BAB III METODOLOGI PERENCANAAN

Bab III Metodologi Perencanaan

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN

III. 1. Gambaran umum Metodologi perencanaan desain struktur atas pada proyek gedung perkantoran yang kami lakukan adalah dengan mempelajari data-data yang ada seperti gambar rencana Arsitektur, spesifikasi material dan lokasi tempat bangunan tersebut berada. Data-data yang ada seperti yang disebutkan diatas juga digunakan sebagai panduan dalam perhitungan pembebanan secara manual. Perhitungan pembebanan baik itu beban hidup maupun beban mati kami memakai Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah Dan Gedung SKBI – 1.3.53.1987. Hasil perhitungan pembebanan dimasukkan kedalam program ETABS untuk dilakukan analisa strukturnya sehingga didapatkan output gaya-gaya dan lain-lain. Setelah itu dilakukan proses perancangan struktur dengan bantuan komputer, maka akan didapat hasil output dari perhitungan komputer, kemudian kita dapat menganalisa hasil output tersebut berupa dimensi dan luas tulangan dari elemenelemen struktur yang direncanakan. Selanjunya hasil analisa tersebut dapat dilakukan penggambaran struktur dengan berpatokan pada gambar desain arsitektur, seperti elevasi, void-void, batas terluar gedung dan lain-lain.

III-1


III. 2. Diagram Alir Perencanaan Langkah-langkah metodologi perencanaan tersebut dapat dibuat diagram alirnya yaitu Mulai

Pengumpulan data

Perencanaan awal

Pelat

Balok

Flat slab

Kolom

Perhitungan beban gempa statik ekivalen

Analisis struktur

Cek T dengan rumus T Rayleigh

T raylight

Cek perbandingan hasil perhitungan beban gempa cara T Rayleigh dengan T empiris toleransi < 20%

Ok

Cek Drift

Design

III-2

Not Ok

Perbaiki ukuran kolom


III. 3. Prarencana Desain Setelah pengumpulan data, berikutnya dilakukan prarencana desain untuk menghitung dimensi-dimensi awal struktur. Tahap ini meliputi prarencana pelat, balok, kolom dan flat slab. III. 3.1. Prarencana pelat lantai Dalam struktur beton bertulang, pelat adalah bidang datar yang lebar dengan arah horizontal. Pelat umumnya ditumpu oleh balok beton bertulang yang dicor secara bersamaan. Tetap ada juga pelat yang ditumpu secara langsung oleh kolom, dalam hal ini disebut struktur flat slab. Pelat dapat bertumpu hanya pada kedua sisi yang berlawanan saja disebut pelat satu arah. Pada jenis pelat ini, beban-beban ditahan tegak lurus terhadap balok-balok penumpunya, momen yang terjadi pada penampang hanya satu arah. Dalam keadaan lain, pelat dapat ditumpu oleh balok pada keempat sisinya, disebut pelat dua ara. Pada pelat ini bekerja momen dalam dua arah. Pelat satu arah diasumsikan sebagai rangkaian pelat-pelat selebar 1 meter yang terlepas satu sama lain. Sedangkan pada pelat dua arah umunya mempunyai rasio bentang panjang terhadap bentang pendek tidak lebih dari dua. SNI 03-2487-2002 menetapkan aturan tebal minimum pelat sebagai berikut.

III-3


1) Untuk pelat satu arah Tebal minimum, h Komponen struktur

Dua tumpuan sederhana

Satu ujung menerus

Kedua ujung menerus

Kantilever

Komponen yang tidak menahan atau tidak disatukan dengan partisi atau konstruksi lain yang mungkin akan rusak oleh lendutan yang besar

 20

Pelat masif satu arah

 24

 28

 10

Balok atau     pelat rusuk satu 16 18.5 21 8 arah CATATAN Panjang bentang dalam mm. Nilai yang diberikan harus digunakan langsung untuk komponen struktur dengan beton normal wc = 2400kg / m 3 dan tulangan BJTD 40. untuk kondisi lain, nilai di atas harus dimodifikasikan sebagai berikut : a) Untuk struktur beton ringan dengan berat jenis diantara 1500 kg / m 3 , nilai tadi harus dikalikan

(

)

dengan [1.65 − (0.0003) wc ] tetapi tidak kurang dari 1.09, dimana wc adalah berat jenis dalam

kg / m 3 b) Untuk f y selain 400 Mpa, nilainya harus dikalikan dengan (0.4 +

fy 700

)

2) Untuk pelat dua arah a) Untuk Untuk α m > 2.0 •

Pelat tanpa penebalan h ≥ 120 mm

•

Pelat tanpa penebalan h ≥ 100 mm

b) Untuk 0.2 < α m ≤ 0.2 fy    l n  0.8 + 1500   tebal pelat = tidak boleh kurang dari 120 mm h≥ 36 + 5β (α m − 0.2 ) c) Untuk α m > 0.2 fy    l n  0.8 + 1500   h≥ 36 + 9 β

tebal pelat = tidak boleh kurang dari 90 mm III-4


Dimana : β =

panjangsisiterpanjang panjangsisiterpendek

α m = nilai rata dari α α = perbandingan kekakuan balok dengan pelat pada sisi yang ditinjau f y = tegangan leleh baja untuk pelat l n = bentang bersih pelat, yaitu bentang bersih L antara kedua bidang permukaan tumpuan ditambah dengan ½ panjang perletakan a pada setiap ujungnya, seperti terlihat pada gambar bentang teoritis berikut.

a

L

a

Setelah menentukan tebal dan bentang pelat, kemudian dilanjutkan dengan perhitungan beban-beban yang bekerja pada pelat tersebut. Perhitungan dapat dilakukan dengan menggunakan rumus : W U = 1.2 W D + 1.6 W L Dimana : W U = beban ultimit W D = beban mati W L = beban hidup

III-5


III. 3.2. Prarencana balok Dalam merencanakan beton bertulang, momen lentur ditinjau terlebih dahulu sehingga menghasilkan ukuran penampang dan penempatan tulangan yang diperlukan untuk memberikan kapasitas momen yang cukup. Kekuatan suatu balok banyak dipengaruhi oleh tinggi dari pada lebar balok tersebut. Namun harus diusahakan agar dimensi balok jangan terlalu sempit karena akan timbul kerusakan pada selimut beton dan juga dalam menentukan jarak tulangan pada penampang lebar balok. Secara umum perkiraan awal dimensi balok dapat dihitung dengan rumus : 1) H =

1 1 1 l sampai dengan l (tanpa prestress), l (balok prestress). 12 10 24

Dengan l = bentang terpanjang 2) B =

2 1 H sampai dengan H 2 3

SNI 03-2847-2002 menetapkan lebar efektif balok tidak boleh lebih dari : a) bef = bw +

1 1 L1 + L2 2 2

b) bef = bw + 8h p + 8h p c) bef =

L 4

Dimensi balok yang sudah didapat harus memenuhi dengan persyaratan berikut : a) b w min ≥ 250 mm b) b w /h ≥ 0.3 c) ρ min < ρ < ρ max untuk wilayah gempa 2, 3 dan 4 persyaran yang harus dipenuhi adalah III-6


ρ min < ρ < ρ max III. 3.3. Prarencana kolom Kolom adalah bagian vertical struktur yang menyalurkan gaya aksial dengan atau tanpa momen. Ukuran penampang kolom biasanya lebih kecil dari pada tingginya. Kolom menahan beban vertical dari lantai dan atap untuk disalurkan ke pondasi. Untuk kolom-kolom yang dominan menerima gaya aksial atau momen yang bekerja sangat kecil, ukuran awal kolom dapat diperkirakan dengan rumus : 1) untuk kolom dengan tulangan sengkang spiral dapat dihitung dengan rumus Ag ≥

Pu 0.5 f + f y ρ t

(

' c

)

2) untuk kolom dengan tulangan sengkang pengikat dapat dihitung dengan rumus Ag ≥

Pu 0.4 f + f y ρ t

(

' c

)

III. 3.4. Perencanaan Dimensi (tebal) Untuk Flat Slab : Berdasarkan sumber “Structural design guide to ACI building code, table 13-1 (James G. MacGregor & James K. Wight)” atau Tabel 1 halaman 14, tebal minimum pelat tanpa balok sisi untuk panel interior dengan f y = 60000 psi ≈ 400mpa maka diambil

ln 800 = = 22.2 cm ≈ 25 cm, 36 36

maka tebal pelat untuk flat slab diasumsikan t = 250 mm

III-7


III. 3.5. Perencanaan Dimensi Untuk Drop Panel : ACI ps.9.5.3.2 mengatur tentang tebal drop panel yaitu, jika drop panel dibawah pelat ≥ drop panel ≥

1 hs ( hs = tebal pelat) dan jarak dari as kolom ke ujung 4

1 l1 maka pelat dapat dipertipis 10% 6

t1

hs

b1

b1

900

b1

Mencari Dimensi drop panel = t1 ≥

1 hs 4

b1 antara 0,15 l a s/d 0,25 l a la =

1 (l + b ) 2

l = ukuran terpanjang untuk panel = 8000 mm (lihat gambar modul axis) b = ukuran terpendek untuk panel = 6000 mm (lihat gambar modul axis) III-8


Dari rumus tersebut, maka dapat di tentukan drop panel sebagai berikut : hs = 250 mm 1 x 250 mm 4



t1 ≥



b1 antara 0,15 l a s/d 0,25 l a

 Maka ukuran drop panel dapat ditentukan

Drop panel

100 Drop panel Kolom

Gambar area struktur flat plate/slab yang ditinjau : III. 3.6. Pembebanan pada flat slab: Pembebanan flat slab pada daerah interior dan exterior yang tidak menggunakan balok sisi dibagi 3 bagian yaitu : 1. Beban jalur kolom III-9


2. Beban jalur tengah pada pelat lantai 3. Beban jalur kolom Untuk lebih jelasnya lihat gambar pembebanan berikut.

2=6000

1

1

2=6000

1=8000

1

1

1=8000

2

2

2

2

Gambar area pembebanan flat slab tanpa balok

α1 22 Notasi  1 dan  adalah nilai terkecil dari 0,25  1 atau 0,25  α 2  12 2

2

Sedangkan pembebanan flat slab yang memakai balok sisi akan terjadi pembebanan kombinasi antara pembebanan pada jalur kolom dan pembebanan pada balok konvensional yang terlihat pada metode amplop. Beban pada flat slab akan terjadi pada dua arah yaitu arah horizontal (x) dan arah vertical (y) seperti gambar pembebanan berikut.

III-10


2

(6000)

Jalur tengah

1

(8000)

Jalur kolom

Jalur tengah

Jalur kolom + area pembebanan balok

Jalur kolom

Jalur kolom

Jalur tengah

Gambar Pembebanan Kombinasi Pada Area Flat Slab Dengan Balok Tepi

0,35 Mo

0,52 Mo

0,70 Mo

0,26 Mo

0,65 Mo

0,65 Mo

Bentang Interior

Bentang Exterior

Distribusi Momen Rencana Statis

Gambar distribusi bidang momen pada bentang exterior dan bentang interior

III-11


L

1

1 AB

2

2

penampang kritis

CD

CD

tegangan geser

AB

Asumsi distribusi tegangan geser untuk kolom exterior

Gambar distribusi tegangan geser pada kolom exterior

kolom

1

CL

1 AB

2

2

penampang kritis

CD

CD

tegangan geser

AB

Asumsi distribusi tegangan geser untuk kolom interior

Gambar distribusi tegangan geser pada kolom interior

III-12

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN

Recommend Documents