BAB IV ANALISIS DAN HASIL PENELITIAN. tiap lantai. Berikut ini perhitungan beban-beban tersebut

BAB IV ANALISIS DAN HASIL PENELITIAN

4.1 Analisis Pembebanan 4.1.1 Beban Vertikal Beban vertikal yang ditinjau adalah beban mati dan beban hidup pada tiap lantai. Berikut ini perhitungan beban-beban tersebut. 1. Lantai 1 a) Beban Mati / Dead Load (DL) pada area Beban

=

Jumlah

Satuan

M/E

=

15

Kg/m²

Penutup Lantai(3 cm ) 24 kg/m²x 3 cm

=

72

Kg/m²

Plafond + Hanger

=

18

Kg/m²

=

105

Kg/m²

Total DL area

b) Beban Mati / Dead Load (DL) pada frame Beban

=

Jumlah

Satuan

=

312

Kg/m’

=

252

Kg/m’

=

564

Kg/m’

=

Jumlah

Satuan

=

250

Kg/m²

=

250

Kg/m²

Pasangan hebel 10 cm 78 kg/m² x 4 m Plester + aci (3 cm ) 21 kg/m² x 3 x 4 m Total LL

c) Beban Hidup / Live Load (LL) Beban Gedung Perkantoran Total LL

42

http://digilib.mercubuana.ac.id/

2. Lantai 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 a) Beban Mati / Dead Load (DL) pada area. Beban

=

Jumlah

Satuan

M/E

=

15

Kg/m²

Penutup Lantai (3 cm ) keramik 24 kg/m²x 3 cm

=

72

Kg/m²

Plafond + Hanger

=

18

Kg/m²

=

105

Kg/m²

Total DL area

b) Beban Mati / Dead Load (DL) pada frame. Beban

=

Jumlah

Satuan

=

273

Kg/m’

=

220,5

Kg/m’

=

493,5

Kg/m’

=

Jumlah

Satuan

=

250

Kg/m²

=

250

Kg/m²

Pasangan hebel 10 cm 78 kg/m² x 3,5 m Plester + aci (3 cm ) 21 kg/m² x 3 x 3,5 Total LL


3. Lantai Atap a) Beban Mati / Dead Load (DL) pada area Beban

=

Jumlah

Satuan

M/E

=

15

Kg/m²

Penutup Lantai (2 cm ) plur scred 24 kg/m²x 2 cm

=

48

Kg/m²

Plafond + Hanger

=

18

Kg/m²

=

105

Kg/m²

Total DL area

43


b) Beban Mati / Dead Load (DL) pada frame Beban Pasangan hebel 10 cm pembatas parapet 78 kg/m² x 1,5 m

=

Jumlah

Satuan

=

117

Kg/m’

=

94,5

Kg/m’

=

211,5

Kg/m’

=

Jumlah

Satuan

=

250

Kg/m²

=

250

Kg/m²

Plester + aci (3 cm ) 21 kg/m² x 3x 1,5 m Total LL


4. Lantai Atap Lift & Tangga a) Beban Mati / Dead Load (DL) pada area Beban

=

Jumlah

Satuan

=

15

Kg/m²

=

15

Kg/m²

=

Jumlah

Satuan

Lantai Atap

=

100

Kg/m²

Beban Air Hujan

=

20

Kg/m²

=

120

Kg/m²

M/E Total DL area

b) Beban Hidup / Live Load (LL) Beban

Total LL

44


Untuk berat sendiri struktur pelat, balok dan kolom dihitung langsung dengan program SAP2000 (static load case) dimana pada SAP2000 tersebut dibuat nilai Super Dead Load (SDL) = 1, sehingga berat sendiri struktur yang dimodelkan dapat secara otomatis dihitung dalam analisis struktur tersebut. Berikut ini beban-beban ditampilkan dalam bentuk tabel. T

Dead Load ( DL )

a bNo.

Lantai

e l

1

4 2 . 1

3

1 2,3,4,5 6,7,8,9,10 Atap

Live Load (LL)

(Area Loads)

(Frame Loads)

Kg/m2

Kg/m'

105

564

250

105

493,5

250

105

211,5

250

Input Beban Mati (DL) dan Beban Hidup (LL)

4.1.2 Beban Gempa Beban lateral yang ditinjau dalam analisis ini adalah beban gempa. Beban Gempa yang ditinjau dalam bangunan ini akan dianalisa dinamik menggunakan metode Statik Ekuivalen dan Response Spectrum 3D. Sebagai dasar dalam analisis beban gempa untuk bangunan ini. Setelah mendapatkan besaranya nilai parameter percepatan respons spectral MCE yang sudah disesuaikan terhadap pengaruh kelas situs, tentukan besarnya parameter percapatan spectra desain (SDS dan SD1) untuk perioda pendek dan perioda 1 detik dengan mereduksi besaranya nilai parameter percepatan respons spectral MCE yang sudah disesuaikan terhadap pengaruh kelas situs dengan . Berikut adalah pemetaan wilayah parameter percepatan respons spectra percepatan gempa perioda 0.2 detik dan 1 detik

45


Kombinasi

Gambar 4.1 Pemetaan wilayah parameter percepatan respons spectra percepatan gempa perioda 1 detik Pada rentang waktu T < T0 spektrum respons percepatan desain (Sa) ditentukan dari persamaan berikut.

Pada rentang waktu T0≤ T ≤ Ts spekturm respons percepatan desain sama dengan nilai SDS. Pada renang waktu Ts< T spekturm respons percepatan desain ditentukan oleh persamaan berikut,

Keterangan: T0 =

TS =

46


STATIK EKUIVALEN BERDASARKAN 1726 –2012 Tabel 4.1 Input Beban Mati (DL) dan Beban Hidup (LL)

Lantai 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Total

hi 37.5 35.5 32 28.5 25 21.5 18 14.5 11 7.5 4

wpelat DL LL 378.6 100 450.6 250 450.6 250 450.6 250 450.6 250 450.6 250 450.6 250 450.6 250 450.6 250 450.6 250

wbalok DL 2137.05 2137.05 2137.05 2137.05 2137.05 2137.05 2137.05 2137.05 2137.05 2137.05

LL 325 687.5 687.5 687.5 687.5 687.5 687.5 687.5 687.5 687.5

Wi

Wi * hi k

Cvx =

Fi

wihi k/Σwih 22996 93030 93030 93030 93030 93030 93030 93030 93030 93030

1810281.4 6855716.99 6049935.58 5262018.86 4493698.25 3747138.05 3025132.15 2331446.67 1671480.44 1053745.69

0.0525 0.1988 0.1754 0.1526 0.1303 0.1086 0.0877 0.0676 0.0485 0.0306

6.358793 24.08138 21.251 18.48336 15.78456 13.16219 10.62608 8.189437 5.87124 3.701386

837270 34490312.7

RESPON SPEKTRA BERDASARKAN SNI 1726 – 2012. Variabel PGA (g) SS (g) S1 (g) CRS CR1 FPGA FA FV PSA (g) SMS (g) SM1 (g) SDS (g) SD1 (g) T0 (detik) TS (detik)

Nilai 0.382 0.732 0.319 0.998 0.936 0.954 1.236 2.722 0.364 0.905 0.87 0.603 0.58 0.192 0.961

Tabel 4.2Data gempa data ini di dapat dari.http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/. Pemetaan wilayah parameter percepatan respons spectra percepatan.

47


Keterangan: T0 =

TS =

T0 =

= 0,241

TS =

= 0,96

= 0,192

RESPON SPEKTRA BERDASARKAN SNI 1726 – 2012.

T
T0 T TS

0.192 0.192 0.192 0.192 0.192 0.192 0.192 0.192 0.192 0.192 0.192 0.192 0.192 0.192 0.192 0 0.112 0.132 0.152 0.172 0.192 0.192 0.96 1.06 1.5 2 2.5 3 3.5 4 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96

SDS

0.603 0.603 0.603 0.603 0.603 0.603 0.603 0.603 0.603 0.603 0.603 0.603 0.603 0.603 0.603

SD1 Sa

0.579 0.579 0.579 0.579 0.579 0.579 0.579 0.579 0.579 0.579 0.579 0.579 0.579 0.579 0.579 0.241 0.452 0.49 0.528 0.565 0.603 0.603 0.603 0.546 0.386 0.29 0.232 0.193 0.165 0.145 Diagram Respon Spektra 0,7 0,6

C atau Sa

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

time RESPON SPEKTRA BERDASARKAN SNI 1726-2012

Gambar 4.2 Pemetaan wilayah parameter percepatan respons spectra percepatan gempa. 48


 Cara memasukan data Beban gempa ( respon spektrum ) ke dalam metode SAP : Klik define > functions > response spectrum>masukan data yg sudah didapan kemudian klik OK

49


4.1.3 Kombinasi Beban Kombinasi beban untuk metoda ultimit pada Struktur, komponen-elemen struktur dan elemen-elemen fondasi harus dirancang sedemikian hingga kuat rencananya sama atau melebihi pengaruh beban-beban terfaktor dengan kombinasi-kombinasi sebagai berikut: KOMBINASI :

1. 1,4 DL 2. 1,2 DL +1,6 LL 3. 1,2 DL + 1,6 R + LL 4. 1,2 DL + 1,0 Wx + LL + 0,5 R 5. 1,2 DL + 1,0 Wy + LL + 0,5 R 6. 1,2 DL - 1,0 Wx + LL + 0,5 R 7. 1,2 DL - 1,0 Wy + LL + 0,5 R 8. 1,2 DL + 1,0 Ex + LL 9. 1,2 DL + 1,0 Ey + LL 10. 1,2 DL - 1,0 Ex + LL 11. 1,2 DL – 1,0 Ey + LL 12. 0,9 DL + 1,0 Ex 13. 0,9 DL + 1,0 Ey 14. 0,9 DL – 1,0 Ex 15. 0,9 DL – 1,0 Ey PENGECUALIAN Faktor beban untuk L pada kombinasi 3, 4, dan 5 boleh diambil sama dengan 0,5 kecuali untuk ruangan garasi, ruangan pertemuan dan semua ruangan yang nilai beban hidupnya lebih besar daripada 500 kg/m2. Bila beban air F bekerja pada struktur, maka keberadaannya harus diperhitungkan dengan nilai faktor beban yangsama dengan faktor beban untuk beban mati D pada kombinasi 1 hingga 5 dan 7. 50


Tabel 4.4 Simpangan gedung dan simpangan antar lantai akibat gempa arah X .

Gempa arah X story tinggi 10 3500 9 3500 8 3500 7 3500 6 3500 5 3500 4 3500 3 3500 2 3500 1 4000

δx 124.105 119.012 110.874 99.4218 84.6113 69.1477 52.8753 36.2066 20.2523 7.01701

SNI 1726-2012 dalam mm Δx δy Δy 5.092 3.74125 0.109 8.139 3.63181 0.320 11.452 3.31172 0.443 14.810 2.86861 0.537 15.464 2.33188 0.432 16.272 1.89949 0.450 16.669 1.4495 0.441 15.954 1.00895 0.414 13.235 0.59488 0.366 7.017 0.22892 0.229

Δa 18.846 18.846 18.846 18.846 18.846 18.846 18.846 18.846 18.846 21.538

51


Gambar 4.3Simpangan gedung dan simpangan antar lantai akibat gempa arah X.  Simpangan arah X masih aman / masih lebih kecil dari simpangan yang diijinkan. Tabel 4.5 Simpangan total arah X dan Y akibat gempa arah X

Gempa arah Y story tinggi 10 3500 9 3500 8 3500 7 3500 6 3500 5 3500 4 3500 3 3500 2 3500 1 4000 Keterangan:

δx 110.476 105.199 97.2879 86.9485 74.0336 60.6284 46.5079 32.0105 18.0724 6.38281

SNI 1726-2012 dalam mm Δx δy Δy 5.27754 3.80675 0.158 7.91083 3.64847 0.323 10.3394 3.32578 0.458 12.9149 2.86809 0.510 13.4052 2.35783 0.458 14.1205 1.89944 0.447 14.4975 1.452 0.441 13.9381 1.0111 0.412 11.6896 0.59882 0.383 6.38281 0.2157 0.216

Δa 18.85 18.85 18.85 18.85 18.85 18.85 18.85 18.85 18.85 21.54

δ : simpangan total Δ : simpangan antar lantai Δi : simpangan antar lantai layan (0,03 x tinggi lantai / R) Δu : simpangan antar lantai ultimate (0,015 x tinggi lantai atau 30 mm) Δa : simpangan antar lantai izin (0,007 x tinggi lantai / 1,3)

52


Gambar 4.4Simpangan total arah X dan Y akibat gempa arah X. 53


4.2 Pemodelan Struktur Pada SAP2000 Untuk membuat pemodelan sruktur bangunan re desain 4 lantai menjadi 10 lantai di SAP2000. Saya menggunakan data gambar denah, pelat lantai dan balok yang sama . Data yang digunakan : 1. Denah bangunan

Gambar 4.5Denah bangunan 2. Data tiebeam, balok dan pelat Nama

No 1

Dimensi TB1

15 x 40 cm

2

TB2

15 x 40 cm

3

TB2A

20 x 40 cm

4

TIE BEAM

TB3

25 x 45 cm

5

TB3A

25 x 45 cm

6

TB4

25 x 50 cm

7

B1

15 x 40 cm

8

B2

15 x 40 cm

9

B2A

20 x 40 cm

B3

25 x 45 cm

10

BALOK

11

B3A

25 x 45 cm

12

B4

25 x 50 cm

13

PELAT

12 cm

3. Karena bangunan menjadi 10 lantai maka kolom saya asumsikan No

Nama

1 2 3 4

KOLOM

Dimensi K1'

20 x 60 cm

K1''

25 x 85 cm

K2A

80 x 80 cm

K2B 50 x 50 cm http://digilib.mercubuana.ac.id/

54

Gambat 4.6 Model struktur pada aplikasi SAP2000. Setelah pembebanan dan ukuran dari data” tersebut yang digunakan di definisikan ke dalam SAP2000 maka desain struktur dapat di simulasikan dengan cara di Run. Dari hasil Run tersebut struktur yang sudah di desain dapat dilihat hasilnya. Jika tidak terdapat balok yang over strength. Dibawah ini merupakan hasil desain struktur setelah di Run(Start Design/Check of Structure).

55


Lantai 5

Potongan

Gambar 4.7 Model Pengecekan Over strength SAP2000

Gambar garis merah menujukan over design dan Dari percobaan tersebut bangunan re-desain yang ditinjau over strength yaitu balok B4 dan semua kolom . maka dimensi masing masing item di perbesar.

56


4.3 Analisis Penulangan Pelat Lantai 4.3.1 Spesifikasi Material Pelat Lantai Analisis untuk pelat dihitung dengan rincian spesifikasi material sebagai berikut: 1. Mutu Beton Pelat Lantai K-225 kg/cm² atau fc’ 18,68MPa 2. Mutu Besi Pelat Lantai Menggunakan besi baja Ø 8 - 150polos fy 400 MPa Menggunakan besi baja Ø 8 - 200polos fy 400 MPa Pelat lantai dimodelkan sesuai dengan gambar as built drawing 3. Tebal Pelat Lantai Lantai 1

= 12 cm

Lantai 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

= 12cm

Atap ruang mesin

= 10 cm

4.3.2 Pengecekan Pelat lantai 4.3.2.1 . Menentukan Syarat dan Batas Tulangan Perhitungan ini menggunakan bentang 5000mm x 7000mm, tetapi dibantu oleh balok anak bentang menjadi lebih kecil yaitu, 2500mm x 7000mm. Lx = 2500 mm

Ly = 7000 mm

β =2.5/7= 0.35

57


4.3.2.2 . Menentukan Tebal Pelat Lantai

Meskipun tebal plat 92,75 dan 118,51 mm aman digunakan, tetapi diambil dimensi tebal pelat 130 mm. Jadi digunakan tebal pelat 130 mm = 13 cm.

4.3.2.3 . Menghitung Beban – Beban yang Bekerja Pada Pelat Lantai Beban Mati (DL) Berat plat (12 cm)

= 0,12 x 24 kN/m³

= 2,88 kN/m²

Mekanikal Electrikal

= 0,15 kN/m²

Penutup Lantai

= 0,24 kN/m²

Plafond + Hanger

= 0,18 kN/m²

Total DL

= 3,45 kN/m²

Beban Hidup (LL) Beban hidup ruang kuliah (LL)

= 2,5 kN/m²

Jadi beban yang dipikul oleh pelat lantai sebesar: Wu

= 1,2 (DL) + 1,6 (LL) = 1,2 (3,45) + 1,6 (2,5) = 8,14 kN/m

58


4.3.2.4 . Momen – Momen yang Menentukan Berdasarkan buku Peraturan Beton Bertulang Indonesia. Pelat yang ditintau ini termasuk Kasus II ( Terjepit Penuh ) dari metode amplop.

Gambar 4.8 Metode Amplop pada Pelat Lantai Ly/Lx = 7/2,5 = 1 Mlx = 0,001. Wu . Lx 2

= 0,081 . 8,14. 2,52 = 4,12 kNm

Mly = 0,001. Wu . Lx 2

=0,016 . 8,14. 2,52 = 0,814 kNm

Mtx = -0,001. Wu . Lx 2

=-0,123 . 8,14. 2,52 = -6,257 kNm

Mty = -0,001. Wu . Lx 2

= -0,072 . 8,14. 2,52=-3,663 kNm

Mtiy = ½Mly

= ½ . 4,12= 2,06kNm

4.3.2.5 Menentukan Tinggi Efektif Tinggi efektif d (Arah – X)

59


Dx

= 120 – p - ½ ϕx = 120 – 20 - ½ . 12

= 94 mm

Tinggi Efektif d (Arah – Y) Dx

= 120 – p – ϕx - ½ ϕy = 120 – 20 – 12 – ½.12 = 82 mm

4.3.2.6 Menghitung Tulangan Momen Lapangan Arah X Mlx = 0,814kNm

Aslx = ρmin.b .d . 106 = 0,0025 . 1 .0,094 . 106 = 235 mm2 Maka digunakan tulangan D8 – 200 dengan As = 251 mm²

Momen Lapangan Arah Y Mly = 0,814kNm

Asly = ρmin.b .d . 106

60


= 0,0025 . 1 .0,094 . 106 = 235 mm2 Maka digunakan tulangan D8 – 200 dengan As = 251 mm²

Momen Tumpuan Arah X Mtx = -6,257 kNm

= ρmin.b .d . 106

Astx

= 0,0025 . 1 .0,082 . 106

= 205 mm2

Maka digunakan tulangan D8 – 200 dengan As = 393 mm²

Momen Tumpuan Arah Y Mty = -6,878 kNm

Asty

= ρmin.b .d . 106 = 0,00266 . 1 .0,0905 . 106

= 218 mm2

Maka digunakan tulangan D8 – 200 dengan As = 393 mm²

61


4.4 Analisis Dimensi dan Penulangan Balok 4.4.1 Spesifikasi Material Balok Analisis untuk pelat dihitung dengan rincian spesifikasi material sebagai berikut: 1. Mutu Beton Balok K - 225 kg/cm2 atau fc’ 18,68MPa 2. Weight per unit (Berat jenis): 2400 kg/m3 3. Massa per unit volume: 244.65 4. Modulus Elastisitas:

5. Poisson Rasio: 0.20 6. Baja Tulangan Utama a) Tulangan Ulir D13 ; b) Tulangan Ulir D16 ; 7. Baja Tulangan Geser (sengkang) Berdasarkan hasil test uji Tarik dan lengkung statis baja tulangan sirip, maka didapat tulangan sebagai berikut: a) Tulangan Polos D10 ; 8. Berat jenis: 7850 kg/m³

62


4.4.2

Analisis Struktur 3 Dimensi Pada hasil analisis struktur di SAP2000 setelah di simulasi Runakan terlihat Frame mana saja yang aman dan tidak aman, pada perhitungan struktur gedung ini masuk dalam kategori aman, berikut ini gambar hasil simulasinya.

Gambar 4.9Display Frame/Cables/Tendons 3 dimensi untuk analisis struktur

63


Setelah didapat Display Frame/Cables/Tendons bahwa Frame digunakan dinyatakan aman maka didapat diagram moment pada setiap Frame yang digunakan. Diagram momen dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 4.10Output Diagram Moment pada desain 3 dimensi 4.4.3

Momen pada Balok dan hasil analisis pada SAP2000 Setelah SAP2000 menganalisis struktur balok dan didapat display Frame, output diagram moment, maka didapat tabel luas tulangan yang dibutuhkan. Untuk balok yang ditinjau yaitu balok B4 pada as H464


H6 terletak pada lantai 5 dan juga perubahan dimensi yang diakibatkan oleh over strength pada balok tertentu yaitu balok B5 pada as J4-J6 terletak pada lantai 3.

4.4.4

Momen pada Balok ( B4 )

Gambar 4.11 Denah posisi balok yang ditinjau Pada balok yang dianalisis as H4-H6 dengan menggunakan SAP2000 maka akan muncul momen baik ditumpuan dan dilapangan, dan berikut ini ada tabel dan gambar momen pada balok tersebut.

65


Gambar 4.12Hasil Momen Tumpuan pada Balok B4 4.4.4.1 Pengecekan Tulangan pada balok ( B4 ) Berdasarkan gambar as build existing : Tabel 4.6 penulangan existing Posisi AS H4-H6

Tipe balok B4

Tulangan Sengkang

Dimensi balok ( mm )

Tumpuan

Lapangan

Tumpuan

Lapangan

250 x 500 mm

5 D 16

3 D 16

Ø 10-150

Ø 10-200

Tulangan Utama

Balok yang ditinjau terletak pada as H4-H6 dengan tipe balok B4 yang berada pada lantai 5, dengan menggunakan dimensi dan spesifikasi material yang sama seperti menghitung menggunakan dengan SAP2000. Dari perhitungan SAP2000 didapat momen sebagai berikut. Tabel 4.7 Hasil momen analisa SAP2000 balok as H4-H6 lantai 5 Posisi AS

Tipe balok

Jarak bentang

Momen Tumpuan

Momen Lapangan

H4-H6

B4

5m

102.85

86.32

Diketahui: Dimensi Balok

= 400 x 700 mm 66


Selimut Beton

= 30 mm

Mutu Beton f’c

= K 250 kg/cm

Mutu Baja fy

= 400 MPa (4000 kg/cm)

Diameter Tul. Utama = D 16 Diameter Tul. Sengkang = D 10

4.4.4.2

Menentukan Tulangan Utama

Menentukan tinggi efektif balok (d)

D = h – p – D sengkang - ½ D tul. Utama = 500 – 30 – 10 - ½ 16 = 452 mm 4.4.4.3

Rencana Berdasarkan Momen Tumpuan. Mu = 102,82 kNm

ρmin = 0,0035 ρmaks

= 0,0271

ρ interpolasi = 0,0053 ρmin< ρ interpolasi < ρmaks Maka yang dipakai ρinterpolasi

= 0,0053

Luas tulangan yang diperlukan: Ast = ρ .b .d . 106 = 0,0053 x 0,25 x 0,452 x 106

67


= 598,9 mm2 As perbatang tulangan = ¼ .π . D2 = 0,785 x 162 = 200,96 Maka tulangan yang dipakai adalah

= 598,9/200,96

= 3 ~ 6 batang Dipakai tulangan 6 D16 dengan As = 1205,76 mm2.

4.4.4.4

Rencana Berdasarkan Momen Lapangan Mu = 86,32 kNm

ρmin = 0,0035 ρmaks = 0,0271 ρ interpolasi = 0,0044 ρmin< ρ interpolasi < ρmaks Maka yang dipakai ρinterpolasi

= 0,0044

Luas tulangan yang diperlukan: Ast = ρ .b .d . 106 = 0,0044 x 0,25 x 0,452 x 106 = 497,2mm2 As perbatang tulangan = ¼ .π . D2 = 0,785 x 162 = 200,96 Maka tulangan yang dipakai adalah

= 497,2/200,96 = 2,47 ~ 3 batang

Dipakai tulangan 4 D16 dengan As = 803,84 mm2. 68


4.5.2.1

Hasil Analisis menggunakan SAP2000 untuk menentukan tulangan Berikut ini hasil analisis struktur dari SAP2000 yang ditampilkan dalam bentuk tabel untuk balok B4 pada as H4-H6 lantai 5.

Tabel 4.8 Hasil Jumlah Tulangan balok as H4-H6 lantai 5 pada SAP2000 TABLE: Concrete Design 2 - Beam Summary Data - ACI 318-05/IBC2003 Frame DesignSect DesignType FTopArea FBotArea VRebar Text Text Text mm2 mm2 mm2/mm 899 B.4 Beam 1020.644 485.963 0.805 899 B.4 Beam 704.302 316.951 0.782 899 B.4 Beam 418.236 316.951 0.759 899 B.4 Beam 316.951 316.951 0.736 899 B.4 Beam 316.951 379.212 0.713 899 B.4 Beam 316.951 554.872 0.69 899 B.4 Beam 316.951 734.697 0.667 899 B.4 Beam 316.951 734.376 0.695 899 B.4 Beam 316.951 513.338 0.721 899 B.4 Beam 316.951 379.212 0.746 899 B.4 Beam 379.212 316.951 0.772 899 B.4 Beam 641.752 316.951 0.797 899 B.4 Beam 1001.951 477.54 0.822

Berdasarkan hasil analisis struktur yang didapat dalam tabel SAP2000 diatas maka diambil luas tulangan yang terbesar diantara yang lainnya, yaitu untuk tulangan atas (FTopArea) dengan As 1020,644 mm2 dan untuk tulangan bawah (FBotArea) dengan As 734,697 mm2, maka dengan luas As tersebut digunakan untuk tulangan atas (FTopArea)atau tulangan tumpuan 6D16 dengan As = 1205,8 mm2. Untuk tulangan bawah (FBotArea) atau tulangan lapangan 4D16 dengan As = 803,88 mm2. Dan untuk tulangan sengkang (VRebar) menggunakan tulangan D 10 dengan jarak tulangan 150 mm2 untuk tumpuan dan jarak tulangan 200 mm2 untuk lapangan

69


Tabel 4.9 Dimensi dan Luas Tulangan yang dibutuhkan balok pada SAP2000 Posisi AS

Tipe balok

H4-H6

4.4.5

B4

Tulangan Sengkang


Tumpuan

Lapangan

Tumpuan

Lapangan

250 x 500 mm

6 D 16

4 D 16

Ø 10-150

Ø 10-200

Tulangan Utama

Momen pada Balok ( B5 )

Gambar 4.13 Denah posisi balok yang ditinjau Pada balok yang dianalisis as J4-J6 dengan menggunakan SAP2000 maka akan muncul momen baik ditumpuan dan dilapangan, dan berikut ini ada tabel dan gambar momen pada balok tersebut. Tabel 4.10 Hasil momen analisa SAP2000 balok as J4-J6 lantai 3 Posisi AS

Tipe balok

Jarak bentang

Momen Tumpuan

Momen Lapangan

J4-J6

B5

5m

121.39

101.29

70


Gambar 4.14 Hasil Momen pada Balok B5 4.4.5.1 Pengecekan Tulangan pada balok ( B5) Balok yang ditinjau terletak pada as J4-J6 dengan tipe balok B5 yang berada pada lantai 3, dengan menggunakan dimensi dan spesifikasi material yang sama seperti menghitung menggunakan dengan SAP2000. Dari perhitungan SAP2000didapat momen sebagai berikut. Tabel 4.11 Hasil momen analisa SAP2000 balok as J4-J6 lantai 3

4.4.5.2

Posisi AS

Tipe balok

Jarak bentang

Momen Tumpuan

Momen Lapangan

J4-J6

B5

5m

121.39

101.29

Menentukan Tulangan Utama

Menentukan tinggi efektif balok (d)

D = h – p – D sengkang - ½ D tul. Utama = 550 – 30 – 10 - ½ 16 = 502 mm 4.4.5.3

Rencana Berdasarkan Momen Tumpuan Mu = 121,39 kNm

71


ρmin = 0,0035 ρmaks

= 0,0271

ρ interpolasi = 0,0042 ρmin< ρ interpolasi < ρmaks Maka yang dipakai ρinterpolasi

= 0,0042

Luas tulangan yang diperlukan: Ast = ρ .b .d . 106 = 0,0042 x 0,30 x 0,502 x 106 = 632,52 mm2 As perbatang tulangan = ¼ .π . D2 = 0,785 x 162 = 200,96 Maka tulangan yang dipakai adalah

= 632,52/200,96

= 3,1 ~ 6 batang Dipakai tulangan 6 D16 dengan As = 1205,76 mm2.

4.4.5.4

Rencana Berdasarkan Momen Lapangan Mu = 101,29 kNm

ρmin = 0,0035 ρmaks = 0,0271 ρ interpolasi = 0,004ρmin< ρ interpolasi < ρmaks Maka yang dipakai ρinterpolasi

= 0,0034

Luas tulangan yang diperlukan: Ast = ρ .b .d . 106 72


= 0,0034 x 0,3 x 0,502 x 106 = 512,04mm2 As perbatang tulangan = ¼ .π . D2 = 0,785 x 162 = 200,96 Maka tulangan yang dipakai adalah

= 512,04/200,96 = 2,54 ~ 4batang

Dipakai tulangan 3 D16 dengan As = 803,84 mm2. 4.4.4.5

Hasil Analisis menggunakan SAP2000 untuk menentukan tulangan Berikut ini hasil analisis struktur dari SAP2000 yang ditampilkan dalam bentuk tabel untuk balok B5 pada as J4-J6 lantai 5.

Tabel 4.12 Hasil Jumlah Tulangan balok as J4 – J6 lantai 5 pada SAP2000 TABLE: Concrete Design 2 - Beam Summary Data - ACI 318-05/IBC2003 Frame DesignSect DesignType FTopArea FBotArea VRebar Text Text Text mm2 mm2 mm2/mm 917 B5 Beam 1205.856 606.434 0.944 917 B5 Beam 902.449 396.127 0.921 917 B5 Beam 566.522 396.127 0.898 917 B5 Beam 396.127 396.127 0.874 917 B5 Beam 396.127 506.765 0.851 917 B5 Beam 396.127 570.292 0.828 917 B5 Beam 396.127 757.437 0.805 917 B5 Beam 396.127 757.03 0.832 917 B5 Beam 396.127 528.73 0.858 917 B5 Beam 396.127 496.72 0.883 917 B5 Beam 506.765 396.127 0.909 917 B5 Beam 827.222 396.127 0.935 917 B5 Beam 1242.048 594.248 0.96

Berdasarkan hasil analisis struktur yang didapat dalam tabel SAP2000 diatas maka diambil luas tulangan yang terbesar diantara yang lainnya, yaitu untuk tulangan atas (FTopArea) dengan As 1205,856 mm2 dan untuk tulangan bawah (FBotArea) dengan As 757,437 mm2, maka dengan luas As tersebut digunakan untuk tulangan atas (FTopArea)atau 73


tulangan tumpuan 6D16 dengan As = 1205,76 mm2. Untuk tulangan bawah (FBotArea) atau tulangan lapangan 4D16 dengan As = 803,84 mm2. Dan untuk tulangan sengkang (VRebar) menggunakan tulangan D 10 dengan jarak tulangan 150 mm2 untuk tumpuan dan jarak tulangan 200 mm2 untuk lapangan. Tabel 4.13 Dimensi dan Luas Tulangan yang dibutuhkan balok pada SAP2000 Posisi AS J4-J6

B5

Tulangan Sengkang


Tumpuan

Lapangan

Tumpuan

Lapangan

300 X 550 mm

6 D 16

4 D 16

Ø 10-150

Ø 10-200

Tipe balok

Tulangan Utama

4.5 Analisis Dimensi dan Penulangan Kolom Karena saya me re-design bangunan dari 4 lantai menjadi 10 lantai maka kolom akan berubah dimensi dan tulangan. Akibat beban yang bekerja dari bangunan tersebut. Tabel 4.14elevasi dan dimensi kolom Lantai 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Elevasi ± 4,00 ± 3,50 ± 3,50 ± 3,50 ± 3,50 ± 3,50 ± 3,50 ± 3,50 ± 3,50 ± 2,00

dimensi kolom rencana 80 x 80 cm 80 x 80 cm 80 x 80 cm 80 x 80 cm 80 x 80 cm 80 x 80 cm 50 x 50 cm 50 x 50 cm 50 x 50 cm 50 x 50 cm

74


Dalam analisis ini, saya menentukan dimensi kolom sebagai berikut : -

Kolom utama : K2A dengan ukuran 80 x 80 cm ( lantai 1 – lantai 5 )

-

Kolom utama : K2B dengan ukuran 50 x 50 cm ( lantai 6 – lantai 10 )

-

Kolom lift

: K1’ dengan ukuran 20 x 60 cm ( lantai 1 – lantai 10 )

K1” dengan ukuran 20 x 80 cm ( lantai 1 – lantai 10 )

Pada analisis tersebut ukuran yang direncanakan mampu untuk menopang struktur yang bekerja dan juga tidak terjadi over strength.

Gambar 4.15Model Pengecekan Over strengthSAP200

4.5.1 Spesifikasi Material Kolom Analisis untuk kolom dihitung dengan rincian spesifikasi material sebagai berikut: 1. Mutu Beton Balok K - 250 kg/cm2 atau fc’ 20 MPa 2. Weight per unit (Berat jenis): 2400 kg/m3 75


3. Massa per unit volume: 244.65 4. Modulus Elastisitas:

5. Poisson Rasio: 0.20 6. Baja Tulangan Utama = direncanakan tulangan a) Tulangan Ulir D16 b) Tulangan Ulir D19 7. Baja Tulangan Geser (sengkang) Berdasarkan hasil test uji Tarik dan lengkung statis baja tulangan sirip = direncanakan tulangan. a) Tulangan polos Ø12 8. Berat jenis: 7850 kg/m³.

4.5.2

Rencana Design Kolom 4.5.2.1 Perhitungan kolom lantai atas ( K2B : 50 x 50 cm ) a. Tentukan momen yang diperbesar Dengan menganggap βd = 0,5 maka untuk kolom ditetapkan sebagai:

mm4 Ec Ig = (21019) . (

) 10-9 = 109473 kNm2

76


Balok

b.

Menentukan panjang tekuk

Untuk menentukan panjang tekuk dari kolom akan diterapkan dengan menggunakan grafik aligment (berdasarkan “Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang” gambar 9.14 hal. 188)

Dari grafik aligmen didapat k = 0,68 Ic = klu = (0,68) . (3,5) = 2,38 9,52

77


Menurut gambar 9.15 (gideon hal 190) tidak perlu memperhitungkan kelangsingan. c.

Menentukan tulangan Mu= 13,4 kNm Pu = gaya Aksial kolom atas portal pendek + gaya Aksial kolom atas portal panjang + b. Sendiri kolom = 4,164 + 1,092 + (0,50 x 0,50 x 3,5 x 24) = 26,256 kN et =

= 0,510 m = 510 mm

et min = (15 + 0,03h) = 15 + 0,03 (500) = 30 mm <510 mm f’c = 20 Mpa Agr = 500 x 500 = 250000 mm2 = 0,009 Nilai Ø Tetap 0,65 et = 510 mm ; .

=

= 1,02 = 0,009 . 1,02 = 0,00918

d’ = 0,15 h = 0,15 x 500 = 75 mm Ditetapkan

=

= 0,14

Menurut gambar 6.1.e pada buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang jilid hal 87. Untuk kolom dengan tulangan seluruh sisi f’c = 20, 0,01 ≤ ρ ≤ 0,08 (SNI 03-2847-2002 pasal 12.9.(3)), digunakan ρ = 0,02 78


As total = ρ . Agr = 0,01. (500 x 500) = 2500 mm2 (50cm2) As perbatang tulangan untuk D16 = ¼ . π . D ² = 0,785 . 16² = 200,9

Koreksi As pada tulangan= 200,9 x 16 batang = 3214 mm² > 2500 mm² Maka dipakai tulangan 16D16 (3214 mm2).

d.

Merencanakan tulangan sengkang Berdasarkan SNI – 03 – 2847 - 2002 – 9.10 Pasal 5 ayat 2 dalam menentukan jarak spasi sengkang untuk komponen struktur tekan, tidak boleh lebih dari ketentuan sebagai berikut:  16 kali diameter tulangan pokok memanjang = 16 x 20 = 320 mm  48 kali diameter tulangan sengkang = 48 x 10 = 480 mm  Dimensi kolom = 500 x 500 mm Maka digunakan tulangan untuk sengkang Ø 10 – 100,Ø 10 – 200

79


4.5.2.2

Hasil Analisis menggunakan SAP2000 untuk menentukan tulangan Berikut ini hasil analisis struktur dari SAP2000 yang ditampilkan dalam bentuk tabel untuk Kolom pada as J6 lantai 6. Tabel 4.15 Hasil Jumlah Tulangan balok as J6 lantai 6.pada

SAP2000d TABLE: Concrete Design 1 - Column Summary Data - ACI 318-05/IBC2003 Frame DesignSect DesignType PMMArea Text Text Text mm2 137 K2B ( BARU ) Column 3025 137 K2B ( BARU ) Column 3025 137 K2B ( BARU ) Column 3025

Berdasarkan hasil analisis struktur yang didapat dalam tabel SAP2000 diatas maka diambil luas tulangan yang terbesar diantara yang lainnya., yaitu untuk tulangan atas. Untuk tulangan Kolom (PMMArea) dipakai 16D16 dengan As = 3216 mm2. Dan untuk tulangan sengkang menggunakan tulangan D 10 dengan jarak tulangan 100 mm 2 untuk tumpuan dan jarak tulangan 100 mm2 untuk lapangan 200 mm2. 4.5.2.3 Perhitungan Kolom Lantai Bawah a. Tentukan Momen yang dipebesar Dengan menganggap βd = 0,5 maka untuk kolom ditetapkan sebagai:

mm4 Ec Ig = (23500) . (

) 10-9 = 7650 kNm2

80


Balok Lantai

b.

Menentukan panjang tekuk

Kolom Bawah

= 0 (terjepit penuh)

Dari grafik aligmen didapat k = 0,63 Ic = klu = (0,63) . (3,6) = 2,268 9,072

Menurut gambar 9.15 (gideon hal 190) tidak perlu memperhitungkan kelangsingan. c.

Menentukan tulangan Mu = 12,8 kNm

81


Pu = gaya Aksial kolom bawah portal pendek + gaya Aksial kolom Bawah portal panjang + b. Sendiri kolom = 127,4 + 117,4 + (0,25 x 0,25 x 3,6 x 24) = 250,2 kN et

=

= 0,051 m = 51 mm

et min = (15 + 0,03h) = 15 + 0,03 (250) = 22,5 mm <51 mm f’c

Agr = 250 x 250 = 62500 mm2

= 25 Mpa

= 0,28 Nilai Ø Tetap 0,65 et

= 51 mm ; .

=

= 0,204

= 0,28 . 0,204 = 0,057

d’ = 0,15 h = 0,15 x 250 = 37,5 mm Ditetapkan

=

= 0,15

Menurut gambar 6.1.d pada buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang jilid hal 87. Untuk kolom dengan tulangan seluruh sisi f’ c = 25, 0,01 ≤ ρ ≤ 0,08 (SNI 03-2847-2002 pasal 12.9.(3)), digunakan ρ = 0,02 As total = ρ . Agr = 0,02 . (250 x 250) = 1250 mm2 (12,5 cm2). Maka dipilih tulangan 8 D 16 = 1607.2 mm2.

82


d.

Merencanakan tulangan sengkang Berdasarkan SNI – 03 – 2847 - 2002 – 9.10 Pasal 5 ayat 2 dalam menentukan jarak spasi sengkang untuk komponen struktur tekan, tidak boleh lebih dari ketentuan sebagai berikut: 

16 kali diameter tulangan pokok memanjang = 16 x 20 = 320 mm



48 kali diameter tulangan sengkang = 48 x 10 = 480 mm



Dimensi kolom = 250 x 250 mm

Maka digunakan tulangan untuk sengkang Ø 10 – 200 4.5.2.4

Hasil Analisis menggunakan SAP2000 untuk menentukan tulangan Berikut ini hasil analisis struktur dari SAP2000 yang ditampilkan dalam bentuk tabel untuk Kolom pada as D6 lantai 1.

Tabel 4.16 Hasil Jumlah Tulangan balok as D6 lantai 1.pada SAP2000 TABLE: Concrete Design 1 - Column Summary Data - ACI 318-05/IBC2003 Frame DesignSect DesignType PMMArea Text Text Text mm2 102 K2A Column 6400 102 K2A Column 6400 102 K2A Column 6400

Berdasarkan hasil analisis struktur yang didapat dalam tabel SAP2000 diatas maka diambil luas tulangan yang terbesar diantara yang lainnya., yaitu untuk tulangan atas. Untuk tulangan Kolom (PMMArea) dipakai 24 D19 dengan As = 6816 mm2. Dan untuk tulangan sengkang menggunakan tulangan D 10 dengan jarak tulangan 100 mm 2 untuk tumpuan dan jarak tulangan 100 mm2 untuk lapangan 200 mm2.

83


BAB IV ANALISIS DAN HASIL PENELITIAN. tiap lantai. Berikut ini perhitungan beban-beban tersebut

Recommend Documents