DISUSUN OLEH: HARYANTO YOSO WIGROHO

BAHAN AJAR

menggunakan

ETABS VERSI 8.4.5

DISUSUN OLEH:

HARYANTO YOSO WIGROHO

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKINIK UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA YOGYAKARTA 2006

PENGANTAR Dewasa ini perkembangan dibidang konstruksi sangat pesat, baik dalam hal teknologi pelaksanaan konstruksi maupun dalam hal perangkat lunak komputer untuk desain struktur bangunan. Prosesor yang mempunyai kemampuan kecepatan semakin tinggi akan memudahkan para perancang struktur untuk mendesain bangunan dengan cepat, mudah, efisien dan optimum. CSi (Computer and Structur, Inc.) dari Berkeley, California USA yang awalnya mengeluarkan perangkat lunak SAP80, SAP90, dan SAP2000 tidak ketinggalan pula mengeluarkan ETABS, yang merupakan perangkat lunak untuk analisis dan disain struktur khusus untuk bangunan gedung. Dengan menggunakan program ETABS, pembuatan atau perubahan model, melakukan analisis, merancang/mendesain dan mengoptimalkan desain, semuanya langsung dapat dikerjakan melalui single interface yang terintergrasi dengan Microsoft Windows. Susunan buku ini terdiri dari tiga bab, pada bab I dibahas secara umum tentang program ETABS versi 8.45, kemampuan yang dimiliki oleh program ETABS pada graphical user interface-nya. Dibahas juga bagaimana langkah-langkah pembuatan model struktur, penjelasan kontrol hasil analisis dan desain struktur. Bab II pada buku ini menbahas tutorial secara cepat untuk memberikan pengalaman atau kebiasaan kepada pembaca dalam menguasai menu-menu yang ada pada ETABS versi 8.45. Pada bab ini pembaca diajak untuk bersama-sama membuat

model,

menentukan

material,

menentukan

penampang

elemen,

menentukan beban pada struktur dan menngontrol atau merencanakan elemen struktur. Beberapa keistimewaan dasar ETABS versi 8.45 dikemukakan pada bab II ini, dan penekanan materi adalah pada struktur dengan beban statik. Bab III membahas model dengan beban dinamik dengan data respon spektrum maupun time history. Pada bab ini diberikan contoh bagaimana menentukan beban gempa statik pada program ETABS versi 8.45. Ditunjukkan pula beberapa keunggulan program ETABS versi 8.45 dalam menentukan massa bangunan, pusat massa, dan beban gempa statik tiap-tiap lantai yang dibangkitkan secara otomatis oleh program. Model struktur pada contoh menggunakan material baja maupun beton, sehingga

diharapkan

pembaca

telah

mempelajari

Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

peraturan-peraturan

yang

vi

Pengantar

digunakan. Peraturan-peraturan tersebut antara lain ACI, AISC, dan peraturan lain yang berhubungan dengan peraturan beton dan baja yang ada di Eropa dan Canada. Buku ini masih belum banyak membahas ETABS secara keseluruhan, misalnya tentang analisis non linear, karena penulis hanya memfokuskan penulisan untuk analisis dan perancangan (disain) bangunan gedung yang perilakunya elastik. Namun demikian, penulis berharap semoga buku ini cukup membantu bagi praktisi dan mahasiswa yang ingin mempelajari analisis dan disain struktur dengan program ETABS. Akhirnya penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari para pembaca demi perbaikan yang perlu. Tak lupa penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu terbitnya buku ini.

Yogyakarta, September 2006 Penulis,

Haryanto Yoso Wigroho [email protected]


DAFTAR ISI PENGANTAR ………………………………………………………………………………….. v DAFTAR ISI …………………………………………………………………………………… vii BAB I PENDAHULUAN …………………………………………………………………….

1

1.1. Umum ………………………………….…………………………………………………

1

1.2. Graphical User Interface …….……………………………………………….………

2

1.3. Membuat Model ….……………………..…..…………………………………………

5

1.4. Mode (Cara) ….…………………………….……………………………………………

6

1.5. Locking dan Unlocking Model …….………………………………..………………

7

1.6. Undo dan Redo ………………………………….……………………..………………

8

BAB II STRUKTUR DENGAN BEBAN STATIK …………………………………….

9

2.1. Struktur Menara Air ………………………….………………………………………

9

2.2. Model Bangunan 2 Lantai ….……………………………………………….………

35

2.3. Model Bangunan Baja ….……………..…..…………………………………………

54

BAB III STRUKTUR DENGAN BEBAN DINAMIK ……………………..………….

71

3.1. Umum ….………….……………………….……………………………………………

71

3.2. Bangunan Beton 5 Lantai …………………………………………..………………

72

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………..………………..………….

99


vii

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Umum ETABS (Extended 3D Analysis of Building Systems) adalah program komputer yang digunakan khusus untuk analisis dan disain bangunan gedung. Konsep ini sudah dipikirkan sejak 35 tahun yang lalu oleh para ahli dibidang Teknik Sipil. Dengan menggunakan program ETABS, pembuatan atau perubahan model, melakukan analisis, merancang/mendesain dan mengoptimalkan desain, semuanya langsung dapat dikerjakan melalui single interface yang terintergrasi dengan Microsoft Windows. Hasil keluaran berupa tampilan grafis yang meliputi hasil analisis gaya-gaya elemen atau tegangan, desain struktur baja atau beton, displacement langsung dapat diketahui. Hasil analisis dan desain dapat dipilih untuk sebagian atau keseluruhan elemen, kemudian dicetak melalui printer, atau disimpan ke dalam file. Program ETABS menyediakan empat fasilitas untuk analisis dan desain struktur, ialah membuat model, memodifikasi, meng-analisis, dan mendesain struktur. Kemampuan analisis ETABS sangat kuat dan mengacu pada penelitian analisis numerik dan algoritme terbaru. Program ETABS tersedia dalam dua versi, ialah ETABS Plus dan ETABS Nonlinear. Kedua versi terdiri atas modul-modul yang terintegrasi dalam operasi Windows berdasar pada graphical user interface sebagai berikut. a) Drafting modul untuk menghasilkan model. b) Modul untuk menghasilkan beban gempa dan angin. c) Modul untuk menghasilkan distribusi beban gravitasi pada balok dan kolom apabila plat lantai tidak diberikan sebagai bagian sistem plat. d) Modul untuk menghasilkan Output (keluaran). e) Modul untuk desain kolom, balok dan bracing baja. f) Modul untuk desain kolom dan balok beton. g) Modul untuk desain balok composite. h) Modul untuk desain shear wall. Program ETABS pertama kali melakukan perhitungan properti yang diberikan pada struktur gedung dalam model matematik, kemudian komputer melakukan Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

1

Pendahuluan

langkah-langkah

seperti

kebiasaan

membangun

bangunan

gedung

2 pada

kenyataannya, yaitu lantai per lantai, tingkat per tingkat. Terminologi yang digunakan pada program ini ialah column (kolom), beam (balok), brace (bresing) dan wall (dinding geser), juga nodes (joint/titik kumpul) dan finite element. Beberapa istilah dalam bahasa Inggris yang digunakan sengaja tidak dicari padanannya dalam bahasa Indonesia karena akan sangat mengganggu, misalnya

:

window,

menu,

displacements

(perpindahan

dan

rotasi),

point

(joint/node/titik kumpul), toolbar, shear wall, dan sebagainya,

1.2. Graphical User Interface Beberapa ciri tampilan pokok dari Graphical user interface diperlihatkan pada gambar 1.1. Tampilan tersebur antara lain Main Window, Main Title Bar, Menu Bar, Display Title Bar dan lain-lainnya. Bagian-bagian tersebut beberapa akan dijelaskan fungsinya pada sub-bab ini.

Gambar 1.1. Graphical user interface Main Window berisi semua yang ada pada graphical user interface, window ini dapat dipindah, di-minimized/maximized, resized atau ditutup menggunakan standar operasi window.


Pendahuluan

3

Menu Bar berisi semua menu yang ada pada program, untuk mengakes menu-menu tersebut dilakukan dengan meng-klik pada menu yang diinginkan, maka akan keluar menu drop-down yang berisi sub-sub menu perintah. Perhatikan bahwa ada beberapa sub-menu yang diikuti oleh tiga titik, … , atau diikuti oleh tanda segitiga, ►, di sebelah kanannya. Simbol tiga titik menunjukkan bahwa sebuah form baru akan muncul ketika menu tersebut dipilih, sedangkan simbol segitiga menunjukkan bahwa sub-menu baru akan muncul ketika dipilih menu yang memiliki simbol segitiga yang mengikutinya. Toolbars dan Button (Tombol) berisi tombol–tombol yang mewakili perintah– perintah utama. Untuk menjalankan suatu perintah, klik tombol pada toolbar yang mewakili perintah yang bersangkutan. Tampilan Toolbar dapat diatur dengan membuang atau menambahkan beberapa tombol perintah baru dengan klik kanan pada toolbar, maka akan muncul form baru berisi daftar tombol perintah, kemudian tinggal dipilih atau dibuang tombol sesuai yang diebutuhan. Display Windows menampilkan bentuk geometri dari suatu model, yang kadang-kadang diikuti dengan menampilkan properti dari model tersebut, serta hasil analisis dari desain model. Display Windows hanya dapat menampilkan 4 buah windows pada saat yang bersamaan. Setiap window pada Display Windows memiliki orientasi tampak, tipe tampilan, dan pilihan tampilan. Hanya ada satu window yang aktif pada suatu saat, sehingga perintah–perintah hanya akan terjadi pada window yang aktif tersebut. Untuk mengaktifkan salah satu window, klik pada window yang ingin diaktifkan. Kadangkala perlu untuk me-refresh tampilan window, normalnya program akan me–refresh tampilan window secara berkala, tetapi untuk suatu kasus tertentu, misalnya setelah menghapus elemen, window perlu di-refresh manual melalui menu View>Refresh Window, atau meng-klik toolbar menutup window, tinggal meng-klik pada tombol

. Untuk

yang ada di pojok kanan atas

main window. Display Title Bar terletak dibagian atas Display Window, yang akan tampak terang bila aktif. Teks pada Display Title Bar menunjukan tampilan tipe dan lokasi tingkat atau elevasi tampak samping. Apabila dilakukan analisis/desain, Title Bar ini akan menampilkan keterangan hasil analisis/desain. Status Bar terletak pada bagian kiri bawah window utama, teks yang tampak menunjukkan status terkini (current) dari program. Sesekali teks memberikan informasi tentang tipe dan lokasi tampilan yang aktif pada window. Setelah dilakukan analisis, misalnya deformed shapes, maka akan ditampilkan “Right click Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

Pendahuluan

4

on any point for displacements values”. Apabila di-klik kanan pada sembarang point (titik kumpul) maka akan ditampilkan nilai-nilai displacement titik tersebut. Apabila ditampilkan deformed shapes, termasuk juga mode shapes, maka kontrol animasi yang ada disebelah kanan Status Bar akan muncul. Koordinat Mouse Pointer ditampilkan pada sisi kanan Status Bar. Koordinat yang ditampilkan disini adalah sistem koordinat sesuai dengan pilihan pada dropdown box yang terletak disisi kanan Status Bar. Untuk memilih alternatif sistem koordinat yang lain, dilakukan dengan menu Edit>Edit Grid Data, yang kemudian dapat ditambahkan/dihapus sistem koordinat yang diinginkan. Koordinat Mouse Pointer tidak selalu ditampilkan, dan hanya ditampilkan bila Mouse Pointer ada pada Window yang aktif. Pada bidang dua dimensi atau pada tampak elevasi, koordinat Mouse Pointer selalu akan ditampilkan, sedangkan pada tampilan tiga dimensi koordinat Mouse Pointer akan ditampilkan jika Mouse Pointer-nya menempel (snap) pada suatu titik atau perpotongan garis grid. Plan View Drawing atau tampilan bidang gambar dapat dipilih menggunakan drop-down box yang ada di sisi kanan Status Bar. Ada tiga pilihan yang dapat dilakukan, antara lain : a) One story : maksudnya penggambaran obyek, pemilihan obyek dan lain-lain penentuan obyek, hanya untuk tingkat (story) yang dipilh saja. b) All Stories : maksudnya penggambaran obyek, pemilihan obyek dan lainlain penentuan obyek, dillakukan untuk semua tingkat (story) pada bidang yang sama. c) Similar Stories : maksudnya penggambaran obyek, pemilihan obyek dan lain-lain penentuan obyek, dillakukan untuk tingkat yang serupa (similar story) pada bidang yang sama. Similar story ditentukan melalui form Story Data, dengan menu Edit>Edit Story Data>Edit Story.

Current Units menunjukkan satuan (unit) yang digunakan pada analisis atau desain, yang ditunjukkan pada sisi paling kanan dari Status Bar. Satuan ini dapat diubah setiap saat melalui drop-down box, untuk dipilih satuan yang diinginkan, misalnya kN-m, kg-m, N-mm, kg-mm dan sebagainya. Satuan ini juga dapat diubah melalui drop-down box yang ada di dalam beberapa form yang lain. Aerial View adalah window kecil yang dapat dipindah-pindahkan (float) di atas window utama. Apabila window utama tidak maksimal, Aerial View ini dapat


5

Pendahuluan

ditempatkan di luar window utama. Untuk menampilkan dapat dilakukan melalui menu Option>Show Aerial View. Mouse

adalah

alat

bantu

untuk

menggambarkan

obyek,

memilih

menu/obyek atau yang lainnya. Ada tujuh cara menggunakan mouse pada program ETABS, ialah (1) klik-kiri, (2) klik-kanan, (3) klik-kiri sambil menekan tombol Ctrl pada keyboard, (4) klik-kanan sambil menekan tombol Ctrl pada keyboard, (5) klikkiri sambil menekan tombol Shift pada keyboard, (6) double klik, dan (7) drag atau menarik. Masing-masing cara tersebut dijelaskan sebagai berikut : a) Klik-kiri adalah menekan tombol mouse sebelah kiri kemudian melepasnya. Biasanya klik-kiri ini digunakan untuk memilih menu, mengaktifkan toolbar dan memlih obyek pada model. Untuk selanjutnya pada buku ini klik-kiri ini hanya akan dituliskan dengan ‘klik’ saja. b) Klik-kanan adalah menekan tombol mouse sebelah kanan kemudian melepasnya.

Klik-kanan

pada

obyek

biasanya

digunakan

untuk

menampilkan apa yang diinginkan, misalnya : displacement, gaya elemen, reaksi dan sebagainya. c) Tombol Ctrl digunakan untuk memilih obyek yang letaknya ada di atas obyek lainnya. Pada kasus ini jika ingin dipilih obyek khusus, maka tekan tombol Ctrl bersamaan dengan klik sekali saja. Dengan klik kiri akan ditampilkan form yang berisi beberapa obyek, kemudian dari form ini dapat dipilih obyek yang diinginkan. d) Tombil Shift digunakan untuk memilih data yang berdekatan/berurutan pada list box. Hal ini dilakukan dengan meng-klik item pertama, kemudian dengan menekan tombol Shift, klik item yang terakhir, maka akan terpilih beberapa item diantara klik pertama dan klik terakhir tersebut. e) Double klik adalah menekan dua kali tombol mouse kiri dengan cepat. Pada saat melakukan double klik ini mouse tidak boleh bergeser. Double klik digunakan salah satunya untuk melengkapi pada saat menggambar model. f) Drag dilakukan dengan cara klik-kiri sambil ditahan kemudian mouse digeser ke posisi yang lain, kemudian klik dilepas. Cara ini digunakan untuk memindahkan window aerial view, atau untuk me-reshape obyek.

1.3. Membuat Model Untuk membuka program ETABS melalui Window XP dimulai dari Start>All Programs>ETABS 8 Nonlinier> ETABS 8 Nonlinier. Setelah Graphical User Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

Pendahuluan

Interface ditampilkan pilih menu File>New Model atau dapat dipilih toolbar

6 ,

kemudian langkah-langkah selanjutnya akan dijelaskan pada latihan-latihan membuat model. Setelah model ditampilkan jika diperlukan bantuan dapat menggunakan fasilitas help melalui menu Help>Search for Help On, atau dapat dengan menekan tombol F1 pada keyboard. Untuk menyimpan data model gunakan menu File>Save atau melalui toolbar

. Data akan disimpan dengan ekstensi *.edb

yang berbentuk binary, dan file-file backup yang berbentuk text dengan ekstensi *.$et atau *.e2k. File-file yang berbentuk text dapat dibuka dengan program notepad atau wordpad. Untuk membuat model beberapa langkah baku yang harus dilakukan dijelaskan sebagai berikut. a) Menentukan grid geometri, yang dapat dilakukan dengan memilih template atau menentukan sendiri. b) Menentukan properti material. c) Menentukan frame section dan wall/slab/deck section. d) Menggambar balok, kolom, plat lantai dan juga dinding geser atau bresing jika ada. e) Menentukan load case dan beban statik yang bekerja pada model. f) Menentukan beban dinamik, yang inputnya dapat berupa respon spektrum atau time history. Pada langkah ini termasuk juga menentukan massa bangunan. g) Analisis struktur dan kontrol hasil. Pada langkah ini perlu dikontrol apakah deformasi dan gaya-gaya pada struktur hasilnya masih “wajar”. Apabila ditemui hasil-hasil yang tidak sewajarnya, misalnya terlampau besar atau terlampau kecil, maka perlu di-cek apakah data yang diberikan sudah benar. Kesalahan dapat saja terjadi pada pemilihan satuan, kombinasi beban, atau data yang lain. h) Desain atau kontrol elemen struktur sesuai peraturan yang berlaku.

1.4. Mode (Cara) Ada dua mode (cara) yang diberikan oleh program ETABS yaitu draw mode dan select mode. Pada draw mode dimungkinkan untuk menggambar obyek, sedang select mode dimungkinkan untuk memilih obyek dan kemudian meng-edit,


Pendahuluan

7

menentukan obyek (misal : mememberi properti, beban dan lainnya), dan mencetak hasilnya ke printer. Pada program ETABS mode default-nya adalah select mode. Pada draw mode secara otomatis memungkinkan dipilih melalui satu dari sub-menu mengikuti perintah dari draw menu, atau dengan cara meng-klik pada toolbar yang berhubungan dengan menu yang bersangkutan.

Beberapa contoh

toolbar untuk draw menu ditunjukkan seperti di bawah ini. a) Untuk menggambarkan Point Object dapat digunakan toolbar b) Untuk menggambar Line Object :

,

c) Untuk menggambar Area Object :

, ,

, ,

, atau ,

.

.

, atau

.

Draw mode ini akan terus aktif sampai dikerjakan satu dari beberapa hal berikut ini. a) Klik pada tollbar Pointer

.

b) Menekan tombol Esc pada keyboard. c) Memilih menu Select dari display menu yang ada.

Pada kondisi select mode, pointer dalam keadaan Normal Select Pointer, dan seting default-nya mouse pointer akan tampak seperti

. Pada kondisi draw mode,

pointer dalam keadaan Alternate Select, dan seting default-nya akan tampak seperti ↑. Perlu dicatat bahwa bila dalam draw mode mouse pointer digerakkan dekat dengan toolbar atau menu bar, maka tampilan pointer yang tadinya berubah sementara menjadi

↑ , akan

. Secara khusus untuk mengubah tampilan mouse

dapat dilakukan melalui Window start Menu, Control Panel, kemudian klik pada Mouse.

1.5. Locking dan Unlocking Model Tombol yang memungkinkan model untuk locked (terkunci) dan unlocked (tak terkunci) diberikan pada menu Options atau tollbar

.

Apabila model dalam

keadaan terkunci, maka model tidak dapat diubah/di-edit. Setelah menjalankan perintah analisis (run), program secara otomatis akan menyimpan hasil-hasil analisis dan mengunci model untuk mencegah bila ada Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

8

Pendahuluan

perubahan yang akan menyebabkan tidak valid-nya hasil analisis dan desain. Untuk , kemudian baru dilakukan

mengubah model menjadi tak terkunci tekan toolbar perubahan-perubahan seperti yang diinginkan.

1.6. Undo dan Redo Keistimewaan

Undo

pada

program

ini

ialah

memungkinkan

untuk

mengembalikan model yang telah diubah atau salah input (misal : geometri, beban, properti dan sebagainya), untuk dikembalikan pada kondisi terakhir model tersebut disimpan (di-save). Sebagai contoh apablia telah menggambar satu atau lebih obyek, kemudian

diinginkan

untuk

tidak

jadi

menggambar

digunakan menu Edit>Undo atau melalui toolbar

obyek

tersebut,

. Dan apabila ternyata

diinginkan menggambar lagi, gunakan menu Edit>Redo atau melalui toolbar


maka

.

BAB II STRUKTUR DENGAN BEBAN STATIK 2.1. Struktur Menara Air Sebuah konstruksi menara air yang teridiri dari bak-bak air yang diletakkan di atas plat beton seperti pada gambar 2.1, semua bahan dari beton bertulang dengan berat volume 24 kN/m3. Beban luar yang bekerja pada plat adalah berat air sebesar 12 kN/m2 sebagai beban mati (DL=dead load), dan beban hidup (LL=live load) sebeasr 1,0 kN/m2. Beban hidup sebesar 0,5 kN/m’ dianggap bekerja pada balok B2.

Plat beton

3

Air 30 m

Modulus elastis beton Ec = 2. 104 MPa Mutu beton fc' = 20 MPa Mutu baja tulangan Fyl = 400 MPa

B1

Mutu baja sengkang Fys = 240 MPa 3,0 m

Balok B1 : 200x400 mm2 Balok B2 : 150x300 mm2 Kolom : 350x350 mm2

B2 3,0 m

Tebal plat beton : 150 mm Dukungan pondasi sendi 1 1,0

B2

3,0 m

3,0 m

B2

3,0 m

3,0 m A 1,0 m

X B2

1.5 m

5,0 m Y

3,0 m 1

1,0 1,0 m B

5,0 m

Z

2

X

2

(b) Denah

(a) Tampak

Gambar 2.1. Menara air Untuk merencanakan model struktur pada gambar 2.1 tersebut dapat diikuti langkah-langkah sebagai berikut.


9

Struktur Dengan Beban Statik

10

A. Menentukan Geometri Model Dari gambar denah terlihat pada arah sumbu X (global) ada 4 grid dengan dua grid diberi label 1 dan 2, pada arah sumbu Y (global) ada 4 grid dengan 2 grid diberi label A dan B. Pada arah sumbu vertikal Z (global) ada 4 tingkat, yaitu balok ikat B2 ada 4, dan balok B1 pada tingkat paling atas. Setelah program ETABS dijalankan, untuk mentukan grid dapat diikuti langkah-langkah seperti di bawah ini. 1. Pastikan terlebih dahulu unit (satuan) dalam kN-m, seperti gambar 2.2.

Gambar 2.2. Menentukan unit (satuan) 2. Untuk menentukan model yang baru dilakukan melalui menu File>New Model, atau gunakan toolbar

, maka akan muncul form seperti gambar 2.3

Gambar 2.3. Awal pilihan model Pada gambar 2.3 terlihat ada 3 button pilihan, yang pertama Choose.edb digunakan untuk membuka file ETABS yang sudah tersimpan terdahulu. Default.edb ialah memulai model ETABS menggunakan pilihan yang ada pada Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


11

file Default.edb, yang ada pada directory yang sama dengan ETABS.exe. Apabila file Default.edb tidak ada, maka ETABS akan menggunakan pilihan yang sama seperti pada pilihan No. Pilih button No, sehingga akan ditampilkan form seperti pada gambar 2.4 berikut

Gambar 2.4. Data grid dan tingkat 3. Pada ‘Grid Dimension (Plan)’ untuk ‘Number Lines in X Direction’ diisi 4, yang maksudnya 4 grid arah X, untuk ‘Number Lines in Y Direction’ diisi 4. Kemudian pada ‘Spacing in X Direction’ dan ‘Spacing in Y Direction’ sementara diisi 3, yang nantinya akan diedit. Pada ‘Story Dimension’ untuk ‘Number of Stories’ diisi 5, maksudnya 5 tingkat, pada ‘Typical Story Height’ diisi 3, dan pada ‘Bottom Story Height’ diisi 1.5. Pada ‘Typical Story Height’ diisi dengan 3, maksudnya tinggi tingkat tipikal-nya adalah 3m, sedangkan tinggi tingkat paling bawah (‘Bottom Story Height’) diisi 1,5. 4. Klik pada radio button ‘Custom Grid Spacing’, kemudian klik ‘Grid Labels’, maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.5. Pada ‘Beginning X ID’ diganti dengan 1, pada gambar denah untuk label grid arah X adalah dengan angka 1 dan 2. Pada ‘Beginning Y ID’ diganti dengan A, pada gambar denah untuk label grid arah Y adalah dengan huruf A dan B. Kemudian klik OK. Catatan : untuk pemberian label arah X dapat dilakukan dari kiri ke kanan, atau dari kanan ke kiri, sedangkan untuk pemberian label arah Y dapat dilakukan dari bawah ke atas, atau dari atas ke bawah.



12

Gambar 2.5. Menentukan label grid 5. Dari data form seperti pada gambar 2.4 klik pada ‘Edit Grid’, maka akan tampil form seperti gambar 2.6. berikut.

Gambar 2.6. Menentukan data grid Pada form ‘Define Grid Data’ untuk ‘Display Grid as’ pilih ‘Spacing’, kemudian pada ‘X Grid Data’ dan ‘Y Grid Data’ diisi data seperti gambar 2.6. Pada ‘X Grid Data’ : a) Baris nomor 1, ‘Grid ID’ dikosongkan, kemudian ‘Spacing’ diisi 1, ‘Line Type’ diganti Secondary dengan cara ‘double-klik’, ‘Visibility’ diisi Show, ‘Buble Loc’ diisi Top. b) Baris nomor 2, ‘Grid ID’ diberi label 1, kemudian ‘Spacing’ diisi 3, ‘Line Type’ diisi Primary, ‘Visibility’ diisi Show, ‘Buble Loc’ diisi Top. Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


13

c) Baris nomor 3, ‘Grid ID’ diberi label 2, kemudian ‘Spacing’ diisi 1, ‘Line Type’ diisi Primary, ‘Visibility’ diisi Show, ‘Buble Loc’ diisi Top. d) Baris nomor 4, ‘Grid ID’ dikosongkan, kemudian ‘Spacing’ diisi 0, ‘Line Type’ diganti Secondary, ‘Visibility’ diisi Show, ‘Buble Loc’ diisi Top. Catatan : Maksud dari isian data pada butir a) di atas adalah, jika ‘Grid ID’ dikosongkan, maka label pada grid tersebut tidak ada atau kosong. Untuk ‘Spacing’ jarak dari grid paling kiri (nomor 1) ke grid nomor 2 adalah 1,0 m. ‘Line Type’ dapat dipilih Secondary atau Primary dengan klik dua kali secara cepat (double-klik). Jika dipilih Primary lingkaran label akan ditampilkan, tetapi jika dipilih Secondary maka lingkaran label tidak ditampilkan. Pilihan pada ‘Visibility’ juga dilakukan dengan double-klik. Jika ‘Visibility’ dipilih Show, maka grid akan ditampilkan, jika dipilih Hide, maka grid tidak ditampilkan. Pilihan pada ‘Buble Loc.’, digunakan untuk memilih lokasi lingkaran label grid. Untuk grid arah X dapat di letakkan di atas (Top) atau di bawah (Bottom), untuk grid arah Y dapat di letakkan di kiri (Left) atau di kanan (Right).

Pada ‘Y Grid Data’ : a) Baris nomor 1, ‘Grid ID’ dikosongkan, kemudian ‘Spacing’ diisi 1, ‘Line Type’ diganti Secondary, ‘Visibility’ diisi Show, ‘Buble Loc’ diisi Top. b) Baris nomor 2, ‘Grid ID’ diberi label A, kemudian ‘Spacing’ diisi 3, ‘Line Type’ diisi Primary, ‘Visibility’ diisi Show, ‘Buble Loc’ diisi Top. c) Baris nomor 3, ‘Grid ID’ diberi label B, kemudian ‘Spacing’ diisi 1, ‘Line Type’ diisi Primary, ‘Visibility’ diisi Show, ‘Buble Loc’ diisi Top. d) Baris nomor 4, ‘Grid ID’ dikosongkan, kemudian ‘Spacing’ diisi 0, ‘Line Type’ diganti Secondary, ‘Visibility’ diisi Show, ‘Buble Loc’ diisi Top. Catatan : Penjelasan dan cara mengganti data pada ‘Y Grid Data’ ini sama dengan yang dijelaskan pada ‘X Grid Data’.

Pada ‘Bubble Size’ diisi 0.7. Data ini menunjukkan besar kecilnya lingkaran label sesuai dengan yang diinginkan. Setelah form ‘Define Grid Data’ selesai diisi kemudian klik OK. 6. Pada ‘Story Dimensions’ klik ‘Custom Story Data’, kemudian klik ‘Edit Story Data’, maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.7. Kemudian diisi data sebagai berikut ini. a) Baris nomor 6 pada ‘Label’ diganti Plat, maksudnya adalah plat beton paling atas. Pada ‘Master Story’ diganti dengan No, yang maksudnya tingkat ini bukan sebagai master story. b) Baris nomor 5 pada ‘Label’ diganti BL-3, maksudnya adalah sebagai label balok ikat nomor 3. Pada ‘Master Story’ diganti dengan Yes, yang



14

maksudnya tingkat ini digunakan sebagai master story, yang nantinya digunakan untuk pilihan Similar Story untuk tingkat di bawahnya. c) Baris nomor 4 pada ‘Label’ diganti BL-2, maksudnya adalah sebagai label balok ikat nomor 2. Pada ‘Master Story’ dipilih No, pada ‘Similar To’ dipilih BL-3, yang maksudnya tingkat BL-2 ini serupa dengan tingkat BL-3. d) Untuk baris nomor 3 dan 2 diganti sama dengan baris nomor 4, hanya label saja yang diubah.

Gambar 2.7. Data grid tingkat Setelah selesai mengisi data form pada gambar 2.7 kemudian klik OK, maka dilayar akan ditampilkan seperti gambar 2.8. Catatan : Nama-nama label seperti PLAT, BL-1, SLOOF dan sebagainya dapat ditentukan sesuai selera masing-masing. Hanya yang perlu diingat nama tersebut harus mempunyai maksud, dan tidak terlalu panjang.

Pada gambar 2.8 terlihat pada window sebelah kiri adalah tampak atas (Plan View), sedang pada window sebelah kanan tampak 3 dimensi (3D). Pada gambar tersebut window yang aktif adalah yang sebelah kiri, yang ditunjukkan dengan Title Bar yang lebih terang. Pada Title Bar window sebelah kiri menunjukkan Plan View-nya adalah PLAT, elevasinya 13.5, sedang pada window sebelah kanan posisi bidang PLAT terlihat ada pada tingkat paling atas, yang ditunjukkan dengan garis grid yang lebih terang. Untuk memindah elevasi atau tingkat dapat digunakan toolbar

atau

yang ada di bagian atas.



15

Gambar 2.8. Tampilan Main Window

B. Menentukan Properti Bahan dan Frame Section Untuk menentukan properti bahan/material dilakukan langkah-langkah seperti berikut ini. 1. Melalui menu Define>Material Properties atau klik toolbar

akan ditampilkan

form seperti gambar 2.9. Dari form tersebut sorot pada CONC, maksudnya adalah bahan beton bertulang, dan klik pada ‘Modify Show Material…’, maka akan ditampilkan form seperti pada gambar 2.10.

Gambar 2.9. Menentukan material 2. Pada form ‘Material Property Data’ diisi data seperti pada gambar 2.10 Pada ‘Analyisis Property Data’ untuk ‘Weight per unit Volume’ diisi 24, untuk ‘Modulus of Elasticity’ diisi 2e7 (maksudnya 2.107 kN/m2, dari MPa dijadikan



16

kN/m2). Untuk data ‘Mass per unit Volume’, ‘Poisson’s Ratio’ dan ‘Coeff of Thermal Expansion’ biarkan apa adanya tidak perlu diubah. Pada ‘Design Property Data (ACI 318-99)’ untuk ‘Specified Conc Comp Strenght, f’c’ diisi 20e3 (20.103 kN/m2), untuk ‘Bending Reinf. Yield Stress fy’ diisi 400e3 (400.103 kN/m2), untuk ‘Shear Reinf. Yield Stress fys’ diisi 240e3 (240.103 kN/m2).

Gambar 2.10. Menetukan properti material Setelah form ‘Material Property Data’ sudah diisi seperti gambar 2.10 klik OK, dan klik OK lagi. 3. Melalui menu Define>Frame Section… atau klik toolbar

akan ditampilkan

form seperti pada gambar 2.11.

Gambar 2.11. Menentukan penampang 4. Pada ‘Define Frame Properties’ gambar 2.11, melalui drop-down box pilih ‘Add Rectangular’, maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.12 Pada ‘Section Name’ diisi K35X35, pada ‘Material’ pilih CONC, pada ‘Dimensions’ untuk ‘Depth (t3)’ diisi 0.35, dan pada ‘Width’ (t2) diisi 0.35.



17

Sebagai catatan, pada ETABS versi 8.4.5 default untuk penampang beton segiempat adalah untuk kolom, sehingga ‘Reinforcement…’ tidak perlu diubah. Setelah form isian seperti gambar 2.12 selesai kemudian klik OK.

Gambar 2.12. Menentukan properti kolom 5. Langkah nomor 4 diulang dengan memilih ‘Add Rectangular’ dari drop-down box, maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.13(a). Pada ‘Section Name’ diisi B20X40, pada ‘Material’ pilih CONC, pada ‘Dimensions’ untuk ‘Depth (t3)’ diisi 0.4, dan pada ‘Width’ (t2) diisi 0.2. Klik pada ‘Reinforcement…’ kemudian akan tampil form seperti gambar 2.13(b), pada ‘Design Type’ dipilih Beam, sementara untuk data yang lain dibiarkan dulu. Isian untuk ‘Concrete Cover to Rebar Center’ pada ‘Top’ dan ‘Bottom’ maksudnya adalah jarak pusat tulangan terhadap sisi luar selimut beton.

(a) Penampang segi-empat

(b) Data penulangan

Gambar 2.13. Menentukan properti balok 200x400 6. Langkah nomor 5 diulang dengan memilih ‘Add Rectangular’ dari drop-down box, maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.14. Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


18

Pada ‘Section Name’ diisi B15X30, pada ‘Material’ pilih CONC, pada ‘Dimensions’ untuk ‘Depth (t3)’ diisi 0.3, dan pada ‘Width’ (t2) diisi 0.15. Klik pada ‘Reinforcement…’ kemudian pada ‘Design Type’ dipilih Beam.

Gambar 2.14. Menentukan properti balok 150x300 Dari langkah nomor 3 sampai 6, telah ditentukan penampang elemen K35X35 (kolom), B200X400 (balok plat), dan B15X30 (balok ikat dan sloof). Untuk penampang yang lain (default-nya ETABS), supaya tidak mengganggu sebaiknya dihapus. Untuk menghapus penampang lain yang tidak digunakan, dilakukan dengan cara berikut. a) klik pada panampang dengan nama A-CompBm (paling atas), kemudian digulung (scroll) ke bawah sampai penampang dengan nama A-TrWebPIPE (di atas penampang B15X30), sambil menekan ‘Shift’ klik pada ATrWebPIPE. Dengan demikian penampang dengan nama A-CompBm sampai A-TrWebPIPE akan terpilih seperti pada gambar 2.15. Kemudian klik pada button ‘Delete Property’, maka penampang yang terpilih tersebut akan dihapus.

Gambar 2. 15. Memilih penampang berurutan



b) Langkah

a)

diulang

untuk

mengahpus

penampang

lain

yang

19 tidak

digunakan, sehingga pada form ‘Define Frame Properties’ hanya tinggal penampang yang akan digunakan seperti pada gambar 2.16.

Gambar 2.16. Properti penampang yang digunakan

C. Menggambar Elemen Struktur 1. Pastikan window yang aktif adalah sebelah kiri, dan pada pilihan tingkat adalah ‘One Story’. Melalui menu Draw>Draw Line Object>Create Columns In Region atau menggunakan toolbar

, akan ditampilkan floating-form (dapat dipindah-

pindah) seperti gambar 2.17. Apabila floating-form dirasa menggangu dapat digeser agak kekanan.

Gambar 2.17. Menggambar elemen kolom



20

2. Pada ‘Property’ floating-form pilih K35X35, kemudian klik pada perpotongan grid A-1, kemudian klik pada perpotongan grid A-2. Dilanjutkan dengan klik pada B-1 dan B-2. Langkah ini adalah menggambar elemen kolom untuk tingkat paling atas (PLAT) saja, karena pilihan tingkat adalah ‘One Story’. 3. Tingkat digeser kebawah dengan toolbar

sehingga Plan View menjadi BL-3,

dan pilihan tingkat diubah menjadi ‘Similar Stories’. Klik pada perpotongan grid A-1, kemudian klik pada perpotongan grid A-2, dilanjutkan dengan klik pada B-1 dan B-2. Langkah ini menggambarkan elemen kolom mulai dari tingkat elevasi BASE sampai dengan BL-3, karena adanya pilihan tingkat ‘Similar Stories’, dimana pada data grid tingkat BL-2, BL-1 dan SLOOF adalah similar dengan BL3. Catatan : Sebenarnya elemen kolom pada model ini dapat digambar untuk semua tingkat sekaligus dengan pilihan tingkat All Stories, karena properti kolom dari dukungan (BASE) sampai tingkat atas (PLAT) adalah sama, yaitu K35X35.

4. Tingkat digeser ke atas lagi dengan toolbar Stories’.

Aktifkan

assignment

untuk

, pilihan tingkat tetap ‘Similar

menggambar

balok

Draw>Draw Line Object>Draw Lines atau menggunakan toolbar

melalui

menu

. Kemudian

‘Property’ pada floating-form pilih B20X40, yang mana balok pada tingkat paling atas propertinya adalah B20X40. 5. Gambar balok pada as A dengan cara klik pada perpotongan grid arah Y paling kiri dengan grid A, tarik kekanan kemudian klik pada perpotongan grid A-1. Lanjutkan terus kekanan klik pada

perpotongan grid A-2, dan terus ke

perpotongan grid A dengan grid arah Y paling kanan. Setelah sampai pada grid arah Y paling kanan kemudian klik-kanan untuk menyelesaikan penggambaran balok pada as A. Langkah ini diulang untuk menggambar elemen balok pada as B 6. Untuk menggambar elemen balok pada as 1, pada prinsipnya sama dengan langkah 6. Mulai dari perpotongan grid arah X paling bawah dengan as 1, ditarik ke atas ke peotongan grid A-1, terus ke B-1, dan terakhir ke perpotongan grid arah X paling atas dengan as 1. Langkah ini diulang untuk menggambar elemen balok pada as 2. Setelah langkah ini selesai, maka pada tingkat atas sudah tergambar elemen balok seperti pada gambar 2.18. 7. Tingkat digeser ke bawah satu kali dengan toolbar

, pilihan tingkat tetap

‘Similar Stories’. Aktifkan assignment untuk menggambar balok secara cepat melalui

menu

Draw>Draw

Line

Object>Create


Lines

In

Region

atau


menggunakan toolbar

21

. Kemudian ‘Property’ pada floating-form pilih B15X30,

yang mana balok pada tingkat BL-3 kebwah propertinya adalah B15X30. 8. Klik pada as A diantara titik A-1 dan A-2, kemudian dilanjutkan klik pada as B diantara titik B-1 dan B-2. Pada tingkat BL-3 kebawah balok dibawah as A dan diatas as B tidak ada, sehingga tidak digambar. 9. Klik pada as 1 diantara titik A-1 dan B-1, kemudian dilanjutkan klik pada as 2 diantara titik A-2 dan B-2. Pada tingkat BL-3 kebawah balok disebelah kiri as 1 dan disebelah kanan as B tidak ada, sehingga tidak digambar. Setelah langkah ini selesai, maka seluruh balok di bawah tingkat BL-3 telah tergambar. Hal ini ditunjukkan pada tampilan window yang ada disebelah kanan gambar 2.19.

Gambar 2.18. Penggambaran elemen balok tingkat atas Setelah langkah 1 sampai dengan 9 dilakukan, maka seluruh elemen balok dan kolom telah tergambar. Untuk mengontrol apakah properti elemen sudah sesuai dengan data yang diinginkan maka melalui menu View>Set Building View Options…, atau klik toolbar

, akan ditampilkan form seperti gambar 2.20.

Dari form ‘Set Bulding View Options’ gambar 2.20, aktifkan (check atau √ ) pada ‘Line Section’, kemudian klik OK. Aktifkan window yang kanan, kemudian klik



toolbar

22

lagi, aktifkan (check atau √ ) pada ‘Line Section’, kemudian klik OK, maka

tampilan terakhir model struktur menjadi seperti pada gambar 2.21.

Gambar 2.19. Penggambaran elemen balok tingkat BL-3 kebawah

Gambar 2.20. Pilihan tampilan (Set Building View Options)

Catatan : Default dukungan pada ETABS adalah sendi. Hal ini tampak pada tampilan gambar 2.18 pada window sebelah kanan. Untuk mengubah menjadi dukungan jepit atau yang lainnya akan dibahas pada bab-bab selanjutnya.



23

Gambar 2.21. Tampilan model dengan Line Section

D. Menentukan dan Menggambar Plat Untuk menentukan dan menggambar plat beton pada tingkat paling atas dilakukan langkah-langkah seperti berikut. 1. Melalui menu Define>Wall/Slab/Deck Sections…, atau klik toolbar

akan

ditampilkan form seperti gambar 2.22(a).

(a) Pilihan Plat/Wall/Deck

(b) Properti plat

Gambar 2.22. Menentukan properti plat 2. Dari form ‘Define Wall/Slab/Deck Sections’ pilih SLAB1, kemudian klik pada ‘Modify/Show Section…’, maka akan tampil form seperti gambar 2.22(b). Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


24

3. Pada form ‘Wall/Slab Section’ , untuk ‘Section Name’ dipilih P150, untuk ‘Material’ pilih CONC, untuk ‘Thickness’ diisi 0.15 baik pada ‘Membrane’ maupun ‘ Bending’, untuk ‘Type’ pilih Membrane. Kemudian klik OK. Catatan : Pada tipe plat, pilihan ‘Shell’ maksudnya plat mempunyai kekakuan sebagai ‘inplane membrane’ dan ‘out-of-plane plate bending’. Untuk pilihan ‘Membrane’ plat hanya mempunyai kekakuan sebagai ‘in-plane membrane’. Untuk pilihan ‘Plate’ plat hanya mempunyai kekakuan pada ‘out-of-plane plate bending’

4. Untuk menggambar plat, pastikan window yang aktif adalah sebelah kiri, dan elevasi

tingkat

Object>Draw

ada

pada

Rectangular

paling

atas

(PLAT).

Melalui

menu Draw>Area

Areas…, atau klik toolbar

, maka akan

ditampilkan floating-form seperti gambar 2.23. 5. Dari floating form seperti gambar 2.23 pilih ‘Property’ dengan P150. Kemudian klik (sambil ditahan) pada perpotongan grid pada sudut kiri-bawah, geser ke perpotongan grid pada sudut kanan-atas, klik dilepas, maka menggambar plat segi-empat pada tingkat atas selesai.

Gambar 2.23. Floating form untuk menggambar plat 6. Untuk melihat apakah plat sudah tergambar dengan benar, dapat dikontrol dengan ‘View Set Building Options’ dengan toolbar

. Sebelumnya aktifkan dulu

window yang sebelah kanan, kemudian klik toolbar

, kemudian check (√) pada

‘Object Fill’ seperti pada gambar 2.24. Setelah langkah ini dilakukan tamnpilan model terakhir seperti ditunjukkan pada gambar 2.25.

Gambar 2.24. Mengaktifkan ‘Object Fill’ Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


25

Gambar 2.25. Tampilan plat dengan ‘Object Fill’

E. Menentukan Beban Untuk mentukan beban pada model struktur dibagi menjadi dua, ialah beban mati dan beban hidup. Beban mati ialah beban elemen struktur itu sendiri, dan juga beban-beban yang bekerja di atasnya. Beban sendiri elemen struktur dapat dihitung oleh program dengan memberi faktor ‘Selft Weight Multiplier’ dengan nilai 1 pada saat penentuan ‘Load Case’. Pada model ini beban yang bekerja pada plat ada dua, ialah beban mati air (DL) sebesar 12 kN/m2, dan beban hidup (LL) sebesar 1 kN/m2. Beban yang bekerja pada balok B2 (dari SLOOF sampai BL-3) hanya beban hidup (LL) sebesar 1 kN/m2, karena beban mati (DL) sudah dihitung oleh program. Langkah-langkah untuk menentukan beban pada model struktur ialah sebagai berikut. 1. Menentukan ‘Load Case’. Untuk menentukan ‘Load Case’ dilakukan melalui menu Define>Static Load Cases…, atau melalui toolbar

, maka akan

ditampilkan form seperti pada gambar 2.26. Pada form gambar 2.26 ‘Load’ DEAD adalah untuk beban mati (DL), sedangkan LIVE adalah untuk beban hidup (LL). Pada ‘Self Weight Multiplier’ untuk DEAD nilainya 1, artinya berat sendiri elemen struktur diperhitungkan, jika diberi nilai Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


26

0, maka berat sendiri elemen struktur tidak diperhitungkan. Karena macam beban sudah sesuai dengan keinginan, maka from ini tidak perlu di-edit, kemudian klik OK.

Gambar 2.26. Menentukan ‘Load Cases’ 2. Menentukan beban pada plat. Untuk menentukan beban pada plat, dapat dilakukan sebagai berikut. a) Pastikan window kiri yang aktif, dan posisi bidang gambar ada pada elevasi PLAT (paling atas). Klik pada tengah-tengah bidang plat, maka pilihan plat akan ditunjukkan dengan tampak disekelilingnya dengan garis putus-putus. b) Melalui menu Assign>Shell/Area Loads>Uniform…B, atau klik toolbar akan ditampilkan form seperti gambar 2.27(a). Pada ‘Load Case Name’ pilih DEAD, pada ‘Load’ diisi 12, pada ‘Direction’ pilih Gravity. Kemudian klik OK. c) Pilih lagi plat, melalui menu Assign>Shell/Area Loads>Uniform… akan ditampilkan form seperti gambar 2.27(b). Pada ‘Load Case Name’ pilih LIVE, pada ‘Load’ diisi 1, pada ‘Direction’ pilih Gravity. Kemudian klik OK.

(a) Beban mati

(b) Beban hidup Gambar 2.27. Menentukan beban plat

3. Menentukan beban pada balok. a) Geser elevasi lantai ke BL-3 dengan toolbar pada ‘Similar Stories’ Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

, pastikan pilihan tingkat


27

b) Pilih semua elemen balok dengan cara meng-klik pada masing-masing elemen. Elemen yang terpilih akan ditampilkan dengan garis putus-putus. c) Melalui menu Assign>Frame/Line Loads>Distributed…, atau klik toolbar akan ditampilkan form seperti gambar 2.28. Pada ‘Load Case Name’ ganti dengan LIVE, pada ‘Load Type and Direction’ pilih Forces dan Gravity, pada ‘Uniform Load’ isi dengan 0.5. Kemudian klik OK.

Gambar 2.28. Menentukan beban hidup balok

F. Analisis Model Setelah data geometri, properti elemen dan beban-beban diberikan, maka model struktur sudah dapat di-analisis. Sebelum melakukan analisis (Run), perlu dicek seting menu analisis melalui menu Analize>Set Analysis Options…. Dari menu ini akan ditampilkan form seperti pada gambar 2.29. Pada form gambar 2.29 terlihat bahwa pada ‘Dynamic Analysis’ terlihat check (√) atau aktif, padahal model ini tidak ada data untuk analisis dinamik, misalnya : respon spektrum atau time history, massa dan sebagainya. Agar tidak terjadi kesalahan (error) atau peringatan (warning) maka pada ‘Dynamic Analysis’ perlu dinon aktifkan dengan meng-klik pada pilihan ‘Dynamic Analysis’, sehingga tanda √ tidak aktif. Untuk mulai analisis dilakukan melalui menu Analyze>►Run Analysis, atau tekan tombol F5 pada keyboard, atau klik pada toolbar ►, maka program akan melakukan analisis strukturnya. Jika tidak ada kesalahan (error) atau peringatan (warning), hasil deformasi struktur tampak seperti pada gambar 2.30.



28

Gambar 2.29. Pilihan Analisis

Gambar 2.30. Deformasi struktur akibat beban mati (DEAD) Pada gambar 2.30 tampak yang aktif adalah window sebelah kanan, dan pada Title Bar dijelaskan 3-d View Deformed Shape (DEAD), yang maksudnya adalah deformasi akibat beban mati (DEAD), pada tampilan 3 dimensi. Untuk mengubah deformasi akibat beban hidup dapat dilakukan melalui menu Display>Show Deformed Shape…, atau klik toolbar

, maka akan tampil form seperti pada

gambar 2.31. Dari form ‘Deformed Shape’ pilih LIVE Static Load pada drop-down box ‘Load’ seperti gambar 2.31. Kemudian klik OK, maka tampilan deformasi akan ditampilkan akibat beban hidup (LIVE). Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


29

Gambar 2.31. Mengubah beban untuk deformasi

Dari tampilan deformasi akibat beban mati (DEAD) melalui window kanan, klik-kanan pada joint 6 (as A paling kiri), maka akan ditampilkan keterangan form seperti gambar 2.32. Pada point 6 tersebut dijelaskan bahwa translasi arah X=0, arah Y=0, dan arah Z=−0.001048. Artinya point 6 tersebut akibat beban mati hanya translasi (pindah tempat) ke-arah Z sebesar 0.001048 m ke bawah, sedang ke arah X dan Y tidak ada translasi. Nilai translasi pada point 6 tersebut adalah cukup wajar, karena hanya 1,048 mm ke bawah oleh beban sendiri dan beban air, padahal translasi terbesar adalah pada point 6 tersebut. Jadi kesimpulannya hasil deformasi struktur sangat wajar.

Gambar 2.32. Displacement pada point 6 Untuk melihat gaya-gaya elemen pada model, dilakukan langkah-langkah berikut ini. 1. Aktifkan window sebelah kiri, kemudian klik toolbar

, atau

melalui menu

View>Set Elevation View…, maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.33. Pada ‘Elevation’ pilih A, kemudian klik OK, maka tampilan window sebelah kiri adalah tampak elevasi untuk as A.


30


Gambar 2.33. Menetukan tampak elevasi 2. Klik toolbar

, atau

melalui menu Display>Show Member Forces/Stress

Diagram>Frame/Pier/Spandrel Forces akan ditampilkan form seperti gambar 2.34. Pada ‘Load’ pilih DEAD Static Load, pada ‘Component’ pilih Moment, pada ‘Scaling’ pilih Auto, pada ‘Options’ pilih Fill Diagram, pada ‘Include’ pilih Frames. Kemudian klik OK, maka diagram momen akan ditampilkan pada window sebelah kiri pada tampak elevasi utnuk as A seperti pada gambar 2.35. Catatan : Pada ‘Options’ada 2 pilihan, yaitu Fill Diagram dan Show Values on Diagram, jika dipilih Show Values on Diagram, maka tampilan diagram akan seperti pada window sebelah kanan gambar 2.35.

Gambar 2.34. Menetukan diagram gaya 3. Aktifkan window sebelah kanan, ulangi langkah 1 dengan klik toolbar

, pada

‘Elevation’ pilih 1, kemudian klik OK, maka tampilan window sebelah kanan adalah tampak elevasi untuk as 1. Ulangi langkah 2 dengan klik toolbar Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

, pada


31

‘Options’ pilih Show Values on Diagram, aktifkan √, yang lainnya tetap. Kemudian klik OK, maka pada window sebelah kanan, diagram momen akan ditampilkan lengkap dengan nilainya (value).

Gambar 2. 35. Tampilan diagram momen Catatan : Untuk output gaya-gaya yang lain dan jenis pembebanan yang lain, dapat dipilih seperti pada langkah nomor 2. Misalnya ingin ditampilkan melalui toolbar Axial Force (gaya normal), Shear 2-2 (gaya geser arah sumbu 2), Shear 3-3 (gaya geser arah sumbu 3), Torsion (momen torsi), Moment 2-2 (momen terhadap sumbu 2), Moment 3-3 (momen terhadap sumbu 3).

4. Buka form ‘Member Force Diagram for Frame’ dengan klik toolbar

, pada

‘Component’ pilih Axial Force, pada ‘Options’ pilih Show Values on Diagram, aktifkan √, yang lainnya tetap. Kemudian klik OK, maka akan ditampilkan diagram gaya aksial seperti gambar 2.36. Jika dilihat gaya aksial pada kolom paling atas di ujung bawah besarnya adalah 115,92 kN. Apabila di-cek bebanbeban mati yang bekerja pada plat atas sebesar 12 kN/m2, ditambah berat sendiri plat, balok dan kolom, maka nilai beban aksial tersebut benar. Sehingga hasil analisis model sudah wajar dan dapat diterima.



32

Gambar 2. 36. Diagram gaya aksial akibat beban mati (DEAD)

G. Desain Model Untuk memulai desain model dillakukan langkah-langkah sebagai berikut. 1. Pastikan model dalam kondisi analisis, yang ditunjukkan dengan toolbar ‘Lock/Unlock’

pada

posisi

terkunci.

Melalui

menu

Options>Preferences>

Concrete Frame Design... akan ditampilkan form seperti gambar 2.37. Pada ‘Design Code’ pilih ACI 318-99, untuk yang lainnya dibiarkan sesuai defaultnya.

Gambar 2. 37. Pilihan desain struktur beton Catatan : Pada ‘Design Code’, ada beberapa pilihan diantaranya: UBC97, BS8110 89, BS8110 97, CSA-A23.3-94, EUROCODE 2-1992, NZS 3101-95, Indian IS 4562000, Mexican RCDF 2001. Disarankan pembaca memahami peraturan yang dipilih. Untuk paeraturan beton Indonesia (SNI 03-2847-2002) belum tersedia, tetapi menurut hemat penulis paraturan yang dekat dengan SNI adalah ACI, dengan merubah koefisien-koefisien yang sesuai dengan SNI 03-2847-2002.



33

2. Melalui menu Design>Concrete Frame Design>Select Design Combos… akan ditampilkan form seperti gambar 2.38. Pada box sebelah kanan sudah tersedia 2 kombinasi beban, yaitu DCON1 dan DCON2. Ini adalah kombinasi yang dibuat oleh program sesuai dengan peraturan ACI 319-99.

Gambar 2. 38. Pilihan kombinasi beban 3. Pilih DCON1, kemudian klik ‘Show’, maka akan tampil form seperti gambar 2. 39(a). Pada form tersebut ‘Case Name’ DEAD Static Load, ‘Scale Factor’ diberi nilia 1.4. Artinya pada kombinasi dengan notasi DCON1, hanya berisi beban mati dikalikan dengan 1,4 saja.

(a) Kombinasi DCON1

(b) Kombinasi DCON2

Gambar 2. 39. Kombinasi menurut ACI 318-99 4. Pilih DCON2, kemudian klik ‘Show’, maka akan tampil form seperti gambar 2. 39(b). Pada form tersebut ‘Case Name’ DEAD Static Load, ‘Scale Factor’ diberi nilia 1.4, dan ‘Case Name’ LIVE Static Load, ‘Scale Factor’ diberi nilia 1.7. Artinya pada kombinasi dengan notasi DCON2, beban mati (DEAD) dikalikan dengan 1,4 ditambah beban hidup (LIVE) dikalikan 1,7. Hal ini ditunjukkan pada ‘Load Combination Type’ pada pilihan ADD(ditambahkan).


34


Secara matematik kedua kombinasi beban tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut :

DCON1 = 1,4 DEAD DCON2 = 1,4 DEAD + 1,7 LIVE

(2-1)

Catatan : Pilihan ‘Load Combination Type’ ada 4 macam, yaitu : ADD (ditambah), ENVE (dipilih nilai maksimum/minimum), ABS (absolut) dan SRSS (Square Root of the Sum of the Squares).

5. Melalui

menu

Design>Concrete

Frame

Design>Start

Design/Check

of

Strucure, maka program akan melakukan proses desain beton bertulang. Setelah proses desain selesai, pada layar yang aktif akan ditampilkan hasil desain. Pada tampilan model ini hasil desain tampak nol semua. Hal ini karena yang ditampilkan adalah luas tulangan pokok atau ‘Longitudinal Reinforcing’ (lihat pada Title Bar yang aktif), yang dalam model ini satuannya masih dalam m2. Untuk menampilkan luas tulangan dalam satuan mm2, pilih satuan pada dropdown box dikanan-bawah dengan kN-mm atau N-mm, maka akan ditampilkan luas tulangan longitudinal (tulangan pokok) dalam satuan mm, seperti gambar 2.40(a).

(a) Luas tulangan longitudinal

(b) Luas tulangan sengkang

Gambar 2. 40. Hasil desain beton bertulang

6. Melalui menu Design>Concrete Frame Design>Display Design Info… akan ditampilkan form ‘Display Design Result’. Pada ‘Design Output’ pilih Shear Reinforcing, kemudian klik OK, maka akan ditampilkan hasil desain luas tulangan sengkang seperti gambar 2.40(b).



35

2.2. Model Bangunan 2 Lantai Bangunan 2 lantai dengan denah dan potongan seperti gambar 2.41, atap bangunan utama (bentang 6m) menggunakan rangka baja (truss), pada selsar atap menggunakan plat beton. Pada denah lantai-2, antara point A1−B1−B2−A2 dibuat void, maksudnya tidak ada plat lantai, dalam praktek biasanya untuk ruang tangga. Dukungan pada dasar pondasi (base) dianggap jepit, ketentuan properti bahan, penampang dan beban seperti diberikan pada gambar. Dimensi semua balok atap 200x300 mm2, balok lantai-2 pada as A, B dan C dimensinya 200x300 mm2, balok as 1 sampai

as 6 bentangan 6m dimensinya

250x500 mm2, untuk bentang 2,5m dimensinya 250x300 mm2. Kolom lantai-1 untuk as A dan B dimensinya 300x500 mm2, untuk as C dimensinya 300x300 mm2, sedangkan semua kolom lantai-2 dimensinya 300x300 mm2. Balok atap bentangan 6m pada as 1 dan as 6 dipasang gunung-gunung dari pasangan batu merah, dengan intensitas beban segitiga pada tengah 4,325 kN/m’, ditambah beban mati merata DEAD=3 kN/m’ dan beban hidup LIVE=0,5 kN/m’.

DINDING 3m

DINDING 1m

6 3,0 m

5 3,0 m

4 DINDING 3m

Beton Ec = 2.10 4 MPa, fc' = 20 MPa Baja tulangan Fy = 320 MPa, sengkang Fys = 240 MPa Baja profil siku Es = 2.10 5 MPa, Fy = 240 MPa Beban P --> DEAD = 3.8 kN, LIVE = 1,0 kN Beban plat lantai --> DEAD = 1.8 kN/m2 , LIVE = 2,5 kN/m2 Beban plat atap --> DEAD = 0.8 kN/m2 , LIVE = 1,0 kN/m 2 Beban dinding tinggi 3m 7.5 kN/m', tinggi 1m 2,5 kN/m' P P 1,73 m P

P

PLAT 100mm

3,0 m

3

4,0 m

B1:250x500 B2:250x300 B3:200x300

K2

VOID

2,5 m

B

C

3,5 m

K1

K2

4,5 m

LANTAI BAWAH

1 A

K2

B2

K1:300x500 K2:300x300

K1

3,0 m

6,0 m

K2

B1

2

X

B3

PLAT 120mm

3,0 m

Y

KUDA2 TRUSS SIKU 2L60x60x6

P

2,5 m

6,0 m

A

DENAH LANTAI 2

B POTONGAN

Gambar 2.41. Denah dan potongan bangunan 2 lantai Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

C


36

Untuk merencanakan model struktur pada gambar 2.41 tersebut dijelaskan seperti langkah-langkah berikut.

A. Menentukan Grid Geometri Model Dari gambar denah terlihat pada arah sumbu X (global) ada 3 grid dengan nama label A, B dan C, sedang pada arah sumbu Y (global) ada 6 grid dengan nama label 1 sampai 6. Pada arah sumbu vertikal Z (global) ada 4 tingkat, yaitu elevasi 4,5m , 8,0m, 8,5m dan 10,23m. Elevasi 10,23m ini digunakan untuk menentukan puncak kuda-kuda. Setelah program ETABS dijalankan, untuk mentukan grid dapat diikuti langkah-langkah seperti di bawah ini. 1. Pastikan terlebih dahulu unit (satuan) dalam kN-m, kemudian klik toolbar

,

kemudian dari form ‘New Model Initialization’ pilih NO. Isikan data seperti gambar 2.42.

Gambar 2.42. Menentukan data grid dan tingkat 2. Dari form gambar 2.42 pilih ‘Custom Grid Spacing’, kemudian klik Grid Labels… maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.43. Pada gambar 2.43 grid arah X dimulai dengan label A, grid arah Y dimulai dengan label 1. Hal ini sudah sesuai dengan denah gambar 2.41, sehingga tidak perlu diubah. Klik OK saja.



37

Gambar 2.43. Menentukan label grid 3. Dari form gambar 2.42 pilih ‘Custom Grid Spacing’, kemudian klik Edit Grid… maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.44. Pada ‘Display Grid as’ pilih Spacing, kemudian isikan data seperti pada gambar 2.44. Kemudian klik OK.

Gambar 2.44. Data grid dan tingkat 4. Pada ‘Story Dimension’ pilih ‘Custom Story Data’ kemudian klik Edit Story Data…, maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.45. Untuk label tingkat (story) dan tinggi elevasi tingkat isikan seperti pada gambar 2.45. Kemudian klik OK. Setelah selesai menentukan sampai langkah 4 ini penentuan grid dan tingkat selesai.



38

Gambar 2.45. Menentukan data tingkat


akan ditampilkan

form ‘Define Material’. Dari form tersebut pilih CONC pada ‘Material’ dan klik ‘Modify Show Material…’, maka akan ditampilkan form seperti pada gambar 2.46.

Gambar 2.46. Menentukan data material untuk beton Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


39

2. Isikan form pada ‘Material Property Data’ seperti gambar 2.46. Kemudian klik OK. 3. Melalui form ‘Define Material’ pilih STEEL, kemudian klik pada ‘Modify Show Material…’, maka akan ditampilkan form seperti pada gambar 2.47. Isikan data pada ‘Design Property Data’ seperti pada gambar 2.47. Setelah selesai klik OK. Catatan : Langkah nomor 3 ini ini maksudnya untuk menentukan data material profil siku pada rangka kuda-kuda.

Gambar 2.47. Menentukan data material untuk baja 4. Melalui menu Define>Frame Sections… atau klik toolbar

akan ditampilkan

form ‘Define Frame Properties’. Dari form tersebut pilih semua properti yang ada pada window sebelah kiri kemudian dihapus.

(a) Kolom 300x500

(b) Kolom 300x300

Gambar 2.48. Menentukan properti kolom beton



40

5. Melalui drop-down box, pilih Add Rectangular. Dari form ‘Rectangular Section’ pilih ‘Material’ pada drop-down box dengan CONC, kemudian isikan data untuk kolom 300x500 seperti pada gambar 2.48(a). Klik OK. 6. Ulangi langkah nomor 5 tersebut, kemudian isikan data untuk kolom 300x300 seperti pada gambar 2.48(b). Klik OK. 7. Ulangi langkah nomor 5 tersebut, untuk menetukan data untuk balok 200x300, 250x300 dan 250x500 seperti pada gambar 2.49. Perlu diingat bahwa pada pilihan ‘Reinforcement’ untuk balok adalah Beam.

(a) Balok 200x300

(b) Balok 250x300

(c) Balok 250x500

Gambar 2.49. Menentukan properti balok beton 8. Dari form ‘Define Frame Properties’, melalui drop-down box pilih

Add Double

Angle. Maka akan tampil form ‘Double Angle Section’ seperti gambar 2.50, pilih ‘Material’ pada drop-down box dengan STEEL, kemudian isikan data untuk profil siku 2L60x60x6 seperti pada gambar 2.50(b).

128 6 60 60

60 8

(a) Detail profil 2L60x60x6

(b) Data 2L60x60x6

Gambar 2.50. Menentukan proprti profil siku 2L60x60x6



41

C. Menggambar Elemen Kolom dan Balok 1. Pastikan window yang aktif adalah sebelah kiri, dan pada pilihan tingkat adalah ‘One Story’. Melalui menu View>Set Elevation View… atau toolbar

,

kemudian pafa ‘Elevations’ pilih A dan klik OK. 2. Pilih menu Draw>Draw Line Object>Draw Lines atau menggunakan toolbar

,

akan ditampilkan floating-form seperti gambar 2.51. Pada ‘Property’ pilih K30X50, kemudian gambar elemen kolom mulai dari grid A1 paling bawah (elevasi BASE) ke grid A1 pada elevasi LT-2, kemudian klik-kanan untuk mengakhiri penggambaran satu kolom. Ulangi lengkah menggambar elemen kolom tersebut sampai grid A6.

Gambar 2.51. Menggambar elemen kolom 3. Geser elevasi menggunakan toolbar

sehingga ‘Elevation View’ menjadi B,

gambarkan elemen kolom untuk lantai 1 (di bawah elevasi LT-2) mulai dari B1 sampai B2. 4. Geser elevasi menggunakan toolbar

sehingga ‘Elevation View’ menjadi C, pada

‘Property’ pilih K30X30. Gambarkan elemen kolom untuk lantai 1 mulai dari C1 sampai C2. Langkah nomor 2 sampai 4 diulang untuk menggambarkan kolom lantai 2, dengan property K30X30. Untuk menggambar kolom lantai 2 perlu diperhatikan bahwa pada as A dan B, kolom mulai dari elevasi LT-2 sampai Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

42


elevasi AT-2, sedang untuk kolom as C mulai dari elevasi LT-2 sampai elevasi AT-1.

Gambar 2.52. Hasil penggambar kolom pada LT-2 Setelah selesai menggambar semua kolom klik toolbar Klik toolbar

, kemudian pilih LT-2.

, dari form yang tampil pada ‘Object View Options’ aktifkan Line

Labels, maka akan ditampilkan label kolom seperti gambar 2.52. 5. Pilih menu Draw>Draw Line Object>Draw Lines atau menggunakan toolbar

,

pada ‘Property’ pilih B25X50, kemudian gambar elemen balok mulai grid A1 ke B1. Ulangi sampai balok pada grid A6 ke B6. Gambar elemen balok pada grid B1 ke C1 dengan pilihan ‘Property’ B25X30, kemudian lanjutan sampai balok B6 ke C6. 6. Pilih menu Draw>Draw Line Object>Draw Lines atau menggunakan toolbar

,

pada ‘Property’ pilih B20X30, kemudian gambar elemen balok untuk grid A1 ke A2, dan seterusnya sampai grid A5-A6. Ulangi menggambar elemen balok tersebut untuk as B dan C. 7. Geser tingkat dengan toolbar

ke atas pada ‘Plan View’ AT-1. Pilih menu

Draw>Draw Line Object>Draw Lines atau menggunakan toolbar

, pada

‘Property’ pilih B20X30, kemudian gambar elemen balok untuk grid B1-B2, dan



43

seterusnya sampai grid B5-B6. Ulangi menggambar elemen balok tersebut untuk as C, as 1B-1C, 2B-2C dan seterusnya sampai as 6B-6B. Setelah langkah 1 sampai dengan 7 dilakukan, maka seluruh elemen balok dan kolom telah tergambar. Untuk mengontrol apakah properti elemen sudah sesuai dengan data yang diinginkan maka melalui menu View>Set Building View Options… atau toolbar

pilih

Line Sections pada ‘Object View Options’,

kemudian pada window kiri tampilkan ‘Plan View’ dan window kanan tampilkan ‘Elevation View’ , maka akanditampilkan gambar Line Sections sperti gambar 2.53.

Gambar 2.53. Line sections untuk balok dan kolom

D. Menggambar Elemen Plat Setelah elemen kolom dan balok selesai digambar, selanjutnya digambar elemen plat lantai dan atap mengikuti langah-langkah berikut ini. 1. Dari form ‘Set Bulding View Options’ melalui toolbar

, non-aktifkan (check

atau √) pada ‘Line Section’, untuk window kiri maupun kanan. Tampilkan window kiri dengan ‘Plan View LT-2’ window kanan ‘3 D View’. 2. Melalui menu Draw>Draw Area Objects>Draw Areas… atau toolbar

, pilih

P120 pada ‘Property’, kemudian klik pada titik 1-B, kemudian klik pada titik 2Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


44

B, klik ke titik 2-A, klik ke titik 6-A, klik ke titik 6-B dan klik ke titik 1-A, yang terakhir klik-kanan untuk menyelesaikan penggambaran plat. Langkah ini digunakan untuk menggambar plat lantai 2, dengan bagian 1-A, 1-B, 2-B dan 2A adalah bagian kosong (void). 3. Geser tingkat ke atas pada ‘Plan View - AT-1’, melalui menu Draw>Draw Area Objects>Draw Rectangular Areas… atau toolbar

, pilih P100 pada ‘Property’,

kemudian klik pada titik 1-B, kemudian sambil ditahan dan ditarik ke atas klik pada titik 6-C. Langkah ini adalah menggambar plat atap dengan properti P100, yang berbentuk segi-empat dengan cara cepat. 4. Aktifkan window pada tampilan 3-D, kemudian melalui toolbar

aktifkan (check

atau √) pada ‘Object Fill’, maka pada window tampilan 3-D akan ditampilkan model plat seperti gambar 2.54.

Gambar 2.54. Penggambaran plat lantai 2 dan atap selasar

E. Menentukan Beban Gravitasi Beban yang bekerja pada model struktur terdiri dari beban plat dan beban pada elemen balok. Beban mati yang bekerja pada plat lantai terdiri dari beban mati (DEAD) 1,8 kN/m2, dan beban hidup (LIVE) 2,5 kN/m2. Beban mati yang bekerja pada plat atap terdiri dari beban mati (DEAD) 0,8 kN/m2, dan beban hidup (LIVE) 1,0 kN/m2. Beban yang bekerja pada elemen balok hanya beban dinding. Untuk Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


45

diding 3m bebannya adalah 7,5 kN/m’ (DEAD), untuk dinding tinggi 1m bebannya 2,5 kN/m’ (DEAD). Khusus balok atap as 1-AB dan as 6-AB dibebani beban atap merata 3 kN/m’ (DEAD), 0,5 kN/m’ (LIVE), dan beban segitiga gunung-gunung dengan intensitas 4,325 kN/m’ (DEAD) pada puncak. Langkah-langkah untuk menentukan beban tersebut dijelaskan sebagai berikut. 1. Pastikan window kiri yang aktif dengan tampilan ‘Plan View – LT-2’, kemudian pilih plat lantai 2 dengan meng-klik pada area plat lantai 2. Jika pilihan aktif dilayar akan tampak garis putus-putus pada sisi plat lantai yang dipilih. 2. Pilih menu Assign>Shell Area Loads>Uniform… atau toolbar

, maka akan

ditampilkan form seperti gambar 2.55, kemudian isikan data beban DEAD seperti gambar 2.55(a).

(a) Beban DEAD

(b) Beban LIVE

Gambar 2.55. Menentukan beban pada plat lantai 3. Pilih lagi plat lantai 2, kemudian ulang langkah nomor 2 dan isikan data beban LIVE seperti gambar 2.55(b). 4. Geser tingkat dengan toolbar

ke atas pada ‘Plan View’ AT-1. Pilih plat atap,

kemudian berikan data beban untuk DEAD dan LIVE seperti pada gambar 2.56.

(a) Beban DEAD

(b) Beban LIVE

Gambar 2.56. Menentukan beban pada plat atap


46


5. Geser tingkat dengan toolbar

ke bawah pada ‘Plan View - LT-2’. Pilih semua

balok yang ada dinding 3m, ialah balok as A.1-6, as B.2-6, as 1.A-B, 2.A-B, 4.AB dan 6.A-B. Pilih menu Assign>Frame/Line Loads>Distrubuted… atau toolbar , maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.57. Melalui form ‘Frame Distributed Loads’ pada ‘Load Case Name’ pilih DEAD, pada ‘Load Type and Direction’ pilih Gravity, pada ‘Options’ pilih Replace Existing Loads, dan pada ‘Uniform Load’ isikan data ‘Load’ dengan 7.5 seperti gambar 2.57(a).

(a) Beban dinding tinggi 3m

(b) Beban dinding tinggi 1m

Gambar 2.57. Menentukan beban diding pada balok 6. Pilih semua balok yang ada dinding 1m, ialah balok as 1.B-C, as 6.B-C dan as C.1-6. Pilih menu Assign>Frame/Line Loads>Distrubuted… atau toolbar

,

sama seperti langkah nomor 5 pada ‘Uniform Load’ isikan data ‘Load’ dengan 2.5 seperti gambar 2.57(a). 7. Geser tingkat dengan toolbar

ke atas pada ‘Plan View - AT-2’. Pilih elemen

balok pada as 1-AB dan as 6-AB, kemudian pilih menu Assign>Frame/Line Loads>Distrubuted… atau toolbar

, maka akan ditampilkan form seperti

gambar 2.58(a). Pada ‘Trapezoidal Loads’ pilih ‘Relative Distance from End-I’, kemudian pada ‘Distance’ 0 isikan Load 0, pada ‘Distance’ 0.5 isikan Load 4.325 dan pada ‘Distance’ 1 isikan Load 0. Pada ‘Uniform Loads’ isikan 3 seperti gambar 2.58(a). Data pada ‘Trapezoidal Loads’ hanya diisi untuk 3 jarak (‘Distance’) saja karena bebannya berbentuk segi-tiga (gunung-gunung), jika bentuk beban trapesium maka datanya adalah 4. 8. Pilih lagi elemen balok pada as 1-AB dan as 6-AB, kemudian pilih menu Assign>Frame/Line

Loads>Distrubuted…

atau

toolbar

,

maka

akan

ditampilkan form seperti gambar 2.58(b). Pada ‘Trapezoidal Loads’ isikan data 0 Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


47

untuk ‘Load’ pada semua ‘Distance’ dan pada ‘Uniform Loads’ isikan data beban 0.5 untuk beban LIVE seperti pada gambar 2.58(b).

(a) Beban DEAD

(b) Beban LIVE

Gambar 2.58. Menentukan beban balok gunung-gunung Catatan : Pada form ‘Frame Distributed Loads’ ada 2 tipe beban yang dapat diberikan pada elemen balok. Yang pertama ‘Trapezoidal Loads’ dan yang kedua ‘Uniform Load’. Pada ‘Trapezoidal Loads’ada dua cara menentukan jarak beban, ialah dengan ‘Relative Distance from End-I’ dan ‘Absolute Distance from End-I’.Pada contoh gambar 2.58(a) dipilih ‘Relative Distance from End-I’, maksudnya ialah jarak dari ujung-I (awal menggambar elemen) adalah rasio jarak dibagi panjang elemen. Pada contoh terlihat pada jarak 0 intensitas beban 0, kemudian pada jarak 0.5 (pada tengah bentang elemen) intensitas beban 4,325 kN/m’ dan pada jarak 1 (ujung-J) intensitas beban 0. Jika dipilih ‘Absolute Distance from End-I’, maka data isian menjadi seperti gambar 2.59 berikut.

Gambar 2.59. Menentukan beban balok gunung-gunung dengan pilihan ‘Absolute Distance from End-I’

F. Menentukan Rangka Atap Baja Untuk menggambar dan menentukan beban rangka atap baja, dilakukan dengan mengikuti langkah-langkah berikut ini. Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


48

1. Pastikan window aktif adalah sebelah kiri. Melalui menu View>Set Elevation View… atau toolbar

akan ditampilkan form ‘Set Elevation View’, pada

‘Elevations’ pilih 2, kemudian klik OK, sehingga tampilan window kiri pada ‘Elevation View-2’. 2. Pilih menu Draw>Draw Line Object>Draw Lines atau toolbar

, dari form

‘Properties of Object’ pada “Property’ pilih 2L60. Kemudian gambarkan elemen mulai dari point 2A.AT-2 ke 2.AT-2, diteruskan ke 2B.AT-2. Gambar lagi elemen diagonal dari point 2A.AT-2 ke 2.AT-3, diteruskan ke 2B.AT-2, kemudian elemen vertikal dari point 2.AT-2 ke 2.AT-3. Setelah langkah tersebut selesai akan tampak seperti gambar 2.60.

Gambar 2.60. Menggambar rangka atap baja 3. Pilih elemen diagonal dan horisontal pada rangka atap, kemudian melalui menu Edit>Divide Lines… akan ditampilkan form seperti gambar 2.61.

Gambar 2.61. Membagi elemen menjadi 2 bagian Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


49

Dari form ‘Divide Selecting Lines’ pada ‘Divide into’ isikan 2, kemudian klik OK, maka elemen diagonal dan horisontal akan terbagi menjadi 2 bagian. Hal ini akan tampak jelas bila pada tampilan, dengan menggunakan toolbar

diaktifkan

‘Object Shrink’ pada pilihan ‘Special Effects’. 4. Gambar elemen rangka batang yang lain melalui point di tengah elemen diagonal ke tengah point elemen horisontal di bawahnya, terus ke point puncak, terus ke point elemen horisontal sebelah kanan, dan terkahir ke point tengah elemen diagonal yang kanan. Jika langkah ini selesai maka akan ditampilkan rangka batang seperti gambar 2.62.

Gambar 2.62. Tampilan rangka batang 5. Pilih semua elemen rangka batang melalui menu Select>By Frame Sections…, kemudian pilih 2L60 dan klik OK, maka semua elemen dengan properti 2L60 akan terpilih. Kemudian melalui menu Assign>Frame/Line>Frame Releases Partial Fixity…, akan ditampilkan form seperti gambar 2.63(a). Dari form ‘Assign Frame Releases’ check (√) pada Moment 33 (Major) untuk Start dan End, kemudian klik OK. Catatan : Maksud langkah nomor 5 tersebut ialah bahwa pada ujung awal (Start) dan ujung akhir (End) elemen rotasinya di-release, sehingga pada ujung-ujung elemen tidak ada momen terhadap sumbu 3 (major).



(a) Release M33 pada ujung elemen

50

(b) Tampilan releases

Gambar 2.63. Merelease ujung elemen 6. Pilih semua joint pada rangka batang yang akan dibebani dengan P (lihat gambar 2.41 pada POTONGAN), beban P tersebut untuk DEAD 3.8 kN, dan untuk LIVE 1,0 kN. Melalui menu Assign>Joint/Point Loads>Force…akan ditampilkan form seperti gambar 2.64(a), kemudian pilih DEAD pada ‘Load Case Name’, dan isikan pada ‘Force Global Z’ dengan -3.8. Klik OK.

(a) Beban DEAD

(b) Beban LIVE

Gambar 2.64. Menentukan beban joint 7. Ulangi langkah nomor 6, kemudian isikan data untuk beban hidup pada joint seperti pada gambar 2.64(b), kemudian klik OK. 8. Untuk menggambar rangka baja pada as 3, 4 dan 5 di-copy dari rangka baja yang sudah digambar pada langkah nomor 1 sampai 7 tersebut. Unutk meng-copy ikuti langkah berikut. a) Pastikan window aktif adalah sebelah kiri dengan tampilan ‘Elevation View – 2’. Pilih semua elemen dan joint rangka atap, sehingga tampak seperti gambar 2.65.



51

Gambar 2.65. Memilih rangka atap baja b) Pilih menu Edit>Replicate… maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.66(a). Pilih tab ‘Linear’, pada ‘Increment Data’ untuk ‘dx’ diisi 0, untuk ‘dy’ diisi 3, pada ‘Number’ diisi 3. Klik pada ‘Options…’, maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.66(b), pada form ini semua pilihan terlihat aktif (check), artinya semua assignment yang diberikan pada rangka baja yang asli akan di-copy semuanya. Apabila diinginkan tidak semua assignment yang diberikan tidak di-copy, beberapa pilihan dapat tidak dilaktifkan.

(a) Form ‘Replicate’

(b) Pilihan yang di-copy

Gambar 2.66. Meng-copy melalui ‘Replicate’ Catatan : Maksud isian ‘Increment Data’ pada form gambar 2.66(a) dijelaskan sebagai berikut. ‘dx’ diisi 0 karena rangka baja tidak dicopy kearah sumbu X (jarak copy ke X adalah 0), sedangkan ‘dy’ diisi 3 karena rangka baja dicopy dengan jarak 3m kearah Y, kemudian ‘Number’ diisi 3 karena rangka baja di-copy sebanyak 3 kali, yaitu untuk as 3, 4 dan 5.


52


c) Klik OK, maka rangka baja pada as 3, 4, dan 5 akan di-copy dari rangka baja as 2, termasuk beban-beban pada joint, kecuali pada joint kolom atas dudukan rangka baja. d) Pilih semua joint kolom atas dudukan rangka baja, kemudian berikan beban mati (DEAD) senesar 3.8 dan beban hidup (LIVE) sebesar 1.

G. Analisis dan Kontrol Desain Setelah semua data selesai diberikan, maka dapat dilakukan analisis struktur.

Sebelum

melakukan

analisis

struktur,

perlu

dilihat

pada

menu

Analyze>Set Analysis Options…, apakah pilihan ‘Dynamic Analysis’-nya aktif. Jika dalam keadaan aktif, klik pada check agar tidak aktif, kemudian klik OK. Kemudian lakukan analisis melalui menu Analyze>Run Analysis atau tekan F5, kemudian lihat hasil displacement pada joint seperti gambar 2.67. Pada joint ini translasi arah Z adalah −0.000732, artinya adalah 0,0732 mm, yang masih wajar.

Gambar 2.67. Hasil analisis untuk displacement Untuk kontrol desain ada dua macam, ialah desain untuk baja (rangka atap) dan desain untuk beton. Untuk desain baja digunakan peraturan AISC-ASD89, dengan cara memilih peraturan (code) melalui menu Options>Preferences>Steel Frame Design…, kemudian pada ‘Design Code’ pilih AISC-ASD89. Lakukan kontrol desain

dengan

menu

Design>Steel

Frame


Design>Start

Design/Check

of


53

Structure…, maka pada rangka baja akan ditampilkan nilai rasio interalsi P-M seperti gambar 2.68(a). Jika nilai rasio tersebut kurang dari 1.0

maka struktur

dianggap aman dari beban-beban yang bekerja, tetapi jika nilainya lebih besar dari 1.0 maka struktur perlu diperbesar dimensi penampangnya.

(a) Hasil desain baja

(b) Hasil desain beton

Gambar 2.68. Hasil kontrol desain baja dan beton

Untuk kontrol desain beton digunakan peraturan ACI 318-99, dengan cara memilih peraturan (code) melalui menu Options>Preferences>Concrete Frame Design…, kemudian pada ‘Design Code’ pilih ACI 318-99. Lakukan kontrol desain beton dengan menu Design>Concrete Frame Design>Start Design/Check of Structure…, kemudian ubah satuan dengan N-mm, maka akan ditampilkan hasil desain tulangan longitudinal seperti pada gambar 2.68(b). Untuk menampilkan hasil/kontrol desain yang lain, misalnya tulangan geser untuk beton,

dilakukan melalui menu Design>Concrete Frame Design>Display

Design Info …, kemudian pada ‘Design Output’ pilih Shear Reinforcing, maka akan ditampilkan luas tulangan geser yang diperlukan.



54

2.3. Model Bangunan Baja Bangunan baja 2 lantai dan denah plat atap seperti gambar 2.69, modulus elastis baja Es = 2.105 MPa, tegangan luluh baja 240 MPa, tegangan tarik minimum 360 MPa.

Balok sekunder (balok anak) arah sumbu X pada bentang 6m adalah

balok komposit. Tinggi lantai 2 adalah 3,5m, dan tinggi lantai dasar (base) 4,5m, sedangkan dukungan pada dasar pondasi (base) dianggap sendi. Kolom as A, B digunakan kolom H300, dan kolom as C digunakan H200. Balok lantai 2 as A, B dan as 1 sampai as 6 bentangan 6m digunakan W300, balok as 1 sampai as 6 bentangan 3m dan balok sekunder digunakan W250. Beban pada plat lantai 2 adalah 1,8 kN/m2 untuk DEAD, dan 2,5 kN/m2 untuk LIVE, beban pada plat atap adalah 0,8 kN/m2 untuk DEAD, dan 1,0 kN/m2 untuk LIVE. Plat lantai 2 dari beton tebal 120mm, sedangkan plat atap tebal 100mm yang dibuat menjorok keluar selebar 0,75m pada keliling bangunan. DINDING 3m

DINDING 1m

0,75

6

4,0 m

6 4,0 m

5

5 Balok Sekunder

Balok Sekunder

4,0 m

4,0 m

4 VOID

4

4,0 m

4,0 m

3

3 DINDING 3m

4,0 m

4,0 m

2

2

4,0 m

Y

4,0 m

1 6,0 m

0,75

3m

A

B

C

6,0 m

3m

A

B

DENAH LANTAI 2

0,75

C

DENAH PLAT ATAP

300

150 15

300

12 200

125

10

200

10

300

8

15 KOLOM H300

1

0,75

X

250

7

12 KOLOM H200

9

10 BALOK W300

9 BALOK W250

Gambar 2.69. Denah bangunan baja 2 lantai Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

6


55

Untuk merencanakan model struktur pada gambar 2.41 tersebut dijelaskan seperti langkah-langkah berikut.

A. Menentukan Grid Geometri Model Dari gambar denah terlihat pada arah sumbu X (global) ada 3 grid dengan nama label A, B dan C, sedang pada arah sumbu Y (global) ada 6 grid dengan nama label 1 sampai 6. Pada arah sumbu vertikal Z (global) ada 2 tingkat, yaitu elevasi 4,5m dan 8,0m. Setelah program ETABS dijalankan, untuk mentukan grid dapat diikuti langkah-langkah seperti di bawah ini. 1. Pastikan terlebih dahulu unit (satuan) dalam kN-m, kemudian klik toolbar

,

kemudian dari form ‘New Model Initialization’ pilih NO. Isikan data seperti gambar 2.70.

Gambar 2.70. Menentukan data grid dan tingkat 2. Dari form gambar 2.70 pilih ‘Custom Grid Spacing’, kemudian klik Grid Labels… maka akan ditampilkan form ‘Grid Labeling Options’. Pada form ‘Grid Labeling Options’ ini sudah sesuai dengan denah gambar 2.69, sehingga tidak perlu diubah. Langsung klik OK saja. 3. Dari form gambar 2.70 pilih ‘Custom Grid Spacing’, kemudian klik Edit Grid… maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.71. Pada ‘Display Grid as’ pilih Spacing, kemudian isikan data seperti pada gambar 2.71. Kemudian klik OK. Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


56

Gambar 2.71. Menentukan data grid 4. Pada ‘Story Dimension’ pilih ‘Custom Story Data’ kemudian klik Edit Story Data…, maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.72. Untuk label tingkat (story) dan tinggi elevasi tingkat isikan seperti pada gambar 2.72. Kemudian klik OK.

Gambar 2.72. Menentukan data tingkat Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


57

Setelah selesai menentukan sampai langkah 4 ini penentuan grid dan tingkat selesai.


akan ditampilkan

form ‘Define Material’. Dari form tersebut pilih STEEL pada ‘Material’ dan klik ‘Modify Show Material…’, maka akan ditampilkan form seperti pada gambar 2.73.

Gambar 2.73. Menentukan data material baja 2. Isikan form pada ‘Material Property Data’ seperti gambar 2.73. Kemduian klik OK. 3. Melalui menu Define>Frame Sections… atau klik toolbar

akan ditampilkan

form ‘Define Frame Properties’. Dari form tersebut pilih semua properti yang ada pada window sebelah kiri kemudian dihapus. 4. Melalui drop-down box, pilih Add I/Wide Flange, kemudian dari form ‘I/Wide Flange Section’ pada ‘Section Name’ isikan H300, pada ‘Material’ pilih STEEL, kemudian isikan data untuk kolom H300 seperti pada gambar 2.74(a). Kemudian klik OK. 5. Melalui drop-down box, pilih Add I/Wide Flange, kemudian dari form ‘I/Wide Flange Section’ pada ‘Section Name’ isikan H200, pada ‘Material’ pilih STEEL, kemudian isikan data untuk kolom H200 seperti pada gambar 2.74(b). Kemudian klik OK. Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


(a) Kolom H300

58

(b) Kolom H200

Gambar 2.74. Menentukan properti kolom baja 6. Melalui drop-down box, pilih Add I/Wide Flange, kemudian dari form ‘I/Wide Flange Section’ pada ‘Section Name’ isikan W300, pada ‘Material’ pilih STEEL, kemudian isikan data untuk kolom W300 seperti pada gambar 2.75(a). Kemudian klik OK. 7. Melalui drop-down box, pilih Add I/Wide Flange, kemudian dari form ‘I/Wide Flange Section’ pada ‘Section Name’ isikan W250, pada ‘Material’ pilih STEEL, kemudian isikan data untuk kolom W250 seperti pada gambar 2.75(b). Kemudian klik OK.

(a) Balok W300

(b) Balok W250

Gambar 2.75. Menentukan properti balok baja 8. Melalui menu Define>Wall/Slab/Deck Sections… atau klik toolbar

akan

ditampilkan form ‘Define>Wall/Slab/Deck Sections’. Dari form tersebut pilih DECK1 kemudian klik ‘Modify/Shiw Section…’, maka akan ditampilkan form Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


59

seperti pada gambar 2.76. Pada ‘Section Name’ ubah menjadi D120, pada ‘Type’ pilih Solid Slab, pada ‘Slab Depth (tc)’ isikan 0,12, pada ‘Diameter’ isikan 0,019, pada ‘Height’ isikan 0,10, pada ‘Tensile Strength, Fu’ isikan 360e3 dan pada ‘Slab Material’ pilih CONC. Kemudian klik OK.

Gambar 2.76. Menentukan penampang deck plat lantai 9. Klik pada Add New Deck, kemudian isikan data untuk plat atap seperti pada gambar 2.77. Pada ‘Section Name’ ubah menjadi D100, pada ‘Type’ pilih Solid Slab, pada ‘Slab Depth (tc)’ isikan 0,10, pada ‘Diameter’ isikan 0,019, pada ‘Height’ isikan 0,08, pada ‘Tensile Strength, Fu’ isikan 360e3 dan pada ‘Slab Material’ pilih CONC. Kemudian klik OK.

Gambar 2.77. Menentukan penampang deck plat atap Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


60

C. Menggambar Elemen Kolom dan Balok 1. Pastikan window yang aktif adalah sebelah kiri dengan tampilan ‘Plan View -ATP’, dan pada pilihan tingkat adalah ‘Similar Story’. Pilih menu Draw>Draw Line Objects>Create Columns in Region… atau toolbar

, kemudian pada ‘Property’

pilih H300 dan klik pada A1, A2 dan seterusnya sampai A6, kemudian klik pada B1, B2 dan seterusnya sampai B6, maka kolom H300 sudah tergambar untuk lantai 1 dan lantai 2. 2. Pilih pada ‘Property’ dengan H200 dan klik pada C1, C2 dan seterusnya sampai C6, maka kolom H200 sudah tergambar untuk lantai 1 dan lantai 2. 3. Pilih menu Draw>Draw Line Objects>Create Lines in Region… atau toolbar

,

kemudian pada ‘Property’ pilih B300 dan gambarkan balok untuk as 1-AB, 2-AB, dan seterusnya sampai as 6-AB. Ulangi menggambar balok B300 ini untuk as A dan B. 4. Pada ‘Property’ pilih B250 dan gambarkan balok untuk as 1-BC, 2-BC, dan seterusnya sampai as 6-BC. Ulangi menggambar balok B250 ini untuk as C.

Gambar 2.78. Form Properties of Object balok sekunder 5. Untuk menggambar balok sekunder (balok anak) pilih menu Draw>Line Objects> Create Secondary Beam in Region…, atau toolbar

, maka akan tampil form

seperti gambar 2.78. Pada ‘Property’ pilih W250, pada ‘No. of Beams’ isikan 1, pada ‘Approx. Orientation’ pilih Parallel to X or T, kemudian klik pada bidang A1-A2-B2-B1. Ulangi klik pada bidang A2-A3-B3-B2, terus klik pada bidang A4A5-B5-B4 dan terakhir klik pada bidang A5-A6-B6-B5. 6. Geser tingkat dengan toolbar

pada ‘Plan View-ATP’, ulangi langkah nomor 5

untuk menggambar balok sekunder pada atap. Klik pada bidang A1-A2-B2-B1, klik pada bidang A2-A3-B3-B2, klik pada bidang A3-A4-B4-B3, klik pada bidang A4-A5-B5-B4 dan terakhir klik pada bidang A5-A6-B6-B5. Setelah langkah 1 sampai dengan 6 dilakukan, maka seluruh elemen balok dan kolom telah tergambar. Untuk mengontrol apakah properti elemen sudah sesuai Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


61

dengan data yang diinginkan maka melalui menu View>Set Building View Options… atau toolbar

pilih

Line Sections pada ‘Object View Options’,

kemudian pada window kiri tampilkan ‘Plan View’, maka akan ditampilkan gambar Line Sections seperti gambar 2.79. Pada window kiri tampak ‘Line Section’ untuk balok pada lantai 2, sedangkan pada window kanan tampak ‘Line Section’ untuk balok pada atap.

Gambar 2.79. Hasil penggambaran balok

D. Menggambar Elemen Plat Setelah elemen kolom dan balok selesai digambar, selanjutnya digambar elemen plat lantai dan atap mengikuti langah-langkah berikut ini. 1. Dari form ‘Set Bulding View Options’ melalui toolbar

, non-aktifkan (check

atau √) pada ‘Line Section’, untuk window kiri maupun kanan. Tampilkan window kiri dengan ‘Plan View LT-2’ window kanan ‘3 D View’. Pastikan pilihan tingkat adalah pada ‘One Story’. 2. Melalui menu Draw>Draw Area Objects>Draw Areas… atau toolbar

, pilih

D120 pada ‘Property’, kemudian klik pada titik 1-A, kemudian klik pada titik 3A, klik ke titik 3-B, klik ke titik 4-B, klik ke titik 4-A, klik ke titik 6-A, klik ke titik 6-C dan klik ke titik 1-C, kemudian klik-kanan untuk mengakhiri penggambaran plat deck lantai 2. Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


62

3. Geser tingkat ke atas pada ‘Plan View - ATP’, melalui menu Draw>Draw Area Objects>Draw Rectangular Areas… atau toolbar

, pilih D100 pada ‘Property’,

kemudian klik pada titik 1-A, kemudian sambil ditahan dan ditarik ke atas klik pada titik 6-C. Langkah ini adalah menggambar plat deck atap dengan properti D100, yang berbentuk segi-empat dengan cara cepat. 4. Aktifkan pointer menjadi

, kemudian pilih plat deck atap, kemudian gunakan

menu Edit>Expand/Shrink Areas…¸ maka akan tampil form seperti gambar 2.80. Isikan pada ‘Offset Value’ dengan 0,75, kemudian klik OK, maka plat atap akan diekspan sebesar 0,75m ke-empat arah.

Gambar 2.80. Meng-eskpan deck plat atap 5. Aktifkan window pada tampilan 3-D, kemudian melalui toolbar

aktifkan (check

atau √) pada ‘Object Fill’, maka pada window tampilan 3-D akan ditampilkan model plat seperti gambar 2.81.

Gambar 2.81. Tampilan plat deck lantai 2 dan atap



63

E. Menentukan Beban Gravitasi Beban yang bekerja pada model struktur terdiri dari beban plat dan beban pada elemen balok. Beban mati yang bekerja pada plat lantai terdiri dari beban mati (DEAD) 1,8 kN/m2, dan beban hidup (LIVE) 2,5 kN/m2. Beban mati yang bekerja pada plat atap terdiri dari beban mati (DEAD) 0,8 kN/m2, dan beban hidup (LIVE) 1,0 kN/m2. Beban yang bekerja pada elemen balok hanya beban dinding. Untuk dinding tinggi 3m bebannya adalah 7,5 kN/m’ (DEAD), untuk dinding tinggi 1m bebannya 2,5 kN/m’ (DEAD). Langkah-langkah untuk menentukan beban tersebut dijelaskan sebagai berikut. 1. Pilih menu Define>Static Load Cases… atau toolbar

, maka akan tampil form

seperti gambar 2.82, kemudian pada ‘Load’ isikan SDEAD, pada ‘Type’ pilih SUPER DEAD, pada ‘Self Weight Multiplier’ isikan 0, sehingga ada 3 macam pembebanan seperti pada gambar 2.82. Kemudian klik OK.

Gambar 2.82. Menentukan Load Cases Super Dead Catatan : Langkah ini digunakan untuk menetukan beban mati yang didukung oleh balok komposit. Beban mati pada balok komposit ini diantaranya ubin, spesi, plafon, dinding dan lain-lainnya. Hal ini dijelaskan sebagai berikut,.pada saat aksi komposit belum terjadi baja profil hanya mendukung berat sendiri dan plat beton saja,atau dapat dikatakan hanya beban DEAD yang bekerja,tetapi setelah beton mengeras aksi komposit sudah terjadi, sehingga beban yang bekerja ialah beban DEAD, SDEAD, dan beban LIVE.

2. Pastikan window kiri yang aktif dengan tampilan ‘Plan View – LT-2’, kemudian pilih plat lantai 2 dengan meng-klik pada area plat lantai 2. Jika pilihan aktif dilayar akan tampak garis putus-putus pada sisi plat lantai yang dipilih. 3. Pilih menu Assign>Shell Area Loads>Uniform… atau toolbar

, maka akan

ditampilkan form seperti gambar 2.83, kemudian pada ‘Load Case Name’ pilih SDEAD dan isikan data beban 1.8 seperti gambar 2.83(a). Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


(a) Beban SDEAD

64

(b) Beban LIVE

Gambar 2.83. Menentukan beban pada plat lantai 2 4. Pilih lagi plat lantai 2, pilih menu Assign>Shell Area Loads>Uniform…, kemudian pada ‘Load Case Name’ pilih LIVE dan isikan data beban 2.5 seperti gambar 2.83(b). 5. Geser tingkat dengan toolbar

ke atas pada ‘Plan View - ATP’. Pilih plat atap,

kemudian berikan data beban untuk SDEAD dan LIVE seperti pada gambar 2.84.

(a) Beban SDEAD

(b) Beban LIVE

Gambar 2.84. Menentukan beban pada plat atap

6. Geser tingkat dengan toolbar

ke bawah pada ‘Plan View - LT2’. Pilih semua

balok yang ada dinding 3m, ialah balok as A.1-6, as B.1-3, as B.4-5, 1.A-B, 3.AB, 4.A-B dan 6.A-B. Pilih menu Assign>Frame/Line Loads>Distrubuted… atau toolbar

, maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.85. Melalui form

‘Frame Distributed Loads’ pada ‘Load Case Name’ pilih DEAD, pada ‘Load Type and Direction’ pilih Gravity, pada ‘Options’ pilih Replace Existing Loads, dan pada ‘Uniform Load’ isikan data ‘Load’ dengan 7.5 seperti gambar 2.85(a). 7. Pilih elemen balok yang ada dinding tinggi 1m, ialah balok pada as 1-AB, 6-AB dan as C.1-6, kemudian pilih menu Assign> Frame/Line Loads>Distrubuted… atau toolbar

, maka akan ditampilkan form seperti gambar 2.85(b). Isikan data

beban DEAD seperti pada gambar 2.85(b).



(a) Beban dinding tinggi 3m

65

(b) Beban dinding tinggi 1m

Gambar 2.85. Menentukan beban diding pada balok

F. Analisis dan Kontrol Desain Setelah semua data selesai diberikan, maka dapat dilakukan analisis struktur.

Sebelum

melakukan

analisis

struktur,

perlu

dilihat

pada

menu

Analyze>Set Analysis Options…, apakah pilihan ‘Dynamic Analysis’-nya aktif. Jika dalam keadaan aktif, klik pada check agar tidak aktif, kemudian klik OK. Kemudian lakukan analisis melalui menu Analyze>Run Analysis atau tekan F5, kemudian lihat hasil displacement pada joint seperti gambar 2.86. Pada joint ini translasi dan rotasi yang terjadi adalah sangat kecil, sehingga displacement masih wajar.

Gambar 2.86. Hasil analisis untuk displacement Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

66


Untuk kontrol desain baja digunakan peraturan AISC-ASD89, dengan cara memilih

peraturan

(code)

melalui

menu

Options>Preferences>Steel

Frame

Design…, kemudian pada ‘Design Code’ pilih AISC-ASD89. Lakukan kontrol desain dengan menu Design>Steel Frame Design>Start Design/Check of Structure…, maka pada rangka baja akan ditampilkan nilai rasio interalsi P-M seperti gambar 2.87.

Gambar 2.87. Hasil kontrol desain baja

Untuk kontrol desain balok komposit, dilakukan dengan langkah-langkah berikut. 1. Pastikan window kiri aktif, pilih tampilan pada ‘Plan View – LT2’. Melalui menu Option>Preferences>Composite Beam Design…, maka akan tampil form seperti gambar 2.88. Pilih pada ‘Design Code’ dengan AISC-ASD89, kemdian lihat pada tab ‘Beam’, kemudian ‘Deflection’, ‘Vibration’ dan ‘Price’, maka akan ditampilkan penjelesan-penjelasan seperlunya tentang syarat-syarat yang berhubungan dengan balok komposit sesuai dengan code yang dipilih. Kemudian klik OK. 2. Pilih menu Design>Composite Beam Design>Select Design Combo…, maka akan tampil form seperti gambar 2.89. Pada form tersebut aktifkan tab ‘Construction’ , maka akan terlihat pada window sebelah kanan ada 2 kombinasi beban, yaitu DCMPC1 dan DCMPC2. Pilih DCMPC1, kemudian klik SHOW, maka Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


67

akan ditampilkan form seperti gambar 2.90(a). Kemudian tampilkan juga kombinasi beban DCMPC2 seperti ditampilkan pada gambar 2.90(b).

Gambar 2.88. Pilihan Design Code untuk balok komposit Kombinasi beban yang ditunjukkan pada gambar 2.90 tersebut dibuat sendiri oleh program sesuai dengan code yang dipilih, yang nantinya digunakan untuk kontrol

tegangan

pada

saat

konstruksi

(pelaksanaan

pekerjaan).

Untuk

kombinasi yang lain dapat dipilih melalui tab ‘Strength’ yang digunakan untuk kontrol

kekuatan/tegangan,

dan

tab

‘Deflection’

untuk

kontrol

defleksi

(lendutan). Coba amati kombinasi beban-beban yang ada dan bandingkan dengan ketentuan-ketentuan pada code yang dipilih.

Gambar 2.89. Pilihan Load Combination balok komposit Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


(a) Kombinasi DCMPC1

68

(b) Kombinasi DCMPC2

2.90. Kombinasi pada Construction balok komposit 3. Pilih menu Design>Composite Beam Design>Start Design Using Similarity…, maka program akan merencanakan desain balok komposit. Kemudian pilih menu Design>Composite Beam Design>Display Design Info…, maka akan tampil form seperti gambar 2.91. Pilih pada tampilan yang diinginkan, misalnya pada ‘Stress Ratios’, kemudian pilih Final Load, kemudian klik OK, maka akan ditampilkan rasio tegangan pada beban final (akhir), setelah aksi komposit terjadi.

Gambar 2.91. Form Desain balok komposit Catatan : Pada desain balok komposit default-nya akan dilakukan untuk elemen yang memenuhi syarat sebagai berikut: (1) balok dan plat beton pada bidang horisontal, (2) ujung-ujung elemen adalah sendi (pinned), (3) penampang elemen berbentuk profil I atau bentuk kanal.



69

4. Pilih salah satu balok komposit pada lantai 2 dengan klik-kanan, maka akan ditampilkan form seperti pada gambar 2.92. Kemudian klik pada ‘Details…’ maka akan ditampilkan form hasil desain balok komposit seperti gambar 2.93.

Gambar 2.92. Interactive Composite Beam Design

Gambar 2.93. Hasil desain balok komposit


BAB III STRUKTUR DENGAN BEBAN DINAMIK 3.1. Umum Struktur yang dibebani dinamik perlu data pendukung antara lain: massa bangunan, fungsi respon spektrum, fungsi time history dan pusat massa bangunan tiap lantai. Beberapa contoh fungsi respon spektrum dan time history diberikan pada gambar 3.1. 0.40 0.30

0.60

0.20

Percepatan

0.50

PSA

0.40 0.30 0.20

0.10 0.00 -0.10 -0.20

0.10

-0.30

0.00

-0.40 0.00

0.60

1.25

2.00

3.00

Waktu (detik)

(a) Respon spektrum menurut SNI-2002

0.0

1.4

3.7

5.9

6.9

8.2

10.0

11.4

Waktu (detik)

(b) Time history gempa Elcentro

Gambar 3.1. Fungsi respon spektrum dan time history Contoh-contoh yang diberikan pada bab ini meliputi beban dinamik dengan data respon spektrum dan data time history. Untuk data beban respon spektrum diambil dari Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung SNI 03-1726-2002 sesuai dengan wilayah gempa yang dipilih, sedang untuk data time history diambil dari rekaman gempa Elcentro yang ada pada directory Example program ETABS. Pada program ETABS untuk struktur dengan rigid diaphragm (diafragma kaku) translasi terjadi pada bidang X-Y global, sedangkan rotasi yerjadi pada sumbu Z global. Perencanaan menggunakan obyek area, misalnya plat, sebagai diafragma kaku tidak akan memberikan pengaruh pada perlikau lentur plat tersebut.


71

72

Struktur Dengan Beban Dinamik

3.2. Bangunan Beton 5 Lantai Sebuah konstruksi bangunan lima lantai seperti pada gambar 3.2 semua bahan dari beton bertulang dengan berat volume 24 kN/m3, f’c=20 MPa, modulus elastis Ec=2.104 MPa. Baja tulangan pokok fyl = 400 MPa, sengkang fys = 240 MPa. Beban luar yang bekerja pada plat lantai 1,8 kN/m2 sebagai beban mati (DEAD), dan beban hidup (LIVE) sebeasr 2,5 kN/m2. Beban pada atap adalah 0,8 kN/m2 sebagai beban mati (DEAD), dan beban hidup (LIVE) sebeasr 1,0 kN/m2. Beban dinding penyekat 7,5 kN/m2, dan beban dinding pada selasar 2,5 kN/m2. 8

8 4,0 m

4,0 m 7

7

4,0 m

4,0 m

6

6

4,0 m

4,0 m

5

5 4,0 m

4,0 m 4 VOID

4

4,0 m

4,0 m

3

3

4,0 m

4,0 m

2 Y

4,0 m X

8,0 m A

3m B

4,0 m C

2 4,0 m

1 4,0 m

D

1 1m

8,0 m

A

E

3m B

4,0 m C

D

4,0 m 1m E

DENAH PLAT ATAP

DENAH TIPIKAL LANTAI 2 SD. 4

Gambar 3.2. Bangunan 5 lantai Dimensi kolom segi-empat 400x600mm2, kolom bujur sangkar 400x400mm2, sedangkan balok bentang 8m dan balok as A, B, as 2C-E dan as 4C-E 300x600mm2. Untuk balok selasar bentang 4m dimensi 300x400mm2, balok selasar as C dan 5CE dimensi 250x400mm2. Beban dinamik diambil dari respon spektrum dari SNI 03-1726-2002 untuk wilayah 3 diatas tanah sedang dengan data seperti pada tabel 3.1. Beban gempa dihitung

dengan

mempertimbangkan

persamaan faktor

3.1

keutamaan

sesuai dan

SNI

daktilitas

struktur (R) dapat diambil antara 3,5 sampai dengan 8,5. Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

03-1726-2002 strukturnya.

dengan Daktilitas


V =

C1 I Wt R

73

(3-1)

dengan I=1 (gedung umum, misal : kantor, pertokoan, sekolah dll.), R=8,5 (daktail penuh), dan Wt berat total bangunan. Tabel 3.1 Data respon spektrum t

C1

0.00

0.23

0.20

0.55

0.60

0.55

0.80

0.41

1.00

0.33

1.25

0.26

1.50

0.22

1.75

0.19

2.00

0.17

2.25

0.15

2.50

0.13

3.00

0.11

Untuk merencanakan model struktur pada gambar 3.2 tersebut dapat diikuti langkah-langkah sebagai berikut.

A. Menentukan Geometri Model Dari gambar denah terlihat pada arah sumbu X (global) ada 5 grid yang diberi label A, B, C, D dan E. Pada arah sumbu Y (global) ada 8 grid yang diberi label 1, 2 dan seterusnya sampai 8. Pada arah sumbu vertikal Z (global) ada 5 tingkat, dengan ketinggian antar tingkat 4m, sedang untuk lantai paling bawah 4,5m. Setelah program ETABS dijalankan, untuk mentukan grid dapat diikuti langkah-langkah seperti di bawah ini. 1. Pastikan terlebih dahulu unit (satuan) dalam kN-m. 2. Untuk menentukan model yang baru dilakukan melalui menu File>New Model, atau gunakan toolbar

, maka akan muncul form seperti gambar 3.3



74

Gambar 3.3. Awal pilihan model Pada gambar 3.3 terlihat ada 3 button pilihan, pilih button No, sehingga akan ditampilkan form seperti pada gambar 3.4 berikut

Gambar 3.4. Data grid dan tingkat 3. Pada ‘Grid Dimension (Plan)’ untuk ‘Number Lines in X Direction’ diisi 5, yang maksudnya 5 grid arah X, untuk ‘Number Lines in Y Direction’ diisi 8. Kemudian pada ‘Spacing in X Direction’ sementara diisi 4, yang nantinya akan diedit, sedang ‘Spacing in Y Direction’ diisi 4. Pada ‘Story Dimension’ untuk ‘Number of Stories’ diisi 5, maksudnya 5 tingkat, pada ‘Typical Story Height’ diisi 4, dan pada ‘Bottom Story Height’ diisi 4.5. 4. Klik pada radio button ‘Custom Grid Spacing’, kemudian klik ‘Grid Labels’, maka akan ditampilkan form seperti gambar 3.5. Pada ‘Beginning X ID’ diisi A, pada gambar denah untuk label grid arah X adalah dengan angka A, B, C, D dan E. Pada ‘Beginning Y ID’ diisi dengan !, pada gambar denah untuk label grid arah Y adalah dengan huruf 1, 2, 3 dan seterusnya sampai 8. Kemudian klik OK.



75

Gambar 3.5. Menentukan label grid 5. Dari data form seperti pada gambar 3.4 klik pada ‘Edit Grid’, maka akan tampil form seperti gambar 3.6. berikut.

Gambar 3.6. Menentukan data grid Pada form ‘Define Grid Data’ untuk ‘Display Grid as’ pilih ‘Spacing’, kemudian pada ‘X Grid Data’ dan ‘Y Grid Data’ diisi data seperti gambar 3.6. Kemudian klik OK. 6. Pada ‘Story Dimensions’, seperti gambar 3.4, klik ‘Custom Story Data’, kemudian klik ‘Edit Story Data’, maka akan ditampilkan form seperti gambar 3.7. Kemudian data diubah/diisikan seperti pada gambar 3.7.



76

Gambar 3.7. Data grid tingkat Setelah selesai mengubah/mengisi data form pada gambar 3.7 kemudian klik OK, maka dilayar akan ditampilkan seperti gambar 3.8.

Gambar 3.8. Tampilan Main Window



77


akan ditampilkan

form seperti gambar 3.9. Dari form tersebut sorot pada CONC, maksudnya adalah bahan beton bertulang, dan klik pada ‘Modify Show Material…’, maka akan ditampilkan form seperti pada gambar 2.10.

Gambar 3.9. Menentukan material 2. Pada form ‘Material Property Data’ diisi data seperti pada gambar 3.10 Pada ‘Analyisis Property Data’ untuk ‘Weight per unit Volume’ diisi 24, untuk ‘Modulus of Elasticity’ diisi 2e7 (maksudnya 2.107 kN/m2, dari MPa dijadikan kN/m2). Untuk data ‘Mass per unit Volume’, ‘Poisson’s Ratio’ dan ‘Coeff of Thermal Expansion’ biarkan apa adanya tidak perlu diubah. Pada ‘Design Property Data (ACI 318-99)’ untuk ‘Specified Conc Comp Strenght, f’c’ diisi 20e3 (20.103 kN/m2), untuk ‘Bending Reinf. Yield Stress fy’ diisi 400e3 (400.103 kN/m2), untuk ‘Shear Reinf. Yield Stress fys’ diisi 240e3 (240.103 kN/m2).

Gambar 3.10. Menetukan properti material Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


78

Setelah form ‘Material Property Data’ sudah diisi seperti gambar 3.10 klik OK, dan klik OK lagi. 3. Melalui menu Define>Frame Section… atau klik toolbar

akan ditampilkan

form seperti pada gambar 3.11.

Gambar 3.11. Menentukan penampang 4. Pada ‘Define Frame Properties’ gambar 3.11, melalui drop-down box pilih ‘Add Rectangular’, maka akan ditampilkan form seperti gambar 3.12 Pada ‘Section Name’ diisi K40X60, pada ‘Material’ pilih CONC, pada ‘Dimensions’ untuk ‘Depth (t3)’ diisi 0.60, dan pada ‘Width’ (t2) diisi 0.40. seperti gambar 3.12(a). Kemudian ulang langkah nomor 4 ini untuk menentukan kolom K40X40, seperti gambar 3.12(b).

(a) Kolom K400X600

(b) Kolom 400X400

Gambar 3.12. Menentukan properti kolom 5. Langkah nomor 4 diulang dengan memilih ‘Add Rectangular’ dari drop-down box, maka akan ditampilkan form seperti gambar 3.13(a).



79

Pada ‘Section Name’ diisi B30X60, pada ‘Material’ pilih CONC, pada ‘Dimensions’ untuk ‘Depth (t3)’ diisi 0.60, dan pada ‘Width’ (t2) diisi 0.30. Klik pada ‘Reinforcement…’ kemudian akan tampil form seperti gambar 2.13(b), pada ‘Design Type’ dipilih Beam, sementara untuk data yang lain dibiarkan dulu. Isian untuk ‘Concrete Cover to Rebar Center’ pada ‘Top’ dan ‘Bottom’ maksudnya adalah jarak pusat tulangan terhadap sisi luar selimut beton.

(a) Penampang balok

(b) Data penulangan

Gambar 3.13. Menentukan properti balok 300x600 6. Langkah nomor 5 diulang dengan memilih ‘Add Rectangular’ dari drop-down box, maka akan ditampilkan form seperti gambar 3.14. Kemudian diisikan data untuk balok B25X40

(a) Penampang balok

(b) Data penulangan

Gambar 3.14. Menentukan properti balok 250x400 Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


80

Dari langkah nomor 3 sampai 6, telah ditentukan penampang elemen K40X6 dan K40X40 untuk kolom, serta B30X60 dan B25X40 untuk balok. Untuk penampang yang lain (default-nya ETABS), supaya tidak mengganggu sebaiknya dihapus, dengan cara seperti yang pernah dijelaskan pada bab sebelumnya.

C. Menggambar Elemen Struktur 1. Pastikan window yang aktif adalah sebelah kiri, dan pada pilihan tingkat adalah ‘All Stories’. Melalui menu Draw>Draw Line Object>Create Columns In Region atau menggunakan toolbar

, akan ditampilkan floating-form (dapat dipindah-

pindah) seperti gambar 3.15. Apabila floating-form dirasa menggangu dapat digeser agak kekanan.

Gambar 3.15. Menggambar elemen kolom 2. Pada ‘Property’ floating-form pilih K40X60, kemudian klik pada perpotongan grid A-1, kemudian klik pada perpotongan grid B-1, dan seterusnya sampai semua kolom dengan dimensi 400X600 tergambar seperti pada gambar 3.15. Karena pilihan tingkat adalah ‘All Stories’, maka semua kolom akan digambar dari lantai 1 sampai dengan lantai 5. Pada gambar 3.15 terlihat bahwa kolom pada as D-2, D-4, E-2 dan E-4 arahnya belum benar. Maka pilih kolom pada as D-2, D-4, E-2 dan E-4, kemudian melalui menu Assign>Frame/Line>Local Axes…., akan Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


81

ditampilkan form seperti gambar 3.16. Pada ‘Angle’ diisikan 90, maksudnya sumbu-3 kolom diputar 90 derajad. Kemudian klik OK, maka arah kolom akan berputar sebesar 90 derajad.

Gambar 3.16. Memutar sumbu-3 kolom 3. Langkah nomor 2 dilulang untuk menggambarkan kolom K40X40. 4. Pilih assignment untuk menggambar balok melalui menu Draw>Draw Line Object>Draw Lines atau menggunakan toolbar

. Property pada floating-form

pilih B30X60, kemudian digambarkan semua balok dengan dimensi 300x600.

Gambar 3.17. Property balok 5. Property pada floating-form pilih B25X40, kemudian digambarkan semua balok dengan dimensi 250x400. Setelah semua balok digambar, aktifkan ‘Line Section’ melalui toolbar

, maka model akan ditampilkan seperti pada gambar 3.17.



82

6. Untuk menggambar balok anak digunakan menu Draw Line Objects>Create Secondary Beams In Region or In Clicks (Plan) atau tekan toolbar

, maka

akan ditampilkan floating form seperti pada gambar 3.18. Pada ‘Property’ pilih B30X60, pada ‘No. of Beams’ diisikan 1, pada ‘Approx. Orientation’ pilih Paralles to X or T. Maksud pilihan tersebut ialah : property balok 300X600, ujung-ujung balok adalah sendi (pin), jumlah balok anak dalam satu region adalah 1, arah balok sejajar dengan sumbu X. Kemudian klik pada daerah yang dibatasi A-1, B1, A-2, B-2, dan seterusnya ke arah atas pada daerah yang ada balok anaknya sejajar sumbu X.

Gambar 3.18. Property balok anak arah sumbu X 7. Untuk menggambar balok anak arah Y pada daerah yang dibatasi C-2, D-2, C-4, D-4, dan D-2, E-2, D-4 dan E-4, gunakan menu Draw>Draw Line Object>Draw Lines atau menggunakan toolbar gambar 3.19. Aktifkan toolbar

. Pada floating form pilih isian seperti pada (Snap to Line Ends and Midpoints), maksudnya

ialah untuk mengunci pada tengah-tengah balok, kemudian digambar balok anak mulai dari tengah balok as 2-CD ke as 4-CD, diteruskan balok anak mulai dari tengah balok as 2-DE ke as 4-DE.

Gambar 3.19. Property balok anak arah sumbu Y

Setelah langkah 1 sampai 7 dilakukan, maka seluruh elemen balok dan kolom mulai dari lantai 1 sampai dengan lantai 5 telah tergambar seperti ditunjukkan pada gambar 3.20.



83

Gambar 3.20. Elemen balok dan balok anak

D. Menentukan dan Menggambar Plat Untuk menentukan dan menggambar plat lantai beton tebal 120mm pada lantai 2 sampai dengan lantai 5, dan plat atap tebal 100mm, dilakukan langkahlangkah seperti berikut.

(a) Plat atap P100

(b) Plat lantai P120

Gambar 3.21. Menentukan properti plat Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


1. Melalui menu Define>Wall/Slab/Deck Sections…, atau klik toolbar

84 , sorot

pada SLAB1, kemudian klik pada ‘Modify/Show Section…’ akan ditampilkan form seperti gambar 3.21(a). Pada ‘Section Name’ diisi P100, ‘Material’ pilih CONC, ‘Thicness’ diisi 0,100 pada ‘Membrane’ maupun ‘Bending’, pada ‘Type’ pilih Membrane. Kemudian klik OK. 2. Hapuslah property plat yang lain selain P100, kemudian klik pada ‘Add New Slab’ dan diisikan data seperti pada gambar 3.21(b). 3. Untuk menggambar plat, pastikan window yang aktif adalah sebelah kiri, dan elevasi tingkat ada pada paling atas (Plan View ATP). Pilih pilihan story pada ‘Similar Stories’. Melalui menu Draw>Area Object>Draw Areas…, atau klik toolbar

, maka akan ditampilkan floating-form seperti gambar 3.22. Pilih

‘Property’ dengan P100, kemudian klik pada A-1, C-1, C-2, E-2, E-5, C-5, C-8 dan terakhir A-8.

Gambar 3.22. Properti plat atap (P100) 4. Geser ‘Plan View’ ke bawah dengan toolbar

pada Plan View LT5. Pada floating

form seperti gambar 3.22 pilih ‘Property’ dengan P120. Kemudian klik pada A-1, C-1, C-2, E-2, E-5, C-5, C-8 dan terakhir A-8, seperti yang dilakukan pada langkah nomor 3, maka plat lantai 2 sampai dengan 5 telah digambarkan.

Gambar 3.23. Mengaktifkan ‘Object Fill’ 5. Untuk melihat apakah plat sudah tergambar dengan benar, dapat dikontrol dengan ‘View Set Building Options’ dengan toolbar Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006

. Sebelumnya aktifkan dulu


window yang sebelah kanan, kemudian klik toolbar

85

, kemudian check (√) pada

‘Object Fill’ seperti pada gambar 3.23. Setelah langkah ini dilakukan tamnpilan model terakhir seperti ditunjukkan pada gambar 3.24.

Gambar 3.24. Tampilan plat dengan ‘Object Fill’

E. Menentukan Beban Plat dan Balok Untuk mentukan beban pada model struktur dibagi menjadi empat, ialah beban mati, beban hidup, beban gempa arah X, dan beban gempa arah Y. Pada model ini beban yang bekerja pada plat lantai ialah 1,8 kN/m2 untuk beban mati (SDEAD), dan 2,5 kN/m2 untuk beban hidup (LIVE). Pada plat atap beban yang bekerja ialah 0,8 kN/m2 untuk beban mati (SDEAD), dan 1,0 kN/m2 untuk beban hidup (LIVE). Langkah-langkah untuk menentukan beban pada model struktur ialah sebagai berikut. 1. Menentukan Load Cases beban. Untuk menentukan ‘Load Case’ digunakan menu Define>Static Load Cases…, atau melalui toolbar

, maka akan ditampilkan

form seperti pada gambar 3.25. Pada kolom ‘Load’ defaultnya ialah DEAD yang menyatakan beban mati dan LIVE yang menyatakan beban hidup. Pada ‘Self Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


86

Weight Multiplier’ untuk DEAD nilainya 1, artinya berat sendiri elemen struktur diperhitungkan, sedang pada LIVE dan SDEAD nilainya 0, yang artinya berat sendiri elemen struktur tidak diperhitungkan. Beban SDEAD digunakan untuk menyatakan beban-beban mati yang didukung plat lantai dan balok, misalnya ubin, plafon, dinding dan lain-lainnya. Kemudian ditambahkan beban gempa arah X, yang diberi nama EX, dan beban gempa arah Y yang diberi nama EY seperti pada gambar 3.25. Kemudian klik OK.

Gambar 3.25. Menentukan ‘Load Cases’ Catatan : Pada beban EX dan EY, ‘Type’ dipilih QUAKE, sedangkan pada ‘Auto Lateral Load’ dipilih User Coefficient. Maksud pemilihan User Coefficient ialah nantinya kita akan menentukan besarnya koefifsien beban gempa berdasar waktu getar T sesuai kurva respon spektrum.

2. Menentukan beban pada plat. Untuk menentukan beban pada plat, dapat dilakukan sebagai berikut. a) Pastikan window kiri yang aktif, dan posisi bidang gambar ada pada elevasi ‘Plan View ATP’ (atap). Klik pada tengah-tengah bidang plat, maka pilihan plat atap akan ditunjukkan dengan tampak disekelilingnya dengan garis putus-putus. b) Melalui menu Assign>Shell/Area Loads>Uniform…, atau klik toolbar akan ditampilkan form seperti gambar 3.26(a). Pada ‘Load Case Name’ pilih SDEAD, pada ‘Load’ diisi 0,8, pada ‘Direction’ pilih Gravity. Kemudian klik OK. c) Pilih

lagi

plat

atap,

kemudian

melalui

menu

Assign>Shell/Area

Loads>Uniform… diisi data seperti pada form gambar 3.26(b). Pada ‘Load Case Name’ pilih LIVE, pada ‘Load’ diisi 1.0, pada ‘Direction’ pilih Gravity. Kemudian klik OK.



(a) Beban mati

87

(b) Beban hidup

Gambar 3.26. Menentukan beban plat atap d) Geser tingkat ke bawah dengan toolbar

sampai pada ‘Pan View LT5’,

pastikan pilihan ‘Story’ tetap pada Similar Stories. Klik pada plat lantai, kemudian melalui menu Assign>Shell/Area Loads>Uniform… diisikan data seperti pada form gambar 3.27(a). Pada ‘Load Case Name’ pilih SDEAD, pada ‘Load’ diisi 1.8, pada ‘Direction’ pilih Gravity. Kemudian klik OK.

(a) Beban mati

(b) Beban hidup

Gambar 3.27. Menentukan beban plat lantai Sampai dengan langkah 2 ini beban mati dan beban hidup plat atap maupun plat lantai telah diberikan. 3. Menentukan beban dinding pada balok. a) Pastikan posisi window kiri pada ‘Pan View LT5’, dan pilihan ‘Story’ tetap pada Similar Stories. Pilih semua balok yang akan dibebani dinding sebesar 7,5 kN/m’ seperti ditunjukkan pada gambar 3.28(a). b) Melalui menu Assign>Frame/Line Loads>Distributed…, atau klik toolbar akan ditampilkan form seperti gambar 3.28(b). Pada ‘Load Case Name’ pilih SDEAD, pada ‘Load Type and Direction’ pilih Forces dan Gravity, pada ‘Uniform Load’ isi dengan 7.5. Kemudian klik OK. c) Pilih semua balok yang akan dibebani dinding sebesar 2,5 kN/m’ seperti ditunjukkan pada gambar 3.29(a). Pada ‘Load Case Name’ pilih SDEAD, pada



88

‘Load Type and Direction’ pilih Forces dan Gravity, pada ‘Uniform Load’ isi dengan 2.5. Kemudian klik OK.

(a) Memilih balok

(b) Beban balok

Gambar 3.28. Menentukan beban balok yang dibebani 7,5 kN/m’

(a) Memilih balok

(b) Beban balok

Gambar 3.29. Menentukan beban balok yang dibebani 2,5 kN/m’ Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


89

Sampai dengan langkah 3 ini beban gravitasi plat dan balok telah diberikan, tinggal menentukan beban dinamik dengan data respon spektrum seperti pada tabel 3.1.

F. Menentukan Beban Dinamik Untuk menentukan beban dinamik struktur terlebih dahulu ditentukan massa bangunan. Pada program ETABS terdapat fasilitas untuk menghitung dan menentukan massa bangunan. Sebelumnya perlu disesuaikan terlebih dahulu denah lantai 2 sampai 5, bahwa pada daerah 3-A, 3-B, 4-A dan 4-B adalah bidang void, artinya tidak ada plat lantai. Untuk menentukan hal tersebut dilakukan dengan langkah sebagai berikut. 1. Pastikan posisi window kiri pada ‘Pan View LT5’, dan pilihan ‘Story’ tetap pada Similar Stories. Pilih balok anak pada daerah 3-A, 3-B, 4-A, 4-B, kemudian tekan tombol Delete, maka balok anak akan terhapus. 2. Melalui menu Draw>Area Object>Draw Areas…, atau klik toolbar

, maka

akan ditampilkan floating-form seperti gambar 3.30. Pada ‘Property’ pilih OPENING, kemudian klik pada daerah 3-A, 3-B, 4-B, 4-A, maka plat pada derah tersebut akan menjadi void atau opening.

Gambar 3.30. Menentukan void pada plat lantai Untuk menentukan massa bangunan agar massanya dihitung oleh program dilakukan melalui menu Define>Mass Source…, maka akan ditampilkan form seperti gambar 3.31.

Kemudian diisikan data seperti gambar 3.31, dan klik OK.

Data pada gambar 3.31 tersebut maksudnya ialah bahwa massa bangunan yang diperhitungkan ialah berat sendiri/self yang dinyatakan dengan DEAD sebesar 100%, ditambah dengan beban mati yang didukung plat dan balok (SDEAD) sebesar 100%, ditambah dengan beban hidup (LIVE) sebesar 60%. Untuk beban sendiri struktur yang terdiri dari balok, kolom dan plat, yang dinyatakan dengan DEAD, tidak perlu didefinisikan, karena pilihan ‘From Self’ sudah memperhitungkan berat sendiri strukturnya.



90

Gambar 3.31. Menentukan massa bangunan Pilih semua elemen dan joint dengan toolbar

, kemudian melalui menu

Assign>Joint/Point>Rigid Diaphragm…, maka akan ditampilkan form seperti gambar 3.32. Default nama diaphragma ialah D1, hal ini tidak perlu diubah tinggal klik OK saja.

Gambar 3.32. Menentukan diaphragma kaku Untuk menentukan fungsi respon spektrum dilakukan seperti langkah berikut. 1. Melalui menu Define>Response Spectrum Functions…, akan ditampilkan form seperti gambar 3.33(a). Pilih Add User Spectrum pada ‘Click to’, kemudian isikan data seperti gambar 3.33(b), dengan cara setiap mengisi sepasang data ‘Period’ dan ‘Acceleration’ klik Add. Jika telah selesai klik OK, dan klik OK lagi. 2. Melalui menu Define>Response Spectrum Cases…, akan ditampilkan form seperti gambar 3.34(a). Klik pada Add User Spectrum pada ‘Click to’, kemudian diisikan data seperti pada gambar 3.34(b). Jika telah selesai klik OK, dan klik OK lagi. Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


(a) Pilihan data

91

(b) Data respon spektrum

Gambar 3.33. Menentukan fungsi respon spektrum sesuai Tabel 3.1

(a) Pilihan data

(b) Data respon spektrum

Gambar 3.34. Menentukan data response spectrum case Catatan : data pada gambar 3.34(b) damping 0.05 artinya rasio redaman struktur 5%, kemudian pada Scale Factor 9.81 adalah percepatan gravitasi dalam unit m/det2.

Sampai dengan langkah di atas, data untuk beban gravitasi dan beban dinamik telah selesai, hanya untuk beban gempa masih perlu di berikan data Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


92

koefisien beban gempanya, sesuai dengan waktu getar bangunan hasil keluaran analisis strukturnya.

G. Analisis Model Setelah data geometri, properti elemen dan beban-beban diberikan, maka model struktur sudah dapat di-analisis. Sebelum melakukan analisis (Run), perlu dicek seting menu analisis melalui menu Analize>Set Analysis Options…. Dari menu ini akan ditampilkan form seperti pada gambar 3.35(a). Dari gambar 3.35(a) klik pada ‘Set Dynamic Parameters…’, maka akan ditampilkan form seperti gambar 3.35(b), kemudian diisikan data

pada ‘Number of Modes’ dengan 12. Jika telah

selesai klik OK, dan klik OK lagi.

(a) Pilihan analisis

(b) Menentukan jumlah mode

Gambar 3.35. Pilihan Analisis dan menentukan jumlah mode Untuk mulai analisis dilakukan melalui menu Analyze>►Run Analysis, atau tekan tombol F5 pada keyboard, atau klik pada toolbar ►, maka program akan melakukan analisis strukturnya. Jika tidak ada kesalahan (error) atau peringatan (warning), hasil deformasi struktur akan ditampilkan.



Untuk menampilkan mode (ragam getar) klik pada toolbar

93

atau melaluiu

menu Display>Show Mode Shape…, maka akan ditampilkan form seperti gambar 3.36.

Gambar 3.36. Menentukan mode shape

Gambar 3.37. Mode shape 1 arah Y Dari tampilan mode shape 1 diperoleh waktu getar 1.6735 detik arah goyangan ialah arah sumbu Y, sehingga diperoleh Ty=1.6735 detik. Dengan mengklik panah >> pada bagian kanan-bawah window, maka akan ditampilkan mode shape 2 dengan waktu getar 1.6444 detik arah goyangan ialah arah sumbu X, sehingga diperoleh Tx=1.6444 detik. Dari hasil analisis waktu getar Tx dan Ty ini kemudian kita dapat menentukan koefisien gempa Cx dan Cy, dengan cara menentukan hubungan antara T dan C dengan data tabel 3.1 yang telah dimasukkan pada data respon spektrum terdahulu. Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


94

Untuk memperoleh hubungan antara T dan C serta menentukan koefisien beban gempa dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut. 1. Terlebih dahulu program di-unlock, dengan menekan toolbar

.

2. Melalui menu Define>Response Spectrum Functions…, akan ditampilkan form ‘Define Response Spectrum Functions’, kemudian sorot pada W3SDG, dan klik ‘Modify/Show Spectrum’, maka akan ditampilkan kurva respon spektrum seperti gambar 3.38. 3. Tentukan hubungan antara Tx=1.6444 detik dengan koefisien gempa arah X pada kurva dengan menggeser-geser pointer. Untuk T yang mendekati 1.6444 detik diperoleh koefisien Cx sebesar 0.2024.

Gambar 3.38. Menentukan koefisien gaya gempa 4. Ulangi langkah nomor 3 untuk menentukan hubungan antara Ty=1.6735 detik dengan koefisien gempa arah Y. Untuk T yang mendekati 1.6735 detik diperoleh koefisien Cy sebesar 0.1990. 5. Koefisien gempa ditentukan dengan persamaan (3-1), yang nilainya tergantung dari R (daktilitas struktur yang diinginkan). Apabila nilai I ditentukan sebesar 1 dan daktilitas struktur R ditentukan sebesar 5 (daktilitas terbatas), maka nilai

C X I 0.2024 C I 0.1990 = = 0.0405 dan nilai Y = = 0.0398 . R 5 5 R



95

Gambar 3.39. Menetukan koefisien beban gempa arah X

6. Melalui menu Define Static Load Cases…, akan ditampilkan form ‘Define Static Load Case Names’. Sorot ‘Load’ pada EX, kemudian klik ‘Modify Lateral Load’, maka akan ditampilkan form seperti gambar 3.39. Kemudian diisikan data seperti pada gambar 3.39, pada ‘Direction and Eccentricity’ pilih X dir, pada ‘Base Shear Coefficient, C’ diisi dengan 0.0405. Kemudian klik OK. 7. Sorot ‘Load’ pada EY, kemudian klik ‘Modify Lateral Load’, maka akan ditampilkan form seperti gambar 3.40. Kemudian diisikan data pada ‘Direction and Eccentricity’ pilih Y dir, pada ‘Base Shear Coefficient, C’ diisi dengan 0.0398. Kemudian klik OK.

Gambar 3.40. Menetukan koefisien beban gempa arah Y



(a) Beban gempa arah X

96

(b) Beban gempa arah Y

Gambar 3.41. Tampilan beban gempa pada atap Setelah data koefisien beban gempa arah X dan arah Y ditentukan analisis struktur diulang. Untuk kontrol hasil analisis beban gempa dilakukan melalui menu Display>Show Loads>Joint/Point…, kemudian pada ‘Load Case’ pilih EX, maka

akan ditampilkan beban gempa arah X pada plat atap seperti pada gambar 3.41(a). Untuk kontrol displacements hasil analisis dilakukan dengan cara sebagai berikut. 1. Pastikan window kiri yang aktif, kemudian display window kiri tampilkan dalam bentuk ‘Elevation View’ dengan toolbar

, kemudian pilih ‘Elevations 1’.

2. Tampilkan deformasi akibat beban EX (gempa arah X) dengan toolbar

.

3. Klik kanan pada joint paling kanan atas, maka akan ditampilkan form ‘Point Displacements’ seperti pada gambar 3.42. Pada ‘Trans’, maksudnya ialah translasi, terlihat nilai arah X : 0.035832, arah Y : - 0.000236 dan arah Z : 0.000331, unit dalam meter. Terlihat bahwa translasi arah X akibat beban gempa pada lantai atap ialah sebesar 0.035832 meter, atau 3.5832 cm. Hal ini apakah masih wajar? Untuk menentukan apakah wajar atau tidak, harus dibandingkan dengan peraturan yang berlaku. Jika menurut peraturan yang berlaku nilai translasi arah X tersebut masih terlalu besar, maka dimensi pendukung beban lateralnya (dalam Modul ETABS Versi 8.45 oleh Haryanto Yoso Wigroho 2006


97

model ini kolom), perlu diubah dengan memperbesar dimensinya. Untuk menambah kekakuan, disamping dengan memperbesar dimensi kolom, dapat dilakukan dengan menambah pengaku lateral, misalnya dinding geser atau bresing.

Gambar 3.42. Displacements pada model 4. Untuk mengetahui rasio simpangan tingkat dengan tinggi tingkat atau lateral drifts, klik pada tombol ‘Lateral Drifts…’, maka akan ditampilkan form seperti gambar 3.43. Ditunjukkan bahwa pada tingkat ATP lateral drifts arah X ialah 0.00463, sedangkan arah Y sebesar 0.000009.

Gambar 3.43. Tampilan lateral drifts Untuk menampilkan gaya-gaya elemen dilakukan dengan tampilan window kiri yang aktif sebagai ‘Elevation View’, kemudian klik toolbar menu

Display>Show

Member

Forces/Stress


, atau

melalui

Diagram>Frame/Pier/Spandrel


98

Forces akan ditampilkan form seperti gambar 3.44(a). Pada ‘Load’ pilih EX Static Load, pada ‘Component’ pilih Moment 3-3.

(a) Memilih beban

(b) Tampilan gambar M3-3

Gambar 3.44. Menampilkan gaya elemen M3-3 akibat beban EX


DAFTAR PUSTAKA ----------------, Integrated Building Design Software An Introduction to ETABS, Computer and Structures, Inc., Berkeley, California, 2002 ----------------, Integrated Building Design Software Concrete Frame Design Manual, Computer and Structures, Inc., Berkeley, California, 2002 ----------------, Integrated Building Design Software Steel Frame Design Manual, Computer and Structures, Inc., Berkeley, California, 2002 ----------------, Integrated Building Design Software User Interface Reference Manual, Computer and Structures, Inc., Berkeley, California, 2002 ----------------, Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung, 1983

Gedung, Direktorat

----------------, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung SNI 03-1726-2002, Badan Standardisasi Nasional, 2002 ----------------, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI 03-2847-2002, Bandung 2002 Gunawan, R, Tabel Profil Konstruksi Baja, Penerbit Kanisius, Yogyakarta, 1990 Gunung Garuda P.T, Products Catalogue, Engineering Service Center, Cibitung, Bekasi, 1999 Wigroho, H.Y., Analisis & Perancangan Struktur Frame Menggunakan SAP2000 Versi 7.42, Andi Offset, Yogyakarta, 2001


99

DISUSUN OLEH: HARYANTO YOSO WIGROHO

Recommend Documents