1
PERANCANGAN MODIFIKASI STRUKTUR GEDUNG RUMAH SAKIT UMUM DAERAH (RSUD) KEPANJEN MALANG DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS UNTUK DIBANGUN DI ACEH
Nama Mahasiswa NRP Jurusan Dosen Pembimbing
: YOGA GUNAWANTO : 3105 109 615 : Teknik Sipil FTSP-ITS : Ir. Kurdian Suprapto, MS
Abstrak Struktur gedung Rumah Sakit Umum Daerah (RSUD) Kepanjen Malang telah direncanakan dengan menggunakan metode daktilitas terbatas dengan pemilihan daerah gempa sedang, sesuai dengan kondisi kota Surabaya dan sekitarnya. Struktur gedung ini dimodifikasi dan dirancang kembali untuk diaplikasikan didaerah yang memiliki resiko gempa tinggi (Wilayah gempa 6) dengan menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Modifikasi yang dilakukan pada gedung ini diantaranya jumlah lantai dari 2 lantai menjadi 8 lantai. Perancangan gedung ini berdasarkan ”Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002)” dan ”Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002)”. Hasil perancangan struktur gedung Rumah Sakit terdiri dari portal beton dengan tulangan utama diameter 22 mm (D22), tulangan geser diameter 10 mm (Ø10) untuk balok dan diameter 12 mm (Ø 12) untuk kolom, atap beton, dan pondasi menggunakan tiang pancang beton pracetak. Kata kunci : Modifikasi, RSDU Kepanjen, Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK)
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kesehatan adalah sebuah kebutuhan utama bagi setiap manusia, karena dengan kesehatan manusia dapat melakukan segala aktivitas dalam kehidupannya. Oleh karena itulah manusia akan mengorbankan apapun yang dimilikinya hanya untuk kesehatan bagi dirinya. Maka untuk meningkatkan mutu pelayanan kesehatan dan peningkatan daya tampung serta kualitas bangunan di daerah Kabupaten Malang, maka dibagunlah Rumah Sakit Umum Daerah di Kepanjen Kabupaten Malang. Perencanaan pembangunan gedung bertingkat harus memenuhi ketentuan-ketentuan yang telah ditetapkan, untuk daerah dengan resiko gempa rendah (WG 1 dan 2) menggunakan sistem rangka pemikul momen biasa, untuk daerah dengan resiko gempa menengah (WG 3 dan 4) menggunakan sistem rangka pemikul momen menengah atau khusus dan untuk daerah dengan resiko gempa tinggi (WG 5 dan 6) menggunakan sistem rangka pemikul momen khusus. (Tata Cara SNI 03– 2847–2002) Sistem rangka pemikul momen adalah Sistem struktur yang pada dasarnya memikul rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lentur dipikul rangka pemikul momen terutama melalui mekanisme lentur. (Tata Cara SNI 03–1726–2002) SRPMK harus dipakai di wilayah gempa 5 dan 6 dan harus memenuhi persyaratan desain pada pasal 23.2 sampai degan pasal 23.8 disamping pasal-pasal sebelumnya yang masih berlaku. (Rachmat Purwono, 2005) Proyek pembangunan gedung Rumah Sakit Umum Daerah Kepanjen Malang akan digunakan sebagai bahan Tugas Akhir, modifikasi yang dilakukan antara lain : zone gempa dalam Tata Cara Perencanaan Ketahanaan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002) daerah gempa menengah (Zone 3) dimodifikasi menjadi daerah dengan gempa resiko tinggi (Zone 6), perubahan lantai dari 2 menjadi 8.
1.2 Perumusan Masalah Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, permasalahan yang perlu diperhatikan adalah :
2
1. Analisa perhitungan untuk struktur bangunan Gedung dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) pada kasus daerah gempa tinggi, untuk struktur utama dan struktur sekunder (Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 Dilengkapi Penjelasan dan SNI 03 -1726 -2002 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung) 2. Perencanaan struktur bawah yang menyalurkan beban gempa.
1.3 Tujuan Penulisan
SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Beban untuk bangunan Gedung. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983. Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI 1971). 2. Pemodelan Struktur Adapun pemodelan struktur yang digunakan dalam gedung ini adalah :
Tujuan yang hendak dicapai dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah : 1. Merencanakan struktur gedung pada kasus daerah gempa tinggi (Sesuai dengan SNI 032847-2002 Dilengkapi Penjelasan dan SNI 03 – 1726-2002). 2. Merencanakan struktur bawah meliputi kebutuhan jumlah tiang pancang dan merencanakan Pile Cap.
a) Struktur Utama Gedung yang akan direncanakan ini adalah suatu struktur gedung yang menggunakan sistem Rangka Pemikul Momen Khusus. Dimana dalam perhitungannya struktur utama yang akan dianalisa adalah meliputi balok induk memanjang, balok induk melintang dan kolom.
1.4 Batasan Masalah
b) Struktur sekunder Struktur Sekunder adalah struktur pendukung yang hanya menyalurkan beban gempa yang ada. Adapun dalam gedung ini struktur sekunder yang akan dianalisa adalah balok anak, tangga dan pelat. Dimana dalam perhitungannnya harus dipisahkan dengan struktur utama.
Didalam penulisan Proposal Tugas Akhir ini, Perancangan struktur gedung ini ditinjau dari segi teknis saja, yaitu : 1. Perencanaan struktur Sekunder, yaitu : perencanaan pelat lantai, pelat atap, perencanaan tangga, perencanaan balok anak. 2. Perencanaan struktur Utama, yaitu : perencanan balok induk, perencanaan kolom, pertemuan balok-kolom. 3. Perhitungan menggunakan metoda Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus pada daerah gempa kuat. 4. Perancangan ini tidak meninjau analisa biaya dan manajemen konstruksi didalam penyelesaian pekerjaan proyek.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 1. Peraturan Yang Digunakan
Perencanaan dalam tugas akhir ini menggunakan peraturan yang berlaku yaitu :
SNI 03-1726-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk bangunan gedung.
c) Struktur Bawah Adapun struktur bawah merupakan struktur yang menghubungkan antara gedung dengan tanah. Dimana dalam perhitungannya harus bisa mengakomodasi seluruh beban yang ada dan disalurkan ke tanah. Struktur bawah yang dimaksudkan disini adalah pondasi. Pondasi yang digunakan adalah pondasi tiang pancang. Dimana dalam sistem ini meliputi tiang pancang, sloof dan poer. 3. Pembebanan Adapun dalam perhitungan beban yang ada mengacu pada Peraturan pembebanan Indonesia untuk gedung 1983. Dimana didalamnya disebutkan bahwa struktur gedung akan menerima
3
beban yang terdiri dari beban mati, beban hidup, beban angin, dan beban gempa. Kombinasi Pembebanan : Untuk perhitungan dengan cara SNI 03 – 2847 – 2002 kombinasi yang digunakan adalah pasal 11.2 : 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 + 1,0 E U = 1,2 D + 1,0 L + 1,6 W U = 0,9 D + 1,6 W dimana : D: beban mati E: beban gempa L: beban hidup W:beban angin BAB III METODOLOGI Diagram alur penyelesaian perancangan struktur gedung Rumah Sakit Pelabuhan (PHC) Surabaya :
BAB IV PERENCANAAN DIMENSI STRUKTUR 4.2.1 Perencanaan Dimensi Balok Sesuai dengan SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 11.5 tabel 8 untuk dimensi balok (minimum) pada : 1. Dua tumpuan sederhana : 1 hmin = × Lb 16 2. Dua tumpuan menerus : 1 × Lb hmin = 21 Dengan persyaratan f y diambil 400 MPa persyaratan dimensi balok ekonomis menurut (Wang–Salmon) sebagai berikut : 1,5 ≤
h ≤ 2,0 b
Dimensi Balok Induk Memanjang dan Melintang : • Dimensi Balok Induk Memanjang dan Melintang : Balok dengan Lb = 6,00 m, dengan persyaratan f y diambil 400 MPa. hmin =
dipakai h = 50 cm
Mulai
50 ≤2 b 2 b = h = 30 cm…….dipakai b = 30 cm 3
Pengumpulan Data dan Studi Literatur
1,5 ≤
Modifikasi dan Pemilihan Kriteria Design
Preliminari Design
Dimensi balok 30/50
Preliminari Permodelan Struktur
Beban Gravitasi
Beban Gempa
Output Gaya Dalam
Perhitungan Penulangan Struktur Utama dan Struktur Bawah, meliputi : 1. Balok 2. Kolom 3. Pertemuan Balok Kolom 4. Pondasi (poer), dan Sloof
Syarat-syarat Terpenuhi
Gambar Detail Perencanaan Struktur dan Penulangan
Kesimpulan Selesai
4.2.2 Perencanaan Dimensi Plat
Didalam penentuan tebal pelat lantai, digunakan sample plat tipe S4 dengan datadata sebagai berikut :
Analisa Struktur dengan SAP 2000
Perhitungan Penulangan Struktur Sekunder, meliputi : 1. Pelat Lantai 2. Tangga 3. Balok Anak
1 × 600 = 37,50 cm 16
TIDAK
Ln = 600 – 30 + 30 = 570 cm 2
2
30 25 Sn = 300 – + = 272,5 cm 2 2 β = 570 = 2,09 272,5 Untuk balok Melintang 30/50 dengan panjang 300 cm t = 12 cm bw = 30 cm h = 50 cm
4
be1 = 1 Lb = 1 × 300 4 4 be1 = 75 cm
be2 = bw + 8 t = 30 + (8 × 12 ) be2 = 126 cm be3 = 1 ( Lb − bw ) = 1 (300 − 30) 2 2 be3 = 135 cm bemin = 75 cm (menentukan) k =
2 3 be t t t be t 1+ - 1 x 4 - 6 + 4 + - 1 x bw h h h bw h
be t 1+ - 1 x bw h
= 1 + 75 − 1x 12 x4 − 6 12 + 4 12
2
30
Ib
50
50 50 75 12 1 + − 1 x 30 50
3 75 12 + − 1 x 30 50
= 2,81 1 = × bw × h3 × k 12
=
2 3 126 12 12 12 126 12 1+ − 1 x x 4 − 6 + 4 + − 1 x 30 50 50 50 30 50 126 12 1+ − 1 x 30 50
=
1 × 30 × 503 × 2,81 = 878125 cm4 12
1 × bs × t 3 12 1 = × 300 × 123 = 43200 cm4 12 Ib 878125 α1 = = = 30,32 Is 43200
= 1,857 Ib =
=
be2 = bw + 8 t = 30 + (8 × 12 ) be2 = 126 cm be3 = 1 ( Lb − bw ) = 1 (600 − 30) 2 2 be3 = 285 cm bemin = 126 cm (menentukan)
2 3 b t b t t t 1 + e - 1 x x 4 − 6 + 4 + e - 1 x h h bw h bw h K = b t 1 + e - 1 x bw h
1 × 30 × 503 × 1,857 = 580312,5 cm4 12
1 1 × bs × t 3 = × 600 × 123 = 86400 cm4 12 12 Ib 580312,5 α2 = = = 6,75 Is 86400 Untuk balokAnak Memanjang 30/50 dengan panjang 600 cm t = 12 cm bw = 25 cm h = 30 cm be1 = 1 Lb = 1 × 600 4 4 be1 = 150 cm Is =
be2 = bw + 8 t = 25 + (8 × 12 ) be2 = 121 cm be3 = 1 ( Lb − bw ) = 1 (600 − 25) 2 2 be3 = 287,5 cm bemin = 121 cm (menentukan)
Is =
Untuk balok Memanjang 30/50 dengan panjang 600 cm t = 12 cm bw = 30 cm h = 50 cm be1 = 1 Lb = 1 × 600 4 4 be1 = 150 cm
1 × bw × h3 × k 12
2 3 b t b t t t 1 + e - 1 x x 4 − 6 + 4 + e - 1 x h h bw h bw h K = b t 1 + e - 1 x b w h
=
Ib
2 3 121 12 12 12 121 12 1+ − 1 x x 4 − 6 + 4 + − 1 x 25 30 30 30 25 30 121 12 1+ − 1 x 25 30
= 1,899 1 = × bw × h3 × k 12 =
1 × 25 × 303 × 1,899 = 106818,75 cm4 12
1 1 × bs × t 3 = × 600 × 123 12 12 = 86400 cm4 Ib 106818,75 α3 = = = 1,23 Is 86400 Is =
αm =
α1 + α 2 + α 3 + α 4 4
30,32 + 6,75 + 1,23 + 30,32 = = 17,155 > 2 4
5
Pada SNI 03-2847-2002 Pasal 11.5 .3.3 : Tebal pelat dengan balok yang menghubungkan tumpuan pada semua sisinya harus memenuhi ketentuan sebagai berikut : Untuk α m lebih besar dari 2,0, ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang dari fy L n 0,8 + 1500 h= 36 + 9 β 400 570 0,8 + 1500 = 11,09 cm ≈ 110,9mm h= 36 + (9 × 2,09)
tebal pelat rencana 120 mm > 110,9mm dan tidak boleh kurang dari 90 mm Jadi tebal pelat 120 mm telah memenuhi syarat Sehingga : Dipakai tebal pelat lantai 120 mm dan atap 100 mm. 4.2.3 Perencanaan Dimensi Kolom Pada perencanaan kolom diambil pada As 2-B 1. Beban Mati (DL) Lantai 2 – 8
Mutu Beton = 30 MPa = 300 Kg/cm2 (1MPa = 10 kg/cm2). P 0,33× fc' = A Dimensi P 321281,28 :A= = = 3245,27 cm 2 0,33 × fc' 0,33 × 300 2 Dimensi: b = 3245,27 cm2 maka b = 56,97 cm ≈ 60 cm Jadi Dimensi Kolom 60/60 cm Perencanaan dimensi tangga
Syarat perencanaan tangga: 2.t + i = 64 s / d 67 2 .t + i = 66 (2 ×18) + i = 66 i = 30 cm Direncanakan :
Lebar injakan (i) : 30 cm Tanjakan (t) : 16 cm Tebal Pelat Tangga : 14 cm Tebal Pelat Bordes : 14 cm Jumlah tanjakan tangga kebawah = keatas ( n.t )=
200 16
= 12,50 buah ~ 13 buah
( n.i ) = n.t – 1= 13 - 1 = 12 buah Panjang Horisontal Tangga: 30 x 12 =360 cm Lebar Bordes : 500 – 360 = 140 cm Sudut Kemiringan:Arc tg (200 360 ) = 29,05° Tebal pelat rata-rata Tebal rata-rata =
( i 2 )× sin α (injakan dan tanjakan) = (30 )× sin 29,05 = 7,28 cm 2
2. Beban Hidup (LL) Pada pelat : Lantai : 6 × 6 × 250 kg/m2 × 7 tk= 63000 kg Lantai Atap : 6 × 6 × 100 kg/m2 × 1 tk = 3600 kg + Berat Total = 66600 kg Jadi Berat Total : Wlantai = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 (162338,4) + 1,6 (63000) = 295606,08 kg Watap = (1,2 × 16596) + (1,6 × 3600) = 25675,2 kg Wtotal = 295606,08 kg + 25675,2 kg = 321281,28 kg
Tebal rata – rata pelat tangga = 14 + 7,28 = 21,28 cm
BAB V PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER 5.1 Perencanaan Pelat Peraturan yang digunakan dalam menentukan besar beban yang bekerja pada struktur pelat adalah Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983 (PPIUG 1983). Perletakan pada pelat diasumsikan sebagai perletakan jepit elastis.
6
5.1.1
Pembebanan pelat
Pembebanan Pelat Atap (PPIUG 1983 tabel 2.1 hal 11) 1 - Beban Mati (DL) - Berat sendiri pelat0,10 x 2400 =240 kg/m2 - Plafon + penggantung 11 + 7 = 18 kg/m2 - Finishing (2 cm)2 x 21 =42 kg/m2 - Aspal (2 cm) 2 x 14 =28 kg/m2 - Ducting AC + pipa =40 kg/m2 DL = 368 kg/m2 2 Beban Hidup (LL) (PPIUG 1983 Ps 3.2.1 hal 13) Untuk gedung rumah sakit digunakan LL = 100 kg/m2 3 Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan yang digunakan berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.1(1) qu = 1.2DL + 1.6LL qu = (1,2 x 368) + (1,6 x 100) = 601,6 kg/m2 Pembebanan Pelat Lantai 1. Beban Mati (DL) (PPIUG 1983 tabel 2.1 hal 11) - Berat sendiri pelat 0,12 x 2400= 288 kg/m2 - Plafon + penggantung11 + 7 = 18 kg/m2 - Spesi (2 cm)2 x 21 =42 kg/m2 - Keramik /Finishing (1 cm) 1x24=24 kg/m2 - Ducting AC + pipa = 40 kg/m2 DL =412 kg/m2 2. Beban Hidup (LL) (PPIUG 1983 Tabel 3.1 hal 17) Untuk gedung rumah sakit digunakan LL = 250 kg/m2 3. Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan yang digunakan berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.1(1) qu = 1.2DL + 1.6LL qu = (1,2 x 412) + (1,6 x 250) = 894,4 kg/m2 Penulangan Pelat Atap • Qu = 601,6 kg/m2 • Dimensi pelat 6 x 3 m2 • Tebal pelat 100 mm, Tebal decking 40 mm • Diameter tulangan rencana 8 mm • Mutu tulangan baja fy = 400 MPa • Mutu beton fc’ = 30 MPa, β1 = 0.85.........SNI 03–2847– 2002 Ps.12.2.7 • dx = 100-40-1/2(8) = 56 mm • dy = 100 − 40 − 8 − ( 12 × 8) = 48 mm
ρb
600 = 0,0325 400 600 + 400 = 0,75 x 0,0325 = 0,0244 =
ρ max
0.85 x 0.85 x 30
ρ min = 0,0018 (SNI-03-2847-2002 Ps 9.12.2.1 hal 49) 30
30
Ln = 600 - + = 570 cm 2 2 25 30 Sn = 300 - + = 272,5 cm 2 2 β = Ln = 570 = 2,0 < 2 (plat 2 arah) Sn 272 , 5 Penulangan arah x Tulangan Tumpuan = Tulangan Lapangan (Mtx = Mlx) (PBI 1971 tabel 13.3.1 hal 202) Mutx (-) = Mulx (+)= 0,001 x 601,6 x 2,7252 x 56 = 250,1663 kgm = 2501663 Nmm Mu 2501663 Rn = = = 0,99 0,8 x 1000 x dx 2 0,8 x 1000 x 56 2 m= ρ=
fy 0.85 fc '
=
400 0.85 x 30
= 15,69
2 × 15,69 × 0,99 1 − 1 − = 0,0025 > ρmin 15,69 400 1
= 0,0018 Maka digunakan ρ = 0,0025 Asperlu = ρ b d = 0,0025 x 1000 x 56 = 140 mm2 Menurut SNI03-2847-2002 pasal 12.5(4) hal 72 disebutkan: Jarak tulangan ≤ 3 x tebal pelat = 3 x 100 = 300 mm ≤ 450 mm Digunakan tulangan lentur ∅8-150 1 1000 Aspakai = ×π × 82 4 200 = 251,32 mm2 > 140 mm2…......................Ok
Kontrol Kekuatan As pakai 251 ρ= = = 0,0045 > ρmin bxd 1000 x 56
Mn = As × fy d − a=
As × fy 0.85 × fc' × b
a
2
a=
Mn = 251 × 400 56 −
251 × 400 0,85 × 30 ×1000
= 3,94
3,94 = 5424612 Nmm 2
7 Mu = φ Mn = 0,6 × 5424621 = 4339689,6 Nmm > 2501663 Nmm (ok)
Tulangan susut dan suhu (SNI-03-2847-2002 Ps 9.12.2.b) As susut = ρ × b × h = 0,0018 × 1000 × 100 = 180 mm2 Jadi dipasang tulangan ∅ 8 – 250 mm (As = 201,06 mm2) Penulangan arah y Tulangan Tumpuan = Tulangan Lapangan (Mty = Mly) (PBI 1971 tabel 13.3.1 hal 202) Muty (-) = Muly (+) = 0,001 x 601,6 x 2,7252 x 48 = 214,4282 kgm =2144282 Nmm
Rn =
m=
Mu 0,8 x 1000 x dy 2 fy
0.85 fc '
=
=
400 0.85 x 30
2144282 0,8 x 1000 x 48 2
= 1,16
= 15,69
2 × 15,69 × 1,16 1 − 1 − = 0,0029 > ρmin ρ= 15,69 400 1
= 0,0018 Maka digunakan ρ = 0,0029 Asperlu = ρ b d = 0,0029 x 1000 x 48 = 139,2 mm2 Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 12.5(4) disebutkan: Jarak tulangan≤ 3 x tebal pelat = 3 x 100 = 300 mm ≤ 450 mm Digunakan tulangan lentur ∅8-150
Kontrol Kekuatan As pakai 251 ρ= = = 0,0052 > ρmin b xd 1000 x 48
Mn = As × fy d − a= a=
a
2
As × fy
0,85 × 30 ×1000
5.2.2 Penulangan Pelat Lantai Data-data untuk perhitungan pelat adalah : • Qu = 894,4 kg/m2 • Dimensi pelat 6 x 3 m2 • Tebal pelat 120 mm • Tebal decking 20 mm • Diameter tulangan rencana 8 mm • Mutu tulangan baja fy = 400 MPa • Mutu beton fc’ = 30 MPa, β1 = 0,85 • dx = 120-20-1/2(8) = 96 mm dy = 120-20-8-1/2(8) = 88 mm ρ b = 0,0325 ρ max = 0,0244
ρ min = 0,0018 (SNI-03-2847-2002 Ps 9.12.2.1 hal 49)
30 30
Ln = 600 - + = 570 cm 2 2
25 30 Sn = 300 - + = 272,5 cm 2 2 Ln 570 Β= = = 2,0 ≤ 2 (plat 2 arah) Sn 272,5 Penulangan arah x Tulangan Tumpuan = Tulangan Lapangan (Mtx = Mlx) (PBI 1971 tabel 13.3.1 hal 202) Mutx (-) = Mulx (+) = 0,001 x 894,4 x 2,7252 x 96 = 637,5819 kgm = 6375819 Nmm Mu 6375819 Rn = = = 0,86 2 0,8 x 1000 x dx 0,8 x 1000 x 96 2 m= ρ=
0.85 × fc' × b 251 × 400
Tulangan susut dan suhu (SNI-03-2847-2002 Ps 9.12.2.b) As susut = ρ ×b×h= 0,0018×1000×100 = 180 mm2 Jadi dipasang tulangan ∅ 8 – 250 mm (As = 201,06 mm2)
= 3,94
3,94 Mn = 251 × 400 48 − = 4621412 Nmm 2 Mu = φ Mn = 0,8 × 4621412 = 3697129,6 Nmm > 2414282 Nmm (ok)
fy 0.85 fc ' 1
=
400 0.85 x 30
= 15,69
2 × 15,69 × 0,86 1 − 1 − = 0,0021 400
15,69
> ρmin = 0,0018
Maka digunakan ρ = 0,0021 Asperlu = ρ b d = 0,0021 x 1000 x 96 = 201,6 mm2 Menurut SNI03-2847-2002 pasal 12.5(4) hal 72 disebutkan: Jarak tulangan ≤ 3 x tebal pelat = 3 x 120 = 360 mm ≤ 450 mm Digunakan tulangan lentur ∅8-150
8
Kontrol Kekuatan As pakai 251 ρ= = = 0,0026 > ρmin bxd 1000 x 96
a Mn = As × fy d − 2 a= a=
0.85 × fc' × b 0,85 × 30 ×1000
= 3,94
Mn = 251 × 400 96 −
a= a=
As × fy 251 × 400
Mn = As × fy d −
3,94
= 9440612 Nmm 2 Mu = φ Mn = 0,8 × 9440612 = 7552489,6 Nmm > 6375819 Nmm (ok)
a
2
As × fy 0.85 × fc' × b 251 × 400 0,85 × 30 ×1000
= 3,94
3,94 Mn = 251 × 400 88 − = 8637412 Nmm 2 Mu = φ Mn = 0,8 × 8637412 = 6909929,6 Nmm > 5844501 Nmm (ok) Tulangan susut dan suhu As susut = ρ ×b×h= 0,0018×1000×120 = 216 mm2 Jadi dipasang tulangan ∅ 8 – 250 mm (As = 201,06 mm2)
Perhitungan tipe yang lain ditabelkan. Tulangan susut dan suhu (SNI-03-2847-2002 Ps 9.12.2.b) As susut = ρ × b × h = 0,0018 × 1000 × 120 = 216 mm2 Jadi dipasang tulangan ∅ 8 – 250 mm (As = 201,06 mm2) Penulangan arah y Tulangan Tumpuan = Tulangan Lapangan (Mty = Mly) (PBI 1971 tabel 13.3.1 hal 202) Muty (-) = Muly (+) = 0,001 x 894,4 x 2,7252 x 88 = 584,4501 kgm = 5484501 Nmm
Mu
Rn =
5484501
= = 0,9 0,8 x 1000 x dx 2 0,8 x 1000 x 88 2 fy 400 m= = = 15,69 0.85 fc ' 0.85 x 30 ρ=
1
2 × 15,69 × 0,9 1 − 1 − = 0,0022 400
15,69
> ρmin= 0,0018
Maka digunakan ρ = 0,0022 Asperlu = ρ b d = 0,0022 x 1000 x 88 =193,6 mm2 Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 12.5(4) disebutkan: Jarak tulangan ≤ 3 x tebal pelat = 3 x 120 = 360 mm≤ 450 mm Digunakan tulangan lentur ∅8-150
Kontrol Kekuatan (buku ajar Str. Beton II hal 7-12) As pakai 251 ρ= = = 0,0029 > ρmin bxd 1000 x 88
5.2 Perencanaan Balok Anak Balok anak adalah salah satu struktur sekunder yang berfungsi untuk memperkecil lendutan pada pelat sehingga dapat mengurangi ketebalan dari struktur pelat. Beban yang bekerja pada balok anak adalah berat daripada balok anak itu sendiri ditambah dengan semua beban merata pada pelat (termasuk berat sendiri pelat dan beban hidup diatasnya) yang ditopang oleh balok anak dibawahnya. Distribusi beban pada balok pendukung bisa berupa beban segitiga pada lajur pendek serta beban trapezium pada lajur yang panjang yang kemudian beban-beban tersebut di ekivalensikan menjadi beban merata. Adapun perumusan beban ekivalen tersebut adalah : Penulangan balok anak melintang (D-C) Data-data perencanaan : Direncanakan tulangan balok anak D 16 mm. Direncanakan tulangan sengkang φ 8 mm. d = h – t.selimut – t.sengkang – (diameter/2) = 400 – 40 – 8 – (16/2) = 344 mm d0 = 400 – 344 = 56 mm b = 300 mm 0,85 × 0,85 × 30 600 ρb = = 0,0325 400 600 + 400 ρmax = 0,75× 0,0325 = 0,0244
ρ min =
1,4 = 0,0035 400
9
fy 400 = = 15,69 0,85 fc' 0,85 × 30 Tumpuan Mutump = 12154,1 kgm =121541000 Nmm (Output SAP2000) m=
δ=
As' = 0,4 As
Rn =
(1 − δ ) Mu (1- 0,4) x 121541000 = = 2,57 0,8 × b × d 2 0,8 × 300 × 344 2
N/mm2
ρδ = ρ' =
1 2 ×15,69 × 2,57 1 − 1 − = 0,0068 15,69 400 δ Mu
=
(0,4)x121541000 0,8×400x(344−56)×300x344
0,8× fyx(d −d0 )×bxd ρ ' = 0,0051 ρ = ρδ + ρ ' = 0,0068 + 0,0051 = 0,0119 Tulangan tumpuan atas : Asperlu = ρ b d = 0,0119 x 300 x 344 = 1228,08 mm2 Pasang 7 D16 ( As = 1390 mm² ) Tulangan tumpuan bawah: As’ = ρ ’ b d = 0,0051 x 300 x 344 = 526,32 mm2 Tulangan pasang 3 D16 (As’ = 596 mm2) Periksa Lebar Balok Jarak minimum yang disyaratkan antara dua batang adalah 25 mm. Minimum lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : 2 x penutup beton (cc = 40 mm) :2x 40 = 80 mm 2 x sengkang, ∅sengkang = 8 mm :2 x8 = 16 mm 7 x D16 : 7 x16 = 112 mm 6 kali jarak antara 25 mm: 6 x25 = 150 mm Total = 358 mm Kelebaran sebesar 300 mm tidak memadai untuk pemasangan 1 baris, jadi pemasangan tulangan disusun 2 baris.
statis tertentu. Perletakan dapat diasumsikan sebagai sendi-sendi, sendi-jepit, sendi-rol, ataupun jepit-jepit. Perbedaan asumsi akan menentukan cara penulangan konstruksi serta pengaruhnya terhadap struktur secara keseluruhan. Dalam perhitungan ini perletakan diasumsikan sebagai sendi-rol. 1.Beban mati (DL)(PPIUG1983Tabel2.1 hal 12) Berat sendiri:
(0,2128 × 2400) cos 29,05
=584,22 kg/m2 = 42 kg/m2 Spesi ( 2 cm ) : 2 × 21 = 24 kg/m2 Tegel ( 1 cm ) : 1× 24 Sandaran = 30 kg/m2 DL = 680,22 kg/m2 Beban Hidup (PPIUG 1983 Tabel 3.1 hal 17) LL = 300 kg / m2 Kombinasi Qu = (1,2 × DL ) + (1,6 × LL )
= (1,2 × 680,22 ) + (1,6 × 300 ) = 1296,26 kg/m2 5.4.2.1 Pembebanan Pelat Bordes Beban Mati (PPIUG 1983 Tabel 2.1 hal 12) Berat sendiri : 0,14 x 2400 = 336 kg/m2 Spesi ( 2 cm ) : 2 x 21 = 42 kg/m2 Tegel ( 1 cm ) : 1 x 24 = 24 kg/m2 Sandaran : = 30 kg/m2 + DL = 432 kg/m2 Beban Hidup (PPIUG 1983 Tabel 3.1 hal 17) LL = 300 kg / m2 Kombinasi Qu = (1,2 × DL ) + (1,6 × LL ) = (1,2 × 432 ) + (1,6 × 300 ) = 998,4 kg/m2 seperti dibawah ini :
B
200
A
5.3 Perencanaan Tangga Perencanaan struktur tangga dapat mengambil beberapa macam alternatife, baik itu konstruksi maupun perletakannya. Konstruksi tangga dapat direncanakan sebagai balok tipis, pelat, maupun sebagai konstrtuksi balok dan pelat. Perbedaan asumsi menentukan besarnya gaya reaksi yang terjadi pada struktur tangga. Dalam perencanaan ini tangga diasumsikan sebagai frame 2 dimensi, yang kemudian dianalisa untuk menentukan gayagaya dalamnya dengan perencanaan struktur
q = 1 2 9 6 ,2 6 k g /m
q = 9 9 8 ,4 k g /m
C 14 0
36 0
Gambar 5.10 Skema Pembebanan Struktur Tangga
Perhitungan Momen : • ΣMC = 0 Ra . 5 – 998,4 (1,40) (4,30) – 1296,26 (3,6) (1,8) = 0 Ra = 2861,54 kg
10 •
•
ΣMA = 0 -Rc . 5 + 998,4(1,40) (0,7) + 1296,26 (3,6) (3,20) = 0 Rc = 3145,84 kg Cek Ra + Rc = qu1 . L + qu2 . L 2861,54 + 3145,84 = 998,4 (1,40) + 1296,26 (3,6) 6007,38 = 6007,38 OK
Mx = Rc.x − 1 q.x 2 2 = 3145,84 × x − 1 × 1280,45 × x 2 2 1 Dx = Mx Dx = -3145,84 + 1280,45 . x x = 2,5 (Momen Maksimum) Mmax = 3145 (2,5) - (1/2 . 1280,45 . (2,52)) = 3861,09 kgm MB = 3145,84 . 3,6 – (1/2 . 1280,45 . (3,62)) = 3027,71 kgm
Penulangan tangga Penulangan pelat tangga Data Perencanaan : fc’ : 30 MPa fy : 400 MPa Mu : 3861,09 kgm φ tul : 14 mm dx =140 - 20 - (14/2) = 113mm
ρb =
0.85 x 0.85 x 30 600 = 0.0325 400 600 + 400 = 0,75 x 0,0325 = 0,0244
ρ max ρ min = 0,0018 m=
fy 400 = = 15,69 0.85 fc' 0.85 x 30
Arah X Mu = 3861,09 kgm = 38610900 Nmm Mu 38610900 Rn = = = 3,8 ϕ × b × d 2 0,8 × 1000 ×113 2
Digunakan tulangan lentur ∅10-250 Aspakai = 314,16 mm2 > 252 mm2
5.7.2 Penulangan Plat Bordes Data Perencanaan : fc’ : 30 MPa fy : 400 MPa Mu : 3027,71 kgm φ tul : 14 mm dx = 140-20-(14/2) = 113 mm
ρb =
0.85 x 0.85 x 30 600 = 0.0325 400 600 + 400
ρ max = 0,75 x 0,0325 = 0,0244 ρ min = 0,0018 m=
fy 400 = = 15,69 0.85 fc' 0.85 x 30
Arah X Mu = 3027,71 kgm = 30277100 Nmm
Rn =
ρ=
Mu 30277100 = = 2,96 2 ϕ ×b×d 0,8 × 1000 ×113 2
2 × 2,96 ×15,69 1 = 0,008 1− 1− 15,69 400
→
ρmin < ρ < ρmax Asperlu= ρ b d = 0,008 x 1000 x 113 = 904 mm2 Digunakan tulangan lentur ∅14-100 = 1539,40 mm2 > 904 mm2 Aspakai Arah Y Penulangan arah y di pasang tulangan sebesar : As susut + suhu dimana fy 400 ; ρ = 0,0018 (SNI 03-2847-2002 Ps. 9.12(2(1))) Asp = ρ b h = 0,0018 . 1000. 140 = 252 mm2 Digunakan tulangan lentur ∅10-250 Aspakai = 314,16 mm2 > 252 mm2
2 × 3,8 ×15,69 1 = 0,0103 → 1− 1− 15,69 400
BAB VI PERENCANAAN STRUKTUR PRIMER
ρmin < ρ < ρmax Asperlu = ρ b d = 0,0103 x 1000 x 113 = 1163,90 mm2 Digunakan tulangan lentur ∅14-100 Aspakai = 1539,40 mm2 ≥ 1163,90 mm2 Arah Y Penulangan arah y di pasang tulangan sebesar : As susut + suhu dimana fy 400 ; ρ = 0,0018 (SNI 03-2847-2002 Ps. 9.12(2(1))) Asp = ρ b h = 0,0018 . 1000. 140 = 252 mm2
6.8.2.1 Penulangan lentur balok memanjang 30/50 cm Pada tulangan lentur balok, dijumpai momen yang berbalik arah akibat pengaruh gempa. Apabila kondisi ini terjadi maka momen pada tumpuan bisa berharga negatif (akibat gravitasi) ataupun positif (akibat gempa yang cukup besar).
ρ=
11
Data-data yang digunakan untuk penulangan balok : o fc’ = 30 MPa o fy = 400 Mpa (tul. utama) o fy = 320 Mpa (tul. sengkang) o Dia. tul. utama= D 22 mm (As = 387 mm2) o Dia. tul.sengkang= ∅10mm (As = 79 mm2) o Decking = 40 mm o d = 500 – 40 – 10 –22/2 = 439 mm (1baris) o d” = 40 + 10 + 22/2 = 61 mm Beberapa persyaratan yang perlu dipenuhi untuk komponen struktur pada System Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) yang memikul gaya akibat beban gempa dan direncanakan untuk memikul lentur, seperti yang disyaratkan SNI 03-2847-2002 Pasal 23.3.1 adalah: 1. Gaya aksial tekan terfaktor pada komponen struktur tidak boleh melebihi 0,1.Ag.fc’ = 0,1x500x700x30 =1.050.000 N Beban aksial tekan kecil sekali, sehingga direncanakan untuk memikul lentur saja 2. Bentang bersih komponen struktur tidak boleh kurang dari empat kali tinggi efektifnya. Bentang bersih minimum ≥ 4 d = (600-60) cm ≥ 4d = 4 x 43,9 = 175,6 cm = 540 cm ≥ 175,6 cm...............................Ok 3. Perbandingan Lebar/tinggi balok tidak boleh kurang dari 0,3 bw/h ≥ 0,3 30/50 = 0,71 > 0,3 ................................. Ok 4. Lebarnya tidak boleh kurang dari 250 mm bw ≥ 250 mm 300 mm ≥ 250 mm..................................Ok Lebarnya tidak boleh lebih dari lebar komponen dtruktur pendukung (diukur pada bidang tegak lurus terhadap sumbu longitudinal komponen struktur lentur) ditambah jarak pada tiap sisi komponen struktur pendukung yang tidak melebihi tiga perempat tinggi komponen struktur lentur. bw ≤ lebar kolom + 1,5 d 300 ≤ 750 + (1,5 x 439) 300 mm ≤ 1408,5 cm..............................Ok 5. Luasan tulangan sepanjang balok tidak boleh kurang dari : = 450,844 mm2 - As min = fc' 30 4. fy
bw .d =
- As min = 1,4 b d = w fy
(menentukan) = - ρbalance
4 x 400
1,4 x300 x 439 400
0,85.fc'.β 1 fy
2002 PS. 10.4(3)
x300 x 439
= 460,95 mm2
600 SNI 600 + fy
03-2847-
ρbalance=
0,85.30.0,85
600 = 0,0325 600 + 400
400 - ρmax= 0,75.ρbalance = 0,75 . 0,0325= 0,0244 1,4 1,4 = = 0,0035 - ρmin= 400 fy fy 400 - m= = = 15,686 0,85.30 0,85.fc' a. Penulangan Lentur Tumpuan Balok Tumpuan 1 Mu = 159131.5 Kgm = 159131500 Nmm (Output SAP 2000) Direncanakan dengan tulangan rangkap, maka langkah-langkah perencanaan sebagai berikut : εs=e
d'
T1 = Asc.f y
As h
T2 = Ass.f y
d-d"
d-a/2
d x
As' b
εs' εc'=0,003
a
Cc' Cs'
d" 0,85.f'c
Gambar 6.11 Diagram Tegangan Regangan Tulangan Rangkap
Contoh perhitungan diambil pada balok As B 45 lantai 2 : Untuk mengantisipasi perubahan arah gaya gempa yang bekerja,) Mu 159131500 = Mn = = 198914375 Nmm 0,8 0,8 x ≤ 0,75 xb 600 600 xd = x 439 dimana xb = 600 + fy 600 + 400 = 263,4 mm x ≤ 0,75 x 263,4 = 197,55 mm → diambil harga x = 75 mm Asc = 0,85 .β 1 .fc'.b.x = 0,85 .0,85.30.400 .75 400
fy 2
= 1219.22 mm
Mnc= Asc.fy d - β 1 .x = 1219,22 .400 439 - 0,85.75 2 2 = 198549977 Nmm Mn–Mnc =198914375-19854997=364398 Nmm Mn – Mnc > 0 → maka perlu tulangan tekan (tulangan rangkap) Karena perlu tulangan tekan maka direncanakan dengan tulangan rangkap : Mn − Mnc Cs ' = T2 = d − d" 364398 = = 964,01 N 439 − 61
12
61 d" 600 =112MPa fs ' = 1 − 600 = 1 − x 75
< fy = 400
Tidak Leleh (pakai fs’) 964,01 Cs ' = = 11,14 mm2 As ' = fs '−0.85. fc ' 112 − 0.85.30 2 T 964,01 Ass = 2 = = 2,4 mm fy 400 As = Asc + Ass = 1219.22 + 2,4 = 1221,62 mm2 As`= 562,67 mm2 Tulangan pasang 4-D22 (As = 1520 mm2) Tulangan pasang 2-D22 (As’ = 774 mm2) Periksa lebar balok Jarak minimum yang disyaratkan antar dua batang tulangan adalah 25 mm. Minimum lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : 2 x penutup beton (p = 40 mm) : 2x40 = 80 mm 2 x sengkang, φ sengkang = 10 mm : 2 x10 =20 mm 4 x D22 : 4 x 22 = 88 mm 4 kali jarak antara 25 mm: 4 x 25 = 100 mm Total = 288 mm Lebar balok 300 mm memadai untuk pemasangan tulangan dalam 1 baris, jadi pemasangan tulangan disusun 1baris. Kontrol kekuatan As . fy 1520 x 400 = = 79,48 mm a= 0,85 . fc '. b 0,85 . 30. 300
Mn=As.fy d −
a
=1520.400 439 − 79,48 2 2
= 242750080 Nmm Mu = φ x Mn = 0,8 x 242750080 =194200064Nmm>159131500 Nmm .......Ok
Perhitungan Momen Probabel (Di Tumpuan) Momen Probabel Negatif ( Mpr - ) Tulangan terpasang 4 D22 As = 1520 mm2 1520( 1,25.400 ) = 99,34 mm 0,85 x30 x300 a 99,34 Mnak - = As.fy(d − ) = 1520 x 400 x ( 439 − ) 2 2 = 234888640 Nmm
a=
Mpr - = 1,25.Mnak = 1,25 x 234888640 = 293610800 Nmm
Momen Probabel Positif (Mpr+ ) Tulangan terpasang 2 D22 As = 774 mm2 774( 1,25 .400 ) = 30 ,35 mm 0 ,85 x 30 x 500 a 30 ,35 Mnak = As.fy(d − ) = 774 x 400 x( 439 − ) 2 2 = 131231700 Nmm
a=
Mpr + = 1,25 .Mnak = 1,25 x 131231700 = 164039625 Nmm
Tumpuan 2 Mu = 15895.79 Kgm = 158957900 Nmm (Output SAP 2000) Direncanakan dengan tulangan rangkap, maka langkah-langkah perencanaan sebagai berikut : Contoh perhitungan diambil pada balok As B 45 lantai 2 : Untuk mengantisipasi perubahan arah gaya gempa yang bekerja,) Mu 158957900 Mn = = = 198697375 Nmm 0,8 0,8 x ≤ 0,75 xb 600 600 dimana xb = xd = x 439 600 + fy 600 + 400 = 263,4 mm x ≤ 0,75 x 263,4 = 197,55 mm → diambil harga x = 75 mm 0,85 .0,85.30.300 .75 Asc = 0,85 .β 1 .fc'.b.x = 400 fy 2 = 1219,2 mm Mnc = Asc.fy d - β 1 .x = 1219,2 .400 439 - 0,85.75
2
2
= 198546720 Nmm Mn–Mnc=198697375-198546720=150655Nmm Mn – Mnc > 0 → maka perlu tulangan tekan (tulangan rangkap) Karena perlu tulangan tekan maka direncanakan dengan tulangan rangkap : Mn − Mnc Cs ' = T2 = d − d" 150655 = = 398,56 N 439 − 61 61 d" fs ' = 1 − 600 = 1 − 600 = 142,5MPa < fy = 400
x
80
Tidak Leleh (pakai fs’) 398,56 Cs ' = = 3,41 mm2 As ' = fs '−0.85. fc ' 142,5 − 0.85.30 2 T 398,56 Ass = 2 = = 0,99 mm fy 400 As = Asc + Ass = 1219,2 + 0,99 = 120,19 mm2 As`= 356,88 mm2 Tulangan pasang 4-D22 (As = 1520 mm2) Tulangan pasang 2-D22 (As’ = 774 mm2) Periksa lebar balok Jarak minimum yang disyaratkan antar dua batang tulangan adalah 25 mm. Minimum lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : 2 x penutup beton (p = 40 mm) : 2 x 40=80 mm 2 x sengkang, φ sengkang = 10 mm : 2 x 10=20 mm 4 x D22 : 4 x 22=88 mm
13
4 kali jarak antara 25 mm
: 4 x 25=100 mm Total = 288 mm Lebar balok 300 mm memadai untuk pemasangan tulangan dalam 1 baris, jadi pemasangan tulangan disusun 1baris. Kontrol kekuatan As . fy 1520 x 400 a= = = 79,48 mm 0,85 . fc '. b 0,85 . 30. 300
Mn=As.fy d −
Mn – Mnc = 47483625 – 1840745013 = 1793261388 Nmm Mn – Mnc < 0 → tidak perlu tulangan tekan (tulangan tunggal) Karena tidak perlu tulangan tekan maka direncanakan dengan tulangan tunggal : εc'=0,003
x a
a
79,78 =1520. 400 439 − 2 2
Menurut SNI-2847-2002 pasal 23.3.2(2) menyatakan bahwa baik nilai momen positif maupun negatif sepanjang balok tidak boleh kurang dari 25% nilai momen maksimum pada kedua muka tumpuan. Untuk balok pada As B 4-5 lantai 2 dari output SAP 2000 diperoleh nilai momen maksimum pada lapangan 132979400 Nmm > 25% x 159131500 Nmm = 39782875 Nmm. Jadi dipakai momen lapangan 37986900 Nmm. Untuk penulangan lapangan, balok akan dianalisa sebagai balok T, dimana lebar flens (be ) sesuai dengan SNI 03-2847-2002 Ps.10.10.2), diambil yang terkecil dari : be = ¼ x Lb = ¼ x 540 = 135 cm be = (8.t) = (8.12) = 96 cm be = ½ x (Lb – bw) = ½ x (540 – 30) = 255 cm be diambil 96 cm (menentukan) = 37986900 Nmm (Output SAP 2000) Mu 37986900 Nmm Mn= = =47483625 Nmm 0,8 0,8 x ≤ 0,75 xb 600 600 dimana xb = xd = x 439 600 + fy 600 + 400 = 263,4 mm x ≤ 0,75 x 263,4 = 197,25 mm → diambil harga x = 95 mm Asc = 0,85 .β 1 .fc'.b.x = 0,85 .0,85.30.300 .95 Mu
400
fy 2
= 1544,34 mm = β .x 0,85.95 Asc.fy d - 1 = 11544,34 .400 439 2 2 = 1840745013 Nmm
Mnc
Cc'
d
h
As
= 242652800 Nmm Mu= φ x Mn = 0,8 x 242652800 = 194122240 Nmm > 158957900 Nmm.. Ok
Penulangan Lentur Lapangan Balok
0,85.f'c
d-a/2
T = As.f y d'
εs=e
b
Gambar 6.12 Diagram Tegangan Regangan Tulangan Tunggal
C =T 0,85. f ' c.a.b = As . f y
0,85. f ' c.a.b = ρ .b.d . f y a M n = (C atau T ) d − 2 fy .d a = ρ 0,85. f ' c ρ fy M n = ρ .b.d . f y d − 2 0,85. f ' c 2 dengan b.d dan fy menuliskan m = 0,85.f' c
Rn =
.d , dibagi
1 = ρ . f y 1 − .m , sehingga bxd 2 Mn
2
1 − 1 − 2 x m x Rn fy Rn = Mn 2 = 1662242502 = 0,81 N/mm2 bxd 500 x 639 fy 400 m= = = 15,69 0 ,85.f' c 0,85 x30 ρ=
1 m
2 x m x Rn 1 − 1 − m fy 1 2 x 15,69 x 0,81 1 − 1 − = ρ = 15,69 400 0,0021 < ρmin As= ρmin x b x d = 0,0035 x 300 x 439 = 460,95 mm2 Tulangan lapangan bawah : → pasang 3 D22 (1160 mm2) Tulangan lapangan atas : → pasang 2 D22 (774 mm2)
ρ
=
1
14
Analisa penampang balok T C1 = 0,85. f ' c .bw .a
Untuk Kolom Ve =
→ gaya tekan beton di luasan badan tertekan
H Beban gravitasi Wu = 1,2 D + 1,0 L A ( 1,25. fy) a= s 0 ,85. f ' c.b
C 2 = 0,85. f ' c .(be − bw ).t → gaya tekan beton di luasan sayap C S ' = As '. f s ' → gaya tekan pada tulangan tekan
T = As . f y
→ gaya tarik pada tulangan tarik
Kontrol balok T Dipakai be yang terkecil = 800 mm As = 1160 mm2 a=
As . f y 0,85 . f ' c . be
=
22,75 x = = = 26,75 mm β 0,85 26,75 mm < 100 mm ⇒ x ≤ t ; termasuk balok T palsu Periksa lebar balok Jarak minimum yang disyaratkan antar dua batang tulangan adalah 25 mm. Minimum lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : 2 x penutup beton (p = 40 mm) :2x40 = 80 mm 2 x sengkang, φ sengkang = 10 mm : 2x10 = 20 mm 3 x D22 : 3 x 22 = 66 mm 2 kali jarak antara 25 mm: 2 x 25 = 50 mm Total = 216 mm Lebar balok 500 mm memadai untuk pemasangan tulangan dalam 1baris, jadi pemasangan tulangan disusun 1 baris. Kontrol kekuatan daktual = 500-40-10-(22/2) = 439 mm (1 baris) 1160 As = = 0,0036 > ρmin ρ= 500 x 639 b x d aktual a=
As . fy 0,85 . fc '. b
Mn=As.fy d −
=
a Mpr + / − = As.1,25. fy d − 2
1160 × 400 = 22,75mm 0,85 × 30 × 800
a
1160 x 400 0,85 . 30. 300
= 60,65 mm
a
60,65 =1160 . 400 439 − 2 2
= 1896225200 Nmm Mu= φ x Mn = 0,8 x 1896225200 = 151700160 Nmm > 37986900 Nmm..Ok
6.8.2.2 Perhitungan Momen Probabel (Momen Kapasitas) Mpr harus dihitung berdasarkan tulangan terpasang dengan tegangan tarik 1,25. f y dan faktor reduksi φ = 1 . Mpr harus dianggap bekerja pada muka-muka tumpuan, dan komponen struktur tersebut dibebani dengan beban gravitasi sepanjang bentangnya. Rumus berikut dapat digunakan untuk menghitung Mpr. M pr1 + M pr 2 Wu L ± Untuk balok: Ve = L 2
M pr 3 + M pr 4
Ve
Ve
Mpr 1
M pr 2
l Ve
Ve
Pu Mpr 3
h
Pu M pr 4
Gambar 6.13 Perencanaan Geser Untuk BalokKolom
Dari perhitungan sebelumnya didapat :
Mpr - = 295890800 Nmm Mpr + = 16010385 Nmm Penulangan Geser Tumpuan Balok V = (Mpr+ + Mpr- ) / L + WuL/2 Wu = beban gravitasi (1.2D + 1.0 L) Syarat spasi maksimum tulangan geser balok menurut SNI-2847-2002 pasal 23.3.3(2) : s < d/4 = 439/4 = 109,75 mm (menentukan) s < 8Ø tulangan memanjang = 8 x 22 = 176 mm s < 24Ø tulangan sengkang = 24 x 10 = 241 mm Sengkang pertama harus dipasang tidak lebih dari 50 mm dari muka tumpuan. Pada daerah lapangan syarat maksimum tulangan geser balok menurut SNI-2847-2002 pasal 23.3.3(4) : s < d/2 = 439/2 = 219,5 mm (menentukan) Gaya geser total didaerah sendi plastis (muka kolom s/d 2h) : Wu.L/2 = 42419,9 N (Output SAP2000 Comb 1.2D+1L) M pr - + M pr + Ve,A = + Wu.L/2 L 295890800+ 16010385 = = + 42419,9 6000
93423,43 N M pr - + M pr + Ve,B = − Wu.L/2 L = 295890800 + 16010385 − 41429,9 = 10563,63 N 6000
Biasanya kuat geser ditahan oleh beton ( Vc ) dan tulangan dalam bentuk tulangan transversal.
15
51983,53 > 46711,72 N
Dan gaya aksial yang kecil sama sekali maka Vc = 0 sehingga : φ = 0,75 (SNI 03-2847-2002 ps.11.3.1)(3)
Vs= Ve − Vc = 93423,43 − 0 = 124564,57 N
Penulangan Geser Lapangan Balok Pemasangan tulangan geser di luar sendi plastis (>2h = 1000 mm) Vu,2h = 30100,7 N (output SAP2000 Comb 1.2D+1L) Untuk daerah di daerah luar sendi plastis ini, kuat geser beton diperhitungkan yakni sebesar : Vc = (1 / 6) √f’c bw daktual = (1 / 6) √30 . 300 . 439 = 120225,10 N
V 30100,7 = u,2h − Vc = − 120225,10 φ 0,75
= 80090,83 N φ= 0,75 SNI-2847-2002 pasal 11.3.2(3) Diameter sengkang = 10 mm, direncanakan 2 kaki Av= 2 x ¼.π.102 = 157 mm2 ; fy = 320 Mpa S=
4 D 22
2 D 22
3 D 22
2 D 22
5500 6000
Av x fy x d aktual 157 x 320 x 439 = = 122 mm Vs 180090,83
Dipasang 2Ø10 – 150 mm pada daerah luar sendi plastis (>2h)
2-D22
4-D22
3Ø10-150
2Ø10-150
3Ø10-150
340
500
120
4-D22
2-D22 40
220
40
3-D22 220
40
300
2-D22
40
40
300
220
40
300
Lapangan
Gambar 6.14 Penulangan balok melintang 30/50 As B4–5
6.8.2.3 Penulangan torsi balok memanjang 30/50 cm Contoh perhitungan diambil pada balok As B 45 lantai 2 Tu= 37986900 Nmm(OutputSAP2000 Comb3) Vu= 29812,6 N (Output SAP2000 Comb3)
0,75
600 120
Diameter sengkang = 10 mm, direncanakan 2 kaki Av= 3 x ¼.π.102 = 236 mm2 ; fy = 320 Mpa Av x fy x d aktual 236 x 320 x 439 S= = = 266 mm Vs 124564,57 Jadi dipasang 3Ø10-150 mm sepanjang 2h = 2.500 = 1000 mm dari muka kolom, dimana tulangan geser pertama dipasang 5 cm dari muka kolom di kedua ujung balok.
Vs
2 D 22
150 500
φ
4 D 22
40
Namun pada komponen struktur penahan SPBL berlaku ketentuan SNI 03–2847–2002 Ps. 23.3.4.2 yang menyatakan Vc = 0 apabila : Gaya geser akibat gempa saja (yaitu akibat Mpr) > 0,5 total geser (akibat Mpr + beban gravitasi) dan Ag × f 'c Gaya aksial tekan < 20 Dalam hal ini gaya geser akibat gempa = M + M pr + Vgempa = pr > 0,5 (93423,43) L
300
Gambar 6.15 Persegi – persegi komponen balok T
Dari gambar 6.13, dengan mengasumsikan penutup bersih 40 mm dan sengkang ∅10 dan bahwa flens tersebut tidak dikekang dengan pengikat tertutup, Acp = 300 × 500 = 150000 mm 2
pcp x1
= 2(x 0 + y 0 ) = 2(300 + 500) = 1600 mm = 300 − 2(40 + 5) = 210 mm
y1 ph
= 500 − 2(40 + 5) = 410 mm = 2(x1 + y1 ) = 2(210 + 410) = 1240 mm
Aoh
= 210 × 410 = 86100 mm 2
= 0,85 Aoh = 0,85 × 86100 = 73185 mm 2 d = 439 mm θ = 450, cot θ = 1,0 Cek Keperluan Torsi φ fc' A 2 cp Tc= SNI-2847-2002 pasal 13.6.1 12 Pcp
Ao
1500002 = 4813967,79 Nmm 1600 Tu > φTc 37986900 Nmm > 4813967,79 Nmm → Torsi diperhitungkan
Tc= 0,75 30 12
16
Cek Penampang Balok SNI-2847-2002 pasal 13.6.3.1 Vc = (1 / 6) √f’c bw d = (1 / 6) √30 . 300 . 439 = 120225,1 N 2
Vu Tu × ph + 2 bw × d 1,7 × A oh
≤ φ
2 f 'c Vc + × 3 b d w
≤ 0,75120225,1+ 2 30 300× 439 3 1,95 Mpa ≤ 3,42 Mpa(Penampang Ok)
29812,6 37986900×1240 + 2 300× 439 1,7 × 86100 2
SNI-2847Kebutuhan Tulangan Torsi 2002 pasal 13.6.3.5-6 Tn perlu = Tu = 37986900 = 50649200 Nmm φ 0,75 At = Tn = 50649200
Selimut Beton = 40 mm Ø Tul. Utama = D 22 mm Ø Tul. Sengkang = Ø 10 mm Asatas = 1940 mm2 Asbawah = 774 mm2 d = 500 – 40 – 10 –22/2 = 439 mm (1baris) Tebal Plat Lantai = 120 mm be = 800 mm Tul. Plat Lantai = Ø8-150 mm
Perhitungan tulangan memanjang kolom Dengan diagram interaksi yang dibuat dengan program PCACOL. Prosentase kolom ini sesuai syarat SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 23.4.3.1 yaitu antara 1 % – 6 % telah dipenuhi.
2 × 73185 × 400 × 1
2 × Ao × f yv × cot θ
s
o o o o o o o o o
2
= 0,86 mm /mm/satu kaki Aλ= A f SNI-2847-2002 pasal 13.6.3.7 t
s
Ph
yv
f yt
cot 2 θ
400
x 1 = 1066,4 mm2 400 Pasang Tulangan Torsi Longitudinal Gunakan Aλ = 550,8 mm2. Untuk mendistribusikan Aλ secara sama di semua empat muka balok tersebut, gunakan ¼Aλ di dua sudut teratas dan ¼Aλ di dua sudut terbawah.
= 0,86 x 1240 x
A λ 4 = 1066,4 4 = 266,6 mm 2 Gunakan batang 2-D16 mm = 402,12 mm2 di setiap sisi samping kiri kanan balok baik di sepanjang tumpuan maupun lapangan bentang. 2-D22
4-D22
2 - D16
2 - D16
Persyaratan ”strong column weak beam” dipenuhi dengan persamaan 121 SNI 03 – 2847 – 2002 Ps.23.4.2.2. yaitu : 6 ∑ Mc ≥ ∑ Mg 5 Nilai ∑ Mg adalah jumlah Mg+ dan Mg- balok yang menyatu dengan kolom, yang dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut Mg = As × f y × d − a × 0,80
2 - D16
340
2Ø10-150
40
220
40
40
220
40
3Ø10-150
3-D22
2-D22 40
220
300
300
300
Tumpuan
Lapangan
Tumpuan
40
Gambar 6.16 Detail penulangan balok memanjang 30/50 dengan torsi As B 4 – 5
6.2 Perencanaan Penulangan Kolom Dalam perencanaan ini kolom direncanakan dengan sistem cor di tempat, sebagai contoh perhitungan diambil kolom tengah As C – 5 dengan data-data sebagai berikut: o Dimensi Kolom = 600 x 600 mm2 o Mutu Beton, f’c = 30 Mpa o Mutu Baja, fy = 400 Mpa o Selimut Beton = 40 mm o Ø Tul. Utama = D 22 mm o Ø Tul. Sengkang = Ø 12 mm o d=6000-40-12-(22/2) = 537 mm (1 baris) o Dimensi Balok = 300 x 500 mm2
a
=
2
As × f y
0,85 × f ' c ×b Karena balok yang menyatu pada kolom terdapat pelat lantai yang menyatu juga, maka perhitungan Mg-, mengikutsertakan luas tulangan pelat selebar b efektif. 4-D22 = 1520 mm2
Ø8-150
120
40
3Ø10-150 2-D22
500
500
120
4-D22
Gambar Tulangan kolom terpasang Lt.1 & 2 Persyaratan strong column weak beam
Ø10-150 2-D22 = 774 mm2 150
300
150
Gambar 6.22 Tulangan Balok yang menyatu dengan kolom Lt.1 & 2
Asatas = 1520 + (4 x 1/4.π.82) = 1721,06 mm2 d” = 40 + 10 + 22/2 = 61 mm
17
Jarak antar As tulangan balok dan pelat (atas) : = d”- 20 - 4 = 37 mm Jarak antar As tulangan balok dan pelat (bawah) = 120-d” = 59 mm = 59- 20 - 4 = 35 mm datas=d’balok-((Asplat/Asatas)x37)+ ((Asplat/Asatas)x35) =439-((201,06/1721,06)x37)+ ((201,06/1721,06)x35)) datas = 439 – 4,32 + 4,09 = 438,71 mm dbawah = d’balok = 439 mm Besar Mg(-) adalah : 1721,06 x 400 a = = 89,99 mm 0,85 x 30 x 300 Mg(-) = 1721,06 x 400 x 438,71 - 89,99 2 = 271042885,2 Nmm = 271,04 kNm Besar Mg(+) adalah : a = 774 x 400 = 40,47 mm 0,85 x 30 x 300 (+)
Mg
= 774 x 400 x
40,47 439 2
= 129649644 Nmm = 129,65 kNm = Mg(+) + Mg(-) = 129,65 + 271,04 = 400,69 kNm Nilai ΣMc diperoleh dengan bantuan diagram interaksi kolom (PCACOL-Lihat Gambar 6.21 & Gambar 6.22), yaitu mencari momen yang dihasilkan dari kombinasi beban aksial terkecil dari kolom atas dan kolom bawah. Dimana diperoleh : ΣMc = Mckolom bawah + Mckolom atas = 520 + 525 = 1045 kNm 6 6 ΣMc > ΣMg → 1045 kNm > x 400,69 = 5 5 480,83 kNm...Ok Persyaratan ”Strong Coloumn Weak Beam” terpenuhi. Daerah sendi plastis kolom Daerah sendi plastis ditentukan berdasarkan SNI 03-2847-2002 Ps. 23.4.4.4 yang menyatakan panjang l o tidak kurang dari o h = 600 mm o 1 l n = 1 × ( 4000 − 500) 6 6 = 583,33 mm o 500 mm Digunakan daerah sendi plastis l o sepanjang 600 mm. Jarak sengkang sepanjang sendi plastis diatur dalam SNI 03-2847-2002 Ps.23.4.4.2 yang
ΣMg
menyatakan, spasi maksimum tulangan transversal : o 1 × b terkecil = 1 × 500 = 125 mm 4 4 o 6 db = 6× 22 = 132 mm 350 − hx o sx = 100 + 3 = 100 +
(
(
350 − 0,5 × 600 − 2 × 40 + 12
2
)) =
132 mm
3
o Nilai sx tidak perlu lebih besar dari 150 mm dan tidak perlu lebih kecil dari 100 mm. Digunakan jarak sengkang begel (s) = 100 mm (minimum)
Pengekangan plastis
kolom
didaerah
sendi
Kebutuhan pengekangan di daerah sendi plastis ditentukan dari SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 23.4.4.1.b, yang menyatakan luas sengkang tidak boleh kurang dari rumus 123 dan 124 berikut : Ash = s × hc × f 'c Ag × 0,3 × − 1 ......................123 Ach f yh
Ash
= 0,09 × s × hc × f 'c ..............................124 f yh
Dengan : s = spasi tulangan transversal pada arah longitudinal (mm) hc = dimensi penampang inti kolom dihitung dari sumbu – sumbu tulangan pengekang (mm) Ag = Luas bruto penampang (mm2) Ach = Luas penampang komponen struktur dari sisi luar ke sisi luar tulangan transversal luas bruto penampang (mm2) Dengan jarak sengkang, s = 100 mm, diperoleh
s × hc × f 'c Ag × − 1 = f yh Ach (600×600) 100× (600− (2× 40) −12) ×30 0,3× −1 × 400 ((600− (2× 40)) ×(600− (2× 40)))
Ash
= 0,3 ×
= 378,75 mm2 Atau Ash
= 0,09 × s × h × f 'c c f yh
= 0,09 × 100 × (600 − (2 × 40) − 12) × 30
400
2
= 342,9 mm (menentukan) Dipakai sengkang sepanjang sendi plastis 4∅12 – 100 mm
18 (As = 452,39 mm2) > Ash 6.9.5 Penulangan tranversal untuk beban geser Tulangan geser kolom menurut ketentuan SNI 03-28472002 Ps. 23.4.5.1 harus ditentukan dari kuat momen maksimum Mpr, dari setiap ujung komponen struktur yang bertemu di HBK. Mpr ini ditentukan berdasarkan rentan beban axial terfaktor yang terjadi dengan φ = 1,0. Mpr ini diambil dari momen balance diagram interaksi kolom dengan fs = 1,25 fy (Lihat Gambar 5.24).
2825 kN
684 kNm
Gambar 6.23 Diagram interaksi kolom Lantai 1 dengan φ = 1 & fs = 1.25 fy
Dari diagram interaksi kolom diatas didapat nilai Mpr akibat tulangan terpasang kolom sebesar 1368 kNm. Bila dianggap Mpr untuk kolom atas dan bawah sama besar maka : 2 x M pr 2 x 754 Ve = = = 430,86 kN h in 4,0 - 0,5 Sedangkan untuk Mpr akibat tulangan terpasang balok yang berada pada HBK bisa dilihat di sub bab 6.7.2.1, yaitu : Mpr(-) = 295,89 kNm Mpr(+) = 160,10 kNm (−) (+) Vu= M pr + M pr = 295,89 + 160,10 = 130,28 kN
4,0 - 0,5
h in
Karena Ve = 430,86 kN > Vu = 130,28 kN, maka perencanaan geser memenuhi syarat. Besarnya Vu tersebut akan ditahan oleh kuat geser beton (Ve) dan kuat tulangan geser (Vs). Nilai Vc harus dianggap = 0 sesuai SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 23.4.5.2 apabila : o 50 % × Ve > Vu
o Pu
<
Ag × f ' c 20
Karena : 50 % × Ve > Vu = 215,43 kN > 130,28 kN dan
Pu =1147.59kN >
Ag × f ' c 60 x 60 x 3000 = 20 20
= 540000 N = 540 kN Sehingga Vc ≠ 0 Untuk komponen yang kena beban aksial berlaku Vc sesuai SNI 03-2847-2002 Ps. 13.3.1.2 yaitu : Nu f'c Vc = 1 + 14 Ag × 6 × b w × d 3 Vc= 1 + 1147,59 ×10 × 30 × 600 × 537 14 × (600 × 600) 6 = 361098,68 N = 361,09 Kn Besarnya Vs dihitung berdasarkan tulangan confinement Ash terpasang (4Ø12 = 4 x ¼ . π . 122 = 452,39 mm2). A ×f ×d 452,39 × 400 × 537 Vs = s y = s 100 = 971733,72 N = 971,73 kN Maka : φ (Vc + V s ) = 0,75 × (361,09 + 971,73)
= 999,62 kN > Vu = 130,28 kN ........Ok Sisa panjang kolom sendi plastis, dipasang sengkang sesuai ketentuan SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 23.4.4.6 yaitu : s ≤ 6 db s ≤ 6 × 22 = 132 mm atau ≤ 150 mm Jadi sengkang diluar sendi plastis digunakan 4Ø12-150 mm Panjang lewatan pada sambungan tulangan kolom Sambungan tulangan kolom yang diletakkan ditengah tinggi kolom harus memenuhi ketentuan panjang lewatan yang ditentukan dari SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 14.2.3 yang dihitung dengan rumus : 9× fy α × β ×γ ×λ ld = db 10 × f ' c (c + K tr )
db dimana : c = spasi atau dimensi selimut beton, mm A × f yt K tr = indeks tulangan transversal = tr 10 × s × n 22 α = 1,0 c = 40 + 12 + = 63 mm 2 β = 1,0 600 − 2 × (40 + 12 ) − 22 c= = 59,25 mm 4 x2 γ = 1,0
19
Digunakan nilai c = 59,25 mm (terkecil) λ = 1,0
K tr
2 1 = Atr × f yt = 4 × ( 4 × π × 22 )× 400 = 152,05
10 × s × n
10 × 100 × 4
c + K tr 59,25 + 152,05 = = 9,6 → Diambil 22 db 2,5 nilai maksimum Maka : 9× fy α × β ×γ ×λ ld = db 10 × f ' c (c + K tr ) db
=
9 × 400 1 × 1 × 1,0 × 1
= 26,29 2,5 10 × 30 l d = 26,29 × d b = 26,29× 22 = 578,38 mm Karena seluruh tulangan pada panjang lewatan disambung, maka sambungan lewatan termasuk kelas B SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 14.15.1 – 2 . Panjang lewatan = 1,3 × l d = 1,3 × 578,38 = 751,89 mm ≈ 760 mm
terjadinya penurunan tak sama (differential settlement) pada sistem strukturnya, juga tanpa terjadinya keruntuhan pada tanah. Untuk merencanakan pondasi harus memperhatikan beberapa hal diantaranya jenis tanah, kondisi tanah dan struktur tanah, karena sangat berkaitan dengan daya dukung tanah tersebut dalam memikul beban yang terjadi diatasnya. Penyelidikan atas tanah tersebut sangatlah perlu dilakukan agar mendapatkan parameter-parameter sebagai masukan dalam perencanaan, agar didapatkan pondasi yang aman, ekonomis dan efisien. Direncanakan menggunakan tiang pancang : Diameter tiang pancang (D) = 50 cm Panjang tiang pancang = 36 m Luas tiang pancang (Ab) = ¼ π D2 = 0,196 m2 Keliling tiang pancang (U) = π D = 1,57 m Menghitung Daya Dukung Pada Ujung Tiang Pancang N + N2 N = 1 ≤ 40 2 di mana : N = Nilai N rata-rata untuk perencanaan tahan ujung tiang N1 = Nilai N pada ujung tiang N2 = Nilai N rata-rata sepanjang 4D dari ujung tiang Daya dukung ijin pondasi dalam dihitung berdasarkan data nilai SPT-N dari hasil boring dengan menggunakan metode Meyerhoff dan faktor keamanan 3. Dari data SPT-N titik BH I dengan kedalaman 37,5 m didapat : a) N1 = 38
38 + 30 + 28 = 32 3 38 + 32 N= = 35 ≤ 40........dipakai N = 35 2
Depth (m)
b) N2 =
Gambar 6.24 Detail penulangan kolom lantai 1
0
10
20
30
40
50 60
33 34
BAB VII PERENCANAAN PONDASI Pondasi adalah elemen struktur yang meneruskan reaksi terpusat dari kolom dan atau dinding ataupun beban-beban lateral dari dinding penahan tanah, ke tanah tanpa
D
StandardPenetration Test
Soil Description
Light Brownish Grey to Greyish Light Brown Clay e d
35
a
36 37
Greyish Brown to Brownnish Grey Silky Sand With Some Dark Grey Clay Nodule
b c 35 38
4D=2,00m L=1,00 m
Ujung Tiang
Gambar Diagram untuk mencari L (data SPT 1)
20
0 ,30 × 0 ,60 × 8 , 4 × 2400
30
= 3628,8 Beban aksial kolom : = 254903,32 + ΣP = 273584,92 Kontrol kebutuhan tiang pancang :
20
n=
fb/N
40
14 10
Untuk tiang pipa baja yang terbuka ujungnya
0 0
2
5
10
15
Gambar Diagram L/DPerhitungan Dari Intesitas Daya Dukung Ultimate Tanah Pondasi Pada Ujung Tiang (fb) Dari gambar di atas dengan : L/D = 1,00 0,50 = 2,00 Didapatkan fb/ N = 14 fb = 14 N = 14 × 35 = 490 t/m2 Kemampuan daya dukung ujung tiang Qp = fb Ab= 490 t / m 2 × 0,196 m 2 = 96,04 ton Total gaya geser maksimum pada dinding tiang pancang Qf= U × ∑ li . f si = 1,57 × 277,90 t / m =436,30 ton 1 1 Qsp = (Q p + Q f ) = (96,04 + 436,30 ) 3 3 = 177,45 ton = 177450 kg Daya Dukung Pondasi Berdasarkan Mutu Bahan Tiang pancang yang digunakan adalah tiang pancang produk PT. HUME SAKTI INDONESIA PC PILES dengan data-data sebagai berikut : Diameter = 50 mm Qbahan = 160 ton Karena daya dukung Qtanah > Qbahan , maka : Qbahan = 160000 kg (menentukan) Perhitungan pondasi kolom interior As B-4 Dari hasil analisa SAP 2000 V10.0.1 didapatkan gaya dalam sebagai berikut (DL + LL + SPEC 2): Axial : P = 254903,32 kg Momen : Mx = 40765,15 kg m ; My = 10887,76 kgm Gaya Horisontal : Hx = 3183,45 kg ; Hy = 9417,47 kg Beban Nominal yang bekerja : Berat sendiri poer : = 15052,8 2,80 × 2,80 × 0,80 × 2400 Berat sloof :
∑P 273584,92 = = 1,71 ≈ 4 buah ⇒ P ijin 160000
dipakai n = 4 buah Perhitungan jarak tiang berdasarkan Dirjen Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum 2,5 D < S < 3 D dimana : S = jarak antar tiang pancang S1 = jarak 2,5.50 < S < 3.50 tiang pancang ke tepi 125 < S < 150 Dipakai S = 130 cm Untuk jarak tepi tiang pancang : 1,5 D < S1 < 2 D 1,5.50 < S1 < 2.50 75 < S1 < 100 Dipakai S1 = 75 cm Y
Mx
My 1 Mx
P
My
2
Hx
X
Hy
Hy 4
3
Hx
80
Untuk tiang pancang biasa
75
130
75
280
Gambar Gambar perletakan tiang pancang Daya dukung pondasi kelompok menurut Converse Labarre adalah : Efisiensi : D (m − 1).n + (n − 1).m 90.m.n S
( ή ) = 1 - arc tg
Dimana : D = diameter tiang pancang S = jarak antar tiang pancang m = jumlah tiang pancang dalam 1 baris = 2 n = jumlah baris tiang pancang dalam kolom = 2 Efisiensi :
500 ((2 − 1) × 2) + ((2 − 1) × 2) 90 × 2 × 2 1300
(η )=1- arctg
= 0,76 Sehingga Qijin = 0,76 × 160000 = 121600 kg = 121,6 ton
21
Momen yang bekerja pada poer akibat adanya gaya horisontal : M x = 40765,15 + (9417,47 x 0,80) = 48299,13 kgm ( ) M y = 10887,76 + (3183,45 x 0,80) = 13434,52 kgm ( ) Pi =
ΣP M x .Yi M y .x i ± ± 2 2 n Yi xi
∑
∑
Dimana : Pi = Total beban yang bekerja pada tiang yang ditinjau Yi = jarak tiang yang ditinjau dalam arah y xi = jarak tiang yang ditinjau dalam arah x Σ xi2 = jumlah kuadrat jarak tiang pancang dalam arah x Σ yi2 = jumlah kuadrat jarak tiang pancang dalam arah y Σ xi2 = 4.(0,65)2 = 1,69 m2 Σ yi2 = 4.(0,65)2 = 1,69 m2 Didapatkan: ∑ p = p1 + p 2 + p 3 + p 4 = 268591 ,32 kg = 268 ,59 ton
Jadi beban maksimal yang diterima 1 tiang adalah 91141,54 kg Pmaks = 91141,54 kg < Q ijin = 121600 kg...Ok DAFTAR PUSTAKA − Bowles, Joseph E. 1991. Analisis Dan Desain Pondasi Jilid 1. Jakarta : Erlangga. − Bowles, Joseph E. 1991. Analisis Dan Desain Pondasi Jilid 2. Jakarta : Erlangga. − Brosur PT Hume Sakti Indonesia PC Piles. Table of Standard Dimensions of PT Hume Sakti Indonesia PC Piles. − Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan.1981. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983. Bandung: Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan. − Handout Struktur Baja I dan II. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan ITS. − Husin, Nur Ahmad. 2002. Buku Ajar Struktur Beton Dasar. Surabaya: Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan ITS.
− Kusuma, Gideon. H dan Takim Andriono. 1994. Desain Struktur Rangka Beton Bertulang di Daerah Rawan Gempa. Jakarta : Erlangga. − Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan. 1992. Tabel Grafik dan Diagram Interaksi Untuk Perhitungan Struktur Beton. Surabaya: Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan ITS. − Nawy, Edward G. 1990. Beton Bertulang: Suatu Pendekatan Dasar. Bandung : Refika Aditama. − Panitia Pembaharuan Peraturan Beton Bertulang Indonesia. 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 N.I – 2. Bandung: Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. − Panitia Teknik Konstruksi dan Bangunan. 2002. SNI-03-1726-2002 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional. − Panitia Teknik Konstruksi dan Bangunan. 2002. SNI-03-1729-2002 Tata Cara Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional − Panitia Teknik Konstruksi dan Bangunan. 2002. SNI-03-2847-2002 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional. − Purwono, Rachmat. 2005. Perencanaan Struktur beton Bertulang Tahan Gempa. Surabaya: its press. − Salmon, Charles G. dan John E. Johnson.1991. Struktur Baja Jilid 2. Jakarta : Erlangga. − Sosrodarsono, Suyono dan Kazuto Nakazawa.1994. Mekanika Tanah & Teknik Pondasi. Jakarta : PT Pradnya Paramita. − Wang, C. K. dan Charles G Salmon. 1985. Desain Beton Bertulang Jilid 1. Jakarta : Erlangga. − Wang, C. K. dan Charles G Salmon. 1985. Desain Beton Bertulang Jilid 2. Jakarta : Erlangga.
22
” Halaman ini sengaja di kosongkan”
” Halaman ini sengaja di kosongkan”
