LAPORAN PERHITUNGAN STRUKTUR RUKO 2 ½ LANTAI JL. H. SANUSI PALEMBANG
DAFTAR ISI I. KRITERIA DESIGN II. PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS II.1. MODEL STRUKTUR 3D II.2. BEBAN GRAVITASI II.3. BEBAN GEMPA II.4. INPUT DATA SAP2000 II.5. PENULANGAN BALOK & KOLOM III. PERHITUNGAN STRUKTUR SEKUNDER III.1. PERHITUNGAN PELAT III.2. PERHITUNGAN TANGGA IV. PERHITUNGAN STRUKTUR BAWAH/PONDASI IV.1. PERHITUNGAN PONDASI PLAT SETEMPAT LAMPIRAN OUTPUT PENULANGAN BALOK DAN KOLOM
I. KRITERIA DESIGN 1. Pendahuluan 1.1 Umum Gedung Ruko terdiri dari 2½ lantai. Bentuk struktur adalah persegi panjang dengan panjang arah x = 16m dan panjang arah y = 13,5m. Laporan ini terutama menyajikan hasil perhitungan struktur atas yaitu meliputi perhitungan sistem rangka portal 3 dimensi. Termasuk perhitungan elemen pelat, balok, kolom. Untuk perhitungan struktur atas tersebut maka perencanaan sistem struktur atas telah dilakukan menggunakan analisa struktur 3 dimensi dengan bantuan program SAP2000 versi 7.4 1.2 Penjelasan Umum 1.2.1 Sistem Struktur Sistem struktur bangunan Ruko direncanakan terbuat dari sistem rangka portal dengan balok, kolom terbuat dari beton konvensional. Sistem pelat lantai menggunakan pelat two way beton konvensional dengan keempat sisinya dipikul oleh balok. Sistem struktur bawah atau pondasi yang direncanakan adalah menggunakan pondasi plat setempat dengan perkuatan cerucup gelam. 1.2.2 Peraturan yang Digunakan Perencanaan struktur dan pondasi bangunan ini dalam segala hal mengikuti semua peraturan dan ketentuan yang berlaku di Indonesia, khususnya yang ditetapkan dalam peraturan-peraturan berikut: 1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002 2. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002 3. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, SKBI-1.3.53.1987 Standar : 1. American Concrete Institute, Building Code Requirements for Reinforced Concrete, 5th edition, ACI 319-89 2. American Society for Testing and Materials, ASTM Standard in Building Code,Vol. 1 & 2, 1986 3. Peraturan dan ketentuan lain yang relevan. 1.2.3 Mutu Bahan yang Digunakan Dapat dijelaskan pula bahwa struktur bangunan adalah struktur beton bertulang biasa (konvensional). Mutu bahan/material struktur yang digunakan dalam perencanaan meliputi: a. Mutu Beton Kolom, balok, pelat, pondasi plat setempat : K-250 (fc’ = 210 kg/cm2) b. Mutu Baja Tulangan Baja tulangan polos (BJTP-24) untuk Ø ≤ 12mm, fy = 2400 kg/cm2 Baja tulangan ulir (BJTD-40) untuk Ø ≥ 13mm, fy = 4000 kg/cm2 1.2.4 Pembebanan Beban yang diperhitungkan adalah sebagai berikut : 1. Beban Mati (DL): yaitu akibat berat sendiri struktur, beban finishing, beban plafon dan beban dinding. Berat sendiri komponen struktur berupa balok dan kolom dihitung secara otomatis oleh SAP2000 • Beban ceiling/plafond = 18 kg/m2 • Beban M/E = 25 kg/m2 • Beban finishing lantai keramik = 24 kg/m2 • Beban plester 2,5cm = 3 kg/m2 • Beban dinding bata ½ batu : 250 kg/m2 • Berat sendiri pelat lantai (t=12 cm) = 288 kg/m2 • Berat sendiri pelat atap (t=10 cm) = 240 kg/m2 2. Beban Hidup (LL) • Lantai 1 s/d Lantai 3 = 250 kg/m2
• Plat atap = 100 kg/m2 3. Beban Gempa (E) Mengenai respon spektrum dari analisa dinamik dan analisa statik ekuivalen sepenuhnya mengikuti Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002 dengan ketentuan lokasi bangunan adalah zone 2 (Palembang) dengan faktor keutamaan I = 1 dan factor reduksi gempa R=8.5 (beton bertulang daktail) dalam arah x dan arah y. Beban angin tidak ditinjau, karena tidak menentukan dibandingkan dengan beban gempa.
2. Prosedur Perencanaan Struktur Atas Pada tahap awal dari perencanaan, semua elemen struktur atas ditentukan terlebih dahulu. Kemudian hasil ini dianalisa sehingga seluruh komponen struktur diharapkan dapat mencapai hasil perencanaan yang efisien. 2.1 Pelat Lantai Analisa pelat lantai beton bertulang biasa dihitung menurut ketentuan-ketentuan yang berlaku dalam PBI 71 NI-2 yaitu pelat yang memikul beban dalam satu arah (two way slab, arah x dan y). Penulangan pelat dihitung berdasarkan kekuatan batas. 2.2 Balok-balok Lantai dan Kolom Balok-balok induk (balok portal) dan balok-balok anak dianalisa secara 3 dimensi baik terhadap beban vertikal maupun terhadap beban lateral (beban gempa) dengan mempergunakan program SAP2000 versi 7.4. Untuk penulangan lentur dipergunakan program Concrete Design yang ada dalam SAP2000 versi 7.4 dengan menyesuaikan faktor reduksi kekuatan dan kombinasi pembebanan sesuai dengan SNI 03-2847-2002. Program SAP2000 versi 7.4 secara langsung dapat mengolah gaya-gaya yang terjadi pada elemen bangunan menghasilkan luas tulangan lentur, geser, torsi yang diperlukan dan sekaligus dapat diketahui kombinasi beban mana yang paling dominan. Faktor reduksi kekuatan yang dimaksud adalah: Phi_bending = 0,8 Phi_tension = 0,8 Phi_compression(Tied) = 0,65 Phi_compression(Spiral) = 0,7 Phi_shear = 0,75
Kombinasi beban yang dimaksud adalah: 1. U = 1.2 DL + 1.6 LL 2. U = 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 (± 1.0 Ex ± 0.3 Ey) 3. U = 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 (± 0.3 Ex ± 1.0 Ey) Untuk penulangan kolom selain data-data yang telah disebutkan di atas juga dibutuhkan data-data konfigurasi tulangan pada masing-masing penampang kolom. Jadi pilihan penulangan untuk kolom adalah “Check” yaitu dengan konfigurasi tulangan yang ada dianalisa terhadap gaya-gaya dalam dan kombinasi pembebanan. Hasil analisa untuk penulangan kolom adalah rasio antara gaya-gaya yang terjadi dengan kapasitas dari kolom dan konfigurasi tulangan secara 3 dimensi. 2.3 Beban gempa nominal statik ekuivalen 2.3.1 Struktur gedung beraturan dapat direncanakan terhadap pembebanan gempanominal akibat pengaruh Gempa Rencana dalam arah masing-masing sumbu utama denah struktur tersebut, berupa beban gempa nominal statik ekuivalen. 2.3.2 Apabila kategori gedung memiliki Faktor Keutamaan I dan strukturnya untuk suatu arah sumbu utama denah struktur dan sekaligus arah pembebanan Gempa Rencana memiliki faktor reduksi gempa R dan waktu getar alami fundamental T1, maka beban geser dasar nominal statik ekuivalen V yang terjadi di tingkat dasar dapat dihitung menurut persamaan :
di mana C1 adalah nilai Faktor Respons Gempa yang didapat dari Spektrum Respons Gempa Rencana menurut Gambar 2 untuk waktu getar alami fundamental T1, sedangkan Wt adalah berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai. 2.3.3 Beban geser dasar nominal V harus dibagikan Sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik ekuivalen Fi yang menangkap pada pusat massa lantai tingkat ke-i menurut persamaan :
di mana Wi adalah berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai, zi adalah ketinggian lantai tingkat ke-i diukur dari taraf penjepitan lateral, sedangkan n adalah nomor lantai tingkat paling atas. 2.4 Analisis statik ekuivalen Mengingat pada struktur gedung beraturan pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana dapat ditampilkan sebagai beban-beban gempa nominal statik ekuivalen Fi yang menangkap pada pusat massa lantai-lantai tingkat, maka pengaruh beban-beban gempa nominal statik ekuivalen tersebut dapat dianalisis dengan metoda analisis statik 3 dimensi biasa yang dalam hal ini disebut analisis statik ekuivalen 3 dimensi. 3. Prosedur Perencanaan Struktur Bawah Dari perhitungan dan analisa akibat beban tetap dan sementara diperoleh gaya-gaya yang bekerja pada setiap pondasi. Semua pondasi pelat setempat dianalisa/diperiksa terhadap semua keadaan pembebanan tersebut di atas. Hasil dari analisa secara keseluruhan memperlihatkan bahwa seluruh hasil perhitungan sesuai dengan batas-batas perencanaan.
II. PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS II.1. MODEL STRUKTUR 3D Pemodelan Struktur a.Struktur dimodelkan dalam 3 dimensi dengan menggunakan elemen kolom dan balok Ukuran arah-x =4m+4m+4m+4m=16m Ukuran arah-y=1,5m+4m+4m+4m=13,5m Ukuran arah-z=4m+4m+4m=12m b. Kolom dianggap terjepit penuh pada bagian bawah, dengan memberikan balok sloof yg menghubungkan kolom-kolom bagian bawah c. Beban-beban gravitasi (beban mati dan beban hidup) disalurkan dari pelat ke balok, kemudian didistribusikan ke kolom d. Struktur dan komponen struktur direncanakan hingga semua penampang mempunyai kuat rencana minimum sama dengan kuat perlu yang dihitung berdasarkan kombinasi beban dan gaya terfaktor sesuai dg aturan
DENAH (XY-PLANE)
TAMPAK DEPAN (XZ-PLANE)
TAMPAK SAMPING (YZ-PLANE)
PERSPEKTIF SUDUT (STRUKTUR+TANGGA)
PERSPEKTIF DEPAN (STRUKTUR+TANGGA)
PERSPEKTIF SAMPING (STRUKTUR+TANGGA)
II.2. BEBAN GRAVITASI
BEBAN GRAVITASI PORTAL BIDANG YZ
BEBAN GRAVITASI PORTAL BIDANG XZ
PERSPEKTIF BEBAN GRAVITASI
II.3. BEBAN GEMPA
BEBAN GEMPA ARAH X- PER PORTAL BIDANG XZ
BEBAN GEMPA ARAH Y- PER PORTAL BIDANG YZ
II.4. INPUT DATA SAP2000
DATA INPUT TERLAMPIR II.5. PENULANGAN BALOK & KOLOM TABEL JUMLAH TULANGAN
DATA OUTPUT CONCRETE DESIGN TERLAMPIR
TABEL HASIL PERHITUNGAN PENULANGAN
PENULANGAN BALOK DAN KOLOM (BIDANG YZ)
PENULANGAN BALOK DAN KOLOM (BIDANG XZ)
III. PERHITUNGAN STRUKTUR SEKUNDER III.1. PERHITUNGAN PELAT 4mX4m
Momen max pelat lantai (Mx-tm)
Momen max pelat lantai (My-tm)
III.2. PERHITUNGAN TANGGA
Momen max tangga (Mx-tm)
Momen max tangga (My-tm)
IV. PERHITUNGAN STRUKTUR BAWAH/PONDASI IV.1. PERHITUNGAN PONDASI PLAT SETEMPAT UKURAN 1,25mx1,25mx0,2m Pmax = 49,64ton +13,96ton = 63,6ton
Pemodelan pelat pondasi setempat UKURAN 1,25mx1,25mx0,2m
Momen max pelat pondasi setempat UKURAN 1,25mx1,25mx0,2m (tm)
IV.2. PERHITUNGAN PONDASI PLAT SETEMPAT UKURAN 1,25mx2,75mx0,2m P1max = 32,275ton +8,893ton = 41.168ton P2max = 20,858ton +2,729ton = 23.587ton
Pemodelan pelat pondasi setempat UKURAN 1,25mx2,75mx0,2m
Momen max pelat pondasi setempat UKURAN 1,25mx2,75mx0,2m (Mx-tm)
Momen max pelat pondasi setempat UKURAN 1,25mx2,75mx0,2m (My-tm)
UNTUK SITE MIX
