BAB IV ANALISA STRUKTUR DAN PENULANGAN STRUKTUR. 4.1 Analisa Gedung Dengan Sistem Perletakan Sendi

enulangan Struktur Gedungnya. Selanjutnya perancang harus mengikuti tahapan yang dibawah ini, 7. Pemeriksaan Kekuatan dan Perhitungan Deformasi Pada Tahapan ini seorang perancang nantinya akan dapat hasil dari perancangannya.

BAB IV ANALISA STRUKTUR DAN PENULANGAN STRUKTUR

4.1 Analisa Gedung Dengan Sistem Perletakan Sendi Didalam menyelesaikan tugas akhir ini perencanaan dan perhitungan gedung bertingkat dengan menggunakan beton bertulang pada gedung perkantoran yang disyaratkan 10 (sepuluh) lantai, termasuk lantai atap. Dengan ketentuan bahwa lantai 1 (satu) sampai dengan lantai 10 (sepuluh), ukuran maupun bentuknya adalah sama (typical). Ditujukan untuk mengetahui daktilitas gedung (R) yang sesungguhya baik dari arah sumbu x ataupun sumbu y, sehingga dapat kita ketahui pula daktilitas struktur gabungan sesungguhnya yang seterusnya akan digunakan untuk menentukan gaya gempa dinamik struktur. Design awal juga diperlukan untuk membatasi waktu getar alami struktur bangunan.

4.1.1 Gambar Denah Gedung (Plan)

D 8 -200

D 8 -400

4.1.1.1 Plat Lantai 2-6

D6 - 140

Ld= 30cm

D 8 - 200 D 8 - 400

D 8 - 400 D 8 - 400

D 8 - 200 Ld= 30cm

D 6 - 110

D 6 - 140

D 8 -400

Ld= 30cm

D 8 - 400

D 8 - 400

D 8 - 200

D 8 - 400

Ld= 30cm

TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

D 6 - 140

Page - 24 -

4.1.2 Spesifikasi Gedung 4.1.2.1 Preliminary Design 1. Preliminary Design untuk plat dua arah Berdasarkan Tabel 10 Tbel minimum tanpa balok interior SK SNI 032847-2002 maka didapatkan tebal minimum pelat balok yang bias digunakan adalah:  pinggir = lx = 6000 = 181,8 mm 33

33

 Pelat tanpa balok interior dengan penebalan panel dalam = ln = 6000 = 166,7 mm 36

36

2. Preliminary Design Untuk Kolom • Kolom Interior : a. Lantai Base – 1 Syarat Kekuatan Asumsi kolom interior lantai Base – 1 = 650 x 650 mm Diambil reaksi beban statis kolom maksimum Pu= 7028,09 KN Maka Perkiraan Ukuran Kolom : Pu o = 1,5 PU = 1,5 x 7028,09 KN = 10542,135 KN Pn o = Pu o = 10542,135 = 16218,669 0,65

0,65

Astot = 2 % Ag Pn o = (Ag – Astot) x f c ’ + Astot f y Pn o = (Ag – 0,02 Ag) x f c ’ + 0,02 Ag. f y 16218,669 = 0,98 Ag x 32000 + 0,02 Ag x 400000 TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 25 -

16218,669 = 39360 Ag Ag = 0,412 m2 Ag = b x h…. b = h asumsi bentuk penampang kolom persegi Ag = h2 h = √ 0,412 = 0,642 m = 650 mm2

Syarat Kelangsingan Asumsi kedua tahanan ujung = sendi k = 1,0 l u = 3,5 m r = √ I …. I = I b .h3 = I x 6504 = 1,49 e 10 mm4 A 12 12 A = b . h = 6502 = 4,2 e 5 mm2 r = √ 1,49 e10 = 188,35 mm 4,2 e5 kI n < 22 = 1,0 x 3500 < 22 r 188,35 = 18,657 < 22 ….. memenuhi syarat Diambil ukuran balok sebesar 650 x 650 b. Lantai 2 – 6 Syarat Kekuatan Asumsi kolom lantai 2 – 6 = 600 x 600 mm Diambil reaksi beban statis kolom maksimum Pu =2388,01 KN Maka Perkiraan Ukuran Kolom Pu o = 1,5 Pu = 1,5 x 2388,01 KN = 3582,015 KN Pn o = Pu o = 3582,015 = 5510,79 KN 0,65 0,65 Astot = 2% Ag = 0,02 Ag Pn o = (Ag – Astot) x f c ’ + Astot . f y Pn o = (Ag – 0,02 Ag) x f c ’ + 0,02 Ag . f y 5510,79 = 0,98 . Ag x 32000 + 0,02 Ag x 400000 5510,79 = 39360 Ag TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 26 -

Ag = 0,142 m2 Ag = b x h …. b = h asumsi bentuk penampang kolom persegi Ag = h2 h = √0,142 = 0,376 m = 400 mm Karena pada proses analisanya ternyata ukuran kolom 400 x 400 tidak memiliki kekakuan yang cukup bagi bangunan dalam upayanya menahan gempa maka ukuran kolom ditambah hingga 600 x 600 Syarat Kelangsingan Asumsi kedua tahanan ujung = sendi k = 1,0 l u = 3,5 m r = √ I …. I = I b .h3 = I x 6004 = 1,08 e 10 mm4 A 12 12 A = b . h = 6002 = 3,6 e 5 mm2 r = √ 1,08 e10 = 173,2 mm 3,6 e5 kI n < 22 = 1,0 x 3500 < 22 r 173,2 = 20,21 < 22 ….. memenuhi syarat Diambil ukuran balok sebesar 600 x 600 •

Kolom Perimeter : Syarat Kekuatan Asumsi kolom perimeter = 600 x 900 mm Diambil reaksi beban statis kolom maksimum Pu = 4889,64 KN Maka Perkiraan Ukuran Kolom : Pu o = 1,5 Pu = 1,5 x 4889,64 KN = 7334,46 KN Pn o = Pu o = 7334,46 = 11283,78 KN 0,65

0,65

Astot = 2 % Ag = 0,02 Ag Pn o = (Ag – Astot) x f c ’ + Astot f y Pn o = (Ag – 0,02 Ag) x f c ’ + 0,02 Ag. f y TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 27 -

11283,78 = 0,98 Ag x 32000 + 0,02 Ag x 400000 11283,78 = 39360 Ag Ag = 0,287 m2 Ag = b x h…. b = 2/3 h asumsi bentuk penampang kolom persegi Ag = 2/3 h2 h = √ 0,431 = 0,656 m = 700 mm2 Karena pada proses analisanya ternyata ukuran kolom 500 x 700 tidak memiliki kekakuan yang cukup bagi bangunan dalam upanyanya menahan gempa arah y sehingga terjadi punter pada mode pertama maka ukuran kolom dit ambah hingga 600 x 900 Syarat Kelangsingan Asumsi kedua tahanan ujung = sendi k = 1,0 l u = 3,5 m r = √ I …. I = I b .h3 = I x 600 x 9004 = 3,645 e 10 mm4 A 12 12 A = b . h = 600 x 900 = 5,4 e 5 mm2 r = √ 1,429 e10 = 259,81 mm 3,5 e5 kI n < 22 = 1,0 x 3500 < 22 r 259,81 = 13,471 < 22 ….. memenuhi syarat Diambil ukuran balok sebesar 600 x 900 4.1.2.2 Umum a. Banyak lantai

= 6 Lantai

b. Perutukan Gedung

= Gedung Umum seperti untuk penghunian, perniagaan,dan perkantoran

c. Tinggi dari lantai ke lantai = 3,5 m d. Tinggi Total Gedung

= 21 m

e. Tebal Pelat lantai •

Lantai Base

= 250 mm

•

Lantai 2 – 6

= 200 mm


Page - 28 -

f. Ukuran kolom  Kolom Perimeter

= 600 mm x 900 mm

 Kolom Interior : •

Lantai Base – 1

: 650 mm x 650 mm

•

Lantai 2 – 6

: 600 mm x 600 mm

g. Ukuran Drop panel

= 1500 mm x 2400 x 350 mm

h. Ukuran Band

= 2000 mm x 350 mm

i. Support Gedung

= Fixed End

j. Tipe Dinding

= Batu Bata Merah (Clay Brick)

k. Tebal Dinding + Adukan

= 150 mm

l. Berat Jenis Bata

= 2,5 KN / m2

m. Tinggi dinding

= 3,5 m

n. Tipe Parapet

= Precast Concret tebal 120 mm

o. Tinggi Parapet

= 1,2 m

4.1.2.3 Spesifikasi Material Gedung a. Berat Jenis Beton (w c )

= 24 KN / m3

b. Mutu Beton ( fc )

= 32 MPa

c. Modulus Elastisitas Beton (E c )

= (w c )1,5 . 0,043 (fc)0,5 = (2400)1,5. 0,043 (32)0,5 = 28599,623 MPa

d. Mutu Baja (fy)

= 400 MPa (deform)

e. Modulus Elastisitas Tulangan Baja = 200.000 MPa

4.1.2.4 Spesifikasi Design Gempa a.Sistem Penahan Gempa

= Flat Slab, Kolom Kantilever

b. Daerah Gempa

= Daerah Gempa 3

c. Kondisi Tanah

= Tanah Sedang

d. Faktor Keutamaan (Importance) = 1,0 e. Koefisien waktu getar alami (fc) = 0,17 f. Faktor kekuatan struktur TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

= 75% = 0,75

Page - 29 -

4.1.3 Pembebanan Gedung Pembebanan gedung yang digunakan adalah beedasarkan pada SK SNI 032847-2002. 1. Pembebanan Statis Beban Hidup : •

Lantai sekolah,ruang kuliah, kantor, took, toserba, restoran, hotel, asrama, dan rumah sakit = 250 kg/ m2 = 2,5 KPa

•

Atap Beton = 150 kg/m2 = 1,5 KPa

Beban Mati : •

Adukan

= 21 kg/m2

•

Lantaikeramik

= 24 kg/m2 = 45 kg/m2 = 0,5 KPa diambil untuk design 1,5 KPa

• Atap beton

= 100 kg/m2 = 1,0 KPa

• Masonry

= 2,5 KN/m3 x 3,5 m = 8,75 KN/m

• Parapet Beton = 0,12 m x 1,2 m x 24 KN/m3 = 3,456 KN/m

4.1.4 Analisa Statik Ekivalen 4.1.4.1 Perhitungan Beban Total Gedung Awal 1. Lantai Base a. Beban Mati • Pelat Lantai = 0,25 x 24 x ((5,3 x 2 + 6x5) x (5,3x2 + 6x2)) = 5505,36 KN • Kolom = (0,9x0,6x22 + 0,65x0,65x18) x 24 x 3,5 = 1636,74 KN • Masonry = 8,75 KN/m x (6x14 + 5x8) = 1085 KN • General Load = 1,5 KPa x ((5,3x2 + 6x5) x (5,3x2 + 6x2)) = 1376,34 KN Total Beban Mati = 9603,44 KN b. Beban Hidup • General Load = 2,5 KPa x ((5,3x2 + 6x5) x (5,3x2 + 6x2)) = 2293,9 KN Total Beban Hidup Tereduksi = 2293,9 KN x 0,3 = 688,17 KN 1. Lantai 2 – Lantai 5 TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 30 -

a. Beban Mati • Pelat Lantai = 0,2x24x((5,3x2 + 6x5) x (5,3x2 + 6x2)) = 4404,288 KN • Drop Panel = 0,15x24x((2,4x1,5x18) + (4x1,5x1,5)) = 265,68 KN • Kolom = (0,9x0,6x22 + 0,65x0,65x18)x24x3,5 = 1636,74 KN • Masonry = 8,75 KN/m x (6x14 + 5x8) = 1085 KN • Band = 0,15x24x6x(2x15 + 2x4) = 820,8 KN • General Load = 1,5 KPa x ((5,3x2 + 6x5) x (5,3x2 + 6x2)) = 1376,34 KN Total Beban Mati = 9588,85 KN x 4 = 38355,4 KN

b. Beban Hidup • General Load = 2,5 KPa x ((5,3x2 + 6x5) x (5,3x2 + 6x2)) = 2293,9 KN Total Beban Hidup Tereduksi = 2293,9 KN x 0,3 x 8 = 5505,36 KN

2. Lantai 6 a. Beban Mati • Pelat Lantai = 0,18x24x((5,3x2 + 6x5) x (5,3x2 + 6x2)) = 3963,86 KN • Drop Panel = 0,17x24x((2,4x1,5x18) + (4x1,5x1,5)) = 301,1 KN • Parapet = 3,46 KN/m x (6x14 + 5x8) = 429,04 KN • Band = 0,15x24x6x(2x15 + 2x4) = 930,24 KN • General Load = 1,0KPa x ((5,3x2 + 6x3) x (5,3x2 + 6x2)) = 917,56 KN

Total Beban Mati = 6541,8 KN b. Beban Hidup • General Load = 1,5 KPa x ((5,3x2 + 6x5) x (5,3x2 + 6x2)) = 1376,34 KN TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 31 -

Total Beban Hidup Tereduksi = 1376,34 x 0,3 = 412,9 KN Total Beban Mati

= 54500,64 KN

Total Beban Hidup Tereduksi

= 6606,43 KN

Total Beban Bangunan

= 61107,07 KN

4.2.1 Spesifikasi Gedung Untuk spesifikasi gedung secara umum yang tidak disebutkan pada sub bab Ini diasumsikan sama dengan spesifikasi gedung flat slab pada point 4.1.2 setelah dilengkapi oleh spesifikasi tambahan. 4.2.2.1 Preliminary Design 1. Preliminary Design Untuk Pelat Dua Arah Asumsi β 1 = 6/5 = 1,2 Β 2 = 5/5 = 6/6 = 1,0  0,2 > α ml ≥ 2, maka asumsi α ml = 0,8 h max 1 = =

h min 1 =

l n (0,8 + ( fy / 1500)) 36 + 5 β ( α m1 – 0,2) 6000 x (0,8 + (400/1500)) 36 + 5 x 1,0 x (0,3-0,2)

= 175,89 mm = 175

l n (0,8 + ( fy /1500)) 36 + 5β ( α m1 – 0,2)

= 6000 x (0,8 + (400/1500)) = 142,67 mm = 142 36 + 5 x 1,0 x (2 – 0,2)  Tidak boleh kurang dari 120 mm

2. Preliminary Design Untuk Balok • Balok Interior a. Tipe Bentang 1


Page - 32 -

Data : Lebar Pelat (Tributary)

i. Bentang 5 meter

(2,5x6)/2 = 1,25 m 6 Karena ada 2 sisi pelat maka lebar pelat= 2,5m q pelat = 24 x 2,5 x 0,16 = 9,6 KN/m q DL = 1,5 x 2,5 = 3,75 KN/m q LL = 2,5 x 2,5 = 6,25 KN/m q total = 1,2x(9,6 + 3,75) + 1,6x (6,25) = 26,02 KN/m ii. Bentang 6 meter

(3 x 6 ) / 2 = 1,5 m 6 Karena ada 2 sisi pelat maka lebar pelat= 3m q pelat = 24 x 3 x 0,16 = 11,52 KN/m q DL = 1,5 x 3 = 4,5 KN/m q LL = 2,5 x 3 = 7,5 KN/m q total = 1,2x(11,52 + 4,5) + 1,6x (7,5) = 31,224 KN/m Momen TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 33 -

Mu 1 = 1/24 x 26,02 x 52 = 27,104 KN/m Mu 2 = 1/11 x 26,02 x 52 = 59,136 KN/m Mu 3KR = 1/10 x 26,02 x 52 = 65,05 KN/m Mu 3KN = 1/10 x 31,224 x 62 = 112,392 KN/m Mu 4 = 1/16 x 31,224 x 62 = 70,245 KN/m Mu 5 = 1/11 x 31,224 x 62 = 102,17 KN/m b. Tipe Bentang 2

Data : Lebar Pelat ( Tributary ) i. Bentang 5 meter

(2,5x 6)/2 6

= 1,25 m

Karena ada 2 sisi pelat maka lebar pelat = 2,5m q pelat = 24 x 2,5 x 0,16 = 9,6 KN/m q Dl = 1,5 x 2,5 = 3,75 KN/m q LL = 2,5 x 2,5 = 6,25 KN/m q total = 1,2 x (9,6 + 3,75) + 1,6 x (6,25) = 26,02 KN/m ii. Bentang 6 meter

(3 x 6 ) / 2 = 1,5 m 6 Karena ada 2 sisi pelat maka lebar pelat= 3m


Page - 34 -

q pelat = 24 x 3 x 0,16 = 11,52 KN/m q DL = 1,5 x 3 = 4,5 KN/m q LL = 2,5 x 3 = 7,5 KN/m q total = 1,2x(11,52 + 4,5) + 1,6x (7,5) = 31,224 KN/m

Momen

Mu 1 = 1/24 x 26,02 x 52 = 27,104 KN/m Mu 2 = 1/11 x 26,02 x 52 = 59,136 KN/m Mu 3KR = 1/10 x 26,02 x 52 = 65,05 KN/m Mu 3KN = 1/10 x 31,224 x 62 = 112,392 KN/m Mu 4 = 1/16 x 31,224 x 62 = 70,245 KN/m Mu 5 = 1/11 x 31,224 x 62 = 102,17 KN/m Syarat Kekuatan Mu yang digunakan adalah yang nilainya paling besar fc’ = 32 MPa …. β 1 = 0,85 – 0,05 x (32 – 30) = 0,836 7 fy = 400 MPa asumsi b (lebar balok) = 400 mm ρ b = 0,85 x f c x β 1 x 600 = 0,85 x 32 x 0,836 x 600 f y (600 + fy) 400 x (600+400) ρ = 0,5 x ρ b = 0,5 x 0,0341 = 0,017 φ = ρ f y = 0017 x 400 fc 32 d=√ Mu TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

. Page - 35 -

ρ x 0,8 x f y x b x (1-0,585 xφ) 112,392e6 . =√ 0,017 x 0,8 x 400 x 400x(1-0,588 x 0,213) = 242,99 = 250 mm h = d + (D/2) + D sengkang + selimut beton = 250 + (22/2) + 10 + 40 = 311 = 350 mm

Syarat Lendutan h min1 = l n = 5000 = 270,3 = 300 mm 18,5 18,5 h min1 = l n = 6000 = 285,72 = 300 mm 21 21 Diambil ukuran balok interior sebesar 400 x 400 sebagai extra pengaku kekuatan untuk menahan beban gempa • Balok Perimeter : a. Tipe Bentang 1

Data: Lebar Pelat (Tributary) i. Bentang 5 meter

( 2,5 x 6)/2 = 1,25 m 6 Karena ada 1 sisi pelat maka lebar pelat = 1,25 m q pelat = 24 x 1,25 x 0,16 = 4,8 KN/m q DL = 1,5 x 1,25 = 1,875 KN/m q masonry = 8,75 KN/m q LL = 2,5 x 1,25 = 3,125 KN/m TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 36 -

q total = 1,2x(4,8 + 1,875) + 1,6x (3,125) = 23,51 KN/m ii. Bentang 6 meter

( 3 x 6)/2 = 1,5 m 6 Karena ada 1 sisi pelat maka lebar pelat = 1,5 m q pelat = 24 x 1,5 x 0,16 = 5,76 KN/m q DL = 1,5 x 1,5 = 2,25 KN/m q masonry = 8,75 KN/m q LL = 2,5 x 1,5 = 3,75 KN/m q total = 1,2x(5,76 + 2,25) + 1,6x (3,75) = 26,112 KN/m Momen

Mu 1 = 1/24 x 23,51 x 52 = 24,49 KN/m Mu 2 = 1/11 x 23,51 x 52 = 53,43 KN/m Mu 3KR = 1/10 x 23,51 x 52 = 58,775 KN/m Mu 3KN = 1/10 x 26,112 x 62 = 94 KN/m Mu 4 = 1/16 x 26,112 x 62 = 58,75 KN/m Mu 5 = 1/11 x 26,112 x 62 = 85,457 KN/m Syarat Kekuatan Mu yang digunakan adalah yang nilainya paling besar fc’ = 32 MPa …. β 1 = 0,85 – 0,05 x (32 – 30) = 0,836 7 fy = 400 MPa asumsi b (lebar balok) = 300 mm ρ b = 0,85 x f c x β 1 x 600 = 0,85 x 32 x 0,836 x 600 f y (600 + fy) 400 x (600+400) ρ = 0,5 x ρ b = 0,5 x 0,0341 = 0,017 φ = ρ f y = 0017 x 400 TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 37 -

fc

32 = 0,213

d=√

Mu . ρ x 0,8 x f y x b x (1-0,585 xφ)

=√ 112,392e6 . 0,017 x 0,8 x 400 x 300x(1-0,588 x 0,213) = 280,6 = 300 mm h = d + (D/2) + D sengkang + selimut beton = 300 + (22/2) + 10 + 40 = 361 = 400 mm

Syarat Lendutan Karena melibatkan komponen nonstructural (pasangan bata atau masonry) maka syarat lendutannya harus disesuaikan dengan yang tertera pada table 2 yakni l

dalam pemodelan didalam lendutan maksimum sebesar 0,00178 m

480 maka didapat rasio lendutan sebesar

l > l . …. Memenuhi syarat 3365,15 480 maka diambil ukuran balok interior sebesar 300 x 400

3. Preliminary Design Untuk Kolom • Kolom Interior : a. Lantai Base – 1 Syarat Kekuatan Asumsi kolom interior lantai Base – 1 = 600 x 600 mm Diambil reaksi beban statis kolom maksimum Pu = 6341,18 KN Maka Perkiraan Ukuran Kolom Pu o = 1,5 Pu = 1,5 x 6341,18 KN = 9511,77 KN Pn o = Pu o = 9511,77 = 14633,5 KN TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 38 -

0,65

0,65

Astot = 3 % Ag = 0,03 Ag Pn o = (Ag – astot) x f c ’ + astot f y Pn o = ( Ag – 0,03 Ag) x f c ’ + 0,03 Ag. f c 14633,5 = 0,97 Ag x 32000 + 0,03 Ag x 400000 14633,5 = 43040 Ag Ag = 0,340 m2 Ag = b x h …. b = h asumsi bentuk penampang kolom persegi Ag = h2 h = √0,340 = 0,583 m = 600 mm

Syarat Kelangsingan Asumsi kedua tahanan ujung = sendi k = 0,7 l n = 3,5 m r = √ I …. I = I b .h3 = I x 6004 = 1,08 e 10 mm4 A 12 12 A = b . h = 6002 = 3,6 e 5 mm2 r = √ 1,08 e10 = 173,205 mm 3,6 e5 kI n < 22 = 0,7 x 3500 < 22 r 173,205 = 14,145 < 22 ….. memenuhi syarat Diambil ukuran balok sebesar 600 x 600 b. Lantai 2 – 6 Syarat Kekuatan Asumsi kolom lantai 2 – 6 = 500 x 500 mm Diambil reaksi beban statis kolom maksimum Pu =2634,58 KN Maka Perkiraan Ukuran Kolom Pu o = 1,8 Pu = 1,8 x 2634,58 KN = 4742,25 KN Pn o = Pu o = 4742,25 = 7295,8 KN 0,65 0,65 TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 39 -

Astot = 1% Ag = 0,01 Ag Pn o = (Ag – Astot) x f c ’ + Astot . f y Pn o = (Ag – 0,01 Ag) x f c ’ + 0,01 Ag . f y 7295,8 = 0,99 . Ag x 32000 + 0,01 Ag x 400000 7295,8 = 35680 Ag Ag = 0,205 m2 Ag = b x h …. b = h asumsi bentuk penampang kolom persegi Ag = h2 h = √0,205 = 0,452 m = 500 mm

Syarat Kelangsingan Asumsi kedua tahanan ujung = sendi k = 0,7 l n = 3,5 m r = √ I …. I = I b .h3 = I x 5004 = 5,208 e 9 mm4 A 12 12 A = b . h = 5002 = 2,5 e 5 mm2 r = √ 5,208 e9 = 144,33 mm 2,5 e5 kI n < 22 = 0,7 x 3500 < 22 r 144,33 = 16,974 < 22 ….. memenuhi syarat Diambil ukuran balok sebesar 500 x 500 • Kolom Perimeter : Syarat Kekuatan Asumsi kolom perimeter = 600 x 900 mm Diambil reaksi beban statis kolom maksimum Pu = 4497 KN Maka Perkiraan Ukuran Kolom TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 40 -

Pu o = 1,8 Pu = 1,8 x 4497 KN = 8094,6 KN Pn o = Pu o = 8094,6 = 12453,23 KN 0,65 0,65 Astot = 2 % Ag = 0,02 Ag Pn o = (Ag – astot) x f c ’ + astot f y Pn o = ( Ag – 0,02 Ag) x f c ’ + 0,02 Ag. f c 12453,23 = 0,98 Ag x 32000 + 0,02 Ag x 400000 12453,23 = 39360 Ag Ag = 0,316 m2 Ag = b x h …. b = h asumsi bentuk penampang kolom persegi Ag = 2/3 h2 h = √0,474 = 0,688 m = 700 mm Syarat Kelangsingan Asumsi kedua tahanan ujung = sendi k = 0,7 l n = 3,5 m r = √ I …. I = I b .h3 = I x 500 x 7003 = 1,429 e 10 mm4 A 12 12 A = b . h = 500 x 700 = 3,5 e 5 mm2 r = √ 1,429 e10 = 202,06 mm 3,5 e5 kI n < 22 = 0,7 x 3500 < 22 r 202,06 = 12,125 < 22 ….. memenuhi syarat Diambil ukuran balok sebesar 500 x 700 4.2.2.2 Spesifikasi Tambahan a. Fakto00r Kekauan Struktur Kolom dan Balok Rangka Beton Bertulang Terbuka = 75% = 0,75 b. Tebal Plat Lantai : •

Base


= 250 mm

Page - 41 -

•

Lantai Lainnya

= 160 mm

c. Ukuran Balok : •

Balok Perimeter

= 300 x 400 mm

•

Balok Interior

= 400 x 400 mm

d. Ukuran Kolom : •

Kolom Perimeter

•

Kolom Interor : Lantai Base – 1

= 500 x 700 mm = 600 x 600 mm

Lantai Base 2 – 5

= 500 x 500 mm

e. Sistem penahan beban laterial gempa = SRPMM ( Struktur Rangka Pemikul Momen Menengah)

4.2.3 Analisa Statik Ekivalen 4.2.3.1 Perhitungan Beban Total Gedung Awal 1. Lantai Base a. Beban Mati •

Pelat Lantai = 0,25 x 24 x 22 x 40 = 5280 KN

•

Kolom

= (0,5x0,7x22+0,6x0,6x18)x24x3,5 = 119112 KN

•

Masonry

= 8,75 KN/m x (6x14 + 5x8) = 1085 KN

•

General Load = 1,5 KPa x 22 x 40 = 1320 KN

Total Beban Mati = 8876,12 KN

b. Beban Hidup General Load = 2,5 KPa x 22 x 40 = 2200 KN Total Beban Hidup Tereduksi = 2200 KN x 0,3 = 660 KN 2. Lantai 2 – lantai 5 a. Beban Mati •

Pelat Lantai = 0,16 x 24 x 22 x 40 = 3379,2 KN

•

Kolom = (0,7x0,5x22 + 0,6x0,6x18) x24 x 3,5 = 1191,12 KN

•

Masonry = 8,75 KN/m x (6x14 + 5x8) = 1085 KN


Page - 42 -

•


•

Beam = (0,3x (6x14 + 5x8) + 0,4x(6x27 + 5x18)) x 0,4x24 =1324,8 KN

Total Beban Mati = 8300,12 KN x 8 = 66400,96 KN b. Beban Hidup •


Total Beban Hidup Tereduksi = 2200 KN x 0,3 x 8 = 5280 KN

3. Lantai 6 a. Beban Mati •

Pelat Lantai = 0,16 x 24 x 22 x 40 = 3379,2 KN

•

Parapet = 3,46 KN/m x (6x14 + 5x8) = 429,04 KN

•


•

Beam = (0,3x(6x14 + 5x8) + 0,4x(6x27 + 5x18)) x 0,4 x 24 = 1324,8 KN

Total Beban Mati = 6013,04 KN

b. Beban Hidup •

General Load = 1,5 KPa

Total Beban Hidup Tereduksi = 1320 x 0,3 = 396 KN Total Beban Mati

= 121959,12 KN

Total Beban Hidup Tereduksi

= 9636 KN

Total Beban Bangunan

= 156367,476 KN

+

4.2.4 Analisa Beban Horizontal Suatu bangunan akan mengalami pergerakan secara vertical dan horizontal yang diakibatkan oleh gempa bumi. Oleh karena itu suatu struktur bangunan gedung (tinggi) harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat memikul beban gempa yang akan mengakibatkan pergeseran tanah. Pergeseran tanah secara vertical akibat gempa yang terjadi dapat dilawan oleh beban gravitasi, maka pada perancangan kekuatan struktur gedung (tinggi) hanya dirancang untuk memikul beban horizontal.


Page - 43 -

Besar pergeseran tanah secara horizontal ini tergantung pada massa bangunan, intensitas pergerakan tanah, interaksi struktur terhadap tanah dan sifat dinamis bangunan. Peninjauan efek gempa bagi suatu bangunan terutama dimaksudkan untuk: a. Meminimkan jumlah korban jiwa atau kecelakaan lainnya. b. Menjamin kelangsungan bangunan-bangunan yang dipandang penting. c. Meminimkan kerusakan harta benda. Untuk bangunan tinggi, analisis gempa harus ditinjau terhadap beban gempa statis dan beban gempa dinamis.

4.2.5 Analisa Gempa Statis Dalam analisa gempa statis, lantai tingkat tinggi dari struktur gedung harus dipandang sebagai diafragma dengan gaya gempa horizontal dianggap bekerja pada titik tangkap awal yaitu titik pusat massa struktur. Bila titik pusat massa struktur tidak berhimpit dengan titik pusat kekakuan, maka akan terjadi momen puntir atau torsi arah horizontal. Dalam prakteknya, titik tangkap gaya gempa statis diletakkan pada titik tangkap tertentu yaitu dengan memperhatikan persyaratan eksentrisitas rencana sesuai dengan Peraturan Perencanaan Tahan Gempa Indonesia Untuk gedung. Adapun proses perhitungan dalam analisa gempa statis adalah sebagai berikut: 1. Menghitung berat total bangunan. Berat total bangunan adalah jumlah komulatif massa setiap lantai. Wt = W1 + W2 + W3 + … + W6 2. Menghitung waktu getar alami. 3. Menghitung beban geser dasar akibat gempa. 4. Menghitung gaya geser horizontal akibat gempa pada lantai ke-i. Beban geser Dasar (V), didistribusikan setinggi bangunan menjadi beban horizontal terpusat pada masing-masing lantai. Besarnya gaya geser lantai (Fi), dihitung menurut rumus. 5. Menghitung momen guling tingkat (Mi). Mi =

H – hi * Mc H


Page - 44 -

Dimana : Mi = Momen guling lantai ke – i hi = Tinggi bangunan ke-i H = Tinggi bangunan Mc = Momen guling bangunan = V . 2/3 H

V = Gaya geser akibat gempa 6. Menghitung momen penahan guling diperoleh dari massa bangunan. Mg = Wg . d Dimana : Wg = Total berat bagunan d = Jarak dari titik berat massa bangunan ketitik guling 7. Stabilitas bangunan tercapai jika persyaratan berikut terpenuhi, Mg ≥ 1,5 Me 8. Stabilitas bangunan perlu diperiksa terhadap simpangan horizontal antar tingkat diarah memanjang bangunan yang dihitung berdasarkan rumus. di = Vi . hi3 + Vi . h i 2. Lb ≤ 0,005 h i 12 . E.I x

12. E . .I b

Dimana : di = Simapangan horizontal antar tingkat Vi = Gaya geser antar tingkat E = Modulus elastisitas I k = Momen inersia kolom I b = Momen inersia balok Lb = Panjang bentang balok 9. Menghitung waktu getar alami empiris T

alami

= 6,3√ ∑ Wi . di2 g . ∑ Fi . di

Dimana : Fi = Gaya geser lantai ke – i Wi = Berat bangunan ke – i di = deformasi lateral akibat Fi pada lantai ke – i Fi = gaya gempa lantai ke – i TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 45 -

g = percepatan gravitasi = 9810 mm / det2 Untuk struktur gedung dengan ketinggian sampai 40 m, pengaruh beban gempa dapat ditentukan dengan dua cara yaitu : 1).

Cara analisis beban statis.

2).

Cara analisis dinamik. Untuk menentukan cara analisis mana yang dipakai, maka harus dikontrol

terlebih dahulu terhadap momen puntir yang terjadi. Gerakan memuntir yang diakibatkan karena tidak simetrisnya suatu gedung dapat menimbulkan gaya geser tambahan pada unsur-unsur vertikal (kolom-kolom) dari suatu tingkat akibat gempa yang dapat menimbulkan keruntuhan harus diperhitungkan

suatu

eksentrisitas rencana e d terhadap pusat massa dan pusat kekakuan momen dalam bidang horisontal. Pusat kekakuan suatu lantai adalah titik tangkap resultante gaya geser gempa yang bekerja di dalam semua penampang unsur vertikal (kolom-kolom) yang terdapat pada lantai tingkat yang bersangkutan. Pusat massa adalah titik tangkap teoritis dari beban geser tingkat dan harus dihitung sebagai titik pusat dari semua beban gravitasi yang bekerja di atas lantai tingkat yang ditinjau dan yang ditumpu pada lantai tersebut. Titik tangkap dari pusat massa bangunan maupun pusat kekakuan struktur ditentukan berdasarkan denah bangunan pada Gambar IV.

• e=0

Pusat

19 m

Pusat 50 m Gambar IV. Letak pusat massa dan pusat kekakuan struktur

1a).Pusat Kekakuan. Dari gambar tersebut diatas terlihat bentuk simetris pada arah x dan arah y serta berukuran tampang sama maka kekakuan arah x dan TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 46 -

arah y terletak ditengah-tengah denah (center line) dengan perhitungan sebagai berikut : Balok dianggap kaku sempurna sehingga kekakuan kolom (800/800) adalah sebagai berikut :

Kc

12 . E . Ic 12 . E (1/12 . 80 . 80 3 ) = = = 0,64 E h3 400 3

Ypk

=

, dimisalkan K

6 . K . 0 + 6 . K . 8 + 6 . K . 11 + 6 . K . 19 24.K

= 9,5 K Ypk

=

6 . K . 0 + 6 . K . 10 + 6 . K . 20 + 6 . K . 30 + 6 . K 40 + 6 . K 50 36.K

= 25 K dari tepi kiri dan tepi bawah. 1b). Pusat massa bangunan. Arah x = (tinjauan terhadap garis tepi bawah)

YPM

2(8.10)5 + (10.3).5 + 2(8.10).15 + (10.3)15 + (8.10)25 + 2(3.10).25 + (5.1,5) .20,75 + (5.1,5)29,25 + 2.(8.10).35 + (10.3).35 + 2.(8.10).45 + (10.3).45 = 2(8.10) + (10.3) + 2.(8.10) + (10.3) + (8.10) + 2.(3.10) + (5.1,5) + (5.1,5) + 2.(8.10) + (10.3) + 2(8.10) + (10.3)

Y PM

=

22875 = 25 dari tepi bawah 915

Arah y = tinjauan terhadap dari tepi kiri

YPM

=

5(10.8).4 + 5(10.3).9,5 + 4(10.8).13 + (3.10).12,5 + 2(1,5.5).16,5 5(10.8) + 5(10.3) + 4(10.8) + (3.10) + 2(1,5.5)

=

7807,5 = 8,533 m , dari tepi kiri 915

1c). Pengaruh momen puntir. Momen puntir tingkat yang harus ditinjau dalam perencanaan unsur-unsur pada struktur gedung bertingkat, terdiri dari 2 bagian, yaitu : a).

Momen puntir tingkat yang diakibatkan oleh jarak eksentrisitas antara pusat massa dan pusat kekakuan dalam arah tegak lurus pada arah beban gempa, disebut eksentrisitas teoritis ( e c ).

b).

Momen

puntir

tingkat

yang

terduga

yang

diperhitungkan

dengan

menganggap adanya eksentrisitas tambahan antara pusat massa dan pusat TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 47 -

kekakuan sebesar 0,05.b . Eksentrisitas ini adalah untuk bermacam-macam hal yang tak terduga, seperti penyimpangan dalam masa pelaksanaan, ketidaktelitian dalam perhitungan pusat kekakuan dari pengaruh gerakan tanah. Maka untuk keperluan hitungan momen puntir ini, dihitung eksentrisitas rencana ( e d ) dengan 3 keadaan berikut : 1).

Untuk e c < 0,1 . b dengan gedung < 4 tingkat , maka ed = 0

2).

, atau dapat diabaikan

Untuk 0,1.b < e c < 0,3.b , maka e d = 1,5.e c + 0,05.b atau e d = e c - 0,05.b Dalam keadaan sebenarnya antara pusat kekakuan dan pusat massa

bangunan terdapat eksentrisitas sebagai berikut : Arah X, ex = X PK - Y PM = 25 – 25 = 0, dengan 0,1.b = 0,1 . 50 = 5 m Karena ex < 0,1 . b, maka ed = 0 atau dapat diabaikan. Arah Y, ex = Y PK - Y PM = 9,5 – 8,533 = 0,967 , dengan 0,1.b = 0,1 . 19 = 1,9 m Karena ex < 0,1 . b, maka ed = 0 atau dapat diabaikan. Karena letak pusat massa dan pusat kekakuan berhimpit maka pengaruh momen puntir tingkat dapat diabaikan dan perhitungan gempa dapat menggunakan cara statik equivalen, letak massa dan pusat kekakuan. 1.

Analisis beban gempa Perhitungan gaya geser dasar horizontal total akibat gempa dan distribusinya

ke sepanjang tinggi gedung : 1). Berat total bangunan (Wt) a). Berat atap (Wt 5 ) : Beban mati : Beban atap = 19.50.1/cos35 . 50

= 57.986

kg

Berat kuda-kuda utama = (23,196.15,88+13,152.15,88 +6.41,4+33,692.9,9+17,464.18,06) .7 = 10.321,9 kg Berat ½ kuda-kuda utama = (6,1.15,88+6,792.18,06 +7,268.9,9+4,15.15,88+1.41,4).2

= 773,06

kg

Berat kuda-kuda trapesium = (11,598.15,88)+(11,764.18,06)+(20,29.6.894) +(13,152.15,88)+(6.41,4) = 1033,166 kg TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 48 -

Berat gording = (46,833+43,668+40,502+37,336+34,17+15,834 +12,668+9,502+6,336+3,17).2 . 18,5 = 9.250,703 kg Berat jurai

= 14,991.4.11

= 659,604

kg

Berat ikatan angin + sagrod (ditaksir)

= 1.500

kg

Berat plafond + pengantung = 19.50 . 18

= 17.100

kg

Berat balok (350/500) = ((19.2).0,35.0,50.+ (50.2).0,35.0,5)).2400 = 57.960 kg Berat dinding = 0,15.(19-(0,8.3).2)+(40-(0,8.4).4)+(40-(0,8.4).4)+(8.2)+(16(0,8.2).4).2.1700 = 58.650 kg  W D5 = 215.234,433 kg Beban hidup : Beban hidup atap (q L) = 100 kg/m2 = 1 kN/m2 Koefisien reduksi beban hidup = 0,5 Berat hidup atap (W L 5 ) = 0,5. (19.50.100) = 47.500 kg Beban total W t5 = W D5 + W L5 = 215.234,433 kg + 47.750 kg = 262.734,433 kg = 2627,34 kN b). Berat lantai IV (Wt 4 ) : Beban mati : Beran plat lantai = (19.50)-(5.7)-(0,8.0,8.3.6) . 0,12.2400 =260.202,24 kg Berat tangga = (q D tangga + q D bordes) . 5 . L = (572 + 330) . 5 . 7 = 31570 kg Berat spesi (2 cm) = (19.50)-((5.7)+(0,8.0,8.3.6)+0,15.(19-(0,8.3).2) +(40-(0,8.4) .4)+(40-(0,8.4).4)+(8.2)+(16-(0,8.2).4)). 0,02.21 = 397,919 kg Berat keramik (2 cm) =(19.50)-((5.7)+(0,8.0,8.3.6)+0,15.(19-(0,8.3).2) +(40-(0,8.4) .4)+(40-(0,8.4).4)+(8.2)+(16-(0,8.2).4)). 0,02.24 = 454,765 kg Berat dinding = 0,15.(19-(0,8.3).2)+(40-(0,8.4).4)+(40-(0,8.4).4)+(8.2)+(16(0,8.2).4).2.1700 = 58.650 kg Berat kolom (800/800) = 0,8.0,8.16.4.2400

= 98.304

Berat balok (500/700) = 0,5.0,58.((50.4)+(19.6).).2400

= 218.544,2 kg

Berat balok anak (300/400) = 0,3.0,28 .((50.2)+(19.4)+14).2400

= 38.304


kg

kg

Page - 49 -

 =706.426,92 kg

W D4 Beban hidup : Beban hidup lantai (q L)

= 250 kg/m2 = 2,5 kN/m2

Koefisien reduksi beban hidup = 0,5 (PPI 1983) Berat hidup atap (W L4 ) = 0,5. ((19.50)-(5.7+(0,8.0,8.3.6)) .250

= 112.935

kg

Beban total W t4 = W D4 + W L4 = 706.426,92 kg + 112.935 kg = 819.361,92 kg = 8193,61 kN c). Berat lantai III (Wt 3 ) : Beban mati : Beran plat lantai = (19.50)-(5.7)-(0,8.0,8.3.6) . 0,12.2400 Berat tangga

=260.202,24kg

= (q D tangga + q D bordes) . 5 . L = (572 + 330) . 5 . 7 = 31570

kg

Berat spesi (2 cm) = (19.50)-((5.7)+(0,8.0,8.3.6)+0,15.(19-(0,8.3).2) +(40-(0,8.4) .4)+(40-(0,8.4).4)+(8.2)+(16-(0,8.2).4)). 0,02.21 = 397,919

kg

Berat keramik (2 cm) =(19.50)-((5.7)+(0,8.0,8.3.6)+0,15.(19-(0,8.3).2) +(40-(0,8.4) .4)+(40-(0,8.4).4)+(8.2)+(16-(0,8.2).4)). 0,02.24 = 454,765

kg

Berat dinding = 0,15.(19-(0,8.3).2)+(40-(0,8.4).4)+(40-(0,8.4).4)+(8.2)+(16(0,8.2).4).2.1700 = 58.650 kg Berat kolom (800/800) = 0,8.0,8.16.4.2400

= 98.304

kg

Berat balok (500/700) = 0,5.0,58.((50.4)+(19.6).).2400

= 218.544

kg

Berat balok (500/700) = 0,5.0,7 . 7 . 2400

= 5880

kg

Berat balok (300/400) = 0,3.0,28 .((50.2)+(19.4)+14).2400 = 38.304

kg

 W D3

= 712.306,689 kg

Beban hidup : Beban hidup lantai (q L)

= 250 kg/m2 = 2,5 kN/m2

Koefisien reduksi beban hidup = 0,5 (PPI 1983) Berat hidup atap (W L 3 ) = 0,5. ((19.50)-(5.7+(0,8.0,8.3.6)) .250


= 112.935

kg

Page - 50 -

Beban total W t3 = W D3 + W L3 = 712.306,689 kg + 112.935 kg = 825.241,69 kg = 8252,42 kN c). Berat lantai II (Wt 2 ) : Beban mati : Beran plat lantai

= (19.50)-(5.7)-(0,8.0,8.3.6) . 0,12.2400

Berat tangga

= (q D tangga + q D bordes) . 5 . L

=260.202,24kg

= (572 + 330) . 5 . 7 = 31570 kg Berat spesi (2 cm) = (19.50)-((5.7)+(0,8.0,8.3.6)+0,15.(19-(0,8.3).2)+(40(0,8.4).4)+(40-(0,8.4).4)+(8.2)+(16-(0,8.2).4)).0,02.21= 397,919

kg

Berat keramik (2 cm) =(19.50)-((5.7)+(0,8.0,8.3.6)+0,15.(19-(0,8.3).2)+(40(0,8.4) .4)+(40-(0,8.4).4)+(8.2)+(16-(0,8.2).4)).0,02.24= 454,765

kg

Berat dinding = 0,15.(19-(0,8.3).2)+(40-(0,8.4).4)+ (40-(0,8.4).4)+(8.2)+(16-(0,8.2).4).2.1700

= 58.650 kg

Berat kolom (800/800) = 0,8.0,8.16.4.2400 = 98.304 kg Berat balok (500/700) = 0,5.0,58.((50.4)+(19.6).).2400

= 218.544

kg

Berat balok (500/700) = 0,5.0,7 . 7 . 2400

= 5.880

kg

Berat balok (300/400) = 0,3.0,28 .((50.2)+(19.4)+14).2400

= 38.304

kg

 W D2

= 712.306,689 kg

Beban hidup : = 250 kg/m2 = 2,5 kN/m2

Beban hidup lantai (q L)

Koefisien reduksi beban hidup = 0,5 (PPI 1983) Berat hidup atap (W L 2 ) = 0,5. ((19.50)-(5.7+(0,8.0,8.3.6)) .250 = 112.935

kg

Beban total W t2 = W D2 + W L2 = 712.306,689 kg + 112.935 kg = 825.241,69 kg = 8252,41 kN Berat total bangunan (Wt) Wt

(total)

= Wt 2 + Wt 3 + Wt 4 + Wt 5 = 8252,41 kN + 8252,41 kN + 8193,61 kN + 2627,34 kN = 273.25,77 kN

2). Waktu getar bangunan (T) TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 51 -

Hitungan beban geser dasar akibat gempa. Awal perencanaan waktu getar alami gedung dihitung dengan rumus : T

= 0,06 . H3/4 = 0,06 . 16,5 3/4

T

= 0,491 detik

untuk struktur portal beton bertulang dengan H adalah tinggi bagian utama gedung dihitung dari tempat penjepitan lateral. Beban gempa horisontal pada gedung harus dihitung dengan rumus : V = C . I . K . Wt dengan : V

= beban geser dasar akibat gempa

C

= 0,491 ( dari grafik koefisien gempa dasar untuk wilayah gempa 3 dengan waktu getar struktur 0,07 detik, tanah keras )

I

= 1,5 ( faktor keutamaan gedung, untuk Gedung sekolah )

K = 2 ( faktor jenis stuktur, untuk Beton Bertulang dengan daktilitas 2 ) V x = V y = C.I.K.Wt V = 0,07 . 1,5 . 2 . 27325,77 kN = 5738,412 kN 3). Distribusi gaya gempa pada tiap lantai. Beban gempa yang diperoleh lalu didistribusikan ke setiap lantai sepanjang tinggi gedung dengan rumus berikut:

Fi =

(Wi .h i ) k /n .V Fi , x = i .Fi k total ∑ (Wi .h i )

Fi , y =

k i /m .Fi k total

dengan : Fi

= gaya gempa pada tiap lantai (kN)

Wi

= berat pada tiap lantai (kN)

hi

= tinggi gedung terhadap lantai dasar (m)

V

= beban geser dasar akibat gempa (kN)

Fi,x

= gaya gempa pada tiap lantai arah-x (kN)

Fi,y

= gaya gempa pada tiap lantai arah-y (kN)

ki

= kekakuan pada tiap lantai (kg/cm)

k total

= jumlah kekakuan suatu struktur gedung (kg/cm)


Page - 52 -

n

= jumlah portal pada arah-x

m

= jumlah portal pada arah-y

Besar gaya gempa pada tiap lantai dapat dilihat pada Tabel V,Tabel VI dan Tabel VI.1. Distibusi gaya geser dasar horisontal akibat gempa sepanjang tinggi gedung dalam arah-x dan arah-y

Fi =

Wi . h i .V Σ Wi . h i

Wi

hi

Wi . hi

( kN )

(m)

( kN.m )

Atap

2627,34

16,5

43351,11

983,063

4

8193,61

12,5

102420,125

2322,556

3

8252,41

8,5

70145,485

1590,672

2

8252,41

4,5

37135,845

842,121

I

( kN )

Σ 253052,565

Tabel VI.2. Distribusi gaya geser horisontal tiap lantai sepanjang gedung dalam arah-x dan arah-y

Untuk tiap portal Fi

Lantai

Fi,x

Fi,y

(kN)

(kN)

983,063

163,84

245,765

4

2322,5456

387,093

580,639

3

1590,672

265,112

397,668

2

842,121

140,354

210,53

(kN) Atap


Page - 53 -

Beban gempa yang bekerja pada portal bujur dan portal lintang dapat dilihat pada Gambar IV.2.

245,76

4

580,63

4

397,66

4

210,5 4, 5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

Gambar IV.1 Beban gempa portal bujur arah-x

163,84

4

387,093

4

265,113

4

140,3

4, 5 8

3

8

Gambar IV.2. Beban gempa portal lintang arah –y 2.

Kontrol waktu getar alami gedung Waktu getar dari gedung dapat dihitung berdasarkan besar simpangan

( lendutan ) horisontal dengan persamaan : Σ ( Wi . d i ) g . Σ ( Fi . d i ) 2

T = 6,3 .


Page - 54 -

dengan : T= Waktu getar alami Wi

= Berat beban mati dan beban hidup pada lantai i

di

= simpangan horisontal pusat masa pada tingkat i

Fi

= Beban gempa horisontal pada lantai i

g

= Percepatan gravitasi ( 1000 cm/dt2 )

Besar simpangan atau lendutan horisontal diperoleh dari hasil hitungan SAP ’90 ( Structural Analysis Programs ‘90 ) , yaitu pada Lampiran ( portal bujur tepi, tengah) dan Lampiran ( portal lintang tepi dan lintang tengah ). Perhitungan waktu getar sesungguhnya dapat dilihat pada Tabel di bawah ini : Tabel VI.3 Waktu getar bangunan portal bujur tepi Wi

Fi

di

W i . d i2

Fi . d i

( kN )

( kN )

(m)

( kN . m2 )

( kN . m )

Atap

7488,69

369,779

0.048374

17.524

17,888

4

7187,24

268,860

0.035269

8.94

9,482

3

7153,65

181,970

0.020712

3.069

3,790

2

2627,34

35,382

0.007360

0.142

0,260

I

Σ = 29.675

Tx = 6,3 .

31,42

29.675 9,8 . 31,42

= 1,956 detik

> 80 0 0 . T = 0,8 . 0,491 = 0,3928 detik (....ok)

Tabel VI.4. Waktu getar bangunan portal bujur tengah Wi

Fi

di

W i . d i2

Fi . d i

( kN )

( kN )

(m)

( kN . m2 )

( kN . m )

Atap

7488,69

369,779

0.085808

55,139

31,730

4

7187,24

268,860

0.043455

13,572

11,683

I


Page - 55 -

3

7153,65

181,970

0.021951

3,447

0,0757

2

2627,34

35,382

0.007662

0,154

1,180

Σ=

Tx = 6,3 .

72,312

43,489

72,312 9,8 .43,489

= 2,595 detik

> 80 0 0 . T = 0,8 . 0,491 = 0,3928 detik (....ok)

Tabel VI.5. Waktu getar bangunan portal lintang tepi Wi

Fi

di

W i . d i2

Fi . d i

( kN )

( kN )

(m)

( kN . m2 )

( kN . m )

Atap

7488,69

554,670

0.078492

46,138

43,537

4

7187,24

403,270

0.058712

24,775

23,677

3

7153,65

272,955

0.035354

8,941

9,650

2

2627,34

53,073

0.013078

0,449

0,694

I

Σ=

Tx = 6,3 .

80,303

77,558

80,303 9,8 . 77,558

= 2,048 detik

> 80 0 0 . T = 0,8 . 0,491 = 0,3928 detik (....ok)

Tabel VI.6. Waktu getar bangunan portal lintang tengah I

W i ( kN )

F i ( kN )

di ( m )

W i . d i2

Fi . d i

( kN . m2 )

( kN . m )

Atap

7488,69

554,670

0.131383

129,266

72,874

4

7187,24

403,270

0.069301

34,518

27,947

3

7153,65

272,955

0.037336

9,972

10,191


Page - 56 -

2627,34

2

53,073

0.013678

0,492 Σ = 174,248

Tx = 6,3 .

0,726 111,738

174,248 9,8 .111,738

= 2,523 detik > 80 0 0 . T = 0,8 . 0,491 = 0,3928 detik (....ok) Dari perhitungan waktu getar alami bangunan di atas diperoleh nilai T x dan T y yang mempunyai nilai lebih besar dari 80 %.T, maka untuk gempa wilayah 3 dengan C = 0,048 dan struktur diatas tanah keras, perhitungan gempanya dapat dipergunakan.

4.2.5.1 Penyelesaian Gaya Geser Tiap Lantai - T = 0,06 x H0,75 = 0,06 x (42)0,75 = 0,989 T = 0,989 , maka dari kurva diatas untuk tanah lunak : C = 0,85 / 0,989 = 0,859 - I = 1, R = 8,5 - Wt = 7449714 kg - V = (C 1 .I0 / R x W t = (0,3 . 1) / 8,5 x 7449714 = 262931.1 kg = 262,9 ton - H = 42 = 2,333 < 3 (tidak ada efek cambuk) B 18 - Fi = Wi. Hi .V ∑ Wi.Hi Tabel VI.7 Gaya geser akibat beban gempa statis Tingkat Hi (m)

W i .Hi

W i . Hi

Fi (ton) Fi . H i V i (ton) Wi(ton) Mi(tm)

∑W i. Hi

(tm)

Atap

42

24257,8 0,14

37,11

-

-

577,6

-

6

26

19069,3 0,11

29,17

758,4

150,39

733,4

2280,0

5

22

16593,3 0,10

25,38

558,4

179,56

754,2

2850,0

4

18

13991,3 0,08

21,40

385,2

204,94

777,3

3420,0


Page - 57 -

3

14

10882,1 0,06

16,65

233,1

226,34

777,3

3990,0

2

10

7772,9

0,05

11,89

118,9

242,99

777,3

4560,0

1

6

5235,5

0,03

8,10

48,1

254,88

872,6

5130,0

Dasar

0

0

0

0

0

262,89

0

5984,8

262,90

5984,8

171853,2

7450,0

- M g = 7450 . 9 = 67050 tm - M g / M e = 67050 / 5985 = 11.2 ≥ 1.5 ……….OK !

4.2.5.2 Kontrol Waktu getar Alami Empiris (Cara Raeligh) Waktu getar alami ini diperiksa setelah Run – I program Etabs. Nilai diambil dari Output Etabs Statis SOL. Tabel VI.8 Data defleksi dari analisa program Etabs Lantai

Wi (ton)

Fi (ton)

di (mm)

di2(mm2)

Wi.di2

Fi.di

(ton.mm2) (ton.mm)

(m) Atap

577,6

37,11

3,89

15,13

8740,30

144,36

6

733,4

29,17

2,19

4,80

3517,46

63,88

5

754,2

25,38

1,75

3,06

2309,74

44,42

4

777,3

21,40

1,33

1,77

1374,97

28,46

3

777,3

16,65

0,93

0,86

672,29

15,48

2

777,3

11,89

0,58

0,34

261,48

6,90

1

872,6

8,01

0,28

0,08

68,41

2,24

5269,7

149,61

16944,65

305,74

T rencana = 0,989 9dengan cara statis g = 9,81 m/s2 = 9810 mm/s2 T

alami

> 80 % x T rencana

T alami = 6,3 √ ∑ Wi . di2 = 6,3 √ 37620,22 = 0,482 detik g ∑ Fi.di

656,12 x 9810

T alami = 0,482 detik > 80% x T rencana = 80 % x 0,989 = 0,7912 ……….OK !

4.2.5.3 Analisa Gempa Dinamis Anailsa gempa dinamis pada tahap pertama diperlukan untuk menentukan waktu getar alami struktur bangunan dalam rangka mengkonfirmasikan koefisien TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 58 -

gempa dasar (C) yang telah ditentukan dan respons spectrum untuk wilayah gempa 3 (solo). Pada tahap kedua, analisis ini menentukan pembagian beban geser tingkat sebagai respons struktur bangunan terhadap gempa rencana sepanjang tinggi bangunan. Analisis respons dinamik struktur bangunan terhadap gempa rencana dilakukan dengan metode analisis ragam respons spectrum yang diberikan untuk wilayah gempa 3 (Solo) sebagai respons gempa rencananya.

Tabel VI.10 Perbandingan defleksi dan gaya geser hasil analisis Beban Statik (E)

Beban Dinamik (E)

3,89 mm

8,85 mm

262,90 ton

576,10 ton

Defleksi Maksimum Gaya Geser Maksimum

Untuk memeriksa apakah simpangan antar tingkat diarah memanjang gedung tidak melampaui 0,005 h i (h = tinggi antar lantai), harus dihitung dengan rumus dibawah ini: d i = V i .h i 3

+ V i . hi2 . Lb ≤ 0,005 h i

12.E.I k

12.E . I b

= 4600.4003 12.2.105.1/12.60.603

+ 4600. 4002.600

≤ 0,005.400

12.2.105.1/12.30.603

= 0,0114 cm + 0,341cm ≤ 2 cm = 0,455 cm ≤ 2 cm ………..OK! = 45,5 mm


Page - 59 -

a) Sendi plastis pada balok tidak menyebebkan keruntuhan

b) Sendi plastis pada balok menyebebkan keruntuhan lokal pada satu tingkat

Gambar IV. Bentuk mode shape untuk portal 6 Lantai

4.2.5.4 Kombinasi Pembebanan 1. Kombinasi I (Pembebanan tetap) 1,4 . DL + 1,4 . SDL 2. Kombinasi II (Pembebanan tetap) 1,2 . DL + 1,2 . SDL + 1,6 . LL 3. Kombinasi III (Pembebanan sementara) 1,05 . DL + 1,05 . SDL + 0,3 LL + 1,05 . E 4. Kombinasi IV (Pembenanan sementara) 1,05 . DL + 1,05 . SDL + 0,3 LL – 1,05 E 5. Kombinasi V ( Pembebanan Sementara) 0,9 . DL + 0,9 .SDL + 1,05 E 6. Kombinasi VI (Pembebanan Sementara) 0,9 . DL + 0,9 . SDL – 1,05 E


Page - 60 -

4.2.6 Penulangan Pelat Dalam perhitungan penulangan ini, plat dianggap terjepit penuh karena balok dan plat menjadi satu secara monolit. Untuk perhitungan momen plat digunakan peraturan pembebanan PBI. Plat tipe A

ly / lx = 3,75 / 2,5 = 1,5 m lx

q u1 = 5,008 kN/m2

A

M = 0,001 . q u . lx2 . C ly

Nilai C diambil dari PBI ’71 Tabel 13.3.1 (dengan interpolasi linier). C lx = 36,00

C tx = 76,00

C ly = 17,00

C ty = 57,00

M Lx (+) = 0,001 . 5,008 . 2,52 . 36 = 1,127 kN.m M Ly (+) = 0,001 . 5,008 . 2,52 . 17 = 0,532 kN.m TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 61 -

M tx (-) = 0,001 . 5,008 . 2,52 . 76 = 2,379 kN.m M ty (-) = 0,001 . 5,008 . 2,52 . 57 = 1,784 kN.m Perhitungan pada tipe plat yang lain dilakukan dengan cara yang sama seperti contoh, hasil dari hitungan dapat dilihat pada Tabel V.1. Tabel VI.11. Momen plat lantai atap M =0,001.q u .lx2.C

qu Tipe Plat

Ly

lx

ly/lx

3,75

2,5

1,5

C

(kN.m)

(kN/m2)

5,008 lx

A

C lx = 36 C ly= 17 C tx = 76

ly

C ty= 57 5,008 lx

2.5

1,85 1,35

B

C lx = 35,5 C ly= 17,5 C tx = 75,5

ly

C ty= 57,5 5,008 lx

2,5

1

2,5

C lx = 42 C ly= 10

C

C tx = 83

ly

C ty= 57 5,008 lx

2,5

2

1,25

D

C lx = 33,5 C ly= 18,5 C tx = 72,5

ly

C ty= 57 5,008 lx

2,5

1

2,5

E

C lx = 61 C ly= 16 C tx = 122

ly

C ty= 79 5,008 lx

2,5

1,85 1,35

C lx = 43,5

M lx (+ )

1,127

M ly (-) M tx (+

0,532

)

2,379

M ty (-) M lx (+

1,784

M ly (-) M tx (+

0,300

M ty (-) M lx (+

0,986

)

0,210

M ly (-) M tx (+

0,050

)

0,416

M ty (-) M lx (+

0,285

M ly (-) M tx (+

0,371

)

1,452

M ty (-) M lx (+

1,142

)

0,305

M ly (-) M tx (+

0,080

M ty (-) M lx (+

0,396

M ly (-) M tx (+

0,454

)

)

)

)

)

0,608

1,294

0,671

0,611

0,746

F

C ly= 26,5 ly


C tx = 95

)

1,628

Page - 62 -

C ty= 76,5

M ty (-)

1,311

Perhitungan tulangan terpakai dan momen tersedia (type plat terbesar) Dalam perhitungan plat lantai dipilih momen tumpu dan momen lapangan terbesar dari masing-masing arah balik membujur (arah x) dan melintang (arah y) Penulangan dan momen tersedia lapangan 1. Lapangan arah x : M Lx (+) = 1,127 k.Nm = 1,127 . 106 N.mm, dengan data-data plat sebagai berikut : b = 1000 mm h = 100 mm d s = selimut beton + (D tul / 2) = 20 + 8/2 = 24 mm(diameter tulangan ≤ 36 mm) d = h – d s = 100 – 24 = 76 mm d = 76 mm 



 ds = 24 mm

Menghitung nilai faktor pikul momen K : (b diambil = 1000 mm )

K=

MU 1,127 x106 = = 0,244 MPa < Kmaks = 8,285 MPa 0,8.b.d 2 0,8.1000.762

Menghitung nilai tinggi balok tekan a:   2.K  2.0,244  a = 1 − 1 − .d = 1 − 1 − .76 = 0,731 mm '  0 , 85 . 30 0,85. f C    

Menghitung momen luas tulangan perlu (A s,u ), diambil yang terbesar : '

As =

0,85. f c .a.b 0,85.30.0,731.1000 2 = = 53,259 mm fy 350

As , min = 0,25%.b.h = 0,25%.1000.100 = 250 mm2 (untuk 2 arah) Sehingga dipakai As,u = 250 mm Jarak tulangan dihitung sebagai berikut (dipakai D = 8 mm) s≤

250..π .D 2 250.π .82 = = 201,062 mm As ,u 250

s ≤ 2.h = 2.100 = 200 mm s ≤ 500 mm TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 63 -

Jarak tulangan yang dipakai : s = 200 mm Luas tulangan =

250..π .D 2 250.π .82 = = 251,327 mm2 s 200

Digunakan tulangan pokok A s = D 8– 200 = 251,327 mm2 Kontrol momen tersedia Rasio tulangan: 251,327 As x100% = x100% = 0,331% < ρ maks = 2,030 % 1000.76 b.d

ρ=

Menghitung tinggi balok tegangan beton tekan :

a=

As . f y 0,85. f c '.b

=

251,327.350 = 3,449 mm 0,85.30.1000

Momen nominal : M n = 0,85. f’ c . a . b . (b a/2) = 0,85 . 30 . 3,449 . 1000 . (76 – 3,449/2) = 6532493,087 N.mm = 6,533 kN.m M t = φ . M n = 0,8 . 6,533 = 5,226 kN.m Jadi M t = 5,226 kN.m > M Lx (+) = 1,127 kN.m, maka plat dapat mampu menahan beban yang bekerja. 2. Lapangan arah y : d = 66 mm 



M Ly (+) = 0,532.106 N.mm

 ds = 34 mm

H = 100 mm d s = 20 + 8/2 + 10 = 34 mm d

= h – d s = 100 – 34 = 66 mm

Menghitung nilai faktor pikul momen K : (b diambil = 1000 mm)

K=

0,532 × 106 Mu = 0,153 MPa < K maks = 8,285 MPa = 0,8.b.d 0,8 × 1000 × 662

Menghitung momen nilai tinggi blok tekan a :   2.K  2 × 0,153  a = 1 − 1 − .d = 1 − 1 −  × 66 = 0,397 mm × 0,85. f 'c  0 , 85 30   

Menghitung luas tulangan perlu (A s,u ), diambil yang terbesar :

As =

0,85. f 'c .a.b 0,85 × 30 × 0,397 × 1000 = = 28,924 mm2 fy 350


Page - 64 -

As,min = 0,25 % . b . h = 0,25 % x 1000 x 100 = 250 mm2= (untuk 2 arah) Sehingga dipakai As, u = 250 mm2 Jarak tulangan dihitung sebagai berikut (dipakai D = 8 mm) 250.π .D 2 250 × π × 82 = = 201,062 mm As ,u 250

s≤

s ≤ 2.h = 2 × 100 = 200 mm s ≤ 500 mm Jarak tulangan yang dipakai : s = 200 mm Luas tulangan =

250.π .D 2 250 × π × 82 = = 251,327 mm2 s 200

Digunakan tulangan pokok As = D 8-200 = 251,327 mm2

Kontrol momen tersedia Rasio tulangan : ρ=

251,327 As × 100% = × 100% = 0,381% < ρ maks = 2,.030% 1000 × 66 b.d

Menghitung tinggi balok tegangan beton tekan :

a=

As . f y 0,85. f 'c .b

=

251,327 × 350 = 3,449 mm 0,85 × 30 × 1000

Momen nominal : M n = 0,85 f’ c . b .(d - a/2) = 0,85 x 30 x 3,449 . 1000 . (66 – 3,449/2) = 5652998,087 N.mm = 5,653 kN.m M t = φ . M n = 0,8 x 5,653 = 4,522 kN.m Jadi M t = 4,522 kN.m > M Ly (+) = 0,532 kN.m, maka plat dapat mampu menahan beban yang bekerja. 3b). Penulangan dan momen tersedia tumpuan 1. Tumpuan arah x : M Lx (-) = 2,379 kN.m = 2,379 . 106 N.mm, dengan data-data plat sebagai berikut : b

= 1000 mm

h

= 100 mm

ds

= selimut momen + (D tul./2 ) = 20 + 8/2 = 24 mm


Page - 65 -

d

= h – d s = 100 – 24 = 76 mm

d = 24 mm 



 ds = 76 mm

Menghitung nilai faktor pikul momen K : (b diambil = 1000 mm)

K=

2,379 × 106 Mu = 0,515 MPa < K maks = 8,285 MPa = 0,8.b.d 2 0,8 × 1000 × 762

Menghitung nilai tinggi balok tekan a :  2. K a = 1 − 1 − 0,85. f 'c 

  2 × 0,515  .d = 1 − 1 −  × 76 = 1,551 mm 0 , 85 × 30   


As =

0,85. f 'c .a.b 0,85 × 30 × 1,551 × 1000 = = 113,004 mm2 fy 350

As,min = 0,25% . b . h = 0,25% x 1000 100 = 250 mm2 (untuk 2 arah) Sehingga dipakai As,u = 250 mm2 Jarak tulangan dihitung sebagai berikut (dipakai D = 8 mm) s≤

250.π .D 2 250 × π × 82 = = 201,062 mm As ,u 250

s ≤ 2.h = 2 × 100 = 200 mm s ≤ 500 mm Dipilih s = 100 mm (setengah dari jarak tulangan pokok lapangan dengan luas

250.π .102 = 502,655 mm2 tulangan = 100 Karena pada tulangan hanya terdapat tulangan yang dipasang dalam satu arah, maka harus dipasang tulangan bagi selebar daerah tumpuan. As,b = luas tulangan bagi dihitung sebagai berikut : As, = 20% . As,u . = 20% x 250 = 50,000 mm2 As,b = 0,0020.b.h Dipakai As,bu

= 2.h = 2 x 100 = 200 mm2 = 200 mm2

Bila dipakai tulangan D = 6 mm, maka jarak tulangan sebagai berikut : TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 66 -

250.π .D 2 250 × π × 62 = = 141,372 mm s≤ As ,bu 200

s ≤ 5.h = 5 × 100 = 500 mm s ≤ 500 mm Jarak tulangan yang dipakai : s = 140 mm

250.π .D 2 250 × π × 62 = = 201,959 mm2 > Asb ,u = 200 mm2 s 140

Luas tulangan =

Dipakai tulanga bagi : D 6 – 140 = 201,959 mm2 Jadi digunakan : Tulangan pokok : D 8 – 100 = 502,655 mm2 Tulangan bagi

: D 6– 140 = 201,959 mm2

Kontrol momen tersedia Rasio tulangan : ρ=

502,655 As × 100% = × 100% = 0,611% < ρ 1000 × 76 b.d

maks

= 2,030%

Menghitung tinggi balok tegangan beton tekan : a=

As . f y 0,85. f 'c .b

=

502,655 × 350 = 6,899 mm 0,85 × 30 × 1000

Momen nominal : M n = 0,85 . f’ c . a . b (d – a/2) = 0,85 x 30 x 6,899 x 1000 (76 – 6,899/2) = 12763410,44 N.mm = 12,763 kN.m M t = φ . M n = 0,8 x 12,763 = 10,210 kN.m Jadi M t = 10,210 kN.m > M tx (-) = 2,379 kN.m, maka plat dapat mampu menahan beban yang bekerja.

2. Tumpuan arah y : M ty (-) = 1,784 kN.m = 1,784 . 106 N.mm, dengan data-data sebagai berikut : b

= 1000 mm

h

= 100 mm

ds

= selimut beton + (D tul./2) + 10 = 20 + 8/2 + 10 = 34 mm

d

= h – d s = 100 – 34 = 66 mm ds = 34 mm 





d = 66 mm TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 67 -

Mehitung nilai faktor pikul momen K : (b diambil = 1000 mm)

K=

1,784 × 106 Mu = 0,512 MPa < K maks = 8,286 MPa = 0,8.b.d 2 0,8 × 1000 × 662

Menghitung nilai tinggi balok tekan a :  2.K a = 1 − 1 − 0,85. f 'c 

  2 × 0,512  .d = 1 − 1 −  × 66 = 1,339 mm 0 , 85 × 30   


As =

0,85. f 'c .a.b 0,85 × 30 × 1,339 × 1000 2 = = 97,556 mm fy 350

As , min = 0,25%.b.h = 0,25% × 1000 × 100 = 250 mm2 (untuk 2 arah) Sehingga dipakai As,u = 250 mm2 Jarak tulangan dihitung sebagai berikut : (dipakai D = 8 mm) 250.π .D 2 250 × π × 82 = = 201,062 mm s≤ As ,u 250

s ≤ 2.h = 2 × 100 = 200 mm s ≤ 500 mm Dipilih s = 100 mm (setengah dari jarak tulangan pokok lapangan dengan luas tulangan =

250 × π × 82 = 502,655 mm2 100

Karena pada tumpuan hanya terdapat tulangan yang dipasang dalam satu arah, maka harus dipasang tulangan selebar daerah tumpuan. As,b = luas tulangan bagi dihitung sebagai berikut ; As,b = 20% x As,u x 250 = 50,000 mm2 As,b = 0,0020.b.h = 2.h = 2 x 100 = 200 mm2 Dipakai As,bu = 200 mm2 Bila digunakan tulangan D = 6 mm, maka jarak tulangan sebagai berikut : 250..π .D 2 250 × π × 62 = = 141,372 mm s≤ As ,bu 200

s ≤ 5.h = 5 × 100 = 500 mm TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 68 -

s ≤ 500 mm Jarak tulangan yang dipakai : s = 140 mm

250.π .D 250.π .82 = = 201,959 mm2 > Asb ,u = 200 mm2 Luas tulanagan s 140 Dipakai tulangan bagi : D 6-140 = 201,959 mm2 Jadi digunakan : Tulangan pokok : D 8-100 = 502,655 mm2 Tulangan bagi

: D 6-140 = 201,959 mm2

Kontrol momen tersedia Rasio tulangan : As 502,655 × 100% = × 100% = 0,762% < ρ maks = 2,030% b.d 1000.66

ρ=

Menghitung tinggi balok tegangan beton tekan:

a=

As . f y 0,85. f c '.b

=

502,655.350 = 6,899 mm 0,85.30.1000

Momen nominal : M n = 0,85.f c ’.a.b.(d-a/2) = 0,85.30.6,899.1000.(66-6,899/2) = 11004165,44 N.mm = 11,004 kN.m M t = φ .M n = 0,8 . 11,004 = 8,803 kN.m Jadi M t = 8,803 kN.m > M ty(-) = 1,784 kN.m, maka plat mampu menahan beban yang bekerja. Untuk perhitungan selanjutnya dapat ditabelkan dengan Tabel V.2 Tabel VI.12.Tulangan plat lantai atap dan momen tersedia TIPE PLAT

A

B

Momen perlu (kN.m) M lx = 1,127

Tulangan pokok

Momen nominal (kN.m)

Momen tersedia (kN.m)

D8-200

6,533

5,226

M ly = 0,532

D8-200

5,653

4,522

M tx = 2,379

D8-100

D6-140

12,763

10,210

M ty = 1,784

D8-100

D6-140

11,004

8,803

M lx = 0,608

D8-200

6,533

5,226

M ly = 0,300

D8-200

5,653

4,522


Tulangan bagi

Page - 69 -

C

D

E

F

M tx = 1,294

D8-100

D6-140

12,763

10,210

M ty = 0,986

D8-100

D6-140

11,004

8,803

M lx = 0,210

D8-200

6,533

5,226

M ly = 0,050

D8-200

5,653

4,522

M tx = 0,416

D8-100

D6-140

12,763

10,210

M ty = 0,285

D8-100

D6-140

11,004

8,803

M lx = 0,671

D8-200

6,533

5,226

M ly = 0,371

D8-200

5,653

4,522

M tx = 1,452

D8-100

D6-140

12,763

10,210

M ty = 1,142

D8-100

D6-140

11,004

8,803

M lx = 0,035

D8-200

6,533

5,226

M ly = 0,080

D8-200

5,653

4,522

M tx = 0,611

D8-100

D6-140

12,763

10,210

M ty = 0,396

D8-100

D6-140

11,004

8,803

M lx = 0,746

D8-200

6,533

5,226

M ly = 0,454

D8-200

5,653

4,522

M tx = 1,128

D8-100

D6-140

12,763

10,210

M ty = 1,311

D8-100

D6-140

11,004

8,803

Gambar penulangan Dari hasil perhitungan tulangan plat A diatas dilukiskan penulangan plat seperti pada Gambar V.2. dan Gambar V.3 D8 - 100

D6 - 140

D6 - 140

D8 - 200

D8 -100

D8 - 200

L = 3,75 m

D 8 -200

D 8 -400

Gambar IV.3. Penulangan plat A (tampak depan)

D6 - 140

Ld= 30cm

TUGAS AKHIR WAHYUDIND NIM.41106110027 8 - 200 D 8 - 400 D 8 - 400 D 8 - 400

0

D 8 - 400

Page - 70 -

Gambar IV.4. Penulangan plat A (tampak atas)

4.2.7 Penulangan Balok 4.2.7.1 Perencanaan Tulangan Utama Dalam menentukan tulangan utama pada balok, gaya yang dipakai adalah momen yang bekerja pada balok-balok tersebut. Contoh perhitungan perhitungan penulangan pada balok tengah diambil beban yang terbesar dari output Etabs pada balok nomor B35. (Kombinasi III) Dimensi Balok

: 30 / 60

Tebal penutup beton (p)

: 50 mm

Ø Tulangan utama

: 25 mm

Ø Tulangan sengkang

: 8 mm

f’c = 35 Mpa fy = 400 Mpa M- = 115 kN m TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 71 -

M+ = 82 kN m a) Pada Momen Lapangan (M+) Pada Momen Lapangan

M- = 115 kNm Mu / b.d2 = 115 / (0,3. (0,53)2) = 1365 Dengan mutu beton : f’c = 35 Mpa, Baja Tulangan : fy = 400 Mpa dan Ø = 0,8 maka dari table VI. (hal 48) akan didapatkan nilai p sebesar :

Mu / bd2

P

1300

0,0042

1365

0,0042+ (65/100 . 0,0003) = 0,0044

1400

0,0045

Tabel VI.13 (Buku Tabel W.C. Vis dan Gideon) P min = 1,4 / fy = 1,4/400 = 0,0035 (SKSNI T-15-1991-03:3.3.5.1) P maks = 382,5 x β x f’c = 382,5 x 0,81 x 35 = 0,0271 fy+600

fy 400+600

400

p min < p yang ada < p maks -------- dipakai p yang ada c/d = 0,072 ( hasil interpolasi ) table 5.1.e t/d =17/55 = 0,31 > c/d --------- memenuhi syarat ! Luas penampang untuk 1m’ TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 72 -

As min = p . bm . d = 0,0044 x 300 x 530 = 700 mm2 = 7,0 cm2 n = 7,0 = 1,3 = 2 batang -------- 2 Ø 25

b) Momen Tumpuan M+ M + = 82 kNm Mu / b.d2 = 82 / (0,3(0,53)2) = 973 Dengan mutu Beton ; f’c = 35 Mpa, Baja Tulangan :fy = 400 Mpa dan Ø= 0,8 maka dari table VI.1 (hal =48) akan didapatkan nilai p sebesar ; Mu/ bd2

P

900

0,0029

973

0,0029 + (73/100 . 0,0003) = 0,00312

1000

0,0032

(Buku Tabel W.C.Vis dan Gideon) P min = 1,4 / fy = 1,4/400 = 0,0035 (SKSNI T-15-1991-03:3.3.5.1) P maks = 382,5 x β x f’c = 382,5 x 0,81 x 35 = 0,0271 fy+600

fy 400+600

400

p min < p yang ada < p maks -------- dipakai p min Luas penampang untuk 1m’ As min = p . bm . d = 0,0044 x 300 x 530 = 700 mm2 = 7,0 cm2 n = 7,0 = 1,3 = 2 batang -------- 2 Ø 25 Pemeriksaan kekakuan balok terhadap lentur dengan persamaan : d max = ( 5 x Wu x L4) / (384 EI) dimana : L = Panjang bentang balok = 600 cm E = modulus elastisitas balok = 200000 kg/cm2 I = momen inersia balok = maka didapat : I=bh3/12 = 5,4x105 cm4 d max = (5x41x6004)/384x2,0.105x5,4.105 = 0,64 cm Lendutan izin balok (ϭizin) = 600/480 = 1,25 cm Ϭ< ϭizin ke , maka balok memenuhi syarat kekakuan.

4.2.7.2 Perencanaan Tulangan Geser V = 116 kN f’c = 35 Mpa TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 73 -

fy = 240 Mpa ø = 0,6 Tegangan geser pada penampang persegi : d riil = h – a riil = 60 – 7,05 = 52,95 cm b = 30 cm Grafik Tulangan Geser

1. Didaerah tumpuan Vu

terpakai

= 116 kN

Vc = 0 V s = V u / ø = 116 / 0,6 = 192 kN Dipakai sengkang ø 8 mm dengan mutu baja f y = 240 Mpa S = (A. v.fy.d) / Vs S = 2 . 0,25 . π 82.240. 530 = 67 mm < d/4 = 133 mm 192.103

2. Didaerah lapangan Vu

terpakai

= 38 kN + ((2.65+1.2) / 2,65) (116-38) = 151 kn

V c = (√35/6) b d = (√35 / 6)300 . 530 = 157 kn V s = (V u / ø) V c = (151 / 0,6) - 157 = 95 kN Dipakai sengkang ø 8 mm dengan mutu baja f y = 240 Mpa S = (A. v.fy.d) / Vs S = 2 . 0,25 . π 82.240. 530 = 135 mm < d/2 = 265 mm 95.103 jadi digunakan sengkang ø 8 – 135 m

4.2.8 Penulangan Kolom Kolom tepi yang menentukan adalah kolom diantara tingkat 5 dan 6 Menurut table 5.5 momen yang didapat : M1 = 4.0 tm TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 74 -

M2 = 5.1 tm Pu = 59 ton Besarnya eksentrisitas maksimum menurut perhitungan orde satu : e o = M 2 / Pu = 5.1/59 = 0,086 m > e o

min

= 15 + 0,003 . 700 = 17,1 mm = 0,0171

m Tentukan factor pembesar : Ψ a = Ψ b = ∑ ( EI k /Lk ) / ∑ (EI b / Lb ) Ψ a = Ψ b = (5,4 + 10 ) / 1,8 = 8,6 Menurut grafik pada gambar 7.1.c.k = 0,95 L u = 3,4 m k. Lu = 0,95 . 3,4 = 3,23 m r = 0,3 h = 0,3 . 700 = 210 mm = 0,21 m k. Lu / r = 3,23 / 0,21 = 15,4 Perhitungan orde dua tidak dibutuhkan bila : k. Lu / r < 34 – 12 (M1/M2) 34-12 (4.0/5.1) = 17,25 berarti syarat diatas terpenuhi. Tentukan Tulangan penampang kolom 700 x 700 mm2 P u / (ø. Agr . 0,85 . fc) = 590000 / (0,65 . 700.700.0,85 . 35) = 0,062 e t / h = 0,086 / 0,7 = 0,123 P u / (ø. Agr . 0,85 . fc) x ( e t / h) = 0,062 . 0,123 = 0,008 Dengan menganggap d’/h = 50 / 700 = 0,07 = 0,1 Buku Grafik dan Tabel 6.2 d (Penulangan disemua sisi) r = 0,00,fc = 35 Mpa, β = 1,33 p = 0,01 (dipakai rasio tulangan minimum) A = 0,01 . 700 . 700 = 4900 mm2 = 49 cm2 Maka tulangan utama yang memadai adalah 12D25 = 58,92 cm2

4.2.9 Penulangan Dinding Geser Dinding tepi yang menentukan adalah dinding diantara tingkat 1 dan 2 Menurut table 5.7 momen yang didapat : 1. Desain tulangan geser horizontal V u = 691 kN TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 75 -

L w = 5,2 m Hw = 5,4 m t = 0,2 m d = 0,8 . Lw = 0,8 . 5200 = 4160 mm V c = 0 (daerah tumpuan) V s = V u / ø = 691 / 0,6 = 1150 kN V n ≤ 0,83 √ fc . t . d = 0,83 √ 35 . 200 . 4160 = 4085 kN V n = V s + V c = 115 + 0 = 1150 kN < 4085 kN .......... OK! Vu > ½ ø Vc Bila ya perlu tulangan geser dan bila tidak dipasang tulangan minimum Karena V u lebih besar jadi perlu tulangan geser Dipakai sengkang ø 13 mm dengan mutu baja fy = 400 Mpa S = (Av . f y . d) / V s S = 2 . 0,25 .π. 132 . 400 . 4160 = 384 mm < L w / 5 = 1040 mm atau 600 mm 1150 . 103 Check terhadap kebutuhan tulangan minimum P t = A v / ( t.S) = 2 . 0,25 . π . 132 = 0,00345 ≥ 0,0025 200.384 Jadi digunakan tulangan horizontal D13 – 350 mm 2. Desain tulangan geser vertikal pt

(min)

= 0,0025 + 0,5 (25 – Hw / Lw ) (p t – 0,0025) = 0,0025 + 0,5 (25 – 1,038 ) ( 0,00345 – 0,0025) = 0,0032 ≥ 0,0025

Pt = A v . √ t . S S = 2 . 0,25 π . 132 = 415 mm ≤ Lw / 3 = 1733 mm atau 600 mm atau 500 mm 200. 0,0032 Jadi digunakan tulangan horizontal D13 – 400 mm


Page - 76 -

BAB V PERBANDINGAN DISTRIBUSI GAYA DALAM PERLETAKAN SENDI DENGAN STRUKTUR BERPELETAKAN JEPIT 5.1 Perbandingan Distribusi Gaya Dalam Perletakan Sendi Dengan Struktur Berpeletakan Jepit Dalam melengkapi tugas akhir ini penulis mencoba melengkapi pembahasan perbandingan distribusi gaya dalam perletakan sendi dengan struktur berpeletakan jepit. Perletakan Sendi adalah perletakan yang dapat menahan momen, gaya vertikal dan gaya horizontal, yang dapat menyebabkan reaksi. Dalam artian lain perletakan sendi atau pasak yaitu perletakannya dapat berotasi tetapi tidak memungkinkan perpindahan horizontal ataupun vertikal dan Sendi adalah TUGAS AKHIR WAHYUDIN NIM.41106110027

Page - 77 -

sambungan yang bisa bergerak secara 2 arah contohnya kearah depan–belakang, kiri–kanan. Karakteristik perletakan sendi dari segi perletakannya dapat bergeser, dalam pergeserannya ini tidak memungkinkan perpindahan horizontal, vertikal, dan dapat bergerak secara 2 arah yaitu arah kedepan dan belakang, kiri dan kanan. Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat pemakaian dan penghunian suatu gedung termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah dan/atau beban akibat air hujan pada atap. Beban Mati adalah berat semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala beban tambahan, finishing, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung tersebut.

Beban

terfaktor adalah beban kerja yang telah dikalikan dengan faktor beban yang sesuai. Dalam hal ini penulis ingin mencoba menggambarkan perbandinganperbandingan distribusi gaya dalam perletakan sendi dengan struktur berpelatakan jepit, dari hasil pengujian perbadingan tersebut ada dalam tabel berikut ini:

BAB VI PENUTUP

Kesimpulan Dari hasil Perancangan Gedung Rumah

Susun VI lantai dengan

Perletakan Sendi diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Perancangan plat atap dengan tebal 100 mm dan untuk plat lantai dengan tebal 120 mm.

Menggunakan tulangan pokok 8 mm,

sedangkan untuk tulangan bagi digunakan diameter 6 mm 2. Dimensi balok yang dipakai 50/70 cm, dengan menggunakan tulangan memanjang D19, D25 dan tulangan geser dp 8. 3. Dimensi kolom yang dipakai 70/70 cm, dengan menggunakan tulangan memanjang D30 dan tulangan geser dp 10.


Page - 78 -

BAB IV ANALISA STRUKTUR DAN PENULANGAN STRUKTUR. 4.1 Analisa Gedung Dengan Sistem Perletakan Sendi

Recommend Documents