FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Pemodelan Struktur Gedung Menggunakan ETABS Ediansjah Zulkifli Ediansjah Zulkifli
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
Pemodelan Struktur GedungMenggunakan ETABS
Ediansjah ZulkifliEdiansjah Zulkifli
Perencanaan bangunan tahan gempa
Tujuan:Tujuan:Mencegah keruntuhan bangunan akibat gempa
kuat (ekstrim) yang mungkin terjadi di lokasi kuat (ekstrim) yang mungkin terjadi di lokasi bangunan.
Untuk bertahan terhadap gempa kuat:Desain struktur agar menghasilkan perilaku g g p
yang daktil
ITB, 15.09.2011 SLIDE 2 OF XYZPemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS
Persyaratan bangunan tahan gempa
• Sistem struktur yang digunakan pada suatudaerah harus sesuai dengan tingkatkerawanannya terhadap gempa
• Aspek kontinuitas dan integritas strukturbangunan perlu diperhatikanM t i l di k h hi• Material yang digunakan harus memenuhipersyaratan
• Kualitas pengerjaan harus sesuai kaidah yang• Kualitas pengerjaan harus sesuai kaidah yangberlaku
ITB, 15.09.2011 SLIDE 3 OF XYZPemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS
P d l Pemodelan struktur gedungstruktur gedung
(studi kasus)(studi kasus)
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 4 OF XYZ
Langkah-langkah Pemodelan
Data-data struktur: Geometri Material struktur Material struktur Pembebanan, fungsi dari bangunan Lokasi bangunan
Input model geometri dari strukturp gInput pembebanan (statik) pada struktur
ITB, 15.09.2011 SLIDE 5 OF XYZPemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS
Langkah-langkah Pemodelan
Analisis struktur tahap 1:pTujuan:2 Mode Pertama Translasi2 Mode Pertama TranslasiJumlah Mode Shape MencukupiMencari Massa Total StrukturPeriode Getar StrukturArah Gempa
ITB, 15.09.2011 SLIDE 6 OF XYZPemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS
Langkah-langkah Pemodelan
Analisis struktur tahap 2:pMemeriksa Drift Ratio StrukturBase Shear Dinamik CQC untukBase Shear Dinamik CQC untuk
menghitung Faktor Skala
Analisis struktur tahap 3:Mendesain StrukturTul. Perlu untuk elemen-elemen strukturTul. Perlu untuk elemen elemen struktur
ITB, 15.09.2011 SLIDE 7 OF XYZPemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS
pemodelan struktur
Perspektif gedung
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 8 OF XYZ
pemodelan struktur
Data gedung
Gedung: struktur 4 lantaiGedung: struktur 4 lantaiLuas setiap lantai tipikal = 972 [m2]F ng i d i b ng n n ged ng Fungsi dari bangunan: gedung
perkantoranLokasi gedung di atas tanah sedang di
wilayah gempa 4
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 9 OF XYZ
pemodelan struktur
Data elemen struktur
Tinggi lantai 1 (dasar) = 4.0 [m]; tinggi lantai lainnya = 3.5 [m]. Dimensi balok b×h : 30 [cm] × 50 [cm] Kolom b×h : 50 [cm] × 50 [cm] Tebal pelat lantai dan pelat atap = 12 [cm] Mutu beton fc’ = 30 [MPa] Tegangan leleh baja tulangan longitudinal dan geser fy = 400 [MPa] Modulus Elastisitas E = 4700 √fc’
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 10 OF XYZ
pemodelan struktur
Data pembebanan
A. Beban mati
Berat sendiri struktur (balok, kolom, pelat) Beban mati tambahan (superimposed) pada pelat
lantai diambil sebesar 1.5 [kN/m2] Beban tembok =
(tinggi tipikal story - tinggi balok) [m] x 2.5 [kN/m2]
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 11 OF XYZ
pemodelan struktur
Data pembebanan
B. Beban hidupp
Beban hidup pada pelat lantai = 250 [kg/m2] Beban hidup pada pelat lantai 250 [kg/m2] (untuk perkantoran)
Untuk pelat lantai atap = 100 [kg/m2]p p [ g ]
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 12 OF XYZ
pemodelan struktur
Denah tipikal gedung
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 13 OF XYZ
pemodelan struktur
PROGRAM ETABS
• Inisialisasi model struktur
OG S
Inisialisasi model struktur• Satuan yang digunakan• Grid system
M i l i• Material properties• Penampang elemen struktur• Penampang elemen struktur
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 14 OF XYZ
pemodelan struktur
PROGRAM ETABS
• Satuan default [kip-in]
OG S
Satuan default [kip in]• Satuan yang digunakan: [kN-m]
File > Ne Model p d men b• File > New Model pada menubar• Jumlah grid di arah X, Y dan spasi
masing-masing grid• Tinggi lantai dasar dan tinggi lantaigg gg
tipikal di atasnya
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 15 OF XYZ
pemodelan struktur
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 16 OF XYZ
pemodelan struktur
Model init. & grid system
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 17 OF XYZ
pemodelan struktur
Two windows view
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 18 OF XYZ
pemodelan struktur
Menubar: Edit > Edit Story Data > Edit StoryMenubar: Edit > Edit Story Data > Edit Story
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 19 OF XYZ
pemodelan struktur
Material Properties• Set Satuan kN‐m• Menubar: Define > Material Properties • CONC; Modify/Show Material; y/
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 20 OF XYZ
pemodelan struktur
Rectangular column• Set Satuan kN‐m• Menubar: Define > Frame Sections• Add Rectangular• Reinforcement
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 21 OF XYZ
pemodelan struktur
Rectangular column
S t M difiSet Modifiers
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 22 OF XYZ
pemodelan struktur
Column reinforcement
‐Tulangan geser sengkangg g g g‐Penulangan untuk disain‐Data selimut beton
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 23 OF XYZ
pemodelan struktur
Rectangular beam• Set Satuan kN‐m• Menubar: Define > Frame Sections• Add Rectangular• Reinforcement
Set Modifiers
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 24 OF XYZ
pemodelan struktur
Beam reinforcement
l b l k‐Penulangan balok‐Data selimut beton
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 25 OF XYZ
pemodelan struktur
Elemen pelat lantai• Tebal 120 [mm]• Tipe elemen ShellTipe elemen Shell
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 26 OF XYZ
pemodelan struktur
Penggambaran elemen-elemen kolom
• Set window aktif: Plan View Window• Set All Stories• View > Set Plan View lalu pilih ROOF• Menubar: Draw > Draw Line Objects > Create• Menubar: Draw > Draw Line Objects > Create Column in Region or at Clicks (Plan)G b l l k l• Gambar elemen‐elemen kolom
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 27 OF XYZ
pemodelan struktur
Penggambaran elemen-elemen kolomSelect plan level & column object
• Set: all stories
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 28 OF XYZ
pemodelan struktur
Penggambaran elemen-elemen kolom
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 29 OF XYZ
pemodelan struktur
Penggambaran elemen balok
• Set window aktif: Plan View WindowS t Si il St i• Set Similar Stories
• View > Set Plan View lalu pilih ROOF• Menubar: Draw > Draw Line Objects > Draw Lines
(Plan, Elev, 3D)• Gambar elemen balok• View > Set Plan View lalu pilih STORY 3• Elemen balok digambar kembali pada masing‐masing
stori tersebut
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 30 OF XYZ
pemodelan struktur
Penggambaran elemen balok
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 31 OF XYZ
pemodelan struktur
Penggambaran pelat lantai
• Set window aktif: Plan View Window• Set Similar Stories• Set Similar Stories• Menubar: View > Set Building View Options• Check: Object FillCheck: Object Fill• View > Set Plan View lalu pilih ROOF• Menubar: Draw > Draw Area Objects > Draw Rectangular j g
Areas (Plan, Elev)• Gambar elemen pelat• View > Set Plan View lalu pilih STORY 3• Gambar kembali elemen pelat pada masing‐masing stori
tersebuttersebut
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 32 OF XYZ
pemodelan struktur
Building view options
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 33 OF XYZ
pemodelan struktur
Penggambaran elemen pelat
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 34 OF XYZ
Pembebanank dstruktur gedung
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 35 OF XYZ
pembebanan struktur (gravitasi)
M b D fi S i L d C• Menubar: Define > Static Load Cases
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 36 OF XYZ
pembebanan struktur (gravitasi)
• Menubar: Select > by Wall/Slab/Deck SectionPembebanan (Beban Mati Tambahan)
• Menubar: Select > by Wall/Slab/Deck Section• Select: Slab1 > OK
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 37 OF XYZ
pembebanan struktur (gravitasi)
• Set Satuan KN m• Set Satuan KN‐m• Menubar: Assign > Shell/Area Load > Uniform
• Load Case Name: SDL• Load: 1.5 kN/m2
• OK
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 38 OF XYZ
pembebanan struktur (gravitasi)
Pembebanan (Beban Hidup)
• Set window aktif Plan View Window• Set window aktif: Plan View Window• Set Similar Story• View > Set Plan View lalu pilih ROOF• Pilih semua pelat di level ROOFp• Menubar: Assign > Shell/Area Load > Uniform
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 39 OF XYZ
pembebanan struktur (gravitasi)
• View > Set Plan View lalu pilih STORY 3View > Set Plan View lalu pilih STORY 3• Pilih semua pelat di level STORY 3
/• Menubar: Assign > Shell/Area Load > Uniform
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 40 OF XYZ
pembebanan struktur (gravitasi)
Pembebanan (Beban Tembok)• Set window aktif: Plan View Window• Set window aktif: Plan View Window• Set Similar Story• View > Set Plan View lalu pilih STORY 3• Pilih semua balok yang akan diberi beban tembok• Menubar: Assign > Frame/Line Load > Distributed
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 41 OF XYZ
pembebanan struktur (gravitasi)
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 42 OF XYZ
pembebanan struktur (gempa)
• Menubar: Define > Response Spectrum Functionsp p
• Choose Function Type to AddUBC97 Spectrum
dd• Add New FunctionCa dan Cv disesuaikan denganwilayah gempa dan jenis tanah
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 43 OF XYZ
pembebanan struktur (gempa)
• Menubar: Define > Response Spectrum Casesp p
• Add New SpectrumDirection U1 masukkan function W4TSmasukkan function W4TSscale factor = 9.8 [m/s2]
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 44 OF XYZ
Sumber Massa
Menubar: Define > Mass SourceMenubar: Define > Mass Source
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 45 OF XYZ
Diafragma Kaku
b l b ll/ l b/ k• Menubar: Select > by Wall/Slab/Deck Section• Select: Slab1 > OK• Menubar: Assign > Shell/Area > Diaphragms
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 46 OF XYZ
Diafragma Kaku
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 47 OF XYZ
Meshing Elemen Shell
• Menubar: Select > by Wall/Slab/Deck Sectione uba Se ect by a /S ab/ ec Sect o• Select: Slab1 > OK• Menubar: Assign > Shell/Area > Area Object Mess Option
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 48 OF XYZ
Perletakan (restraints)
• Set window aktif: Plan View Window• Set window aktif: Plan View Window• Set One Story• View > Set Plan View lalu pilih BASE• Menubar: Assign > Joint/Point > Restraints (Supports)
• Pilih reaksi perletakan jepit untuk semua titik dip j plevel BASE
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 49 OF XYZ
Perletakan (restraints)
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 50 OF XYZ
Perletakan (restraints)
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 51 OF XYZ
Pemodelan Struktur
Balok-kolom, pelat, perletakan
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 52 OF XYZ
Design OptionConcrete Frame DesignM b O ti P f Menubar : Option > Preferences >
Concrete Frame Design
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 53 OF XYZ
Live Load ReductionMenubar: Option > Preferences > Live Load Reduction
ITB, 15.09.2011 Pemodelan Struktur Gedung Dengan ETABS SLIDE 54 OF XYZ