Modul ETABS - Beginner (Day2)

(1)

(2)

3.2. Sistem Koordinat Lokal / Bahan

Sistem koordinat bahan atau sumbu bahan diturunkan dari sistem koordinat kartesius, tetapi nama sumbu nya tidak menggunakan X-Y-Z, melainkan 1-2-3.

Sumbu 1 : SUMBU MEMANJANG atau LONGITUDINAL bahan Sumbu 2 : SUMBU LEMAH atau MINOR AXIS bahan

Sumbu 3 : SUMBU KUAT atau MAJOR AXIS bahan contoh:

4. Input Model Struktur

Pada tahap awal pengembangan software ETABS yaitu SAP90, input model struktur dilakukan secara numerik dan berbasis teks (numerical & text based). Jadi kita harus memperhatikan dengan seksama koordinat global dan bahan, dan akan menjadi sangat rumit apabila model struktur yang kita input adalah kompleks. Untuk melihat gambar model yang kita input, dibutuhkan proses print out grafik melalui program SAPPLOT. Karena kompleksitas tersebut, pada tahap selanjutnya dikembangkan antarmuka grafis/ Graphical User Interface (GUI) untuk proses input pemodelan struktur pada SAP/ETABS dimana kita bisa “menggambar” secara langsung model struktur dan melihat secara langsung bentuk model berdasarkan input yang kita masukkan.

Secara umum, object/komponen struktur yang dapat kita “gambar” antara lain adalah:

 Joint (joint / titik)

 Frame (batang / rangka)

 Area (luasan/permukaan, antara lain dapat berupa: lantai, dinding atau cangkang) Pada saat kita menggambar komponen struktur, saat itu juga kita dapat “menentukan” jenis profil komponen struktur yang akan kita gunakan. Oleh karena itu sebelum melangkah lebih lanjut pada penggambaran model struktur, akan dibahas terlebih dahulu cara mendefiniskan atau “membuat” berbagai bentuk profil dan material bahan struktur yang akan digunakan.

2 3 1 2 3 1

(3)

Dalam ETABS dikenal istilah “Define” dan “Assign”. Perintah Define adalah “membuat atau mendefinisikan”, sedangkan Assign adalah “menempatkan atau menentukan”. Contoh analogi dalam kehidupan sehari – hari adalah sebagai berikut:

“Kolom Utama struktur menggunakan profil baja H 250x250”, Langkah pemodelan dalam ETABS:

1. BUAT GRID & GAMBAR LINE OBJECT 2. DEFINE:

- Material : steeel

- Frame Section Properties:  Name: H 250x250  Type : I/Wide Flange  Dimensions

3. ASSIGN:

- Object type : line

- Frame Section : H 250x250

4.1. Mendefinisikan Material Struktur

Untuk mendefiniskan suatu material dalam ETABS, pilih Define  Material Properties atau click icon kemudian akan muncul jendela:

Secara default, ETABS mengenal 3 jenis material:

 Beton (CONCRETE)

 Baja (STEEL)

 Lainnya (OTHER)

Untuk menambah material baru, click “add new material”, dan untuk mengubah properties material, click “Modify/Show Material”

Misal, kita ingin menyesuaikan material beton sesuai peraturan Struktur Bangunan Beton Indonesia (SNI 03-2847-2002):

 Berat jenis : 2400 kg/m3

 E = 4700 ′

Contoh:

Digunakan fc’ = 30MPa (Ec = 25742.9602MPa) dan tulangan utama & geser dengan mutu fy = 400MPa, maka untuk mendefinisikan data – data material tersebut dalam ETABS dari jendela diatas: pilih “CONC”, kemudian click “Modify/Show Material”, maka akan muncul jendela:

(4)

 ubah data - data fc’, fy,dan fys

 ubah data Modulus of Elasticity

 ubah data Weight per unit Volume

note:

 sebelum mengubah data, pastikan unit/ satuan telah benar.

 untuk mengubah data - data dalam satuan MPa, ubah unit ke N-mm (1MPa = 1N/mm2)

 untuk mengubah data berat jenis dalam satuan kg/m3, ubah unit ke kgf.m

Jika material struktur tidak homogen, maka pilih “orthotropic” pada sub-section Type of Material, kemudian masukkan data – data properties material untuk masing masing saumbu bahan.

4.2. Mendefinisikan Profil Rangka

Untuk mendefiniskan profil rangka, pilih Define  Frame Sections atau click icon Kemudian akan muncul jendela:

Secara default, terdapat beberapa jenis profil dalam ETABS:

 Persegi (rectangular)

 IWF (I/Wide Flange)

 Kanal/U (channel)

 Non Prismatis (non-prismatic)

 dsb

Untuk menambah profil baru, pilih “Add...”, dan untuk mengubah profil yang ada, pilih profil kemudian click “Modify/Show Property” Contoh 1:

“untuk kolom digunakan baja profil H 300x300 Gunung Garuda”

maka untuk mendefinisikan data – data profil tersebut dalam ETABS dari jendela diatas: pilih “Add I/Wide Flange Shape”, maka akan muncul jendela:

 Section Name : nama profil

 Material : jenis material yang dipakai

 Dimensions : dimensi profil  t3 : tinggi total

 t2 : lebar sayap/flens atas  tf : tebal sayap/flens atas  tw : tebal badan

 t2b : lebar sayap/flens bawah  tfb : tebal sayap/flens bawah note:

(5)

Contoh 2:

“untuk kolom digunakan kolom beton ukuran 70cm x 70cm”

maka untuk mendefinisikan data – data profil tersebut dalam ETABS dari jendela diatas: pilih “Add Rrectangular Shape”, maka akan muncul jendela:

 Dimensions : dimensi profil  t3 : tinggi profil

 t2 : lebar profil

 Reinforcement : penulangan (khusus untuk jenis material beton)

note:

pastikan unit yang digunakan sudah benar

untuk memasukkan data penulangan, click “Reinforcement”, kemudian akan muncul jendela :

 Design Type: jenis desain, Balok (Beam) atau Kolom (Column).

Dalam contoh ini digunakan kolom (Column)

 Configuration of Reinforcement: konfigurasi penulangan: Persegi (Rectangular) atau Melingkar (Circular).

Dalam contoh ini digunakan penulangan persegi (Rectangular)

 Lateral Reinforcement: tulangan ikat/sengkang persegi (Ties), sengkang spiral (Spiral)

 Rectangular Reinforcement: penulangan persegi:  Cover to rebar center: jarak selimut beton ke

titik tengah tulangan

 No of bar in 3-dir : banyaknya tulangan arah sumbu 3 (sumbu kuat bahan)

 No of bar in 2-dir : banyaknya tulangan arah sumbu 2 (sumbu lemah bahan)

 Bar size : ukuran tulangan (ASTM)  Corner bar size : ukuran tulangan ujung

(ASTM)

Untuk mendesain tulangan, pilih “Reinforcement to be Designed”, untuk memeriksa kecukupan tulangan, pilih “Reinforcement to be Checked.

(6)

Contoh 2:

“untuk balok digunakan balok beton ukuran 60cm x 40cm”

maka untuk mendefinisikan data – data profil tersebut dalam ETABS dari jendela diatas: pilih “Add Rrectangular Shape”, maka akan muncul jendela:

 Dimensions : dimensi profil  t3 : tinggi profil

 t2 : lebar profil

 Reinforcement : penulangan (khusus untuk jenis material beton)

note:

untuk memasukkan data penulangan, click “Reinforcement”, kemudian akan muncul jendela :

 Design Type: jenis desain, Balok (Beam) atau Kolom (Column).

Dalam contoh ini digunakan balok (Beam)

 Concrete Cover to Rebar Center: jarak selimut ke titik tengah tulangan:

 Top: tulangan atas  Bottom: tulangan bawah

Jika kita memiliki profil homogen tertentu yang tidak dapat terakomodasi oleh profil default, maka dapat dipilh opsi “Add SD Section”. ETABS menyediakan program Section Designer untuk mendesain profil dimaksud dengan antarmuka grafis (GUI).

(7)

4.3. Mendefinisikan Area (Lantai, Dinding atau Cangkang)

Untuk mendefiniskan Area, pilih Define  Wall/Slab/Deck Sections atau click icon Kemudian akan muncul jendela:

Secara default, terdapat beberapa jenis profil area dalam ETABS:

 Lantai Komposit (Deck)

 Lantai Biasa/Pelat (Slab)

 Dinding (Wall)

Untuk menambah profil baru, pilih “Add...”, dan untuk mengubah profil yang ada, pilih profil kemudian click “Modify/Show Property”

Contoh 1:

“untuk lantai digunakan lantai beton cast in situ dengan tebal 12cm”

maka untuk mendefinisikan data – data material tersebut dalam ETABS dari jendela diatas: pilih “Add New Slab”, maka akan muncul jendela:

Section Name : nama profil Material : jenis material

Thickness : ketebalan lantai, isikan nilai yang sama untuk membrane dan bending Type : jenis pelat, untuk pelat beton biasa,

gunakan pilihan “membrane”

Load Distr. : jika menggunakan desain pelat satu arah, aktifkan pilihan ini.

note:

(8)

Contoh 2:

“untuk dinding geser digunakan beton bertulang cast in situ dengan tebal 20cm” maka untuk mendefinisikan data – data material tersebut dalam ETABS dari jendela diatas: pilih “Add New Wall”, maka akan muncul jendela:

Section Name : nama profil Material : jenis material

Thickness : ketebalan lantai, isikan nilai yang sama untuk membrane dan bending Type : jenis dinding, untuk dinding beton

biasa, gunakan pilihan “membrane”

note:

4.4. Menggambar dan Menempatkan Obyek Rangka

Untuk menggambar obyek rangka/frame, gunakan perintah: Draw  Draw Line Object  Draw Lines (Plan, Elev, 3D), atau click icon

Selanjutnya akan muncul jendela mini:

Property: profil yang digunakan,

pilih jenis profil yang telah dibuat sebelumnya untuk menempatkan jenis profil pada obyek frame

Moment Releases: sifat sambungan di ujung – ujung profil:

 Continous: menerus/kaku  Pinned: sendi

Kemudian gambar garis pada grid yang telah dipersiapkan sebelumnya dengan cara menghubungkan dua buah titik: click kiri di titik awal dan click kiri di titik akhir, untuk mengakhiri pembuatan garis, tekan tombol Esc.

Tips:

dalam menggambar rangka sebaiknya dilakukan secara per segmen sesuai joint atau pertemuan antar-frame.

(9)

Contoh:

4.5. Menggambar dan Menempatkan Obyek Area

Untuk menggambar obyek area (antara lain: lantai, dinding geser dan cangkang), gunakan perintah: Draw  Draw Area Object  Draw Areas (Plan, Elev, 3D)

atau click icon

Selanjutnya akan muncul jendela mini:

Property: profil yang digunakan,

pilih jenis profil yang telah dibuat sebelumnya untuk menempatkan jenis profil pada obyek area

Kemudian gambar area pada grid yang telah dipersiapkan sebelumnya dengan cara menghubungkan beberapa titik ujung area: click kiri di titik – titik ujung area, untuk mengakhiri pembuatan garis, tekan tombol Esc.

click ke-5 draw lines, click ke-1 click ke-2 click ke-3 click ke-4 click ke-6, tekan Esc draw lines, click ke-7 click ke-8 click ke-9 click ke-10, tekan Esc

(10)

Contoh:

4.6. Memperbanyak (Replicate) Obyek yang Beraturan/Tipikal

Sistem rangka struktur pada umumnya memiliki suatu keteraturan dan kesamaan pada beberapa lantai atau bahkan sama/tipikal untuk setiap lantai. Untuk menggambar model sistem rangka struktur beraturan dan tipikal, akan lebih mudah jika dilakukan replikasi dari salah satu obyek struktur acuan.

Replikasi dapat dilakukan untuk object/komponen struktur: joint, frame dan area pada arah:

 Denah/Plan View (Sumbu Global XY)

 Lantai Tingkat/Story (Sumbu Global Z)

Untuk melakukan replikasi obyek, pilih obyek acuan yang akan di-replikasi, kemudian gunakan perintah: Edit  Replicate

draw areas, click ke-1 click ke-2

click ke-3

click ke-4 click ke-5

click ke-6 click ke-7 click ke-8 click ke-9 click ke-10 click ke-11 click ke-12 click ke-13 click ke-14 click ke-15 click ke-16, tekan Esc

(11)

a. Replikasi pada bidang denah, pilih “Linear”

Increment Data: spasi/jarak  dx: jarak pada sumbu x  dy: jarak pada sumbu y Number: banyaknya replikasi Delete Original: hapus obyek acuan note:

b. Replikasi ke lantai tingkat, pilih “Story”

Replicate on Stories: perbanyak ke lantai tingkat  Pilih lantai tingkat tujuan replikasi

Delete Original: hapus obyek acuan note:

Contoh:

4m 4m 4m

5m 5m replikasi pada sumbu-x

dengan jarak 4 m sebanyak 3 buah

replikasi pada sumbu-y dengan jarak 5 m sebanyak 2 buah

(12)

Replikasi pada bidang denah (plan view) arah sumbu-x

 Pilih batang A-12 dan A-23

 Edit  Replicate, Linear

Hasil Replikasi:

Replikasi pada bidang denah (plan view) arah sumbu-x

 Pilih batang AB-1, BC-1, dan CD-1

 Edit  Replicate, Linear

Hasil Replikasi:

4.7. Perletakan pada Struktur Lantai Dasar

Perletakan bagian dasar struktur yang dapat berupa perletakan:

 Jepit : dikekang terhadap perpindahan dan perputaran pada arah x, y, dan z

 Sendi : dikekang terhadap perpindahan arah x, y, dan z

 Roll : dikekang terhadap perpindahan arah z

Untuk menetapkan perletakan, pilih plan view “BASE” dan pilih joint yang akan ditetapkan jenis perletakan nya. Lalu gunakan perintah: Assign  Joint/Point  Restraints

(Supports) atau tekan icon

4m 4m 4m 5m 5m Y X 4m 4m 4m 5m 5m Y X

(13)

Kemudian akan muncul jendela:

Translation = perpindahan Rotation = perputaran

Jenis Simbol Restraints Translation Rotation

Jepit x, y, z x, y, z

Sendi x, y, z -

Roll z -