Denah struktur bangunan biasanya serupa (tipikal) dengan lantai di bawah atau di atasnya, sehingga dalam ETABS hubungan kemiripan antar lantai dapat tercipta dengan mempertimbangkan satu/beberapa lantai sebagai acuan lantai lainnya (Master Story). E-book asli hanya dapat diperoleh di : www.engineerwork.blogspot.com 4 Jarak sumbu untuk menampilkan kolom dan balok dapat dimasukkan melalui Edit - Edit Data Grid - Ubah/Tampilkan Sistem sebagai berikut.
Material Struktur
Beton
Baja Tulangan
Baja Profil
Detail Elemen Struktur
- Kolom
- Plat Lantai
- Shear Wall
- Momen Inersia Penampang
E-book asli hanya tersedia di: www.engineerwork.blogspot.com 8 Detail penampang balok yang digunakan ditunjukkan sebagai berikut. Pemodelan dinding geser dapat dilakukan dengan cara Define – Wall/Slab – Deck Section – Add New Wall.
Pemodelan Struktur
- Penggambaran Elemen Balok
- Penggambaran Elemen Kolom
- Penggambaran Elemen Plat
- Penggambaran Elemen Shear Wall
- Pemodelan Pondasi
- Kekakuan Sambungan (joint) Balok- Kolom
Pemodelan elemen dermaga dilakukan dengan terlebih dahulu memilih elemen dinding geser, kemudian Assign – Shell/Area – Pier Label – Add New Pier. Pemodelan Tulangan Umum dilakukan dengan terlebih dahulu menyeleksi/memilih dinding, kemudian Desain – Desain dinding geser – Penugasan bagian kolom untuk kendali – bagian kerangka tulangan umum.
Denah Struktur
Pembebanan
Kombinasi Pembebanan
Seluruh kombinasi beban yang dimasukkan ke dalam ETABS dapat dilihat sebagai berikut dengan menggunakan Tampilan – Definisi Beban – Kombinasi Beban. E-book asli hanya dapat diperoleh dari: www.engineerwork.blogspot.com 36 Kombinasi input muatan ditunjukkan pada gambar berikut.
Perhitungan Beban Mati (Dead Load)
- Beban Mati pada Plat Lantai
- Beban Mati pada Plat Atap
- Beban Mati pada Balok
- Beban pada Tangga
- Beban pada Plat Tangga
- Beban pada Bordes
Beban mati didistribusikan secara merata pada pelat dengan menggunakan Assign – Shell/ Area Loads – Uniform – Load Case Name – Dead. Beban sendiri pada balok berupa beban garis, seperti beban dinding dan partisi, dimasukkan dengan Tetapkan - Beban Rangka/Garis - Terdistribusi. Sedangkan beban mati yang berbentuk titik seperti beban angkat dan reaksi tumpuan rangka dimasukkan dengan metode Assign - Frame / Line Loads - Point.
Beban pada tangga meliputi beban mati berupa anak tangga, anak tangga dan finishing berupa pasangan keramik. Untuk menjamin agar tegangan yang bekerja pada pelat tangga dapat terdistribusi secara merata, maka pelat tersebut dibagi menjadi beberapa bagian kecil dengan menggunakan metode Edit-Divide Areas. E-book asli hanya dapat dilihat di : www.engineerwork.blogspot.com 42 Pembagian beban mati dan beban hidup pada tangga adalah beban merata pada pelat sehingga dapat dimasukkan melalui Assign – Shell/ Area Loads – Seragam seperti terlihat pada gambar berikut.
Perkuatan pelat tangga dapat didesain langsung di SAP dengan mengubah elemen pelat menjadi cangkang, melalui Define - Area Section - Modify - Shell Layered - Modify/Show Layer Definition - Quick Start. Tegangan-tegangan yang terjadi pada tangga akibat beban mati dan beban hidup (kombinasi 2) ditunjukkan pada gambar berikut.
Beban Hidup (Live Load)
Dari Tabel 8.3, beban hidup kerja untuk perkantoran adalah sebagai berikut: Beban hidup ruang kerja = 2,5 kN/m². Pembagian beban hidup pada lantai dilakukan dengan Assign – Shell/Area Loads – Uniform – Load Case Name – Life. Seluruh elemen pelat dapat dibagi menjadi beberapa bagian kecil agar distribusi beban dari pelat ke balok dapat lebih lancar dan merata dengan memilih elemen pelat, kemudian Edit - Mesh Areas.
Elemen pelat lantai yang telah terbagi menjadi piase-piase kecil dengan area mesh dapat Anda lihat pada gambar berikut. Elemen dinding geser yang telah terbagi menjadi piase-piase kecil dengan area mesh dapat dilihat pada gambar berikut. Detail elemen dinding geser yang telah dihaluskan dengan area mesh. Pembagian elemen pelat menjadi pias-pias kecil cukup untuk setiap jarak 0,5 m – 1,5 m, karena pembagian pias yang terlalu dekat/besar akan membuat proses analisis aliran menjadi lebih lama.
Beban Gempa
- Perhitungan Gempa Statik Ekuivalen secara Otomatis
- Lantai Tingkat sebagai Diafragma
- Waktu Getar Alami (T)
- Faktor Keutamaan Gedung (I)
- Penentuan Jenis Tanah
- Perhitungan Beban Gempa Nominal (V)
- Eksentrisitas Rencana (e d )
- Perhitungan Beban Gempa Statik Ekuivalen secara Manual
- Perhitungan Berat Gedung (W t )
- Input Beban Gempa Statik Ekuivalen
- Analisis Gempa Dinamik Respons Spektrum
- Respons Spektrum Gempa Rencana
- Analisis Gempa Dinamik Time History
E-book asli hanya dapat ditemukan di: www.engineerwork.blogspot.com 48 Ketika Auto Lateral Load dipilih, klik Modify Lateral Load - User Coefisien dan atur arah setiap gempa pada arah X dan Y sebagai berikut. E-book asli hanya tersedia di: www.engineerwork.blogspot.com 52 Waktu getaran bangunan pada mode 2 ditunjukkan pada gambar berikut. E-book asli hanya tersedia di: www.engineerwork.blogspot.com 60 Eksentrisitas bidang (ed) untuk setiap lantai dihitung pada tabel berikut.
Perhitungan manual beban gempa statik ekivalen dilakukan dengan memasukkan beban gempa statik nominal ekivalen Fi pada pusat massa tiap lantai bangunan. E-book asli hanya tersedia di: www.engineerwork.blogspot.com 66 SNI Gempa Bumi Pasal 5.8.2 menyatakan bahwa: “Untuk mensimulasikan arah pengaruh gempa bumi terjadwal secara sembarang terhadap struktur bangunan, maka pengaruh gempa arah utama harus dianggap efektif 100% dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan aksi pembebanan gempa pada arah tegak lurus arah pembebanan utama dengan efisiensi hanya 30%. Untuk mengetahui koordinat pusat massa dapat dilakukan dengan mengurangkan pusat rotasi dari eksentrisitas yang direncanakan (merah).
Koordinat pusat massa yang diketahui kemudian dimasukkan ke dalam ETABS untuk menginput gaya gempa statik dari Draw Objects – Draw Point. Dengan cara yang sama, koordinat pusat massa dimasukkan di lantai berikutnya (lantai tiga sampai ke atap). Jadi Anda hanya memerlukan tambahan input massal (berupa plester, dinding, keramik, dll) yang dibuat oleh Define - Mass Source.
Memasukkan nilai spektrum gempa secara manual ke dalam ETABS dapat dilakukan dengan cara Define - Fungsi Spektrum Respon - Spektrum Pengguna - Tambahkan spektrum baru. Ebook asli hanya dapat diperoleh di : www.engineerwork.blogspot.com 78 Nilai percepatan puncak gempa El Centro sebesar 0,3194 g dapat diketahui dengan menggunakan View File.
Kontrol dan Analisis
- Analisis Ragam Respons Spektrum
- Partisipasi Massa
- Gaya Geser Dasar Nominal, V (Base Shear)
- Kinerja Sruktur Gedung 1. Kinerja Batas Layan
- Kinerja Batas Ultimit
E-book asli hanya dapat diakses di: www.engineerwork.blogspot.com 82 Modifikasi ini dapat dilakukan dengan Define – Response Spectrum Cases – Modify – Show Spectrum – Modal Combination. E-book asli hanya dapat diperoleh dari: www.engineerwork.blogspot.com. Dalam SNI Gempa Bumi Pasal 7.1.3 disebutkan bahwa: Nilai akhir respon dinamik suatu struktur bangunan gedung terhadap beban gempa nominal akibat pengaruh gempa rencana pada arah tertentu tidak boleh diterima kurang dari 80% tidak. dari nilai respons variasi pertama.
Jika respon dinamik suatu struktur bangunan dinyatakan dalam gaya geser dasar nominal V, maka persyaratan tersebut dapat dinyatakan menurut persamaan berikut. E-book asli hanya tersedia di: www.engineerwork.blogspot.com 86 Nilai faktor skala yang dikoreksi dimasukkan ke dalam ETABS dengan Define – Response Spectrum Cases – Modify/Vis Spectrum. Dalam SNI Gempa Bumi Pasal 8.1 disebutkan bahwa batas fungsional kinerja suatu struktur bangunan gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat akibat dampak gempa bumi yang direncanakan, yaitu untuk membatasi terjadinya lelehnya baja, keretakan beton yang berlebihan, pencegahan kerusakan non-struktural dan ketidaknyamanan penghuni.
Dalam Pasal 8.2.1 SNI Gempa bumi disebutkan bahwa batas kinerja akhir suatu struktur bangunan gedung ditentukan oleh lendutan dan perpindahan antara tingkat maksimum struktur bangunan gedung akibat dampak gempa bumi rencana pada kondisi ketika gempa terencana terjadi. struktur bangunan gedung di ambang keruntuhan, yaitu untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur bangunan yang dapat menimbulkan korban jiwa dan untuk mencegah terjadinya benturan yang membahayakan antar bangunan atau antar bagian struktur bangunan yang dipisahkan oleh celah pemisah (celah muai). Lendutan dan simpangan antar tingkat tersebut harus dihitung dari lendutan struktur bangunan akibat beban gempa nominal dikalikan faktor pengali ξ = 0,7 x R (untuk bangunan biasa). Dalam pasal 8.2.2 disebutkan bahwa dalam semua hal simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktur bangunan terhadap batas akhir tidak boleh melebihi 0,02 kali tinggi tingkat yang bersangkutan.
Perhitungan Struktur dengan ETABS 1. Peraturan yang Digunakan
EfektivitasPenampang
Nilai persentase efisiensi penampang dimasukkan ke dalam ETABS melalui Define – Frame Sections – Edit/show property – Set Modifiers.
Analisis Gaya Dalam
Setelah berjalan, struktur dapat dianalisis kekuatannya dalam menahan berbagai jenis beban dengan menggunakan Desain - Desain Rangka Beton - Desain Awal/ Mulai Konstruksi. Beberapa rangka balok berwarna merah (Tekanan Berlebih) dapat dimodifikasi dengan: memikirkan kembali pemodelan struktur, meningkatkan kualitas material atau memperbesar dimensi.
Penulangan Balok
- Desain Tulangan Utama Balok
- Desain Tulangan Geser (sengkang)
- Desain Tulangan Torsi
- Desain Tulangan Badan
- Kontrol Persyaratan Balok pada SRPMK
- Gambar Detail Penulangan Balok
Ebook asli hanya dapat diperoleh di : www.engineerwork.blogspot.com 98 Luas tulangan geser (sengkang) dapat ditentukan secara otomatis dengan menggunakan Desain – Desain Rangka Beton – Tampilan Info Desain – Tulangan Geser. Luas tulangan puntir dapat ditentukan secara otomatis dengan menggunakan Desain - Desain Rangka Beton - Informasi Desain Layar - Tulangan Rotasi. Detail besaran momen, gaya geser, torsi dan luas tulangan balok yang ditinjau dapat diketahui dengan mengklik kanan pada elemen, lalu Ringkasan.
Bagian atas menunjukkan luas tulangan puntir untuk balok dan bagian bawah menunjukkan luas tulangan puntir untuk tulangan utama (atas dan bawah). Karena luas tulangan puntir lebih kecil dari luas tulangan utama dan balok, maka tidak diperlukan tulangan puntir. Dimensi balok yang relatif tinggi (lebih dari 400 mm) membuat risiko retak pada mesh semakin besar.
Melebihi lebar komponen struktur pendukung (diukur pada bidang yang tegak lurus terhadap sumbu longitudinal komponen struktur fleksibel) + jarak pada setiap sisi komponen struktur pendukung tidak boleh melebihi ¾ tinggi struktur fleksibel. Luas tulangan atas dan bawah tidak boleh lebih kecil dari kebutuhan minimal tulangan struktur lentur menurut SNI Beton Pasal 12.5.
Penulangan Kolom
- Desain Tulangan Utama Kolom
- Desain Tulangan Geser Kolom
- Kontrol Persyaratan Kolom pada SRPMK
- Gambar Detail Penulangan Kolom
Luas tulangan geser (behel) dapat ditentukan secara otomatis dengan menggunakan Desain - Desain Rangka Beton - Tampilan Informasi Desain - Tulangan Geser. Untuk menampilkan diagram interaksi pada kolom yang sedang ditinjau, Anda dapat melakukannya dengan mengklik kanan pada kolom tersebut lalu Interaksi. Berdasarkan SNI Beton Pasal 23.4, komponen struktur yang menerima kombinasi lentur dan aksial dalam SRPMK harus memenuhi persyaratan sebagai berikut.
Σ Mc = Jumlah Mn dua kolom yang bertemu pada titik sambungan, Σ Mg = Jumlah Mn dua balok yang bertemu pada titik sambungan. Detail kolom direvisi (berwarna merah) dengan memperhatikan balok penyangga dan kolom di atasnya (berwarna hijau). Ebook asli hanya tersedia di: www.engineerwork.blogspot.com 110 Jadi banyaknya Mn dari dua sinar yang bertemu pada persimpangan tersebut adalah.
Penulangan Plat Lantai
Desain Pondasi
- Data Tanah
- Daya Dukung Pondasi Tiang Bor
Daya dukung aksial tiang terdiri dari daya dukung bagian dasar tiang dan daya dukung gesek permukaan sekitar tiang, dikurangi dengan berat sendiri tiang sesuai rumus. Qu : batas kapasitas beban tiang, Qd : batas kapasitas beban dasar tiang, Qg : kapasitas beban gesekan tiang, W : berat sendiri tiang. Daya dukung ujung tiang pada beberapa kondisi adalah sebagai berikut. i) Untuk tanah non-kohesif :. ton) → Deskripsi Suyono Sosrodarsono dan Kazuto Nakazawa.
Nilai beban titik pondasi dapat ditentukan dengan cara Run – Display – Show Tables – Analysis Results – Reactions – Support Reactions. Berdasarkan Tabel 10.1, jika digunakan pondasi tiang pancang dengan diameter 80 cm maka daya dukung pondasi adalah 179,06 ton.
Perhitungan Estimasi Biaya Pekerjaan Struktur
Jika diasumsikan biaya pekerjaan beton bertulang per m3 adalah Rp, maka perkiraan biaya pekerjaan cangkang = volume pekerjaan x harga satuan.
