DASAR TEORI. dalam, reaksi. seperti : b. Data Beban Kolom. balok dan Balok II-1

Perencanaan Struktur S Atas Gedung G Kantor Pada Dinas Peertambangan daan Energi di Kab bupaten Subang

D3 TSU KER RMA POLBAN - PU

BAB II

R TEORI DASAR

2.1. Anaalisis Struktur

Anaalisisi strukktur bertujjuan untuk k mengetaahui gaya-gaya dalam m, reaksi

perletakann, dan perppindahan yang y terjadii akibat peembebanan.. Sebelum dilakukan analisis struktur dibbutuhkan pengumpulan n informassi tentang perencanaaan struktur

seperti :

a. Data-ddata arsitek

b. Data Beban B c. Data material m Perhhitungan sttruktur diguunakan un ntuk mendaapatkan gayya-gaya daalam pada komponenn struktur yaang akan digunakan paada analisis struktur. 2.2. Kom mponen strruktur Didaalam suatu gedung terrdapat kom mponen-kom mponen struukur yang terdiri t dari kolom, baalok, dan pelat p lantai. Komponeen-komponeen tersebut adalah baagian yang penting daalam suatu gedung g untuuk menyebaarkan bban dari d tiap lanntai ke lantaai lainnya. 2.2.1. Koolom. Koloom adalah batang verrtikal dari rangka struuktur yang memikul beban b dari balok dann pelat lanttai. Kolom merupakan n elemen struktur s yanng memilik ki peranan penting daari suatu baangunan. Koolom termaasuk struktuur utama unttuk meneru uskan berat bangunan dan beban--beban baik itu beban hidup h serta beban b hembbusan angin n. 2.2.2. Baalok Balook merupakkan kompoonen struktu ur yang beerfungsi unttuk meratak kan beban pelat atau dinding dann sebagai peengikat antaar kolom. Seluruh bebaanyang diterrima balok akan dilim mpahkan ke kolom dan selanjutnyaa ke pondasi bangunan.

Dindin S. Ahmad A - DoddyySafrizal

II-1



2.2.3. Peelat Lantai

Pelaat lantai adaalah elmeen struktur yan ng berada diatas d balokk yang berfu ungsi untuk

menerimaa beban matii dan bebann hidup yang g ada diatasnya.

2.3. Dasar Perencaanaan

Dasaar-dasar perrencanaan gedung g yan ng harus dittinjau antarra lain adalaah sebagai berikut :

2.3.1. Mu utu Bahan

Muttu bahan dalam hal ini adalah mutu m betonn dan baja tulangan yang y akan

digunakann dalam pereencanaan geedung, antaara lain : -

Sem men yang diipergunakann harus meemenuhi kettentuan yanng terdapat pada SNI 15-22049-1994, Semen poortland, ASTM A C 845, 8 dan hharus sesuaai dengan peraancangan prroporsi camppuran.

-

Agreegat harus memenuhi ketentuan Spesifikasi agregat unntuk beton (ASTM C 33), SNI 03-24461-1991, Spesifikasi agregat rinngan untukk beton stru uktur, atau dapaat diuraikann syarat-syarat ukuran n maksimum m nominall agregat kasar harus tidakk melebihi 1/5 jarak teerkecil antarra sisi-sisi cetakan, c ataau 1/3 keteb balan pelat lantaai, atau ¾ jarak bersihh minimum antara tulanngan-tulanggan atau kaw wat-kawat, bunddel tulangann, atau tendon-tendon prategang p attau selongsoong-selongssong.

-

Air yang digunnakan padaa campuran beton haruus bersih dan bebas dari d bahanbahaan yang meerusak yangg mengandu ung oli, asam m, alkali, ggaram, bahaan organik, atauu bahan-bahhan lainnyaa atau deng gan kata laain bahwa air yang tiidak dapat dimiinum tidak dapat digunnakan untuk k campuran beton. Sebaagai ilustrassi, bila muttu bahan yaang akan diipakai adalaah rendah, maka m akan

membutuhhkan volum me yang lebbih besar dib bandingkann bila mengggunakan mutu m bahan yang lebihh tinggi unntuk dapat memenuhii kriteria kekuatan k strruktur. Hal ini harus dipertimbaangkan sehingga akan menghasilk kan rancanggan yang daapat memen nuhi aspek arsitekturaal yang diteentukan, nam mun tetap dapat d menghhasilkan strruktur yang g ekonomis dan aman.. Untuk tujuuan ini, penggetahuan tentang hargaa bahan akaan dapat mem mbantu.


II-2



Penggaruh lingkkungan sekkitar bangu unan juga mempengar m ruhi penenttuan mutu

beton yang digunakann dan cara perlindunga p an tulangan terhadap kkorosi. Sebaagai contoh

m beton seperti yanng terdapatt pada tabell 1 SNI 03-2847-2002 pasal 6, peersyaratan mutu fc’ minimu um yang disyaratkan dilihat d pada Tabel 2.1.

k pengaruh lingkungan n khusus Tabel 2.1. Persyaraatan untuk

Kondisi Lingkungan L

Rasio Air--Semen Maksim mum

f’c minim mum MPaa

Beton dengan d perm meabilitas reendah 0.500 yang ter rkena penga aruh lingkuungan air Untuk perlindunga p an tulangan terhadap korosi pada p beton yang y terpenngaruh 0.400 lingkunngan yang mengandung m g klorida dari garram, atau air laut CATAT TAN 1. Dihitung terhaddap berat dann berlaku un ntuk beton normal 2. Untuuk beton berrat normal dan d beton berat ringan

28

35

2.3.2. Beeban Beban–beban pada p struktuur gedung dapat d terdirri dari bebaan mati, beb ban hidup, beban anggin, beban gempa, bebban air, dan n beban khhusus lainnyya.Beban-beban yang direncanakkan akan bekerja b dalam struktu ur gedung tergantung t dari fungsi ruangan, lokasi, benntuk, kekakkuan, massaa, dan ketin nggian geduung itu senndiri.Jenis beban b yang akan dipakkai pada peembahasan kali k ini adaalah beban mati m (DL), bbeban hidup p (LL), dan beban gem mpa (E). 2.3.2.1.

Beban Maati (DL)

Beban mati addalah beban yang beerasal dari material yyang digunaakan pada struktur daan beban mati m tambahaan yang bek kerja pada struktur.Ber s rat materiall bangunan tergantungg dari jeniis bahan bangunan b yang y dipakaai. Contoh berat send diri bahan bangunan dan kompoonen gedungg berdasarkaan SNI 03-11727-1989 aadalah : 1.

Baja

=

7850 kg/m3 k

2.

Batu alam a

=

2600 kg/m3 k

3.

Betonn bertulang

=

2400 kg/m3 k


II-3



4.

Pasanngan bata merah m

=

1700 kg/m3 k

Beban mati tam mbahan adaalah beban yang y berasaal dari finisshing lantaii (keramik,

b dindding dan beban b tam mbahan lainnnya.Sebagaai contoh, Peraturan plester), beban

Pembebannan Indonessia untuk geedung :

1.

Bebann Finishing (keramik)

k = 24 kg/m2

2.

Plesteer 2.5 cm (22.5 x 21 kg/m m2) = 53 kg/m2 k

3.

Bebann ME

= 25 kg/m2 k

4.

Bebann plafond daan pengganntung = 18 kg/m2 k

5.

Bebann dinding

2.3.2.2.

= 250 kg/m2

Beban Hid dup (LL)

Didaalam peratuuran pembeebanan telaah ditetapkaan bahwa ffungsi suattu ruangan didalam gedung g akann membuat beban berb beda. Misall beban unttuk perkanttoran tentu berbeda dengan d gudaang, dan laiinnya.Conto oh beban hiidup berdassarkan fung gsi ruangan dari Peratuuran Pembeebanan Indoonesia Untuk k Gedung. -

Lantaai kantor

= 250 2 kg/m2

-

Ruangg pertemuann

= 400 4 kg/m2

-

Tanggga dan borddes

= 300 3 kg/m2

2.3.2.3.

Beban Gem mpa (E)

Beban gempa sulit s ditentuukan secaraa tepat kareena sifatnyaa yang acak k. Gerakan mpa tersebuttberperilaku u tiga dimennsi. yang diakiibatkan gem Beban gempa pada strukktur gedung dihitung berdasarkaan SNI03-1726-2002 tentang taata cara pereencanaan keetahanan geempa untukk bangunan gedung. Beeban statik ekivalen adalah suaatu represenntasi dari beban b gem mpa setelah disederhan nakan dan dimodifikaasi, yang mana m gaya inersia yan ng bekerja pada p suatu massa akib bat gempa disederhannakan menjadi ekivalenn beban stattik.


II-4



2.3.2.4. -

-

Kombinassi Pembebaanan Yang Digunakan D n

Com mbo 1 = 1,4 DL Com mbo 2 = 1,2 DL + 1,6 LL

Com mbo 3 = 1,2 DL + 1 LL+ 1Ex + 0,3E Ey

-

Com mbo 4 = 1,2 DL + 1 LL+ 1Ex - 0,3E Ey

-

Com mbo 5 = 1,2 DL + 1 LL- 1Ex + 0,3E Ey

Com mbo 6 = 1,2 DL + 1 LL- 1Ex - 0,3E Ey Com mbo 7 = 0,9 DL+ 1Ex + 0,3Ey Com mbo 8 = 0,9 DL+ 1Ex - 0,3Ey

-

Com mbo 9 = 0,9 DL- 1Ex + 0,3Ey

-

Com mbo 10 = 0,99 DL- 1Ex - 0,3Ey

-

Com mbo 11 = 1,22 DL + 1 LL+ 0,3Ex + 1Ey

-

Com mbo 12= 1,22 DL + 1 LL+ 0,3Ex - 1E Ey

-

Com mbo 13= 1,22 DL + 1 LL- 0,3Ex + 1E Ey

-

Com mbo 14 = 1,22 DL + 1 LL- 0,3Ex - 1E Ey

-

Com mbo 15 = 0,99 DL+ 0,3Exx + 1Ey

-

Com mbo 16 = 0,99 DL+ 0,3Exx - 1Ey

-

Com mbo 17 = 0,99 DL- 0,3Exx + 1Ey

-

Com mbo 18 = 0,99 DL- 0,3Exx - 1Ey

Sedangkann kombinasi pembebannan untuk taangga ; -

Com mbo 1 = 1,4 DL

-

Com mbo 2 = 1,2 DL + 1,6 LL L

Dimana : DL

= Beban B hidupp

LL

= Beban B mati

Ex

= Beban B gemppa arah sum mbu x

Ey

= Beban B gmpaa arah sumbbu y


II-5



Dalaam kombinnasi pembebbanan ini tidak t diperrhitungkan beban air hujan dan

beban anggin karena klasifikasi bangunan tidak tingggi dan tidaak langsing (Anugrah

Pamungkaas dan Ernyy Harianti,20009; Gedun ng Beton Beertulang Tahhan Gempa)). 

Tipe Profil Tanaah 4 menetap pkan bahwaa ada 4 maccam jenis taanah, yaitu SNI-03-1726-2002 pasal 4.6

tanah keraas, sedang, lunak dann tanah khu usus berdassarkan karaakteristik daari lapisan setebal maksim tanah mum 30 m paling p atas dipenuhi d syaarat-syarat yyang tercantum dalam

SNI tersebbut diatas.

Berdasarkkan nilai hassil Test Peneetrasi Stand dar N rata-raata,  Tanahh Keras

N > 50

 Tanahh Sedang

15 < N < 50 5

 Tanahh Lunak

N < 15

 Tanahh khusus adalah jennis tanah yang y tidak memenuhhi syarat-sy yarat yang tercanntum dalam m tabel tersebbut. 

Kateggori Gedun ng Padaa setiap baangunan haarus dikenall masuk daalam kategoori salah satu dari 5

kategori gedung g yanng tersebut pada SNI 03-1726-20 0 002 pasal 4.1 Tabel 1.. Tabel ini mencantum mkan faktorr keutamaann I untuk beerbagai kateegori gedunng dan bang gunan yang dipakai unntuk menghitung bebann gempa nom minal (V). Sebaagai Sebaggai contohh, untuk gedung g yanng digunakkan sebagaai hunian, perniagaann, dan perkaantoran, fakktor keutam maan I=1 sepperti terlihatt pada Tabel 2.2. 

Daktiilitas Struk ktur Dakktilitas simppangan µ menyatakan ratio r simpanngan di am mbang kerun ntuhan

δm

dan simpaangan pada terjadinya t p pelelehan peertama. R adalah a ratio beban gemp pa rencana dan bebann gempa noominal. R inni merupak kan indikatoor kemampuuan daktilitaas struktur gedung. Nilai N µ dan R tercantum m pada SNI--03-1726-20002 dapat ddilihat pada Tabel 2.3. Faktor

d daktilitas

maksimum m,


faktor

reduksi

gempa

maksimum m,

faktor II-6



tahananlebbihstrukturddanfaktortahhananlebihttotalbeberappajenissistem m

dan

subsistem

struktur geedung.

Tabel 2.2. Faktor daktilitas maksimum m, faktor reduksi r gem mpa makssimum, faktor t tahananleb bihstrukturrdanfaktortahananleb bihtotalbeb berapajenisssistem dan subsiistem struk ktur gedungg. Sistem daan Subsistem m Struktu ur Gedung 3. Sistem rangka pemiikul momenn (Sistem strukktur yang pada dasarnnya memilikki rangka ruaang pemikuul beban gravittasi secara lengkap Bebban lateral dipikul ranggka pemikuul mom men terutam ma melaalui mekanisme lentur)

Uraaian Sistem Pemikul Beeban Gempaa 1. Ranngka pemikul momen khusuus (SRPMK) a. Baja b. Beton Bertu ulang 2. Ranngka Pemikul Momen Menengah (SRPM MM) 3. Ranngka Pemikul Momen Biasaa (SRPMB) a. Baja b. Beton Bertu ulang 4. Ranngka Batang Baja B Pemikul Momen M Khussus (SR RBPMK)

µm

Rm

f

5,2 5,2 3,3

8,5 8,5 5,5

2,8 2,8 2,8

2,7 2,1

4,5 3,5

2,8 2,8

4,0

6,5

2,8

Sebaagai contohh ; untuk struktur deengan sistem m struktur yang padaa dasarnya memiliki rangka ruaang pemikuul beban gravitasi secaara lengkapp. Beban laateral pada struktur teersebut dippikul oleh rangka r pem mikul momeen terutamaa melalui mekanisme m lentur, daan sistem tersebut adalah ran ngka pemiikul momeen meneng gah beton (SRPMM)),maka faktor reduksi gempa g R yaang digunakkan adalah 55.5. 

Bentu uk Struktur Gedung Benttuk suatu gedung dikategorika d an sebagai gedung bberaturan dan tidak

beraturan. Sesusai SNI-03-172 S 26-2002 pasal 4.2, beeberapa syaarat struktu ur gedung ditetapkann sebagai geedung beratuuran apabilaa memenuhhi ketentuan sebagai berrikut: 1.

Tingggi gedung diukur darii taraf penjeepitan lateraal tidak lebiih dari 10 tiingkat atau 40 m. m

2.

Dennah strukturr gedung adalah perseegi panjangg tanpa tonnjolan dan kalau pun mem mpunyai tonnjolan, panjang tonjolaan tersebut tidak t lebih dari 25% dari d ukuran terbeesar denah struktur geddung dalam arah tonjollan tersebut.


II-7



3.

Dennah struktur gedung tidaak menunju ukan coakann sudut dan kalaupun mempunyai m coakkan sudut, panjang sissi coakan tidak t lebih dari 15% dari ukuraan terbesar

denaah struktur gedung g dalaam arah sisii coakan terrsebut. Untuuk struktur gedung berraturan, pen ngaruh gemppa rencana dapat ditinjau sebagai

pengaruh beban geempa statikk ekuivaleen, sehinggga menuruut SNI-03-1726-2002

analisisnyya dapat dilaakukan berddasarkan anaalisis statik ekuivalen. Anaalisa untuk struktur geedung beratturan dapatt dilakukan n berdasarkaan analisis

statik g tersebut paada pasal 6 SNI-03-172 S 26-2002. ekuiivalen yang

2.4. Sisteem Struktu ur Sisteem struktur suatu geedung adalaah sistem yang dibenntuk oleh komponen struktur gedung, g beerupa balokk, kolom, pelat, dann dinding geser, yan ng disusun sedemikiaan rupa hinggga masingg-masing sisstem mempunyai perann yang berb beda untuk menahan beban-bebban. Sistem m struktur yang direencanakan akan mem mpengaruhi perencanaaan strukturr gedung. Dalam D hal ini i berkaitaan dengan bbeban gemp pa rencana yamg akann bekerja paada strukturr gedung terrsebut. Pereencana haruus dapat memilih sistem m yang paliing tepat unntuk digunaakan dalam suatu proyyek. Sistem m struktur uttama yang tercantum t d dalam SNI-03-1726-20 002 tabel 3 antara lainn : 1.

Sistem m Rangka Pemikul Momen M Biassa (SRPMB B) SRP PMB tidak perlu pendeetailan khusus, semua komponennnya harus memenuhi

pasal 3 sam mpai 20 SN NI-03-2847--2002 dan hanya h dipakaai untuk willayah gemp pa 1 dan 2. 2.

Sistem m Rangka Pemikul Momen M Men nengah (SR RPMM) SRP PMM harus memenuhi persyaratan n pada penddetailan padda SNI-03-2 2847-2002

pasal 23.88 dan pasal sebelumnyya yang maasih relevann dan dipakkai untuk SR RPM yang berada padda wilayah gempa 3 daan 4.


II-8



3.

Sistem m Rangka Pemikul Momen M Khu usus (SRPM MK)

SRP PMK adalahh sistem ranngka pemik kul momenn khusus dim mana struk ktur rangka

beton berrtulang direencanakan berperilaku u daktail penuh, p artinnya semua kapasitas

daktilitas strukturnya s a dikerahkann secara mak ksimum.

Desaain tersebutt dilakukann dengan membagi m gayya gempa eelastik deng gan sebuah

faktor yanng besar sehhingga strukktur direncan nakan denggan nilai bebban gempa yang kecil sekali tapii dengan penndetailan tuulangan yan ng sesuai dihharapkan saaat terjadi geempa tidak terjadi keerusakan-keerusakan yaang berat karena struuktur mam mpu mengeembangkan

daktilitasnnya secara penuh. Karrena daktiliitas yang kerahkan k suudah maksim mal, maka

detail tulaangan yang disyaratkann juga cukup p ketat, teruutama dalam m pendetailaan elemenelemen veertikal. Metode ini diggunakan unntuk perhitungan struktur gedunng yang beerada pada daerah denngan resikoo gempa tingggi yaitu wiilayah gemppa 5 dan 6 ssesuai SNI 2847 2 Pasal 23.2.1.4 dan d harus memenuhi m peersyaratan disain d padaa Pasal 23.22 sampai dengan 23.7. Menurut SNI S 2847 pasal p 23.2.1.3 SRPMK K juga bisa digunakan d uuntuk mem mikul gayagaya akibat gempa di d daerah deengan resiko gempa menengah m yaaitu wilayah h gempa 3 dan 4. 3.3.1. Peenyelidikan n Tanah Penyyelidikan taanah di lokkasi suatu gedung g berkkaitan denggan beban gempa g dan penentuann pondasi gedung. g Seehubungan dengan peembebanan gempa, taanah dapat dibagi mennjadi tanah lunak, sedaang, dan kerras. Sedaangkan berrkaitan denngan penentuan ponddasi, jenis tanah ak kan sangat mempengaaruhi penenntuan jenis pondasi yaang akan digunakan. S Sebagai ilustrasi, bila tanah keraas letaknya tidak terlaluu dalam darri level tanaah asli, pengggunaan pon ndasi tiang pancang mini m atau seetempat muungkin akan n menjadi pilihan terbaaik. Namun bila tanah keras letakknya jauh di d dalam, pillihan pondasi tiang borr mungkin leebih baik.


II-9



2.5. Perssyaratan Pendetailan

Penjjelasan menngenai persyyaratan pend detailan tulaangan berdaasarkan SNII-03-2847-

2002 padaa bab ini diibatasi hanyya untuk sttruktur Rangka Pemikuul Momen Menengah

(SRPMM)) pada wilayyah gempa 3 dan 4 sajaa.

2.3.1.

T Tulangan L Lentur Tiapp komponenn lentur haarus cukup daktail dann efisien meentransfer momen m ke

kolom. Koolom-kolom m yang terkkena momen dan hanyya kena bebban aksial terfaktor t < 0,10 fc’Agg boleh dideesain sebagai komponeen lentur.

Perhhitungan tullangan untuuk komponeen lentur yaang memennuhi persyaratan pada SNI-03-28847-2002. Untuuk komponnen strukturr non prateegang dengan tulangann sengkang g pengikat, kuat tekann aksial terfaaktor Ø Pn tidak boleh diambil lebbih dari: Pn(max) = 0,80 [0,855f’c (Ag-Ast)+Ast.fy]

…………(2.1)

Padaa SNI-03-28847-2002 dinyatakan d bila b beban aksial a tekann terfaktor Pn < 0.10 f’c Ag. Maka M persyaaratan pada pasal 23.10.5 harus di d penuhi kkecuali bilaa dipasang tulangan spiral. s Pasaal 23.10.5 adalah a men ngenai persyyaratan jaraak tulangan n sengkang yang akann dibahas paada pendetaiilan tulang geser. g Padaa SNI-03-22847-2002 pasal 23.10.4 dinyataakan bahwa kuat len ntur positif komponenn struktur leentur pada muka m kolom m tidak boleeh lebih keccil dari sepeertiga kuat lentur neggatifnya padda muka terssebut. Baikk kuat lentuur negatif maupun m kuatt lentur posiitif pada settiap irisan panampang p di sepanjaang bentangg tidak boleeh kurang dari seperlim ma kuat lenttur yang terb besar yang disediakann pada keduua muka-muuka kolom di d kedua ujuung komponnen strukturr tersebut. Sedaangkan padda SNI-03-22847-2002 pasal p 12.5 Tulangan T lenntur As miniimum tidak boleh kuranng dari:

As min =

√

bw. d


……… …… (2.2)

II-10



Dan tidak lebih kecil dari : Asmin=

, .

w.

…………(2.3)

dimana :

bw

= lebbar balok

d

= tinnggi efektiff balok (tingggi balok – selimut s betoon)

f’c

fy

2.3.2.

= kuuat tekan beeton = teggangan leleh baja T Tulangan G Geser Tulaangan geserr harus dideesain sedem mikian rupa sehingga tiidak terjadi kegagalan

getas olehh geser menndahului keegagalan olleh lentur. Kebutuhan K tulangan geser g harus dibandinggkan dengann kebutuhaan tulangan n pengekanngan untukk dipakai yang y lebih banyak aggar memenuuhi kebutuhaan keduanyaa. Perhhitungan tullangan untuuk tulangan n geser yangg berada paada wilayah h gempa 3 dan 4 haruus memenuhhi persyarattan pada SN NI-03-2847--2002 pasall 13 dan passal23.10. Perencanaaan penampang untuk menahan m geeser adalah ; Vn> Vu Vn Vc Vs Vc V Vs Vu

……… …… (2.4) ……… …… 2.5 ……… …… 2.6

Dimana : = fakktor reduksi kuat geserr senilai 0,75 Vu

= gaaya geser terrfaktor

Vn

= kuuat geser noominal

Vc

= kuuat geser noominal yangg disumbang gkan beton

Vs

= kuuat geser noominal yangg disumbang gkan tulangaan geser

Kuat geserr Vc dihitunng sesuai paasal 13.3.1 : Dindin S. Ahmad A - DoddyySafrizal

II-11



1. Untukk komponenn struktur yaang hanya dibebani olehh geser dan lentur : Vc

√

b d

…………(2.7)

Dimana :

Vc


f’c

= kuuat tekan beeton yang diisyaratkan

bw d

= lebbar badan balok b = jarrak dari seraat tekan terlluar ke titik k berat tulanngan tarrik longituddinal, tidak perlu p kurang g dari 0,8 h

2. Untukk komponenn struktur yaang dibeban ni tekan aksiial Vc

1

√

u g

b d

…………(2.8)

Dimana : Vc


f’c

= kuuat tekan beeton yang diiisyaratkan

Nu

= beeban aksial terfaktor t

Ag

= luas brutto peenampang

bw

= lebbar badan balok b

d

= jarrak dari seraat tekan terlluar ke titik k berat tulanngan tarrik longituddinal, tidak perlu p kurang g dari 0,8 h

Vc boleh dihitung dengan d perhhitungan yaang lebih rinci r berdassarkan pasaal 13.3.2.1 untuk kom mponen struuktur yang hanya h dibebani oleh gesser dan lenttur saja : Vc

As Vu.d bw.d

√f'c 120 b

w.d

Mu

7

(T Tetapi tidak k boleh lebihh dari 0,3 √ √f′cbd.)………… (2.9)

Dimana : Vc



II-12



f’c Vu As

= kuuat tekan beeton yang diiisyaratkan

= gaaya geser terrfaktor = Luuas Tulangaan tarik

Mu

= moomen terfakktor

bw

= lebbar badan balok b

d = jarrak dari seraat tekan terlluar ke titik k berat tulanngan tarrik longituddinal, tidak perlu p kurang g dari 0,8 h

padaa SNI-03-22847-2002 pasal p 23.10 0.3 menyataakan ; “Kuuat geser renncana yang

memikul beeban gempa tidak boleh kurang k dari”” :

1. V

(uuntuk balok))

……… ……(2.10)

Dimana : Mnl, Mnr

= momenn nominal dii kedua ujun ng balok

λn

= bentangg bersih balook

Wu

= beban terfaktor

Mnl dan Mnr dihitung dari tulangan lentur terpasang Mnl = As fy f (d-a/2)

……… …… (2.11)

Asfy 0,85ff′cb (untukk kolom) Dimana : Mnt, Mnb adalah mom men nominnal di keduaa ujung kollom dan hnn adalah tin nggi bersih kolom 2.

Gayya lintang maksimum m y yang dipeolleh dari kom mbinasi bebban rencanaa termasuk penggaruh bebann gempa E, E dimana nilai n E diam mbil sebesaar dua kali nilai yang


II-13



ditenntukan dalaam peraturan perencaanaan tahapp gempa.Jarrak spasi maksimum m

senggkang sesuaai SNI-03-28847-2002 pasal 23.10.44.2.

Padaa kedua ujuung balok harus h dipasang sengkaang pertamaa yang dipaasang pada

jarak tidakk lebih dari 50mm darii muka perlletakan sepaanjang jarakk 1˳= 2 x tin nggi balok

diukur darri muka perlletakan ke arah a bentang g.

Sengkang ini harus mempunyai m s spasi yang tidak t lebih dari: d ‐ ‐

¼ tingggi efektif balok

8 diam meter tulanggan longituddinal terkeciil

‐

24 diam meter sengkkang

‐

300 mm m

Gunakan ukuran u yangg terkecil Spassi maksimuum tersebut dipasang pada p rentanng λo dari m muka hubun ngan balok kolom. Reentang λo tiddak kurang daripada niilai terbesar berikut ini : -

1/6 x tinggi bersiih kolom

-

Dimensi terbesarr penampang kolom

-

500 mm m Senggkang ikat pertama haarus dipasan ng pada jarak tidak lebbih dari 0,3 3 x So dari

muka hubuungan balokk kolom. Spassi sengkangg ikat pada sembarang s penampangg kolom tidaak boleh meelebihi 2 x So(dimanaa So adalah jarak j spasi sengkang pertama) 2.6. Mettode Analissis Metode analisiis dinamik adalah suaatu cara unntuk menenntukan riwaayat waktu respon dinnamik strukktur bangunnan gedung tiga dimennsi yang berrperilaku ellastik pada taraf pembbebanan gem mpa nominal sebagai data d masukaan dimana rrespon dinam mik dalam setiap inteerval waktuu dihitung dengan metode m integgrasi langsung atau dapat d juga melalui annalisa responn ragam.


II-14



Metode analisiss statik ekivvalen adalah h suatu caraa analisis taatik tiga dim mensi linier

dengan meinjau m bebaan-beban geempa statik ekivalen, sehubungan s n dengan siffat struktur

bangunan gedung beeraturan yaang praktis berperilakuu sebagai sstruktur duaa dimensi, sehingga r respon dinaamiknya praaktis hanya ditentukan oleh responn ragam yan ng pertama

dan dapat ditampilkann sebagai akkibat dari beeban gempaa statik ekivvalen. Beban statik akivalen adalah a suattu represenntasi dari bbeban gmp pa setelah

disederhan nakan dan dimodifikaasi, yang mana m gaya inersia i yangg bekerja pada p suatu massa akibbat gempa disederhanaakan menjaadi ekivalenn beban statiik. Maka beeban statik

ekivalen adalah a bebaan yang ekivalen dengan beban gempa g yang membeban ni bangnan

dalam battas-batas teertentu sehhingga tidak k terjadi overstress o ppada bangu unan yang bersangkuutan. Karenaa sifat strukktur gedung yang beratuuran, maka pperhitungan n pengaruh beban gem mpa dapat dilakukan dengan d anaalisis bebann gempa staatik ekivaleen, dimana pengaruh dinamis bebban gempa hanya h diten ntukan oleh respon struuktur ragam pertama. Pereencanaan struktur s baangunan taahan gemppa bertujuaan untuk mencegah terjadinyaa keruntuhaan struktur yang dapaat berakibatt fatal padaa saat terjaadi gempa, adapun kllasifikasi kiinerja strukktur pada saaat menerim ma beban ggempa adalaah sebagai berikut : a. Akibat gempa rinngan, strukttur bangunaan tidak booleh mengaalami kerussakan baik pada ellemen strukkturalnya maaupun pada elemen nonn struktural.. b. Akibat gempa seddang, elemeen struktural bangunann tidak bolehh rusak tetaapi elemen non strrukturalnya boleh menngalami keerusakan rinngan, namuun struktur bangunan masih dapat d diperggunakan. c. Akibat gempa besar, baik elemen struktural maupun m eleemen non struktural bangunnan akan meengalami keerusakan, tetapi struktuur bangunann tidak boleh h runtuh. Berddasarkan SNI, S gemppa ringan didefinisikan sebagai gempaa dengan kemungkinan terlamppaui sebesaar 60% dalaam rentang umur u layann bangunan selama 50 pkan sebaggai gempa ddengan kem mungkinan (lima puluuh) tahun. Gempa seddang ditetap terlampauui sebesar 50% dalam rentang r um mur layan baangunan selama 50 (liima puluh) tahun, denngan periodde ulang 755 (tujuh pu uluh lima) tahun t atau gempa yan ng kadang-


II-15



kadang terrjadi. Dan untuk u gempaa besar ditetapkan sebaagai gempa dengan kem mungkinan terlampauui sebesar 10% dalam rentang r um mur layan baangunan selama 50 (liima puluh)

tahun denggan periodee ulang 500 (lima ratus)) tahun atauu gempa jaraang terjadi.

Berggetarnya bangunan akibat a gemp pa kemudiian disederrhanakan seolah-olah s

terdapat gaya g horisoontal yang berkerja pada p massaa bangunann. Apabila bangunan

mempunyyai banyak massa m makaa terdapat banyak b gayaa horisontall yang masiing-masing bekerja paada massa-m massa terseebut. Langk kah-langkahh yang dilaakukan dalaam analisis gedung ini menggunaakan metodee statik ekiv valen.

Beban gempa nominal, n daalam bentuk k beban gesser dasar paada strukturr bangunan

dapat dihhitung denggan pendekkatan analissis statik ekivalen. e B Beban geseer nominal dihitung dengan d : V

i

t

……… …… (2.12)

Dimana: V

= gaya g geser dasar d nominnal

Ci

= faktor f respoons gempa

I

= faktor keutaamaan geduung

Wt

= berat b total gedung g term masuk beban n hidup yangg sesuai

R

= faktor f redukksi gempa Gayya geser dassar nominall V ini haru us didistribusikan sepaanjang tinggi struktur

gedung menjadi m beban-beban gempa g nominal statik ekuivalen F Fi yang bek kerja pada pusat massa lantai tinngkat ke-I menurut m perssamaan: Fi

i i

∑

i i

V

……… …… (2.13)

Dimana : Fi

= gempa g nom minal statik ekuivalen e

Wi

= berat b lantai tingkat ke-ii termasuk beban b hidupp

Zi

= ketinggian k l lantai tingkaat ke-i diuku ur dari taraff penjepitann lateral


II-16



V

= gaya g geser dasar d nominnal

Adaapun faktor--faktor yangg diperlukaan untuk meenghitung bbeban gemp pa nominal

statik ekivvalen yaitu sebagai s beriikut :

a.

Beraat strukturr. Dilaakukan perhhitungan beerat struktu ur. Yang naantinya berrat strukturr dijadikan

beban geempa denggan arah lateral. l Perrhitungan berat b strukktur dimulaai dengan

menghitunng volume keseluruhaan menurutt lantainyaa. Dan jugaa beban hiidup yang diasumsik kan dan bebban super im mpose dead d load (SDL L) yang dihhitung dari berat ME,

plafon, keramik, dan lain-lain yaang bersifat non struktuural. b.

Wak ktu getar empiris Wakktu getar alami a strukttur bangunaan gedung dapat dihiitung dengaan analisis

vibrasi beebas 3 (tigaa) dimensi dengan meenggunakann persamaann-persamaaan empiris, nilai wakttu getar alami struktuur dapat diiestimasi deengan mennggunakan persamaan p empiris beerikut : Tex = Tey = T = 0,0733H3/4 c.

……… …… (2.14)

Fak ktor keutam maan strukttur

I = I1 + I22

……… …… (2.15)

Denngan I1 adallah faktor untuk u penyeesuaian periiode ulang ggempa terk kait dengan penyesuaian probabillitas terjadinnya gempa selama umuur layan banngunan, dan n I2 adalah fakor untuuk penyesuaaian periodee ulang gem mpa terkait dengan pennyesuaian umur u layan gedung.

Bangunan--bangunan

landmark

yang

b bersifat

moonumental

biasanya

direncanakkan memiliki umur layyan yang leebih panjangg daripada uumur layan n bangunan standar sepperti pada Tabel T 2.2.


II-17



Tabel 2.3. Faktor Keeutamaan I Untuk Beerbagai Kategori Ged dung

Fakoor Keutamaaan

Kaategori Geddung

Gedungg

umum

seperti

u untuk

pen nghunian,

periagaan dan perkkantoran

Monum men dan banngunan monnumental

I1

I2

I

1,0

1,0

1,0

1,0

1,6

1,6

1,4

1,0

1,4

1,6

1,0

1,6

1,5

1,0

1,5

Gedung g penting paasca gempa seperti rum mah sakit, instalassi air bersiih, pembanngkit tenag ga listrik,

pusat penyelamattan dalam keadaan darurat,

t fasilitass radio dan televisi Gedungg untuk menyimpan m bahan berbahaya b seperti gas, produuk minyak bumi, asam m, bahan beracunn Cerobonng, tangki di d atas menaara

d.

Fak ktor redukssi gempa

1,6 < R = µ f1< Rm

……… …… (2.16)

Dimana : R

= Faktor F redukksi geempaa

µ

= Nilai N rasio daktilitas d peerpindahan struktur s

f1

= Gabungan G k lebih deesain dan bahan, yang nilainya dittetapkan 1,6 kuat 6

Rm

= Faktor F redukksi maksim mum Konnsekuensi diiadopsinya nilai R terttentu untukk suatu strukktur bangun nan adalah

pada saatt terjadi proses plasttisifikasi, struktur s banngunan terrsebut haru us mampu memberikkan deformaasi maksimuum sebesar paling tidaak r/1,6 kalii lebih besaar daripada deformasi struktur dii saat menggalami kelelehan signifikan pertam ma, tanpa mengalami m keruntuhaan. Nilai kuaat lebih totaal struktur in ni pada dasaarnya meruppakan fungssi daripada kuat lebihh desain, kuuat lebih baahan, dan kuat k lebih sistem s strukktur. Nilai kuat lebih


II-18



desain dipperoleh dianntaranya darri nilai fakto or reduksi dan d faktor bbeban yang digunakan dalam perrencanaan seerta dari praaktik pembu ulatan hasil hitungan yyang umum m dilakukan

dalam suaatu pekerjaann desain. e.

Fak ktor respon gempa (C)) Indoonesia ditettapkan terbagi dalam 6 wilayah gempa sepperti yang ditunjukan

gambar 1,, dimana wilayah gem mpa 1 adalah h wilayah dengan d gem mpa paling rendah r dan wilayah geempa 6 adaalah wilayahh dengan kegempaan paaling tinggi.

Gambaar 2.1. Petaa Gempa In ndonesia (S SNI 03-17266-2002) Dalaam hal pem mbebanan gempa, g pen nentuan lokkasi akan bberpengaruh h terhadap perhitungaan beban geempa. Perenncanaan stru uktur gedunng di wilayahh gempa 1 dan d 6 akan sangat jauuh berbeda. Hal ini disebabkan pembaggian wilayaah gempa diidasarkan attas percepattan puncak batuan dassar akibat gempa g rencaana dengan n periode ulaang 500 (lim ma ratus) taahun, yang nilai rata-rratanya berbbeda di masing-masing g lokasi yanng nilai rataa-ratanya un ntuk setiap wilayah geempa. Perccepatan puuncak batuaan dasar dan d perceppatan punccak muka tanah Ao ditetapkann juga sebbagai perceepatan min nimum yanng harus ddiperhitungk kan dalam


II-19



perencanaaan strukturr gedung untuk men njamin kekkekaran minnimum darri struktur gedung terrsebut.

Fakttor respons gempa C dinyatakan n dalam perrcepatan grravitasi yan ng nilainya

bergantunng pada wakktu getar allami struktu ur gedung dan d kurvanyya ditampilkan dalam

spektrum respons r gem mpa rencanaa.

Fakttor respons gempa dituunjukan pad da gambar 2 dalam SN NI-03-1726 6-2002 dan dilih dapat hat pada Gaambar 2.2.

Gam mbar 2.2 Respons R speektrum gem mpa rencan na untuk wiilayah gem mpa 4 Dalaam gambarr tersebut C adalah faktor resppons gemppa dinyatak kan dalam percepatann gravitasi dan T adalaah waktu geetar alami struktur s geddung yang dinyatakan d dalam dettik. = 0 nillai C tersebbut menjadii sama dengan Ao, diimana Ao merupakan m percepatann puncak muka m tanah menurut taabel 5 SNI--03-1726-20002 dan daapat dilihat pada Tabeel 2.4. berikkut.


II-20



Tabel 2.44. Percepataan puncak k batuan da asar dan peercepatan puncak mu uka tanah untuk maasing-masin ng Wilayah h Gempa In ndonesia.

Percepa atan puncaak muka taanah A0 (‘g’’) Tanah T Tanah T Tanah Tanah Khusus K K Keras Sedang S Lunak Diperlukan n 0 0,04 0,05 0,08

Wilayah Gempa

Percepatan puncak batuan b dasar (‘g’) (

1

0,033

2

0,100

0 0,12

0,15

0,20

evaluasi khusus

3

0,155

0 0,18

0,23

0,30

di setiap lo okasi

4

0,200

0 0,24

0,28

0,34

5

0,255

0 0,28

0,32

0,36

6

0,300

0 0,33

0,36

0,38

f.

Beb ban geser noominal Beban geser noominal statikk ekivalen (V) dapat diihitung denggan :

V

i. .

t

……… …… (2.17)

Dimana: V

= gayaa geser dasaar nominal

Ci

= faktoor respons gempa g

I

= fakttor keutamaaan gedung

Wt

= beraat total geduung termasu uk beban hiddup yang sesuai

R

= faktoor reduksi gempa g

Disttribusi Wt termasuk t seebagian beb ban hidup yang y bersiffat tetap. Po orsi beban hidup yanng dianggapp tetap padda dasarnya sangat berrgantung paada fungsi bangunan. Untuk banngunan perrkantoran daan permukiiman, porsii beban hiddupyang berrsifat tetap dapat diam mbil sebesarr 25% samppai dengan 30% 3 beban hidup total..


II-21



g.

Beb ban gempa nominal n

Fi ∑

V

……… …… 2.18

Dimana :

Fi

= Gempa G nom minal statik ekuivalen e

Wi

= Berat B lantai tingkat ke--i termasuk beban hidupp

Zi V

= Ketinggian K lantai tingkkat ke-i diuk kur dari taraaf penjepitann lateral = Gaya G geser dasar nominal

Disttribusi bebaan Fi diatas memiliki pola p distribuusi segitiga,, dengan nillai Fi yang membesarr kearah puuncak geduung secara linier. Disttribusi ini m menggambaarkan pola distribusi beban padda struktur gedung yaang perilakku dinamisnya didom minasi oleh respon raggam translaasi pertamaa. Secara teoritis, distrribusi linierr tersebut hanya h akan dicapai billa respon raagam translaasi pertama memiliki pertisipasi p m massa 90%. Apaabila rasio tinggi t strukttur dan uku uran denah dalam arahh pembeban nan gempa yang ditinnjau lebih besar b dari 3 (tiga), maaka beban horisontal h tterpusat seb besar 0,1V harus diapplikasikan pada pusatt massa lan ntai paling atas, sisannya yaitu 0,9V 0 harus dibagikan di sepanjanng tinggi strruktur. 2.7. Prelliminary deesign Preliminary Deesign (perenncanaan aw wal) dilakukkan untuk m mendapatkaan dimensi s Perrencanaan aawal melipu uti elemen awal yangg digunakann untuk perrancangan struktur. struktur laantai, struktuur balok, daan kolom. 2.7.1. Peerencanaan n Pelat lantaai a.

Untuuk komponnen strukturr yang men nerima kom mbinasi lenttur dan beb ban aksial. Mennentukan ß dan d hmin. l

β= n1

……… …… 2.19

ln2

fy

hmin =

ln1(0,,8+ 1500 ) 366+9β


……… …… 2.20

II-22



Dimana : ln1 ln2

= bentang b berrsih terpanjaang, diukur dari muka kolom k dan aatau balok. = bentang b berrsih terpendek, diukur dari d muka kolom k dan aatau balok.

ß

= rasio r panjanng bentang bersih b terpaanjang denggan terpendeek

fy

= tegangan t lelleh baja (M MPa)

h

= Tebal T pelat

b. Mennentukan tebbal pelat aw wal dengan h>hmin h

c.

Mennentukan jarrak titik berrat, inersia balok b dan innersia pelat.

I I

x b x hb3

A x d

x L x hp3

……… …… 2.21 ……… …… 2.22

Dimana : ý

= Jarak J antar berat b penam mpang total (mm)

A

= Luas L penam mpang (mm2)

y

= Jarak J titik berat b penam mpang total ke k serat terluuar (mm)

Ibp

= Momen M Inerrsia balok(m mm4)

Ip

= Momen M Inerrsia pelat (m mm)

b

= Lebar L penam mpang balok (mm)

hb

= Tinggi T penaampang balook (mm)

hp

= Tinggi T penaampang pelaat (mm)

L

= Setengah S leebar pelat paada sisi kirii dan kanann atau atas ddan bawah balok b yang ditinjau (m mm)

d

= Jarak J titik berat penamppang total ke k titik berat penampanng yang ditin njau (mm)


II-23



Mennentukan ∝m m

d.

∝i

……… …… 2.23

Dimana :

∝i

= Rasio R kekakkuan lentur balok terhaadap kekakuuan lentur peelat

∝m

= Harga rata-rata dari d perban ndingan keekakuan lentur balok k terhadap

l pelat pada ke em mpat sisinya kekakuan lentur

′

Ebi = Epi = Modulus elastisitas e beeton = 4700 0

e.

Menngecek ketebbalan pelat yang digun nakan

-

Untuuk ∝m > 0,22 menggunaakan

-

Untuuk 0,2 <∝m m < 2,0 menggunakan h

-

Untuuk ∝m > 0,22 menggunaakan h =

,

,

,

2.7.2. Preeliminary Design D Balook Sesuai denngan Tabel 8 pasal 11..5 SNI 03-2 2847-2002 untuk u kompponn balok minimum, h adalah : s ujung menerus m : Untuk balok dengan satu hmin

,

……… …… 2.24

Untuk balok dengan kedua k ujungg menerus hmin

……… …… 2.25

dimana 0,3


……… …… 2.26

II-24



2.7.3. Preeliminary Design D Koloom Sesuai SN NI 03-2847-22002 untuk komponen struktur yaang menentuukan kombiinasi lentur

dan bebann aksial adallah :

bmin = 3000 mm dan > 0,4 dimana : b

D pennampang teerkecil (mm m) = Dimensi

h

= Dimensi D pennampang yaang tegak lu urus penamppang terkeccil (mm)

2.8. Peraancangan Komponen n Strukturr Rangka Pemikul Momen Menengah M (SR RPMM) Penuulangan kom mponen SR RPMM haru us memenuhhi keteentuaan-ketentuan n detailing balok SRP PMM bila beban b aksiaal terfaktor pada p komponen strukttur melebihii Agf’c/10, maka keteentuan kolom m SRPMM M harus dipeenuhi kecuaali bila kom mponen struk ktur kolom diberi tulaangan spirall minimum. Bilaa konstruksii pelat dua arah a tanpa balok b digunnakan sebeggai bagian dari d sistem rangka peemikul bebaan lateral, maka m detail penulangannnya harus memenuhi ketentuan detailing pelat p SRPM MM. 2.8.1. Ku uat Geser Rencana R Kuaat geser renncana balokk, kolom, dan konstrukksi pelat duua arah pad da struktur SRPMM diambil d sebagai nilai teerbesar dari dua kondissi berikut : -

Jum mlah gaya lintang l akibbat termob bilisasinya kuat k lenturr nominal komponen strukktur pada setiap s ujunng bentang bersihnya dan gaya lintang akiibat beban gravvitasi terfakttor

-

Gayya lintang maksimum m y yang diperoleh dari kom mbinasi bebban rencanaa termasuk penggaruh bebann gempa, E, E dengan nilai n E diam mbil sebesaar dua kali nilai yang ditenntukan dalaam SNI Gem mpa.


II-25



2.8.2. Peersyaratan Detailing D K Komponen Lentur SR RPMM Sama sepperti halnyaa pada kom mponen strruktur SRP PMK, padaa komponeen struktur

SRPMM juga j berlakuu beberapa persyaratan p n untuk penuulangan lenttur, diantaraanya :\

a. Kuuat lentur poositif balok pada muka kolom haruus lebih bessar dari 1/3 (sepertiga)

kuuat lentur neegatifnya.

b. Kuuat lentur negatif n dann positif paada setiap irisan penaampang di sepanjang

benntang haruss lebih besaar dari 1/5 (seperlima)) kuat lentuur yang terb besar yang dissediakan paada kedua ujjung balok tersebut. t

Untuk tulaangan transvversal, bebeerapa ketenttuan di baw wah ini haruss dipenui, yaitu y : 

Padaa kedua ujuung balok haarus dipasan ng sengkanng sepanjangg jarak dua kali tinggi kom mponen strukktur dari muuka perletak kan. Sengkaang pertamaa harus dipaasang pada jarakk tidak lebihh dari 50 mm m dari muk ka perletakaan. Spasi maksimum seengkang di daerrah ini tidakk boleh meleebihi :



-

d/4

-

8 (delapan)) kali diameeter tulangan n longitudinnal terkecil

-

24 (dua puluh empat) kali diametter sengkangg,

-

300 mm

m Senggkang di luuar daerah ujung balok harus dippasang denngan spasi maksimum d/2.

2.8.3. Peersyaratan Detailing D K Komponen Kolom dan n Join SRP PMM Beberapa ketenntuan detailiing untuk komponen k s struktur koloom dan join n SRPMM dapat dilihhat dalam baagian berikuut ini. a.

Spassi maksimuum So, tulanggan sengkan ng yang dippasang di seepanjang lo dari muka hubuungan balokk–kolom tiddak boleh melebihi m : -

8 (delapan)) kali diameeter tulangan n longitudinnal terkecil,,

-

24 (dua puluh empat) kali diametter sengkangg,


II-26



-

Setengah dimensi d pennampang terrkecil kolom m,

-

300 mm

b. Sengkang ikaat pertama harus h dipasaang pada jaarak < 0,5Sodari muka hubungan

ballok-kolom.

c. Tuulangan senngkang padda hubung gan balok-kkolom haruus memenu uhi syarat tullangan geser minimum.

d. Sppasi sengkanng ikat padaa penampan ng kolom tiddak boleh m melebihi 2so.

e. E. Panjang lo harus diam mbil sebagai nilai tersebbesar dari :

-

1/6 (Sepereenam) tingggi bersih kollom,

-

Dimensi teerbesar penaampang kolo om,

-

500 mm.

2.9. Peraancangan Komponen K Struktur Terhadap T L Lentur Kom mponen struuktur yang menerima m leentur pada umumnya u addalah balok k dan pelat. Karena koomponen sttruktur direencanakan memikul m gaaya-gaya yyang diakibaatkan oleh gempa, maaka diperlukkan ketentuuan khusus untuk u perenncanaan gem mpa. 2.9.1. Peenulangan Balok B Balook merupakkan kompoonen struktu ur yang beerfungsi unttuk meratak kan beban pelat atauu dinding dan d sebagai pengikat antar a kolom m. Seluruh beban yang diterima balok akann dilimpahkkan ke kolom m dan selan njutnya ke pondasi p banggunan. Pereencanaan baalok dimulaai dari pen nentuan dim mensi, asum msi diameter tulangan utama yanng digunakkan, serta tuulangan gesser agar daapat menahaan beban-beban yang telah direnncanakan. Tulangan utama u balok k terdiri daari tulangann tekan dan n tulangan tarik. Tulaangan tarikk pada balok adalah tu ulangan yanng dipasangg padaa bag gian balok yang tertaarik, atau bagian b balook yang menahan m gaaya tarik. A Adapun asu umsi yang digunakann dalam perrencanaan penulangan p balok mengggunakan ddiagram reg gangan dan tegangan pada p saat baalok meneriima beban.


II-27



Adaapun nilai Asperlu suaatu tulangaan lentur balok b dapaat dilakukaan dengan

ketentuan sebagai berrikut :

b dan diiameter tulaangan utamaa balok Menngasumsikann dimensi balok

a.

b.

d = h – p – (0,5Dutama) – Ds

c.

d’ = p + 0,5Dutaama + Ds

d.

konttrol rasio peenulangan

luas tulanggan minimuum

Asmin =

…… (2.27) ………

w

Tidak boleeh kurang dari d : ,

Asmin =

bwd

……… …… (2.28)

Luas tulanngan maksim mum Asmaks = 0,75ρb 0 bd

……… …… (2.29)

Asmaks = 0,025bd 0

……… …… (2.30)

e.

mennentukan nillai Rn dan m dengan peersamaan :

f.

……… …… (2.31)

,

……… …… (2.32)

,

Mennentukan luaas tulangan perlu As menggunaka m an persamaaan : 1

1

……… …… (2.33)

As < Asmaaks perencannaan tulangaan tunggal As > Asmaaks perencannaan tulangaan rangkap


II-28



2.9.2. Peerencanaan n Tulangan Lentur Ba alok Mengggunakan Peerencanaan n Balok Gaanda

Pereencanaan tulangan lentuur suatu ballok dengan menggunakkan perencaanaan

tulangan ganda/rangk g kap dapat diilakukan den ngan ketenttuan-ketentuuan sebagaii berikut :

a.

Menngasumsikann dimensi balok b dan diiameter tulaangan utamaa balok.

b.

ρ

ρ

0,5ρb b

c.

d = h – p – (0,5Dutama) – Dsengkang

d.

d’ = p + 0,5Dutaama + Dsengkaang

e.

(As – As’) = ρ

f.

Mennentukan luaas tulangan tekan As’ dengan d perssamaan :

ρ bd

′

Mn =

……… …… (2.34)

Dengan niilai a adalahh :

,

g.

……… …… (2.35)

Men nentukan lu uas tulangaan tarik As ……… …… (2.36)

h.

Kon ntrol terhad dap asumsi tulangan ttekan leleh ……… …… (2.37)

,

ε

0,003E

(Tulanggan tekan su udah leleh)

……… …… (2.38)

ε

0,003E

(Tulanggan tarik su udah leleh)

……… …… (2.39)

fs

→

……… …… (2.40)

Namun jikka tidak teerpenuhi, maka m tulang ga tekan beelum leleh dan dilanju utkan pada kemungkinan selanjuutnya.


II-29



i.

Kem mungkinan tulangan teekan belum m leleh Meenentukan garis g netral (c) baru den ngan mengggunakan perrsamaan :

0,85.

. .

a

0,85 5 x f’c x b x

b

As x 0,003Es x

c 60 00 x d C

. 0,003.

0,85.

.

600.

0

……… …… (2.41) As x fy

0,85 x f c xx As

……… …… (2.42)

′

……… …… (2.43)

√ √

.

……… …… (2.44)

C

0,003

……… …… (2.45)

Jika nilai fs f < fy, makka persamaaan diatas daapat dipakai j.

Cek daktilitas p penampangg balok ′

……… …… (2.46)

……… …… (2.47)

……… …… (2.48) ,

0,7 75

max

,

k.

……… …… (2.49)

denggan nilai

Seteelah terpen nuhi daktilittas penamp pang beton n ρ

……… …… (2.50)

ρ ρ

ρ

, maka

dilanjutkan paada perhitungan kebuttuhan tulan ngan lenturr balok.

……… …… (2.51)

……… …… (2.52)


II-30



l.

Kon ntrol penem mpatan tulaangan

-

Diasumsikan agregat terbesar t yan ng digunakaan berdiameeter 15 mm.

-

19 mm

-

25 mm

2.9.3. Peerencanaan n Tulangan Geser hitungan tullangan geseer balok pad da kondii SR RPMM dapat mengikutti ketentun Perh sebagai beerikut :

a. Nilai Mpr1 dan Mpr2 d tulangaan lentur ballok akibat ggaya gravitasi. p didapat dari b. Perhituungan gayaa geser padaa kondisi SR RPMM diperlihatkan olleh gambar 2.5. Dimana niilai gaya geeser Vu adallah : l

R

pr1

pr2

……… …… (2.53)

l

pr1

pr2

……… …… (2.54)

R

Nilaai Vul dan Vu V R didapat dari nilai gaya g geser maksimum m dengan beb ban sebesar 1,2 DL + 1,0 LLyaang kemuddian diband dingan denngan nilai analisis gaya g geser berdasarkaan pembesaaran dua kalli beban gem mpa yang diitentukan daalam SNI. c. Jarak antar a sengkang dapat dihitung d den ngan langkaah-langkah ssebagai beriikut : 1.

2.

3.

……… …… (2.56)

∅

Konntrol nilai Vs dengan Vs V maks

4.

……… …… (2.55)

xbxd

……… …… (2.57) ……… …… (2.58)

Dim mana Av addalah luas tulangan sengkang s p pada jarak S, dengan n diameter sengkang yang telah diasumsikan d n terlebih dahulu. d


II-31



Jika 5.

min

, tulanngan geser yang y digunaakan adalahh tulangan geser minimu um

Jarak antar senggkang haruss mengikutii persyaratann berikut : ma harus diipasang tidaak lebih daari 50mm dari muka Senggkang tertuutup pertam

tumpuan. Jarak maksimum antarr sengkang tertutup t tidaak boleh meelebihi : -

……… …… (2.59)

d/4, udinal terkeecil, delaapan kali diaameter tulanngan longitu

-

24 kali k diameteer sengkang,,

-

300 mm.

2.9.4. Peenulangan Pelat P Untuuk penulanngan pelat tangga daan pelat laantai dihituung dalam dua arah, yaitumom men arah sum mbu x (m11) dan mom men arah suumbu y (M222). Penulaangan yang digunakann untuk pelat adalah tulangan ganda. g Penuulangan dillakukan deengan cara analisis seeperti analissis balok beertulangan ganda denggan menghitung jumlah h tulangan permeter lebar. l A.

Pelaat Satu Araah Kareena beban yang y beekerrja pada pellat semuanyya dihimpitkkan menuru ut arah sisi

pende, maaka pelat saatu arah menerus diattas beberapa perletakaan dapat dip perlakukan sebagaimaanan layakyya sebuah balok perssegi dengaan tingginyaa seteebal pelat dan bebannya adalah satuu satuan pannjang yang umumnya u 1 meter. Appabila diberiikan beban merata maaka pelat akkanmelendutt membentu uk kelengkuunagn satu aarah. Langkah-llangkah perrencanaan pelat p satu araah : a. Diketaahui pelat beeton bertulaang satu araah, bentang pelat. p b. Asumssikan tebal pelat. p c. Tentukkan tebal effektif pelat d d = h – sbb –

sengkang

– dtul/2


…… (2.60) ……… II-32



d. Hitungg pembebannan -

B Berat sendirii pelat

-

B Beban hidupp

-

K Kombinasi p pembebanan n

-

M Momen ultim mit

e. Rencaanakan penuulangan

……… …… (2.61)

∅

0,9

dimana asumsi

d Maka tulaangan yang diperlukan

0,9

Sehingga

,

……… …… (2.62) ……… …… (2.63) ……… …… (2.64)

Dengan memasukan m n nilai maka didapat d luass tulangan dari d persamaaan berikut :

…… (2.65) ………

f. Cek daaktilitas ρ

ρ ρ

ρ aktual

aktual

maks

min

0,,75 ,

……… …… (2.66) ……… …… (2.67) ……… …… (2.68) ……… …… (2.69)

g. Rencaanakan penuulangan susuut dan temp peratur yangg diperlukann : susut

susut

……… …… (2.70)

Sehingga tulangan t suusut dan tem mperatur yan ng diperlukaan : susut


……… …… (2.71)

II-33



B.

Pelaat Dua Arah

Padaa pelat yangg perbandinngan bentang g panjang (lly) terhadapp bentang peendeknya

(lx), kuranng dari 2, maka m pelat tersebut t dap pat dikatakan berperilaaku sebagaii pelat dua

arahdimanna lentu utaamanya terjadi pada keedua arah sumbu pelatt. Beban peelat dipikul oleh empaat balok peendukung seekeliling paanel pelat, dengan dem mikian paneel menjadi pelaat yang meleentur pada dua suatu d arah, maaka penulanngannya dirrancang duaa arah. dua arah Pelat a :

2

Langkah-llangkah perrencanaan pelat p dua araah : a.

Dikeetahui pelatt beton bertuulang dua arrah, bentangg pelat.

b.

Mom men inersia pelat

m

c.

……… …… (2.72)

Mennentukan moomen nominnal ……… …… (2.73)

∅

dimana asumsi

0,9

……… …… (2.74)

Maka 0,9

……… …… (2.75)

Sehingga d. min

Cek daktilitas ,

……… …… (2.77) aktual

aktual


……… …… (2.76)

……… …… (2.78)

II-34



2.9.5. Peerencanaan n Kolom

Kom mponen struuktur yang menerima m beban lenturr dan aksial pada umum mnya adalh

kolom dann dinding. Adapun A langgkah perenccanaan kolom sebagai bberikut :

a.

Gayya aksial terrfaktor makksimum yan ng bekerja pada kompponen struk ktur kolom

tidakk kurang daari Agf’c/100. b.

Cek konfigurassi penulangaan

……… …… (2.79)

Rasio penuulangan c.

dibatasi tiddak boleh 0,,01

0,06

……… …… (2.80)

Desaain tulangann geser -

Ve tidak perlu p lebih besar dari gaya kolom m yang tim mbul pada saat s kolom mengimbanngi kuat leentur rencan na yang terrjadi di ujuung-ujung balok b yang merangka di d hubungann balok-kolom yang saama. ……… …… (2.81)

-

Ve tidak booleh lebih kecil dari gay ya geser terrfaktor hail analisis.

-

Cek apakahh dibutuhkaan tulangan geser ……… …… (2.83)

∅

-

Cek tulanggan geser miinimum

∅

d.

…… (2.82) ………

……… …… (2.84)

Mennurut SNI 03-2847-22002 meng gharuskan kolom k diikkat dengan n tulangan senggkang padaa rentang l0 dari muk ka kolom. Panjang l0 tidak boleh kurang darippada nilai teerbesar beriikut ini : -

1/6 tinggi bersih b kolom m

-

Dimensi teerbesar penaampang kolo om


II-35



-

e.

500 mm

Senggkang di daerah d l0 dippasang den ngan spasi maksimum m S0 yang tiidak boleh lebihh dari :

-

8db tulangaan longitudiinal,

-

24db sengkkang ikat,

-

Setengah dimensi d terkkecil penamp pang struktuur,

-

300 mm.

f.

Senggkang ikat pertama p dippasang deng gan spasi tiddak lebih addri 0,5 S0.

g.

Kebbutuhan minnimum tulanngan geser pada p kolom diatur melaalui : w

…… (2.85) ………

min

h.

Untuuk bentang diluar l0 nilai Vc

1

√

bwd

……… …… (2.86)

-

Dengan Nuu = gaya tekan aksial terkecil t darii kombinasii pembebanaan

-

Gaya aksiaal terkecil adalah a gayaa aksial tekkan hasil koombinasi peembebanan SNI yaitu : Nu = 0,9 DL + 1,0 E

2.10. Peraaturan - Peeraturan Yang Dipaka ai Peraaturan-peratturan yang dipakai d pad da perencanaaan strukturr gedung dii Indonesia antara lainn adalah : -

SNI 03-1727-198 0 89 tentang Tata T cara Perencanaan P n Pembebannan Untuk Rumah R dan Gedunng,

-

SNI 03-2847-200 0 02 tentang Tata T Cara Perhitungan P Struktur Beeton Untuk Bangunan Gedunng,

-

SNI 03-1726-20002 tentangg Tata Carra Perencannaan Ketahhanan Gem mpa Untuk Banguunan Gedunng,


II-36

DASAR TEORI. dalam, reaksi. seperti : b. Data Beban Kolom. balok dan Balok II-1

Recommend Documents