perhitungan ruko

STRUCTURE ENGINEERING REPORT

BANGUNAN RUMAH TOKO (RUKO) KONSTRUKSI BAJA PROFIL Alamat : Jl. K.H. Abdullah Bin Nuh, (Dkt Mayofield Mall, Cianjur)

KATA PENGANTAR

Bangunan yang ditinjau adalah bangunan rumah toko (ruko) yang terletak di Jalan K.H. Abdullah Bin Nuh, (Dkt. Mayofield Mall), Kelurahan Pamoyanan, Kec. Cianjur, Kab. Cianjur. Rumah toko (ruko) yang ditinjau sendiri merupakan bangunan yang telah berdiri (sudah terbangun) dengan jumlah 3 unit. Perhitungan struktur sendiri didasarkan dari permintaan user baru yang membutuhkan perhitungan struktur untuk keperluan klinik kesehatan. Sebagai bahan perhitungan, konstruksi mengkaji data – data sekunder berdasarkan hasil wawancara dari pelaksana konstruksi (bengkel warmaf) tanpa mendapatkan data – data primer hasil pengamatan langsung dari lapangan, dikarenakan komponen struktural sudah tertutup oleh komponen arsitektural (plafond, pasangan dinding dan finishing). Konstruktor akan mengkaji elemen – elemen struktur seperti : pelat, balok, kolom dan gording. Untuk pengkajian struktur bawah (sub structure) pondasi dan sambungan konstruksi tidak dikaji karena data yang diberikan terbatas. Hasil dari pengkajian elemen – elemen struktur tersebut kemudian disimpulkan mengenai kekuatannya terhadapa beberapa kombinasi pembebanan yang ditopang oleh struktur, kemudian konstruktor akan memberikan saran mengenai elemen – elemen struktur yang sudah terbangun tersebut untuk menghindari hal – hal yang tidak diinginkan.

Cianjur, Januari 2016

KONSTRUKTOR

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Standar yang digunakan Ada beberapa standar (code) yang digunakan dalam mengkaji struktur rumah toko ini, baik standar yang dikeluarkan oleh Badan Standarisasi Nasional (SNI), maupun standar – standar lain yang biasa digunakan, baik dari Indonesia maupun standar dari luar Indonesia. Standar yang digunakan dalam mengkaji struktur rumah toko ini antara lain : 1. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-17271989). 2. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI 03-17292002). 3. Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002). 4. American Institute of Steel Construction 360 – 05. 5. International Building Code 2006.

1.2 Software yang digunakan Untuk mengkaji kontruksi bangunan yang telah dibangun, digunakan bantuan software Structural Analysis Program 2000 versi 15.1.0 untuk elemen – elemen struktur kolom dan balok dan software Com Floor versi 9.0.29.0 untuk elemen struktur pelat.

Structure Engineering Report Rumah Toko Jl. K.H. Abdullah Bin Nuh Cianjur | 1

1.3 Beban – beban yang diperhitungkan Beban- beban yang diperhitungkan bekerja pada struktur bangunan ruko yang dikaji antara lain : 1. Beban mati : -

Beban pasangan dinding

: 250 kg/m2

-

Berat jenis beton bertulang

: 2.400 kg/m3

-

Adukan semen per cm adukan tebal : 21 kg/m2

-

Pasangan plafond + pengantung

: 18 kg/m2

-

Berat jenis penutup lantai

: 26 kg/m2

-

Berat pasangan M/E

: 25 kg/m2

2. Beban hidup : Beban hidup untuk lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, toko, toserba, restoran, hotel, asrama dan rumah sakit adalah 250 kg/m2, untuk bangunan yang dikaji diambil sebesar 300 kg/m2.

3. Beban gempa : Beban gempa yang dikaji untuk struktur bangunan yang dikaji dihitung menggunakan beban gempa statik ekivalen, dengan daerah gempa IV dan asumsi tanah dibawah konstruksi bangunan adalah tanah sedang.


1.4 Kombinasi pembebanan yang digunakan : Untuk memastikan bahwa struktur gedung yang dikaji aman terhadap segala beban yang akan bekerja pada struktur, maka digunakan beberapa kombinasi pembebanan yang terdiri dari beberapa jenis beban, antara lain : 1. 1,4 DL 2. 1,2 DL + 1,6 LL 3. 1,2 DL + 1 LL + 1 EQ

Dimana : DL

: Beban mati (dead load) yang bekerja pada struktur.

LL

: Beban hidup (live load) yang bekerja pada struktur.

EQ

: Beban gempa (earth quake) yang bekerja pada struktur.


BAB II PEMBEBANAN

Pembebanan dikaji untuk dapat memasukan nilai – nilai dari masing – masing jenis beban yang bekerja pada struktur bangunan pada software SAP 2000 v.15.1.0. Beban yang akan diinput pada software adalah beban per satuan luas dan beban per satuan panjang. Input beban pada SAP 2000 v.15.1.0 menggunakan satuan kg,m,C.

2.1 Beban mati : Beban mati yang bekerja pada kontruksi bangunan ruko yang akan diinput pada software SAP 2000 v.15.1.0 : 1. Beban per satuan panjang (Distributed Loads) : -

Beban pasangan dinding (tinggi diding = 4 meter) 4 m x 250 kg/m2

= 1.000 kg/m2

Distributed Loads Total = 1.000 kg/m2 2. Beban per satuan luas (Area Loads) : -

Berat spesi setebal 2 cm : 2 cm x 21 kg/m2/cm

-

Berat pasir setebal 2 cm : 0,02 m x 1.750 kg/m3

-

= 42 kg/m2

= 35 kg/m2

Pasangan penutup lantai : 1 m2 x 26 kg/m2/m2

= 26 kg/m2


-

Pasangan mechanical & electrical : 1 m2 x 25 kg/m2/m2

-

= 25 kg/m2

Pasangan pladond + rangka : 1 m2 x 18 kg/m2/m2

= 18 kg/m2

Area Loads total

= 146 kg/m2

Gambar 2.1 Area Loads yang bekerja pada struktur

Gambar 2.2 Frame Loads yang bekerja pada struktur


2.2 Beban hidup : Beban hidup yang bekerja pada kontruksi bangunan ruko yang akan diinput pada software SAP 2000 v.15.1.0 : -

Berdasarkan “Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989)”, beban hidup untuk lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, toko, toserba, restoran, hotel, asrama dan rumah sakit adalah 250 kg/m2, dalam kasus ini diambil sebesar 300 kg/m2. Area Load total

: 300 kg/m2

Gambar 4.3 Area Loads yang bekerja pada struktur 2.3 Beban gempa : Beban gempa yang bekerja pada kontruksi bangunan ruko yang akan diinput pada software SAP 2000 v.15.1.0 : -

Menghitung waktu getar alami struktur (T) menggunakan rumus : T = 0,0731 (H)0,75 Dimana H adalah tinggi struktur dari taraf penjepitan lateral (11 meter).


Dari persamaan tersebut, didapatkan nilai T sebesar 0,44 detik. -

Menghitung respon spectrum gempa (C) berdasarkan Gambar 4.4 berikut :

Gambar 4.4 Kurva respon spectrum gempa (C) wilayah gempa 4 Sumber : Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002) Berdasarkan Gambar 4.4, nilai respon spectrum untuk T = 0,44 detik untuk tanah sedang adalah 0,7. -

Menentukan faktor keutamaan struktur (I) :

Tabel 4.1 Faktor keutamaan (I) untuk berbagai kategoti gedung dan bangunan (SNI 03-1726-2002)


Dari Tabel 4.1, didapatkan faktor keutamaan gedung (I) untuk gedung umum, seperti untuk penghunian, perniagaan dan perkantoran adalah 1. -

Menentukan nilai reduksi gempa (R) :

Tabel 4.2 Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa maksimuam, faktor tahanan lebih struktur dan faktor tahanan lebih total beberapa jenis system dan subsistem struktur gedung (SNI 03-1726-2002)

Dari Tabel 4.2, untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) didapatkan nilai R sebesar 5,5.


-

Menghitung berat struktur keseluruhan (Wt) : Berat struktur keseluruhan dihitung berdasarkan berat sendiri dari elemen – elemen struktur, beban mati tambahan dan beban hidup yang dikalikan dengan koefisien reduksi dari beban hidup itu sendiri. Berat struktur keseluruhan disajikan dalam Tabel 4.3 berikut : Tabel 4.3 Perhitungan beban yang bekerja pada struktur (Wt) Uraian Koef. Total Beban Reduksi

Lantai 1 + ½ Lantai 2 Beban Mati

- Kolom 16 bh x 6 m x 36,7 kg/m

-

3.523,2 kg

-

4.404 kg

-

2.664 kg

-

64.800 kg

-

33.300 kg

-

180.000 kg

0,3

20.250 kg

- Balok induk 24 bh x 5 m x 36,7 kg/m - Balok anak 18 bh x 5 m x 29,6 kg/m - Pelat lantai 15 m x 15 m x 288 kg/m2 - Beban mati tambahan pelat 15 m x 15 m x 148 kg/m2 - Beban pasangan dinding 24 bh x 5 m x 6 m x 250 kg/m2 Beban Hidup - Beban hidup pelat lantai 15 m x 15 m x 300 kg/m2 Berat lantai 1 + ½ lantai 2 total

308.941,2 kg

½ Lantai 2 Beban Mati

- Kolom 16 bh x 2,5 m x 36,7 kg/m

-

1.468 kg

-

2.667,9 kg

- Balok anak 90,132 x 29,6 kg/m


- Gording 165 m x 4,51 kg/m2

-

744,15 kg

-

3.382,425 kg

0,3

6.764,85 kg

- Penutup atap spandeck 15,033m x 15 m x 15 kg/m2 Beban Hidup - Beban hidup atap 15,033 m x 15 m x 100 kg/m2

-

Berat ½ lantai 2 total

15.027,325 kg

Berat struktur total (Wt)

323.968,525 kg

Menghitung gaya geser nominal static ekivalen (V), menggunakan rumus : V = V =

C x I x Wt R 0,7 x 1 x 323.968,525 kg 5,5

V = 41.232,358 kg -

Mengitung gaya geser masing-masing lantai (F) mengunakan rumus : Wi x zi

Fi = ∑n

i=1 Wi

x zi

xV

Perhitungan gaya geser masing – masing lantai akan disajikan pada Tabel 4.4 berikut : Tabel 4.4 Gaya geser static ekivalen masing – masing lantai Tingkat lantai zx Wx Wx.zx F per kolom Tingkat ke 1

4m

308.941,2 kg

1.235.764,8 kg.m

9.091,92 kg

Tingkat ke 2

11 m

15.027,325 kg

165.300,575 kg.m

1.216,17 kg

323.968,525 kg

1.401.065,375 kg.m

Total


Gambar 4.4 Point Load gempa static ekivalen yang bekerja pada struktur


BAB III PENUTUP

Setelah dilakukan analisa perhitungan struktur rumah toko, konstruktor selanjutnya adalah memberikan kesimpulan dan saran atas konstruksi gedung yang telah dibangun berdasarkan hasil analisa yang telah dilakukan oleh konstruktor.

3.1 Kesimpulan Dari analisa struktur yang telah dilakukan, ada beberapa kesimpulan yang didapatkan oleh konstruktor, antara lain : 1. Struktur eksisting AMAN terhadapat beban – beban gravitasi yang bekerja pada struktur. Dimensi elemen – elemen struktur bagian atas memenuhi terhadap persyaratan untuk memikul beban gravitasi berdasarkan hasil check structure menggunakan program SAP 2000 v.15.1, dengan code AISC 360-05/IBC 2006. 2. Struktur atas (upper structure) yang ditinjau aman terhadap beban gravitasi yang bekerja, apabila : -

Mutu baja yang digunakan adalah ST – 370, dengan kuat leleh (fy) = 240 MPa, kuat putus (fu) = 370 MPa, dan modulus elastisitas 200.000 MPa.

-

Profil balok induk yang digunakan adalah WF 300.150.6,5.9, balok anak WF 250.125.6.9 dan kolom WF 300.150.6,5.9.

-

Tebal bondek yang digunakana adalah 120 mm, dengan menggunakan bondek 9 mm, setara ComFloor 60 dengan grade S350. Tulangan yang


digunakan untuk penulangan bondek memiliki mutu minimum fy = 500 MPa dan mutu beton minimum fc’ = 20 MPa . -

Pada tinjauan ini, sambungan dan pondasi tidak ditinjau dikarenakan tidak adanya data mengenai sambungan konstruksi dan pondasi yang terpasang.

-

Struktur dikatakan aman terhadap beban gravitasi, apabila : a. Dinding yang digunakan adalah dinding setengah batu (½ batu), dengan ketebalan maksimal 150 mm. b. Beban mati tambahan tidak melebihi dari 148 kg/m2. c. Beban hidup tidak melebihi dari 300 kg/m2. d. Tidak ada beban dinding tambahan pada struktur. e. Beban – beban gravitasi yang bekerja tersebut belum dikalikan dengan koefisin beban (1,4 DL untuk SNI 1 dan 1,2 DL + 1,6 LL untuk SNI 2).

3. Struktur bangunan TIDAK AMAN apabila ditambahkan dengan beban gempa static ekivalen dengan periode 500 tahun yang probabilitas terjadinya terbatas pada 10% selama umur gedung 50 tahun (gempa sangat kuat), kombinasi pembebanan yang digunakan adalah SNI 3 (1,2 DL + 1 LL + 1 EQ). 4. Struktur layak digunakan, karena menurut pengalaman beban gempa hanya diperhitungkan untuk struktur dengan jumlah lantai lebih dari 3 lantai. Pada struktur bangunan dengan jumlah satu tingkat atau dua tingkat biasanya dirancang sebagai bangunan elastis.


3.2 Saran Saran yang dapat disampaikan oleh konstruktor terhadap struktur yang ditinjau antara lain : 1. Struktur layak untuk digunakan, karena struktur sudah pernah digunakan sebelumnya dengan beban parkir motor diatasnya. 2. Penambahan pembebanan pada struktur tidak direkomendsasikan, karena akan menambah tegangan yang terjadi pada elemen – elemen struktur. 3. Untuk mencegah penambahan pembebanan pada struktur, pemisah antara ruang direkomendasikan untuk menggunakan partisi dan tidak menggunakan pasangan bata.


LAMPIRAN INPUT BEBAN PADA SAP 2000 V.15.1.0 Structure Engineering Report Rumah Toko Jl. K.H. Abdullah Bin Nuh Cianjur (Dkt. Hypermart)

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:Test - Frame Span Loads (DEAD) (As Defined) - Kgf, m, C Units

1/13/16 16:43:23

SAP2000

-300.

-300.

1/13/16 16:44:38

-300.

-300.

-300.

-300.

-300.

-300.

-300.

-300.

SAP2000 v15.1.0 - File:Test - Joint Loads (QUAKE) (As Defined) - Kgf, m, C Units

-300.

-300.

-300.

-300.

SAP2000

-300.

-300.

1/13/16 16:44:15

-300.

-300.

-300.

-300.

-300.

-300.

-300.

-300.

-300.

-300.

-300.

SAP2000 v15.1.0 - File:Test - Area Uniform to Frame (LIVE) (GLOBAL - Gravity) (1-Way) - Kgf, m, C Units

-300.

SAP2000

-148.

-148.

1/13/16 16:43:49

-148.

-148.

-148.

-148.

-148.

-148.

-148.

-148.

-148.

-148.

-148.

SAP2000 v15.1.0 - File:Test - Area Uniform to Frame (DEAD) (GLOBAL - Gravity) (1-Way) - Kgf, m, C Units

-148.

LAMPIRAN CHECK STRUCTURE SAP 2000 V.15.1.0 Structure Engineering Report Rumah Toko Jl. K.H. Abdullah Bin Nuh Cianjur (Dkt. Hypermart)

SAP2000

0.00

1/13/16 16:45:13

0.50

0.70

0.90

SAP2000 v15.1.0 - File:Test - Steel Design Sections (AISC360-05/IBC2006) - Kgf, m, C Units

1.00

SAP2000

0.00

1/13/16 16:45:42

0.50

0.70

0.90


1.00

SAP2000

0.00

1/13/16 16:46:09

0.50

0.70

0.90


1.00

LAMPIRAN HITUNGAN PELAT BONDEK Structure Engineering Report Rumah Toko Jl. K.H. Abdullah Bin Nuh Cianjur (Dkt. Hypermart)

ComFlor 51+/0.9/S350

Eurocodes

SCI Job Reference: Deck Reference: Company Name: Client Name: Checked By:

Tata Steel

Page 1 of 4

v9.0.29.0 Date: Time: Job No: Calcs By: File Name:

CF51+/0.9_350

13/1/2016 12:34:00

Pak Budi.pmd

Full Output Note: Section Designed to Eurocodes, United Kingdom National Annex PASS 0.30 Construction Stage: Max Unity Factor: PASS 0.16 Normal Stage: Max Unity Factor: PASS 0.16 Fire Condition: Max Unity Factor: SATISFACTORY 0.24 Serviceability: Max Unity Factor: *** Section Adequate *** Floor Plan Data (unpropped composite construction with ComFlor 51+/0.9/S350 decking) Beam centres - equal Beam or wall width

1.67 m 125 mm

Profile span type Propping Concrete span type

Multi-span None Internal

Profile Data (ComFlor 51+/0.9/S350 decking. Grade C20/25) Depth Trough width Nominal sheet thickness Deck weight

51 mm 135 mm 0.90 mm 0.13 kN/m²

Pitch of deck ribs Crest width Design sheet thickness Yield strength

150 mm 40.0 mm 0.86 mm 350 N/mm²

Concrete Slab (Normal Weight Concrete ; Mesh : A193) Overall slab depth Concrete characteristic strength Modular ratio Bar reinforcement Mesh reinforcement : Mesh Cover to Mesh Account for End Anchorage Diameter of Shear Connectors Screed depth

120 mm 20 N/mm² 10 None A193 30 mm No N/A 20 mm

Concrete wet density Concrete dry density

2550 kg/m³ 2450 kg/m³

Yield strength Mesh Layers Shear connectors per rib

500 N/mm² Single N/A

Screed density

2000 kg/m³

Section Properties *** Note - 1: All values of inertia are expressed in steel units *** Note - 2: Average inertia is used for deflection calculations for the composite stage *** Note - 3: Cracked dynamic inertia is used for natural frequency calculations

Deck Profile Sagging Inertia, Iy Hogging Inertia, Iy

60.440 cm4/m 42.560 cm4/m

Area of profile (Net), Ap Effective area of profile

1578 mm²/m 1493.70 mm²/m

1741 cm4/m 1328 cm4/m 0.27 0.110 m³/m/m

Inertia, Iy - Cracked Cracked inertia (dynamic)

914 cm4/m 1011 cm4/m

Composite Inertia, Iy - Uncracked Average inertia Shear bond coefficients - Tau Concrete volume

File Name: D:\Documents\Project\Ruko Hypermart\Pak Budi.pmd

v9.0.29.0


Eurocodes

Page 2 of 4

Loads Acting on Slab (Actions) *** Note: Slab subjected to uniformly distributed loads (UDL) ONLY Imposed (occupancy) 3.00 kN/m² Partitions Ceilings and services 0.50 kN/m² Finishes Self weight of concrete slab (wet) 2.75 kN/m² Self weight of decking Self weight of concrete slab (dry) 2.64 kN/m² Self weight of screeds Construction load 1.50 kN/m²

1.00 kN/m² 0.50 kN/m² 0.13 kN/m² 0.39 kN/m²

Line Loads Perpendicular to Deck Span (Actions) None

Line Loads Parallel to Deck Span (Actions) None

Fire Data Design method Non-permanent imposed loads

Mesh + Deck Method N/A

Fire resistance period

60 mins

Materials Structural steel - elastic, gamma M0 Structural steel - buckling, gamma M1 Concrete, gamma C Reinforcement, gamma S Combination factor, psi 2

1.00 1.00 1.50 1.15 0.60

Partial Safety Factors Actions Permanent, gamma G Permanent - accidental, gamma GA Variable, gamma Q Combination factor - Fire, psi 1 Combination factor, psi 0

1.35 N/A 1.50 0.70 0.70

Construction Stage Loadings

@ SLS (kN/m²)

@ ULS (kN/m²)

Self weight of decking Self weight of concrete slab (wet) Reinforcement Total weight of slab Construction live load Construction live load patch

0.13 2.75 0.03 2.91 0.75 0.75

0.18 4.12 0.05 4.34 1.13 1.13

Effective Span of Deck Effective span Le, is the smaller of 1) c/c of supports 2) clear span + deck depth

= 1.67 m = 1.54 + 51.0 / 1000 = 1.59 m = 1.59 m

Therefore Le

Shear Resistance Check (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.5 and 6.1.7.3) Applied shear Web shear resistance, Pv Applied reaction Web crushing resistance, Pw

6.21 kN/m 117.29 kN/m 10.15 kN/m 70.79 kN/m

Unity Factor

0.05

PASS

Unity Factor

0.14

PASS

Bending Resistance Check (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.4.1) *** Note: Redistribution of hogging moment is applied, based on equilibrium of the continuous decking as the sagging moment does not exceed design resistance.

Sagging Max applied moment Moment resistance

1.69 kNm/m 5.70 kNm/m

Unity Factor

0.30

PASS

0.00 kNm/m 6.78 kNm/m

Unity Factor

0.00

PASS

Hogging Applied moment Moment resistance

Combined Effects Bending and Web Crushing (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.11) File Name: D:\Documents\Project\Ruko Hypermart\Pak Budi.pmd

v9.0.29.0


Eurocodes

Page 3 of 4

*** Note: Redistribution of hogging moment is applied, based on equilibrium of the continuous decking as the sagging moment does not exceed design resistance. Design unity factor is the worst case of 1. Maximum hogging: (5.54 / 70.79 + 0.00 / 6.78) / 1.25 = 0.06 2. Maximum reaction: (10.15 / 70.79 + 0.00 / 6.78) / 1.25 = 0.11 Design unity factor 0.11 PASS

Bending and Shear (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.10) *** Note: Low shear - This check is not required

Support Interaction Check at Serviceability Limit State (BS EN 1993-1-3 Clause 7.2) Design unity factor is the worst case of 1. Maximum hogging: (8.15 / 70.79 + 1.08 / 6.78) / (0.9 * 1.25) = 0.24 2. Maximum reaction: (8.15 / 70.79 + 1.08 / 6.78) / (0.9 * 1.25) = 0.24 Design unity factor 0.24

PASS

Deflection Allowable deflection is the lesser of 1) Effective span / deflection limit without ponding 2) Deflection limit without ponding, absolute maximum value 3) Slab depth / 10 Max self weight deflection = 1.12mm <= 8.85mm

8.85 mm 20.00 mm 12.00 mm SATISFACTORY

Normal Stage Span The effective composite span is

1.65 m

Loadings

@ SLS (kN/m²)

Dead (Profile, concrete, reinforcement) 2.80 Imposed 4.00 Superimp (Ceiling, services, screed, finishes) 1.39 Total 8.20 All line and point described above in 'Loading Details' are applied at the Normal stage

@ ULS (kN/m²) 3.78 6.00 1.88 11.66

Shear Resistance Check Vertical Shear (BS EN 1992-1-1 Clause 6.2.2) Maximum applied shear 9.25 kN/m Shear resistance of end diaphragm (ComFlor 225 only) 0.00 kN/m ***test value Vertical shear resistance is the greater of: 1. (0.44 * 900.00 * 104.10) / 1000 + 0.00 2. (0.12 * 2.00 * (100 * 0.02 * 20.00)^1/3) * 900.00 * 104.10) / 1000 + 0.00 = 71.30 kN/m Unity Factor = 9.25/71.30 = 0.13 < 1

PASS

Punching Shear (BS EN 1994-1-1 Clause 9.7.6) N/A - no concentrated loads have been applied

Bending Resistance Check (BS EN 1994-1-1 Clause 9.7.2) Applied bending moment Depth of concrete stress block Lever arm Compression in concrete Moment Resistance Unity Factor = 2.89/17.97 = 0.16 < 1

2.89 kNm/m 9.96 mm 109.68 mm 112.90 kN/m 17.97 kNm/m PASS

Fire Resistance


v9.0.29.0


Effective span in fire Fire total UDL Fire free moment Moment resistance Total moment resistance Unity Factor

Eurocodes

1.54 m 7.02 kN/m² 2.09 kNm/m 8.71 kNm/m 12.89 kNm/m 0.16

Page 4 of 4

PASS

Deflection Properties Modular ratio Uncracked section inertia Cracked section inertia

10.00 17409880.00 mm4 9142974.00 mm4

Deflection Checks Imposed load deflection Allowable deflection (20 mm max) Total deflection Allowable deflection

0.14 mm 20.00 mm 0.18 mm 6.58 mm

SATISFACTORY PASS

Dynamic Sensitivity Dynamic inertia (cracked section) Maximum deflection Frequency Unity Factor = 5.00/39.75 = 0.13 < 1

1011.18 cm4 0.21 mm 39.75 Hz


PASS

v9.0.29.0

LAMPIRAN HITUNGAN GORDING ATAP Structure Engineering Report Rumah Toko Jl. K.H. Abdullah Bin Nuh Cianjur (Dkt. Hypermart)

Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel

PERHITUNGAN GORDING DAN SAGROD [C]2011 : M. Noer Ilham

A. DATA BAHAN Tegangan leleh baja (yield stress ), Tegangan tarik putus (ultimate stress ), Tegangan sisa (residual stress ), Modulus elastik baja (modulus of elasticity ), Angka Poisson (Poisson's ratio ),

B. DATA PROFIL BAJA

fy = fu = fr =

240

MPa

370

MPa

70

MPa

E= u=

200000

MPa

0.3

Lip Channel : C 125.50.20.2,3

ht =

125

mm

b= 50 mm a= 20 mm t= 2.3 mm mm2 A= 574.7 4 Ix = 1370000 mm 4 Iy = 206000 mm 3 Sx = 21900 mm mm3 Sy = 6220 rx = 48.8 mm ry = 18.9 mm Berat profil,

[C]2011 : MNI

Gording dan Sagrod

c= w=

16.9 4.51

kg/m

1


Faktor reduksi kekuatan untuk lentur, Faktor reduksi kekuatan untuk geser, Diameter sagrod, Jarak (miring) antara gording, Panjang gording (jarak antara rafter), Jarak antara sagrod (jarak dukungan lateral gording), Sudut miring atap,

fb = ff =

0.90

d= s= L1 = L2 =

10

mm

1200 5000

mm mm

2000

mm

a=

3.815



0.75

C. SECTION PROPERTY G = E / [ 2 * (1 + u) ] = 76923.077 MPa h = ht - t = 122.70 mm 4 3 3 J = 2 * 1/3 * b * t + 1/3 * (ht - 2 * t) * t + 2/3 * ( a - t ) * t3 = 1037.44 mm 6 Iw = Iy * h2 / 4 = 7.753E+08 mm X1 = p / Sx * √ [ E * G * J * A / 2 ] = 9714.85 MPa 2 2 X2 = 4 * [ Sx / (G * J) ]2 * Iw / Iy = 0.00113 mm /N 3 Zx = 1 / 4 * ht * t2 + a * t * ( ht - a ) + t * ( b - 2 * t ) * ( ht - t ) = 17808 mm Zy = ht*t*(c - t / 2) + 2*a*t*(b - c - t / 2) + t * (c - t) 2 + t * (b - t - c)2 =

G= J= Iw = h=

modulus geser, Konstanta puntir torsi, konstanta putir lengkung, tinggi bersih badan,

Zx = Zy = X1 = X2 =

10140

mm3

modulus penampang plastis thd. sb. x, modulus penampang plastis thd. sb. y, koefisien momen tekuk torsi lateral, koefisien momen tekuk torsi lateral,

1. BEBAN PADA GORDING 2.1. BEBAN MATI (DEAD LOAD ) No

Material 1 Berat sendiri gording

2 Atap baja (span deck ) Total beban mati,

[C]2011 : MNI

Berat

Satuan

45.1

N/m

150

2

N/m

Lebar

Q

(m)

(N/m) 45.1

1.2

QDL =

Gording dan Sagrod

180.0 225.1

N/m

2


2.2. BEBAN HIDUP (LIVE LOAD ) Beban hidup akibat beban air hujan diperhitungkan setara dengan beban genangan air kN/m2 setebal 1 inc = 25 mm. qhujan = 0.025 * 10 = 0.25 Jarak antara gording, Beban air hujan, Beban hidup merata akibat air hujan, Beban hidup terpusat akibat beban pekerja,

s= 3 qhujan * s * 10 = QLL = PLL =

1.2 300

m N/m

300

N/m

1000

N

3. BEBAN TERFAKTOR

Beban merata, Beban terpusat, Sudut miring atap, Beban merata terhadap sumbu x, Beban merata terhadap sumbu y, Beban terpusat terhadap sumbu x, Beban terpusat terhadap sumbu y,

Qu = 1.2 * QDL + 1.6 * QLL = Pu = 1.6 * PLL = a= Qux = Qu * cos a *10-3 = Quy = Qu * sin a *10-3 = Pux = Pu * cos a = Puy = Pu * sin a =

750.12

N/m

1600.00

N

0.07 0.7485

rad N/mm

0.0499

N/mm

1596.45

N

106.46

N

4. MOMEN DAN GAYA GESER AKIBAT BEBAN TERFAKTOR Panjang bentang gording terhadap sumbu x, Panjang bentang gording terhadap sumbu y,

L x = L1 = L y = L2 =

5000

mm

2000

mm

2868929

Nm

2151696

Nm

2868929

Nm

2151696

Nm

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu x, Momen pada 1/4 bentang, Momen di tengah bentang, Momen pada 3/4 bentang,

[C]2011 : MNI

Mux = 1/10 * Qux * Lx2 + 1/8 * Pux * Lx = MA = MB = MC =

Gording dan Sagrod

3


Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu y, 2

Muy = 1/10 * Quy * Ly + 1/8 * Puy * Ly =

46578

Nmm

5339

N

206

N

Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu x,

Vux = Qux * Lx + Pux = Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu y,

Vuy = Quy * Ly + Puy = 5. MOMEN NOMINAL PENGARUH LOCAL BUCKLING Pengaruh tekuk lokal (local buckling) pada sayap :

l=b/t =

21.739

lp = 170 / √ fy =

10.973

Kelangsingan penampang sayap, Batas kelangsingan maksimum untuk penampang compact ,

Batas kelangsingan maksimum untuk penampang non-compact ,

lr = 370 / √ ( fy - fr ) = Mpx = fy * Zx = Mpy = fy * Zy = Mrx = Sx * ( fy - fr ) = Mry = Sy * ( fy - fr ) =

Momen plastis terhadap sumbu x, Momen plastis terhadap sumbu y, Momen batas tekuk terhadap sumbu x, Momen batas tekuk terhadap sumbu y, Momen nominal penampang untuk : a. Penampang compact ,

→ b. Penampang non-compact ,

→ c. Penampang langsing ,

→ l

>

lp

28.378 4273835

Nmm

2433520

Nmm

3723000

Nmm

1057400

Nmm

llp Mn = Mp lp< llr Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) l>lr Mn = Mr * ( lr / l)2 dan

l

<

Berdasarkan nilai kelangsingan sayap, maka termasuk penampang Momen nominal penampang terhadap sumbu x dihitung sebagai berikut : compact : Mn = Mp =

lr non-compact -

Nmm

Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) = 3933107 Nmm langsing : Mn = Mr * ( lr / l)2 = Nmm Momen nominal terhadap sumbu x penampang non-compact : Mnx = 3933107 Nmm non-compact :

Momen nominal penampang terhadap sumbu y dihitung sebagai berikut :

[C]2011 : MNI

Gording dan Sagrod

4


Mn = Mp = Nmm non-compact : Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) = 1582299 Nmm 2 langsing : Mn = Mr * ( lr / l) = Nmm Momen nominal terhadap sumbu y penampang non-compact : Mny = 1582299 Nmm compact :

6. MOMEN NOMINAL PENGARUH LATERAL BUCKLING Momen nominal komponen struktur dengan pengaruh tekuk lateral, untuk : a. Bentang pendek : L  Lp

→

Mn = Mp = fy * Zx Lp  L  Lr → Mn = Cb * [ Mr + ( Mp - Mr ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ] c. Bentang panjang : L > Lr → Mn = Cb * p / L*√ [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ] b. Bentang sedang :

 Mp  Mp

Panjang bentang maksimum balok yang mampu menahan momen plastis, Tegangan leleh dikurangi tegangan sisa,

Lp = 1.76 * ry * √ ( E / fy ) = fL = fy - fr =

960

mm

170

MPa

Panjang bentang minimum balok yang tahanannya ditentukan oleh momen kritis tekuk 2 torsi lateral, Lr = ry * X1 / fL * √ [ 1 + √ ( 1 + X2 * fL ) ] = 2819

mm

Koefisien momen tekuk torsi lateral,

Cb = 12.5 * Mux / ( 2.5*Mux + 3*MA + 4*MB + 3*MC ) = Momen plastis terhadap sumbu x, Mpx = fy * Zx = Momen plastis terhadap sumbu y, Mpy = fy * Zy = Momen batas tekuk terhadap sumbu x, Mrx = Sx * ( fy - fr ) = Momen batas tekuk terhadap sumbu y, Mry = Sy * ( fy - fr ) = Panjang bentang terhadap sumbu y (jarak dukungan lateral), L = L2 = L > Lp dan L <



1.14 4273835

Nmm

2433520

Nmm

3723000

Nmm

1057400

Nmm

2000

mm

Lr

Termasuk kategori : bentang sedang

Momen nominal terhadap sumbu x dihitung sebagai berikut :

Mnx = Mpx = fy * Zx = Mnx = Cb * [ Mrx + ( Mpx - Mrx ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ] = Mnx = Cb * p / L*√ [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ] = Momen nominal thd. sb. x untuk : bentang sedang Mnx = Mnx > Momen nominal terhadap sumbu x yang digunakan, Mnx =

[C]2011 : MNI

Gording dan Sagrod

-

Nmm

4506434

Nmm

-

Nmm

4506434

Nmm

Mpx 4273835

Nmm

5


Momen nominal terhadap sumbu y dihitung sebagai berikut :

Mny = Mpy = fy * Zy = Mny = Cb * [ Mry + ( Mpy - Mry ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ] = Mny = Cb * p / L*√ [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ] = Momen nominal thd. sb. y untuk : bentang sedang Mny = Mny < Momen nominal terhadap sumbu x yang digunakan, Mny =

-

Nmm

1890487

Nmm

-

Nmm

1890487

Nmm

Mpy 1890487

Nmm

3933107

Nmm

4273835

Nmm

3933107

Nmm

3539797

Nmm

7. TAHANAN MOMEN LENTUR Momen nominal terhadap sumbu x : Berdasarkan pengaruh local buckling , Berdasarkan pengaruh lateral buckling , Momen nominal terhadap sumbu x (terkecil) yg menentukan,



Tahanan momen lentur terhadap sumbu x,

Mnx = Mnx = Mnx = fb * Mnx =

Momen nominal terhadap sumbu y : Berdasarkan pengaruh local buckling ,

Mny = 1582299 Berdasarkan pengaruh lateral buckling , Mny = 1890487 Momen nominal terhadap sumbu y (terkecil) yg menentukan, Mny = 1582299 Tahanan momen lentur terhadap sumbu y,  fb * Mny = 1424069 Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu x, Mux = 2868929 Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu y, Muy = 46578 Mux / ( fb * Mnx ) = 0.8105 Muy / ( fb * Mny ) = 0.0327 Syarat yg harus dipenuhi : Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) ≤ 1.0 Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) = 0.8432 < 1.0 AMAN (OK)

Nmm Nmm Nmm Nmm Nmm Nmm

8. TAHANAN GESER Ketebalan plat badan tanpa pengaku harus memenuhi syarat,

h/t 53.35



6.36 * 

<

183.60

( E / fy ) 

Plat badan memenuhi syarat (OK)

Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu x, Luas penampang badan,

[C]2011 : MNI

Gording dan Sagrod

Vux = A w = t * ht =

5339 287.5

N mm2

6


Vnx = 0.60 * fy * Aw = Tahanan gaya geser terhadap sumbu x,  ff * Vnx = Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu y, Vuy = Luas penampang sayap, Af = 2 * b * t = Tahanan gaya geser nominal thd.sb. y, Vny = 0.60 * fy * Af = Tahanan gaya geser terhadap sumbu x,  ff * Vny = Vux / ( ff * Vnx ) = Vuy / ( ff * Vny ) = Tahanan gaya geser nominal thd.sb. x,

Syarat yang harus dipenuhi :

Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny ) Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny ) = 0.1802

 < 1.0

41400

N

31050

N

206 230

N mm2

33120

N

24840

N

0.1719 0.0083

1.0 AMAN (OK)

9. KONTROL INTERAKSI GESER DAN LENTUR Sayarat yang harus dipenuhi untuk interakasi geser dan lentur :

Mu / ( fb * Mn ) + 0.625 * Vu / ( ff * Vn )



1.375

Mu / ( fb * Mn ) = Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) = 0.8432 Vu / ( ff * Vn ) = Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny ) = 0.1802 Mu / ( fb * Mn ) + 0.625 * Vu / ( ff * Vn ) = 0.9558 0.9558 < 1.375  AMAN (OK) 10. TAHANAN TARIK SAGROD Quy = Puy = L y = L2 =

Beban merata terfaktor pada gording, Beban terpusat terfaktor pada gording, Panjang sagrod (jarak antara gording),

0.0499

N/mm

106.46

N/m

2000

m

206

N

240

MPa

370

MPa

10 78.54

mm mm2

70.69

mm2

Gaya tarik pada sagrod akibat beban terfaktor, Tegangan leleh baja, Tegangan tarik putus, Diameter sagrod, Luas penampang brutto sagrod, Luas penampang efektif sagrod,

[C]2011 : MNI

Tu = Quy * Ly + Puy = fy = fu = d= Ag = p / 4 * d2 = Ae = 0.90 * Ag =

Gording dan Sagrod

7


Tahanan tarik sagrod berdasarkan luas penampang brutto,

f * Tn = 0.90 * Ag * fy =

16965

N

Tahanan tarik sagrod berdasarkan luas penampang efektif,

f * Tn = 0.75 * Ae * fu = 19615 N Tahanan tarik sagrod (terkecil) yang digunakan,  f * Tn = 16965 N Syarat yg harus dipenuhi : Tu  f * Tn 206 < 16965  AMAN (OK)

[C]2011 : MNI

Gording dan Sagrod

8

perhitungan ruko

Recommend Documents