fc ' = 2, MPa 2. Baja Tulangan diameter < 12 mm menggunakan BJTP (polos) fy = 240 MPa diameter > 12 mm menggunakan BJTD (deform) fy = 400 Mpa

Perhitungan Struktur Bangunan Administrasi dan Teori

Peraturan dan Standar Perencanaan 1. Peraturan Perencanaan Tahan Gempa untuk Gedung SNI - PPTGIUG 2000 2. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Gedung SKSNI 02-2847-2002 3. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Dengan Metode LRFD ITB2000 4. Pedoman Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983

Referensi 1.

Dewobroto, W., Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP 2000, Elex Media Komputindo, Jakarta 2004

2.

Wigroho, H. Y., Analisis dan Perancangan Struktur Frame menggunakan SAP 2000 versi 7.42, Andi Offset, Yogyakarta, Februari 1999

3.

Kusuma, Gideon, Desain Struktur Rangka Beton Bertulang Di Daerah Rawan Gempa, Erlangga, Jakarta, 1993

4.

Salmon, Charles.G. Struktur Baja Desain dan Perilaku 1 dan 2, Gramedia Pustaka Utama, 1996

5.

Widodo, Respon Dinamik Struktur Elastik, UII Press, Yogyakarta, September 2001

Program Komputer Program Komputer yang digunakan untuk analisis Beton dan Baja adalah SAP 2000 v. 9.01dan Untuk pengolahan data dan perhitungan desain manual menggunakan program excel.

Bahan Struktur 1. Beton Kuat beton yang disyaratkan , fc’ =25 Mpa Modulus Elastisitas beton Ec = 4700.

fc' = 2,1.104 MPa

2. Baja Tulangan diameter < 12 mm menggunakan BJTP (polos) fy = 240 MPa diameter > 12 mm menggunakan BJTD (deform) fy = 400 Mpa

Asumsi yang Digunakan 1. Pemodelan struktur 3-D (space frame) dilakukan dengan program komputer 2. Efek P-delta diabaikan

1

www.argajogja.co.nr


3. Plat lantai dianggap sebagai diafragma sangat kaku pada bidangnya

Pembebanan I. Beban pada Lantai A. Beban Hidup Beban hidup (PPI’83 tabel 3.1)

: 250 kg/m2

B. Beban Mati Beban mati lantai bangunan: Beton Keramik Spesi per cm tebal Langit-langit dan penggantung

: 2400 : 25 : 21 : 11

kg/m3 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2

Beban mati pada plat lantai : - Beton : 1x1x0,12x2400 = 288 - Berat pasir tebal 5 cm 0,05 x 16 = 80 ` - Keramik : 1 x 1 x 25 = 25 - Spesi : (0,03) x 21 = 63 Beban mati pada plat lantai : 451 Kg/cm2 II. Beban pada bordes A. Beban Hidup Beban hidup (PPI’83 tabel 3.1) Faktor reduksi (PPI’83 tabel 3.3) Beban hidup pada plat lantai B. Beban Mati Beban mati lantai bangunan : Beton Keramik Spesi per cm tebal Beban mati pada bordes : - Beton : 0,15x2400 - Keramik +Spesi 0,05x 2200 - Spesi : (0,02/0.01) x 21 Beban mati pada plat lantai : 427

Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2 Kg/m2

: 300 kg/m2 : 0,75 : 0,75 x 300 = 225 Kg/m2

: 2400 kg/m3 : 25 Kg/m2 : 21 Kg/m2 = 360 Kg/m = 25 Kg/m = 42 Kg/m Kg/m2

III. Beban pada plat dag dengan tandon air Beban Hidup Beban air : 1 x 1,6 x 1 x 100 = 160 kg/m2 Beban orang : 100 kg/m2 IV. Beban Pada Balok : Beban mati Dinding ½ batu bata Beban mati merata tiap 1m1 dinding : - Tinggi Dinding Lantai = 4 ,5 2

: 250 Kg/m2 4,5 x 250 =

11,25 Kg/m1

www.argajogja.co.nr


V. Beban Pada Tangga A. Beban Hidup Beban hidup tangga (PPI’83 tabel 3.1) Faktor reduksi (PPI’83 tabel 3.3) Beban hidup pada plat lantai

: 300 kg/m2 : 0,75 : 0,75 x 300 = 225 Kg/m2 225. = 252,52 Kg/m2 cos α

B. Beban Mati Beban mati tangga : Keramik : 25 kg/m2 Spesi per cm tebal : 21 kg/m2 Beton : 2400 kg/m3 α : 270 Beban mati pada plat lantai tangga : - Plat tangga : 0,25x2400 - Keramik : (0,24+0,2)x1x3,2x 25 - Spesi : (0,24+0,2)x1x3,2x(0,02/0,01) x 21 Beban mati pada plat lantai tangga

VI. Beban Pada Atap A. Beban Hidup o Pada gording : - Orang o Pada atap : - Hujan : (40 – 0,8x44,35) Kg/m2 - Beban angin : 25 Kg/m2 Faktor reduksi (PPI’83 tabel 4.1): 0,8 Beban angin : 0,8 x 25 Kg/m2 Beban hidup

= 600 kg/m2 = 35,2 kg/m2 = 29,568 kg/m2 : 664,768 664,768 = 746 kg/m2 cos α

= 100 Kg/m = 4,52 Kg/m2 = 20 Kg/m2 = 4,52 Kg/m2 X 6 = 0,2712 KN/m

B. Beban Mati - Genting (PPI’83 tabel 2.1): = 50 Kg/m2 Beban mati : 50 Kg/m2 Untuk beban pada atap dimasukan kedalam kuda-kuda, yang kuda-kuda tersebut dibuat diSAP pada file yang berbeda, sehingga didapat direaksinya pada tumpuannya, yang nantinya nilai reaksi tersebut dimasukan kedalam model struktur balok dan kolom sebagai beban titik. VII. Beban Gempa Perhitungan Gaya Geser Gempa T = 0,085.H3/4 Sehingga didpat nilai C (diperoleh dari grafik Gambar 2 Respon Spektrum Gempa Rencana dari SKSNI-1726-2002) = C = 0,23/T =0,543 (diatas tanah Sedang) 3

www.argajogja.co.nr


Faktor keutamaan (I) dan faktor respon gempa (R) I = 1 untuk Penghunian, (SNI - PPTGIUG 2000, Tabel 3) R = 3,5 (SNI - PPTGIUG 2000, Tabel 3) Gaya geser dasar horizontal akibat gempa V = ((C1.I)/R).Wt

Wi.hi .(V ) ∑Wi.hi Gedung Bagian Tepi Fi =

Lantai

Tinggi (m)

Berat (KN)

(h)

(w) 697.52325 4262.4752

w*h

F1

5928.9476 17049.901

198.7502 571.54681

4959.9985

22978.848

2 1

8.5 4

Gedung Bagian Tengah

Lantai 2 1

Tinggi (m)

Berat (KN)

(h)

(w) 591.51307 1969.616

w*h

F1

5027.8611 7878.464

154.94901 242.79911

2561.1291

12906.325

8.5 4

Kombinasi Pembebanan Semua Komponen struktur dirancang memiliki kekuatan minimal sebesar kekuatan yang dihitung berdasarkan beban kombinasi berikut ini; 1. Kombinasi 1 1,4D 2. Kombinasi 2 1,2D + 1,6 L 3. Kombinasi 5

1,05 + L + E

dengan D = Dead Load (Mati) L = Live Load (Hidup) E = Earth Quake (Gempa)

Dimensi Frame Balok : 4

www.argajogja.co.nr


Kolom: -

Balok B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 Balok B8, B9 Balok B10, B11 Balok B12 Balok B13 Balok B14, B15, B16 Kolom K1 Kolom K2 Kolom K3 Kolom K4 Kolom K5

: 30 cm x 60 cm : 30 cm x 40 cm : 25 cm x 50 cm : 20 cm x 40 cm : 25 cm x 50 cm : 15 cm x 25 cm

: 35 cm x 35 cm : 30 cm x 30 cm : 30 cm x 30 cm : 30 cm x 30 cm : 30 cm x 30 cm

Plat lantai :

Perencanaan Frame Bangunan

5

www.argajogja.co.nr


Perencanaan Balok Concrete frame design sap2000 Berikut ini adalah hasil desain tulangan longitudinal maupun tulangan geser diperoleh data Dari concrete frame design SAP 2000 v.9.01, diambil contoh perhitungan desain balok B1 ukuran B30X60, dan untuk perhitungan desain balok lainnya kami tabelkan 1. Daerah tumpuan Dari sap 2000 v 9.01 diperoleh data luas tulangan untuk elemen tersebut :

a. Tulangan longitudinal - Tulangan perlu bagian atas A =1284,614 mm2 Digunakan : 5D19; A=5 x 283,64 mm2=1418,24 mm2 > 1284,614 mm2…. ok - Tulangan perlu bagian bawah A = 617,439 mm2 Digunakan : 3D19 ; A = 3 x 283,64 mm2=850,9 mm2 > 617,439 mm2 …..ok b. Tulangan geser Av. perlu = 0,395 mm2/mm s Digunakan tulangan ∅8 mm (Av = 100,57 mm2) dan Jarak (s) : 150 mm 100,57. Av. Aktual = = 0,67 mm2/mm > 0,395 mm2/mm …..ok s 150

6

www.argajogja.co.nr


2. Daerah lapangan Dari sap 2000 v 9.01 diperoleh data luas tulangan untuk elemen tersebut :

a. Tulangan longitudinal - Tulangan bagian atas A =381,414 mm2 Digunakan : 2D19; A=2 x 283,64 mm2=567,28 mm2 > 381,414 mm2…. ok - Tulangan bagian bawah A = 1457,482 mm2 Digunakan : 6D19 ; A = 6 x 283,64 mm2=1701,85 mm2 > 1457,482 mm2 …..ok b. Tulangan geser Av. perlu = 0,0001 mm2/mm s Digunakan tulangan ∅8 mm (Av = 100,57 mm2) dan Jarak (s) : 200 mm 100,57. Av. Aktual = = 0,502 mm2/mm > 0,0001 mm2/mm …..ok s 200

Perencanaan Kolom Berikut ini adalah hasil desain tulangan longitudinal maupun tulangan geser pada kolom diperoleh data Dari concrete frame design SAP 2000 v.9.01, diambil contoh perhitungan desain kolom K5 ukuran 30x30, dan untuk perhitungan desain kolom lainnya kami tabelkan

7

www.argajogja.co.nr


a. Tulangan longitudinal - Tulangan Perlu Lapangan dan Tumpuan A =900 mm2 Digunakan : 8D13; A=8 x 132,79 mm2=1062,28 mm2 > 900 mm2…. ok b. Tulangan geser Av. perlu = 0,0001 mm2/mm s Digunakan tulangan ∅8 mm (Av = 100,57 mm2) dan Jarak (s) : 200 mm Av. 100,57. Aktual = = 0,502 mm2/mm > 0,0001 mm2/mm …..ok s 200

Perencanaan Pondasi Berikut ini adalah contoh perhitungan pondasi, diambil gaya aksial maksimum pada setiap kolomnya, diambil contoj perhitungan pondasi pada kolom K5 ukuran 30 cm x 30 cm, untuk perhitungan yang lain kami tabelkan, γtanah σtanah fc’ fy Kedalaman tanah keras Jenis fondasi H (tebal) asumsi 8

: 18 KN/m3 : 250 KN/m2 : 25 MPa : 400 MPa : 2,5 m : Telapak : 0,3 m

www.argajogja.co.nr


Tabel data analisis gaya-gaya Dalam TABLE: Element Forces - Frames Frame Station OutputCase Text m Text 1861

0

COMB2

CaseType Text

P KN

V2 KN

V3 KN

T KN-m

M2 KN-m

M3 KN-m

Combination

80.246257

0.8812552

4.7282849

8.21E-03

6.2991652

0.9422787

Desain Tebal Pondasi Mn = (Me portal memanjang) + (0,3 × Me portal melintang) Pn = Plt.1 portal memanjang + Plt.1 portal melintang e =

Mn 0,942 = 0,0117 = Pn 80,25

σ neto tanah = σijin tanah – {γ tanah.(Z-h)}-{γ beton. h} = 251,8 KN/m2 B= Lebar = 0,8 L = Panjang = 0,8 q=

Pn ⎛ 6e ⎞ × ⎜1 ± ⎟ A ⎝ L⎠

q max = 136,43 KN/m2 q min = 114,35 KN/m2 •

Cek geser satu arah qc = 0,5 (q max + qmin) = 125,39 KN/m2 d = h - pb – 0.5.Øtulangan = 0,224 m

⎫ ⎧ Pn ⎪⎪ Mu.(d + 0,5.h kolom) ⎪⎪ +⎨ qu3 = ⎬ = 133,64 KN/m2 1 3 A ⎪ ⎪ .b l ⎪⎭ ⎪⎩ 12 m = (0,5.L) – d – (0,5.h kolom) = 0,026 m

⎛ q + qu 3 ⎞ Vu = ⎜ max ⎟ .m.L = 2,81 KN 2 ⎝ ⎠ Vc =

1 f' c .L.d = 149,33 KN 6

0, 6 Vc = 89,6 KN θ. Vc > Vu = 89,6 KN > 2,81.. Ok

•

Cek geser dua arah b0 = 2 × {(d + h kolom) + (d + b kolom)} = 2,096 m

9

www.argajogja.co.nr


βc =

sisi panjang pondasi =1 sisi pendek pondasi

. d + b kolom))} Vu = qc × {(B × L ) − ((d + h kolom)( = 45,82 KN

⎛ 1 ⎞1 f' c . b0. d = 782,5 KN Vc1 = ⎜⎜ + 1⎟⎟. ⎝ βc ⎠6 Vc2 =

1 f' c . b0. d = 782,5 KN 3

Diantara Vc1 dan Vc2 ambil yang terkecil, dipakai 782,5 KN θ. Vc > Vu = 782,5 KN > 45,82 KN ……………..Ok

10

www.argajogja.co.nr


Perencanaan Pelat Berikut ini adalah contoh perhitungan pelat, diambil contoh perhitungan pelat Lantai tipe F sedang untuk perhitungan pelat lainnya kami tabelkan

Pembebanan

Beban pada Atap A. Beban Hidup Beban hidup (PPI’83 tabel 3.1)

: 100 kg/m2

B. Beban Mati Berat Jenis Beton Berat Jenis Lapisan Kedap Air Tebal Pelat Tebal Lapisan Kedap Ait

: 2400 kg/m3 : 2200 kg/m3 :100 mm : 30 mm

Beban mati pada plat lantai : - Beton : 0,1 x 2400 - Lapisan Kedap: 0,03 x 2400 Beban mati pada pelat Atap

= 240 = 66 : 306

Kg/m2 Kg/m2 Kg/cm2

Beban Ultimit Qu =1,2Wd + 1,6Wl = 1,2. 306 + 1,6 100 = 527,2 Kg/m2 = 5,272 KN/m2 Pelat Tipe F Sisi Terpendek Lx = 4 m Sisi Terpanjang Ly = 3 m

Ly

Ly. 4. = = 4,3 Lx 3

Sehingga Didapat Nilai Koofisien Momen Mlx = 67

Lx

; -Mtx = 51 ; Mly = 67 ; -Mty = 51

Mlx = -Mtx = 0,001.Qu. lx² . clx = 3 KNm Mly = -Mty = 0,001.Qu. lx² . clx = 2 KNm Perhitungan Tulangan Mlx = -Mtx Mu.

φ

=

3. = 9,97 KNm 0,8

d = 120 –20 – 0,5.10 = 95 mm ; fc’ = 25 MPa ; fy = 240 MPa

11

www.argajogja.co.nr


1,4 1,4 = = 0,00583 fy 240

ρ min = ρb =

0,85. fc' ⎛ 600 ⎞ ⎟⎟ .β 1 .⎜⎜ fy ⎝ 600 + fy ⎠

(

=

0,85.25 ⎛ 600 ⎞ .0,85.⎜ ⎟ = 0,0537 240 ⎝ 600 + 240 ⎠

ρ max = 0,75.ρb = 0,04032 Rn =

m=

ρ perlu =

Mu / φ = 0,4403 b.d 2

fy 0,85. fc'

= 14,117

2.Rn .m ⎤ 1⎡ ⎢1 − 1 − ⎥ m ⎣⎢ fy ⎦⎥

= 0,0018

= 0,0018 <ρmin = 0,00583 digunakan ρmin = 0,00583 Asperlu = ρ.b.d = 0,00583.1000.95 = 234,88 mm2 Digunakan tulangan P8, AsØ = 50,285 mm2 Jarak tulangan : Spakai ≤

Asφ .b As perlu

=

50,285.1000 = 214 mm 234.88

Digunakan D8-210 As ada =

Asφ .b S pakai

= 239,45 mm2 > As perlu = 234,88 mm2 ….Ok

Cek kapasitas lentur arah x: a =

As ada . fy = 3,38 mm 0,85. fc '.b

Mn = As.fy.(d-a/2) 12

www.argajogja.co.nr


= 5,362 KNm 1,33

Mu = 5,285 KNm 0,8

Mu pakai = 5,285 KNm Mn ≥ Mu

=

5,362 KNm > 5,285 KNm ……………OK

Perhitungan Tulangan Mly = -Mty Mu.

φ

=

2. = 3,024 KNm 0,8

d = 120 –20 – 8 – 0,5.8 = 85 mm ; fc’ = 25 MPa ; fy = 240 MPa

1,4 1,4 = = 0,00583 fy 240

ρ min = ρb =

0,85. fc' ⎛ 600 ⎞ ⎟⎟ .β 1 .⎜⎜ fy ⎝ 600 + fy ⎠

(

=

0,85.25 ⎛ 600 ⎞ .0,85.⎜ ⎟ = 0,0537 240 ⎝ 600 + 240 ⎠

ρ max = 0,75.ρb = 0,04032 Rn =

m=

ρ perlu =

Mu / φ = 0,418 b.d 2

fy 0,85. fc'

= 14,117

2.Rn .m ⎤ 1⎡ ⎢1 − 1 − ⎥ m ⎣⎢ fy ⎦⎥

= 0,00176

= 0,00176<ρmin = 0,00583 digunakan ρmin = 0,00583 Asperlu = ρ.b.d = 0,00583.1000.85 = 199,69 mm2 Digunakan tulangan P8, AsØ = 50,285 mm2 Jarak tulangan : 13

www.argajogja.co.nr


Spakai ≤

Asφ .b As perlu

=

50,285.1000 = 251 mm 199,69

Digunakan D8-240 As ada =

Asφ .b S pakai

= 209,523 mm2 > As perlu = 199,69 mm2 ….Ok

Cek kapasitas lentur arah x: a =

As ada . fy = 3,38 mm 0,85. fc '.b

Mn = As.fy.(d-a/2) = 5,36KNm 1,33

Mu = 5,285 KNm 0,8

Mu pakai = 5,285 KNm Mn ≥ Mu

=

5,36 KNm > 5,285 KNm ……………OK

Perencanaan Tangga Tebal Pelat 15 cm Tampilan Input Beban pada Tangga

Diperoleh Hasil desain dari SAP 14

www.argajogja.co.nr


Pada Tangga a. Tumpuan - Tulangan perlu bagian atas A =1307,1 mm2 Misal Digunakan tulangan P13, AsØ = 132,78 mm2 Jarak tulangan : Spakai ≤

Asφ .b As perlu

=

132,78.1000 = 100 mm 1307,1

Digunakan P13 –- 100 mm digunakan sengkang P8 –- 150 mm b. Lapangan - Tulangan perlu bagian atas A =775 mm2 Misal Digunakan tulangan P13, AsØ = 132,78 mm2 Jarak tulangan : Spakai ≤

Asφ .b As perlu

=

132,78.1000 = 170 mm 775

Digunakan P13 –- 170 mm digunakan sengkang P8 –- 150 mm

15

www.argajogja.co.nr


Pada Bordes a. Tumpuan - Tulangan perlu bagian atas A =1091,67 mm2 Misal Digunakan tulangan P13, AsØ = 132,78 mm2 Jarak tulangan : Spakai ≤

Asφ .b As perlu

=

132,78.1000 = 120 mm 1091,67

Digunakan P13 –- 120 mm digunakan sengkang P8 –- 150 mm b. Lapangan - Tulangan perlu bagian atas A =351 mm2 Misal Digunakan tulangan P13, AsØ = 132,78 mm2 Jarak tulangan : Spakai ≤

Asφ .b As perlu

=

132,78.1000 = 370 mm 351

Digunakan P13 –- 170 mm digunakan sengkang P13–- 250 mm

16

www.argajogja.co.nr


Perencanaan Sloof Concrete frame design sap2000 Berikut ini adalah hasil desain tulangan longitudinal maupun tulangan geser diperoleh data Dari concrete frame design SAP 2000 v.9.01, diambil contoh perhitungan desain SLoof SL1 ukuran 20X30, dan untuk perhitungan desain Sloof lainnya kami tabelkan 1. Daerah tumpuan Dari sap 2000 v 9.01 diperoleh data luas tulangan untuk elemen tersebut :

a. Tulangan longitudinal - Tulangan perlu bagian atas A =166,508 mm2 Digunakan : 3D16; A=3 x 201,14 mm2=603,43 mm2 > 166,508 mm2…. ok - Tulangan perlu bagian bawah A = 82,328 mm2 Digunakan : 2D16 ; A = 2 x 201,14 mm2=402,28 mm2 > 82,328 mm2 …..ok b. Tulangan geser Av. perlu = 0,000mm2/mm s Digunakan tulangan ∅8 mm (Av = 100,57 mm2) dan Jarak (s) : 150 mm Av. 100,57. Aktual = = 0,67 mm2/mm > 0,000 mm2/mm …..ok s 150

17

www.argajogja.co.nr


2. Daerah lapangan Dari sap 2000 v 9.01 diperoleh data luas tulangan untuk elemen tersebut :

a. Tulangan longitudinal - Tulangan perlu bagian atas A =40,940 mm2 Digunakan : 3D16; A=2 x 201,14 mm2=402,28 mm2 > 40,940 mm2…. ok - Tulangan perlu bagian bawah A = 82,328 mm2 Digunakan : 2D16 ; A = 3 x 201,14 mm2=603,43 mm2 > 82,328 mm2 …..ok b. Tulangan geser Av. perlu = 0,0001 mm2/mm s Digunakan tulangan ∅8 mm (Av = 100,57 mm2) dan Jarak (s) : 200 mm Av. 100,57. Aktual = = 0,502 mm2/mm > 0,0001 mm2/mm …..ok s 200

18

www.argajogja.co.nr

fc ' = 2, MPa 2. Baja Tulangan diameter < 12 mm menggunakan BJTP (polos) fy = 240 MPa diameter > 12 mm menggunakan BJTD (deform) fy = 400 Mpa

Recommend Documents