PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PERPUSTAKAAN 2 LANTAI

Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PERPUSTAKAAN 2 LANTAI

Oleh: Fredy Fidya Saputra I.8505014

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET PROGRAM D III JURUSAN TEKNIK SIPIL SURAKARTA 2009


BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Semakin pesatnya perkembangan dunia teknik sipil di Indonesia saat ini menuntut terciptanya sumber daya manusia yang dapat mendukung kemajuannya dalam bidang ini. Dengan sumber daya manusia yang berkualitas tinggi, kita sebagai bangsa Indonesia akan dapat memenuhi tuntutan ini. Karena dengan hal ini kita akan semakin siap menghadapi tantangannya.

Bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna memenuhi sumber daya manusia yang berkualitas. Dalam merealisasikan hal ini Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut, memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan gedung bertingkat dengan maksud agar dapat menghasilkan tenaga yang bersumber daya dan mampu bersaing dalam dunia kerja.

1.2 Maksud Dan Tujuan

Dalam menghadapi pesatnya perkembangan jaman yang semakin modern dan berteknologi, serta semakin derasnya arus globalisasi saat ini, sangat diperlukan seorang teknisi yang berkualitas. Khususnya dalam ini adalah teknik sipil, sangat diperlukan teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam bidangnya. Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai lembaga pendidikan bertujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas, bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi mensukseskan pembangunan nasional di Indonesia.

masa depan serta

dapat


Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Program D III Jurusan Teknik Sipil memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan : 1. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana sampai bangunan bertingkat. 2. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam merencanakan struktur gedung. 3. Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam perencanaan suatu struktur gedung. 1.3 Kriteria Perencanaan 1. Spesifikasi Bangunan a. Fungsi Bangunan

: Gedung Perpustakaan

b. Luas Bangunan

: 400 m2

c. Jumlah Lantai

: 2 lantai

d. Tinggi Lantai

: 4m

e. Konstruksi Atap

: Atap Baja

f. Penutup Atap

: Genteng

g. Pondasi

: Foot Plat

2. Spesifikasi Bahan a. Mutu Baja Profil

: BJ 37

b. Mutu Beton (f’c)

: 25 MPa

c. Mutu Baja Tulangan (fy)

: Polos: 240 MPa. Ulir: 360 Mpa.

1.4 Peraturan-Peraturan Yang Berlaku 1. Standart tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung (SKSNI T-15-1991-03). 2. Peraturan Beton Bertulang 1971. 3. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung SNI 03-1727-1989.


BAB 2 DASAR TEORI

2.1. Dasar Perencanaan 2.1.1. Jenis Pembebanan Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang mampu mendukung berat sendiri, gaya angin, beban hidup maupun beban khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut. Beban-beban

yang

bekerja

pada

struktur

dihitung

menurut

Pedoman

Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989), beban - beban tersebut adalah : 1. Beban Mati (qd) Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian–penyelesaian, mesin – mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung itu.Untuk merencanakan gedung ini, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah : 1) Bahan Bangunan : a) Beton Bertulang .......................................................................... 2400 kg/m3 b) Pasir………. ................................................................................ 1600 kg/m3 2) Komponen Gedung : a) Langit – langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya, tanpa penggantung langit-langit atau pengaku),terdiri dari : - semen asbes (eternit) dengan tebal maximum 4mm .................

11 kg/m2

b) Penutup atap genteng dengan reng dan usuk ............................... . 50 kg/m2 c) Penutup lantai dari keramik per cm tebal ....................................

15 kg/m2

d) Adukan semen per cm tebal.........................................................

21 kg/m2


2. Beban Hidup (ql) Beban hidup adalah semua bahan yang terjadi akibat penghuni atau pengguna suatu gedung, termasuk beban – beban pada lantai yang berasal dari barang – barang yang dapat berpindah, mesin – mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap tersebut. Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan (SNI 03 1727-1989).

Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri dari : 1. Beban atap ...................................................................................... 100 kg/m2 2. Beban tangga dan bordes ............................................................... 500 kg/m2 3. Beban lantai ................................................................................... 400 kg/m2

Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung tersebut adalah sangat kecil, maka pada perencanaan balok induk dan portal dari sistem pemikul beban dari suatu

struktur gedung, beban hidupnya dikalikan

dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung yang ditinjau, seperti diperlihatkan pada tabel :

Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup Penggunaan Gedung  

PENYIMPANAN: Gudang, Perpustakaan, Ruang Arsip GANG DAN TANGGA : Pertemuan umum, Perdagangan penyimpanan, industri, tempat kendaraan

Sumber : SNI 03-1727-1989

Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk

0,80 0,90


3. Beban Angin (W) Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (SNI 03-1727-1989).

Beban Angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m2 ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien – koefisien angin. Tekan tiup harus diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum 40 kg/m2.

Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup : a. Dinding Vertikal 1. Di pihak angin ............................................................................ + 0,9 2. Di belakang angin ...................................................................... - 0,4 b. Atap segitiga dengan sudut kemiringan  1. Di pihak angin :

 < 65 ................................................. 0,02  - 0,4 65 <  < 90 ................................................. + 0,9

2. Di belakang angin, untuk semua ............................................. - 0,4

2.1.1

Sistem Kerjanya Beban

Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di bawahnya, atau dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih kecil.


Dengan demikian sistem bekerjanya beban untuk elemen – elemen struktur gedung bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut : Beban pelat lantai didistribusikan terhadap balok anak dan balok portal, beban balok portal didistribusikan ke kolom dan beban kolom kemudian diteruskan ke tanah dasar melalui pondasi.

2.1.2

Provisi Keamanan

Dalam pedoman beton 1983, struktur harus direncanakan untuk memiliki cadangan kekuatan untuk memikul beban yang lebih tinggi dari beban normal. Kapasitas cadangan ini mencakup faktor pembebanan (U), yaitu untuk memperhitungkan pelampauan beban dan faktor reduksi (), yaitu untuk memperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat terjadi akibat perubahan dari penggunaan untuk apa struktur direncanakan dan penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. Sedang kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan. Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U No. KOMBINASI BEBAN 1.

D, L

Keterangan : D

= Beban mati

L

= Beban hidup

FAKTOR U 1,2 D +1,6 L


Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan  No

GAYA



1.

Lentur tanpa beban aksial

0,80

2.

Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur

0,80

3.

Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur

4.

Geser dan torsi

0,60

5.

Tumpuan Beton

0,70

0,65 – 0,80

Karena kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi agregat kasar berukuran diameter lebih dari 2 cm, maka diperlukan adanya jarak tulangan minimum agar campuran beton basah dapat melewati tulangan baja tanpa terjadi pemisahan material sehingga timbul rongga – rongga pada beton. Sedang untuk melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka diperlukan adanya tebal selimut beton minimum.

Beberapa persyaratan utama pada Pedoman Beton 1983 adalah sebagai berikut : a. Jarak bersih antara tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari db atau 25 mm, dimana db adalah diameter tulangan. b. Jika tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan di bawahnya dengan jarak bersih tidak boleh kurang dari 25 mm. Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah: a) Untuk pelat dan dinding

= 20 mm

b) Untuk balok dan kolom

= 40 mm

c) Beton yang berhubungan langsung dengan tanah atau cuaca

= 50 mm


2.2.Perencanaan Atap a. Pembebanan Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah : 1) Beban mati 2) Beban hidup

: 100 kg/m2

3) Beban air 4) Beban Angin b. Asumsi Perletakan 1) Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi. 2) Tumpuan sebelah kanan adalah Rol.. c. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000. d. Analisa tampang menggunakan peraturan PPBBI 1984.

2.3.Perencanaan Tangga a. Pembebanan : 1) Beban mati 2) Beban hidup

: 500 kg/m2

b. Asumsi Perletakan 1) Tumpuan bawah adalah Jepit. 2) Tumpuan tengah adalah Sendi. 3) Tumpuan atas adalah Jepit. c. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000. 2. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. 2.4.Perencanaan Plat Lantai a. Pembebanan : 1) Beban mati 2) Beban hidup

: 400 kg/m2

b. Asumsi Perletakan : jepit penuh


c. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000. d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. 2.5.Perencanaan Balok Anak a. Pembebanan : 1) Beban mati 2) Beban hidup

: 400 kg/m2

b. Asumsi Perletakan : sendi sendi c. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000. d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. 2.6.Perencanaan Portal 1. Pembebanan : 1) Beban mati 2) Beban hidup

: 400 kg/m2

2. Asumsi Perletakan 1) Jepit pada kaki portal. 2) Bebas pada titik yang lain 3. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000. 4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.

2.7.Perencanaan Pondasi a. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban mati dan beban hidup. b. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.


BAB 3 PERENCANAAN ATAP 3.1. Rencana Atap

N G G

GN

KK

KK

KK

KK

GN

G G N G G

GN

KK

KK

KK

KK

Gambar 3.1 Rencana atap Keterangan : GN

= Gunungan

KK

= Kuda-kuda utama

G

= Gording

N

= Nok

GN


3.1.1. Dasar Perencanaan Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut : a. Jarak antar kuda-kuda

:4m

b. Kemiringan atap ()

: 30

c. Bahan gording

: baja profil lip channels (

d. Bahan rangka kuda-kuda

: baja profil double siku sama kaki ().

e. Bahan penutup atap

: genteng.

f. Alat sambung

: baut-mur.

g. Jarak antar gording

: 1,93

j. Mutu baja profil

: Bj-37 (fu = 360 Mpa)

).

( fy = 240 Mpa )

3.2. Perencanaan Gording 3.2.1.

Perencanaan Pembebanan

Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal kait (

) 150 x 75 x 20 x 4,5 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai

berikut : a. Berat gording = 11 kg/m.

f. ts

= 4,5 mm

= 489 cm4.

g. tb

= 4,5 mm

b. Ix c. Iy

= 99,2 cm4.

h. Zx

= 65,2 cm3.

d. h

= 150 mm

i. Zy

= 19,8 cm3.

e. b

= 75 mm

Kemiringan atap ()

= 30.

Jarak antar gording (s)

= 1,93 m.

Jarak antar kuda-kuda utama

= 4 m.


Pembebanan berdasarkan Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (SNI 03- 1727-1989), sebagai berikut : a. Berat penutup atap

= 50 kg/m2.

b. Beban angin

= 25 kg/m2.

c. Berat hidup (pekerja)

= 100 kg.

d. Berat penggantung dan plafond

= 18 kg/m2

3.2.2.

Perhitungan Pembebanan

a. Beban Mati (titik) y x

qx

 P

qy

Berat gording

=

Berat penutup atap

=

( 1,93 x 50 ) q

qx

= q sin 

qy

= q cos  1

= 107,5 x sin 30 = 107,5 x cos 30 2

Mx1 = /8 . qy . L

1

2

= /8 x 93,10 x (4)

My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 53,75 x (4)2

=

96,5

=

107,5

= 53,75

kg/m.

= 93,10

kg/m.

= 186,02 kgm. = 107,5

11,0

kgm.

kg/m kg/m kg/m

+


b. Beban hidup

y x

Px

 Py

P

P diambil sebesar 100 kg. Px

= P sin 

= 100 x sin 30

= 50

kg.

Py

= P cos 

= 100 x cos 30

= 86,6

kg.

Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 86,6 x 4

= 86,6

kgm.

My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 4

= 50

kgm.

c. Beban angin TEKAN

HISAP

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. Koefisien kemiringan atap () = 30. 1) Koefisien angin tekan = (0,02 – 0,4) = 0,2 2) Koefisien angin hisap = – 0,4 Beban angin : 1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2) = 0,2 x 25 x ½ x (1,93+1,93) = 9,65 kg/m. 2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2) = – 0,4 x 25 x ½ x (1,93+1,93) = -19,3 kg/m.

Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx : Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 9,65 x (4)2 = 19,3 kgm. Mx (hisap)

= 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -19,3 x (4)2 = -38,6 kgm.


Tabel 3.1 Kombinasi gaya dalam pada gording Kombinasi Beban Beban Beban Angin Momen Mati Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum Mx

186,02

86,6

19,3

-38,6

272,62

291,92

My

107,5

50

-

-

157,5

157,5

3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan  Kontrol terhadap tegangan Minimum Mx = 272,62 kgm = 27262 kgcm. My = 157,5 kgm = 157,5 kgcm.

 Mx   My        Zx   Zy  2

σ =

2

2

=

 27262   15750       65,2   19,8 

2

= 898,65 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2

 Kontrol terhadap tegangan Maksimum Mx

= 291,92 kgm = 29192 kgcm.

My = 157,5 kgm = 15750 kgcm.

 Mx   My        Zx   Zy  2

σ =

2

Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai 2

 29192   15750       65,2   19,8 

=

2

= 912,80 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2

3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan Dipakai profil : 150 x 75 x 20 x 4,5 E

= 2,1 x 106 kg/cm2

Ix

= 489 cm4

Iy

= 99,2 cm4

qx

= 0,5375 kg/cm

qy

= 0,9310 kg/cm

Px

= 50 kg

Py

= 86,6 kg

Zijin 

1  400  2,2222 cm 180

Zx

=

5.qx.L4 Px.L3  384.E.Iy 48.E.Iy

=

5.0,5375.(400) 4 50.400 3 = 1,1801 cm  384.2,1.10 6.99,2 48.2,1.10 6..99,2

Zy = =

5.qy.l 4 Py.L3  384.E.Ix 48.E.Ix

5.0,9310.(400) 4 86,6.(400) 3 = 0,4146 cm  384.2,1  10 6.489 48.2,1.10 6.489


Z

Zx2  Zy 2

=

= (1,1801) 2  (0,4146) 2  1,2508 cm Z  Zijin 1,2508 cm  2,2222 cm

…………… aman !

Jadi, baja profil lip channels (

) dengan dimensi 150 x 75 x 20 x 4,5 aman dan

mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.

3.3. Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK) 3.3.1

Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda 10

9

17

8

11

16 14

7

18

15

20

13 1

19

2

4

3

5

21

12 6

Gambar 3.2 Panjang batang kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.2 Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda utama (KK) No batang

Panjang batang

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1,67 1,67 1,66 1,66 1,67 1,67 1,93 1,93 1,91


10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

1,91 1,93 1,93 0,96 1,93 1,93 2,54 2,87 2,54 1,93 1,93 0,96

Gambar 3.3 Luasan untuk pembebanan kuda-kuda P4

P5

P3 10

9 P2

P6 17

8

11

16

P1 14

7

18

15

19 20

13 1

2

P8

P7

4

3

P9

P10

21

5

P11

12 6

P12

Gambar 3.4 Pembebanan Kuda- kuda utama akibat beban mati


a. Perhitungan Beban  Beban Mati 1) Beban P1 = P7 a) Beban gording

= Berat profil gording x panjang gording = 11 x 4 = 44 kg

b) Beban atap

= Luasan FHXV x Berat atap = 5,24 x 50 = 262 kg

c) Beban kuda-kuda

= ½ x Btg (1 + 7) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,67 + 1,93) x 25 = 45 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 45 = 13,5 kg e) Beban bracing

= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 45 = 4,5 kg

f) Beban plafon

= Luasan FGWV x berat plafon = 3,36 x 18 = 60,48 kg

2) Beban P2 =P6 a) Beban gording


b) Beban atap

= Luasan DFVT x berat atap = 7,72 x 50 = 386 kg

c) Beban kuda-kuda

= ½ x Btg(7+8 +13 +14) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,93 + 1,93 + 0,96 + 1,93) x 25 = 84,38kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 84,38 = 25,31 kg e) Beban bracing

= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 84,38 = 8,44 kg


3) Beban P3 = P5 a) Beban gording


b) Beban atap

= Luasan DFVT x berat atap = 7,72 x 50 = 386 kg

c) Beban kuda-kuda

= ½ x Btg (8 +9 +15+16) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,93 +1,91 +1,93+2,54) x 25 = 103,88 kg



4) Beban P4 a) Beban gording


b) Beban atap

= ( 2 x Luasan ABRQ ) x berat atap = ( 2 x 3,84 ) x 50 = 384 kg

c) Beban kuda-kuda

= ½ x Btg(9+10 +17) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,91 + 1,91 + 2,87) x 25 = 83,63 kg




5) Beban P8 = P12 a) Beban kuda-kuda

= ½ x Btg (1+2+13) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,67+1,67+0,96 ) x 25 = 53,75 kg

b) Beban plafon

= Luasan DFVT x berat plafon = 6,68 x 18 = 120,24 kg

c) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 53,75 = 16,13 kg d) Beban bracing


6) Beban P10 a) Beban kuda-kuda

= ½ x Btg (3+4+16+17+18) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,66+2,54+2,87+2,54+1,66) x 25 = 140,88 kg

b) Beban plafon

= ( 2 x luasan ABRQ ) x berat plafon = ( 2 x 3,32 ) x 18 = 119,52 kg



7) Beban P9 = P11 a) Beban kuda-kuda

= ½ x Btg (2+3+14+15) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,67+1,93+1,93+1,66)x25 = 89,88 kg

b) Beban plafon

= Luasan BDTR x berat plafon = 6,68 x 18 = 120,24 kg




Tabel 3.3 Rekapitulasi beban mati Beban Beban Beban Beban Beban Plat Beban Jumlah Input Atap gording Kuda - Bracing Penyambug Plafon Beban SAP Beban kuda (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) P1=P7

262

44

45

4,5

13,5

60,48

429,48

450

P2=P6

386

44

84,38

8,44

25,31

-

548,13

550

P4

384

44

83,63

8,36

25,04

-

493,03

500

P8=P12

-

-

53,75

5,38

16,13

120,24

195,5

200

P10

-

-

140,88

14,09

42,26

119,52 316,75

350

P9=P11

-

-

89,88

8,99

26,96

120,24 246,07

250

P3=P5

386

44

103,88

10,39

31,16

-

575,43

 Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 = 100 kg  Beban Angin Perhitungan beban angin : W5

W4

9

W3

10

W6

8

W2

11

W7

17 16 15

7

18

19

12

14

W1

13 1

20 2

3

4

5

21 6

Gambar 3.5 Pembebanan kuda-kuda utama akibat beban angin

W8

600


Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. 1) Koefisien angin tekan = 0,02  0,40 = (0,02 x 30) – 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 131 x 0,2 x 25 = 6,55 kg b) W2 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 7,72 x 0,2 x 25 = 38,6 kg c) W3 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 7,72 x 0,2 x 25 = 38,6 kg d) W4 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 3,84 x 0,2 x 25 = 19,2 kg

2) Koefisien angin hisap

= - 0,40

a) W5 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 3,84 x -0,4 x 25 = -3,84 kg b) W6 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 7,72 x -0,4 x 25 = -77,2 kg c) W7 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 7,72 x -0,4 x 25 = -77,2 kg d) W8 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 1,31 x -0,4 x 25 = -13,1 kg


Tabel 3.4 Perhitungan beban angin Wy

Beban

Beban

Wx

Untuk Input

Angin

(kg)

W.Cos  (kg)

SAP2000

W1

6.55

5,67

6

3,28

4

W2

38,6

33,43

34

19,3

20

W3

38,6

33,43

34

19,3

20

W4

19,2

16,63

17

9,6

10

W5

-38,4

-33,26

-34

-19,2

-20

W6

-77,2

-66,86

-67

-38,6

-39

W7

-77,2

-66,86

-67

-38.6

-39

W8

-13,1

-11,34

-12

-6,55

-7

W.Sin  (kg)

Untuk Input SAP2000

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut : Tabel 3.5. Rekapitulasi gaya batang kuda-kuda utama Kombinasi Batang

Tarik (+)

Tekan (-)

( kg )

( kg )

1

7516,95

-

2

7541,01

-

3

6286,72

-

4

6155,26

-

5

7282,6

-

6

7255,08

-

7

-

8321,49

8

-

6956,75


9

-

5256,85

10

-

5333,28

11

-

7031,83

12

-

8398,17

13

363,96

14

-

1451,88

15

1386,6

-

16

-

17

4233,57 -

2311,52 -

18 19

3.3.2

20

1313,42 -

21

366,49

2112,25 1307,28 -

Perencanaan Profil Kuda- kuda

a. Perhitungan profil batang tarik Pmaks = 7541,01kg ijin

= 1600 kg/cm2

Fnetto 

Pmaks. 7541,01   4,7131 cm 2 σ ijin 1600

Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 4,7131 cm2 = 5,4201 cm2 Dicoba, menggunakan baja profil  55. 55. 8 F = 2 . 8,23 cm2 = 16,46 cm2. F = penampang profil dari tabel profil baja Kontrol tegangan yang terjadi :


Pmaks. 0,85 . F 7541,01  0,85 .16,46

σ 

 538,990 kg/cm 2   0,75ijin 538,990 kg/cm2  1200 kg/cm2……. aman !!

b. Perhitungan profil batang tekan Pmaks. = 8398,17 kg lk

= 1,67 m = 167 cm

n.lk 2 .P max  2E 3.(167) 2 .8398,17  (3,14) 2 .(2,1.10 6 )

I min 

 33,936 cm 4 Dicoba, menggunakan baja profil  55 . 55 . 8 Ix = 2 x 22,1 cm4 = 44,4 cm4 ix = 1,64 cm F = 2 . 8,23 = 16,46 cm2 λ 

lk 203,5   124,085 cm i x 1,64

λg  π

E 0,7 . σ leleh

....... dimana, σ leleh  2400 kg/cm 2

 111,07cm λs 

λ 101,829  λ g 111,07

 0,917

Karena 0,183 < s < 1 maka :  

1,41 1,593  s

= 2,086


Kontrol tegangan yang terjadi : Pmaks. . ω F 8398,17.2,086  16,46

σ 

 1064,312 kg/cm 2

  ijin 1064,312  1600 kg/cm2 3.3.3

………….. aman !!!

Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 13,7 mm. Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm  Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser

= 0,6 .  ijin = 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2

 Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 .  ijin = 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2  Kekuatan baut : a) Pgeser

= 2 . ¼ .  . d2 .  geser = 2 . ¼ .  . (127)2 . 960 = 2430,96 kg

b) Pdesak

=  . d .  tumpuan = 0,9 . 127 . 2400 = 2743,20 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur,


n

Pmaks. 8398,17   3,061 ~ 3 buah baut Pgeser 2430,96

Digunakan : 3 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5 d  S1  3 d Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 127 = 3,175 cm = 3 cm

b) 2,5 d  S2  7 d Diambil, S2 = 5 d = 5 . 127 = 6,35 cm = 6 cm b. Batang tarik Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches ) Diameter lubang = 13,7 mm. Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.

Menggunakan tebal plat 8 mm  Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser

= 0,6 .  ijin = 0,6 . 1600 =960 kg/cm2

 Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 .  ijin = 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2  Kekuatan baut : a) Pgeser

= 2 . ¼ .  . d2 .  geser = 2 . ¼ .  . (127)2 . 960 = 2430,96 kg


b) Pdesak =  . d .  tumpuan = 0,9 . 127. 2400 = 2473,2 kg P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, n

Pmaks. 7541,01   3,049 ~ 3 buah baut Pgeser 2430,96

Digunakan : 3 buah baut

Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5 d  S1  3 d Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm = 3 cm b) 2,5 d  S2  7 d Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27 = 6,35 cm = 6 cm

Tabel 3.6 Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda Dimensi Profil

Baut (mm)

1

 55 . 55 . 8

2

 55 . 55 . 8

3  12,7 3  12

3

 55 . 55 . 8

3  12

4

 55 . 55 . 8

3  12

5

 55 . 55 . 8

3  12

6

 55 . 55 . 8

3  12

7

 55 . 55 . 8

3  12

8

 55 . 55 . 8

3  12

9

 55 . 55 . 8

3  12

10

 55 . 55 . 8

3  12

Nomer Batang


11

 55 . 55 . 8

3  12

12

 55 . 55 . 8

3  12

13

 55 . 55 . 8

3  12

14

 55 . 55 . 8

3  12

15

 55 . 55 . 8

3  12

16

 55 . 55 . 8

3  12

17

 55 . 55 . 8

3  12

18

 55 . 55 . 8

3  12

19

 55 . 55 . 8

3  12

20

 55 . 55 . 8

3  12

21

 55 . 55 . 8

3  12

3.4. Perencanaan Balok Atap (Gunungan) 3.4.1. Pembebanan Balok Atap

P4

P5

P3 7

6 P2

P6 8

5

P7

P1

A

9

10

B

1

2

11

C

3

D

4

Gambar 3.6 Pembebanan balok atap (gunungan)

Beban yang ditanggung oleh balok atap adalah beban titik pada balok atap didapat dari beban atap yang menumpu kuda-kuda (tabel 3.3) ditambah beban sendiri balok dan beban luasan dinding.


a. Beban sendiri balok (1,2,3,4)

= (0,15 x 0,15)m2 x 2400 kg/m3 = 54 kg/m

b. Beban sendiri balok (5,6,7,8)

= (0,30 x 0,20)m2 x 2400 kg/m3 = 144 kg/m

c. Beban luasan dinding A=D

=

1,72  0 1700  0,15 2

= 219,3 kg/m

d. Beban luasan dinding B=C

=

1,72  2,87 1700  0,15 2

= 585,2 kg/m

3.4.2. Tulangan Lentur Balok Beton (1,2,3,4) Perhitungan tulangan lentur balok beton Data Perencanaan : h

= 300 mm

Øt

= 16 mm

b

= 200 mm

Øs

= 10 mm

p

= 20 mm

d

= h - p – Øs - ½ .Øt

fy polos

= 240 MPa

= 300 – 20 – 10 – ½ . 16

fy ulir

= 360 MPa

= 112 mm

f’c

= 25 MPa

 Daerah Tumpuan b

=

0,85.f' c.β  600    fy  600  fy 

=

0,85.25.0,85  600    240  600  240 

= 0,0632  max

= 0,75 . b = 0,75 . 0,0632 = 0,0474


 min

= 1,4  1,4 = 0,0058 fy

240

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu = 529,4 kgm = 0,5294.107 Nmm

M u 0,5294 .10 7 Mn = = = 0,662. 107 Nmm 0,8 φ Rn

=

Mn 0,662.10 7 = 0,482  b . d 2 150.262 2

m

=

fy 240   11,294 0,85.f' c 0,85.25



=

1 2.m.Rn 1  1   m fy

=

   

1  2 .11,294.0,482  1  1    0,002  11,294  240 

 <  min  <  max  dipakai tulangan tunggal Digunakan  min = 0,0058 As perlu =  . b . d = 0,0058. 200 . 262 = 303,92 mm2 n

=

As perlu 1 .  .16 2 4

=

303,92  1,512  2 tulangan 201,062

Dipakai tulangan 2 Ø 16 mm As ada = 2 . ¼ .  . 162 = 2 . ¼ . 3,14 . 162 = 402,124 mm2 > As perlu  Aman..!! a

=

As ada . fy 402,124 . 240   22,708 0,85 . f' c . b 0,85 . 25 . 200

Mn ada = As ada . fy (d – a/2) = 402,124 . 240 (262 – 22,708/2)


= 2,419.107 Nmm Mn ada > Mn  Aman..!! Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm Cek jarak antar tulangan S

=

b  2se lim ut  2sengkang  n n 1

= 200  2.20  2.10  2.16 2 1 = 108 mm  Daerah Lapangan b

=

0,85.f' c.β  600    fy  600  fy 

=

0,85.25.0,85  600    240  600  240 

= 0,0632  max

= 0,75 . b = 0,75 . 0,0632 = 0,0474

 min

= 1,4  1,4 = 0,0058 fy

240

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu = 319,61 kgm = 0,3196.107 Nmm Mn =

Mu 0,3196 .10 7   0,3995.10 7 Nmm φ 0,8

Rn

=

Mn 0,3995.10 7   0,291 b.d 2 150. 262 2

m

=

fy 240   11,294 0,85.f' c 0,85.25




=

1 2.m.Rn 1  1   m fy

   

=

1  2.11,294 . 0,291  1  1    0,0012  11,294  240 

 <  min  <  max  dipakai tulangan tunggal Dipakai  min = 0,0058 As perlu =  . b . d = 0,0058 . 200 . 262 = 303,92 mm2 n

=

As perlu 303,92   1,512  2 tulangan 2 201,062 1/4 .  .16

Dipakai tulangan 2 D 16 mm As ada = n . ¼ .  . d2 = 2 . ¼ . 3,14 . 162 = 402,124 mm2 > As perlu  Aman..!! a

=

As ada . fy 402,124 . 240   22,708 0,85 . f' c . b 0,85 . 25 . 200

Mn ada = As ada . fy (d – a/2) = 401,92 . 240 (262 – 22,708/2) = 2,419 .107 Nmm Mn ada > Mn  Aman..!! Cek jarak antar tulangan S

=


=

200  2.20  2.10  2.16 2 1

= 58 mm  Tulangan Geser Balok anak


Dari perhitungan SAP 2000 Diperoleh : Vu

= 1057,18 kg = 10571,8 N

f’c

= 25 MPa

fy

= 240 MPa

d

= 262 mm

Vc

= 1/ 6 .

f' c .b .d = 1/ 6 . 25 . 200 .262

= 43666,67 N Ø Vc

= 0,6 . 43666,67 N = 26200 N

0,5ØVc = 0,5 . 26200 N = 13100 N 3 Ø Vc = 3 . 26200 = 78600 N Karena

: Vu < 5 Ø Vc : 10571,8 N < 13100 N

Tulangan geser sebagai tulangan pembentuk Smax

=

h 150 = = 75 mm 2 2

Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 10 – 75 mm

3.4.3. Tulangan Lentur Balok Beton (5,6,7,8) Perhitungan tulangan lentur balok beton Data Perencanaan : h

= 150 mm

Øt

= 16 mm

b

= 150 mm

Øs

= 10 mm

p

= 20 mm

d

= h - p – Øs - ½ .Øt

fy polos

= 240 MPa

= 150 – 20 – 10 – ½ . 16

fy ulir

= 360 MPa

= 112 mm

f’c

= 25 MPa

 Daerah Tumpuan


b

=

0,85.f' c.β  600    fy  600  fy 

=

0,85.25.0,85  600    240  600  240 

= 0,0632  max

= 0,75 . b = 0,75 . 0,0632 = 0,0474

 min

= 1,4  1,4 = 0,0058 fy

240

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu = 480,94 kgm = 0,4089.107 Nmm Mn =

M u 0,4089 .10 7 = = 0,601. 107 Nmm 0,8 φ

Rn

Mn 0,601.10 7  = = 3,194 b . d 2 150.112 2

m

=

fy 240   11,294 0,85.f' c 0,85.25



=

1 2.m.Rn 1  1  m  fy

=

   

1  2 .11,294.3,194  1  1    0,0145   11,294  240 

 >  min  <  max  dipakai tulangan tunggal Digunakan  = 0,0145 As perlu =  . b . d = 0,0145. 150 . 112 = 243,6 mm2 n

=

As perlu 1 .  .16 2 4

Dipakai tulangan 2 Ø 16 mm

=

243,6  1,211  2 tulangan 201,062


As ada = 2 . ¼ .  . 162 = 2 . ¼ . 3,14 . 162 = 402,124 mm2 > As perlu  Aman..!! a

=

As ada . fy 402,124 . 240   30,278 0,85 . f' c . b 0,85 . 25 .150

Mn ada = As ada . fy (d – a/2) = 402,124 . 240 (112 – 30,278/2) = 0,935.107 Nmm Mn ada > Mn  Aman..!! Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm Cek jarak antar tulangan S

=


=

150  2.20  2.10  2.16 2 1

= 58 mm  Daerah Lapangan b

=

0,85.f' c.β  600    fy  600  fy 

=

0,85.25.0,85  600    240  600  240 

= 0,0632  max

= 0,75 . b = 0,75 . 0,0632 = 0,0474

 min

= 1,4  1,4 = 0,0058 fy

240

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu = 369,5 kgm = 0,3695.107 Nmm


Mn =

Mu 0,3695 .10 7   0,462.10 7 Nmm φ 0,8

Rn

=

Mn 0,462.10 7   2,455 b.d 2 150.112 2

m

=

fy 240   11,294 0,85.f' c 0,85.25



=

1 2.m.Rn 1  1   m fy

=

1  2.11,294 . 2,455  1  1    0,0109  11,294  240 

   

 <  min  <  max  dipakai tulangan tunggal Dipakai  = 0,0109 =.b.d

As perlu

= 0,0109 . 150 . 112 = 183,12 mm2 n

=

As perlu 183,12   0,911  2 tulangan 2 201,062 1/4 .  .16

Dipakai tulangan 2 D 16 mm As ada = n . ¼ .  . d2 = 2 . ¼ . 3,14 . 162 = 402,124 mm2 > As perlu  Aman..!! a

=

As ada . fy 402,124 . 240   30,278 0,85 . f' c . b 0,85 . 25 .150


Mn ada = As ada . fy (d – a/2) = 401,92 . 240 (112 – 30,278/2) = 0,935 .107 Nmm Mn ada > Mn  Aman..!!

Cek jarak antar tulangan

S

=


=

150  2.20  2.10  2.16 2 1

= 58 mm

 Tulangan Geser Balok anak Dari perhitungan SAP 2000 Diperoleh :

Vu

= 803,45 kg = 8034,5 N

f’c

= 25 MPa

fy

= 240 MPa

d

= 112 mm

Vc

= 1/ 6 .

f' c .b .d = 1/ 6 . 25 . 150 .112

= 14000 N

Ø Vc

= 0,6 . 14000 N = 8400 N

0,5ØVc = 0,5 . 8400 N = 4200 N


3 Ø Vc = 3 . 8400 = 25200 N

Syarat tulangan geser

: 0,5 Ø Vc < Vu < Ø Vc : 4200 N < 8034,5 N < 8400 N

Dipakai tulangan geser minimum =Øx⅓xbxd

Ø Vs

= 0,6 x ⅓ x 150 x 112 = 3360 N

3360 = 5600 0,6

Vs Perlu

=

Av

= 2 x ¼ x π x D2 = 2 x ¼ x π x 102 = 157,079 mm2

S

=

Av. fy.d Vs perlu

=

157,079.240.112 5600

= 753,979 mm Smax

=

h 150 = = 75 mm 2 2



BAB 4 PERENCANAAN TANGGA

4.1 Uraian Umum Tangga merupakan bagian dari struktur bangunan bertingkat yang sangat penting untuk penunjang antara struktur bangunan dasar dengan struktur bangunan tingkat atasnya. Penempatan tangga pada struktur suatu bangunan sangat berhubungan dengan fungsi bangunan bertingkat yang akan dioperasionalkan .

Pada bangunan umum, penempatan haruslah mudah diketahui dan terletak strategis untuk menjangkau ruang satu dengan yang lainya, penempatan tangga harus disesuaikan dengan fungsi bangunan untuk mendukung kelancaran hubungan yang serasi antara pemakai bangunan tersebut.

4.2 Data Perencanaan Tangga


Gambar 4.1 Detail tangga

Data – data tangga :  Tebal plat tangga

= 20 cm

 Tebal bordes tangga

= 20 cm

 Lebar datar

= 400 cm

 Lebar tangga rencana

= 150 cm

 Dimensi bordes

= 100 x 300 cm

Menentukan lebar antread dan tinggi optred  lebar antrade

= 30 cm

 Jumlah antrede

= 270/ 30

= 9 buah

 Jumlah optrade

=9+1

= 10 buah

 Tinggi 0ptrede

= 200 / 10 = 20 cm

Menentukan kemiringan tangga   = Arc.tg ( 200/300 )

= 340

4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalen dan Pembebanan


4.3.1

Perhitungan Tebal Plat Equivalen

Y

30 20

B

C

t' D A t eq

Ht=20

Gambar 4.2 Tebal equivalen BD BC = AB AC

BD = =

AB  BC AC

, AC = (20) 2  (30) 2 = 36,06 cm

20x30 36,06

= 16,64 cm ~ 17 cm t eq = 2/3 x BD = 2/3 x 17 = 11,33 cm Jadi total equivalent plat tangga Y

= t eq + ht = 11,33 + 20 = 31,33 cm = 0,3133 m


4.3.2

Perhitungan Beban

a. Pembebanan tangga 1. Akibat beban mati (qD) Berat tegel keramik(1 cm)

= 0,01 x 1,5 x 2,4

= 0,036

ton/m

Berat spesi (2 cm)

= 0,02 x 1,5 x 2,1

= 0,063

ton/m

Berat plat tangga

= 0,3133 x 1,5 x 2,4

= 1,129

ton/m

Berat sandaran tangga

= 0,7 x 0,1 x 1,0

= 0,070 qD = 1,298

ton/m + ton/m

2. Akibat beban hidup (qL) qL= 1,5 x 0,500 ton/m2 = 0,75 ton/m 3. Beban ultimate (qU) qU = 1,2 . qD + 1.6 . qL = 1,2 . 1,298 + 1,6 . 0,500 = 1,558

+ 0,800

= 2,358 ton/m b. Pembebanan pada bordes 1. Akibat beban mati (qD) Berat tegel keramik (1 cm)

= 0,01 x 1,5 x 2,4

= 0,036

ton/m

Berat spesi (2 cm)

= 0,02 x 1,5x 2,1

= 0,063

ton/m

Berat plat bordes

= 0,20 x 1,5x 2,4

= 0,72

ton/m

Berat sandaran tangga

= 0,7 x 0,1 x 1,0

2. Akibat beban hidup (qL) qL = 3 x 0,500 ton/m2 = 1,5 ton/m

= 0,07 qD = 0,889

ton/m + ton/m


3. Beban ultimate (qU) qU = 1,2 . qD + 1.6 . qL = 1,2 . 0,889 + 1,6 . 1 = 2,667 ton/m. Perhitungan analisa struktur tangga menggunakan Program SAP 2000 tumpuan di asumsikan jepit, sendi, sendi seperti pada gambar berikut :

Gambar 4.3 Rencana tumpuan tangga


4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes 4.4.1 d

Perhitungan Tulangan Tumpuan = h – p – ½ Ø tul - ½ Ø sengkang = 200 – 30 – 6 - 4 = 160 mm = 2,99755 .107 Nmm

Mu

= 2997,55 kgm

Mn

=

Mu 2,99755.10 7 = 3,7469 .107 Nmm  φ 0,8

m

=

fy 240   11,294 0,85. fc 0,85.25

b

=

0,85.fc  600   .. fy  600  fy 

=

0,85.25  600  . .  240  600  240 

= 0,0538 max

= 0,75 . b = 0,04032

min

= 0,002

Rn

=

Mn 3,7469.10 7   1,464 N/mm b.d 2 1000.(160) 2

 ada

=

1 2.m.Rn 1  1  m  fy

=

1  2 x11,294 x1,464  1  1    11,294  240 

= 0,0063  ada

< max > min

di pakai  ada = 0,0063

   


As

=.b.d = 0,0063 x 1000 x 160 = 1008 mm2

Dipakai tulangan  12 mm

= ¼ .  x 122 = 113,097 mm2

Jumlah tulangan

=

1008 113,097

= 8,9

Jarak tulangan

=

1000 9

= 111,11 mm ≈ 100 mm

≈ 9 buah

Dipakai tulangan  12 mm – 100 mm = 9. ¼ .π. d2

As yang timbul

= 1017,873 mm2 > As (1008 mm2)........... Aman !

4.4.2

Perhitungan Tulangan Lapangan

Mu = 1460,55 kgm = 1,46055 . 107 Nmm

Mu



1,46055.10 7 = 1,8257. 107 Nmm 0,8

Mn

=

m

=

fy 240   11,294 0,85.fc 0,85.25

b

=

0,85.fc  600   .. fy 600  fy  

=

0,85.25  600  .0,85.  240  600  240 



= 0,0538 max

= 0,75 . b = 0,04032

min

= 0,002

Rn

Mn 1,46055.10 7   0,713 N/mm2 = 2 2 b.d 1000(160)


 ada

=

1 2.m.Rn 1  1   m fy

   

=

2 x 11,294 x 0,713  1   1 1   11,294  240 

= 0,003  ada

> min <

max

di pakai  ada = 0,003 =.b.d

As

= 0,003 x 1000 x 160 = 480 mm2


= ¼ .  x 122

Jumlah tulangan dalam 1 m2

=

480 113,097

= 4,2  5 tulangan

Jarak tulangan

=

1000 5

= 200 mm

= 113,097 mm2

Dipakai tulangan  12 mm – 200 mm = 5 . ¼ x  x d2

As yang timbul

= 565,485 mm2 > As (480 mm2) ....aman!

4.5 Perencanaan Balok Bordes

qu balok 270 30 3m 150


Data perencanaan: h = 300 mm b = 150 mm d`= 30 mm d = h – d` = 300 – 30 = 270 mm

1. Pembebanan Balok Bordes  Beban mati (qD) Berat sendiri

= 0,15 x 0,3 x 2400

= 108 kg/m

Berat dinding

= 0,15 x 2 x 1700

= 510 kg/m

Berat plat bordes

= 0,20 x 2400

= 480 kg/m qD = 1098 kg/m

Beban Hidup (qL)

=500 Kg/m

 Beban ultimate (qU) qU

= 1,2 . qD + 1,6.qL = 1,2 . 1098 + 1,6 .500 = 2117,6 Kg/m

 Beban reaksi bordes qU

=

Re aksi bordes lebar bordes

1 .2117,6.3 = 2 3 = 1058,8 Kg/m a.

Perhitungan tulangan lentur = 2,443439.107 Nmm

Mu

= 24434,39 kgm

Mn

=

Mu 2,443439.10 7  φ 0,8

m

=

fy 240   11,294 0,85. fc 0,85.25

= 3,0543 .107 Nmm


b

=

0,85. fc  600   . . fy  600  fy 

=

0,85.25  600  . .  240  600  240 

= 0,0538 max

= 0,75 . b = 0,04032

min

= 0,002

Rn

=

Mn 3,0543.10 7   0,4189 N/mm b.d 2 1000.(270) 2

 ada

=

1 2.m.Rn 1  1   m fy

=

1  2 x11,294 x0,4189  1  1    11,294  240 

   

= 0,00176  ada

< max < min

di pakai  min = 0,0020 As

=.b.d = 0,0020 x 150 x 270 = 81 mm2


= ¼ .  x 122 = 113,097 mm2

Jumlah tulangan

=

As yang timbul

= 2. ¼ .π. d2

81 113,097

= 0,716

≈ 2 buah

= 226,08 mm2 > As (81 mm2) ...... Aman ! Dipakai tulangan 2  12 mm


b. Perhitungan Tulangan Geser Vu

= 3257,86 kg = 32578,6 N

Vc

= 1 / 6 . b.d. f' c . = 1/6 . 150 . 270. 25 . = 33750 N

 Vc = 0,6 . Vc = 20250 N 3 Vc = 3 . Vc = 60750 N Vu >  Vc perlu tulangan geser  Vs

= Vu -  Vc = 3257,6 – 20250 = 12328,6 N

Vs perlu =

Vs 12328,6   20547,67 N  0,6

Dipakai Sengkang / begel  8 mm = ¼ .  x 82 = 50,24 mm2 As = 2 x 50,24 = 100,48 mm2 Jarak sengkang ( S ) = Jarak Sengkang Max =

As. fy.d 100,48.240.270   316,87 mm  300 mm Vs. perlu 20547,67 h 300 = = 150 mm 2 2

Jadi dipakai sengkang  8 – 150 mm


4.6 Perhitungan Pondasi Tangga

PU

MU

100

80 115

100 5 20 Cor Rabat t=5 cm Urugan Pasir t=5 cm

Gambar 4.4 Pondasi Tangga Direncanakan pondasi telapak dengan kedalaman 1,15 m dan panjang 2 m dan 1 m 5 ) = 22,5 cm 2

-

Tebal

= 20+(

-

Ukuran alas

= 1000 x 2000 mm

-

 tanah

= 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3

-

 tanah

= 2,5 kg/cm2 = 25 ton/m2

-

Pu

= 17084,43 kg


4.7 Perencanaan kapasitas dukung pondasi a. Perhitungan kapasitas dukung pondasi  Pembebanan pondasi Berat telapak pondasi

= 1,0 x 2,0 x 0,225 x 2400

=

1080

kg

Berat tanah

= 2 (0,4 x 2 x 0,825) x 1700 =

2244

kg

792

kg

Berat kolom pondasi tangga = (0,2 x 2 x 0,825) x 2400

=

Pu

= 17084,43 kg = 21200,43 kg

 yang terjadi

=

=

Vtot Mtot  1 A .b.L2 6

21200,43 2997,55  1  1 2 2 1 2 6

= 15096,54 kg/m2 <  ijin tanah …...............Ok! b. Perhitungan Tulangan Lentur Mu

= ½ . qu . t2 = ½.15096,54. (0,4)2 = 1207,723 kg/m

Mn

=

M

=

fy 240   11,294 0,85 . f' c 0,85 x 25

b

=

0,85 . f' c fy

=

0.85 . 25  600  .0,85  240  600  240 

Mu





1,2077.10 7  1,5097.10 7 N/mm 0,8

 600     600  fy 

= 0,0538 Rn =

Mn 1,5097.10 7   0,3744 N/mm 2 b.d 2 1000 . 200 2


 max

= 0,75 . b = 0,0403

 min

= 0,0058

 perlu

=

1 2m . Rn  1  1   m  fy 

=

1  2.11,294 . 0,3744  1  1    11,294  240 

= 0,00159  perlu <  max <  min  Untuk Arah Sumbu Panjang As perlu

=  min. b . d = 0,0058 . 1000 . 200 = 1160 mm2

digunakan tul  12 = ¼ .  . d2 = ¼ . 3,14 . (12)2 = 113,097 mm2 Jumlah tulangan (n) =

1160  10,25  11 buah 113,097

Jarak tulangan

1000  90,90  90 mm 11

=

Sehingga dipakai tulangan  12 - 90 mm As yang timbul

= 11 x 113,097 = 1244,067 > As (1160 mm2)………..ok!


 Untuk Arah Sumbu Pendek As perlu =  min . b . d = 0,0058 . 1000 . 200 = 1160 mm2 Digunakan tulangan  12 = ¼ .  . d2 = ¼ . 3,14 . (12)2 = 113,097 mm2 Jumlah tulangan (n)

=

1160  10,25  11 buah 113,097

Jarak tulangan

=

1000  90,90  90 mm 11

Sehingga dipakai tulangan  12 – 90 mm As yang timbul

= 11 x 113,097 = 1244,067 > As ………….ok!

c. Perhitungan Tulangan Geser

Vu

=  x A efektif = 15096,54 x (0,4 x 1,0) = 6038,62 N

Vc

= 1 / 6 . f' c. b. d = 1/6 .

25 . 1000 . 200

= 166.666,667 N  Vc = 0,6 . Vc = 100.000,002 N 3 Vc = 3 .  Vc = 300.000,006 N Vu <  Vc 6038,54 N < 100.000,002 N tulangan geser sebagai tulangan pembentuk Tulangan geser minimum  8 – 200 mm


BAB 5 PLAT LANTAI 5.1. Perencanaan Pelat Lantai

F D

C

A

G

D

B

E C

D

D

F

G

Gambar 5.1 Denah Plat lantai

5.2. Perhitungan Pembebanan Pelat Lantai a.

Beban Hidup ( qL ) Berdasarkan SNI 03-1727-1989 yaitu : Beban hidup fungsi gedung untuk perpustakaan

= 400 kg/m2

b. Beban Mati ( qD ) Berat plat sendiri

= 0,12 x 2400 x1

= 288

kg/m2

Berat keramik ( 1 cm )

= 0,01 x 2400 x1

= 24

kg/m2

Berat Spesi ( 2 cm )

= 0,02 x 2100 x1

= 42

kg/m2

Berat plafond + instalasi listrik

= 25

kg/m2

Berat Pasir ( 2 cm )

= 32

kg/m2

= 411

kg/m2

= 0,02 x 1,6 x1 qD


c. Beban Ultimate ( qU ) Untuk tinjauan lebar 1 m pelat maka : qU

= 1,2 qD + 1,6 qL = 1,2 . 411 + 1,6 . 400 = 1133,2 kg/m2

5.3. Perhitungan Momen Perhitungan momen menggunakan tabel SNI 03-1727-1989.

Gambar 5.2 Pelat tipe A

Mlx

= 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 1133,2. (2)2 .41 = 271,968

kgm

Mly

= 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 1133,2. (2)2 .12 = 81,590

kgm

Mtx

= 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001 .1133,2. (2)2 .83 = 548,469

kgm

Mty

=-

Perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini.


5.4.Penulangan Pelat Lantai Tabel 5.1. Perhitungan Plat Lantai

Ly/Lx

Mlx

Mly

Mtx

Mty

(m)

(kgm)

(kgm)

(kgm)

(kgm)

A

4/2=2

271,968

81,590

548,469

-

B

4/2=2

190,378

45,328

380,755

-

C

5/4=1,3

870,298

453,28

1867,514

1396,102

D

5/4=1,3

634,592

326,362

1341,709

1033,478

E

4/4=1

380,755

471,411

997,216

1087,872

F

3/2=1.5

172,246

67,992

358,090

258,370

G

3/2=1.5

217,574

113,320

466,878

349,026

TIPE PLAT

Dari perhitungan momen diambil momen terbesar yaitu: Mlx

= 870,298

kgm

Mly

= 471,411

kgm

Mtx

= 1867,514 kgm

Mty

= 1396,102 kgm

Data : Tebal plat ( h )

= 12 cm = 120 mm

Tebal penutup ( d’)

= 20 mm

Diameter tulangan (  )

= 12 mm

b

= 1000


fy

= 240 Mpa

f’c

= 25

Mpa

= h - d’ = 120 – 20 = 100 mm

Tinggi Efektif ( d ) Tingi efektif

dy h

dx

d'

Gambar 5.2 Perencanaan Tinggi Efektif

dx

= h – d’ - ½ Ø = 120 – 20 – 6 = 94 mm

dy

= h – d’ – Ø - ½ Ø = 120 – 20 - 12 - ½ . 12 = 82 mm

untuk plat digunakan b

=

0,85. fc  600   . . fy  600  fy 

=

0,85.25 600   .0,85.  240  600  240 

= 0,0538 max

= 0,75 . b = 0,0403

min

= 0,0025 ( untuk pelat )


5.5. Penulangan tumpuan arah x Mu

= 1867,514 kgm = 1,8675.107 Nmm

Mn

M u 1,8675.10 7 = =  2,3344.107 Nmm  0,8

Rn

=

2,3344.10 7 Mn  2,6419 N/mm2  2 2 b.d 1000.94

m

=

fy 240   11,294 0,85.f ' c 0,85.25

perlu

=

1  2m.Rn   .1  1  m fy 

=

 2.11,294.2,6419  1  . 1  1   11,294  240 



= 0,012 

< max



> min, di pakai  = 0,012

As

=.b.d = 0,012 . 1000 . 94 = 1128 mm2

Digunakan tulangan  12 S=

= ¼ .  . (12)2 = 113,04 mm2

A.1000 113,04.1000 = = 100,21 ~ 110 mm As perlu 1128

Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm As yang timbul

= 10. ¼ .  .(12)2 = 1130,4 mm2> As…..…ok!

Dipakai tulangan  12 – 110 mm


5.6. Penulangan tumpuan arah y Mu

= 1396,102 m = 1,3961.107 Nmm Mn

M u 1,3961.10 6 = =  1,7451.107 Nmm  0,8

Rn

=

1,7451.10 7 Mn  2,5953N/mm2  2 2 b.d 1000.82

m

=

fy 240   11,294 0,85.f ' c 0,85.25

perlu

=

1  2m.Rn   .1  1  m fy 

=

 2.11,294.2,5953  1  . 1  1   11,294  240 



 = 0,012 

< max



> min, di pakai  = 0,012

As

=.b.d = 0,012 . 1000 . 82 = 1128 mm2

Digunakan tulangan  12 S=

= ¼ .  . (12)2 = 113,04 mm2

A.1000 113,04.1000 = = 100.21 ~ 110 mm As perlu 1128

Jarak maksimum

= 2 x h = 2 x 120 = 240 mm

As yang timbul

= 10. ¼ .  . (12)2 = 11304 mm2> As…..…ok!



5.7. Penulangan lapangan arah x

Mu

= 870,248 kgm = 8,7025.106 Nmm Mn

M u 8,7025.10 6 = =  10,878.10 6 Nmm  0,8

Rn

=

Mn 10,878.10 6  1,2312 N/mm2  b.d 2 1000.942

m

=

fy 240   11,294 0,85.f ' c 0,85.25

perlu =

=

1  2m.Rn   .1  1  m fy 

1  2.11,294.1,2312   .1  1   11,294  240 

= 0,0053  < max  > min, di pakai perlu = 0,0053 As

= perlu . b . d

= 0,0053. 1000 . 94 = 498,2 mm2 Digunakan tulangan  12 S=

= ¼ .  . (12)2 = 113,04 mm2

A.1000 113,04.1000 = = 226,89 ~ 200 mm As perlu 498,2

Jarak maksimum

= 2 x h = 2 x 120 = 240 mm

As yang timbul

=5. ¼ .  . (12)2 = 565,2 > As ….…ok!



5.8. Penulangan lapangan arah y

Mu

471,411 kgm = 4,7141.106 Nmm Mn

M u 4,7141.10 6 = =  5,8926.10 6 Nmm  0,8

Rn

=

Mn 5,8926.10 6  0,8764 N/mm2  b.d 2 1000.822

fy



240  11,294 0,85.25

m

=

perlu

=

1  2.m.Rn  1 1  m  fy

=

1  2.11,294.0,8764   .1  1   11,294  240 

i

0,85.f c

   

= 0,0037  < max  > min, di pakai perlu = 0,0053 As

= perlu . b . d

= 0,0037 . 1000 . 82 = 303,4 mm2 Digunakan tulangan  12 S=

= ¼ .  . (12)2 = 113,04 mm2

A.1000 113,04.1000 = = 372,58 ~ 200 mm As perlu 303,4

Jarak maksimum

= 2 x h = 2 x 120 = 240 mm

As yang timbul

= 5. ¼ .  . (12)2 = 565,2 mm2> As…..…ok!



5.9. Rekapitulasi Tulangan

Dari perhitungan diatas diperoleh : Tulangan tumpuan arah x 12 –110 mm Tulangan tumpuan arah y 12 –110 mm Tulangan lapangan arah x 12 –200 mm Tulangan lapangan arah y 12 –200 mm

Tabel 5.2. Penulangan Plat Lantai

Ly/Lx TIPE PLAT

(m)

Tulangan Tumpuan

Tulangan Lapangan

Arah x

Arah y

Arah x

Arah y

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

12 –110

12 –110

12 –200

12 –200

12 –110

12 –110

12 –200

12 –200

12 –110

12 –110

12 –200

12 –200

A

4/2=2

B

4/2=2

C

5/4=1,3

D

5/4=1,3

12 –110

12 –110

12 –200

12 –200

E

4/4=1

12 –110

12 –110

12 –200

12 –200

F

3/2=1.5

12 –110

12 –110

12 –200

12 –200

G

3/2=1.5

12 –110

12 –110

12 –200

12 –200


BAB 6 BALOK ANAK 6.1. Perencanaan Balok Anak 1

2

3

4

5

6

A

B

a

7

a'

C a

D

E

a'

Gambar 6.1 Area Pembebanan Balok Anak

Keterangan : Balok Anak

6.1.1

: As a-a’

Perhitungan Lebar Equivalen

Untuk mengubah beban segitiga dan beban trapesium dari pelat menjadi beban merata pada bagian balok, maka beban pelat harus diubah menjadi beban equivalent yang besarnya dapat ditentukan sebagai berikut :

a Lebar Equivalent Tipe I

½ Lx

Leg Ly

b Lebar Equivalent Tipe II

Leq = 1/6 Lx

2   Lx     3  4.   2.Ly  


½Lx

Leq = 1/3 Lx Leg

Lx

6.1.2

Lebar Equivalent Balok Anak

Balok anak 1(a-a’) Lebar Equivalent Trapesium Dimana Lx : 2.00 Ly :3.00 Leq

=

2 1   2   .2.3  4   6   2.3   

= 0,85 m

6.2. Perhitungan Pembebanan Balok Anak Data : Pembebanan Balok Anak h

= 1/10 . L = 1/10 . 3000 = 300 mm

b

= 1/15 . L = 1/15 . 3000 = 200 mm (h dipakai = 300 mm, b = 200 mm ).

6.2.1

Pembebanan Balok Anak as a-a'

a

a'


a

Beban Mati (qD) Pembebanan balok elemen a-a’

 Berat sendiri

= 0,20 x (0,3 – 0,12) x 2400 kg/m3 = 86,4

 Beban Plat

= (0,85x2) x 411 kg/m2

kg/m

= 698,7 kg/m qD1=785,1 kg/m

Beban hidup (qL) Beban hidup digunakan 400 kg/m2 qL

= (0.85x2) x 400 kg/m2

= 680 kg/m

b

Beban berfaktor (qU) qU

= 1,2. qD + 1,6. qL

= 1,2 x 785,1 + 1,6 x 680 = 1182,2 kg/m

a

6.3. Perhitungan Tulangan Balok Anak 6.3.1 Perhitungan Tulangan Balok Anak as a-a’ 1. Tulangan Lentur Balok Anak

a'


Data Perencanaan : h

= 300 mm

Øt

= 16 mm

b

= 200 mm

Øs

= 8 mm

p

= 40 mm

d

= h - p - 1/2 Øt - Øs

fy

= 240 Mpa

= 300 – 40 – ½ . 16– 8

f’c = 25 MPa

= 244 mm

 Daerah Tumpuan b

=

0,85.f' c.β  600    fy  600  fy 

=

0,85.25 600   0,85  240 600  240  

= 0,054  max

= 0,75 . b = 0,75 . 0,054 = 0,040

 min

=

1,4 1,4   0,0058 fy 240

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu

= 1213,35 kgm= 1,2134.107 Nmm

Mn

=

M u 1,2134.10 7 = = 1,5168.107 Nmm φ 0,8

Rn

=

Mn 1,5168.10 7   1,2739 b.d2 200 . 244 2

m

=

fy 240   11,294 0,85.f ' c 0,85.25



=

1 2.m.Rn 1  1   m fy

   


=

1  2.11,294.1,2739  1  1    0,0055  11,294  240 

 <  min  <  max  dipakai tulangan tunggal Digunakan  min = 0.0058 As perlu =  . b . d = 0,0058. 200 . 244 = 283,04 mm2 n

=

=

As perlu 1 . π . 16 2 4

283,04  1,41  2 tulangan 201,062

Dipakai tulangan 2 Ø 16 mm As ada

= 2 . ¼ .  . 162 = 2 . ¼ . 3,14 . 162 = 402,124 mm2 > As perlu  Aman..!!

a=

Asada. fy 402,124.240  22,708  0,85, f ' c.b 0,85.25.200

Mn ada = As ada . fy (d – a/2) = 402,124 . 240 (244 – 22,708/2) = 2,2453.107 Nmm Mn ada > Mn  Aman..!! Kontrol Spasi : S

=

b - 2p - n tulangan - 2 sengkang n -1

=

200 - 2 . 30 - 2. 16 - 2 . 8 = 92 > 25 mm…..ok!! 2 1

Jadi dipakai tulangan 2 Ø16 mm

 Daerah Lapangan


b

=

0,85.f' c.β  600    fy  600  fy 

=

0,85.25 600   0,85  240 600  240  

= 0,054  max

= 0,75 . b = 0,75 . 0,054 = 0,040

 min

=

1,4 1,4   0,0058 fy 240

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu

= 1213,35 kgm= 1,2134.107 Nmm

Mn

=

Rn

Mn 1,5168.10 7   1,2739 = b.d2 200 . 244 2

m

=



=

=

M u 1,2134.10 7 = = 1,5168.107 Nmm φ 0,8

fy 240   11,294 0,85.f ' c 0,85.25

1 2.m.Rn 1  1   m fy

   

1  2.11,294.1,2739  1  1    0,0055  11,294  240 

 <  min  <  max  dipakai tulangan tunggal Digunakan  min = 0.0058 As perlu =  . b . d = 0,0058. 200 . 244 = 283,04 mm2 n

=

As perlu 1 . π . 16 2 4


=

283,04  1,41  2 tulangan 201,062

Dipakai tulangan 2 Ø 16 mm As ada

= 2 . ¼ .  . 162 = 2 . ¼ . 3,14 . 162 = 402,124 mm2 > As perlu  Aman..!!

a=

Asada. fy 402,124.240  22,708  0,85, f ' c.b 0,85.25.200

Mn ada = As ada . fy (d – a/2) = 402,124 . 240 (244 – 22,708/2) = 2,2453.107 Nmm Mn ada > Mn  Aman..!! Kontrol Spasi : S

=

b - 2p - n tulangan - 2 sengkang n -1

=

200 - 2 . 30 - 2. 16 - 2 . 8 = 92 > 25 mm…..oke!! 2 1

Jadi dipakai tulangan 2 Ø16 mm

2. Tulangan Geser Balok anak Dari perhitungan SAP 2000 Diperoleh : Vu

= 1685,21 kg = 16852,1 N

f’c

= 25 Mpa


fy

= 240 Mpa

d

= 254 mm

Vc

= 1/ 6 .

f' c .b .d = 1/ 6 . 25 .200.244

= 40666,667 N Ø Vc = 0,6 . 40666,667 N = 24400 N 3 Ø Vc = 3 . 24400 = 73200 N Syarat tulangan geser : Vu < Ø Vc < 3 Ø Vc : 16852,1 N < 24400 N < 73200 N Tulangan geser sebagai pembentuk. S max

= d/2 =

244 = 122 mm 2


Jadi tulangan yang digunakan untuk balok anak : Untuk Tumpuan

: 2 Ø 16

Untuk Lapangan

: 2 Ø 16

Untuk Geser

: Ø 8 – 100 mm


BAB 7 PORTAL 7.1. Perencanaan Portal

1

2

4

3

5

6

A

B a

C D

1

1

a'

E

b

2

2

b'

Gambar 7.1 Denah Portal

7.1.1

Menentukan Dimensi Perencanaan Portal

Pembatasan Ukuran Balok Portal Berdasarkan SK SNI T 15-1991-03 tentang pembatasan tebal minimum dimensi balok sebagai berikut :

L 4000   250mm 16 16

L 5000   312,5mm 16 16

Direncanakan dimensi balok portal : 200 mm x 400 mm

7.1.2

Ukuran penampang kolom

Untuk penampang kolom harus memenuhi sebagai berikut :


1) bc ≥ 300

bc  0,4 hc

2)

3)

Lcn  16 bc

Dimana : bc

= lebar kolom

Lcn = Tinggi bersih kolom hc

= Tinggi Kolom

Dimensi kolom direncanakan 300 x 300 mm

7.2

Perhitungan Beban Equvalent Plat

7.2.1

Lebar Equvalent

Pelat type 1 Leq

=

1  Lx 2  Lx 3  4( )  6  2 Ly 

1  4   .4 3  4( ) 2   1,573 6  2.5  Pelat type 2 Leq

=

1 .Lx 3 1 3

= .2  0,667

7.2.2

Pembebanan Balok Portal

1. Pembebanan Balok Portal As-4 (a-a’)

a

1

1

Pembebanan balok induk element a-a’  Beban Mati (qD)

a'


Beban sendiri balok

= 0,20 . (0,4 – 0,12) . 2400 = 134,4

Berat pelat lantai

= 411 . 1,573.2

qD

kg/m

= 1293

kg/m

= 1427,4

kg/m

 Beban hidup (qL) qL = 200 . 1,573,2. 2

= 1258,4 kg/m

 Beban berfaktor (qU1) qU = 1,2 . qD + 1,6 . qL = (1,2 . 1427,4 ) + (1,6 .1258,4 ) = 3726,32 kg/m

2. Pembebanan Balok Portal As-E (b-b’)

2

b

x

2

b'

1. Pembebanan balok induk element b-x  Beban Mati (qD) Beban sendiri balok

= 0,20 . (0,4 – 0,12) . 2400

=

134,4

kg/m

Berat pelat lantai

= 411 . 0,667

=

274,12

kg/m

Berat dinding

= 0,15 . ( 4- 0,3 ) 1700

= 943,5

qD

=  Beban hidup (qL) qL = 400 . 0,667 = 266,8 kg/m

 Beban berfaktor (qU1) qU1

= 1,2 qD + 1,6 qL

kg/m

1352,02 kg/m


= (1,2 . 1352,02) + (1,6 . 266,8 ) = 2049,30 kg/m

2. Pembebanan balok induk element x-b’  Beban Mati (qD) Beban sendiri balok

= 0,20 . (0,4 – 0,12) . 2400

=

134,4

kg/m

Berat pelat lantai

= 411 . 0,667

=

274,12

kg/m

Berat dinding

= 0,15 . ( 4- 0,3 ) 1700

= 943,5

qD

=

kg/m

1352,02 kg/m

 Beban hidup (qL) qL = 400 . 0,667 = 266,8 kg/m

 Beban berfaktor (qU1) qU2

= 1,2 qD + 1,6 qL = (1,2 . 1352,02) + (1,6 . 266,8 ) = 2049,30 kg/m

3. Perencanaan pembebanan ringbalk

a. Beban Titik Reaksi kuda-kuda utama

= 4957,18 kg

b. Beban Merata Beban sendiri ring balk

= 0,20 . 0,3. 2400

= 144

kg/m

= 1700

kg/m

4. Perencanaan pembebanan Sloof

a. Beban Merata Beban reaksi tanah

7.3 PENULANGAN BALOK PORTAL 7.3.1

Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang


Untuk contoh perhitungan tulangan lentur balok portal memanjang diambil yang paling besar yaitu Portal As 4 bentang a-a’ Data perencanaan : h

= 400 mm

Øt

= 16 mm

b

= 200 mm

Øs

= 8 mm

p

= 30 mm

d

= h - p - 1/2 Øt - Øs

fy = 360 Mpa

= 400 – 30 – ½ . 16 - 8

f’c = 25 MPa

= 354 mm

b

=

0,85.f' c.β  600    fy  600  fy 

=

0,85.25.0,85  600    360  600  350 

= 0,031  max

= 0,75 . b = 0,75 . 0,031 = 0,023

 min



=

1,4 1,4   0,0038 fy 350

Daerah Lapangan Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu

= 5214,91 kgm = 5,2149 . 107 Nmm

Mn

=

M u 5,2149 .10 7 = = 6,5186 . 107 Nmm 0,8 φ

Rn

=

Mn 6,5186 .10 7   2,6 b . d2 200 . 354 2

m

=

fy 360   16,941 0,85.f' c 0,85.25

 =

=

1 2.m.Rn 1  1   m fy

   

1  2 .16,941. 2,6  1  1    0,0077   16,941  360 


 min <  <  max dipakai tulangan tunggal Digunakan  = 0,0077 = .b.d

As perlu

= 0,0077.200.354 = 545,16 mm2 Digunakan tulangan D 16

As perlu 545,16 = 2,7 ≈ 3 tulangan  1 200,96 2  .16 4

n

=

As’

= 3 x 200,96 = 602,88

As’> As………………….aman Ok ! Jadi dipakai tulangan 3 D 16 mm 

Daerah Tumpuan Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu

= 9996,61 kgm = 9,9966 . 107 Nmm

Mn

M u 9,9966 .10 7 = = = 12,4958 . 107 Nmm 0,8 φ

Rn

=

Mn 12,495 8.10 7   5,028 b . d2 200 . 352,5 2

m

=

fy 360   16,941 0,85.f' c 0,85.25

 =

=

1 2.m.Rn 1  1   m fy

   

1  2 .16,941. 5,028  1  1    0,016  16,941  360 

 min <  <  max dipakai tulangan tunggal Digunakan  = 0,016 As perlu

=.b.d = 0,016.200.354 = 1132,8 mm2

Digunakan tulangan Ø 16


n

As perlu 1132,8 = 3,9 ≈ 4 tulangan  1  .19 2 283,39 4

=

As’

= 4 x 283,39 = 1133,56


Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Vu

= 10754 kg = 107540 N

f’c

= 25 Mpa

fy

= 240 Mpa

d

= 354 mm

Vc

= 1/6 .

f 'c . b . d

= 1/6 .

25 200 . 354 = 59000 N

Ø Vc

= 0,6 . 59000 N

= 35400 N

5 Ø Vc

= 5 . 35400 N

= 177000 N

3 Ø Vc

= 3. 35400

= 106200


: 3Ø Vc < Vu < 5Ø Vc : 106200 N < 107540 N < 177000 N

diperlukan tulangan geser Ø Vs

= Vu - Ø Vc = 107540– 35400 = 72140 N

Vs perlu = Av

Vs 72140 0,6

=

0,6

= 120233,33 N

= 2 . ¼  (8)2 = 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,531 mm2

Av . fy . d 100,531.240.354   71,04 mm Vs perlu 120233,33

S

=

S max

= d/2 =

344 = 172 mm ~ 150 mm 2



7.3.2

Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang

Untuk contoh perhitungan tulangan lentur balok portal melintang diambil yang paling besar yaitu Portal As E bentang b-b’ Data perencanaan : h

= 400 mm

Øt

= 16 mm

b

= 200 mm

Øs

= 8 mm

p

= 30 mm

d

= h - p - 1/2 Øt - Øs

fy = 360 Mpa

= 400 – 30 – ½ . 16 - 8

f’c = 25 MPa

= 354 mm

b

=

0,85.f' c.β  600    fy  600  fy 

=

0,85.25.0,85  600    360  600  360 

= 0,031  max

= 0,75 . b = 0,75 . 0,031 = 0,023

 min



=

1,4 1,4   0,0038 fy 360

Daerah Lapangan Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu

= 3586,19 kgm = 3,5862. 107 Nmm

Mn

=

Rn

Mn 4,4828 .10 7   1,789 = b . d2 200 . 354 2

m

=

 =

M u 3,5862 .10 7 = = 4,4828 . 107 Nmm 0,8 φ

fy 360   16,941 0,85.f' c 0,85.25

1 2.m.Rn 1  1   m fy

   


=

1  2 .16,941.1,789  1  1    0,0052  16,941  360 

 min <  <  max dipakai tulangan tunggal Digunakan  = 0,0052 =.b.d

As perlu

= 0,0052.200.354 = 368,16 mm2 Digunakan tulangan D 16


n

=

As’

= 2 x 200,96 = 401,92


Daerah Tumpuan Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu

= 4820,49 kgm = 4,8205.107 Nmm

Mn

=

Rn

Mn 6,026.10 7 =   2,404 b . d 2 200 . 354 2

m

=

 =

=

M u 4,8205 .10 7 = = 6,026 . 107 Nmm 0,8 φ

fy 360   16,941 0,85.f' c 0,85.25

1 2.m.Rn 1  1   m fy

   

1  2 .16,941. 2,404  1  1    0,0071  16,941  360 

 min <  <  max dipakai tulangan tunggal Digunakan  = 0,0071 As perlu

= .b.d


= 0,0071.200.354 = 502,68 mm2 Digunakan tulangan Ø 16 n

=

As’


= 3 x 200,96 = 602,88


Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Vu

= 6326,37 kg = 63263,6 N

f’c

= 25 Mpa

fy

= 240 Mpa

d

= 354 mm

Vc

= 1/6 .

f 'c . b . d

= 1/6 .

25 200 . 354 = 59000 N

Ø Vc

= 0,6 . 59000 N = 35400 N

3 Ø Vc

= 3 . 35400 N = 106200 N


: Ø Vc < Vu < 3Ø Vc : 35400 N < 63263,6 N < 106200 N

diperlukan tulangan geser Ø Vs

= Vu - Ø Vc = 63263,6 – 35400 = 27863,7 N

Vs perlu = Av

Vs 27863,7 0,6

=

0,6

= 46439,5 N

= 2 . ¼  (8)2 = 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,531 mm2

S

=

Av . fy . d 100,531.240.354   183,92 mm Vs perlu 46439,5


S max

= d/2 =

354 = 177 mm ~ 150 mm 2


7.4 PENULANGAN KOLOM 7.4.1

Perhitungan Tulangan Lentur

Untuk contoh pehitungan tulangan lentur kolom diambil momen terbesar dari perhitungan dengan SAP 2000. Data perencanaan : b

= 300 mm

ø tulangan

=19 mm

h

= 300 mm

ø sengkang

= 8 mm

f’c = 20 MPa

s (tebal selimut) = 40 mm

fy = 360 MPa Dari perhitungan SAP didapat : Pu = 61565,56 kg = 615655,6 N Mu = 479,34 kgm = 0,4793.107 Nmm Vu = 21,67 kgm = 0,0217.107 Nmm d = h–s–ø sengkang–½ ø tulangan = 300–40–8–½ .19 = 242,5 mm d’= h–d = 300–244 = 57,5 mm e=

Mu 0,4793.10 7   7,785 mm Pu 615655,6

e min = 0,1.h = 0,1. 300 = 30 mm cb =

600 600 .d  .242,5  151,56 600  fy 600  360

ab = β1.cb = 0,85.151,56 = 128,826 Pnb = 0,85.f’c.ab.b = 0,85. 25. 128,826.300 = 821265,75 N Pnperlu =

Pu



; 0,1. f ' c. Ag  0,1.25.300.300  2,25.105 N

 karena Pu = 6,15655.105 N > 0,1. f ' c. Ag , maka ø = 0,65


Pnperlu =

Pu





615655,6  947162,46 N 0,65

Pnperlu >Pnb  analisis keruntuhan tekan

K1

K2

=

e  0,5 d  d'

=

30  0,5 = 0,562 242,5  57,5

=

3he  1,18 d2

=

3. 300 .30  1,18 =1,639 242,5 2

= b . h . f’c

Kc

= 300 . 300 . 25

As’

Ast

= 2250000 N

=

1  1  c   1.nb. fy  2 

=

1  0,562  .2250000  = - 860,988 mm  0,562.821265,75  360  1,639 

= 0,01 x 300 x 300 = 900 mm2

As min

= 0,5 Ast = 0,5.900 = 450 mm2

Dipakai As = 900 mm2 Menghitung jumlah tulangan n

=

900 1 . .(19) 2 4

 3,17 ≈ 4 tulangan


= 4 . ¼ . π . 192

As ada

= 1133,54 mm2 As ada > As perlu………….. Ok! S

=

300  2 . 30  2 .8  6.19 = 49,3 > 25 mm…….. Ok! 4 1

Jadi dipakai tulangan 4 D 19 mm

7.4.2

Perhitungan Tulangan Geser Kolom

Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Vu

= 21,67 kg = 216,7 N

Vc

= 1/6 .

 Vc

= 0,6. Vc = 36000 N

f ' c .b.d = 1/6 .

25 . 300 . 244 = 61000 N

0,5 Vc = 18000 N Vu < 0,5 Ø Vc tidak perlu tulangan geser Dipakai sengkang praktis untuk penghubung tulangan memanjang = 8 – 200 mm

7.5. PENULANGAN RING BALK

7.5.1

Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk

Untuk perhitungan tulangan lentur ring balk diambil pada bentang dengan moment terbesar dari perhitungan SAP 2000. d

= h – p – ½ Ø t - Øs

b

= 200 mm

h

= 300 mm

= 300 – 30 - ½ 16 – 8

f’c

= 25 Mpa

= 254 mm

fy

= 350 Mpa


b  

0,85. fy  600     fy  600  fy 

0,85.25  600  0,85   0,031 360  600  360 

 max

= 0,75 . b = 0,75 . 0,031 = 0,023

 min



=

1,4 1,4   0,0038 fy 360

Daerah Lapangan Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu

= 413,38 kgm = 0,4134. 107 Nmm

Mn

=

Rn

Mn 0,5167.10 7   0,4 = b.d 2 200.254 2

m

=

fy 360   16,941 0,85 f ' c 0,85.25



=

1 2.m.Rn 1  1   m fy

=

1  2.16,941.0,4    0,0011 .1  1   16,941  350 



M u 0,4134.10 7 = = 0,5167.107 Nmm 0,8 φ

   

<  min

Digunakan  min = 0,0038 As

=  min . b . d = 0,0038. 200 . 254 = 193,04 mm2

Digunakan tulangan Ø 16 n

=

As

 

1  16 4

2



193,04  0,960  2 tulangan 200,96

As’= 2 x 200,96 = 401,92 mm2


As’ > As maka ringbalk aman…..Ok! 

Daerah Tumpuan Mu

= 541,59 kgm = 0,5416. 107 N

Mn

=

Rn

Mn 0,6768.10 7 =   0,525 bxd 2 200.254 2

m

=

fy 360   16,941 0,85 f ' c 0,85.25

perlu

=

1 2.m.Rn 1  1   m fy

=

1  2.16,941.0,525  1  1    0,0015  16,941  360 

0,5416.10 7 = 0,6768 . 107 Nmm 0,8

   

<min Dipakai  min

= 0,0015

As

=  min . b . d = 0,0015 . 200 . 254 = 976 mm2

Digunakan tulangan D 16 n

=

As

 

1  16 4

2



193,04  0,960  2 tulangan 200,96

As’= 2 x 200,96 = 401,92 mm2 As’ > As maka ringbalk aman…..Ok!

7.5.2

Perhitungan Tulangan Geser

Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Vu

= 684,46 kg = 6844,6 N

Vc

= 1/6 . = 1/6 .

f 'c . b . d 25 200 . 254 = 42333,33 N

Ø Vc

= 0,6 . 42333,33 N = 25400 N

3 Ø Vc

= 3 . 25400 N

= 76200 N

5 Ø Vc

= 5 . 24400 N

= 122000 N


Syarat tulangan geser : Vu < Ø Vc < 3Ø Vc : 6844,6 N < 25400N < 122000 N Jadi tidak perlu tulangan geser S max

= d/2 =

254 = 127 mm ~ 100 mm 2

Dipakai tulangan pembentuk 8 – 100 mm

7.6

PENULANGAN SLOOF

7.6.1

Perhitungan Tulangan Lentur Sloof

Untuk perhitungan tulangan lentur sloof diambil pada bentang dengan moment terbesar dari perhitungan SAP 2000.

= 200 mm

h

= 300 mm

= 300 – 30 - ½ 16 – 8

f’c

= 25 Mpa

= 254 mm

fy

= 350 Mpa

b  

d

= h – p – ½ Ø t - Øs

b

0,85. fy  600     fy  600  fy  0,85.25  600  0,85   0,031 360  600  360 

 max

= 0,75 . b = 0,75 . 0,031 = 0,023

 min



=

1,4 1,4   0,0038 fy 360

Daerah Lapangan Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu

= 3379,11 kgm = 3,3791. 107 Nmm

Mn

=

M u 3,3791.10 7 = = 4,2239.107 Nmm 0,8 φ


Rn

=

Mn 4,2239.10 7   3,2735 b.d 2 200.254 2

m

=

fy 360   16,941 0,85 f ' c 0,85.25



=

1 2.m.Rn 1  1  m  fy

=

1  2.16,941.3,2735    0,0099 .1  1   16,941  350 



>  min



<  max

   

Digunakan  = 0,0099 As

=.b.d = 0,0099. 200 . 254 = 502,92 mm2

Digunakan tulangan Ø 16 n

=

As

 

1  16 4

2



502,92  2,5  3 tulangan 200,96




Daerah Tumpuan Mu

= 4046,07 kgm = 4,0461. 107 N

Mn

=

4,0461.10 7 = 5,0576 . 107 Nmm 0,8

Rn

=

Mn 5,0576.10 7   3,9196 bxd 2 200.254 2

m

=

fy 360   16,941 0,85 f ' c 0,85.25

perlu

=

1 2.m.Rn 1  1   m fy

   


=

1  2.16,941.3,9196  1  1    0,012  16,941  360 

 > min 

<  max

Dipakai 

= 0,0015

As

=.b.d = 0,012 . 200 . 254 = 609,6 mm2

Digunakan tulangan D 16 n

=

As

 

1  16 4

2



609,06  3,03  4 tulangan 200,96


Jarak antar tulangan =

200  2.30  2.8  4.16 = 20 mm < 25mm 4 1

Digunakan tulangan 2 baris

2.(30  8  d’ =

16 16 )  2.(30  8  16  25  ) 2 2 = 66,5 mm 4

d = 300 – 66,5 = 233,5 mm

4. 1 . .16 .360 As.fy 4 a= = = 68,09 0,85.fc'.b 0,85.25.200 2

Mn = As.fy.(d - a 2 ) = 200,96.360.(233,5 - 68,09 = 1,4430.107 Nmm < Mn (5,0576 . 107Nmm) Jadi dipakai tulangan 4 D 16 

Perhitungan Tulangan Geser Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Vu

= 5826,28 kg = 58262,8 N

Vc

= 1/6 . = 1/6 .

f 'c . b . d 25 200 . 254 = 42333,33 N

2

)


Ø Vc

= 0,6 . 42333,33 N = 25400 N

3 Ø Vc

= 3 . 25400 N

= 76200 N

5 Ø Vc

= 5 . 24400 N

= 122000 N

Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3Ø Vc : 25400N < 58262,8 N < 76200 N diperlukan tulangan geser Ø Vs

= Vu - Ø Vc = 58262,8 – 25400 = 32862,8 N

Vs perlu = Av

Vs 32862,8 0,6

=

0,6

= 54771,33 N

= 2 . ¼  (8)2 = 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,531 mm2

Av . fy . d 100,531.240.254   111,89 mm Vs perlu 54771,33

S

=

S max

= d/2 =

254 = 127 mm ~ 150 mm 2


Tabel 7.1. Penulangan Balok Portal



Tabel 7.2. Penulangan Kolom Portal

Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai Tabel 7.3. Penulangan Ring Balk

Tabel 7.4. Penulangan Sloof


BAB 8 PERENCANAAN PONDASI 8.1 Data Perencanaan Pu keramik 30 x 30 spesi urugan tanah

Mu

1,50 m

0,25 m

2,00 m

2,00 m

0,30 m 0,30 m

2,00 m

Gambar 8.1 Perencanaan Pondasi

Direncanakan pondasi telapak dengan kedalaman 1,5 m ukuran 2 m x 2 m -

f ,c fy

- σ tanah

= 25 Mpa = 360 Mpa = 2,5 kg/cm2 = 25000 kg/m2

-

 tanah

= 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3

-

γ beton

= 2,4 t/m2

-

Pu

= 61565,56 kg

-

Mu

= 479,34 kgm

8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi


a. Perhitungan kapasitas dukung pondasi  Pembebanan pondasi Berat telapak pondasi

= 2 x 2 x 0,25 x 2400 2

2

2400

kg

Berat tanah

= {(2 x1,25) - (0,3 x1,25)}x1700

=

8308,75 kg

Berat kolom

= (0,3x0,3x1,25) x 2400

=

270

Pu Dimensi Pondasi tanah = A =

Pu A

Pu 61565,56 = = 2,46 m2  tan ah 25000

B = L=

 yang terjadi

=

A = 2,46 = 1,568 m ~ 2 m

Vtot M tot  1 A .b.L2 6

σmaksimum

σminimum

kg

= 61565,56 kg V total

=

=

479,34 72544,31 = 18495,58 kg/m2  2 2.2 1 / 6.22

479,34 72544,31 = 17776,57 kg/m2  2 2.2 1 / 6.22 = σ tan ahterjadi<  ijin tanah…...............Ok!

8.3 Perhitungan Tulangan Lentur Mu

=

= ½ . qu . t2 = ½ . 18495,58 . (0,85)2

= 72544,31 kg


= 6681,53 kgm = 6,682.107 Nmm Mn

6,682.10 7 = = 8,3525.10 7 Nmm 0,8

m

=

fy 360   16,94 0,85. f ' c 0,85.25

b

=

0,85 . f' c fy

=

0,85.25  600  .0,85.  = 0,031 360  600  360 

 600     600  fy 

Rn

8,3525.10 7 Mn = = 1,003  b.d 2 20002042

 max

= 0,75 . b = 0,023

 min

= 0,004

 perlu

=

1 2.m . Rn  1  1    m fy 

=

1  2.16,94.1,003   . 1  1   360 16,94  

= 0,0029  perlu <  min <  max Dipakai  min = 0,004  Untuk Arah Sumbu Panjang As perlu

= min. b . d = 0,004 . 2000 . 204 = 1632 mm2

digunakan tul 16

= ¼ .  . d2 = ¼ . 3,14 . (16)2 = 200,96 mm2

Jumlah tulangan (n)

=

1632 = 8,12 ~ 9 buah 200,96


Jarak tulangan

=

1000 = 111,1 mm ~ 100 mm 9

Sehingga dipakai tulangan  16 - 100 mm As yang timbul

= 9 x 200,96 = 1808,64 mm2> As………..ok!

8.4 Perhitungan Tulangan Geser Vu

=  x A efektif = 18495,58 x (0,85 x 2 ) = 31442.49 N

Vc

= 1 / 6 . f' c . b. d = 340000 N

 Vc

= 0,6 . Vc = 204000 N

0,5 Vc

= 0,5 . 72000 N = 102000 N

Vu < 0,5 Vc tidak perlu tulangan geser Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 10 – 200 mm


PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PERPUSTAKAAN 2 LANTAI

Recommend Documents