Bab III Seminar

BAB III PROSEDUR DESAIN STRUKTUR

Gambar 3.1 Bagan Alir Pelaksanaan Desain

Perencanaan Struktur Pondasi dan Basement lantai lantai parkir Hotel Are Guling di Praya Lombok Tengah

32


3.1

Uraian Umum

Dalam skripsi ini, dibutuhkan beberapa tahapan pengerjaan yang teratur dan sistematis agar mendapatkan hasil yang sesuai dengan Harapan diakhir penyusunan skripsi. Data tanah yang digunakan

berasal dari proyek

pembangunan Villa dan Apartement Hotel Lombok. Adapun gedung yang didirikan mempunyai 20 lantai dan 1 lantai basement dengan dengan sistem portal dan rangka pemikul beban lateral ( shear shear wall ). ). Gambar 3.1 di atas menyajikan Bagan alir pelaksanaan desain.

Gambar 3.2 Peta lokasi Gedung Hotel Lombok

3.2

Pengumpulan Data

Perencanaan struktur gedung gabungan bagian-bagian data yang akan menjadi satu kesatuan struktur yang utuh, dengan memenuhi maksud dan tujuan dari redesain. Untuk mempermudah dalam perencanaan struktur Gedung Hotel ini, maka dibutuhkan beberapa data sebagai bahan acuan. Berikut data-data yang digunakan sebagai dasar redesain struktur Gedung Hotel Lombok :

3.2.1 Gambar – gambar Pekerjaan Proyek


33


Gambar 3.2 Potongan melintang Hotel Lombok


34


Gambar 3.3 Potongan membujur Hotel Lombok

Perencanaan Struktur Pondasi dan Basement lantai parkir Hotel Are Guling di Praya Lombok Tengah

35


Gambar 3.4 Denah Basement

3.2.2 Hasil Penyelidikan Tanah

Pengujian bor log (SPT) ini dilakukan guna mendapatkan informasi keadaan dibawah permukaan akan sifat keteknikannya. Untuk pengeboran dilakukan sebanyak 6 (enam) titik. Selain pengeboran juga dilakukan uji SPT ( standard penetration test ). Percobaan ini memberikan informasi mengenai kepadatan dari tanah. Hasil pengeboran menyajikan deskripsi dari lapisan-lapisan tanah yang ditentukan pada pengeboran.

Tabel data tanah hotel di Praya Lombok secara lengkap adalah sebagai berikut: Tabel 3.1 Data Boring Log No.

Titik Borring

PENGUJIAN SPT Interval Kedalaman

1

BH . 1 S : 080 54' 22.1" E : 1160 14' 31.2"

0.00 0.40 1.00 1.70

- 0.40 - 1.00 - 1.70 - 10.0

Nilai

Kategori Kepadatan

< 10 10 - 30 30 - 50 > 50

Lepas Agak Padat Padat Sangat Padat


36


2

3

BH . 2 S : 08 54' 23.9" 0 E : 116 14' 31.0"

BH . 3 S : 08 54' 26.1" 0 E : 116 14' 30.30"

0.00 - 0.40

< 10

Lepas

0.40 - 1.00 1.00 - 1.70 1.70 - 10.0

10 - 30 30 - 50 > 50

Agak Padat Padat Sangat Padat

0.00 - 0.40

< 10

Lepas

0.40 - 1.00 1.00 - 1.70 1.70 - 30.0

10 - 30 30 - 50 > 50

Agak Padat Padat Sangat Padat

4

BH . 4 0 S : 08 54' 27.9" 0 E : 116 14' 29.8"

0.00 0.40 1.00 1.70

- 0.40 - 1.00 - 1.70 - 30.0

< 10 10 - 30 30 - 50 > 50


5

BH . 5 0 S : 08 54' 24.5" 0 E : 116 14' 29.3"

0.00 0.40 1.00 1.70

- 0.40 - 1.00 - 1.70 - 10.0

< 10 10 - 30 30 - 50 > 50


6

BH . 6 S : 08 54' 23.0" 0 E : 116 14' 28.9"

0.00 0.40 1.00 1.70

- 0.40 - 1.00 - 1.70 - 10.0

< 10 10 - 30 30 - 50 > 50


Data tanah di atas kemudian digunakan untuk perhitungan kapasitas dukung pondasi tiang pancang. Hasil perhitungan kapasitas yang terlemah yang akan digunakan dalam perencanaan selanjutnya. Data Boring Log ada pada Lampiran.

3.3

Analisis Desain Struktur Atas

Perencanaan konfigurasi struktur (Permodelan struktur frame 3 dimensi) kemudian analisis struktur dilakukan dengan bantuan program SAP 2000 v14. Output yang dihasilkan berupa gaya-gaya dalam (momen, gaya geser dan gaya normal) selanjutnya dilakukan perencanaan secara manual berdasarkan standar perencanaan yang ada, yaitu SNI 1727:2013, tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan


37


dan Standar perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung. Analisis diawali dengan memberikan input data pembebanan terhadap konfigurasi struktur yang ada, yaitu pembebanan untuk beban mati, beban hidup dan juga input pembebanan gempa. 1.

Penentuan beban mati dan hidup struktur

Beban – beban pada struktur gedung dapat terdiri dari beban mati, beban hidup, beban angin, beban gempa, beban air dan beban khusus lainnya seperti beban getaran mesin, beban kejut listrik dan lain – lain. Beban – beban yang direncanakan akan bekerja dalam struktur gedung tergantung dari fungsi ruangan, lokasi, bentuk, kekakuan, massa dan ketinggian gedung itu sendiri. Jenis beban yang akan dipakai dalam perencanaan ini adalah beban hidup (LL), beban mati (DL) dan beban gempa (E). a.

Beban Mati (DL) Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu bangunan yang bersifat

tetap, termasuk segala unsur tambahan, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari bangunan itu. Beban mati merupakan beban yang intensitasnya tetap dan posisinya tidak berubah selam usia penggunaan bangunan.

Biasanya beban mati merupakan dari

berat sendiri bangunan itu sendiri sehingga besarnya dapat di hitung sesui bentuk, ukuran dan berat jenis materialnya.

b.

Beban Hidup (LL) Beban hidup merupakan beban yang dapat berpidah tempat, dapat bekerja

penuh atau tidak sama sekali. Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu bangunan, dan didalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dari bangunan dan dapat diganti selama masa hidup dari bangunan itu, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap bangunan tersebut. Khusus untuk atap yang Perencanaan Struktur Pondasi dan Basement lantai parkir Hotel Are Guling di Praya Lombok Tengah

38


dianggap beban hidup termasuk beban yang berasal dari air hujan, baik akibat genangan maupun akibat tekanan jatuh butiran air. Beban hidup tidak termasuk beban angin dan beban gempa. Penentuan pembebanan pada struktur bangunan Hotel di praya Lombok menggunakan peraturan SNI 1727:2013 tentang beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain.

2.

Beban Gempa (E)

Beban gempa adalah gaya yang ditumbulkan oleh karena gempa yang terjadi didasar tanah yang memberikan tekanan-tekanan pada struktur hingga struktur bias mengalami kondisi keruntuhan. Untuk wilayah-wilayah yang mempunyai resiko tinggi untuk gempa, pengaruh gempa sangat diperhitungkan. Analisis struktur terhadap beban gempa mengacu pada standar perencanaan ketahanan gempa untuk rumah dan gedung (SNI 1726-2002). Analisis struktur terhadap beban gempa pada gedung dilakukan dengan metode analisis dinamik respon Spektrum. a.

Penentuan Kelas Situs Menurut batasan kelas situs yang tercantum dalam pasal 5.3 SNI 031726-2012,

kelas situs ditetapkan sebagai SA, SB, SC, SD, SE, dan SF sesuai dengan definisi yang tercantum dalam Tabel dibawah ini: Tabel 3.2 Klasifikasi Situs

su (kPa) N/A

Kelas situs SA (batuan keras)

vs (m/detik) >1500

SB (batuan)

750 sampai 1500

N/A

N/A

SC (tanah keras, sangat padat dan batuan lunak)

350 sampai 750

>50

≥100

SD (tanah sedang)

175 sampai 350

SE (tanah lunak)

< 175

N atau Nch N/A

15 sampai 50 <15

50 sampai 100 < 50


39


Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3 m tanah dengan karateristik sebagai berikut : 1. Indeks plastisitas , PI >20, 2. Kadar air, w ≥ 40%, 3. Kuat geser niralir su < < 25 kPa SF

- Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu ata

(tanah khusus,yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons spesifik-situs yang mengikuti pasal 6.10.1 )

-

-

lebih dari karakteristik berikut: Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, tanah tersementasi lemah Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan > 3 m) Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H >7,5 m dengan Indeks Plasitisitas PI>75) Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan H>35m dengan su< 50 kPa

Untuk mengetahui Kelas situs tanah yang terdapat pada lokasi tersebut, berdasarkan hasil penyelidikan tanah profil tanah yang mengandung beberapa lapisan tanah dan/atau batuan yang nyata berbeda, harus dibagi menjadi lapisan-lapisan yang diberi nomor ke 1sampai ke-n dari atas ke bawah, sehingga pada total n lapisan tanah yang berbeda pada lapisan 30 m paling atas tersebut Tabel 3.3 Hsil pengujian SPT di Lokasi Proyek Lapisan ke

Kedalaman Z (m)

di (m)

BH-1

BH-2

BH-3

BH-4

BH-5

BH-6

Nrata2

1

0-0,4

0,4

12

12

12

12

12

12

12

ti/N ratarata 0.033

2

0,4-1

1

30

30

30

30

30

30

30

0.02

3

1-1,7

1,7

50

50

50

50

50

50

50

0.014

4

1,7-10

10

60

60

60

60

60

60

60

0.133

5

10-30

30

60

60

60

60

60

60

60

0,333

jumlah

30

Nilai N


0,5383

40


Nilai N untuk lapisan tanah paling atas ditentukan sesuai dengan perumusan berikut : =

∑   ∑ 

 

d i

= tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30 meter

N i

= tahanan penetrasi standar 60 persen energi (N60) yang terukur langsung di lapangan tanpa koreksi. Mengingat data yang digunakan dalam perhitungan merupakan data sekunder,

sehingga Ni yang dipakai berasal dari N-SPT dengan factor koreksi sama dengan satu. Oleh karena itu, maka nilai N =30/(0,5383) = 55,73 dengan klasifikasi Situs SC (tanah keras). -

Menentukan Spektrum Respon Desain Menentukan spectrum respon desain untuk lokasi proyek yang berada di

Praya Kabupaten Lombok Tengah data tanah dengan jenis tanah keras di ambil dari situs

puskim.pu.go.id

dengan

alamat

lengkap

http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/.

melalui Pengisian

situs lokasi

proyek dapat berdasarkan koordiat yang di klik pada peta lokasi (Gambar)

Gambar 3.5 Lokasi Proyek Hotel di Praya Kabupaten Lombok Tengah (Sumber : https://www.google.co.id/maps) Perencanaan Struktur Pondasi dan Basement lantai parkir Hotel Are Guling di Praya Lombok Tengah

41


Dapat diketahui untuk lokasi proyek hotel Are Guling Lombok Tengah dengan Klasifikasi Situs SC (tanah keras) didapat nilai sebagai berikut : Tabel 3.4 Nilai parameter spectrum respon Variabel PGA (g)

Nilai 0.418

SS (g)

0.947

S1 (g)

0.395

C RS

1.047

C R1

0.953

FPGA

1.000

FA

1.021

FV

1.405

PSA (g)

0.418

SMS (g)

0.967

SM1 (g)

0.555

SDS (g)

0.645

SD1 (g)

0.370

T0 (detik)

0.115

TS (detik)

0.574

Gambar 3.6 Respon Spectrum Desain (www.puskim.go.id) b.

Menentukan Kategori Resiko Struktur bangunan dan faktor keutamaan I e Untuk berbagai kategori resiko struktur bangunan gedung dan non gedung

sesuai tabel. Pengaruh gempa rencana terhadapnya harus dikalikan dengan suatu faktor keamanan I e Menurut tabel. Tabel 3.5 Kategori resiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa. Jenis pemanfaatan Gedung dan non gedung yang memiliki risiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain: - Fasilitas pertanian, perkebunan, perternakan, dan perikanan - Fasilitas sementara - Gudang penyimpanan

Kategori risiko I


42


Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko I,III,IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk: - Perumahan ; rumah toko dan rumah kantor - Pasar - Gedung perkantoran - Gedung apartemen/ rumah susun - Pusat perbelanjaan/ mall - Bangunan industri - Fasilitas manufaktur - Pabrik

II

Gedung dan non gedung yang memiliki risiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk: - Bioskop - Gedung pertemuan - Stadion - Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit gawat darurat - Fasilitas penitipan anak - Penjara - Bangunan untuk orang jompo

III

Gedung dan non gedung yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk : - Bangunan-bangunan monumental - Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan -Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat -Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi, serta garasi kendaraan darurat -Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai, dan tempat perlindungan darurat lainnya

IV

Tabel 3.6 Faktor Keutamaan Gempa [ I e] Kategori risiko I atau II III IV

Faktor keutamaan gempa, 1,0 1, 1,

I e

Dari Tabel untuk Nilai SDS = 0.645 dan kategori resiko II didapatkan bangunan yang direncanakan masuk dalam kategori design seismik D. Tabel. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek. Tabel 3.7 Kategori Resiko


43


Nilai SDS SDS

< 0,167

0,167 ≤

SDS

< 0,33

0,33 ≤ SDS < 0,50

0,50 ≤ SDS

Kategori risiko I atau II atau III IV A A B C C D D D

Dari Tabel untuk Nilai SD1 = 0.370 dan kategori resiko II didapatkan bangunan yang direncanakan masuk dalam kategori design seismik D. Tabel. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatanpada periode 1 detik. Tabel 3.8 Kategori Resiko Nilai SD1 SD1

< 0,067

0,067 ≤ 0,133 ≤

SD1 SD1

< 0,133 < 0,20

0,20 ≤ SD1

Kategori risiko I atau II atau III IV A A B C C D D D

Kombinasi pembebanan : 1. COMB1U

= 1.4 DL

2. COMB2U

= 1.2DL + 1.6 LL

3. COMB5UX = (1.2 + 0.2.SDS) DL + 1 LL ± 1ρEx ± 0.3ρEy 4. COMB5UY = (1.2 + 0.2.SDS) DL + 1 LL ± 0.3ρEx ± 1ρEy 5. COMB7UX = (1.2 + 0.2.SDS) DL ± 1ρEx ± 0.3ρEy 6. COMB7UY = (1.2 + 0.2.SDS) DL ± 0.3ρEx ± 1ρEy

Dimana : DL = beban mati LL = beban hidup Ex/Ey = beban gempa arah x/y

c.

Pemilihan Sistem Struktur


44


Sistem struktur bangunan Gedung hotel Are Guling direncanakan mempunyai penahan gaya seismik berupa sistem rangka pemikul momen dari beton bertulang. Struktur gedung harus didesain sebagai Rangka Beton Bertulang Pemikul Momen Khusus (SRPMK), dengan Koefisien Modifikasi Respons (R) = 8, Faktor Kuat Lebih Sistem (Ω0) = 3, dan Faktor Pembesaran Defleksi (Cd) = 5,5 .

Tabel 3.9 Faktor

R

,

Cd

Sistem penahangaya seismik

ΩO

, dan

Koefisie n modifik asi respons,

untuk sistem penahan gaya gempa Faktor kuatleb ih sistem,

Faktor pembesar an defleksi,

FlO

Cd b

R

Sistem rangka pemikul momen Rangka beton bertulang pemikul momen khusus Rangka beton bertulang pemikul momen menengah Rangka beton bertulang pemikul momen biasa

Batasan sistem struktur dan batasan Kategori desain seismik B C D E F

8

3

5½

TB TB TB

TB

TB

5

3

4½

TB TB

TI

TI

TI

3

3

2½

TB

TI

TI

TI

TI

TB = Tidak dibatasi TI = Tidak diizinkan d.

Penentuan Periode fundamental struktur Penentuan perioda-perioda fundamental struktur (T) tidak boleh melebihi hasil

koefisien untuk batasan atas pada perioda yang dihitung (CU) dan perioda fundamental pendekatan (Ta). Sebagai alternatif pada pelaksanaan analisis untuk menentukan

perioda

fundamental

struktur

(T)

diijinkan

secara

langsung

menggunakan perioda bangunan pendekatan (Ta). Tabel 3.11 Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung Parameter Percepatan Respons Spektral desain

Koefisien Cu


45


pada 1 detik, SD1 ≥ 0,4 0,3 0,2 0,15 ≤ 0,1

1,4 1,4 1,5 1,6 1,7

Perioda fundamental pendekatan (Ta) dalam detik, harus ditentukan dari persamaan berikut: x

Ta = Ct Hn

Dengan, Ct dan x

= koefisien

Hn

= ketinggian struktur, dalam (m), di atas dasar sampai tingkat tertinggi struktur.

Tabel 3.12 Nilai parameter perioda pendekatan Ct dan x Ct Ti e struktur x Sistem rangka pemikul momen di mana rangka memikul 100 persen gaya gempa yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan mencegah rangka dari defleksi jika dikenai gaya gempa: Rangka baja pemikul momen 0,0724 0,8 Ran ka beton emikul momen 0,0466 0,9 Ran ka ba a den an bresin eksentris 0,0731 0,75 Ran ka ba a den an bresin terkekan terhada tekuk 0,0731 0,75 Semua sistem struktur lainn a 0,0488 0,75

Hotel Are Guling mempunyai tinggi total 83,3 m. Sehingga, didapat nilai Skripsi sebagai berikut : 0,9

Ta = 0,0466. 83,3 Ta = 2,494 detik

Sehingga, perhitungan T menggunakan rumus : T = Cu . Ta T = 1,4 . 2,494 T = 3,492 detik


46


e.

Perhitungan geser dasar seismik Prosedur gaya lateral ekivalen Geser dasar seismik, V , dalam arah yang

ditetapkan harus ditentukan sesuai dengan persamaan berikut: V=C s.W Keterangan: C s = koefisien respons seismik W = berat seismik efektif Koefisien respons seismik (C S ) harus ditentukan sesuai dengan persamaan,

= () 

Keterangan: S DS = parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentang perioda pendek R

= faktor modifikasi respons

I e

= faktor keutamaan gempa

Dalam perhitungan, digunakan parameter sebagai berikut : S DS

= 0,645

R

=8

Ie

=1

Cs

=

Cs

= 0.0806

, ()

Nilai CS tidak perlu melebihi persamaan,

Dengan,

= ( ) 

S D1 = parameter percepatan spektrum respons desain pada periodsebesar 1,0 detik T

= 3,492

S D1

= 0,370


47


, ,()

Cs

=

Cs

= 0.0132445

Nilai Cs tidak boleh kurang dari 0.01. Sehingga nilai Cs yang dipakai adalah 0.0132445. 3.4

Analisis Desain Struktur Pondasi

Pondasi

harus

didesain

untuk

menahan

gaya

yang

dihasilkan

dan

mengakomodasi pergerakan yang disalurkan ke struktur oleh gerak tanah desain. Struktur bawah tidak boleh gagal dari struktur atas. Desain detail kekuatan ( strength) struktur bawah harus memenuhi persyaratan beban gempa rencana. Berdasarkan penjelasan mengenai data fisik dan pembebanan diatas dapat diambil kesimpulan bahwa beban yang akan di pikul pondasi cukup besar oleh karena itu pemilihan pondasi tiang dirasa cukup tepat. Hal lain yang menjadi pertimbangan adalah keadaan lapisan tanah pendukung yang relative dangkal. Pada penulisan Skripsi ini, penulis akan mencoba menggunakan pondasi tiang bor berdiameter 80 cm dengan menggunakan beberapa metode perhitungan. Dalam pekerjaan desain struktur pondasi gedung hotel ini akan dilakukan dengan 2 macam cara, yaitu sebagai berikut : 1.

Memodelkan pilecap dan titik fondasi Perencanaan pondasi dilakukan dengan membuat model pelat pilecap pada

program analisis struktur SAP2000 v.14. Titik titik pondasi borepile ditentukan dan diberikan tumpuan spring. Selanjutnya dilakukan perhitungan kapasitas tiang pondasi tunggal berdasarkan data tanah yang tersedia. Pondasi harus didesain lebih kuat dari struktur atas. Pondasi tunggal tersebut harus mampu menahan gaya yang diteruskan dari struktur atas bangunan. Beban horisontal yang harus ditumpu pondasi minimal sebesar 10% dari beban vertikal. Kapasitas pondasi tiang tunggal dihitung berdasarkan data tanah NSPT. Dapat dihitung secara manual ataupun dengan cara menggunakan program aplikasi. Input beban dari pondasi yang dipakai adalah output dari program analisis


48


struktur SAP2000, yaitu berupa reaksi tumpuan. Dari hasil perhitungan akan diketahui kebutuhan kedalaman pondasi tiang pancang pada gedung hotel ini.

Gambar 3.7 Permodelan gedung Hotel Lombok

2.

Menghitung Kapasitas Pilecap Permodelan pada program SAP2000 V. 14 dengan mengasumsikan tiang kolom

terjepit penuh pada pondasi di lantai dasar. Pilecap harus mampu menahan beban reaksi dari tumpuan jepit yang terjadi, serta kaku dalam menahan geser pons dan geser lentur. Reaksi tumpuan dari permodelan ini yang kemudian dijadikan perhitungan beban dalam program Aplikasi AFES. Didalam AFES konfigurasi dari tiang tunggal


49


dan pilecap dapat dimodelkan sesuai kebutuhan. Memungkinkan untuk menggunakan kedalaman tiang yang berbeda untuk setiap beban yang berbeda.

3.5

Permodelan Struktur dan pondasi

3.5.1 Permodelan Struktur Atas

Perencanaan ini merupakan analisa desain elemen dari masing masing komponen dalam konfigurasi struktur yang dipakai, meliputi perencanaan pelat lantai, portal (kolom dan balok) dan sharwall. Pendimensian elemen struktur didasarkan pada standar perencanaan yang ada, baik dari SNI 1726:12 dan SNI 1727:2013 pembebanan minimum untuk perancangan bangunan dan standar perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung maupun referensi yang relevan. 1.

Perencanaan Pelat Untuk merencanakan pelat beton bertulang yang perlu dipertimbangkan tidak

hanya pembebanan, tetapi juga ukuran dan syarat-syarat dan peraturan yang ada. Pada perencanaan ini digunakan tumpuan terjepit penuh untuk mencegah pelat berotasi dan relatif sangat kaku terhadap momen puntir dan juga di dalam pelaksanaan pelat akan dicor bersamaan dengan balok. Berikut adalah langkah-langkah untuk merencanakan pelat lantai yang mengacu pada SNI 2847:2013 Plat ruang ditumpu balok pada keempat sisinya terbagi dua berdasarkan geometrinya, yaitu : a. Pelat satu arah (One Way Slab) Pelat satu arah yaitu suatu pelat yang memiliki panjang lebih besar atau lebih lebar yang bertumpu menerus melalui balok-balok. Maka hampir semua beban lantai dipikul oleh balok-balok yang sejajar.


50


Gambar 3.6 Penampang Plat

Suatu pelat dikatakan pelat satu arah apabila

 

≥ 2,dimana Ly dan Lx adalah

panjang dari sisi-sisinya. Dalam perencanaan struktur pelat satu arah, langkahlangkahnya adalah sebagai berikut : 

Penentuan tebal pelat Penentuan tebal pelat terlentur satu arah tergantung beban atau momen lentur

yang bekerja, defleksi yang terjadi dan kebutuhan kuat geser yang dituntut. Menurut pasal 9.5.2 SNI-2847-2013, tebal minimum yang ditentukan dalam tabel berlaku untuk konstruksi satu arah yang tidak menumpu atau tidak disatukan dengan partisi atau konstruksi lain yang mungkin akan rusak akibat lendutan yang besar, kecuali bila perhitungan lendutan menunjukan bahwa ketebalan yang lebih kecil dapat digunakan tanpa menimbulkan pengaruh yang merugikan. Tabel 3.1 Tebal minimum balok non-prategang atau pelat satu arah bila lendutan

tidak dihitung


51


(Sumber : SNI–2847–2013 butir 9.5.2.2) 

Menentukan momen maksimum yang merupakan hasil output SAP.



Perkiraan tinggi efektif (deff)

Gambar 3.7 Tinggi Efektif Plat

Arah X dx = h - p - ½ Ø tulangan arah x Arah Y dy = h – p – Øx – ½ Ø tulangan arah y Untuk beton bertulang tebal selimut beton minimum yang harus disediakan untuk tulangan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut sesuai tabel 3.3 berikut :


52


Tabel 3.2 Tebal Selimut Beton Minimum Tebal Kategori

selimut minimum

Beton yang dicor di atas dan selalu berhubungan dengan tanah

75 mm

Beton yang berhubungan dengan tanah atau cuaca : - Batang tulangan D-19 hingga D-57

50 mm

- Batang tulangan D-16, kawat M-16 ulir atau polos, dan yang 40 mm lebih kecil Beton yang tidak berhubungan dengan cuaca atau berhubungan dengan tanah : - Slab, dinding, balok usuk : Batang tulangan D-44 dan D-57

40 mm

Batang tulangan D-36 dan yang lebih kecil

20 mm

- Balok, kolom : Tulangan utama, pengikat, sengkang, spiral

40 mm

- Komponen struktur cangkang, pelat lipat : Batang tulangan D-19 dan yang lebih besar

20 mm

Batang tulangan D-16, kawat M-16 ulir atau polos, dan yang 13 mm lebih kecil (Sumber : pasal 7.7.1 SNI 2847 – 2013)


53




Menghitung Kperlu k=

      

Keterangan : k = faktor panjang efektif komponen struktur tekan (MPa) Mu

= Momen terfaktor pada penampang (KN/m)

B = lebar penampang (mm) diambil 1 m deff

 

= tinggi efektif pelat (mm)

= faktor kuat rencana (SNI 2013)





Menentukan rasio penulangan ( ), dari tabel. Dalam penggunaan ada ketentuan yaitu

  

ρmin =

min <

<

maks ,

dimana :

, 

ρmaks = 0,75×ρ b

 . , . .  )  

ρ b = 0,75 . ( 

Hitung As yang diperlukan As = ρ

×× b

d

Ket : 2

As = Luas tulangan (mm ) ρ = Rasio penulangan d = tinggi efektif pelat (mm) b = lebar penampang (mm) diambil 1 m


54




Memilih tulangan pokok yang akan dipasang beserta tulangan susut dan suhu dengan menggunakan tabel. Berdasarkan pasal 7.12 SNI-2847-2013: 

Tulangan susut dan suhu harus paling sedikit langan memiliki luas tulangan terhadap bruto penampang betonsebagai berikut, tetapi tidak kurang dari 0,0014 : -

Pelat yang menggunakan betang tulangan ulir mutu 300 : 0,0020.

-

Pelat yang menggunakan batang tulangan ulir atau jaring kawat las (polos atau ulir) mutu 400 : 0,0018.

-

Pelat yang menggunakan tulangan dengan tegangan leleh melebihi 400 Mpa yang diukur pada reganganleleh sebesar 0,35% : 0,0018 x 400/fy.



Tulangan susut dan suhu harus dipasang dengan jarak lebih dari lima kali tebal pelat atau 450 mm.

b. Pelat dua arah (Two Way Slab) Pelat dua arah adalah pelat yang ditumpu oleh balok pada keempat sisinya dan beban-beban ditahan oleh pelat dalam arah yang tegak lurus terhadap balok-balok penunjang. Langkah-langkah perencanaan pelat dua arah adalah : 

Menentukan momen maksimum yang merupakan hasil output SAP.



Menentukan tebal pelat

Tabel 3.3 Tebal Minimum Pelat Tanpa Balok Interior Perencanaan Struktur Pondasi dan Basement lantai parkir Hotel Are Guling di Praya Lombok Tengah

55


Tegangan leleh,

Tanpa penebalan

Dengan penebalan

Panel eksterior

Panel eksterior

fy Tanpa

Dengan

Panel

Tanpa

Dengan

Panel

balok

balok

interior

balok

balok

interior

pinggir

pinggir

pinggir

pinggir

280

ln / 33

ln / 36

ln / 36

ln / 36

ln / 40

ln / 40

420

ln / 30

ln / 33

ln / 33

ln / 33

ln / 36

ln / 36

520

ln / 28

ln / 31

ln / 31

ln / 31

ln / 34

ln / 34

Mpa

a

c

b

* Untuk konstruksi dua arah, ln adalah panjang bentang bersih dalam arah panjang, diukur muka ke muka tumpuan pada pelat tanpa balok dan muka ke muka

balok

atau

tumpuan

lainnya

pada

kasus

yang

lain.

a

Untuk fy antara nilai yang diberikan dalam tabel, tebal mínimum harus

ditentukan dengan interpolasi linier. b

Panel drop didefinisikan dalam 13.2.5.

c

Pelat dengan balok di antara kolom kolomnya di sepanjang tepi eksterior.

Nilai αr untuk balok tepi tidak boleh kurang dari 0,8. (Sumber : Pasal 9.5.3.2 SNI 2847-2013) Pada pasal 9.5.3.3, tebal pelat minimum dengan balok yang membentang di antara tumpuan pada semua sisinya, tebal minimumnya, h, harus memenuhi ketentuan sebagai berikut :


56




Untuk

yang sama atau lebih kecil dari 0,2, harus menggunakan Tabel tebal

fm

minimum pelat tanpa balok interior. 

Untuk

=

h



lebih besar dari 0,2 tapi tidak lebih dari 2,0, h tidak boleh kurang dari

fm

 ,    dan tidak boleh kurang dari 125 mm.  ( , ) 08

1400

36 5

Untuk

02

lebih besar dari 2,0, ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang dari

fm

   ,  h =   dan tidak boleh kurang dari 90 mm. 08

1400

36 9

4



fm =



    1

2

3

4

1

3





4

2





Menentukan momen yang bekerja pada pelat (dapat berasal dari output SAP 2000 dan perhitungan manual).



Menentukan tebal selimut beton (p)

Tabel 3.4 Tebal Selimut Beton Tebal Kategori

selimut minimum

Beton yang dicor di atas dan selalu berhubungan dengan tanah

75 mm

Beton yang berhubungan dengan tanah atau cuaca :


57


- Batang tulangan D-19 hingga D-57

50 mm

- Batang tulangan D-16, kawat M-16 ulir atau polos, dan yang 40 mm lebih kecil Beton yang tidak berhubungan dengan cuaca atau berhubungan dengan tanah : - Slab, dinding, balok usuk : Batang tulangan D-44 dan D-57

40 mm

Batang tulangan D-36 dan yang lebih kecil

20 mm

- Balok, kolom : Tulangan utama, pengikat, sengkang, spiral

40 mm

- Komponen struktur cangkang, pelat lipat : Batang tulangan D-19 dan yang lebih besar

20 mm

Batang tulangan D-16, kawat M-16 ulir atau polos, dan yang 13 mm lebih kecil (Sumber: pasal 7.7 SNI 2847-2013) 

Menetapkan diameter tulangan utama yang direncanakan dalam arah x dan arah y



Mencari tinggi efektif dalam arah x dan arah y

Untuk menentukan tinggi efektif pelat ditinjau dari dua arah yaitu : Arah X : dx = h - p - ½ Ø tulangan arah x Arah Y : dy = h – p – Øx – ½ Ø tulangan arah y Dimana :


58


h = tebal plat Ø = diameter tulangan yang digunakan

Gambar 3.8 Tebal Efektif Plat Arah X Dan Arah Y

Menghitung nilai k



k=

 ø 2

Dimana : K

= koefisien tahanan (Mpa)

Mu

= momen terfaktor pada penampang ( KNm )

B

= lebar penampang ( mm ) diambil 1 m

d

= tinggi efektif pelat ( mm )

ø

= faktor reduksi = 0,8



Mencari rasio penulangan ( ρ) (Dipohusodo 1991:214)

Mn = Rn =

 ø  2

Menentukan nilai m m=

 0,85 


59


Menghitung ρ ρ=

×  − −    1

1

1

2

syarat : ρ min < ρ < ρ max ρ min =

,  14

,

ρ max = 0 75

,      

0 85

600

600

Dimana : β = ly/lx jika ρ < ρ min maka menggunakan ρ min jika ρ > ρ max maka plat dibuat lebih tebal (Dipohusodo 1991: 37&39) 

Mencari luas tulangan yang dibutuhkan

As = ρ 

s= 

×× b

Mencari jarak antar tulangan (s)

    × 1000   Mengontrol jarak tulangan

S maks = 3

2.

d

×

tebal plat

Perencanaan Balok Balok merupakan batang horizontal dari rangka struktur yang memikul beban

tegak lurus sepanjang batang tersebut biasanya terdiri dari dinding, pelat atau atap bangunan dan menyalurkannya pada tumpuan atau struktur dibawahnya. Analisa


60


balok mengacu pada SNI 2847-2013 dan buku struktur beton bertulang Istimawan Dipohusodo, halaman 100-101. Adapun urutan-urutan dalam menganalisis balok : a. Penentuan dimensi balok Tebal minimum balok ditentukan dalam SK SNI 2847-2013 hal.70 adalah untuk balok dengan dua tumpuan sederhana memiliki tebal minimum dengan satu ujung menerus memiliki tebal minimum ujung menerus memiliki tebal minimum

 

 , untuk balok 

 , sedangkan untuk kedua ,

 , untuk balok kantilever memiliki tebal 

minimum . b. Perhitungan tinggi efektif balok

d

h

d' b Gambar 3.5 Tinggi Efektif Balok

 

d' = p + Ø sengkang + Ø tulangan utama

 

d = h – (p + Ø sengkang + Ø tulangan utama) c. Momen design balok maksimum yang merupakan hasil output SAP d. Dilakukan pemeriksaan apakah benar-benar perlu balok bertulangan rangkap. Dari tabel Apendiks A, terlampir (Istimawan Dipohusodo) diperoleh nilai k maksimum untuk digunakan menghitung MR balok bertulangan baja tarik saja. MR maksimum =

× × × b

d

2

k


61


Keterangan : MR = momen rencana



= faktor reduksi kekuatan (0,8)

b

= lebar balok (mm)

d

= tinggi efektif balok (mm)

k

= koefisien tahanan (MPa)

Apabila MR < Mu, rencanakan balok sebagai balok bertulangan rangkap, dan apabila MR ≥ Mu balok direncanakan sebagai balok bertulangan tarik saja. Apabila harus direncanakan sebagai balok bertulangan rangkap: e. Hitung nilai ρ, ρ min, ρ max Nilai ρ didapatkan dari tabel

,    =  . , .   .  ρ min =

′

b

Keterangan :



b =

rasio tulangan balance

f’c = mutu beton (MPa) fy = mutu baja (MPa)



= koefisien whitney

Untuk f’c ≤ 30 MPa



=0,85

Untuk 30 < f’c < 55 MPa Untuk f’c > 55 MPa





= 0,85 – 0,008 (f’c – 30)

= 0,65


62




maks =

0,75 .



b

f. Menghitung rasio penulangan As

3.

=ρ

×× b

d

Perencanaan Kolom Perencanaan kolom menggunakan acuan SNI 2847-2013. Langkah –langkah untuk merencanakan kolom : a. Menentukan momen, gaya aksial, dan gaya geser design kolom maksimum yang berasal dari output SAP. b. Menentukan tulangan rencana dan sengkang rencana c. Menghitung rasio penulangan ρ

=

 

Dimana : Ast = luas tulangan utama rencana Ag

= luas penampang kolom

d. Menentukan As tulangan utama ρ

=

  ×

Dimana : b

= lebar penampang kolom

d

= tinggi efektif penampang kolom

e. Periksa Pu terhadap beban seimbang Pnb Pnb = 0,85

× ×× fc’

b

a b

Dimana : a b = β1

×

C b


63


C b =

  

Jika, ØPnb > Pu = kolom akan mengalami hancur dengan diawali melelehnya tulangan tarik. ØPnb < Pu = kolom akan mengalami hancur dengan diawali melelehnya tulangan tekan. ØPnb = Pu = kolom akan mengalami hancur dengan melelehnya tulangan tekan dan tarik bersamaan f.

Periksa terhadap kekatan penampang Jika kolom mengalami keruntuhan tarik (ØPnb > Pu)

0,85 ××1−    1−   +2××1−   ′

′

Pn =

′

′

Dimana : m= e’ = e=

,× × +−  ′

 

Jika ØPn>Pu maka penampang kolom memenuhi persyaratan Jika kolom mengalami keruntuhan tarik (ØPnb
× ××   + ××  ,  , ′

Pn =

′

Dimana : m= e’ = e=

,× × +−  ′

b

 


64


Jika ØPn
= faktor reduksi = 0,6

Vu

= gaya geser terfaktor pada penampang yang ditinjau

Vn

= adalah kekuatan geser nominal yang dihitung dengan :

Vn = Vc+Vs Dimana : Vc

= kekuatan geser nominal yang disediakan oleh beton.

Vs

= adalah kekuatan geser nominal yang disediakan oleh tulangan geser. Sesuai pasal 11.2.1.2 SNI 2847:2013, kuat geser yang disediakan oleh beton untuk komponen struktur yang dikenai beban aksial sebagai berikut :

Vc =

   × × 0,171+  ′

Dan Vs =

×× 

Dimana : Nu

= gaya aksial terfaktor tegak lurus terhadap penampang yang terjadi serentak dengan Vu atau Tu, diambil sebagai positif untuk tekan dan negatif untuk tarik (N). 2

Ag

= Luas penampang kolom (m ).

Av

= luas tulangan geser (m ).

s

= batas spasi tulangan geser. s max = d/2

2


65


Av =

0,09 ×× 

Av terpasang = Luas tulangan×(1000/jarak sengkang) Av terpasang > Av

4.

Perencanaan shear wall Dinding geser digunakan untuk menahan gaya lateral saja maupun sebagai

dinding pendukung. Selanjutnya, dinding geser yang ditempatkan pada bagian dalam bangunan biasanya disebut dengan inti struktural (struktural corewall) yang biasanya diletakkan di ruang lift tangga maupun toilet. Dinding struktural dengan penampang melintang persegi yang solid didesain sebagaimana kolom yang menahan beban aksial tekuk. Proses perencanaan shear wall dan core wall adalah : a.

Penentuan dimensi shear wall dan core wall Berdasarkan SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 24.6.6.2 tebal dinding penumpu tidak boleh kurang dari 1/24 tinggi atau panjang bebas, diambil nilai terkecil dan tidak bolek kurang dari 140 mm.

b.

Penentuan karakteristik material beton

c.

Analisis dan desain penulangan dan core wall Mencari kekakuan lentur, dan beban kritis shear wall dan core wall berdasarkan SNI 03-2847-2002, pasal 12.12.3

 = 1  ≥1,0 0,75  = (ℓ) .

as dan eksentrisitas minimum d.

Penulangan geser shear wall Kuat geser nominal yang dipikul oleh shear wall

Vc = √6  Perencanaan Struktur Pondasi dan Basement lantai parkir Hotel Are Guling di Praya Lombok Tengah

66


Perencanaan penampang shear wall terhadap geser berdasarkan SNI 03-2847-2002, Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung (2002), pasal 13.1.1: Vu < Vn Vn = Vc+Vs e.

Pengecekan apakah Vu
5.

Jenis Material Beton 3

’

Berat jenis beton bertulang adalah 2400 kg/m . Mutu beton (fc ) adalah berdasarkan kekuatan silinder tekan umur beton 28 hari. Tabel 12. Mutu beton Bagian Konstruksi

Mutu beton (fc )

Kolom

25 MPa

Balok, Sloof, Pelat

25 MPa

Tangga

25 MPa

6.

Jenis Material Tulangan Mutu baja tulangan yang dipakai adalah tulangan ulir fy = 400 MPa

3.5.2 Permodelan Struktur Fondasi

1.

Jenis Material Fondasi Berat jenis beton bertulang adalah 2400kg /m3. Mutu beton (fc’) adalah

berdasarkan kekuatan silinder tekan umur 28 hari. Tabel 13. Mutu beton Bagian Konstruksi

Mutu beton (fc )

Pilecap

25 MPa

Bore pile

41,5 MPa

2.

Jenis Material Tulangan Mutu baja tulangan yang dipakai adalah


67


Tabel 14. Mutu baja tulangan Elemen

Tegangan leleh

Tulangan ulir (D)

Fy = 400 MPa

3.

Denah Pilecap Pondasi

Gambar 3.8 Denah pilecap dan Bore pile


68

Bab III Seminar

Recommend Documents