Tahapan Mendesain Perencanaan Struktur Gedung
dengan ETABS
Kemampuan
penguasaan software perencanaan struktur terumata ETABS dan SAP 2000 sangat penting,
terutama bagi para Engineer yang bergelut di Dunia konstruksi. Kemahiran dalam
menguasai software tersebut dapat dimulai saat masih menjadi mahasiswa Teknik
Sipil dan dapat lebih diperdalam saat sudah terjun di Dunia konstruksi. Kasus-
kasus perencanaan struktur gedung, rangka kuda- kuda, perencanaan gudang,
tangki air, dll tentu tidak lepas dari Perencanaan Struktur dengan software ETABS.
Mengapa untuk kasus perencanaan struktur gedung saya menggunakan ETABS… Berikut
kelebihan ETABS yaitu;
- Fitur/
fasilitas yang lebih lengkap (untuk kasus perencanaan struktur gedung),
- Lebih
ringan dan cepat saat diinstal di Computer daripada SAP 2000,
- Lebih
cepat dalam melakukan running analysis daripada SAP 2000,
- Lebih
cepat saat melakukan pemodelan struktur,
- Tampilan
2D dan 3D yang bisa mencover seluruh elemen,
- Tampilan
yang hampir sama dengan SAP 2000, karena dibuat oleh perusahaan yang sama pula
(CSI), sehingga Anda yang sudah biasa menjalankan SAP 2000 tidak akan bingung
saat mengoperasikan ETABS.
Screen shoot analisis
Gedung yang ditinjau ditunjukkan sebagai berikut :
Gambar 2. Pemodelan
Struktur Gedung Perkantoran 8 Lantai
Pemodelan
struktur gedung yang dirancang mampu menahan gempa rencana sesuai peraturan
yang berlaku sesuai SNI 03-1726-2012 tentang Tatacara Perencanaan Ketahanan
Gempa untuk Bangunan Gedung. Dalam peraturan ini gempa rencana ditetapkan
mempunyai periode ulang 500 tahun, sehingga probabilitas terjadinya terbatas
pada 10 % selama umur gedung 50 tahun.
Gambar 3. Pemodelan
Diafragma Kaku pada Plat Lantai
Pada SNI Gempa 1726-2012 ,
pasal 5.3.1 disebutkan bahwa lantai tingkat, atap beton dan sistem lantai
dengan ikatan suatu struktur gedung dapat dianggap sangat kaku (rigid) dalam
bidangnya dan dianggap bekerja sebagai diafragma terhadap beban gempa
horisontal.
Gambar 4. Deformasi
Struktur dan Waktu Getar Bangunan untuk Mode 1
Denah, konfigurasi, dan kekakuan
struktur harus didesain sedemikian rupa sehingga gedung tidak terlalu fleksible
dan waktu getar struktur tidak melebihi standard yang ditetapkan. Selain itu
untuk mencegah adanya puntiran (rotasi) gedung pada Mode 1.
Gambar 5. Input Gempa
Statik Ekuivalen (Otomatis) dengan Auto Lateral Load
Cara ini dilakukan dengan user
coefficient – auto lateral load, dengan memberikan angka faktor respon gempa
(C) pada load case gempa arah x dan y, sehingga beban gempa sebesar Fi secara
otomatis sudah bekerja pada pusat massa gedung tiap lantai
Gambar 6. Input Beban
Gempa Statik Ekuivalen secara Manual pada Tiap lantai
Gaya gempa statik ekuivalen
bekerja pada pusat massa bangunan tiap lantai dengan besar 100% arah yang
ditinjau dan 30% arah tegak lurusnya. Tinjauan beban gempa dari 2 arah tersebut
untuk mengantisipasi datangnya gempa dari arah yang tidak bisa diperkirakan
dengan pasti.
Gambar 7. Input grafik
Respon Spektrum Gempa
Grafik
respon spektrum yang diinput berdasarkan zona gempa dan jenis tanah tempat
lokasi bangunan berada.
Gambar 8. Input
Akselerogram Gempa Dinamik Time History
Perhitungan
respons dinamik struktur gedung terhadap pengaruh gempa rencana dilakukan
dengan metoda analisis dinamik 3 dimensi berupa analisis respons dinamik linier
dan non-linier time histoy (riwayat waktu) dengan suatu akselerogram gempa yang
diangkakan sebagai gerakan tanah masukan.
Gambar 9. Besarnya
Simpangan Gedung yang Terjadi Akibat Gempa
Besarnya
simpangan yang terjadi harus dibatasi berdasarkan persyaratan batas layan dan
batas ultimit untuk mencegah ketidaknyamanan penghuni, keretakan beton, kerusakan
struktur dan non struktur.
Gambar 10. Analisis
Tegangan pada Plat Lantai
Nilai
tegangan yang bekerja pada plat akibat beban hidup dan mati dapat diketahui
dengan Shell Stress kemudian besarnya momen yang muncul dapat
dianalis untuk desain penulangan plat untuk arah memanjang dan melintang.
Gambar 11. Desain
Penulangan Arah Memanjang
Luas
tulangan yang dibutuhkan untuk arah memanjang dan melintang dapat diketahui
secara otomatis, kemudian dikonversi menjadi berapa banyak jumlah tulangan yang
akan digunakan ]sesuai ]ukuran diameter tulangan di pasaran.
Gambar 12. Diagram
Interaksi Kolo
Dari
diagram interaksi tersebut dapat diketahui hubungan antara momen dengan gaya
aksial yang bekerja pada kolom
Gambar 13. Informasi Luas
Tulangan, Momen dan Gaya Geser yang Ditinjau
Informasi
yang muncul setelah run analisis beberapa dapat dikontrol dengan hitungan
manual, jika hasil yang muncul sudah benar/ mendekati, maka selanjutnya output
tersebut dapat diolah untuk desain struktur yang meliputi keamanan dimensi, penulangan,
dll