Bcj01

Perhitungan "Joint Shear" pada ETABS

www.itsindo.org

Perhitungan "Joint Shear" pada ETABS Disusun oleh : Ir. Nityananda Permadi Tjokrodimurti IP-Md untuk www.itsindo.org 1. Pengantar Pada kesempatan ini penulis akan membahas perhitungan "Joint Shear" yang dilakukan oleh post processor yang ada pada software ETABS. Sebenarnya perhitungan ini bukan hal yang baru bagi rekan-rekan yang sudah sering melakukan pekerjaan perencanaan gedung. Namun ada baiknya bila kita bedah secara rinci langkah-langkah perhitungan yang disajikan oleh ETABS karena penulis yakin banyak rekan-rekan yang belum mengetahui dari mana datangnya angka-angka yang disajikan ETABS dalam lembar perhitungan "Joint Shear" tersebut.

2. Denah bangunan, dimensi kolom-balok dan properti material Untuk membahas masalah diatas, penulis menyajikan sebuah contoh perhitungan sederhana dari sebuah struktur yang berupa sebuah bangunan berlantai empat dengan ukuran denah 24 m x 20 m terdiri dari 3 bentang x 8 m ke-arah sumbu global X dan 4 bentang x 5 m ke-arah sumbu global Y. Denahnya dapat dilihat pada Gambar 1.1 dibawah ini.

5 5.00

4 5.00

3 5.00

2 5.00

8.00 Z

X

A

8.00

B

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

1 4.00

Y

8.00

C

D

Denah lantai 1, 2 dan 3, void diantara As 4 dan 5 adalah ruang tangga. Denah lantai atap tidak memiliki void.

Gambar 1

Semua kolom berdimensi 55 cm x 55 cm, balok portal arah sumbu global X berdimensi 30 cm x 60 cm, balok portal arah sumbu global Y berdimensi 30 cm x 50 cm sedangkan balok-balok anak berdimensi 20 cm x 30 cm. Plat lantai dimodel sebagai shell dengan ketebalan 12 cm. Properti material yang digunakan pada contoh diatas : Beton

Tulangan pokok

f'c := 290.5

fy := 3900

Ir. Nityananda Permadi Tjokrodimurti IP-Md

kgf 2

cm kgf 2

cm

Tulangan sengkang

fy := 3200

kgf 2

cm

1/45

Perhitungan "Joint Shear" pada ETABS

www.itsindo.org

3. Pembebanan a. Beban mati pada plat lantai 1. Adukan tebal 4 cm : 4 x 21 kgf/m² 2. Lantai keramik tebal 7 mm : 0.7 x 24 kgf/m² 3. Penggantung plafond 4. Penutup plafond

= = = =

84.0 16.8 11.0 7.0

kgf/m² kgf/m² kgf/m² kgf/m² +

SIDL = 118.8 kgf/m² Beban hidup pada plat lantai

LL = 250.0 kgf/m²

b. Beban matii pada plat atap 1. Adukan tebal 4 cm : 2. Penggantung plafond 3. Penutup plafond

4 x 21 kgf/m²

= = =

84.0 kgf/m² 11.0 kgf/m² 7.0 kgf/m² +

SIDL = 102.0 kgf/m² Beban hidup pada plat atap

LL = 100.0 kgf/m²

c. Beban dinding. Beban dinding hanya ada pada balok perimeter. Beban dinding pada lantai 1, 2 dan 3 Portal arah sumbu global X

( 3.5m − 0.6m) ⋅ 250

kgf m

Portal arah sumbu global Y

( 3.5m − 0.5m) ⋅ 250

kgf m

Beban dinding pada balok perimeter lantai atap

2

2

1m ⋅ 250

= 725 ⋅ = 750 ⋅ kgf m

2

kgf m kgf m

= 250 ⋅

kgf m

d. Beban dinamik Beban dinamik yang digunakan diambil berdasarkan SNI 03-1726-2003 untuk wilayah gempa 3 dan kondisi tanah lunak ( C = 0.50 / T ).

Spektrum Respons Gempa Rencana C (faktor respons gempa) [ 'g' ]

0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

T (waktu getar alami) [ detik ]

Gambar 2 Ir. Nityananda Permadi Tjokrodimurti IP-Md

Spektrum Respons Gempa Rencana 2/45

Perhitungan "Joint Shear" pada ETABS

www.itsindo.org

Spektrum respons diatas didapat dengan menggunakan Faktor Reduksi Gempa Maksimum Rm = 8.5 Nilai faktor daktilitas maksimum yang dapat dikerahkan oleh struktur μ m = 5.2 4. Faktor Reduksi Beban Hidup Peraturan gempa SNI 1726-2002 tidak mengatur mengenai reduksi beban hidup, untuk itu penulis mengambil faktor reduksi beban hidup berdasarkan SNI 1727-1989-F "Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung" seperti yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Jumlah lantai yang dipikul

Koefisien reduksi yang dikalikan kepada jumlah lantai beban hidup kumulatif

1 2 3 4 5 6 7 8 dan lebih

1.0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4

Tabel 1

Koefisien reduksi beban hidup kumulatif (Diambil dari Tabel 5 SNI 1727-1989-F halaman 16)

Gambar 3 Pemilihan Metode Faktor Reduksi Beban Hidup (Menu > Options > Preferences > Live Load Reduction...)

Ir. Nityananda Permadi Tjokrodimurti IP-Md

3/45

Perhitungan "Joint Shear" pada ETABS

Gambar 4

www.itsindo.org

Pemasukan data reduksi beban hidup berdasarkan jumlah lantai yang dipikul (Menu > Options > Preferences > Live Load Reduction... > User Defined by Stories Supported > Define )

5. Kombinasi Beban SW = Self Weight (Berat sendiri) D = Super Imposed Dead Load ( Beban mati diluar berat sendiri ) L = Reduced Live Load ( Beban hidup yang direduksi ) M = Masonry Load ( Beban dinding ) ZONE3 Spectra = Earthquake Load ( Beban dinamik yang di-generate oleh spektrum respons ) Kombinasi beban yang digunakan disesuaikan dengan SNI 03-2847-2002 UDCON1 = 1.4 SW + 1.4 D + 1.4 M UDCON2 = 1.2 SW + 1.2 D + 1.6 L + 1.2 M UDCON3 = 1.2 SW + 1.2 D + 1 L + 1.2 M + 1 ZONE3 Spectra UDCON4 = 0.9 SW + 0.9 D + 0.9 M + 1 ZONE3 Spectra 6. Peraturan Beton Peraturan beton yang dipakai adalah SNI 03-2847-2002. Software ETABS tidak memiliki peraturan SNI, oleh sebab itu untuk analisis struktur digunakan peraturan ACI 318-99 dengan memberikan penyesuaian pada capacity reduction factornya sesuai dengan capacity reduction factor yang digunakan didalam SNI 03-2847-2002. Penyesuaian yang digunakan adalah sebagai berikut : Phi (Bending-Tension) = 0.80 Phi (Compression Tied) = 0.65 Phi (Compression Spiral) = 0.70 Phi (Shear) = 0.75

Ir. Nityananda Permadi Tjokrodimurti IP-Md

4/45

Perhitungan "Joint Shear" pada ETABS

www.itsindo.org

7. Penomoran kolom dan balok 800 cm

800 cm

800 cm

Story 4 350 cm

C2

450 cm

Story 1

350 cm

Story 2

C2

350 cm

Story 3

B5

B4 C2

B6

C7

C12

C17

B5

B4

B6

C7

C12

C17

B5

B4

B6

C7

C12

C17

B5

B4 C2

B6

C7

C12

C17

Base Gambar 5

Penomoran kolom dan balok untuk As - 2

500 cm

500 cm

500 cm

500 cm

B18

B22

B26

B30

450 cm

Story 1

350 cm

Story 2

C11

350 cm

Story 3

C11

350 cm

Story 4 C12 B18

C13

B18 C11

C13

B18

C13

C12

B30

C13

C15 B30

C14 B26

B22

C15

C14 B26

B22 C12

C11

B26

B22 C12

C14

C15 B30

C14

C15

Base Gambar 6

Ir. Nityananda Permadi Tjokrodimurti IP-Md

Penomoran kolom dan balok untuk As - C

5/45

Perhitungan "Joint Shear" pada ETABS

www.itsindo.org

8. Hasil Perhitungan Tulangan Balok dan Kolom

a. Luas tulangan balok dan kolom

Beam Column Joint yang akan dibahas Gambar 7

Hasil perhitungan tulangan pada balok dan kolom portal As-2

b. Hasil perhitungan Joint Shear pada kolom C12 antara Base dan Story 1 Klik kanan pada kolom C12 antara Base dan Story 1, highlight UDCON3 pada posisi 390.000 cm, akan muncul gambar seperti pada Gambar 8 dibawah ini.

Gambar 8

Hasil perhitungan tulangan pada kolom C12 antara Base dan Story 1 Portal As-2

Ir. Nityananda Permadi Tjokrodimurti IP-Md

6/45