pilih menu define,

load combination, maka akan muncul pop up seperti pada gambar 2.31.

Gambar 2.31. Jenis kombinasi pembebanan

Untuk memasukkan kombinasi beban yang baru, pilihan Add New Combo. Berikan nama

kombinasi beban sebagai COMBO1. Pada load combination type pilih Add. Pada case

name pilih beban DEAD static load dan isikan kolom scale factor dengan nilai 1,4. Tekan

Seffope 2016


OK. Ulangi seluruh langkah tersebut di atas untuk membuat semua tipe kombinasi seperti

pada gambar 2.32.

Gamar 2.32. Input kombinasi pembebanan

6.2 FAKTOR REDUKSI KEKUATAN

Sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 11.3 tentang kuat rencana suatu komponen struktur,

sambungannya dengan komponen struktur lain, dan penampangnya, sehubungan dengan

perilaku lentur, beban normal, geser, dan torsi, harus diambil sebagai hasil kalih kuat

nominal, yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi dari tata cara ini,dengan suatu

factor reduksi kekuatan.ø

Faktor reduksi kekuatan ø ditentukan sebagai berikut :

Lentur 0.80

Aksial - Tarik 0.80

Aksial Tekan – Ties 0.65

Aksial Tekan – Spiral 0.70

Geser 0.75

Torsi 0.75

Bearing 0.95

Mengenai hal ini, diberikan sedikit penjelasan mengenai definisi kekuatan. Seperti

disebutkan dalam SNI 03-2847-2002 pasal 3.

Kuat nominal, kn adalah kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang

dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metode perencanaan.

Seffope 2016


Kuat perlu, kp adalah kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang

diperlukan untuk menahan beban terfaktor yang tercankup dalam kombinasi beban.

Kuat rencana adalah kuat nominal dikalikan dengan suatu factor reduksi.

Dalam setiap perencanaan, kuat rencana haruslah selalu lebih besar dari kuat perlu atau

dapat dibuat hubungan matematisnya sebagai berikut :

Ø kn > kp

Software ETABS melakukan perhitungan struktur beton dengan berdasar pada peraturan

ACI 318-99 dan tidak memiliki peraturan SNI. Oleh sebab itu perlu dilakukan

penyesuaian pada factor reduksi kekuatan yang digunakan pada SNI.

Untuk mengaplikasikan faktoe reduksi kekuatan ø tersebut kedalam ETABS, maka dapat

dilakukan dengan cara pilih menu options,preferences,concrete frame design (untuk

merencanakan komponen beton bertulan)

Maka akan muncul pop up seperti pada gambar 2.33. kemudian isikan nilai-nilai ø pada

tempat yang sesuai.

Phi (Bending- Tension) = 0,8

Phi (Compression Tied) = 0.65

Phi (Compressio Spiral) = 0.7

Phi (Shear) = 0.75

Gambar 2.33. reduksi Kekuatan

Seffope 2016


BAB 3

DESAIN PELAT Refrensi Buku Ali Asroni

Seffope 2016


BAB 4

DESAIN BALOK

4.1.OUTPUT GAYA – GAYA DALAM

Untuk desain tulangan balok, jalangkan lagi file ETABS dengan klik Run/Analysis. Setelah

proses running file ETABS selesai maka dapat dilihat hasil output yang dibutuhkan. Salah

satunya adalah untuk mengetahui gaya – gaya dalam. Dipilih Gaya – gaya yang memiliki nilai

Maximal untuk mendesain Tulangn Lentur, Tulangan Geser dan lainnya.

Diagram gaya-gaya dalam dapat dilihat langsung melalui cara pilih menu display, show member

forces, frame/pier/spandrel forces.Akan muncul seperti 4.1. Pada form seperti pada gambar 4.1

bisa dipilih jenis gaya dalam yang akan dimunculkan dan jenis beban yang diinginkan.

Gambar 4.1. Jenis Gaya-gaya Dalam

Seffope 2016


4.2. Diagram gaya-gaya dalam balok dengan angka(Momen 3-3-)

Untuk mengetahui secara detail besaran gaya-gaya dalam dan lendutan pada titik tertentu pada

suatu balok, klik kanan pada balok yang akan dilihat gaya-gaya dalam dan lendutan akan

ditampilkan seperti gambar 4.3.

Gambar 4.3. Tampila detail gaya-gaya Dalam Balok

Seffope 2016


Untuk mendapatkan Output gaya-gaya dalam pada balok (Momen, Geser Aksil dan lainnya)

dalam bentuk file text txt, klik menu file, print table, analysis output, Akan keluar print Output

Tables seperti ada pada gambar 4.4.

4.5. Pilihan output untuk mendapatkan gaya-gaya dalam

Seffope 2016


4.2.DESAIN TULANGAN LENTUR.

ØMn = Ø.As.fy.(d-0,5.a)

𝑎 =As. fy

0,85. 𝑓𝑐′. 𝑏

𝐴𝑠, 𝑢 =Mu

Ø. 𝑓𝑦. 𝑑

Asmin =1,4. b. d

𝑓𝑦

ØMn > Mu

Dimana :

Mn = Momen Nominal (N.mm)

a = Tinggi Blok tegangan beton persegi equifalen (mm)

Mu = Momen Ultimate N.mm

As,u = Luas tulangan Perlu (mm2)

As = Luas tulangan terpasang (mm2)

fy = tegangan leleh baja (Mpa)

f’c = Kuat tekan beton (Mpa)

Tabel 4.1.

Lokasi Mu As Perlu As terpasang ØMn Keterangan

As,u<As Kg.cm cm2 cm2 Kg.cm

Ujung Kiri Tarik

Tekan

Tengah Tarik

Tekan

UjungKanan Tarik

Tekan

Seffope 2016


4.3. DESAIN TULANGAN GESER

SNI 03-2847-2002 Pasal 13.3.2.1.

ØVn >Vu

Vn = Vc+ Vs

Ø(Vc+Vs)>Vu

Vc = 1

6√𝑓 ′𝑐. 𝑏. 𝑑

𝑉𝑠 =Vu−ØVc

Ø<

2

3√f′c b. d jika Tidak maka balok diperbesar

𝑠 =𝐴𝑣.𝑓𝑦..𝑑

𝑉𝑠 = satuan mm<d/2(Untuk tengah bentangan) <d/4 (Untuk Ujung Bentangan)SNI 03-

2847-2002. Pasal 23.10.4.2.

Dimana :

ØVn = faktor reduksi kuat geser senilai 0,75

Vu = gaya geser terfakor (kN)

Vc = Kuat geser nominal yang disumbangkan beton (N)

Vs = kuat geser nominal yang disumbangkan tulangan geser (N)

s = Jarak tulangan geser (mm)

d = Tinggi efektif balok (mm)

Av,u = Luas Tulangan Perlu (mm2)

Av = Luas Tulangan Terpasang (mm2)

Seffope 2016


BAB 5

DESAIN KOLOM

5.1. DESAIN TULANGAN LENTUR

Sesuia SNI 03-2847-2003 Kuat tekan rencana kolom tidak boleh diambil lebih besar dari ØPnmax

ØPnmax= 0,80.Ø.(0,85.f’c.(Ag-Ast)+Ast.fy)> 0,1.f’c.Ag

ØPnmax= 0,80.Ø.(0,85.f’c.(Ag-Ast)+Ast.fy)> Pu (Pumaks dari Output ETABS)

Ast = Hasil Output dari ETBAS

5.2. DESAIN TULANGAN GESER

SNI 03-2847-2002 Pasal 13.3.2.1.

ØVn > Vu

Vn = Vc+ Vs

Ø(Vc+Vs)>Vu

Vc = [1 +𝑁𝑢

14.𝐴𝑔] . [

√𝑓′𝑐

6] 𝑏. 𝑑

𝑉𝑠 =Vu−ØVc

Ø<

2

3√f′c b. d jika Tidak maka balok diperbesar = Ø = 0,75

𝑠 =𝐴𝑣.𝑓𝑦..𝑑

𝑉𝑠 = satuan mm <d/2 (Untuk tengah bentangan) SNI 03-2847-2002. Pasal 23.10.4.2.

Seffope 2016


Dimana :

ØVn = faktor reduksi kuat geser senilai 0,75

Vu = gaya geser terfakor (kN = Hasil Output dari ETBAS)

Vc = Kuat geser nominal yang disumbangkan beton (N)

Vs = kuat geser nominal yang disumbangkan tulangan geser (N)

s = Jarak tulangan geser (mm)

d = Tinggi efektif balok (mm)

Av,u = Luas Tulangan Perlu (mm2)

Av = Luas Tulangan Terpasang (mm2)

Seffope 2016


BAB 6

DESAIN PONDASI

Seffope 2016


Daftar Pustaka

SNI 03-2847-2002, Tata Cara perhitungan struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, Bandung

Desember 2002 (Beta Version)

SNI 03-1726-2003, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung,

Bandung Juli 2003 (Beta Version)

Anugrah Pamunkas & Erny Harianti, Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa, ITSPress, Surabya

2009

Modul etabs seffope (1)

Education

Transcript of Modul etabs seffope (1)