Civil Engenering: Mendesain Perencanaan Struktur Gedung Dengan ETABS

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