Nama Mahasiswa : Arjito Fajar Pamungkas NRP : : Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Ir. Aman Subakti MS. Abstrak

STUDI PERBANDINGAN PERILAKU STRUKTUR DAN BIAYA FLAT PLATE-SHEARWALL DENGAN OPEN FRAME SRPMM PADA GEDUNG SEKOLAH TERNAG BANGSA SEMARANG DI WILAYAH GEMPA 4 Nama Mahasiswa NRP Jurusan Dosen Pembimbing

: Arjito Fajar Pamungkas : 3105 100 021 : Teknik Sipil FTSP-ITS : Ir. Aman Subakti MS.

Abstrak Pembangunan konstruksi gedung beton bertulang dewasa ini terus mengalami peningkatan. Sampai saat ini pembangunan gedung – gedung di Indonesia masih menggunakan metode yang konvensional (balok-kolom). Sejalan dengan teknologi yang semakin maju, inovasi rekayasa Teknik Sipil sangatlah diperlukan dengan salah satunya adalah pemanfaatan sistem struktur flat plate untuk bangunan gedung bertingkat. Flat plate merupakan sistem pelat lantai dua arah yang memikul beban kerja langsung kekolom tanpa distribusi kearah tributary dari balok panelnya. Flat plate mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan sistem konvesional yaitu : bentuk struktur yang lebih sederhana dan fungsional, lebih ekonomis karena bekisting yang digunakan lebih sedikit, mempunyai tinggi ruang bebas yang lebih besar karena tidak adanya pengurangan akibat balok dan komponen pendukung struktur lainnya, dan kemudahan dalam pemasangan instalasi mechanical dan electrical. Dalam perencanaan gedung bertingkat yang mahal terdapat kecenderungan untuk melakukan penghematan, agar memperoleh keuntungan yang maksimal. Penghematan boleh dilakukan asalkan tidak mengurangi unsur kekuatan gedung tersebut, oleh karena itu diperlukan suatu perbandingan antara suatu sistem struktur untuk mengetahui korelasi biaya dan perilaku strukturnya. Pada studi ini akan dibandingkan perencanaan gedung yang menggunakan balok dengan gedung yang tidak menggunkan balok. Analisa dimulai dari penentuan dua buah model yakni open frame SRPMM ( gedung menggunakan balok) dan flat plate dengan shearwall ( gedung tanpa balok ), kemudian menentukan pembebanan masing –masing model dilanjutkan ke analisa mekanika pembebanan dan pendetailan elemen – elemen struktur masing – masing model . Evaluasi dilakukan untuk mengetahui tiap – tiap model , setelah itu dihitung volume penggunaan beton dan tulangan dalam 1 buah portal yang bekerja agar dapat dilihat efisiensi dari tiap – tiap system . dari hasil evaluasi tersebut di bandingkan satu sama lain sistem mana yang paling baik (ekonomis). Kata kunci : Flat Plate, Shear Wall, Open Frame, SRPMM, Ekonomis

LATAR BELAKANG Sejak digunakannya beton sebagai unsur bahan utama dari suatu struktur/konstruksi, lambat laun perencanaan konstruksi yang menggunakan beton semakin mengalami peningkatan. Pada umumnya sampai saat ini pembangunan gedung-gedung di Indonesia masih menggunakan metode beton konvesional sehingga flat plate merupakan sistem yang relative masih baru di Indonesia karena aplikasinya masih sedikit dibandingkan system konvesional. Adapun sistem flat plate merupakan sistem strukrur tanpa menggunakan balok. Sistem flat plate tanpa balok ini mulai banyak digunakan karena mempunyai kelebihan dibandingkan dengan struktur beton konvesional antara lain : waktu pelaksanaan proyek dengan menggunakan sistem flat plate lebih cepat dibandingkan sistem konvesional, bentuk struktur yang lebih sederhana dan fungsional, lebih ekonomis karena bekisting yang

digunakan lebih sedikit, mempunyai tinggi ruang bebas yang lebih besar karena tidak adanya pengurangan akibat balok dan komponen pendukung struktur lainnya, dan kemudahan dalam pemasangan instalasi mechanical dan electrical. Secara umum, perencanaan struktur bangunan gedung beton bertulang tahan gempa selalu menggunakan pedoman standar peraturan gempa Indonesia (SNI 031726-2002) dan standar peraturan beton Indonesia (SNI 03-2847-2002) demikian juga dengan sistem flat plate ( tanpa balok ) dan sistem open frame ( dengan balok ). Efisiensi penggunaan sistem flat plate tergantung dari beberapa faktor, diantaranya adalah beban gempa. Sistem flat plate lebih efisien diterapkan pada struktur dalam wilayah gempa kecil atau menengah dengan pemberian penambahan detailing yang diatur pada (SNI 03-28472002 pasal 23.10.6 ). Kedua konsep perencanaan ini akan menghasilkan jumlah luas tulangan nominal dan volume beton untuk desain yang berbeda. Karena biaya perancangan struktur gedung cukup mahal, maka

1

atau dengan menggunakan sistem open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM Membandingkan kebutuhan volume beton dan tulangan pada sistem open frame dengan plate – shear wall Mendapatkan prosentasi kebutuhan biaya antara sistem flat plate – shear wall dengan sistem open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM.

diperlukan suatu perbandingan antara sistem struktur untuk mengetahui efisiensi biaya hasil penulangan dan volume beton yang diperlukan sehingga hal ini mempunyai korelasi dengan biaya. Pada Tugas akhir ini, akan dilakukan studi perbandingan biaya struktur gedung dengan flat plateshearwall dan open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM dan dianalisa pada wilayah zona gempa 4. Tujuan struktur flat plate dikombinasikan dengan shear wall untuk memperoleh kekakuan yang lebih baik akibat pembebanan gempa dimana diketahui sistem flat plate kurang stabil terhadap beban lateral. Objek yang akan dijadikan study sendiri adalah Gedung Sekolah Terang Bangsa Semarang yang mempunyai tingkat 8 lantai yang diubah menjadi 6 lantai. Hal-hal yang akan dibahas adalah hasil pendetailan komponen struktur dari kedua sistem tersebut. Dari hasil perancangan komponen struktur tersebut akan terlihat sejauh apa perbedaan biaya dari segi materialnya dan keefektifan struktur terhadap beban gempa.. Diharapkan, dari hasil studi ini didapatkan jenis sistem struktur apa yang tepat dan ekonomis untuk diguankan sebagai bahan pertimbangan perencanaan suatu gedung bertingkat.

Untuk mencapai tujuan pembahasan, maka perlu adanya penentuan pokok bahasan masalah, identifikasi permasalahan akan diperjelas dengan batasan - batasan sebagai berikut : 1. Struktur gedung yang dibahas gedung tingkat 6 2. Tidak memperhitungkan pondasi.. 3. Tidak meninjau gaya angin dalam perencanaan gaya lateral. 4. Tidak meninjau segi arsitektural. 5. Meninjau analisa bahan dan biaya hanya berdasarkan pada kebutuhan volume baja dan beton. 6. Tidak membahas metode pelaksanaan

RUMUSAN MASALAH

METODOLOGI

3.

4.

BATASAN MASALAH

Dari latar belakang diatas dapat dirumuskan beberapa masalah yang akan dibahas dalam penulisan tugas akhir ini. Beberapa masalah yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah : 1. Bagaimana mendesain struktur beton tahan gempa dengan flat plate - shear wall dan sistem open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM pada wilayah gempa menengah? 2. Sistem manakah yang paling tepat digunakan demi kenyamanan penghuni gedung ditnjau dari segi kestabilan gedung dalam memikul beban gravitasi dan gaya gempa rencana ? 3. Bagaimana perbandingan volume beton dan tulangan pada sistem open frame dengan flat plate – shearwall? 4. Bagaimanakah perbedaan biaya antara sistem open frame SRPMM dengan flat plate-shearwall?

Start

Pengumpulan Data

Studi Pustaka

Preliminary SRPMM

TUJUAN

1.

2.

2

Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah : Dapat mendesain struktur beton tahan gempa dengan flat plate - shear wall dengan sistem open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM pada wilayah gempa menengah. Sebagai bahan pertimbangan dalam perencanaan struktur menggunakan sistem flat plate – shear wall

Preliminary Flat Plate-Shear Wall

Analisa Pembebanan

Analisa Pembebanan

Permodelan dan Running Program

Permodelan dan Running Program

No

No Analisa Struktur

Penabelan Hasil Struktur atas

Analisa Struktur

Penabelan Hasil Struktur atas

Penabelan Hasil Struktur atas

Penabelan Hasil Struktur atas

literatur yang berkaitan 2.1

Perhitungan Volume

Perhitungan Volume

2.2 Hasil Perbandingan volume

2.3

2.4 2.5

Kesimpulan dan Saran

2.6

Finish 2.7 Data Umum Bangunan Data Umum : - Fungsi bangunan - Bahan Struktur - Lokasi gempa - Tinggi bangunan - Jenis Tanah : Lunak - Sistem Struktur

- Mutu Beton

: Gedung Sekolah : Beton bertulang : - Zone gempa 2 : 31.30(Asli) : - SRPMM (Asli) SRPMM dan Flat Plate-Shear Wall (Modifikasi) : f’c = 35Mpa

- Mutu Tulangan Baja : - Tulangan Lentur Kolom : fy = 400 Mpa - Tulangan lentur Balok : fy = 400 Mpa - Tulangan pelat dan tangga : fy = 400 Mpa - Tulangan sengkang : fy = 400 Mpa

KONSEP DESAIN Open Frame SRPMM dirancang pada zona gempa menegah 4 dimana komponen tersebut 100 % memikul beban gravitasi dan beban lateral. Flat plate dengan menggunakan shearwall gaya lateralnya dipikul seluruhnya oleh shearwall sedangkan komponen yang lainnya hanya memikul beban gravitasi dan didetail sesuai ketentuan SNI 2847 pasal 23.9 . Walaupun tidak ikut memikul gaya lateral, deformasi dari shearwall pada slab-column perlu diperhitungkan , karena deformasi tersebut menimbulkan gaya dalam yang berpengaruh dalam perencanaan . ANALISA STRUKTUR (dengan bantuan progam ETABS Versi.09 ) Analisa pembebanan

STUDI LITERATUR Mempelajari literatur/pustaka yang dengan perencanaan diantaranya tentang :

Chu-Kia Wang & C.G. Salmon, 1990, Desain Beton Bertulang, Jakarta, Erlangga, Jilid I & II, Edisi Keempat Jack C. McCormac, 2001, Desain Beton Bertulang, Jakarta, Erlangga, Jilid II, Edisi Kelima Rachmat Purwono, 2005, Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa, Surabaya, ITS Press, dan Jurnal – jurnal ACI Dasar-Dasar Beton Bertulang versi S1 edisi keempat (Phil M.Ferguson, 1991). Perencanaan Struktur Beton Bertulang (George Winter ; Arthur H Nilson. 1993). Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar (Edward G Nawy, 1998).

berkaitan

Peraturan yang membahas perencanaan struktur , antara lain : 1.1

Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002).

1.2

Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perhitungan struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002).

1.3

Departemen Pekerjaan Umum. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983.

Jenis pembebanan yang diperhitungkan dalam analisa struktur Gedung ini adalah :

Beban-beban yang bekerja pada struktur gedung menurut PPIUG 1983 yaitu : 1 Beban Mati Beban mati adalah berat semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan yang tak terpisahkan dari gedung itu.Berikut ini merupakan beban mati yang akan digunakan: - dinding pasangan batu merah setengah bata : 250 kg/m2 - plafon (eternit) : 11 kg/m - penggantung langit-langit

3

- penutup lantai dari ubin,keramik,tanpa adukan per cm tebal 24 kg/m2 - Plesteran per cm tebal 21 kg/m2 - Plumbing 30 kg/m2 - beton bertulang 2400 kg/m3

4. Kontrol T-Rayleigh : n

T1 = 6.3

:

3. Beban Gempa Beban gempa statik ekivalen adalah suatu cara analisa 3 dimensi linier dengan meninjau bebanbeban gempa statik ekivalen, sehubungan dengan sifat struktur gedung beraturan yang praktis berperilaku sebagai dua dimensi sehingga respon dinamiknya hanya ditentukan oleh respon ragam yang pertama dan dapat ditampilkan sebagai akibat dari beban statik ekivalen. Beban geser nominal yang terjadi di tekanan dasar dapat dihitung dengan persamaan 2.2 (SNI-03-1726-2002): :

C1 × I Wt R

Dimana C1 : nilai Faktor Respon Gempa dari Respon Spektrum Gempa Rencana. T1 : waktu getar alami fundamental. Wt : berat total gedung termasuk beban hidup yang sesuai. I : Faktor Keutamaan menurut tabel 1 SNI 031726-2002. R : Faktor reduksi gempe representatif dari struktur yang bersangkutan.

2

i =1

n

g ∑ Fi.di i =1

:

2. Beban Hidup Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung, dan kedalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasl dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu. Untuk gedung sekolah, beban hidup pada lantai diambil sebesar 250 kg/m2.

V=

∑Wi.di

:

Wi = berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai Fi = beban-beban gempa nominal di = simpangan horisontal lantai tingkat ke-i g = percepatan gravitasi •

Waktu getar alami fundamental T1 struktur gedung untuk penentuan Faktor Respon Gempa C1 ditentukan dengan rumus-rumus empiris atau didapat dari hasil vibrasi bebas 3 dimensi, nilainya tidak boleh menyimpang lebih dari 20% dari nilai yang dihitung dengan perumusan diatas.

5. Kontrol Drift Kinerja batas layan (∆s) struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat akibat pengaru hgempa rencana , yaitu untuk membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan , disamping untuk mencegah kerusakan non struktural dan ketidaknyamanan penghuni . Menurut SNI 1726 pasal 8.1.1 tidak boleh melampaui : ∆s <

0,03 × hi atau 30 mm (yang terkecil) R

Sedangkan kinerja batas ultimatum (∆m) struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat maksimum struktur gedung diambang keruntuhan , yaitu untuk untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur yang dapat menimbulkkan korban jiwa . Faktor pengali berdasarkan ketentuan SNI 1726 pasal 8.2.1 untuk bangunan tidak beraturan , yakni ;

Sehingga , ∆m = ξ x ∆s < 0 ,02 x 6. .Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan didasarkan pada SNI 03 – 2847 – 2002 tentang Tata Cara Perencanaan

4

Struktur Beton untuk Bangunan Gedung pada Bab 11.2. adalah sebagai berikut : Combo 1 : 1.4 D Combo 2 : 1.2 D + 1.6 L Combo 3 : 1.2 D + 1.0 L + 1.0 E Combo 4 : 1.2 D + 1.0 L - 1.0 E Combo 5 : 0.9 D + 1.0 E mbo 6 : 0.9 D - 1.0 E Dimana : D : Beban mati L : Beban hidup E : Beban gempa

Denah Flat Plate-ShearWall

B alo k 4

B alo k 3

B alo k 3

B alo k 3

B alo k 4

B alo k 3

D inding G eser 1

D in ding G eser 2

B alo k 1

B alo k 1

D inding G eser 1

D in ding G eser 1

B alo k 1

B alo k 1

D inding G eser 1 B alo k 3

B alo k 3

B alo k 4

B alo k 3

B alo k 3

BI 2

BI 2

B alo k 4

Denah Open Frame SRPMM

Balok Induk 2 BI 2

BI 3

BI 2

BA 1

BI 2

BI 4

BI 4

BI 2

BA 1

BI 4

BA 1

BI 4

BA 1

BI 4

BA 1

BA 1

Balok Anak 1 Balok Induk 1 BI 1

BI 1

BI 5

BI 1

BI 3

BI 1

BA 1

BI 2

BI 5

BI 4

BA 2

BI 5

BA 1

BI 4

BI 1

BA 1

BI 2

BI 1

BI 4

BI 2

BI 1

BA 2

BI 5

BA 1

BI 4

BI 1

BI 2

BI 1

BA 2

BI 5

BA 1

BI 4

BI 1

BI 2

BI 1

BA 2

BA 3

BI 1

BI 1

BA 1

BI 2

BI 4

BA 1

BI 3

BI 2

5

Mu = 52.876.200 Nm

DESAIN FLAT PLATE 1. Perencanaan Pelat Lantai Dalam perencanaan dimensi pelat digunakan acuan SNI 03-2847-2002 (Pasal 11.5.3). Pada tugas akhir ini digunakan bentang terpanjang = 800 mm, dari tabel SNI 03-2847-2002 (Pasal 11.5.3) sehinga diperoleh tebal pelat dengan adanya balok tepi: h = λn / 33 = 8000-(2 x (600/2)) 33 = 224,24mm ≈ 22,42 cm Dari perhitungan diatas tebal pelat minimum yang didapatkan ialah 22,42 cm akan tetapi untuk kemudahan dan keamanan maka pelat yang dipakai dalam perancangan struktur ialah 25 cm.
Penulangan Jalur Kolom ( Arah Melintang ) a. Penulangan Tumpuan Dalam pada Jalur Kolom Mu- = 29.158,2 Kg.m Mu = 291.582.000 Nmm

Digunakan tulangan D 16

ρbalance

 fc '−35  = 0.81   7  0.85 xfc ' 600 = β1 fy (600 + fy ) 0.85 x0.81x35 600 = 0,036 = x 400 (600 + 400)

ρmax ρmin

= 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 = 0,0018

β1 = 0.85- 0.05 

Rnmelintang

ρmax ρmin

=

fy 400 = = 13,45 0,85 * fc' 0,85 * 35

ρperlu

=

1 2 * m * Rn 1− 1− m fy

=

1 2 *13,45 *1,35 1− 1− 13,45 400

= 0,0035 ρmin < ρperlu < ρmax ρpakai = ρperlu = 0,0035 = 0,036

= 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 = 0,0018

Rnmelintang =

291.582.000 = 7,49 Nmm2 0,8 *1000 * (220,5) 2

m

=

fy 400 = = 13,45 0,85 * fc' 0,85 * 35

ρperlu

=

1 2 * m * Rn 1− 1− m fy

=

1 2 *13,45 * 7,49 1− 1− 13,45 400

As perlu = ρmin x b x d = 0,0035 x 1000 x 222 = 777 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2)
Penulangan Jalur Tengah a. Penulangan Tumpuan Dalam pada Jalur Tengah Mu- = -3.221,31 Kg.m Mu = 32.213.100 Nm Digunakan tulangan D 16

ρbalance

 fc '−35  = 0.81   7  0.85 xfc ' 600 = β1 fy (600 + fy ) 0.85 x0.81x35 600 = = 0,036 x 400 (600 + 400)

ρmax ρmin

= 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 = 0,0018

β1 = 0.85- 0.05 

= 0,022 ρmin < ρperlu < ρmax ρpakai = ρperlu = 0,0022 As perlu = ρmin x b x d = 0,022x 1000 x 220,5= 4.851 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф19-50 (As = 5.673 mm2) b. Penulangan Daerah Lapangan pada Jalur Kolom Mu+ = 5.287,62 Kg.m

6

52.876.200 = 1,35 Nmm2 2 0,8 *1000 * (222)

m

Digunakan tulangan D 19

 fc '−35  = 0.81 β1 = 0.85- 0.05    7  0.85 xfc ' 600 ρbalance = β1 fy (600 + fy ) 0.85 x0.81x35 600 = x 400 (600 + 400)

=

Rnmelintang = m

=

32.213.100 = 0,82 Nmm2 2 0,8 *1000 * (222)

fy 400 = = 13,45 0,85 * fc' 0,85 * 35

ρperlu

=

1 2 * m * Rn 1− 1− m fy

=

1 2 *13,45 * 0,82 1− 1− 13,45 400

= 0,0021 ρmin < ρperlu < ρmax ρpakai = ρperlu = 0,0021

• Mutu beton ( fc’ ) = 35 Mpa • Mutu baja tulangan ( fy = 400 Mpa • h pelat = 25 cm • Kolom = 60 cm x 60cm • L1 = 600 cm • L2 = 600 cm • Ln = 540 cm Tulangan pokok = D 19 d = h pelat – selimut – ½ φ Tulangan pokok = 250 – 20 – 19/2 = 220,5 mm d’ = selimut + ½ φ Tulangan pokok = 20 + 19/2 = 29,5 mm

As perlu = ρmin x b x d = 0,0021 x 1000 x 222 = 466,2 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2 b. Penulangan Daerah Lapangan pada Jalur Tengah Mu+ = 5.037,58 Kg.m Mu = 50.375.800 Nm


Penulangan Jalur Kolom a. Penulangan Tumpuan Dalam pada Jalur Kolom Mu- = 10.812,2 Kg.m Mu = 108.122.000 Nmm

Digunakan tulangan D 16

Digunakan tulangan D 19

 fc '−35  = 0.81   7  0.85 xfc ' 600 = β1 fy (600 + fy ) 0.85 x0.81x35 600 = 0,036 = x 400 (600 + 400)

 fc '−35  = 0.81   7  0.85 xfc ' 600 = β1 fy (600 + fy ) 0.85 x0.81x35 600 = x 400 (600 + 400)

β1 = 0.85- 0.05 

β1 = 0.85- 0.05 

ρbalance

ρbalance

ρmax ρmin

= 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 = 0,0018

Rnmelintang

=

50.375.800 = 1,3 Nmm2 2 0,8 *1000 * (222)

ρmax ρmin

= 0,036

= 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 = 0,0018

Rnmelintang =

108.122.000 = 2,8 Nmm2 0,8 *1000 * (220,5) 2

m

=

fy 400 = = 13,45 0,85 * fc' 0,85 * 35

m

=

fy 400 = = 13,45 0,85 * fc' 0,85 * 35

ρperlu

=

1 2 * m * Rn 1− 1− m fy

ρperlu

=

1 2 * m * Rn 1− 1− m fy

=

1 2 *13,45 *1,3 1− 1− 13,45 400

=

1 2 *13,45 * 2,8 1− 1− 13,45 400

= 0,0033 ρmin < ρperlu < ρmax ρpakai = ρperlu = 0,0033

= 0,0074 ρmin < ρperlu < ρmax ρpakai = ρperlu = 0,0074

As perlu = ρmin x b x d = 0,0033 x 1000 x 222 = 732,6 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2)

As perlu = ρmin x b x d = 0,0074x 1000 x 220,5= 1.631,7 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф19-150 (As = 1.891 mm2)

 Perencanaan Pelat Eksterior Flat PlateShearWall Contoh penulangan diambil pelat interior 6 x 6 ( lantai 2 ) as D-E dan 1-2. Data – data :

b. Penulangan Tumpuan Luar pada Jalur Kolom Mu- = 4.240,57 Kg.m Mu = 42.405.700 Nmm Digunakan tulangan D 16

7

 fc '−35  = 0.81   7  0.85 xfc ' 600 = β1 fy (600 + fy ) 0.85 x0.81x35 600 = x 400 (600 + 400)

β1 = 0.85- 0.05  ρbalance

ρmax ρmin

=

= 0,036

= 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 = 0,0018

Rnmelintang =

42.405.700 = 1,1 Nmm2 0,8 *1000 * (222) 2

m

=

fy 400 = = 13,45 0,85 * fc' 0,85 * 35

ρperlu

=

1 2 * m * Rn 1− 1− m fy

1 2 *13,45 * 0,48 1− 1− 13,45 400

= 0,0012 ρperlu < ρmin < ρmax ρpakai = ρperlu = 0,0018 As perlu = ρmin x b x d = 0,0018 x 1000 x 222 = 399,6 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2)
Penulangan Jalur Tengah a. Penulangan Tumpuan pada Jalur Tengah Mu-= 5.000,48 Kg.m Mu = 50.004.800 Nm Digunakan tulangan D 16

= 0,003 ρmin < ρperlu < ρmax ρpakai = ρperlu = 0,003

ρbalance

 fc '−35  = 0.81   7  0.85 xfc ' 600 = β1 fy (600 + fy ) 0.85 x0.81x35 600 = = 0,036 x 400 (600 + 400)

As perlu = ρmin x b x d = 0,003x 1000 x 222= 666 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2)

ρmax ρmin

= 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 = 0,0018

1 2 *13,45 *1,1 = 1− 1− 13,45 400

β1 = 0.85- 0.05 

Rnmelintang

=

50.004.800 = 1,28 Nmm2 2 0,8 *1000 * (222)

c. Penulangan Daerah Lapangan pada Jalur Kolom Mu+ = 1.867,66 Kg.m Mu = 18.676.600 Nm

m

=

fy 400 = = 13,45 0,85 * fc' 0,85 * 35

Digunakan tulangan D 16

ρperlu

=

1 2 * m * Rn 1− 1− m fy

=

1 2 *13,45 *1,28 1− 1− 13,45 400

 fc '−35  = 0.81   7  0.85 xfc ' 600 = β1 fy (600 + fy ) 0.85 x0.81x35 600 = = 0,036 x 400 (600 + 400)

β1 = 0.85- 0.05  ρbalance

ρmax ρmin

= 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 = 0,0018

Rnmelintang

=

18.676.600 = 0,48Nmm2 0,8 *1000 * (222) 2

m

=

fy 400 = = 13,45 0,85 * fc' 0,85 * 35

ρperlu

=

1 2 * m * Rn 1− 1− m fy

8

= 0,0032 ρmin < ρperlu < ρmax ρpakai = ρperlu = 0,0032 As perlu = ρmin x b x d = 0,0032 x 1000 x 222 = 710,4 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2) b. Penulangan Daerah Lapangan pada Jalur Tengah Mu+ = 1.369.02 Kg.m Mu = 13.690.200 Nm Digunakan tulangan D 16

ρbalance

 fc '−35  = 0.81   7  0.85 xfc ' 600 = β1 fy (600 + fy ) 0.85 x0.81x35 600 = = 0,036 x 400 (600 + 400)

ρmax ρmin

= 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 = 0,0018

β1 = 0.85- 0.05 

Rnmelintang m

ρperlu

=

=

13.690.200 = 0,35 Nmm2 0,8 *1000 * (222) 2

fy 400 = = 13,45 0,85 * fc' 0,85 * 35

1 2 * m * Rn = 1− 1− m fy =

1 2 *13,45 * 0,35 1− 1− 13,45 400

l

= 8 m (bentang terpanjang)

E

=4700

fc' =4700 35' =27805,57

Mpa=27805574,98 kN/m2 I = 1/12.b h3 = 1/12(8 )(0,25)3= 0,0104 m4 Sehingga lendutan untuk bentang 4,5 m kedua sistem tersebut : ∆c =

5.W .l 2 5.(89,6965).(8) 2 = = 384.E.I 384.(27805574,98)(.0,0104)

0,00026 Pada pasal 11.5 tabel 9 persyaratan lendutan yang diijinkan untuk pelat lantai yang menahan beban naon struktural ialah sebesar : ∆ijin = =

λ (8000 − 600)

480

480

= 15,42 mm = 0,0154 m >

∆c Dari kontrol lendutan ini dapat dipastikan bila terjadi lendutan maka lendutan tersebut tidak tampak karena nilainya lebih kecil dari yang disyaratkan . Transfer Momen Tak Berimbang Sebagai Lentur Pada Pelat

= 0,00089 ρperlu < ρmin < ρmax ρpakai = ρmin = 0,0018 As perlu = ρmin x b x d = 0,0018 x 1000 x 222 = 399,6mm2

maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2)

Bagian dari momen tak seimbang yang dipikul oleh eksentrisitas geser Mv = γv.Mu sesuai SNI 03-28472002 pasal 13.12.6 1 γv.= 1 – γf γf = 1 − 2 c1 + d 1+ 3 c2 + d

Kontrol Lendutan Pelat Kontrol lendutan ini berfungsi sebagai kenyamanan dalam pemakaian struktur tersebut , dimana struktur beton bertulang yang mengalami lentur harus memiliki kekakuan yang cukup untuk mengatasi lendutan yang besar , adapun ketentuannya untuk pelat dua arah ini ialah SNI2847 pasal 11.5 tabel 9 , dengan rumusan : ∆c =

5.W .l 2 384.E.I

dimana W = beban merata

(kN/m’)

a. kolom tengah l

(m) E = Modulus Elastisitas (kN/m2) I

b. Kolom tepi

= bentang as kolom

= Momen Inertia

(m4) Karena pembebanan , panjang bentang , modulus Elastisitas ,dan momen inersia kedua sistem sama maka lendutannya juga sama , maka : W = qd + ql + q dinding=(( 8 (754 + 250))+( 250 x 3,75 ) = 8969,95 Kg/m’ = 89,6965 kN/m’

Perhitungan untuk kolom tengah gambar (a) c1+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm ( b1 ) c2+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm ( b2 ) 1 γf = 1 − = 0,60 2 b1 1+ 3 b2

9

1

γf = 1 − 1+

80,05 3 80,05

= 0,60

2

γv = 1 – 0,6 γv = 0,4

Dari momen kombinasi diatas yang ditransferkan ke kolom interior dalam bentuk lentur sebesar : γf (Mu) = 0.60 x 29.158,2 = 17.494,92 Kg.m

17.494,92 = 21.868,65 kg m = 21.868,65 x104 0.8

N.mm a

=

Asx 400 Asxfy = = 0,0134 As 0.85 xfc' xb 0.85 x35x1000

a  −  2 

Mn = As x fy  d

21.868,65 x104 = As x 400  220,5 −



0,0134( As)   2 

2,68 As2 – 88.200 As + 218.686.500 = 0 As1 = 30.209,3 mm2 (tidak masuk akal) As2 = 2.701,14 mm2 (masuk akal berdasarkan perhitungan Mu- int jalur kolom didapat tulangan Ф19-75 (As = 3.782 mm2 ) dan Ф19-50 ( As = 5.673 mm2 ). Sedangkan pada pertemuan pelat kolom butuh As = 2.701,14 mm2 sebagai akibat dari transfer momen tak berimbang, akan tetapi jalur kolom memiliki Ф19-75 (As = 3.782 mm2 ) dan Ф19-50 ( As = 5.673 mm2 )maka diarasa cukup aman.
Dengan penampang pada gambar (b) Dari momen kombinasi diatas yang ditransferkan ke kolom eksterior dalam bentuk lentur sebesar : γf (Mu) = 0.58 x 4.240,57 = 2.459,54 Kgm

10

a

a  −  2 

Mn = As x fy  d

b. Perhitungan untuk kolom tepi gambar (b) c1+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm c2+d/2 = 60 + 0,5.22,05 = 71,025 cm 1 γf = 1 − = 0.58 2 82,05 1+ 3 71,025 γv = 1 – 0,58 γv = 0,42 menurut SNI 2847 pasal 13.12.6 sebagian momen tidak berimbang tersebut γf (Mu) harus disalurkan sebagai lentur dan sisanya γv (Mu) disalurkan melalui eksetrisitas geser terhadap pusat penampang kritis , sehingga γf (Mu) = ф Mn

Mn =

2.459,54 = 3.074,42 kg m =.3.074,42 x104 N.mm 0.8 Asx 400 Asxfy = = = 0.0134As 0.85 xfc' xb 0.85 x35x1000

Mn =

3.074,42 x104 = As x 400  220,5 −



0,0134( As)   2 

2,68 As2 – 88.200 As + 30.744.200 = 0 As1 = 32.558,1 mm2 (tidak masuk akal) As2 = 352,35 mm2 (masuk akal karena berdasarkan perhitungan Mu- ekst jalur kolom didapat tulangan Ф16250 ( As = 805 mm2). Sedangkan pada pertemuan pelat kolom butuh As = 352,35 mm2 sebagai akibat dari transfer momen tak berimbang, akan tetapi jalur kolom memiliki Ф16-250 ( As = 805 mm2). maka diarasa cukup aman. Sedangkan transfer momen tak imbang sisanya disalurkan sebagai tegangan geser sebesar : γv (Mu) = 0,4 (29.158,2) = 11.663,28 Kg.m (Interior) γv (Mu) = 0,42 (4.240,57) = 1.781,04 Kg.m (Eksterior

Transfer momen tak berimbang sebagai geser Transfer momen tak imbang digunakan momen dari hasil ETABS 3D yaitu : γv (Mu) = 0,4 (29.158,2) = 11.663,28 Kg.m (Interior) γv (Mu) = 0,42 (4.240,57) = 1.781,04 Kg.m (Eksterior
Dengan penampang pada gambar (a) Didapatkan properti untuk penampang kritis , sebagai berikut: a = c2+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm b = c1+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm Ac = d(2a+b) = (0,2205){2(0,8205)+0,8205} = 0,55 m2 Cab = a/2 = 82,025/2 = 41,0125 cm 3 2 3 Jc = d  a + ba  + a.d dimana:

6

2 

6

a = c1+d = 60+22,05 = 82,05 cm b = c2+d = 60+22,05 = 82,05 cm Jc =

3 2 3 22,05  (82,05) + 82,05(82,05)  + 82,05.( 22,05)



6

2



4

6

= 8.266.551,36 cm = 0,083 m Gaya geser akibat beban gravitasi dan beban lateral • Beban gravitasi

VD = wD × l 1 × l 2 = 754 x 7 x 8 = 42.224 Kg VL = wL × l 1 × l 2 = 250 x 7 x 8 = 14.000 Kg

3 2 3 Jc = d  a + ba  + a.d dimana:

6

2 

6

Jc = •

Beban Lateral Berdasarkan analisa geser pelat pada analisa ETABS, tidak didapatkan gaya geser gempa yang berpengaruh terhadap pelat ( E = 0 ) KombinasiVu(kg)

komb 1

komb 2

1.2D+1L±1E

64.668,8

36.668,8

0.9D±1E 38.001,6 38.001,6 Dipilih Vu 64.668,8 kg Vu akibat 1.2D+1,6L= 73.068,8 Kg > 64.668,8 Kg Tegangan kombinasi : vu =

=

Vu γv.Mu.C ab ± Ac Jc

73.068,8

(11.663,28)(

0,315

±

2

)

0,55 0,083 vu1 = 154.984,49 Kg/m2 ( menentukan ) vu2 = 110.720,23 Kg/m2

Sedangkan Vc maksimum yang diizinkan pada beton adalah :

4 f c' = 4 35'c = 23,66 N/mm2 = 2.366.000 Kg/m2 Jadi beton mampu menahan geser yang terjadi dikarenakanVu < Vc maksimum = 154.984,49 Kg/m2 < 2.366.000 Kg/m2 ( OK!! )


Dengan penampang pada gambar (b) Didapatkan properti untuk penampang kritis , sebagai berikut: Didapatkan properti untuk penampang kritis , sebagai berikut: a= c2+d/2 = 60 + 0,5.22,05/2 = 71,025 cm b = c1+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm Ac = d (2a+b) = (0,2205){2(0,71025)+0,8205} = 0,494 m2 Cab

a 2× a × d ×  2 = Ac

 71,025  2 × 71,025 × 22,05 ×    2  = 4940

3 2 3 22,05  (71,025) + 82,05(71,025)  + 71,025(22,05)



6

2



6

4

= 6.006.926,71 cm = 0,06 m Gaya geser akibat beban gravitasi dan beban lateral • Beban gravitasi w × l1 × l 2 1 = x 754 x 6 x 8= 18.096 VD = D 2 2 kg w × l1 × l 2 1 VL = L = x 250 x 6 x 8 = 6.000 2 2 kg • Beban Lateral Berdasarkan analisa geser pelat pada analisa ETABS, tidak didapatkan gaya geser gempa yang berpengaruh terhadap pelat (E=0) KombinasiVu(kg)

komb 1

komb 2

1.2D+1L±1E

27.715,2

15.715,2

0.9D±1E 16.286,4 16.286,4 Dipilih Vu = 27.715,2kg Vu akibat 1.2D+1,6L= 31.315,2 Kg > 27.715,2 Kg Tegangan kombinasi : vu =

Vu γv.Mu.C ab ± Ac Jc

(1.781,04)(

0,2252

) 31.315,2 2 ± = 0,494 0,06 2 vu1 = 67.131,29 Kg/m ( menentukan ) vu2 = 59.650,9 Kg/m2 Sedangkan Vc maksimum yang diizinkan pada beton adalah :

4 f c' = 4 35'c = 23,66 N/mm2 = 2.366.000 Kg/m2 Jadi beton mampu menahan geser yang terjadi dikarenakanVu < Vc maksimum = 67.131,29 Kg/m2 < 2.366.000 Kg/m2 ( OK!! )

= 22,52 cm

11

Transfer Geser ke Kolom Sesuai SNI 03-2847-2002 pasasl 13.12.1 menentukan kebutuhan akan tulangan geser harus ditinjau dengan kontrol geser satu arah (aksi balok lebar) maupun dua arah (geser punching) , akan tetapi aksi balok lebar pada umumnya jarang menentukan sebab resiko dari aksi balok lebar yakni pelat sebagai balok lebar pemikul beban tidak seburuk resiko kegagalan geser punching yaitu pelat sobek karena tertembus oleh kolom .
Perencanaan Geser Kolom Interior Geser satu arah qD qL qU d Ln

= 754 Kg/m2 = 250 Kg/m2 = 1,2 qD + 1,6 qL = 1,2(754) +1,6 (250) = 1.304,8 Kg/m2 = 22,05 cm = 0,5 L – 0.5 (dimensi kolom arah x) – d = 0,5(8) – 0,5(0,6) – 0,2205 = 4,4795 m (tiap satu meter lebar )

Tegangan izin beton untuk gaya geser satu arah menurut SNI 2847 pasal 13.12.3.1 menyatakan kuat geser beton tanpa tulangan tidak lebih besar dari :

1 6 1 = 0,6 x x 35 x1000 x 222 6

φ Vc = φ x x fc' xbwxd

=131.336,97 N

φ Vc > vn

131.336,97 N > 82.546,4 N Geser dua arah Ln

= [(l )( s ) − (b1 )(b2 )] = [(8)(7) − (0,8205)(0,8205)] = 55,327 m2 800

D

A kolom

700

B

C

800

b2=c2+d

b1=c1+d

ln

D

A kolom

b2=c2+d

B

C b1=c1+d

Gambar: geser satu arah Vu1 = qU.Ln = 1.304,8 (1 x 3,4795) = 4.540,052 Kg (per satu meter) vn = vu/ф Vu1 4.540,052 vn = = = 8.254,64 Kg = 82.546,4 φ (0,55) N

Gambar: geser dua arah Vu2 = qU.Ln = 1.304,8 (55,327) = 72.190,67 Kg Vu 72.190,67 vn = = φ. (0,85) = 84.930,2 Kg =849.302 N bo = (2 ( 0,6 x 0,6 ) ) + ( 2 ( 0,2205 x 0,2205 ) )

= 3,282 m = 3.282 mm Tegangan izin beton untuk geser dua arah menurut (SNI 03-2847-2002 Pasal 13.12.2.1) menyatakan :

• vc = 1 + 2  fc' .bo.d =  β c  6  2  35  x3282 x 220,5 1 +  1 6 

= 2.140.677,27 N

12

vc =  2 + α s d 

fc' .bo.d = bo  12  40(220,5)  35  x3282 x 220,5 = 2 +  400  12 

•

= 8.580.548,044 N

• vc =

fc'

.bo.d =

35

.3282 x 220,5 = 3 3 1.427.118,18 N Diambil vc = 1.427.118,18 N = 1.427,119 N Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 11.3.2.3 faktor koreksi ф untuk SPBL diambil sebesar ф = 0,75 sehingga : • Ф vc = 0,75 (1.427.118,18 N ) = 1.070.338,635 N • 0.5 Ф vc = 0,5 (1.070.338,635) = 535.169,317 N Sehingga : 0.5 Ф vc < vu < Ф vc

( beton aman dari geser

punching)

535.169,317 N < 849.302N <1.070.338,635N Karena Фvc < vu2 < Фvn , maka direncanakan tulangan geser sengkang minimum untuk memikul kelebihan tegangan beton Фvc. Untuk perencanaan tulangan geser SNI 2847 pasal 13.5.6 menjelaskan perumusan berikut ini : Av. fy.d Vs = , s Untuk jarak maksimum SNI 2847 pasal 13.5.4 memberi batasan, yakni 0,50 d atau 600 mm , maka: Smax = 0,50 (0,2205) = 0,11025 m = 110,25 mm Direncanakan tulangan sengkang ф12-100 Vs = Avxfyxd 113,04 x 400 x 220,5 = = 99.701,28 N = 99,701kN s 100 Vsunbalanced =

Vs 99,701 = = bo.d 2(0,8205 + 0,8205).0,2205

Panjang tulangan geser pelat Panjang kebutuhan geser sengkang pelat ditentukan terhadap besarnya kebutuhan pelat dalam memikul momen geser dari momen tak imbang , sebesar γv (Mu) = 0,4 (29.158,2) = 11.663,28 Kg.m (Interior) γv (Mu) = 0,42 (4.240,57) = 1.781,04 Kg.m (Eksterior ) Agar memperoleh panjang penghentian terbesar , harus dipakai kombinasi beban 1.2D+1.6L+ kemungkinan kuat memen nominal diujung komponen . (A s × f y ) a= 0 ,85 × f ' c × b ( A s × 400 ) = 0 ,85 × 35 × 400 = 0 , 034 A s

a  Mn = As × f y  d −  2  0,034 As   = As × 400 220,5 −  2   = 88.200 As − 6,8 As

2

Maka : As1 = 5.673 mm2 (Ф19-50 , tulangan negatif interior) Mn1 = 88.200 x5673 − 6,8 x56732 = 281.514.682,8 Nmm = 28.151,47 Kg.m As2 = 805 mm2 (Ф16-250 , tulangan negatif eksterior) Mpr2 = 88.200 x805 − 6,8 x8052 = 66.594.430 N.mm = 6.659,44 Kg.m

137,78 kN/m2 vsijin= 0,55x

1 35 .bw.d . = 236,766 kN 3

vs pasang < vs ijin ,tulangan geser dapat digunakan dan struktur aman dari kegagalan geser punching

13

6.659,44 Kg.m 1.2D+1.6L = 1.304,8 Kg/m 28.151,47 Kg.m = 5.141,67 Kg

5,4 m

6.659,44 Kg

7.751,26 Kg

2,328 m 28.151,47 Kg

Gambar : diagram momen untuk menentukan batas tulangan geser (sistem flat plate-shearwall) Sehingga : 1.304,8.(1/2)x2 – 7.751,26x + 28.151,47 = 11.663,28 652,4x2 – 7.751,26 x + 16.488,2 = 0 x 1 = 9,1 m (masuk akal) x 2 = 2,7 m Berdasarkan SNI 03-2847 Pasal 14.10.3 panjang yang digunakan sebesar : l = x + d = 2,7 + 0,2205 = 2,9205 m atau l = x + 12(db) = 2,7 + 12(0,019) = 2,928 m (menentukan) maka gunakan l = 3 m Panjang ld = 3 m harus lebih panjang dari ld sesuai SNI 03-2847-2002 Ps. 14.2.2 Tabel 11

ld 9 . fy α . β . γ . λ . = db 10 fc'  c + K tr     db  Dimana : α = 1,3 (tulangan horizontal yang ditempatkan sedemikian hingga lebih dari 300 mm beton segar dicor pada komponen dibawah panjang penyaluran atau sambungan yang ditinjau. β = 1,0 (tulangan tanpa pelapis) γ = 1,0 (Ukuran tulangan horizontal D25) λ = 1,0 (beton dengan berat normal) Ktr = 0 (asumsi awal perencanaan) c = 20 + 12 + 19/2 = 41,5 mm

41,5 + 0 c + Ktr = = 2,18 db 19

Jadi :

9 . fy α . β . γ . λ ld = . db 10 fc'  c + K tr    14  db 

9 x 400 x1,3 x1x1x1 = 36,29 10 x 35 x 2,18

ld = 36,29 x 19 = 689,51 mm, diambil nilai ld ≈ 700 mm = 0,7 m. Ternyata ld = 3 m > 0,7 m, maka digunakan ld sepanjang 3 m dari muka kolom. Jadi digunakan jarak penulangan geser sebesar l -

600 = 2 2.

c1 = 3000 2

2700 mm ≈ 2,7 mm dari tepi luasan kritis

Perencanaan Kolom

Pendesainan kolom menggunakan program bantu PCACOL v 3 Berdasarkan Tabel 4.28 diperoleh gaya-gaya dalam pada kolom interior yang terbesar adalah : Gaya Aksial : -564.059.97Kg = - 5.640,6 kN Momen : -20.049,538Kg.m = - 200,495 kN.m

3574

820

Berdasarkan kombinasi beban di atas, ternyata untuk semua lantai kolom memerlukan tulangan memanjang yang sama sebanyak 1,64 % atau 12 D25. Seperti terlihat pada gambar di atas, sebuah diagram interaksi yang dibuat dengan program PCACOL. Prosentase kolom ini sesuai syarat SNI 03-2847-2002 pasal 23.4.3.1 yaitu antara 1 % - 6 % telah dipenuhi.

Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 12.3.5.2 : kapasitas beban aksial kolom tidak boleh kurang dari beban aksial terfaktor hasil analisa struktur.

φPn max = 0,8 × φ × [0,85 × f 'c ×(Ag − As t ) + f y × As t ] φPn max = 0,8 × 0,.65 × [0,85 × 35 × (360.000 − 5.892)

Ve =

820 + 820 = 437,33kN 3,75

Dan dengan menggunakan program bantu ETABS V.09 maka didapatkan akibat kombinasi beban adalah = 1.485,36 kN. Sehingga nilai yang menentukan adalah = 1.485,36 kN + 400 × 5.892

]

φPn max = 6.703.586,76 N = 6.703,9 kN > 5.640,6




kN... OK Jadi berdasarkan kombinasi perhitungan pembebanan kolom didapatkan harga kebutuhan luasan tulangan sebesar : As = ρ Ag = 1,64 % x 6002 = 5.892 mm2 Dipasang 12 D 25 (As = 5.892 mm2)

Kontribusi beton dalam memikul geser sebesar sesuai dengan SNI 03-2847-2002 Ps. 13.3.1.2 untuk komponen struktur yang dibebani tekan aksial adalah sebagai berikut,

Pengekangan Pada Sendi Plastis



Nu  fc '  bwd 14 Ag  6

Vc = 1 + 



  

Penulangan Geser Kolom Interior Sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.10.5.1, penulangan transversal khusus ( snedi plastis ) dibutuhkan sejarak lo dari kedua ujung kolom, dimana : Panjang lo > 1/6 l = 1/6 (4000 - 250) = 625 mm (menentukan ) > h = 600 mm 500 mm Sehingga lo akan diambil sejarak 625 mm dari muka joint. Dan sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.10.5.1, spasi maksimum yang diijinkan untuk tulangan transversal dalam jarak 700 mm tersebut adalah : - 8 d tul longitudinal terkecil = 8x 25 = 200 mm (menentukan) - 24 Φs = 24 x 12 = 288 mm -1/2 dimensiterkecil=0.5(600)=300 mm - 300 mm Kuat geser rencana kolom untuk struktur harus memenuhi persyaratan SNI 03-2847-2002 Ps. 20.10.3.2, yaitu: 1. Jumlah gaya lintang akibat termobilisasinya kuat lentur nominal komponen struktur pada setiap ujung bentang bersihnya dan akibat beban gravitasi terfaktor.

2. Gaya lintang

maksimum yang diperoleh dari kombinasi beban rencana termsuk pengaruh beban gempa E, dengan E sebesar dua kali. U = 1,2D + 1,0L + 2,0E Sehingga dari diagram interaksi diatas didapatkan nilai momen nominal sebesar 820 KN Sehingga

= 1 +

3.562x10 3 14 x600 2

 35  600 x535,5  6

= 540.707,5 N = 540,7 kN φVc = 0,75 x 540,7 = 405,525 kN 0.5φVc = 0.5x 405,525 = 202,77 kN Kondisi 0.5φVc < φVc < Vu berarti memerlukan tulangan geser. Vn =

Vu

φ

=

1.485,36 = 1.980,48 kN 0,75

Dicoba pada sendi plastis digunakan tulangan sengkang 4 φ14 – 75 mm (Av = 615,44 mm2).

Vs =

As × f y × d s

=

615,44 × 400 × 535,5 = 1.757,7 kN 75

φ (Vs + Vc ) = 0,75(1.757,7 + 540,7 ) = 1.723,8kN > Vu = 1.485,36 kN Sehingga sengkang 4 φ14-75 dapat digunakan, So = 75 mm < 200 mm ( OK !!!) Sengkang pertama harus dipasang tidak lebih dari 0,5 so dari muka HBK.




Pengekangan Pada Luar Sendi Plastis

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Ps. 20.10.5.2, persyaratan untuk penulangan kolom bahwa spasi sengkang ikat pada sebarang penampang kolom tidak boleh melebihi,

2 S o = 2 × 75 = 150mm Dipasang

S o = 125mm

Tulangan geser

14 – 125 mm dapat dipasang

M nt = M nb = 820

15

3.

Momen dengan φ = 1 dan fs = fy. Dengan bantuan program komputer PCACOL pula , nilai c diperoleh.

Perencanaan Dinding Geser

Menentukan DS perlu komponen batas khusus bila: c

≥

lw

δ  600 ×  u   hw 

dengan

δu hw

> 0,007

Sedangkan nilai c ditentukan berdasarkan panjang daerah serat tekan akibat momen nominal yang bekerja , untuk itu perlu terlebih dahulu didesain kebutuhan tulangan vertikal komponen batas DS di kedua sisi berukuran 60 x 60 cm2 5326,

100817.4

Gambar Diagram Pn-Mn Untuk Dinding Struktur 1 dengan φ = 1 dan fs = fy

Gambar : diagram interaksi disain kekuatan dinding strutur 1 Gambar 4.20 menunjukkan dinding struktur dapat menampung kombinasi beban tersebut di Tabel 4.30 dengan pemasangan 36φ25 pada komponen batas dan 2 tirai tulangan vertikal 2φ14, s = 150 mm pada badan dinding geser. Nilai c ditentukan konsisten dengan terjadinya δu (idem ∆m) dan harus diperoleh dari 2 kombinasi beban aksial tersebut. Di Tabel 5.42 dari kombinasi momen nominal maksimum Mn’ yang menghasilkan c yang lebih besar yaitu: Pu = 1,2D + 0,5 L

=

a

= β1 c

1.123,5 = 1.411,42 mm 0,796 lw (8600) = =2.047,6 mm > 1.411,42 600(δ u / hw ) 600(0,007)

c

=

mm

= 0,9D = 0,9 x 7613,77

ρg >

= 5.326,5 kN.m dan

= 3.752,01 kN.m Mn’ dari beban aksial berfaktor ini diperoleh dengan bantuan diagram interaksi di gambar 4.21 yang dibuat untuk Dinding struktur dengan tulangan tersebut diatas.

16

(50136)(400) As. fy = = 1.123,5 mm 0,85. fc '.b 0,85.(35)(600)

a

Dari perumusan SNI 2847 pasal 23.6.6.2a diatas menunjukkan bahwa dinding geser 1 tersebut tidak membutuhkan komponen batas , hal ini disebabkan baban aksial yang bekerja pada dinding geser relatif kecil. Maka komponen batas dinding geser yang terpasang dimensinya dan detailingnya disamakan dengan desain kolom untuk flat plate- Shearwall . Dinding struktural tanpa komponen batas sendiri diatur dalam Pasal 23.6.6.5 mengatur persyaratan , yaitu :

= 1,2 x 4.168,9 kN+ 0,5 x 647,64

Pu’

didapatkan Mu = 100817,4 kN β1 = 0,796 As = 50.136 mm2

2,8 fy

rasio penulangan ρg untuk kasus diatas seharga:

ρg

=

As 36 ( 491 ) = 0,0491 > 2,8 = 0,007 = Ac ( 600 × 600 ) 400

,dan Vu

= 5.194,32 kN< (320x8600)

35 = 16.281 kN

Maka hanya ketentuan dari pasal 23.6.6.5a yang harus dipenuhi , yaitu : 1. Syarat type sengkang sesuai Pasal 23.4.4.1c dan s ≤ 200 mm 2. Syarat jarak spasi tulangan pengikat silang sesuai dengan pasal 23.4.4.3.yaitu ≤ 350 mm . 3. Ketentuan dari butir 1 dan 2 berlaku dilokasi sesuai dengan pasal 23.6.6.4a yaitu (c – 0,1 l w ) = (1.411,42 – 0,1(8.600)) = 551,42 mm ,

Berdasar SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.2 , komponen lentur SRPMM harus memenuhi : Gaya aksial tekan terfaktor ≤ Ag ×

Gunakan nilai terbesar yakni 705,71 mm ≈ 700 mm Untuk memenuhi pasal 9.10.5 dipasang tulangan dengan diameter 4φ12-150 dengan komposisi, pada komponen batas ini .

10

(sangat kecil ) Kg ≤ 400 × 600 × 35 10 ≤ 840.000 N = 84.000 Kg Dari hasil analisa dengan Etabs V 09 didapat gaya aksial tekan terfaktor = (sangat kecil ) Kg ≤ 84.000 Kg

β1

= 0,81 0 . 85 β 1 f ' c  600    ρb = fy  600 + fy  = 0 . 85 x 0 . 81 x 35 

atau

c 1.411,42 = = 705,71 mm 2 2

f 'c

600   = 0 , 036 600 + 400  

400

ρ max = 0 .75 ρ b = 0.75 x 0.036 = 0,027 600 xb = .d 600 + fy 600 xb = .535,5 = 321,3mm 600 + 400 Ambil nilai x ≤ 0,75 Xb x ≤ 0,75 321,3 mm

4. Perencanaan Balok Tepi

Sebagai contoh perhitungan balok Induk Lantai

x ≤ 240,975 mm

memanjang 1: Dari analisa didapatkan momen yang terbesar dari

ρmin tidak boleh kurang dari

f 'c dan tidak boleh 4 fy

Balok Lantai Memanjang :

-

Tumpuan Kiri negative

-

Tumpuan kiri positive

-

Lapangan

-

Tumpuan Kanan negative = -30.789, 1 Kg m

ρ min =

-

Tumpuan Kanan postive = 25.132,54 Kg m

ρ min

= -29541.9 Kg m = 22.992,5 Kg m = 3.228,61 Kg m

lebih kecil dari

12.5.1)

Data Perancangan f ' c = 35 MPa

f 'c 35 = = 0 , 0037 4 fy 4 × 400 1, 4 1, 4 = = = 0 , 0035 diambil yang fy 400

terbesar 0,0037 m =

f y = 400 MPa h = 400 mm b = 600 mm Tul.longitudinal = D 22 Tul.geser = φ 12 mm d’ = 40+12+ (½) (25) = 64,5 mm d = h - d’ = 600 – 64,5= 535,5 mm

1,4 ( SNI 03-2847-2002 pasal fy

fy 400 = = 13 , 45 0 . 85 f ' c 0 . 85 x 35

Daerah Tumpuan Kanan Mu negatif = -30.789,1 Kg m = -307.891.000 Nmm (yang terbesar) Mn perlu =

Mu

φ

=

307.891.00 0 0 ,8

= 384 .863 .750 Nmm

Diasumsikan tulangan tarik saja

17

x direncanakan 75 mm ≤ 240,975 mm

Pemilihan Tulangan Pada sisi yang tertarik dipasang tulangan 4 D-25( A

0,85.β 1. fc'.b.x fy

Asc = =

=1.964 mm2 ) Pada sisi yang tertekan dipasang ulangan tekan :

0,85.0,81.35.400.75 = 1.807,31mm 2 400

As ' = 770,84mm 2

Maka Dipakai tulangan 2 D - 25 ( 982 mm2 ) Periksa lebar balok : β 1. x   Jarak minimum yang disyaratkan antara lebar balok yang Mnc = Asc. fy d −  diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : 2   - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80 mm 0,81.75   = 1.807,31 × 400 535,5 −  = 365.166.985,5-Nmm 2 x sengkang = 2x12mm = 24 mm 2   - 4 x D 25 = 4 x25 mm = Mn − Mnc = 384.863.750 − 365.166.985,5 = 19.696.764,5 N − mm100mm - 3 x jarak min antar tulangan = 3 x 25 m = 75 mm Mn − Mnc 19.696.764,5 = 329 mm > bw balok 400 mm........ OK! Cs ' = T 2 = = = 41.819,023 N Total Jadi Tulangan 4 D-25 dipasang 1 baris tulangan dengan d − d' 535,5 − 64,5 ketentuan : - jarak baris tulangan atas & bawah = 30 mm > db atau 25 mm d'  - jarak antar tulangan > db atau minimal 25 mm fs ' = 1 − 600 ≤ fy x  - Kontrol : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80  64,5  mm = 1 − 600 = 84 MPa < fy = 400 MPa - 2 x sengkang = 2x12mm = 24 75   mm ( Tulangan tekan belum leleh, digunakan f ‘ s ) - 4 x D 25 = 4 x25 mm = 100tidak leleh mm Tulangan tekan perlu dan tulangan tarik tambahan - 3 x jarak min antar tulangan = 3 x 65,33= 196

(

As ' =

(

)

Cs ' ( fs'−0,85. fc')

=

Ass = =

)

mm Total = 400 mm = bw balok 400 mm........ OK!

41.819,023 = 770,84mm 2 (84 − 0,85.35) T2 fy 41819,023 = 104,55mm 2 400

Tulangan perlu •

As = Asc + Ass

•

As’ = As’

Cek Momen Nominal tulangan terpasang:

Sehingga : 2

As= 1.807,31 + 104,55 = 1.911,86 mm As’= 770,84 mm2

18

As. fy − As ' fs ' 0,85 × fc'×b (1.964.400 − 982.84) = = 59,085mm 0,85 x35 x 400

a=

a  Mn = 0,85 × f ' c × a × b d −  + As '× fs ' (d − d ') 2 

Maka Dipakai tulangan 2 D - 25 ( 982 mm2 ) Periksa lebar balok : Jarak minimum yang disyaratkan antara lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80 535,5mm − 64,5 - 2 x sengkang = 2x12mm = 24 mm - 4 x D 25 = 4 x25 mm = 100mm - 3 x jarak min antar tulangan = 3 x 25 m = 75 mm Total = 329 mm > bw balok 400 mm........ OK! Jadi Tulangan 4 D-25 dipasang 1 baris tulangan dengan ketentuan : - jarak baris tulangan atas & bawah = 30 mm > db atau 25 mm - jarak antar tulangan > db atau minimal 25 mm - Kontrol : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80 mm - 2 x sengkang = 2x12mm = 24 mm - 4 x D 25 = 4 x25 mm = 100 mm - 3 x jarak min antar tulangan = 3 x 65,33= 196

59,085   Mn = 0,85 x35 x59,085 x 400 535,5 −  + 982.84( 2   φ Mn ≥ Mu → 0 ,8 × 394.343.26 4,6 Nmm ≥ 3 07 .891 . 000 Nmm

Mu positif = 25.132,54 kNm = 251.325.400 Nmm M →n 315 .474 . 611 ,perlu 7 Nmm > 307.891.00 0 Nmm ... =OK

Mu

φ

=

251.325.400 0,8

= 314.156.750 Nm

m Diasumsikan hanya tulangan tarik saja

xb =

600 .540,5 = 324,3mm 600 + 400

x direncanakan 75 mm ≤ 240,975 mm

Asc = =

0,85.β 1. fc'.b.x fy 0,85.0,81.35.400.65 = 1.566,34mm 2 400

β 1. x   Mnc = Asc. fy d −  2  

)

mm

0,81.65   = 1.566,34 × 400 535,5 −  = 319.015.958,63 Nmm 2   Mn − Mnc = 314.156.750 − 319.015.958,63 = − 4.859.208,63N − mm ( Tidak perlu tulangan tekan ) Tulangan perlu •

As = Asc

•

As’ = Tulangan tekan = As’ =

1 Asc sesuai SNI 3

x

03-2847-2002 Pasal 23.10 (4(1)) Sehingga : As = 1.566,34mm2 As’=

1 Asc = 1 1.566,34 mm2 3 3

= 522,11 mm2 Pemilihan Tulangan Pada sisi yang tertarik dipasang tulangan 4 D-25( A =1.964 mm2 ) Pada sisi yang tertekan dipasang ulangan tekan :

As ' = 522,11mm 2

19

Total = 400 mm = bw balok 400 mm........ OK! Cek Momen Nominal tulangan terpasang:

As. fy − As ' fs ' 0,85 × fc'×b (1.964.400 − 982.84) = = 59,085mm 0,85 x35 x 400 a  Mn = 0,85 × f ' c × a × b d −  + As '× fs ' (d − d ') 2 

a=

ρb =

0.85β 1 f ' c  600    fy  600 + fy 

0.85 x0.81x35  600    = 0.036 400  600 + 400  ρ max = 0.75ρb = 0.75 x 0.036 = 0.027 =

ρmin tidak boleh kurang dari

f 'c dan tidak boleh lebih 4 fy

1,4 kecil dari ( SNI 03-2847-2002 pasal 12.5.1) 59,085   Mn = 0,85 x35 x59,085 x 400 540,5 − 5)  + 982.84(535,5 − 64,fy 2   f 'c 35 φ Mn ≥ Mu ρ min = = = 0,0037 4 fy 4 × 400 → 0 ,8 × 394.343.26 4,6 Nmm ≥ 251 .325 .400 Nmm 1,4 1,4 ρ min = = = 0,0035 → 315 .474 . 611 , 7 Nmm > 251.325.40 0 Nmm ... OK fy 400 Rekapitulasi tulangan lentur pada daerah tumpuan fy 400 kiri m= = = 13.45 Akibat momen negatif 0.85 f ' c 0.85 x35 • Tulangan atas = 4 D25 (As = 1.964 mm2 )  40 30  • Tulangan bawah = 2 D25 (As’ = 982 mm2 ) I x= 400 -  +  = 365 cm 2  2 Akibat momen positif  40 30  • Tulangan atas = 2 D25 (As’ = 982 mm2 ) Iy = 8600 -  +  = 560 cm 2   2 • Tulangan bawah = 4 D25 (As = 1.964 mm2 ) Maka tulangan yang dipakai adalah yang terbesar • Tulangan atas = 4D25 (As = 1.964 mm2 ) • Tulangan bawah = 4 D25 (As = 1.964 mm2 )

DESAIN OPEN FRAME SRPMM 1. Perencanaan Pelat Adapun data-data perencanaan untuk penulangan atap: - Dimensi plat : (4 x 6 ) m2 - Tebal plat : 150 mm - Tebal decking : 40 mm - Diameter tulangan rencana : 10 mm - Mutu tulangan baja : 400 Mpa - Mutu beton : 35 MPa, β1 = 0.81dx = 150 – 40 – ½ (10) = 105 mm dy = 150 – 40 – 10 – ½ (10) = 95 mm qu = 728,8 Kg/m2 dx = 105 mm dy = 95 mm

β

Iy 560 = = 1,53 < 2 ( pelat 2 arah ) Ix 365

Dengan menggunakan koefisien momen PBI 1971 tabel 13.3.2 didapat persamaan momen sebagai berikut : (Ly/Lx = 2,09) Mlx= 0.001 . qu . Lx2 . X= 0.001 x 728,8 x 3652 x 56,6 = 5.495.541,2 Nmm Mtx= -0.001 . qu . Lx2 . X= 0.001 x 728, x 3652 x 56,6 = -5.495.541,2 Nmm Mly = 0.001 . qu . Lx2 . X= 0.001 x 728,8 x 3652 x 36,6 = 3.553.654,31 Nmm Mty = -0.001 . qu . Lx2 . X= 0.001 x 728,8 x 3652 x 36,6 = 3.553.654,31 Nmm Dimana : Mlx = Momen lapangan arah x Mly = Momen lapangan arah y Mtx = Momen tumpuan arah x Mty = Momen tumpuan arah y X = Nilai konstanta dari perbandingan Ly/Lx


Perhitungan penulangan tumpuan arah X Mu = 5.495.541,2 Nmm Mn

20

=

=

Mu 5.495.541,2 = = 6.869.426,5 Nmm 0,8 φ

Rn

=

2.

6.869.426,5 Mn = = 0,779 2 φ x b x dx 1000 x 105 2

Nmm2

Perhitungan Balok Anak

Contoh Perhitungan Tulangan Lentur Tumpuan Balok

= 0,779MPa 1 2m × Rn  ρperlu = 1 − 1 −  m  fy 

Anak bentang 6 m : Data-data : - b = 300 mm

- d = 450 – (40 +10 + 1/2 * 19) = 390,5 mm

1  2 × 13.45 × 0.779  1 − 1 −  = 0.002 =   13.45  400 

- h = 450 mm

Tulangan Utama = D 19

mm

ρperlu < ρmin < ρmax ρpakai = ρmin = 0,0035 Asperlu = ρ . b . d = 0.0035 x 1000 x 105 = 367,5 mm2 Menurut SNI 03 – 2847 – 2002 Dilengkapi Penjelasan Ps.12.5.4 disebutkan : Jarak tulangan ≤ 3 × tebal pelat = 3 × 150 = 450 mm ≤ 450 mm Dipasang tulangan lentur φ 10–200 ( As pakai = 393mm2 )

Dari perhitungan analisa progam ETABS momen pada


Mu

0.85 x 0.81x 35  600    = 0.036 400  600 + 400 

Mn =

Perhitungan penulangan tumpuan arah Y = 3.553.654,31 Nmm

Mu φ

=

3.553.654,31 0,8

=4.442.067,89Nmm

Mn 4.442.067,89 Rn = = = 0,615 N/mm2 2 2 φ x b x dx 1000 x 95 = 0.615MPa 1 2m × Rn  ρperlu = 1 − 1 −  m  fy  =

1  2 × 13.45 × 0,615  1 − 1 −  = 0.0016  13.45  400 

ρperlu < ρmin < ρmaxρpakai = ρmin = 0,0035 Asperlu = ρ . b . d = 0.0035 x 1000 x 95 = 332,5 mm2 Menurut SNI 03 – 2847 – 2002 Dilengkapi Penjelasan Ps.12.5.4 disebutkan : Jarak tulangan ≤ 3 × tebal pelat = 3 × 150 = 450 mm ≤ 450 mm Dipasang tulangan lentur φ 10–225 ( As pakai = 349 mm2 )

- fc’ = 35 MPa

Tulangan Sengkang =

D10 mm

- fy = 400 MPa

balok anak untuk bentang 6 m adalah 13.660,3 Kg.m

0.85β 1 fc'  600    = fy  600 + fy 

ρb =

ρ max = 0.75ρb ρ min = m= o

= 0.75 x 0.036 = 0.027

1 .4 1 .4 = = 0.0035 fy 400

fy 400 = = 13.45 0.85 fc' 0.85 x 35

Tumpuan

Mu 13.660,3 × 10 × 1000 = = 170.753.750 φ 0 .8

Mn = N-mm Rn =

Mn bd

ρperlu =

2

=

170.753.750 300 x 390,5 2

= 3,73N/mm2

1  2m × Rn  1− 1−  m  fy  =

1  2 × 13.45 × 3,73  1 − 1 −   13.45  400 

= 0.01 ρpakai

= ρmin < ρperlu < ρmax

21

= ρperlu = 0,01 Asperlu = ρ . b . d = 0.01 x 300 x 390,5 = 1.171,5 mm2 Maka dipasang tulangan 5 D-19 ( 1.418 mm2 ) Tulangan tekan : As’= 0,5 x As perlu sesuai SNI 032847-2002 Pasal 23.3 (2(2)) = 0,5 x 1.175,5585,75 mm2 = 585,75 mm2 Maka Dipakai tulangan 3 d 19 ( 851 mm2 ) Periksa lebar balok : Jarak minimum yang disyaratkan antara lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80 mm - 2 x sengkang = 2x10 mm = 20 mm - 5 x D 19 = 5 x19 mm = 95 mm - 4x jarak min antar tulangan = 4 x25 mm = 100 mm Total = 295 mm > bw balok 300 mm........Not OK! Tulangan 5 D-19 dipasang 1 baris

φVc = 0,6 x Vc = 0,6 x 115.511,46 N = 69.306,88 N 0,5φVc = 0,5 x 69.306,88 N = 34.653,44 N Vu > 0,5φVc Karena Vu > 0,5φVc, maka memerlukan tulangan geser. Kuat geser sengkang : Vs =

Vutump

φ

- Vc =

80.573 − 115.511,46 0,6

= 18.776,88 N Dipakai sengkang : φ 10 Av = 2 x ¼ x 3,14 x d2 = ¼ x 3,14 x 102 = 2 78,5mm Perhitungan jarak sengkang : Smax =

Avxfyxd 78,5 x 400 x390,5 = Vs 18.776,88

=

653,02 mm Smax = ½ x d = ½ x 390,5 = 195,25 mm Smax = 400 mm Jadi dipasang tulangan sengkang φ10- 150 mm pada daerah tumpuan.

o

Lapangan

Dari perhitungan analisa progam ETABS pada gaya geser V balok anak untuk bentang 6 m adalah 3.582,73 Kg. = 35.827,3 N Vu > 0,5φVc, maka memerlukan tulangan geser. Kuat geser sengkang : Vs =

V

φ

- Vc =

35.827,3 − 115.511,46 0,6

= - 55.799,3 N ( tidak perlu tulangan geser ) Dipakai tulangan geser minimum. Jadi dipasang tulangan sengkang φ 10 sejarak 175 mm pada daerah lapangan.

2. Perhitungan Balok Induk

Perencanaan Tulangan Geser o

Contoh Perhitungan balok Induk memanjang 1 :

Tumpuan

Dari perhitungan analisa progam ETABS pada gaya geser

Dari analisa didapatkan momen yang terbesar dari Balok

V balok anak untuk bentang 6 m adalah 8.057,3 Kg. =

Memanjang 82:

80.573 N

-

Tumpuan Kiri negative

= -98822,19 Kg m

-

Tumpuan Kiri positive

= 46.342,87 Kg m

-

Lapangan

-

Tumpuan Kanan negative = -101.176,96 Kg m

-

Tumpuan Kanan postive = 47.575.64 Kg m

Vc

= 1/6 ⋅ = 1/6 ⋅

fc' ⋅ bw ⋅ d 35 ⋅ 300 ⋅ 390,5

= 115.511,46 N Vutump = 80.573 N

22

= 30.541,15 Kg m

Data Perancangan f ' c = 35 MPa

Daerah Tumpuan Kanan Mu negatif = -101.176,96 Kg m = -1.011.769.600 Nmm ( yang terbesar ) Mn perlu =

f y = 400 MPa h = 500 mm b = 650 mm Tul.longitudinal = D 22 Tul.geser = φ 12 mm d’ = 40+12+ (½) (25) = 64,5 mm d = h - d’ = 650 – 64,5= 585,5 mm Berdasar SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.2 , komponen lentur SRPMM harus memenuhi : Gaya aksial tekan terfaktor ≤

Ag ×

f 'c

φ

0 . 85 β 1 f ' c  600    fy  600 + fy 

1.011.769. 600 0 ,8

=

= 1 .264 .211 .875 Nmm

Diasumsikan tulangan tarik saja x direncanakan 200 mm ≤ 240,975 mm

0,85.β 1. fc'.b.x fy

Asc =

=

10

(sangat kecil ) Kg ≤ 400 × 600 × 35 10 ≤ 840.000 N = 84.000 Kg Dari hasil analisa dengan Etabs V 09 didapat gaya aksial tekan terfaktor = ( sangat kecil ) Kg ≤ 84.000 Kg β1= 0,81

ρb =

Mu

0,85.0,81.35.500.200 = 6.024,38mm 2 400

β 1. x   Mnc = Asc. fy d −  2  

0,81.200   = 6.024,38 × 400 585,5 −  = 1.215.718.875 N 2   Mn − Mnc = 1.264.211.875 − 1.215.718,875 = 48.993.125 Nmm

600  = 0 . 85 x 0 . 81 x 35   = 0 , 036 400 600 + 400   ρ max = 0 .75 ρ b = 0.75 x 0.036 = 0,027

600 .d 600 + fy 600 xb = .585,5 = 351,3mm 600 + 400

Cs ' = T 2 =

xb =

Ambil nilai x ≤ 0,75 Xb

Mn − Mnc 48.993.125 = = 94.306,7 N (d − d ') (585,5 − 64,5)

d'  fs ' = 1 − 600 ≤ fy x 

 64,5  = 1 − 600 = 406,5MPa > fy = 400 MPa 200  

x ≤ 0,75 351,3 mm x ≤ 263,475 mm

ρmin tidak boleh kurang dari

f 'c dan tidak boleh 4 fy

1,4 lebih kecil dari ( SNI 03-2847-2002 pasal 12.5.1) fy f 'c 35 ρ min = = = 0 , 0037 4 fy 4 × 400 1, 4 1, 4 ρ min = = = 0 , 0035 diambil yang fy 400 terbesar 0,0037 fy 400 m = = = 13 , 45 0 . 85 f ' c 0 . 85 x 35

( Tulangan tekan leleh.digunakan f ’s = fy ) Tulangan tekan perlu dan tulangan tarik tambahan

As' =

Cs ' ( fs'−0,85. fc')

= Ass =

=

94.306,7 = 254,71mm 2 (400 − 0,85.35) T2 fy

94.306,7 = 235,09mm 2 400

Tulangan perlu

23

•

As = Asc + Ass

•

As’ = As’

Cek Momen Nominal tulangan terpasang:

Sehingga :

As. fy − As ' fs ' 0,85 × fc'×b (6.383.400 − 982.400) = = 145,23mm 0,85 x35 x500 a  Mn = 0,85 × f ' c × a × b d −  + As '× fs ' (d − d ') 2 

a=

2

As= 6.024,38 + 235,71 = 6.260,09 mm As’= 254,71 mm2

Pemilihan Tulangan Pada sisi yang tertarik dipasang tulangan 13 D-25 ( A = 6.383 mm2 ) Pada sisi yang tertekan dipasang ulangan tekan :

As ' = 254,71 mm 2 2

Maka Dipakai tulangan 2 D - 25 ( 982 mm ) Periksa lebar balok : Jarak minimum yang disyaratkan antara lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80 mm - 2 x sengkang = 2x12mm = 24 mm - 13 x D 25 = 13 x25 mm = 325 mm - 12 x jarak min antar tulangan = 12 x 25 m = 300 mm Total = 729 mm > bw balok 500 mm........ NOT OK! Jadi Tulangan 12 D-25 dipasang 2 baris tulangan dengan baris pertama 8 buah tulangan dan baris kedua 4 buah tulangan dengan ketentuan : - jarak baris tulangan atas & bawah = 30 mm > db atau 25 mm - jarak antar tulangan > db atau minimal 25 mm - Kontrol : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80 mm - 2 x sengkang = 2x12mm = 24 mm - 8 x D 25 = 8 x25 mm = 200 mm - 7 x jarak min antar tulangan = 7 x 28= 196mm Total = 500mm = bw balok 500 mm........ OK!

145,23   Mn = 0,85 x35 x145,23 x500 585,5 −  + 982.400(538,5 2   φ Mn ≥ Mu → 0 ,8 × 1 .312 .632 .342 Nmm ≥ 1 .011 .769 .600 Nmm → 1 . 050 .105 .874 Nmm > 1 .011 .769 .600 Nmm ... OK

Mu positif = -46.342,87 Kg m = -463.428.700 Nmm Mn perlu

Mu

463.428.70 0 = φ 0 ,8

= 579 .285 . 875 Nmm

Diasumsikan tulangan tarik saja x direncanakan 80 mm ≤ 240,975 mm

Asc =

=

0,85.β 1. fc'.b.x fy 0,85.0,81.35.500.80 = 2.409,75mm 2 400

β 1. x   Mnc = Asc. fy d −  2  

0,81.80   = 2.409,75 × 400 585,5 −  = 533.133.090 Nmm 2   Mn − Mnc = 579.285.875 − 533.133.090 = 46.152.785 Nmm

Cs ' = T 2 =

Mn − Mnc 46.152.785 = = 88.585 N (d − d ') (585,5 − 64,5)

d'  fs ' = 1 − 600 ≤ fy x 

24

=

 64,5  = 1 − 600 = 116,25MPa > fy = 400 MPa 80  

-

( Tulangan tekan belum leleh.digunakan f ’s )

-

Tulangan tekan perlu dan tulangan tarik tambahan

As' =

Cs ' ( fs'−0,85. fc')

-

Kontrol : 2 x penutup beton ( 40 mm ) mm 2 x sengkang mm 6 x D 25 mm 5 x jarak min antar tulangan

= 2x40 mm = 80 = 2x12mm = 24 = 6 x25 mm = 150

tidak leleh

= 5 x 49,2=

246mm Total = 500mm = bw balok 500 mm........ OK!

88.585 = = 1.024,1 mm 2 (400 − 0,85.35) Ass =

=

T2 fy

88.585 = 221,46mm 2 400

Tulangan perlu •

As = Asc + Ass

•

As’ = As’

Sehingga : As= 2.409,75 + 221,46 = 2.631,21 mm2 As’= 1.024,1 mm2 Pemilihan Tulangan Pada sisi yang tertarik dipasang tulangan 6D-25( A = 2.946 mm2 ) Pada sisi yang tertekan dipasang ulangan tekan :

As ' = 1.024,1 mm 2 Maka Dipakai tulangan 3 D - 25 ( 1.473 mm2 ) Periksa lebar balok : Jarak minimum yang disyaratkan antara lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80 mm - 2 x sengkang = 2x12mm = 24 mm - 6 x D 25 = 6 x25 mm = 150 mm - 5 x jarak min antar tulangan = 5 x 25 m = 125 mm Total = 379 mm < bw balok 500 mm........ OK! Jadi Tulangan 12 D-25 dipasang 2 baris tulangan dengan baris pertama 8 buah tulangan dan baris kedua 5 buah tulangan dengan ketentuan : - jarak baris tulangan atas & bawah = 30 mm > db atau 25 mm - jarak antar tulangan > db atau minimal 25 mm

Cek Momen Nominal tulangan terpasang:

As. fy − As ' fs ' 0,85 × fc'×b (2.964.400 − 1.473.400) = = 67.71mm 0,85 x35 x500 a  Mn = 0,85 × f ' c × a × b d −  + As '× fs ' (d − d ') 2 

a=

67,71   Mn = 0,85 x35 x67,71x500 585,5 −  + 982.116,25(585 2   φ Mn ≥ Mu → 0 ,8 × 644 .811 . 694 ,8 Nmm ≥ 1 .011 . 769 .600 Nmm → 515 .849 . 355 ,8 Nmm > 463 .428 .700 Nmm ... OK Rekapitulasi tulangan lentur pada daerah tumpuan kanan Akibat momen negatif • Tulangan atas = 13 D25 (As = 6.383 mm2 ) • Tulangan bawah = 3 D25 (As’ = 1.473 mm2 ) Akibat momen positif • Tulangan atas = 2 D25 (As’ = 982 mm2 ) • Tulangan bawah = 6 D25 (As = 2.946 mm2 ) Maka tulangan yang dipakai adalah yang terbesar • Tulangan atas = 13D25 (As = 6.383 mm2 ) • Tulangan bawah = 6 D25 (As = 2.94 6mm2 )

25

Beban Hidup :

Cek Momen Nominal tulangan terpasang dalam menahan momen negatif : Mencari d’ dari tulangan terpasang : • Tulangan atas = 13D25 (As = 6.383 mm2 ) • Tulangan bawah = 6 D25 (As = 2.946 mm2 )

1 x 250 x8 = 666,67 Kg/m = 6,67 kN/m 3 1,2 D + 1L

Kombinasi Wu =

= 13,70 + 16,67 = 23,11kN/m


Penentuan gaya geser

Wu = 23,11 kN

Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.3, Gaya geser rencana (Ve) pada komponen struktur tidak boleh kurang dari : - Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal komponen struktur pada setiap ujung bentang bersihnya dan akibat beban gravitasi terfaktor.

Ve =

M nl + M nr Wu L ± 2 Ln

Sebagai contoh perhitungan digunakan balok 1 Contoh Perhitungan Gaya geser pada balok 1 :

M nl = 1.076.873.074 Nmm = 1.076,87 kNm M nr = 1.076.873.074 Nmm = 1.076,87 kNm Mencari Wu pada pelat lantai :

Total beban mati

1.076,87 + 1.076,87 23,11 × 7,6 + = 371,22kN 7 ,6 2

Ve =

1.076,87 + 1.076,87 23,11 × 7,6 − = 195.582kN 7 ,6 2

Ve hasil analisa struktur akibat U = 1,2D + 1,0L + 2,0E

beban gravitasi Wu = 1,2D + 1,0 L atau - Gaya lintang maksimum yang diperoleh dari kombinasi beban dengan pengaruh nilai E, dimana nilai E diambil sebesar dua kali dari nilai gempa rencana. U = 1,2D + 1,0L + 2,0E

Beban pelat lantai Beban mati Berat sendiri = 0,15 x 2400 Spesi = 2 x 21 Tegel = 1 x 24 Penggantung + plafon = 7 + 11 Ducting dan plumbing Partisi

Ve =

= 548,87kN … ..menentukan




Vc =

1 6

Vs =

Vu

− Vc =

1 35 × 500 × 585,5 = 288,66kN 6

548,87 − 288,84 = 443,17 kN 0,75

s=

Av × f y × d Vs

=

226,08 × 400 × 585,5 = 119.47 mm 443,17 × 10 3

= maka digunakan s = 100 mm Berdasarkan 2φ12-100 , maka = = = = = =

360 42 24 18 30 40

= 514

kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 + kg/m2

2

= 250 kg/m

Distribusi beban mati pelat ke balok 82 Beban mati :

1 x514 x8 = 1370,67 Kg/m = 13,70 kN/ m 3

26

φ

f ' c × bw × d =

Dengan menggunakan tulangan geser 2 kakiφ12 mm (fy = 400 Mpa; Av = 226,08 mm2 ) diperoleh s sebesar :

As × f y × d

226,08 × 400 × 585,5 = 529,48kN s 100 φ (V s + Vc ) = 0,75(529,48 + 288,84) = 613,74kN

Vs =

=

> Vu = 548,87 kN Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.4.2, Jarak maksimum antar sengkang tertutup tidak boleh melebihi : 1.

a. Beban Hidup Beban hidup lantai

Pengekangan sengkang pada sendi plastis

d

4

= 585,5

4

= 146,375 mm

2. Delapan kali diameter terkecil tulangan memanjang = 8 x 25 = 200 mm 3. 24 kali diameter batang tulangan sengkang tertutup = 24 x 12 = 288 mm 4. 300 mm Maka, jarak antar sengkang maksimum di dalam sendi Plastis = 146,375 mm > s = 100 mm Untuk kemudahan, sengkang dipasang sejarak 110 mm

-

s max sepanjang sendi plastis di ujung Balok 2h =2 x 650 = 1300 mm Sengkang tertutup pertama harus dipasang tidak lebih dari 50 mm dari dimuka kolom.. Kontrol kuat geser Vs tidak boleh diambil lebih besar dari Vs max . Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 13.5.6.9 :

max Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 13.5.6.9 :

V s max = 2 × bw × d × 3

Vs =

As × f y × d s

=

f ' c = 2 × 400 × 585,5 × 35 = 1.155,38kN 3

226,08 × 400 × 585,5 = 529,48 kN < 1.155,38 100

Vs max = 2 × bw × d × f ' c = 2 × 500 × 585,5 × 35 =Maka 1.155sengkang ,38kN 2 φ 12-100 dapat digunakan. 3 3 As × f y × d 226,08 × 400 × 585,5 3. Perencanaan Kolom = = 529,48 kN < 1.253 Vs = ,2 s 100

Data – data yang akan digunakan dalam merancang kolom pada Tugas Akhir ini adalah Maka sengkang 2 φ 12-100 dapat digunakan. sebagai berikut,
Pengekangan sengkang pada luar sendi - Mutu beton (fc’) : 35 MPa plastis Mutu baja ( f ) : 400 MPa y Pemasangan sengkang diluar daerah sendi plastis Dimensi kolom : (2h = 1300 mm) - Lebar (B) : 700 mm Vu max pada 1300 mm = 535,75 kN. Kekuatan geser Tinggi (H) : 700 mm beton dapat diperhitungkan Pendesainan kolom menggunakan program bantu PCACOL 1 1 Vc = f ' c × bw × d = 35 × 500 × 585,5 = 288,84kN v 3 6 6 Berdasarkan Tabel 5.16 diperoleh gaya-gaya dalam pada kolom interior yang terbesar adalah : Vu 535,75 Gaya Aksial : -520.261,41 Kg = - 5.202,62 kN Vs = − Vc = − 288,66 = 425,48 kN Momen : - 118.508,8 Kg.m = - 1.185,1 kN.m φ 0,75 Dengan menggunakan tulangan geser 2 kakiφ12 mm (fy = 400 Mpa; Av = 226,08 mm2 ) diperoleh s sebesar :

s=

Av × f y × d Vs

=

226,08 × 400 × 585,5 = 124,04 mm 425,48 × 10 3

= maka digunakan s = 100 mm Berdasarkan 2 φ12-120, maka

Vs =

As × f y × d s

=

226,08 × 400 × 585,5 = 529,48 kN 100

φ (V s + V c ) = 0,75 (529 ,48 + 288 ,84 ) = 613 ,75 kN >

3373

1370

Vu = 535,7 kN Jarak sengkang di luar sendi Plastis Menurut (2847) Pasal 23.3.3.4, Jarak maksimum antar sengkang yang tidak memerlukan sengkang tertutup tidak boleh melebihi :

1 d = 1 × 585,5 = 292,75 mm 2 2 Karena s menurut perhitungan 120 mm < dari s menurut peraturan , maka digunakan s menurut perhitungan 125 mm. Kontrol kuat geser Vs tidak boleh diambil lebih besar dari Vs

Berdasarkan kombinasi beban di atas, ternyata untuk semua lantai kolom memerlukan tulangan memanjang yang sama sebanyak 2 % atau 20 D25. Seperti terlihat pada gambar di atas, sebuah diagram interaksi yang dibuat dengan program PCACOL. Prosentase kolom ini sesuai syarat SNI 03-2847-2002 pasal 23.4.3.1 yaitu antara 1 % - 6 % telah dipenuhi. Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 12.3.5.2 : kapasitas beban aksial kolom tidak boleh kurang dari beban aksial terfaktor 27

hasil analisa struktur.

φPn max = 0,8 × φ × [0,85 × f 'c ×(Ag − As t ) + f y × As t ]

Dan dengan menggunakan program bantu ETABS V.09 maka didapatkan akibat kombinasi beban adalah = 1096 kN. Sehingga nilai yang menentukan adalah = 1.096 kN

φPn max = 0,8 × 0,.65 × [0,85 × 35 × (490.000 − 9.820) + 400 × 9.820] φPn max = 9.470.944,6 N = 9.470,95 kN > 5.202,62 kN... OK Jadi berdasarkan kombinasi perhitungan pembebanan kolom didapatkan harga kebutuhan luasan tulangan sebesar : As = ρ Ag = 2 % x 7002 = 9.800 mm2 Dipasang 20 D 25 (As = 9.820 mm2)




Pengekangan Pada Sendi Plastis

Kontribusi beton dalam memikul geser sebesar sesuai dengan SNI 03-2847-2002 Ps. 13.3.1.2 untuk komponen struktur yang dibebani tekan aksial adalah sebagai berikut,



Vc = 1 + 



  

= 1 +

Penulangan Geser Kolom Interior Sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.10.5.1, penulangan transversal khusus ( snedi plastis ) dibutuhkan sejarak lo dari kedua ujung kolom, dimana : Panjang lo > 1/6 ln k o l o m = 1/6 (4000 - 650) = 558,33mm > h = 700 mm (menentukan) > 500 mm Sehingga lo akan diambil sejarak 700 mm dari muka joint. Dan sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.10.5.1, spasi maksimum yang diijinkan untuk tulangan transversal dalam jarak 700 mm tersebut adalah : - 8 d tul longitudinal terkecil = 8x 25 = 200 mm (menentukan ) - 24 Φs = 24 x 12 = 288 mm -1/2 dimensiterkecil=0.5(700)=350 mm - 300 mm Kuat geser rencana kolom untuk struktur dengan SRPMM harus memenuhi persyaratan SNI 032847-2002 Ps. 20.10.3.2, yaitu: 4. Jumlah gaya lintang akibat termobilisasinya kuat lentur nominal komponen struktur pada setiap ujung bentang bersihnya dan akibat beban gravitasi terfaktor.

5. Gaya lintang

maksimum yang diperoleh dari kombinasi beban rencana termsuk pengaruh beban gempa E, dengan E sebesar dua kali. U = 1,2D + 1,0L + 2,0E Sehingga dari diagram interaksi diatas didapatkan nilai momen nominal sebesar 1.370 KN, maka Sehingga

Ve =

28

M nt = M nb = 1.370

1.370 + 1.370 = 817,91 kN 3,35

Nu  fc '  bwd 14 Ag  6

3.373x10 3  35  700x635,5 14 x700 2  6

= 654.297,45 N = 654,3 kN φVc = 0,75 x 654,3 = 490,725 kN 0.5φVc = 0.5x 490.725 = 245,36 kN Kondisi 0.5φVc < φVc < Vu berarti memerlukan tulangan geser. Vn =

Vu

φ

=

817,91 = 1.090,55 kN 0,75

Dicoba pada sendi plastis digunakan tulangan sengkang 4 φ12 – 150 mm (Av = 452,39 mm2).

Vs =

As × f y × d s

=

452,39 × 400 × 635,5 = 766,65 kN 150

φ (Vs + Vc ) = 0,75(654,3 + 766,65) = 1.065,71kN > Vu = 817,91 kN Sehingga sengkang 4 φ12-150 dapat digunakan, So = 150 mm < 200 mm ( OK !!!) Sengkang pertama harus dipasang tidak lebih dari 0,5 so dari muka HBK.




Pengekangan Pada Luar Sendi Plastis

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Ps. 20.10.5.2, persyaratan untuk penulangan kolom SRPMM bahwa spasi sengkang ikat pada sebarang penampang kolom tidak boleh melebihi, Dipasang Tulangan geser

12 – 250 mm dapat dipasang

Perencanaan Hubungan Balok-Kolom Interior Sesuai SNI 03-2847-2002 Ps. 20.10.5.3, bahwa tulangan hubungan balok – kolom untuk struktur SRPMM harus memenuhi persyaratan pada SNI 03-2847-2002 Ps. 13.11.2, dimana pada sambungan elemen portal ke kolom harus disediakan tulangan lateral dengan luas tidak kurang dari :

Av =

75 f 'c

Av =

75 35 500.100 × = 46,22mm 2 1200 400

1200

Tetapi nilai

×

bw .s , dicoba s = 100 cm fy

tidak boleh kurang dari,

1 bw .s 1 500.100 × = × = 41,67 < 46,22 ( OK!!!) 3 fy 3 400 Maka cukup digunakan sengkang 4 φ 12-100 mm (fy = 400Mpa; Av = 314mm2 ) untuk dipasang didalam HBK.


Biaya Tulangan Ulir = (150. 340,352 Kg + 67297.12) x Rp 13.050,00 = ( 217.637,5 Kg ) x Rp 13.050,00 = Rp 2.840.169.375,00
Biaya Tulangan polos = (42.293,18 Kg+ 26.661,94 Kg+13058.265Kg) x Rp 12.750,00 = Rp 1.045.670.659,00 Total = Rp 1.726.354.529,00+ Rp 2.840.169.375,00+ Rp 1.045.670.659,00 = Rp 5.612.194.563,00 Selisih Biaya Rp 6.480.171.663,00- Rp 5.612.194.563,00= Rp 867.977.100,3

Rekapitulasi perbandingan material flat plateshearwall dengan open frame SRPMM

Perbandingan Volume veton (m3) Tulangan Pelat (Kg) Sengkang pelat (Kg) Tulangan Balok (Kg) Sengkang Balok (Kg) Tulangan Kolom (Kg) Sengkang Kolom (Kg) Dinding geser (Kg)

Flat Plate-Shearwall 2494.86 126571.62 14431.74 46234.032 10698.6 42103.6 8701 75661.334

Open frame SRPMM 2253.3 42293.18 150340.352 26661.94 67297.12 13058.265 -

Rekapitulasi Biaya Rekapitulasi Biaya Flat Plate-Shearwall
Biaya Pembetonan = 2494,86 x Rp 766.145,00 = Rp 1.911.424.515,00
Biaya Tulangan Ulir = (140.163,6 Kg + 46.234,032 Kg + 42.103,6 Kg + 46.023,964 Kg + 22.215,96 Kg) x Rp 13.050,00 = ( 309.791,156 Kg ) x Rp 13.050,00 = Rp 4.042.774.586,00
Biaya Tulangan polos = (14431,74 Kg+10698,6 Kg+ 8701 Kg+7421,41 ) x Rp 12.750,00 = Rp 525.972.562,50 Total = Rp 1.911.424.515,00+ Rp 4.042.774.586,00 + Rp525.972.562,50 = Rp 6.480.171.663,00 Rekapitulasi Biaya Open Frame SRPMM
Biaya Pembetonan = 2253,3 x Rp 766.145,00 = Rp 1.726.354.529,00

29

Kesimpulan dan Saran

Dimensi Struktur Untuk kesimpulan dari dimensi struktur ini meliputi dimensi penampang baik kolom , pelat , balok dan shearwall

Sistem

Penampang kolom

Tebal Pelat (mm)

Tebal Penampang balok shearwall (mm) b(mm) h(mm)

Flat plateShearwall

b(mm)

h(mm)

600

600

250

320

400

600

Open Frame SRPMM

700

700

150

_

500

650

Dimensi struktur diatas digunakan sama menyeluruh pada setiap lantai gedung. Untuk sistem yang menggunakan shearwall akan dihasilkan penampang kolom dan balok yang lebih kecil. Sedangakan tebal pelat untuk gedung tanpa balok lebih tebal daripada system pelat yang oleh balok.

Hasil Perilaku Struktur Terhadap Gaya Gempa Pada analisa perhitungan beban gempa, digunakan beban gempa statik ekuivalen dimana beban didistribusikan 100% kea rah utama dan 30 % untuk arah sebaliknya. Pada system flat plate-shearwall direncanakan 100% gaya gempa dipikul oleh shearwall dengan toleransi rangka memikul gaya gempa sebesar 5%. Sementara itu, struktur open frame SRPMM direncanakan 100% gempa dipikul oleh rangka. Untuk kontrol drift , hasil analisa dari masingmasing kedua sistem menunjukkan bahwa selisih nilai drift local (s) dan nilai selisih drift global (m) tidak menunjukkan penyimpangan yang lebih besar dari persyaratan drift . Berikut ini adalah nilai control drift dari masing-masing kedua system :

30

Kontrol Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimate Flat Plate-Shearwall

Lantai

Hx (m)

Drift ∆s arah x (mm)

∆s antar tingkat ( mm )

Batasan Drift ∆s (mm)

Drift ∆m arah x (mm)

∆m antar tingkat (mm)

Batasan Drift ∆m (mm)

Keterangan

6 5

22.75 19

22.1 18.5

3.6 4.1

20.45 20.45

85.085 71.225

13.86 15.785

75 75

OK OK

4 3

15.25 11.5

14.4 10.2

4.2 4.2

20.45 20.45

55.44 39.27

16.17 16.17

75 75

OK OK

2 1

7.75 4

6 2.4

3.6 2.4

20.45 21.82

23.1 9.24

13.86 9.24

75 80

OK OK

Lantai

Hx (m)

∆s antar tingkat ( mm )

Batasan Drift ∆s (mm)

Drift ∆m arah x (mm)

∆m antar tingkat (mm)

Batasan Drift ∆s (mm)

Keterangan

6 5

22.75 19

Drift ∆s arah y (mm) 23.4 19.4

4 4.4

20.45 20.45

90.09 74.69

15.4 16.94

75 75

Ok Ok

4 3

15.25 11.5

15 10.5

4.5 4.4

20.45 20.45

57.75 40.425

17.325 16.94

75 75

Ok Ok

2 1

7.75

6.1

3.7

20.45

23.485

14.245

75

Ok

4

2.4

2.4

21.82

9.24

9.24

80

Ok

Kontrol Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimate Open Frame SRPMM Lantai

Hx (m)

Drift ∆s arah x (mm)

∆s antar tingkat ( mm )

Batasan Drift ∆s (mm)

Drift ∆m arah x (mm)

6

22.75

67.8

4.6

20.45

5

19

63.2

8.5

20.45

4

15.25

54.7

12.2

3

11.5

42.5

2

7.75

1

∆m antar tingkat (mm)

Batasan Drift ∆m (mm)

Keterangan

261.03

17.71

75

OK

243.32

32.725

75

OK

20.45

210.595

46.97

75

OK

15

20.45

163.625

57.75

75

OK

27.5

15.7

20.45

105.875

60.445

75

OK

4

11.8

11.8

21.82

45.43

45.43

80

OK

Lantai

Hx (m)

Drift ∆s arah y (mm)

∆s antar tingkat ( mm )

Batasan Drift ∆s (mm)

Drift ∆m arah x (mm)

∆m antar tingkat (mm)

Batasan Drift ∆s (mm)

Keterangan

6

22.75

82.5

5.6

20.45

317.625

21.56

75

Ok

5

19

76.9

10.5

20.45

296.065

40.425

75

Ok

4

15.25

66.4

15.1

20.45

255.64

58.135

75

Ok

3

11.5

51.3

18.5

20.45

197.505

71.225

75

Ok

2

7.75

32.8

19.4

20.45

126.28

74.69

75

Ok

4

13.4

13.4

21.82

51.59

51.59

80

Ok

31

Kesimpulannya ialah bahwa saat gempa terjadi adalah drift flat plate-shearwall lebih kecil daripada sistem open frame SRPMM , hal ini karena pengaruh shearwall yang memperkaku sistem struktur. Shearwall bekerja memikul 95% gaya gempa yang bekerja pada struktur.

Hasil Analisa Biaya Analisa biaya karena biaya perancangan struktur gedung cukup mahal, maka diperlukan suatu perbandingan antara sistem struktur untuk mengetahui efisiensi biaya hasil penulangan dan volume beton yang diperlukan sehingga hal ini mempunyai korelasi dengan biaya. Pada tugas akhir ini dibatasi hanya meninjau analisa biaya berdasarkan penggunaan beton dan tulangan. Sistem

Biaya beton K-350

Biaya tulangan ulir

Biaya tulangan polos

Biaya total

Flat plateShear wall

Rp 1.911.424.515

Rp 4.042.774.586

Rp 525.972.562

Rp 6.480.171.663

Rp 2.840.169.375

Rp 1.045.670.659

Rp 5.612.194.563

Open Frame SRPM M

Rp 1.726.354.529

Selisih Biaya Rp 6.480.171.663,00- Rp 5.612.194.563,00 = Rp 867.977.100,00 Kesimpulannya adalah system flat plateshearwall lebih membutuhkan biaya yang lebih mahal daripada system open frame SRPMM karena memerlukan penggunaan tulangan yang lebih banyak . Saran Mengingat tujuan awal dari studi ini adalah perbandingan analisa perilaku struktur dan biaya dua struktur yang ditempatkan daerah gempa menengah (zone 4) , maka dari hasil seluruh analisa perbandingan baik drift sejauh ini sistem Flat plateShearwall yang disarankan untuk dipilih , sebab kekakuan struktural sistem ini jauh lebih baik untuk pembebanan gempa. Akan tetapi dipertegas lagi dari hasil perhitungan volume juga, pembuatan sistem tersebut lebih mahal daripada pembuatan sistem open frame SRPMM.

32

Akan tetapi pilihan tersebut belum tentu sebagai pilihan terbaik bila kita memperluas perbandingannya sebagai contoh pemakaian jumlah bekisting dimana pembuatan gedung tanpa balok lebih sedikit memerlukan penggunaan bekisting, metode pelaksanaannya , fungsi arsitektural mana yang lebih indah, pengaruh reduksi ketinggian gedung pada sistem flat plate untuk tingkat gedung yang banyak dan lain –lain. Segala perhitungan dan perbandingan dalam studi ini hanya berlaku untuk zona menengah dan pada bentang yang relative panjang yaitu 8m Tentu akan mendapatkan hasil berbeda jika dilaksanakan perhitungan pada wilayah gempa 1, wilayah gempa 2, dan wilayah gempa 3 serta dilakukan anlisa gedung tanpa balok dengan gedung dengan balok pada bentang yang lebih pendek. Perlu dilakukan analisa pengaruh reduksi ketinggian gedung yang terjadi pada system flat plate terhadap analisa biaya apabila semakin banyal lantai mungkin merupakan keuntungan tersendiri jika menggunakan system flat plate-shearwall.

[11]

Winter, George; Nilson, Arthur H.1993. Perencanaan Struktur Beton Bertulang.

DAFTAR PUSTAKA [1]

[2]

[3]

[4]

[5] [6]

[7] [8] [9]

[10]

Badan Standarisasi Nasional. SNI 03-1726-2002 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung. Badan Standarisasi Nasional. SNI 03-2847-2002 Tata Cara Perhitungan struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Departemen Pekerjaan Umum.1983. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung ( PPIUG ) 1983. Bandung :Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan Gedung. Ferguson, Phil M; Budianto Sutanto; Kris Setianto 1991. Dasar - dasar Beton Bertulang versi S1 edisi keempat. Nawy, Edward G,Dr.P.E 1998 .Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. Jakarta : Erlangga. Purwono, Rachmat. 2006. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa Edisi Kedua. Surabaya: ITS Press. Purwono, Rachmat; Tavio. 2007. Evaluasi Cepat Sistem Rangka Pemikul Momen. Mc Cormack, Jack. 2002. Dasar - dasar Beton Bertulang edisi kedua. Jakarta:Erlangga. Wang, Chu-Kia; Charles G. Salmon 1992. Binsar Hariandja. Disain Beton Bertulang. Jakarta : Erlangga. W.H.Mosley; J.H Bungey 1984 . Perencanaan Beton Bertulang Edisi Kedua.

33