analisis bangunan 10 lantai.pdf

Analisis Pen urunan Preloading Sistim Matras Ba mbu (Arifin )

Study Perencanaan Struktur Gedung Lantai Tinggi (Kantor PT. Halim Sakti Jl. HR Muhammad Surabaya) dengan Special Moment Resisting Frame

ABSTRAK Pada tahun 2003 telah terbit dua peraturan terbaru yaitu SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung dan SNI 031762-2002 tentang Tata Cara Perencanan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung. Dua peraturan ini berbeda dengan peraturan sebelumnya terutama dalam mendesain gedung dalam wilayah zone gempa tinggi. Perubahan peraturan ini dimaksud untuk meingikuti perkembangan ilmu dan tehnologi yang berkembang pesat dimana setelah kejadian gempa Northridge Northridge California tahun 1994 dan gempa Hyogoken – Nambu Kobe tahun 1995.Kedua peraturan ini mengambil ketentuan dan persyaratan dari UBC 1997 untuk pedoman ketahan gempa dan ACI 318 tahun 1999 dan ACI ACI 318 – 1002 untuk pendetailan elemen struktur. Dengan memakai kedua peraturan tersebut perilaku struktur akibat gempa besar yang diperkirakan berulang dalam krun waktu 500 500 tahun dapat memberikan kenyamanan terhadap penghuni gedung. Sesuai dengan judul skripsi ini penyusun bertujuan untuk lebih mengetahui tentang tentang peraturan baru baru penulis mencoba mengetahui lebih dalam dalam dengan mencoba merancang kembali gedung PT Halim Sakti Jl HR Muhamad Surabaya menggunakan peraturan baru tersebut dengan tujuan agar bisa menerapkan kedua peraturan . ”Special ”Special Moment resisting resisting frame (SMRF)” atau disebut juga ”Sistem ”Sistem Rangka pemikul momen khusus (SRPMK)” yang di dalam peraturan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung terbaru SNI 03-2847-2002, adalah salah satu sistem perhitungan struktur yang digunakan untuk merencanakan gedung bertingkat pada daerah zone gempa tinggi. Dan dalam perancangan bangunan gedung ini akan menggunakan sistem tersebut diatas.

Untuk memenuhi tujuan judul diatas, maka diasumsikan bahwa gedung tersebut didirikan pada zone gempa 5 diatas tanah lunak, sedangkan letak existing bangunan tersebut menurut peraturan gempa yang terbaru yaitu SNI 03-1726-2002, daerah Surabaya masuk dalam zone gempa gempa 4 ( resiko gempa menengah). Perancangan bangunan gedung ini dengan sistem ”Special Moment Resisting Frame” menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002 03-2847-2002 untuk perhitungan struktur beton dan SNI 03-1762-2002 untuk Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa.

Kata kunci : SMRF, SNI 03-2847-2002, SNI 03-1726-2002, analisa static ekuivalen 3 dimensi sengan program bantu SAP 2000

PENDAHULUAN Salah satu kriteria dalam merencanakan struktur bangunan bertingkat banyak atau Multi Storey Building adalah kekuatan dan perilaku yang baik pada struktur akibat beberapa tahapan pembebanan. Salah satu tahapan pembebanan yang kritis adalah pembebanan gempa. Akibat gempa bumi yang terjadi, struktur akan berespon

1

2

NEUTRON, Vol.3, No. 1, Februar i 2003: 1-14

terhadap gaya yang bekerja padanya sesuai dengan tingkat kekakuan struktur tersebut hingga mencapai keruntuhannya. Dalam perencanaan bangunan tahan gempa, struktur diharapkan dapat berespon dengan baik terhadap beban gempa yang bekerja pada struktur tersebut sehingga dapat menjamin bangunan tersebut tidak rusak karena gempa-gempa kecil dan gempa sedang serta tidak runtuh akibat gempa yang besar. Pada tahun 2003 telah muncul muncul peraturan baru yaitu SNI 03-2847-2002 03-2847-2002 tentang Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung. Peraturan ini berbeda dengan peraturan yang lama terutama tentang desain beton bertulang tahan gempa. Pada peraturan ini dikenalkan beberapa sistem perencanaan bangunan gedung tahan gempa. Salah satu sistem struktur yang dipakai dalam perencanaan perencanaan bangunan tahan gempa adalah Special Moment Resisting Frame dimana dalam peraturan baru SNI 032847-2002 dikenal dengan nama Sistem Rangka Pemikul momen khusus. Di dalam perencanaan struktur dengan Special Moment Resisting Frame, komponen komponen – komponen komponen struktu strukturr dan join-joinny join-joinnyaa menahan menahan gaya – gaya yang bekerja melalui aksi lentur, geser dan aksial. Di lapangan menunjukkan bahwa struktur yang direncanakan dengan baik terhadap beban gempa sesuai ses uai dengan peraturan yang ada dapat menahan beban gempa yang cukup besar. Hal ini disebabkan, dis ebabkan, pertama oleh 1 karena str uktur tersebut direncanakan dan didetail dengan baik sehingga dapat berdeformasi dengan baik. Kedua, berkurangnya respon struktur akibat berkurangnya kekakuan dan ketiga adalah akibat interaksi yang baik antara tanah dan struktur bangunan.

1.2 Permasalahan

Pada penulisan laporan teknik ini permasalahan yang akan diketengahkan dalam perencanaan gedung Kantor PT Halim Sakti JL. HR Muhammad adalah “Bagaimanakah “Bagaimanakah merencanakan gedung bertingkat tersebut sesuai dengan konsep Special Moment Resisting Frame” dan melakukan melakukan modifikasi letak bangunan bangunan pada wilayah gempa yang berbeda.


3

1.3 Maksud dan Tujuan

Maksud dari penulisan tugas akhir ini adalah sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program studi di jurusan teknik sipil, fakultas teknik sipil Universitas Narotama. Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir yang berjudul “Perencanaan Struktur Gedung Kantor PT Halim Sakti Jl HR Muhammad Surabaya Surabaya Dengan Special Moment Resisting Frame” ini adalah :

1. Untuk lebih mengetahui mengetahui dan mengenal mengenal tentang tentang salah satu system struktur struktur bangunan tahan gempa yaitu “Special Moment Resisting Frame”. Pada peraturan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton SNI03-2847-2002, dimana system tersebut diatas dikenal sebagai Sistem “Rangka Pemikul Momen Khusus” 2. Merancang Merancang sistem bangunan bangunan tahan gempa dengan dengan struktur struktur Buildin Building g Frame Frame System dengan “Special Moment Resisting Frame” atau “Rangka Pemikul Momen Khusus” yang menggunakan peraturan gempa terbaru SNI03-17262002. 3. Menerapkan Menerapkan software software SAP 2000 dalam hubungann hubungannya ya untuk menganalisa menganalisa struktur. Menerapkan SNI03-2847-2002, sebagai peraturan yang digunakan dalam perancangan dan pendetailan semua elemen struktur , terutama ketentuan-ketentuan yang ada didalamnya.

TEORI PENUNJANG 2.1. Konsep Konsep Desain Desain Perencanaa Perencanaan n

Sistem Struktur ”Special Moment Resisting Frame” adalah Sistem rangka ruang, dimana kompone komponen n – komponen komponen struktur struktur dan join – joinnya joinnya menahan menahan gaya-gaya gaya-gaya yang yang bekerja melalui aksi lentur, geser, dan aksial. ”Special Moment Resisting Frame” haruslah dipakai di wilayah gempa kuat (wilayah gempa 5 dan 6) dan harus memenuhi persyaratan desain pada SNI03-2847-2002 pasal 23.2 sampai dengan 23.7 disamping pasal-pasal sebelumnya yang masih berlaku.

4


Dalam perencanaan bangunan tahan gempa, struktur diharapkan dapat berespon dengan baik terhadap beban gempa yang bekerja pada struktur tersebut sehingga dapat menjamin bangunan tersebut tidak rusak karena gempa-gempa kecil dan gempa sedang serta tidak runtuh akibat gempa yang besar. Karena itu dalam Sistem ”Special Moment Resisting Frame” untuk menjamin hal tersebut diatas maka struktur haruslah haruslah memenuhi ketentuan sebagai berikut : 1. Daktilitas Struktur

Daktilitas Daktilitas struktur struktur gedung gedung pada pada peraturan peraturan lama SNI T – 15 dinyatakan dalam faktor jenis struktur K, SNI 1726 sekarang memakai 2 parameter daktilitas struktur yaitu faktor daktilitas simpangan μ dan faktor reduksi gempa R. μ menyatakan ratio simpangan diambang keruntuhan δm dan simpangan pada terjadinya pelelehan pertama. R adalah ratio beban gempa rencana dan beban gempa nominal. R ini merupakan indikator kemampuan daktilitas struktur gedung. Untuk struktur Spesial moment Resisiting Frame R ditentukan sebesar 8,5 dengan μ sebesar 5,3 yang berarti bahwa kinerja struktur gedung pada pada taraf daktail penuh. 2. Kinerja Struktur gedung. a. Kinerja Batas Layan

Kinerja Batas Layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar

tingkat

akibat

pengaruh

Gempa

Rencana,

yaitu

untuk

membatasinya terjadi pelelahan antar tingkat ini harus dihitung dari 9 simpangan struktur gedung tersebut akibat pengaruh Gempa Nominal yang telah dibagi Faktor Skala. Untuk memenuhi kinerja batas layan struktur gedung maka simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung tidak melampaui

0,03 xhi (SNI 03-1726-2002 Ps. 8.1.2) R 0,03 xhi baja dan peretakan beton yang berlebihan, di samping S  R untuk mencegah kerusakan non-struktur dan ketidaknyamanan penghuni. Simpangan

b. Kinerja Batas Ultimit

Kinerja batas ultimit ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar-tingkat maksimum struktur akibat pengaruh gempa rencana dalam


5

kondisi struktur di ambang keruntuhan, yaitu untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat menimbulkan korban jiwa dan untuk mencegah benturan berbahaya antar gedung atau antar bagian struktur gedung yang dipisah dengan sela pemisah (sela delatasi). Simpangan dan simpangan antar tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal dikalikan suatu faktor pengali . Untuk gedung beraturan didapatkan :  = 0.7 R R = 8.5 =  S M M tidak boleh melibihi daripada 0.02 kali tinggi antar tingkat ( SNI 03-1726 2002 pasal 8.2.2 ) M  0.02hi

M  0.02 x3000 M  60 mm 3. Pemakaian Probabel Kekuatan Kekuatan Momen Max, Max, Mpr

Untuk menaksir gaya geser rencana Ve yang berkerja dimuka hubungan balok kolom ( HBK ) baik di ujung – ujung balok ( SNI 03-28472002 pasal23.3.4.(1) ) maupun dikolom ( SNI03-2847-2002 pasal 23.4.5.(1) ) harus dicapai dengan menggunakan Mpr di muka HBK dengan asumsi terjadi tegangan tarik tulangan memanjang sedikitnya 1,25 fy dengan

 = 1.

Khusus Khusus untuk kolom kolom ( yang kena kena beban axial axial > Ag.fc’/10 ), Mpr adalah nilai nilai momen balans dari diagram interaksi yang dipakai. 4. Pedoman Perhitungan Kuat Lentur Kolom.

Sesuai filosofi “Capacity Design”, maka SNI 03-2847-2002 03-2847-2002 pasal pasal 23.4.(2) mensyaratkan

 Me    Mg,.

Me adalah kuat lentur nominal

kolom yang merangka pada hubungan balok kolom. Dan M g adalah kuat lentur nominal nominal balok balok yang merang merangka ka pada HBK (termasuk (termasuk konstribu konstribusi si tulangan di lebar efektif balok T ). M e dicari dari gaya axial terfaktor yang menghasilkan kuat lentur kolom terendah. 5. Hubungan Balok Kolom

SNI 03-2847-2002 pasal 23.5 menentukan tulangan transversal berbentuk hoop seperti diatur SNI 03-2847-2002 pasal 23.4.4. harus

6


dipasang dalam HBK , kecuali bila HBK tersebut dikekang oleh komponen struktur sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.5.2.(2). Di HBK yang keempat mukanya terdapat balok-balok dengan lebar setidak-tidaknya selebar 3/4 lebar kolom, harus dipasang tulangan transversal setidaknya separuh yang disyaratkan oleh SNI 03-2847-2002 pasal 23.4.4.(1) dan S < 0,25 h atau 150 mm. Namun pada kolom tengah tengah ini memiliki memiliki lebar balok balok yang merang merangka ka pada HBK ( hubungan hubungan balok balok kolom ) b = 400 mm < ¾ h kolom = ¾ x 600 = 450 mm. Maka sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.5.2.(1) tulangan transversal dalam HBK dapat digunakan tulangan yang terpasang pada ujung kolom sebesar Ash. Sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.5.(3) pada tiap Hubungan Balok Kolom perlu diperiksa diperiksa kuat geser nominal yang harus lebih besar dari gaya gaya geser yang mungkin terjadi.

2.2. Asumsi Perencanaan

Dalam memodifikasi perancangan gedung Kantor PT Halim Sakti JL HR Muhammad, ini dipakai sistem struktur Special Moment Resisting Frame. Asumsi – asumsi perencanaan yang digunakan digunakan adalah : a. Perancangan Perancangan struktur struktur hanya hanya meliputi meliputi struktur struktur atas dan bawah. bawah. b. Pondasi ( stuktur bawah ) diasumsikan dalam kondisi perletakan terjepit sempurna dan terletak pada tanah lunak. c. Struktur Struktur diasumsik diasumsikan an terletak terletak dalam dalam zone zone gempa gempa kuat kuat (zona (zona 5). d. Elemen struktu strukturr dari beton beton bertulang bertulang dengan dengan mutu beton beton dan tulangan tulangan direncanakan sesuai dengan batas – batas dalam SNI03-2847-2002. SNI03-2847-2002.

2.3.

Peraturan Yang Digunakan

Pedoman peraturan yang digunakan dalam modifikasi perancangan struktur dengan Special Moment Resisting Frame ini ini adalah sebagai berikut : a. SNI03-2847 SNI03-2847-200 -2002, 2, digunakan digunakan sebagai sebagai pedoman pedoman perhitun perhitungan gan Struktur Struktur dan dan pendetailan semua elemen struktur. b. SNI03-1726-2002

, digunakan sebagai pedoman untuk perancangan gempa

yang bekerja dalam suatu struktur. c. PPIUG 1983, 1983, digunaka digunakan n sebagai sebagai pedoman pedoman pembebanan pembebanan struktur. struktur.


d. PBI 1971, 1971, dipakai dipakai untuk mencari mencari gaya-gay gaya-gayaa dalam dalam pada plat lantai lantai atau atau atap. atap.

2.4 2.4. Pem Pembeban ebanan an

Jenis pembebanan yang diperhitungkan dalam perencanaan gedung ini adalah beban vertikal dan beban horisontal. Pada tahap analisa gaya-gaya dalam pada struktur utama dilakukan pembebanan dengan beberapa kombinasi pembebanan sesuai dengan ketentuan yang terdapat dalam SNI03-2847-2002.

2.4.1. Beban Vertikal 2.4.1.1. Beban Mati (PPIUG ’83 pasal 2)

Beban mati mencakup semua bagian dari struktur gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesain, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung itu. Beban mati ini dihitung berdasarkan tabel 2.1 PPIUG ’83.

2.4.1.2 Beban Hidup (PPIUG ’83 pasal 3)

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian dan penggunaan gedung tersebut serta kedalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat dipindahkan, mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap tersebut. Khususnya pada atap yang dikategorikan beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan, baik akibat genangan maupun akibat tekanan jatuh butiran air.

2.4.2.Beban Horisontal 2.4.2.1 Beban Angin (PPIUG ’83 pasal 4)

Mencakup semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Dalam perencanaan ini beban horisontal akibat tekanan angin diabaikan, karena pengaruhnya relatif kecil dibandingkan dengan beban horisontal akibat gempa.

7

8


2.4.2.2 2.4.2.2 Beban Beban Gempa Gempa (SNI (SNI 03 – 1726 - 2002) 2002)

Mencakup semua beban statik ekivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang meniru pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu. Dengan menganalisa gedung gedung secara 3 dimensi menggunakan menggunakan metode

Respons Spektrum

Analisis, dimana gedung dikenakan spektrum percepatan respon gempa rencana yang dihitung menurut diagram respon spektrum gempa rencana wil ayah gempa 4.

2.4.3.Kombinasi Pembebanan

Sesuai dengan ketentuan yang telah ter cantum pada SNI03-2847-2002, digunakan sebagai pedoman perhitungan Struktur dan pendetailan semua elemen struktur. , agar struktur dan komponen dari struktur memenuhi syarat dan ketentuan yang laik pakai terhadap bermacam-macam kombinasi pembebanan yang mungkin terjadi pada bangunan ini, maka harus dipenuhi ketentuan dari faktor pembebanan sebagai berikut (SNI 03-2847-2002 pasal 11.1.2) :

U = 1,4 D U = 1,2 D + 1,6 L U = 1,2 D + 1,0 + 1,0 E U = 0,9 0,9 D + 1,0 1,0 E U = 1,2 D + 1,0 L + 1,6 W U = 0,9 0,9 D + 1,6 1,6 W

METODOLOGI PENELITIAN Metodologi pembahasan

Untuk analisa struktur pada gedung ini ada beberapa cara yang digunakan, antara

lain

:



Pengumpulan data berupa gambar-gambar konstruksi, atau pembebanan, data tanah, dan data mengenai peraturan yang digunakan



Pada perhitungan gaya-gaya dalam pelat lantai dan pelat atap yang berbentuk persegi digunakan koefesien momen dari dari PBI-71 pasal 13.3 dan tabel 13.3.2. 13.3.2.




9

Untuk mendapatkan gaya-gaya dalam dari balok anak digunakan bantuan paket program SAP 2000, sedang penulangannya penulangannya berdasarkan SNI03-2847-2002. SNI03-2847-2002.



Struktur tangga dihitung sebagai pelat dengan perletakan sendi dan rol sehingga struktur ini tidak berpengaruh kekakuannya terhadap struktur utama, sedang penulangannya berdasarkan SNI03-2847-2002. SNI03-2847-2002.



Struktur utama dimodelkan sebagai struktur open frame 3 dimensi (Space frame), karena kekakuan dalam arah bidang dari kebanyakan lantai beton cukup tinggi, perhitungan gaya-gaya dalam digunakan program SAP 2000 3 dimensi.

Hasil perhitungan dituangkan dalam bentuk gambar kerja rencana

HASIL DAN PEMBAHASAN Struktur sekunder yang merupakan bagian dari keseluruhan struktur akan memberikan pengaruh terhadap struktur utama sebagai beban. Dalam perencanaan desain gempa, struktur sekunder merupakan komponen struktur yang tidak diproporsikan untuk menerima beban lateral akibat gempa, sehingga dalam perhitungannya struktur sekunder dapat direncanakan dan dianalisa secara terpisah dari struktur utama yang merupakan penahan gaya lateral gempa. Dengan kata lain keberadaan struktur sekunder diharapkan tidak akan memberikan pengaruh besar terhadap perilaku struktur secara keseluruhan. Struktur sekunder yang akan dibahas didalam bab ini meliputi pelat dan tangga dan balok anak. 4.2 Perencanaan Pelat 4.2.1 Umum Pelat ini direncanakan untuk menerima beban mati (DL) yang merupakan berat sendiri pelat dan dan unsur – unsur diatasnya, diatasnya, dan beban beban hidup (LL) yang diatur diatur dalam Peraturan Peraturan Pembebanan Gedung Indonesia berdasarkan fungsi gedung. Pelat yang akan direncanakan berikut ini adalah pelat lantai lantai mulai dari lantai 2 sampai 10 dan pelat atap.

10


A

B

F

C

E

D

Gambar 4.1. Denah Plat Plat Lantai 1 – 10

A

B

F

C

D

E

` Gambar 4.2. Denah Plat Atap

4.2.2 Pemodelan dan Analisa Momen Pelat

Pada pemodelan, pelat dianggap terjepit elastis pada sisinya.


11

Momen-momen yang terjadi pada pelat dapat dihitung dengan menggunakan Tabel 13.3.2. Peraturan Beton Indonesia 1971. 4.2.3 Data Perencanaan fc’  Mutu beton

= 30 Mpa



Mutu baja

= 240 Mpa



Tebal pelat yang direncanakan = 12 cm



Diameter tulangan direncanakan :

fy



Tulangan arah x menggunakan D-10



Tulangan arah y menggunakan D-10 31



Tulangan susut dan tulangan pembagi D-8



Decking atap ( 40 mm )



Decking lantai ( 20 mm )



 1 = 0,85



 = 0,8

4.2.4 Pembebanan pelat. Pembebanan pelat terdiri dari 2 yaitu beban mati dan beban hidup. Kombinasi pembebanan yang ditinjau sesuai dengan SNI03-2847-2002

a. Beba Beban n dari dari Pel Pelat at Ata Atap p



Beban mati: Bera Beratt sendi sendiri ri pela pelatt = 0,12 0,12 x 2400 2400

-

Plaf Plafon ond d + peng pengan antu tung ng

= 18 kg/m kg/m

-

Inst Instal alas asii pipa pipa dan dan AC

= 40 kg/m kg/m

-

Fini Finish shin ing g atap atap = 0,02 0,02 x 14 Beban mati total (D)



= 288 288 kg/m kg/m

2

-

2 2

2

= 28 kg/m kg/m + = 374 kg/m2

Beban hidup : -

= 100 100 kg/m kg/m

Beb Beban akib akibat at air air hujan ujan

= 20 kg/m g/m +

Beban hidup total (L) Beban Ultimate qu

2

= 120 kg/m

= 1,2 D + 1,6 L = 1,2 x 374 + 1,6 x 120

= 640,8 kg/m

b. Beba Beban n dar darii Pel Pelat at Lant Lantai ai 2 – 5 & 7 - 9



Beban mati ( D ) : -

2

Beba Beban n hidu hidup p perk perkan anto tora ran n

Bera Beratt sendi sendiri ri pela pelatt = 0,12 0,12 x 2400 2400

= 288 288 kg/m kg/m

2

28

2

12


-


= 18

kg/m kg/m2

-


= 40

kg/m kg/m

-

Spes Spesii = 0,03 0,03 x 2100 2100

= 63 kg/m kg/m

-

Tegel = 2 x 24

= 48 kg/m +

2 2

Beban mati total (D)



2

= 457 kg/m

2

Beban hidup ( L ) : -

Beba Beban n hidu hidup p perk perkan anto tora ran n Beban hidup total (L)

Beban Ultimate

qu

= 250 250 kg/m kg/m

2

= 250 kg/m

+ 2

= 1,2 D + 1,6 L

= 1,2 x 457 + 1,6 x 250

= 948,4 kg/m

2

c. Beban Beban dari Pelat Pelat Lantai Lantai untuk untuk ruang ruang serbagun serbaguna a ( lantai lantai 6 )



Beban mati ( D ) : Bera Beratt sendi sendiri ri pela pelatt = 0,12 0,12 x 2400 2400

= 288 288 kg/m kg/m

-


= 18

kg/m kg/m

-


= 40

kg/m kg/m

-

Spes Spesii = 0,03 0,03 x 2100 2100

= 63 kg/m kg/m2

-

Tegel = 2 x 24

= 48 kg/m +

2

= 457 kg/m

2

Beban hidup ( L ) : -

Beban hidup

= 400 kg/m Beban hidup total (L)

Beban Ultimate

qu

2

= 400 kg/m

+ 2

= 1,2 D + 1,6 L

= 1,2 x 457 + 1,6 x 400 4.2.5

2

2

Beban mati total (D)



2

-

= 1188,40 kg/m

2

Pemodelan Dan Analisa Momen Pada Pelat Pada permodelan pelat dalam tugas akhir ini , pelat dianggap terjepit elastis pada keempat sisinya. Hal ini disebabkan pada tepi-tepi pelat terjadi perputaran sudut. Pertimbangan lain asumsi ini adalah bila pelat dianggap jepit penuh maka momen-momen yang terjadi sebagian besar akan diterima oleh tumpuan sehingga momen lapangan lebih kecil. Padahal sebenarnya tepi pelat dapat berputar.

Analisis Pen urunan Pr Preloading Sistim Matras Ba mbu (Arifin )

13

Untuk penentuan besarnya momen-momen yang terjadi akibat beban merata dianalisa dengan menggunakan tabel 13.3.1 PBI 1971. Langkah –langkah mencari momen dengan tabel 13.3.1 : Dihitung beban – beban yang bekerja pada pelat pelat ( qu kg/m2 )  Dihitung

 Dihitung dimensi bentang pelat : Lnx & Lny  Dihitung Ly/Lx & dicari koefisien momen Cx & Cy pada tabel PBI 71  Dihitung momen yang terjadi : Mlx = -Mtx = 0,001 qu Lnx 2 Cx Mly= - Mty = 0,001 0,001 qu Lny2 Cy 4.2.6 Penulangan Pelat Langkah – langkah dalam perhitungan penulangan lentur adalah sebagai berikut : 1. Diberi data data mengenai mengenai mutu beton beton (fc’), (fc’), mutu baja baja (fy), decking decking serta serta diameter diameter tulangan tulangan yang

akan dipakai.

2. Hitung momen yang bekerja pada pelat dengan dengan menggunakan menggunakan Tabel 13.3.2. 13.3.2. Peraturan Beton Indonesia 1971. 3. Hitung rasio tulangan berimbang (  b), rasio tulangan maksimum (mak) dan rasio tulangan minimum (min).



balance 

0,85 x fc' x  fy

x

600

……SNI03-2847-2002 pasal 10.4 (3)

600  fy

dimana : untu untuk k fc’ fc’ < 30 Mpa Mpa ; 1 = 0,85 ...... SNI03-2847-2002 pasal 12.2.7.3 untu untuk k fc’ fc’ > 30 30 Mpa Mpa ; 2 = 0,85 0,85 – 0,008 0,008 ( fc’ fc’ – 30 )

maks

= 0,75 x  balance ................. SNI03.2847-2002 pasal 12.3.3 12.3.3

min untuk plat : -

= 0.025 0.025

………Seri ………Seri Beton Beton 4 grafik grafik 5.4.c; 5.4.c; Gideon Gideon Kusuma Kusuma

-

atau min alternatif = 4/3

analisa

Tulangan harus dihitung pada kedua arah (arah x dan arah y) Rn 

m 

Mu

 x b x d 2 fy 0,85 x fc'

 perlu

4.



1 m

  

x 1 - 1 -

Salmon) 2 x R n x m  ……( Wang - Salmon) fy

  

Hitung Hitung luas luas tulan tulangan gan yang yang diperlu diperlukan kan serta serta pilih pilih jarak jarak tula tulanga ngan n

14


Asperlu =  . b . d Assusut = 0,0018 x b x h

4.2.6.1 Perhitungan Penulangan Plat Lantai Data-data perencanaan untuk penulangan plat lantai

- Tebal rencana pelat

= 12 cm

- Selimut beton decking

= 20 mm

- Tula Tulang ngan an yang yang digu diguna naka kan n

= 10, 8

- Mutu Mutu tulang tulangan an beton beton (fc’) (fc’) = 30 Mpa - Mutu tul tulangan baja (fy)

= 240 Mpa

Pelat Lanta Lantaii Type B (Lant (Lantai ai 1 – 5 & 6 - 9 )

Lx

= 272, 272,5 5 – ½ (35 (35 + 40) 40) = 235 235 cm

Ly = 300 – ½ (40 + 40) = 260.00 260.00 cm Ly/Lx = 1,11 < 2 Pelat dua arah

Momen pelat diambil dari PBI 1971 tabel 13.3.2 : 1. Momen Arah Sumbu X - Momen lapangan maksimum per meter lebar arah arah sumbu X 2

Mlx = 0,001 x Q U x Lx x X 2

= 0,001 x 9484 x 2,35 x 42,40 = 2220,717 N-m - Momen tumpuan maksimum per meter lebar arah sumbu X


Mtx

= -0,001 x QU x Lx2 x X 2

= - 0,001 0,001 x 9484 x2,35 x2,35 x 42,40 = -2220,717 -2220,717 N-m 2. Momen Arah Sumbu Y - Momen lapangan maksimum per meter lebar arah arah sumbu Y 2

Mly = 0,001 x Q U x Lx x X 2

= 0,001 x 9484 x 2,6 x 37.0 = 2372,138 N-m - Momen tumpuan maksimum per meter lebar arah sumbu Y Mty

2

= - 0,001 0,001 x QU x Lx x X 2

= - 0,001 0,001 x 9484 9484 x 2,6 x 37.0 = - 2372,138 2372,138 N-m N-m

2372,138

2372,138

2372,138 2220,717

2220,717

2220,717

Rasio penulangan maksimum dan minimum

 0,85 x fc' x  600 balance  x fy 600  fy



balance 

0,85 x 30 x 0,85 600  0,0645 x 240 600  240

SNI03-2847-2002 pasal 10.4 (3)

15

16


maks

= 0,75 x  balance

maks

= 0,75 x 0,0645 0,0645 = 0,0484

min

= 0.025

………Seri Beton 4 grafik 5.4.c; Gideon Kusuma

A. Kebutuhan Tulangan Arah Arah X Perhitungan Penulangan

Mulx = Mutx = 2220, 2220,717 717 N m dx = 120 120 - 20 - 8/2 8/2 = 96 mm Rn 

Rn 

m

Mu

 x b x d 2 2220,717 x 1000 0,8 x 1000 x 962

240

 9.412

0,85 x 30

 perlu



 perlu 

1 m



x  1 - 1 -

2 x R n x m 



1 9.412

 0.3012

  

x 1 - 1 -

min alternatif

  

fy

2 x 0.3012 x 9.412  240

  0,0013  

= 1,3 analisa = 1,3 x 0,0013 = 0,0186

Perhitungan Kebutuhan tulangan

karena  perlu

<

 min dan

 min alternatif <  min , maka dipakai  min As =

 min

xbxd

= 0,002 x 1000 x 96 = 192 mm

2

dipasang tulangan, 8 – 200 ( As pakai = 251,2 mm² )


17

Kontrol jarak jarak tulangan pelat ; Kontrol spasi tulangan plat sebagaimana pada peraturan SNI03-2847-2002 pasal 12.5(4) disebutkan :

 3 x tebal plat

Jarak tulangan 200 mm

 3 x tebal plat = 3x120 = 360 mm ………Oke !

B. Kebutuhan Tulangan Arah Y Perhitungan Penulangan

Muly = Muty = 2372,1 2372,138 38 N m dx = 120 120 - 20 – 10 – (0.5 (0.5 x 10) 10) = 88 mm Rn 

Rn 

m

Mu

 x b x d 2 2371,138 x 1000 0,8 x 1000 x 882 240

0,85 x 30

 perlu 

1 m

perlu 

 9.412

  

x 1 - 1 -



 0.383

1 9.412

min alternati alternatif f

2 x R n x m    fy 

  

x 1- 1-

2 x 0.383 x 9.412  240

  0,0016  

= 4/3 analisa = 4/3 x 0,0016 = 0,00214


karena  perlu

<

 min

min alternatif >  min , maka dipakai min alternatif As =

 min alternatif x b x d

= 0,00214 x 1000 x 85

18


= 188,62 mm2 Jadi dipasang tulangan

8 –

200 (As pakai = 251,2 mm²)

Kontrol jarak jarak tulangan tulangan pelat pelat ;

Kontrol jarak tulangan plat sebagaimana pada peraturan SNI 03-2847-2002 pasal 12.5(4) disebutkan : Jarak Tulangan 250 mm

 3x tebal plat  3 x tebal plat = 3x120 = 360 mm ………Oke !

Gambar. Sket Penulangan Plat Lantai Untuk perhitungan penulangan pelat yang lain dilampirkan dalam tabel 4.1 berikut ini :


19

20


4.3. Perencanaan Tangga 4.3.1 Umum Pada Perencanan ini jenis tangga hanya yang ada hanya hanya terdiri 1 type (dapat dilihat pada dimana ujung perletakan pada pelat gambar). gambar). Untuk perhitungan tangga dimodelkan dianggap sebagai sendi dan perletakan bordes dianggap rol dengan anggapan tangga merupakan unsur sekunder yang tidak mempengaruhi kekuatan struktur secara keseluruhan.


Gambar. Denah Tangga

4.3.2 Perencanaan Dimensi Tangga

-

tinggi tinggi tingka tingkatt (eleva (elevasi si anta antarr lant lantai ai 1-lant 1-lantai ai 2 s/d s/d 9) = 280 280 cm

-

ting tinggi gi bord bordes es

= 210 210 cm

-

panj panjan ang g inja injaka kan n(I)

= 29.6 29.6 cm

-

tinggi Injakan ( T )

= 14 cm

-

Juml Jumlah ah tanj tanjak akan an (nT) (nT)

nT =

-

Juml Jumlah ah inja injaka kan n (nI) (nI)

nI= nI= nT nT – 1 = 15 -1 = 14 buah buah

210 14

= 15 buah

21

22


-

Panjang horisontal tangga

= 29.6 x 14 = 414

-

Panj Panjan ang g miri mirin ng tang tangga ga

=

-

Sudu Sudutt kemi kemiri ring ngan an tang tangga ga

= arc arc tan tan

240 2

 150 2 150 240

= 283, 283,02 02 cm o

= 32

Gambar. Permodelan Struktur Tangga

-

Tebal plat direncanakan

= 15 cm

-

Tebal plat bordes

= 15 cm

-

Luas Luas 1 anak anak tang tangga ga

= ½ x 29.6 9.6 x14 = 207, 207,2 2 cm

-

Panjang miring  anak tangga

=a=

-

Teba Teball rata rata –rat –rataa anak anak tangg tanggaa ( h ) h =

-

Tebal plat rata-rata ( t )

29.6 2

32.74 4 cm  142 = 32.7

0.5 x14 x29.6 32.74

2

= 6.33

t = 15 + 6.33 = 21.33 cm cm


h cm

30 cm

t

a = 34,32

r a t a - r a t a

16,67

15 cm

Gambar Penampang Tangga

4.3.3 Pembebanan Pada Tangga a. Pelat Tangga Beban Mati : pelat tangga tegel (t=2 cm) spesi (t=3 cm) sandaran

Beban Hidup :

b. Pelat Bordes Beban mati : pelat bordes des tegel (t=2 cm) spesi (t=3 cm)

Beban Hidup : Gambar Pembebanan tangga :

: 0,2133 x1 x1.10 x 2400 : 0,02 x1.10 x 2200 : 0,03 x 1.10 x 2100 : 0,08 x 1.00 x 2400 DL LL

= 300 x 1.10 = 330 kg/m

: 0,15 x 1.10 x 2400 : 0,02 x 1.10 x 2200 : 0,02 x 1.10 x 2100 DL LL

= 58 588,19 kg/m = 48 48.40 kg/m = 69.30 kg/m = 192.00 kg/m + = 897,89 kg/m

= 396.00 = 48.40 = 69.30 = 513.70

kg/ kg/m kg/m kg kg/m kg/m

= 300 x 1,10 = 330 kg/m

23

24


Gbr. Pembebanan Tangga Untuk Beban Mati ( DL )

Gbr. Pembebanan Tangga Untuk Beban Hidup ( LL ) 4.3.4. Penulangan Tangga Data- data perencanaan perencanaan sebagai sebagai berikut : = 150 mm  Tebal pelat tangga



Tebal pe pelat bordes

= 150 mm



Penutup beton

= 20 mm



Tulangan pokok

= D16



Tulangan pembagi

= 10



dy Tangga

= 150 – 20 – ( 0,5 x 16 ) = 122 mm



dy Bordes

= 150 – 20 – ( 0,5 x16 ) = 122 mm





= 0,8




Mutu Beton (Fc’)

= 30 Mpa



Mutu Baja (Fy)

= 390 Mpa

b

=

=

max

0,85 .  1 . f c' fy

x

0.85 x0.85 x30 390

.

600 600  fy 600 600 390

= 0,75 .  b

=

m

=

1,4 fy

=

1,4

= 0,0336

fy '

= 0,025

= 0,00359

390

0,85 x fc

SNI 03-2847-2002 pasal 10.4 (3)

SNI 03-2847-2002 pasal 12.3 ( 3 )

= 0,75 x 0,0336

 min

=

390 0,85 x30

= 15,29

Hasil Analisa Analisa Momen oleh Sap 2000 didapatkan didapatkan :

Gambar bidang momen tangga

4.3.4.1 Penulangan pelat tangga.

Mu = 5754,09 kg m = 57540900 Nmm

Rn 

Rn 

Mu

 x b x d 2 57540900 0,8 x1100 x122 2

25

= 4.393

26


m

fy

=

0,85 x fc '

 

perlu

 perlu 

=

390 0,85 x30

  

1

x 1 - 1 -

m

  1  15, 29  1

1

= 15,29

2 x R n x m 

  

fy

2 x 4 , 393 x15 , 29  = 0,0124   390 


karena  perlu

>

 min

0,0124 24 maka dipakai  perlu = 0,01 As =

 perlu x b x dy

= 0,0124 x 1100 x 122 = 1664,08 mm

2

dipasang dipasang tulangan, tulangan, D16 D16 – 150 ( As pakai = 1768,45 mm² ) Tulangan pembagi dipasang tegak lurus terhadap arah tulangan tulangan lentur Tulangan bagi = .b.h = 0,002 x 1000 x 150 = 300 mm 2 Dipakai tulangan 10-200 As terpakai = 431,75 mm 2

Maka untuk pelat tangga dipakai : - Tulangan utama D 16-150 - Tulangan bagi

-200

4.3.4.2. Penulangan pelat bordes Dari hasil analisa diperoleh : Mu = 3626,43 Kg.m = 36364300 Nmm

Rn 

Rn 

m

Mu

 x b x d 2 36264300 0,8 x1100 x122 2 =

fy 0,85 x fc '

= 2,769

=

390 0,85 x30

= 15,29


 perlu



1 m

  

x 1 - 1 -

27

2 x R n x m  fy

  



 1   1 1 2 x 2 , 769 x15, 29  = 0,00752 perlu    15 , 29  390 

karena  perlu As =

>

 min ,maka dipakai  perlu = 0.00752

 perlu x b x d

= 0,00752 x 1100 x 122 = 1009,184 mm

2

dipasang dipasang tulangan, tulangan, D16 D16 – 150 ( As pakai = 1473,71 mm² ) Tulangan pembagi dipasang tegak lurus terhadap arah tulangan lentur Tulangan bagi = .b.h = 0,002 x 1000 x 150 = 300 mm 2 Dipakai tulangan 10-200 As terpakai = 431,75 mm 2

125 cm

240 cm

30 cm

16,67 cm 150 cm

15 cm

Gambar. Sket Penulangan Tangga

4.4. Perencanaan Balok Anak

Balok anak pada perencanaan struktur gedung gedung

ini diproporsikan merupakan

bagian dari konstruksi sekunder dari sistem kontruksi gedung yang berfungsi meneruskan beban-beban yang bekerja pada pelat lantai diatasnya pada balok induk dan sebagai penopang sistem kontruksi pelat juga berfungsi membatasi luasan dari pelat rencana sehingga diharapkan didapatkan sistem kontruksi gedung yang e ffisien.

28


Untuk contoh contoh perhitun perhitungan gan diambil diambil balok balok anak pada pada As. 3a seperti seperti yang tergambar di bawah ini.

3

1

3

3

1

2

2

2

1

2

2

2

1

3 1

3

3

1

4.4.1. Pembebanan Balok Anak

Untuk pembebanan balok anak direncanakan akan menerima beban merata akibat berat sendiri, berat dinding dan beban ekivalen trapesium trapesium dan beban ekivalen ekivalen segitiga dari pelat yang berada berada diatasnya serta beban terpusat seperti gambar diatas diatas : Dari perhitungan beban untuk plat lantai 2-5 & 7-6 pada BAB 2 didapatkan : Beban mati = 457 kg/m

2

Beban hidup = 250 kg/m

2

Pembebanan segitiga dan trapesium - Pembebanan Model 1 (beban trapesium) Beban pembebanan 1



Beban Ekivalen Beban Mati

qek 



1  1  L  xqxL x 1   x    2  3  L y 



2

  

 1  1,50  2  q ek  x 457 x1,501     2  3  3,30   1



Beban Hidup =

= 319,15 319,15 Kg/m’


qek 



1  1  L  xqxL x 1   x    2  3  L y 

2



  

 1  1,50  2  q ek  x 250 x1,501     = 174,59 Kg/m’ 2 3 3 , 30     1

- Pembebanan Model 2 (beban trapesium) Beban pembebanan 2



Beban Mati

q  qxL x



q = 457 x 1,5 = 685,5 Kg/m’ ( beban maximum pada pada trapesium ) Beban Hidup

q  qxL x q = 250 x 1,5 = 375 Kg/m’

beban maximum pada trapesium )

Pembebanan Pembebanan Model 3 (beban (beban segitig segitiga) a) Beban pembebanan 3



Beban Mati

qek  1 / 3qxL x



qek = 1/3x457 1/3x457 x 3 = 437 Kg/m’ Beban Hidup

qek  1 / 3qxL x qek = 1/3x250 1/3x250 x 3 = 250 Kg/m’

Beban merata akibat berat sendiri balok anak direncanakan dimensi balok 35 x 50



Beban mati

q = 0,35x0,5x 2400 = 420Kg/m’ Pembebanan beban terpusat Beban Mati Beb Beban balok sen sendiri = 0,3 x 0,40 x 2400 Beban Ekivalen Mo Model 3 = 437

Beban terpusat mati ( P ) =

725 x3 x 2 2

Beban Hidup Beban Ekivalen model del 3 Beban terpusat terpusat Hidup Hidup ( P ) =

= 288 kg/m g/m’ = 43 4 37 kg/m’ 725 725 kg/m’ kg/m’

= 2175 2175 kg

= 250

250 x3 x 2 2

= 750 750 Kg

4.4.2. Perhitungan Penulangan Balok Anak Pada As As A’ A’ lantai lantai 2 - 5 &6 - 7

29

30


Data : Direncanakan : h = 500 mm

tul.tarik = D19

b = 350 mm

tul.tekan = D19

fc’ =30 MPa

Selimut = 40 mm mm

tul. Se Sengkang =  10

fy = 390 MPa

Beton

mutu bahan :

fys = 240 MPa

d = 500 500 - 40 - 10 – 0.5x 0.5x19 19 = 440 440.5 .5 mm

Gambar: Model Statika Balok Anak Dari out put SAP 2000 untuk Balok Anak lantai perkantoran dengan beberapa kombinasi model beban didapat data-data sebagai berikut: Beban mati dan beban hidup bekerja pada seluruh bentang ( dalam kg/m’ )

Diagram momen dan gaya geser kombinasi 1,4 DL ( dalam KN-m )


31

Diagram momen dan gaya geser kombinasi 1,2 DL + 1,6 ( dalam KN-m )

Dari beberapa kombinasi pereletakan beban diatas didapatkan gaya geser dan momen diatas tumpuan :

32


4.4.2.1.

Momen ultimate tumpuan maximum

= 134.207.600 N-mm

Momen ultimate ultimate lapangan lapangan maximum maximum

= 141.436.40 141.436.400 0 N-mm

Gaya Gaya gese geserr ulti ultima mate te tump tumpua uan n maxi maximu mum m

=

128. 128.04 041 1N

Gaya Gaya gese geserr ulti ultima mate te lapa lapang ngan an maxi maximu mum m

=

57.8 57.848 48 N

Perhitungan Lentur Balok Anak Daerah Tumpuan

 b

= =

0,85 .  1 . f c' fy

x

0,85 x0,85 x30 390

600 600  fy 600

x

600 390

= 0,0336

SNI03-2847-2002 ps.

= 0,0252

SNI03-2847-2002 ps.

10.4(3)

max

= 0,75 x  b = 0,75 x 0,0336

10.4(3)

min

=

m

=

1,4 fy

=

1,4

= 0,00359

390

fy 0,85 x fc '

=

390 0,85 x30

= 15,29

Ringkasan garis besar perhitungan Penulangan :

 cu

X

 0,003 a   1. X

0,85. f c'

Cc’ d

h

AS

T1 = As.f y

b

Gambar 6.4. 6.4. Diagram tegangan tegangan regangan regangan lentur tulangan tunggal tunggal


Buku ajar Struktur Beton Dasar oleh Nur Ahmad Husin atau Desain Beton Bertulang oleh Chu Kia Wang Wang & charles G salmon

Dimana dari gambar tersebut dapat ditulis : Cc’ = T 0,85 x f c' x a x b = A s x f y a



A s . f y 0,85  f c'  b

Mn = A s . f y (d -

a 2

) .................................................................. .........................................................................(1). .......(1).

dalam bentuk lain persamaan dapat dituliskan. 0,85 x f c' x a x b = a   .(

f y 0,85  f c'

b

b.d x  b.d

f y

).d ......................................................................(2)

Kemudian disubstitusikan persamaan (2) ke (1) diperoleh Mn =. Mn = A s . f y (d -

 2

.(

f y 0,85  f c'

b

).d )....................................(3)

2

Dengan membagi persamaan (3) dengan bd didapatkan koefisien lawan yang dinyatakan dengan R n dan menuliskan

m

=

fy 0,85 x fc '

kemudian

R n =

Mn 2

bxd

=  . f y (1 

1 2

. .m) ..........................................................(4)

Dengan memecahkan pangkat dua pada persamaan (4) maka didapatkan kebutuhan tulangan tarik

33

34


1

 perlu=

m

  

2 xRnxm 

x1  1 

  

fy

………. Desain ………. Desain Beton Bertulang; Edisi 4

ChuKiaWang, Charles G.Salmon, hal 55

Penulangan pada tumpuan M u =134.207. =134.207.600 600 N-mm

Mn =

134.207.600

= 167.759.500 N.mm

0,8

Mu

R n =

R n =

1

 perlu=

m

2

 xbxd Mn bxd 2

=

  

=

Mn bxd 2

167.759.500 350 x 440,5 2

2 xRnxm 

x1  1 

fy

  

= 2,47


ChuKiaWang, Charles G.Salmon, hal 55



1

 perlu =

x1  1   15,29 

min

=



>

perlu

1,4 fy

=

min

1,4 390

2 x 2,47 x15,29  390

  

= 0,00667

= 0,00359

, maka  pakai = 0,00667

Tulangan perlu A s



perlu

x b x d = 0,0066 0,00667 7 x 350 350 x 440,5= 440,5= 1028,35 1028,35 mm

Sehingga tulangan terpasang untuk menahan momen negatif: 2 1133,54 54 mm ) A s = 4 D19 ( A s pakai = 1133,

Kemampuan penampang terhadap momen negatif yang bekerja : a



a



A s . f y 0,85  f c'  b 1133,54  390 0,85  30  350

= 49,5 49,53 3 mm

2


Mn =  A s . f y

(d -

a 2

)

1133,54 ,54 x 390 (440 (440,5 ,5 Mn = 0,8 x 1133

Mn =

35

49,53 2

)

147.030.702,6 N.mm > M u = 134.207.600 N-mm 134.207.600 N-mm ......OK (kemampuan penampang > beban momen yang dipikul)

Perhitungan Lentur Balok Induk daerah Lapangan

Pada balok di daerah lapangan momen yang terjadi akibat kombinasi pembebanan yang ada didaerah lapangan merupakan momen yang menyebabkan bagian atas balok sebagai daerah tekan. Kondisi ini mendasari penulangan lapangan dilakukan dengan memasukkan peranan kuat tekan beton pada pelat lantai. Sehingga perencanaan penulangan menggunakan asumsi penampang beton sebagai balok-T. M u di daerah lapangan lapangan = 141.436.400 141.436.400 N.mm Periksa apakah tinggi a lebih besar dari tebal pelat :

Penentuan lebar efektif (be) : be

be

= bw + 0.5 x Lx

t

= 35 + (0.5 x 300)

h

= 185 185 cm be

=8t

bw

= 96 cm (menentukan) be

= Lb/4 = 560/4 560/4 = 140 140 cm

Diambil Diambil 96 cm = 960 mm (menentukan) (menentukan)  c

be t

h

0,85. f c'

 0,003 a

X

C

d AS bw

 s

  y

Gambar 6.5. Analisa Penampang T palsu

T = A s+ f y

36


C = 0,85 x f c' x be x a T = As . f y a

Mn = C.(d a

)

2

A s . f y 0,85  f c'  be

Momen Nominal yang bekerja :

Mn =

Mu 

=

141.436.400 0,8

= 176.795.500mm

Cek apakah balok T asli atau palsu ? a diambil lebih kecil daripada tebal plat a = 110 mm C = 0,85 x f c' x be x a C = 0,85 0,85 x 30 30 x 960 960 x 110 110 = 2.692 2.692.80 .800 0N a Mn = C.(d - ) 2 Mn = 2.692 2.692.80 .800 0 x (440, (440,5 5-

110

) = 1.038.074.400 N.m >141.436.400 N.mm 2 Oleh karena Mn yang diperlukan melampaui momen nominal yang bekerja maka harga a masih dibawah t (tebal plat). Maka balok merupakan balok T palsu dan dan dihitung

sebagai balok persegi persegi dimana b = be

R n =

Mn =

R n =

 perlu= ChuKiaWang,

1 m

  

Mu 2

 xbxd Mu  Mn 2

bxd

=

=

x1  1 

=

Mn bxd 2

141.436.400 0,8 176.795.500 960 x 440,5 2

2 xRnxm  fy

  

= 176.795.500N-mm

= 0,949



37

Charles G.Salmon, hal 55



A s

perlu

x1  1   15,29  1,4

min

=



> 



max

perlu



1

=

fy

1,4

=

2 x0,949 x15,29 

=

0,0353

= 0,00359

390

, maka  pakai

max

  

390

max = 0,0252

x b x d = 0,0252 0,0252 x 960 960 x 440,5 440,5= = 10.656 10.656,57 ,57 mm

pada perhitungan balok T jika



memakai

max

2

sesuai ketentuan diatas akan

menghasilkan luas tulangan yang sangat besar. Dengan tujuan menghemat tulangan maka dipakai

 alternatif yang diberikan SNI 03-2847-2002 Ps. 12.5.1). Pasal tersebut

menyebutkan bahwa untuk

komponen struktur lentur dimana berdasarkan berdasarkan analisis analisis

diperlukan tulanagn tarik, maka luas As yang ada ada tidak boleh kurang dari : Asmin =

Asmin

=

Asmin

=

f c  4 fy 1,4 4 fy

x bw bw x d dan tidak boleh kecil dari

bwd

30

x350x440,5 = 541,31 mm 4 x390 2 850,16 16 mm ) A s = 3 D19 ( A s pakai = 850, 2

Dipakai A s = 6 D19 ( A s pakai = 850, 850,16 16 mm ) Kemampuan penampang terhadap momen negatif yang bekerja : a



a



Mn =  A s . f y

A s . f y 0,85  f c'  b 850,16  390 0,85  30  350 (d -

a 2

= 37,1 37,15 5 mm

)

1133,54 ,54 x 390 (440 (440,5 ,5 Mn = 0,8 x 1133

37,15 2

)

Mn =

111.915.57 111.915.572,5 2,5 N.mm < M u = 141.436.400 N-mm beban momen yang dipikul) Di coba memakai min min = 0,00359 A s



min

x b x d = 0,003 0,00359 59 x 960 960 x 440, 440,5= 5= 1518,1 1518,14 4 mm

2

(kemampuan penampang <

38


Dipakai As = 6 D19 ( As pakai = 1700,31 ) Kemampuan penampang terhadap momen negatif yang bekerja : a



a



Mn =  A s . f y

A s . f y 0,85  f c'  b 1700,31  390 0,85  30  350 (d -

a 2

= 74, 74,3 3 mm

)

Mn = 0,8 x 1700,31, 1700,31,54 54 x 390 (440,5 (440,5 Mn =

74,3 2

)

213.975.585.852 N.mm > M u = 141.436.400 N-mm 141.436.400 N-mm ......OK (kemampuan penampang > beban momen yang dipikul)

Tulangan ini diperlukan untuk daerah tarik saja yaitu pada bagian bawah balok, tetapi SNI 03-2847-2002 Ps. 23.3.2.(1). mensyaratkan minimal dipasang 2 tulangan menerus baik untuk bagian atas maupun bawah balok. Maka tulangan pada bagian atas balok pada daerah lapangan dipasang 2 D 16. Penulangan Balok

Lapangan 4.4.2.2.

tumpuan

Perhitungan Tulangan Geser Balok Anak A’ lantai lantai 2-5 2-5 & 7-10 Dari Out Put Sap 2000 didapatkan V utumpuan = 128. 128.041 041 N Vulapangan =

57.8 57.848 48 N

Vu pada tumpuan dapat diambil sejarak d dari muka tumpuan yaitu sebesar 440,5 mm (SNI 03-2847-2002 pasal 13.1.3.(1)) Sehingga Vutumpuan = 128.0 128.041 41 N


39

Direncanakan memakai tulangan geser Ø 10 Daerah Tumpuan: Vn = Vc + Vs ………. .SNI 03-2847-2002 pasal 13.1.1

Dimana : Vc = kuat geser nominal beton Vs = kuat geser nominal tulangan geser

 = faktor reduksi geser = 0,6 Vc =

fc' 6

Av min =

Vc =

b.d .…….……………. .SNI 03-2847-2002 pasal 13.3.1.(1)

b w .S

30 6

3. fy

………………….. SNI 03-2847-2002 pasal 13.5.5.(3)

350. 350. 442 = 141.2 141.221, 21,133 133 N

Vu >  .  . Vc 128.041> 128.041> 0.6 x 141.221,1 141.221,133 33 = 84.732 84.732,68 ,68 N Karena Vu >  .  . Vc maka diperlukan tulangan geser Vn = Vc + Vs Vs = Vn - Vc Vs =

128.041 0,6

 141.221,133

= 72.180 72.180,55 ,55 N

Direncanakan tulangan geser dengan Ø 10 dengan 2 kaki Av = 2 x 3,14 x 10 2 x 0,25 = 157 mm 2 Vs =

Av . fy.d S

S = Jarak sengkang (mm) S=

157 x390 x 442 72.180,55

= 230,73 mm > d/2 = 442/2 = 221

Dicoba dipasang S = 150 mm Sehingga Av min =

350.150 3.240

2

= 72,97 72,97 mm < Av pasang = 157 mm

2

Maka Untuk tulangan geser pada daerah tumpuan tumpuan dipasang Ø 10 - 150 mm Daerah Lapangan:

40


Vc =

30 6

350. 350. 442 = 141.22 141.221,1 1,133 33 N

93.660,56 56 = 84.732 84.732,68 ,68 N  . Vc = 0.6 x 93.660, Vu lapangan = 57.848. 57.848.000 000 N Dari atas disimpulkan Vu <  . Vc Sehingga pada daerah lapangan dipasang tulangan sengkang minimum Direncanakan tulangan geser dipasang dengan jarak S =200 mm Av min =

b w .S 3. fy

=

350.200 3.240

= 97,22 mm

2

Tulangan sengkang dipasang Ø 10 dengan 2 kaki 2

2

Av = 2 x 3,14 x 10 x 0,25 0,25 = 157 157 mm > Av min 97,22 mm

2

Maka Untuk tulangan geser pada daerah lapangan dipasang Ø 10 - 200 mm

2 D19

3 D19

Ø10 - 150

Ø10 - 200

6 D19 2 D19

Lapangan 5.1

Tumpuan

Kriteria Di Disain

Bangunan Bangunan ini adalah gedung gedung dengan struktur struktur bangunan bangunan untuk untuk perkantoran. perkantoran. Struktur bangunan adalah sistem rangka bangunan yang merupakan rangkaian dari balok dan kolom dari balok bertulang. Rangkaian balok dan kolom ini berfungsi untuk meneruskan seluruh beban gravitasi ke pondasi dan juga diproporsikan untuk menahan beban lateral. Struktur dari gedung ini dimodelkan sebagai portal ruang ( space frame ) dengan perletakan jepit diujung – ujung kolom. Struktur dianalisa sebagai tiga dimensi dengan analisa statis dan kombinasi pembebanan pembebanan sesuai yang disyaratkan oleh SNI03-2847SNI03-28472002.


5.2

41

Analisa Str Struktur Uta Utama ma

Pada dasarnya, tujuan utama analisa struktur adalah untuk mendapatkan besar dan arah gaya-gaya dalam yang diterima setiap komponen struktur. Pada perencanaan ini, analisa dilakukan dengan bantuan program SAP 2000 ((Structural Structural Analysis Program 2000). 2000). Dimana struktur utama merupakan sistem rangka terbuka dan dimodelkan sebgai 3D-space 3D- space frame (portal ruang). Analisa yang dilakukan sebagai pengaruh gempa rencana adalah analisa Statik Ekuivalen 3 Dimensi (Tata Cara PKGUBG PKGUBG SNI 03-1726-2002 pasal pasal 6.3.) 6.3.)

5.3 5.3

Data Data Satu Satuan an dan dan Data Data Mate Materi ria al

Seluruh satuan yang dipakai dalam analisa struktur utama ini adalah : -

dimensi gaya (N)

-

dimensi panjang (mm)

-

dimensi waktu (dt)

-

mutu mutu beton beton : fc’ = 30 MPa

-

mutu baja : fy = 400 MPa (tul. ulir) dan fys = 240 MPa (tul.polos)

5.4

Pembebanan St St ru ruktur Ut Utam a

5.4.1

Beban Mati

Untuk beban mati, diperhitungkan seluruh beban akibat berat sendiri balok, kolom. Pelat, dinding/panel, seluruh struktur dan semua elemen lain yang bersifat tetap sepanjang umur rencana gedung.

5.4.2

Beban Hidup

Beban hidup tidak selalu terjadi setiap saat. Peluang terjadinya beban hidup penuh yang membebani semua bagian dan semua struktur pemikul secara serempak selama umur gedung tersebut adalah sangat kecil, oleh sebab itu beban hidup direduksi dengan koefisien reduksi . Beban ini berupa beban terpusat atau atau beban merata yang diterima langsung oleh struktur utama yang disalurkan melalui elemen struktur sekunder. Sesuai dengan tabel 3.3 PPIUG ’83, untuk beban dalam perhitungan balok induk dan portal diberikan reduksi sebagai berikut : -

Untuk perencanaan balok-balok induk dan portal dari sistem struktur utama, beban hidup rencana faktor reduksi yang dipakai = 0,6 untuk perkantoran.

5.4.3

Beban Gempa

42


Beban hidup pada gedung ikut menentukan besarnya beban gempa rencana yang harus dipikul oleh sistem struktur. Seperti yang telah diuraikan di atas bahwa karena peluang terjadinya beban hidup sangat kecil, maka untuk peninjauan gempa ini sesuai tabel 3.3 PPIUG 83 direduksi sebesar 0,3

5.4.4

Beban Angin

Beban angin merupakan salah satu beban lateral yang ikut menentukan kekuatan dan laik pakai, ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif yang bekerja tegak lurus pada bidang-bidang yang ditinjau dengan koefisien angin yang ditentukan dalam pasal 4.3 PPIUG 1983. Untuk tekanan tiup diambil 40 Kg/m 2.

5.4. 5.4.5 5

Komb Kombin inas asii Pem Pembe beba bana nan n

Kombinasi pembebanan pokok yang diperhitungkan didasarkan pada SNI03-2847-2002 Pasal 11.2 sebagai berikut: Kuat yang perlu menahan beban yang terjadi paling tidak harus sama dengan : U = 1,4 D U = 1,2 D + 1,6 L U = 1,2 D + 1,0 L + 1,0 E U = 0,9 D + 1,0E U = 1,2 D + 1,0 L + 1,6 W U = 0,9 D + 1,6W Untuk faktor beban hidup boleh direduksi menjadi 0,5. Analisa struktur utama dari gedung ini meliputi perencanaan balok, kolom dan elemen utama dari gedung. Dimana struktur utama tersebut direncanakan menerima beban gravitasi dan beban lateral gempa.

5.5

Analisa Gempa Statik

Pada tugas akhir ini, telah dikemukakan bahwa analisa beban gempa yang dipakai adalah analisa statik dengan metode analisa Statik Ekuivalen 3 dimensi. Dimana koefisien gempa rencana diambil untuk gempa periode periode ulang 500 tahun (PKGUBG SNI 03-1726-2002 ps 3.9) , gempa wilayah 5, dan struktur berada di atas tanah lunak. Kombinasi arah pembebanan pembebanan gempa pada struktur didasarkan pada PKGUBG SNI 03-17262002 ps 5.8 yaitu sebagai berikut :


-

Gravitasi  100 % gempa arah X  30 % gempa arah Y

-

Gravitasi  30 % gempa arah X  100 % gempa arah Y

43

Untuk perencanaan diambil dari hasil yang paling berbahaya (terbesar) dari dua kombinasi tersebut. Untuk beban geser dasar nominal statik ekuivalen (V) yang terjadi dapat dihitung menurut pers. 26 PKGUBG SNI 03-1726-2002

C 1 I

V=

R

x Wt

dimana : C1 = nilai faktor Respons Gempa yang didapat didapat dari Spektrum Respons Gempa Rencana (gambar 2 PKGUBG SNI 03-1726-2002) untuk untuk waktu getar alami fundamental T 1 Wt = Berat Total gedung I = Faktor Keutamaan Gedung (Tab.1 PKGUBG SNI 03-1726-2002) R = Faktor Reduksi Gempa ( Rm = 8,5 ; Tabel 3 ) T1 =  x n = 0,18 x 10 = 1,8 dimana :  = koefisien (tabel 8) = 0,18 n = jumlah tingkat

Beban geser dasar nominal V harus dibagikan ke sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban – beban gempa nominal statik ekuivalen Fi yang Denangkap pada joint balok kolom ujung portal tingkat ke-i menurut persamaan : Fi =

W i z i n

 W z i 1

i

xV

i

dimana : Wi = Berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai. zi = Ketinggian lantai tingkat ke-i diukur dari taraf penjepitan

Sebagai kontrol perlu diperhatikan (PKGUBG SNI 03-1726-2002 ps 8.1.2 dan 8.2.2) : -

Untuk persyaratan kinerja batas layan ,dalam segala hal simpangan antar tingkat (drift) tersebut tidak boleh lebih dari 0,03/R atau 30 mm

44


-

Untuk persyaratan kinerja batas ultimit, dalam segala hal simpangan antar tingkat (drift) tersebut tidak boleh lebih dari 0,02 kali tinggi tingkat yang bersangkutan.

5.6 Input Data SAP 2000 A. Satuan

Seluruh satuan yang digunakan dalam menganalisa struktur utama gedung ini adalah : - N (Newton)

: untuk dimensi gaya

- mm

: untuk dimensi panjang (jarak)

B. Material

Material yang digunakan dalam struktur gedung ini adalah : - Jenis Bahan - Berat Volume

: Beton bertulang bertulang : 2400 kg/m3

- Mutu Beton (f’c)

:

30 MPa

- Mutu Mutu Baja Baja (fy) tul. tul. ulir ulir : 400 Mpa - Mutu Baja (fys) tul. polos

: 240 Mpa

- Modu Modulu luss Elas Elasti tisi sita tass

: 24820 4820 N/mm N/mm3 (default program Sap 2000)

(Ec) (Ec)

C. Pembebanan Vertikal

Pembebanan Vertikal meliputi berat sendiri elemen struktur(beban mati) serta beban hidup yang bekerja pada struktur secara vertikal. Seluruh beban vertikal dimasukkan melalui pembebanan pada bentang balok. Beban dari pelat ke balok didistribusikan sebagai beban segitiga maupun beban trapesium. Distribusi beban pelat kepada balok didasarkan dengan acara Tributary Area, yaitu beban plat dinyatakan dalam bentuk trapesium dan segitiga dan kemudian diubah menjadi beban merata ekivalen . Variasi pembebanan dan dan beban ekivalen dapat dilihat pada sketsa dibawah ini : Lantai Perkantoran

Model pembebanan pada plat type A:


A

Beban plat lantai Perkantoran ( lantai 1 s/d 9)



Beban Mati

= 457 Kg/m2



Beban Hidup

= 250 Kg/m2

Beban akibat model pembebanan plat type A

0,453

0,453 0,547

Beban Mati

0,547

Beban hidup

Model pembebanan yang lain akan ditampilkan dalam tabel 5.1 : D. Pembebanan Lateral

Pembebanan lateral berasal dari beban gempa (statik ekivalen)

5.7 Perhitungan Beban Total Bangunan Berat Lantai Plat Atap

Beban Mati

45

46


-

Plat Atap

=

0,12 x 540 x 2400

=

155.520,00

Kg

-

Balok Induk 40/60

=

0,4 x 0,48 x (150 + 112.6) x 2400

=

121.006,08

Kg

-

Balok Anak 35/50

=

0,35 x 0,38 x 53,4 x 2400

=

17.045,28

Kg

-

Balok Anak 30/40

=

0,30 x 0,28 x 8 x 2400

=

1.612,20

Kg

-

Dinding Batu Bata

=

(127,75 x 3,6) x 250

=

114.975,00

Kg

=

(1.25 x 36,4 + 74 x 0.9) x 250

=

28.025,00

Kg

-

Plafond & Penggantung

=

540x 18

=

9.720,00

Kg

-

Instalasi Pipa

=

540x 40

=

21.600,00

Kg

-

Finishing Atap

=

=

15.120,00

Kg

-

Kolom

=

540x 28 (0,6 (0,6 x 0,6 x 3,6 x 20 x 2400) 2400) + (0,5x 0,4 x 3,6 x 13 x 2400 )

=

84.672,00

Kg

=

569.295,56

Kg

=

16.200,00

Kg

=

585.495,56

Beban Mati total ( ∑Wd )

+

Beban Hidup -

Beban Hidup Atap koefisien Beban hidup

=

100

=

0 ,3

beban hidup total ( ∑Wh )

2

Kg/m

=

0,3 x 100 x 540

Total BebanLantai Atap ∑Wd + ∑Wh

g

Berat Lantai 9

Beban Mati -

Plat Lantai

=

0,12 x 531,17 x 2400

=

152.976,96

Kg

-

Balok Induk 40/60

=

0,4 x 0,48 x (150 + 112.6) x 2400

=

121.006,08

Kg

-

Balok Anak 35/50

=

0,35 x 0,38 x 53,4 x 2400

=

17.045,28

Kg

-

Balok Anak 30/40

=

0,30 x 0,28 x 8 x 2400

=

1.612,20

Kg

-

Dinding Batu Bata

=

((86,6 x 2,4)+(95,3 x 0,90)) x 250

=

73.402,50

Kg

=

(2,5 x 36,4) x 250

=

22.750,00

Kg

-


=

531,17 x 18

=

9.561,06

Kg

-

Instalasi Pipa

=

531,17 x 40

=

21.246,80

Kg

-

Sp Spesi

=

53 5 31,17 x 63

=

33.463,71

Kg Kg

-

Te Tegel

=

=

25.496,16

Kg Kg

-

Kolom

=

53 531,17 x 48 (0,6 (0,6 x 0,6 x 3,6 x 20 x 2400) 2400) + (0,5x 0,4 x 3,6 x 13 x 2400 )

=

84.672,00

Kg

-

Tangga

=

1.227,89 x 28,3

=

34.749,29

Kg

=

570.992,04

Kg

Beban Mati total ( ∑Wd )

+


47

Beban Hidup 2

-

Beban Hidup Lantai

=

250

Kg/m

-

Beban Hidup Tannga

=

300

Kg/m2

koefisien Beban hidup

=

0, 3 = (0,3 x 250 x 531,17)+(28,3 x 300 x 0,3 )

=

Total Beban Lantai 9 ∑Wd + ∑Wh

=

613.376,79

g


42.384,75 Kg

Berat Lantai 1 - 8

Beban Mati -

Plat Lantai

=

0,12 x 531,17 x 2400

=

152.976,96

Kg

-

Balok Induk 40/60

=

0,4 x 0,48 x (150 + 112.6) x 2400

=

121.006,08

Kg

-

Balok Anak 35/50

=

0,35 x 0,38 x 53,4 x 2400

=

17.045,28

Kg

-

Balok Anak 30/40

=

0,30 x 0,28 x 8 x 2400

=

1.612,20

Kg

-

Dinding Batu Bata

=

((86,6 x 2,4)+(95,3 x 0,90)) x 250

=

73.402,50

Kg

=

(2,5 x 36,4) x 250

=

22.750,00

Kg

-


=

531,17 x 18

=

9.561,06

Kg

-

Instalasi Pipa

=

531,17 x 40

=

21.246,80

Kg

-

Sp Spesi

=

53 5 31,17 x 63

=

33.463,71

Kg Kg

-

Te Tegel

=

=

25.496,16

Kg Kg

-

Kolom

=

53 531,17 x 48 (0,6 (0,6 x 0,6 x 3,6 x 20 x 2400) 2400) + (0,5x 0,4 x 3,6 x 13 x 2400 )

=

84.672,00

Kg

-

Tangga

=

1.227,89 x 28,3 x 2

=

69.498,58

Kg

=

605.741,33

Kg

Beban Mati total ( ∑Wd ) Beban Hidup -

Beban Hidup Lantai

=

250

Kg/m2

-

Beban Hidup Tannga

=

300

Kg/m

koefisien Beban hidup

=

0, 3

2

= (0,3 x 250 x 531,17)+(28,3 x 300 x 0,3 x 2 )

=

44.931,75 Kg

Total Beban Tiap Lantai Untuk Lantai 1 - 8 ∑Wd + ∑Wh

=

650.673,08 Kg


5.8. Perhitungan Beban Beban Gempa

Perhitungan Gaya Gempa bangunan

+

48


- Rumus empiris empiris pakai method A dari UBC UBC section section 1630.2.2. 1630.2.2. T = Ct(hn)3/4

Dimana Ct = 0.0731 untuk SMRF. T = 0.0731 (41,1)

3/4

= 1,187 detik………………….(5.6)

Batasan waktu getar alami fundamental PKGUBG SNI 03-1726-2002 Ps.5.6 Ps.5.6 T1 <  x n dimana :  = koefisien (tabel 8) = 0,16 n = jumlah tingkat T1 <  x n T1 < 0,16 x 10 = 1,6 detik > 1,187 detik ..................OK ................. .OK Koefisien gempa dasar (C) Nilai C didapat dari Gb.2 PKGUBG SNI 03-1726-2002 03-1726-2002 untuk wilayah gempa 5 dengan jenis tanah lunak dengan. T = 1,187 dt, maka nilai C didapat didapat : C=

0,9 T

=

Wilayah Gempa 5

0.90 0.83

0,9 1,187

= 0,76

C=

0.70

0.90. (Tanah Lunak) T

C=

0.50 (Tanah Sedang) T

C=

- Faktor keutamaan ( I ) untuk gedung perkantoran

0.35 (Tanah Keras) T

C 0.36 0.32

I = 1,0 ..................Tabel 1

0.28

- Faktor reduksi gempa maksimum

Rm = 8.5..................Tabel 3 0 0.2 0.5 0.6

1.0 1.187

2.0

3.0

T

- Gaya geser horisontal total akibat gempa rencana PKGUBG SNI 03-1726-2002:

Vx = Vy = V = =

C 1 I Rm

x Wt =

0,76 x1 8,5

x [5,844,624.45 ]

522,578.19 Kg

- Apabila rasio antara tinggi struktur gedung dan ukuran denahnya dalam arah

pembebanan gempa sama dengan atau melebihi 3, maka 0,1 V harus dianggap sebagai beban horisontal terpusat yang menangkap pada pusat massa lantai tingkat paling atas, sedangkan sisanya dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung. ( PKGUBG SNI 031726-2002 Pasal 6.1.4 ).



Tinggi gedung

= 41,1 m



Lebar gedung arah X

= 18 m




Lebar Lebar gedung gedung arah Y

= 30 m



Rasio h / b arah X

= 41.1 / 18 = 2, 2,3 < 3



Rasio h / b arah Y

= 41.1 / 30 = 1. 1.38 < 3

49

Sehingga beban geser nominal nominal didistribusi didistribusikan kan sepanjang sepanjang tinggi tinggi struktur struktur gedung menjadi beban – beban nominal statik ekuivalen Fi yang menangkap pada pusat massa lantai tingkat ke i menurut persamaan berikut ini : Fi =

W i z i n

 W z i 1

Dimana

i

xV

i

: F = ga gaya ges geseer tia tiap p la lanta ntai : Wi zi = berat tiap lantai dikali tinggi lantai n

:

Wizi = jumlah berat tiap lantai dikali tinggi tiap lantai i 1

Tingkat

hi

Wi

W ihi

Fi

Vi

(m)

( kg )

( kgm )

( kg )

( kg )

Atap

41.1

383,591.14

15,765,596. 02

65,656.41

34,297.56

9

36.9

604,164.14

22,293,656. 58

92 9 2,842.76

88,316.94

8

32.7

607,108.65

19,852,452. 72

8 2, 2,676.28

142,599.60

7

28.5

607,108.65

17,302,596. 41

7 2, 2,057.31

196,882.25

6

24.3

607,108.65

14,752,740. 10

6 1, 1,438.33

251,164.91

5

20.1

607,108.65

12,202,883. 78

5 0, 0,819.36

305,447.56

4

15.9

60 607,108.65

9,653,027.4 7

40,200.39

359,730.22

3

11.7

60 607,108.65

7,103,171.1 6

29,581.42

414,012.88

2

7.5

60 607,108.65

4,553,314.8 5

18,962.45

468,295.53

1

3.3

607,108.65

2,003,458.5 3

8,343.48

522,578.19

125, 125,48 482, 2,89 897. 7.62 62

522, 522,57 578. 8.19 19

Tota Totall

5,84 5,844, 4,62 624. 4.45 45

Tabel Gaya Geser Tiap Lantai Bangunan

50


66.656,41 kg

34.297,56 kg 88.316,94 kg

92.842,76 kg

142.599,60 kg

82.676,28 kg

196.882,25 kg

72.057,31 kg

251.164,91 kg

61.438,33 kg

303.447,56 kg

50.819,36 kg

359.730,22 kg

40.200,39 kg

414.021,88 kg

29.581,42 kg

468.295,53 kg

18.962,45 kg

522.578,19 kg

8.343,48 kg

1

2

3

4

5

Gambar Gaya Geser Tiap Lantai Bangunan

5.9 . Perhitungan Perhitungan Waktu Waktu Getar Getar Alami Fundament Fundamental al

Waktu getar alami fundamental struktur gedung beraturan dalam arah masing – masing sumbu utama dapat ditentukan dengan rumus Rayleigh sebagai berikut : n

T rayleigh

 6.3

Wi.di n 1

n



g Fi.di n 1

Besarnya

T yang dihitung sebelumnya tidak boleh menyimpang lebih dari 20% hasil T

Rayleigh ( SNI 03-1726-2002 pasal 6.2.2 ) Tingkat

2

hi

Wi

Fi

di

di

(m)

( kg )

( kg )

mm

mm

2

Widi 2

Fidi 2

kgmm

kgmm

Atap

41.1

585,495.56

65,656.41

97.10

9,428.41

5,520,292,192.86

6,375,237.40

9

36.9

613,376.79

92,842.76

92.40

8,537.76

5,236,863,822.59

8,578,671.07

8

32.7

650,673.09

82,676.28

85.70

7,344.49

4,778,862,002.77

7,085,356.89

7

28.5

650,673.09

72,057.31

77.20

5,959.84

3,877,907,508.71

5,562,823.96

6

24.3

650,673.09

61,438.33

67.20

4,515.84

2,938,335,566.75

4,128,656.03

5

20.1

650,673.09

50,819.36

55.80

3,113.64

2,025,961,759.95

2,835,720.43

4

15.9

650,673.09

40,200.39

43.60

1,900.96

1,236,903,517.17

1,752,737.06

3

11.7

650,673.09

29,581.42

30.90

954.81

621,269,173.06

914,065.88

2

7.5

650,673.09

18,962.45

18.10

327.61

213,167,011.01

343,220.32

1

3.3

650,673.09

8,343.48

6.20

38.44

25,011,873.58

51,729.56

26,474,574,428.45

37,628,218.61

Total

6,404,257.07

Analisa TRayleigh Akibat Gempa Arah Sumbu X


T rayleigh

 6.3

12,218,081,961.42 9810 x 28,445,063.91

51

= 1,68 1,6877 detik detik

Nilai T maximum maximum yang yang diijinkan diijinkan = 1,687 1,687 - (20% x 1,687) 1,687) = 1,35 detik Karena T empiris = 1,18 1,1877 < Trayleigh = 1,3 1,355 maka maka Tempiris yang dihitung diatas memenuhi.

5.10. Kontrol Simpangan Antar Tingkat

Setelah didapatkan Simpangan antar tingkat akibat pengaruh gempa maka dapat dihitung Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimit. -

Kinerja Batas Layan. Untuk memenuhi kinerja batas layan struktur gedung maka simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung tidak melampaui

0,03 xhi R

(SNI 03-1726-2002 Ps. 8.1.2)

S  -

0,03 xhi R



0,03 x 4200 ≤ 14,82 mm 8,5

Kenerja Batas Ultimit Kinerja batas ultimit ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar-tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa. Simpangan dan simpangan antar tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal dikalikan suatu faktor pengali . Untuk gedung beraturan didapatkan :



= 0.7 R

R

= 8.5

M

=  S

M tidak boleh melibihi daripada 0.02 kali tinggi antar tingkat ( SNI 03-1726-2002 pasal 8.2.2 )

M  0.02hi M  0.02 x 4200  84 mm Kontrol Kinerja batas layan dan kinerja batas ultimit Akibat Gempa Arah Sumbu X Tingkat

di

∆S

Batas ∆S

∆M

mm

Batas ∆M

Ket

Atap

97.10

4.70

14.82

27.96

84.00

Ok

9

92.40

6.70

14.82

39.87

84.00

Ok

8

85.70

8.50

14.82

50.58

84.00

Ok

52


7

77.20

10.00

14.82

59.50

84.00

Ok

6

67.20

11.40

14.82

67.83

84.00

Ok

5

55.80

12.20

14.82

72.59

84.00

Ok

4

43.60

12.70

14.82

75.57

84.00

Ok

3

30.90

12.80

14.82

76.16

84.00

Ok

2

18.10

11.90

14.82

70.81

84.00

Ok

6.20

6.20

11.65

36.89

66.00

Ok

1

Tabel Analisa

∆ S Dan ∆ M

Akibat Gempa Arah X

5.11. Pengaruh beban gempa gempa orthogonal orthogonal

Dalam perencanaan struktur gedung arah utama pengaruh gempa rencana harus ditentukan sedemikian rupa sehingga memberi pengaruh

terbesar terhadap

sistem

struktur secara keseluruhan. Menurut SNI 03-1762-2002 03-1762-2002 pasal 5.8.2 untuk memperhitungkan memperhitungkan arah pengaruh pengaruh gempa rencana yang sembarangan, pengaruh gempa dalam arah utama harus dianggap terjadi bersamaan dengan 30% pengaruh pembebanan gempa dalam arah tegak lurus pada arah utama pembebanan tadi. Tapi untuk menggunakan ketentuan ini, akan dimanfaatkan pengecualian efek ortogonal ini sesuai UBC 1633.1 yang berbunyi : efek orthogonal tidak diperhitungkan bila beban axial oleh salah satu arah beban gempa < 20% beban axial kolom yang bersangkutan. Dibawah Dibawah ini disajikan disajikan gambar gambar besar axial maximum maximum

kolom hasil analisa

struktur SAP 2000 akibat beban gempa arah X pada portal baris As A pada lantai 1 & 2


53

Gambar Gaya Axial kolom kolom Akibat Gempa arah X pada lantai 1 dan 2

Data Data – data data kolom kolom : -

Dime Dimen nsi

= 400 mm x 500 500 mm. mm.

-

Mutu baja fy (tul (tulan anga gan n lent lentur ur))

= 390 390 Mpa. Mpa.

-

Mutu baja fy (tulangan geser ser)

= 240 Mpa

-

Mutu be beton f c'

= 30 Mpa.

-

Selimut beton

= 50 cm

Diasumsikan tulangan terpasang adalah 1%, maka kapasitas beban axial adalah (SNI 03-2847-2002 pasal 12.3.5(2))

 Pn max

= 0,80. . 0,85. f c' .( A g  A st )  ( f y  A st ) = 0,80 x 0,65 x (0,85 x 30 x 400 x 500 (1-1%) (1-1%) + 390 x 1% x 400 x 500) = 3.031 3.031.08 .080 0 N = 3.031, 3.031,08 08 kN.

20% x

 Pn

= 0.2 x 3.031,08 3.031,08 = 606,22 606,22 kN < 1602 kN ( beban beban axial maksimum maksimum kolom

penyangga lantai 2 pada gambar 6.13.) sehingga efek orthogonal diterapkan dalam desain struktur dengan menempatkan beban gempa sebesar 30% arah Y

54


5.12. Perhitungan gaya lateral pada struktur akibat beban angin -

Beban angin tekan kolom Q1 = 0.9 x W x L

-

Beban angin hisap kolom Q2 = - 0.4 x W x L

Hasil perhitungan beban angin bangunan disajikan pada tabel dibawah ini, Arah X

W

Tingkat

Qangin (kg)

h 2

As A L = 3,3 m

As B L = 6.1 m

As C L = 5.6 m

(kg/m )

(m)

Tekan

Hisap

Tekan

Hisap

Tekan

Hisap

40 40 40 40 40 40 40 40 40

2.1 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 2.1

249.48 498.96 498.96 498.96 498.96 498.96 498.96 498.96 249.48

-110.88 -221.76 -221.76 -221.76 -221.76 -221.76 -221.76 -221.76 -110.88

461.16 922.32 922.32 922.32 922.32 922.32 922.32 922.32 461.16

-204.96 -409.92 -409.92 -409.92 -409.92 -409.92 -409.92 -409.92 -204.96

423.36 846.72 846.72 846.72 846.72 846.72 846.72 846.72 423.36

-88.16 -76.32 -76.32 -76.32 -76.32 -76.32 -76.32 -76.32 -88.16

W

h

Atap 9 8 7 6 5 4 3 2 Tingkat

Qangin (kg) As D L = 5.6 m

2

As E L = 6.1 m

As F L = 3,3 m

(kg/m )

(m)

Tekan

Hisap

Tekan

Hisap

Tekan

Hisap

40 40 40 40 40 40 40 40 40

2.1 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 2.1

423.36 846.72 846.72 846.72 846.72 846.72 846.72 846.72 423.36

-188.16 -376.32 -376.32 -376.32 -376.32 -376.32 -376.32 -376.32 -188.16

461.16 922.32 922.32 922.32 922.32 922.32 922.32 922.32 461.16

-204.96 -409.92 -409.92 -409.92 -409.92 -409.92 -409.92 -409.92 -204.96

249.48 498.96 498.96 498.96 498.96 498.96 498.96 498.96 249.48

-10.88 -21.76 -21.76 -21.76 -21.76 -21.76 -21.76 -21.76 -10.88

Atap 9 8 7 6 5 4 3 2

Tabel Tabel Pembagi Pembagian an Beban Beban Latera Laterall Akibat Akibat Angin Arah Arah X Arah Y

Tingkat

W

As 1 L = 1.5 m 2

Atap 9 8 7

Qangin (kg)

h

(kg/m )

(m)

40 40 40 40

2.1 4 .2 4 .2 4 .2

Tekan 113.40 226.80 226.80 226.80

Hisap -50.40 -00.80 -00.80 -00.80

As 2 L = 4.5 m

Tekan 340.20 680.40 680.40 680.40

Hisap -51.20 -02.40 -02.40 -02.40

As 3 L = 6 m

Tekan 453.60 907.20 907.20 907.20

Hisap -01.60 -03.20 -03.20 -03.20


6 5 4 3 2

Tingkat

40 40 40 40 40

4 .2 4 .2 4 .2 4 .2 2 .1

W

h 2

Atap 9 8 7 6 5 4 3 2

(kg/m )

(m)

40 40 40 40 40 40 40 40 40

2.1 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 2.1

226.80 226.80 226.80 226.80 113.40

-00.80 -00.80 -00.80 -00.80 -50.40

680.40 680.40 680.40 680.40 340.20

-02.40 -02.40 -02.40 -02.40 -51.20

55

907.20 907.20 907.20 907.20 453.60

-03.20 -03.20 -03.20 -03.20 -01.60

Qangin (kg) As 4 L = 4.5 m

Tekan 340.20 680.40 680.40 680.40 680.40 680.40 680.40 680.40 340.20

Hisap -51.20 -02.40 -02.40 -02.40 -02.40 -02.40 -02.40 -02.40 -51.20

As 5 L = 1.5 m

Tekan 113.40 226.80 226.80 226.80 226.80 226.80 226.80 226.80 113.40

Hisap -50.40 -00.80 -00.80 -00.80 -00.80 -00.80 -00.80 -00.80 -50.40

Tabel Pembagian Pembagian Beban Lateral Akibat Angin Arah Y

KESIMPULAN DAN SARAN Setelah menyelesaikan menyelesaikan perencanaan perencanaan struktur struktur bangunan bangunan gedung PT Halim Sakti dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Struktur Struktur tangga tangga direncanaka direncanakan n tidak mempengar mempengaruhi uhi perilaku perilaku struktur struktur utama, utama, maka perletakan dianggap rol pada satu sisinya dan sendi pada sisi lainnya, apabila dianggap jepit maka ikut menahan gaya gempa. 2. Untuk perhitu perhitungan ngan gaya-gaya gaya-gaya dalam dalam dari balok balok induk dan kolom, kolom,diper diperoleh oleh dari dari analisa statik ekivalen 3 dimensi dengan program program Bantu SAP 2000. Struktur utama akan dimodelkan sebagai struktur open frame ( space frame ). Dengan distribusi gaya lateral diberikan pada joint-joint dis ekeliling gedung 3. Meliha Melihatt hasil perhit perhitung ungan an tulang tulangan an yang dida didapat pat,, ternyata ternyata penula penulanga ngan n kolom kolom memiliki jumlah tulangan yang terbanyak di bandingkan dengan balok. Hal ini membuat membuat perilaku perilaku struktur struktur lebih kuat kuat untuk menahan menahan gaya gaya gempa, sehingga sehingga keruntuhan gedung diharapkan lebih kecil.

56


4. Perencanaan Perencanaan tulang tulangan an geser geser pada pada balok balok dan kolom kolom serta serta desain desain hubunga hubungan n balok balok dan kolom menggunakan kekuatan lentur penampang struktur beton yang mungkin terjadi (M pr ). 5. Dengan Dengan melihat perband perbandingan ingan hasil hasil perhitungan perhitungan Luas Luas tulangan tulangan ( As ) menggunakan menggunakan kedua peraturan baru dengan peraturan lama pada elemen struktur yang sama begitu signifikan, maka harapan agar gedung tidak runtuh setelah terjadi gempa kuat (yang berulang dalam kurun waktu 500 500 tahun) akan terwujud.

REFERENSI -

Badan Standardisas Standardisasii Nasional Nasional (BSN). (BSN). “Tata “Tata Cara Perhitungan Perhitungan Struktur Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI 0.3-2847-2002”, Penerbit Yayasan LPMB, Bandung

-

Badan Standardisas Standardisasii Nasiona Nasionall (BSN). (BSN). “Tata Cara Perencanaan Perencanaan Ketahanan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung SNI 03-1726-2002”

-

Depart Departeme emen n Pekerjaa Pekerjaan n Umum 1983. 1983. “Pera “Peratur turan an Pembeba Pembebanan nan Indone Indonesia sia Untuk Gedung”, Penerbit Gedung”, Penerbit Direktorat Jendral Cipta Karya

-

Depart Departeme emen n Pekerjaan Pekerjaan Umum Umum 1971.” 1971.”Per Peratu aturan ran Beton Beton Bertul Bertulang ang Untuk Untuk Indonesiaa”, Penerbit Indonesiaa”, Penerbit Direktorat Jendral Cipta Karya

-

Laboratoriu Laboratorium m Beton Beton Dan Bahan Bangunan Bangunan Jurusan Jurusan Teknik Teknik Sipil,FTSP Sipil,FTSP ITS, Surabaya.”Tabel Grafik Dan Diagram Interaksi Untuk Perhitungan Struktur Beton Berdasarkan SNI 1992”

-

Chu-Ki Chu-Kiaa Wang,C Wang,Char harles les G. Salmon Salmon,, “Desain “Desain Beto Beton n Bertula Bertulang ng Edisi Edisi Keempat”, Penerbit Keempat”, Penerbit ERLANGGA

-

Gideon Gideon Kusum Kusuma, a, Takim Takim Andri Andriono ono,, “Desain “Desain Strukt Struktur ur Rangk Rangkaa Beton Beton Bertulang di Daerah Rawan Gempa, Seri Beton 3” Penerbit 3” Penerbit ERLANGGA

- Prof. Ir. Rachmat Purwono, M.Sc, “ Perencanaan Struktur Beton Bertulangan Tahan Gempa Sesuai SNI 03-1726-2002 03-1726-2002 dan SNI 03-28472002”, Penerbit ”iitspress”.

analisis bangunan 10 lantai.pdf

Recommend Documents