1
MAKALAH TUGAS AKHIR PERANCANGAN MODIFIKASI GEDUNG BADAN PERENCANAAN PEMBANGUNAN KOTA NANGROE ACEH DARUSSALAM DENGAN METODE SRPMK
ARFIYAN RIDHOI EMHAM NRP 3108 100 523
Dosen Pembimbing Ir. Aman Subakti, MS JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2012
1
2 PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS MATARAM DENGAN METODE SISTEM RANGKA GEDUNG Nama Mahasiswa NRP Mahasiswa Jurusan
: Arfiyan Ridhoi Emham : 3108 100 523 : S1 Lintas Jalur Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Ir. Aman Subakti, MS ABSTRAK Pada proyek akhir ini penyusun mengambil obyek pada pembangunan Gedung Badan Perencanaan Pembangunan Kota Nangroe Aceh Darussalam yang terdiri dari 7 lantai dengan luas bangunan kurang lebih 720 m2 Perancangan Struktur Gedung Badan Perencanaan Pembangunan Kota Nangroe Aceh Darussalam menggunakan metode SRPMK ( Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus ). Metode ini merupakan metode perencanaan bangunan tahan gempa yang digunakan pada daerah zona gempa 6. Perhitungan – perhitungan yang dilakukan dalam tugas akhir ini mengacu pada persyaratan yang ada pada SNI 03-2847-2002 tentang perhitungan struktur beton, PBI 1971, PPIUG 1983 dan SNI 03-1726-2002 tentang ketahanan gempa. Beban gempa di hitung dengan metode statik ekuivalen, sedangkan analisa struktur menggunakan program ETABS v.9 Perhitungan dan perencanaan dibatasi pada struktur gedung saja, yaitu pre-eliminary design, perencanaan struktur pelat dan tangga, perencanaan struktur utama serta perencanaan pondasi tiang pancang dan sloof Perencanaan dan perhitungan pre-eliminary design meliputi pre-eliminary design balok,kolom, pelat, dan sloof. Perencanaan struktur tangga dan pelat meliputi perhitungna penulangan, perencanaan balok bordes. Perencanaan struktur utama meliputi penulangan balok dan kolom. Sedangkan perencanaan pondasi tiang pancang meliputi perhitungn penulangan poer dan sloof. Untuk perhitungan gempa , beban gempa di hitung dengan metode Muto dan kemudian dianalisa secara struktur dengan program ETABS v.9 Kata kunci: Struktur bangunan tahan gempa, SRPMK
2
3 BAB I PENDAHULUAN 2.
2002 Dilengkapi Penjelasan dan SNI 03 -1726 2002 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung. Perencanaan struktur bawah yang menyalurkan beban gempa.
1.1. Latar Belakang Peristiwa gempa besar yang disertai tsunami dahsyat yang terjadi di Nangroe Aceh Darussalam pada tanggal 26 Desember 2006 telah menyebabkan kerusakan yang cukup besar. Dengan terjadinya peristiwa bencana tersebut maka pembangunan fisik kota pun semakin meningkat, guna memenuhi kebutuhan penduduk. Pembangunan fisik dan prasarana perkotaan dapat berupa pembangunan permukiman sebagai tempat tinggal, pembangunan pabrik dan perkantoran sebagai tempat bekerja, pembangunan jaringan jalan sebagai penghubung dan jenis pembangunan lainnya. Untuk Melaksanakan Good Governance sebagai pilot project reform birokrasi pemerintah Aceh maka dibangunkanlah kantor BAPPEKO Nangroe Aceh Darussalam yang berada di jalan Tgk. Daud Beureueh No. 26. Perencanaan pembangunan gedung bertingkat harus memenuhi ketentuan-ketentuan yang telah ditetapkan, untuk daerah dengan resiko gempa rendah (WG 1 dan 2) menggunakan sistem rangka pemikul momen biasa, untuk daerah dengan resiko gempa menengah (WG 3 dan 4) menggunakan sistem rangka pemikul momen menengah atau khusus dan untuk daerah dengan resiko gempa tinggi (WG 5 dan 6) menggunakan sistem rangka pemikul momen khusus. (Tata Cara SNI 03–2847– 2002) Sistem rangka pemikul momen adalah Sistem struktur yang pada dasarnya memikul rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lentur dipikul rangka pemikul momen terutama melalui mekanisme lentur. (Tata Cara SNI 03– 1726–2002) SRPMK harus dipakai di wilayah gempa 5 dan 6 dan harus memenuhi persyaratan desain pada pasal 23.2 sampai degan pasal 23.8 disamping pasal-pasal sebelumnya yang masih berlaku. (Rachmat Purwono, 2005) Proyek pembangunan gedung kantor BAPPEKO Nangroe Aceh Darussalam akan digunakan sebagai bahan Tugas Akhir, modifikasi yang dilakukan antara lain : zone gempa dalam Tata Cara Perencanaan Ketahanaan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002) daerah gempa menengah (Zone 3) dimodifikasi menjadi daerah dengan gempa resiko tinggi (Zone 6), perubahan lantai dari 4 menjadi 7. 1.2. Perumusan Masalah Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, permasalahan yang perlu diperhatikan adalah : 1. Analisa perhitungan untuk struktur bangunan Gedung dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK), sesuai dengan SNI 03-2847-
2.3. Tujuan Penulisan Tujuan yang hendak dicapai dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah : 1. Dapat memodifikasi rancangan struktur gedung dengan menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus ( SRPMK ) / tahan gempa. 2. Mengetahui dengan baik konsep yang benar dari gedung tahan gempa. 2.4. Batasan Masalah Didalam penulisan Proposal Tugas Akhir ini, Perancangan struktur gedung ini ditinjau dari segi teknis saja, yaitu : 1. Perencanaan struktur Sekunder, yaitu : perencanaan pelat lantai, perencanaan tangga, perencanaan balok anak. 2. Perencanaan struktur Utama, yaitu : perencanan balok induk, perencanaan kolom, pertemuan balok-kolom. 3. Perhitungan menggunakan metoda Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus pada daerah gempa kuat. 4. Perancangan ini tidak meninjau analisa biaya dan manajemen konstruksi didalam penyelesaian pekerjaan proyek. 2.5. Manfaat Manfaat yang diharapkan bisa didapat dari perancangan ini adalah : 1. Hasil perancangan ini bisa sebagai untuk perancangan bangunan-bangunan yang lain. 2. Dari perancangan ini bisa diketahui hal-hal yang harus diperhatikan pada saat pembangunan sehingga kegagalan struktur bisa diminimalisasi. 3. Memberikan manfaat bagi pembaca pada khususnya, dan bagi dunia Teknik Sipil pada umumnya.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum Struktur tahan gempa adalah struktur yang apabila terkena gempa mampu berdiri tegar, meskipun hancur, tetapi struktur tidak boleh roboh. Sistem Rangka Pemikul Momen adalah suatu sistem rangka ruang dimana komponen-komponen struktur dan joint-jointnya menahan gaya-gaya yang bekerja melalui aksi lentur, geser dan aksial. Menurut SNI-1726-2002, tentang perencanaan bangunan terhadap gempa menyebutkan bahwa SRPMK merupakan suatu struktur yang bersifat daktil penuh yaitu suatu tingkat daktilitas struktur gedung, di mana
3
4 strukturnya mampu mengalami simpangan pascaelastik pada saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan yang paling besar (mencapai nilai faktor daktilitas sebesar 5.3). 2.2 Filosofi Perancangan Prosedur dan ketentuan umum perancangan mengacu pada SNI 03-1726-2002 dan SNI 032847-2002 dengan memperhitungkan beberapa ketentuan umum antara lain : 1. Gempa Rencana dan Kategori Gedung 2. Struktur Gedung Beraturan dan Tidak Beraturan 3. Daktilitas Struktur Bangunan dan Pembebanan Nominal 2.3 Konsep Perancangan Struktur Tahan Gempa Struktur bangunan gedung daktail dan struktur bangunan gedung elastik akibat pengaruh Gempa Rencana menunjukkan simpangan maksimum ( δm ) yang sama dalam kondisi diambang keruntuhan, Apabila Ve adalah pembebanan maksimum akibat pengaruh Gempa Rencana yang dapat diserap oleh struktur bangunan gedung elastik, dan Vy adalah pembebanan yang menyebabkan pelelehan pertama di dalam struktur bangunan gedung, maka dengan asumsi bahwa struktur bangunan gedung daktail dan struktur bangunan gedung elastik akibat pengaruh Gempa Rencana menunjukkan simpangan maksimum ( δm ) yang sama, maka berlaku : Vy = Ve / µ Dimana : µ = faktor daktilitas struktur bangunan gedung Apabila Vn adalah pembebanan Gempa Nominal akibat pengaruh Gempa Rencana yang harus ditinjau dalam perencanaan struktur bangunan gedung, maka berlaku : Vn = Vy / f1
= Ve / R
Dimana : f1 = faktor tahanan lebih beban yang nilainya ditetapkan 1,6 R = faktor reduksi gempa (Tabel. 2 SNI 03-1726-2002)
Vm menunjukkan pembebanan gempa maksimum akibat pengaruh Gempa Rencana yang dapat diserap oleh struktur bangunan gedung dengan pengerahan faktor tahanan lebih ( f ) yang terkandung di dalam struktur tersebut. δn dan δy menunjukkan simpangan yang terjadi akibat Vn dan Vy, yang mana pada Vn menunjukkan simpangan yang terjadi akibat pengaruh gempa nominal rencana yang harus ditinjau dan pada Vy menunjukkan simpangan yang terjadi pada saat pelelehan pertama tulangan, yang mana untuk perancangan ini hal tersebut digunakan sebagai acuan untuk perancangan tahan gempa. Gambar diatas juga menunjukkan bahwa simpangan ( δ ) yang diakibatkan oleh beban gempa nominal statik ekuivalen ( F1 ) disebabkan oleh terjadinya perubahan sifat gedung dari elastis menjadi daktail, dimana hal ini menyebabkan struktur gedung tersebut mengalami kerusakan tetapi tidak sampai roboh. 2.4 Syarat Perencanaan Struktur Gedung Tahan Gempa Syarat perencanaan struktur gedung tahan gempa berdasarkan SNI 03-1726-2002 adalah: 1. Menghindari terjadinya korban jiwa manusia oleh runtuhnya gedung akibat gempa yang kuat. 2. Membatasi kerusakan gedung akibat gempa ringan sampai sedang, sehingga masih dapat diperbaiki. 3. Membatasi ketidaknyamanan penghunian bagi penghuni gedung ketika terjadi gempa ringan sampai sedang. 4. Mempertahankan setiap saat layanan vital dari fungsi gedung. 2.5 Konsep Strong Column Weak Beam Struktur gedung yang terjadi harus memenuhi syarat “Strong Column Weak Beam”, yang artinya ketika struktur gedung memikul pengaruh gempa rencana, maka sendi-sendi plastis di dalam struktur gedung tersebut hanya boleh terjadi pada ujung-ujung balok, kaki kolom dan pada kaki dinding geser saja. Oleh karena itu kolom-kolom selalu didesain 20 % lebih kuat dari balok-balok di suatu hubungan balok kolom (HBK) atau dapat dirumuskan sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 23.4 (2) menjadi :
Seperti yang terdapat pada Gambar Diagram beban – simpangan dibawah ini.
6 ∑Me ≥ ∑Mg 5 dimana :
∑ M e = jumlh momen dimuka HBK sesuai ∑Mg
disain lentur nominal kolom-kolom = jumlh momen dimuka HBK sesuai
disain lentur nominal balok-balok. 2.6. Hubungan Balok Kolom Hubungan Balok Kolom (HBK) atau beam column joint mempunyai peranan yang sangat
4
5 penting dalam perencanaan struktur beton dengan SRPM. Integritas menyeluruh SRPM sangat tergantung dari perilaku HBK. Degradasai pada HBK akan menghasilkan deformasi lateral besar yang dapat menyebabkan kerusakan berlebihan atau bahkan keruntuhan (Purwono, 2005). Pada struktur statis tak tentu, hubungan balok kolom merupakan satu – satunya pemegang peran agar sistem pengekangan terhadap free rotations of the beam tidak akan terjadi. Sistem pengekangan akan terjadi dengan baik apabila balok, joint dan kolom merupakan satu kesatuan yang monolit dan kaku (Widodo, 2007). 2.7. Perancangan Kuat Geser Kegagalan geser sifatnya getas, mendadak dan tanpa peringatan. Karakteristik ini tentunya tidak dikehendaki pada struktur beton bertulang tahan gempa. Oleh karena itu, supaya tidak terjadi kegagalan geser mendahului kegagalan lentur, maka tulangan geser harus didesain sedemikian rupa untuk menahan beban geser yang terjadi (Purwono, 2005). Biasanya komponen struktur akan terkena beban gempa lebih besar dari beban yang ditentukan oleh peraturan waktu terkena gempa bumi sesungguhnya, karena itu perencanaan dengan kombinasi beban saja dipandang belum aman, mengingat tegangan tulangan dapat lebih dari fy sehingga akan timbul gaya geser lebih besar dari perencanaan itu. Atas dasar itulah, untuk merancang komponen – komponen HBK diperlukan perancangan geser yang baik. Untuk perancangan geser ini, faktor yang paling menentukan adalah luas efektif ( Aj ) dari HBK. Untuk komponen HBK yang dikekang di tiga sisinya atau dua sisi yang berlawanan menerima beban lentur dan kombinasi lentur aksial harus di desain dengan gaya geser yang didapat dari momen maksimum yang mungkin terjadi (Mpr) yang merupakan momen kapasitas balok dengan tegangan tulangan sebesar = 1,25 Aj -/ f’c. Apabila HBK yang terkekang di seluruh mukanya atau ke-empat mukanya, maka kapasitas gesernya = 1,7 Aj -/ f’c.
BAB III METODOLOGI 3.1 Umum Bab metodologi akan menguraikan dan menjelaskan urutan pelaksanaan penyelesaian Tugas Akhir. Urutan pelaksanaan dimulai dari pengumpulan data perancangan dan studi literatur, sampai mencapai tujuan akhir dari analisa struktur dan hasil yang akan disajikan.
3.2 Pengumpulan Data Perancangan Dan Studi Literatur Pada tahap ini dilakukan pengumpulan datadata yang diperlukan antara lain : Nama Bangunan : Gedung Badan Perencanaan Pembangunan Kota Nangroe Aceh Darussalam Lokasi : jalan Tgk. Daud Beureueh No. 26. Fungsi : Perkantoran Jumlah lantai : 7 lantai Tinggi Gedung : 28 m Mutu beton (f’c) : 30 Mpa Mutu baja (fy’) : 400 Mpa (fy’) : 240 Mpa Ketinggian lantai : Lantai 1-7 =4m Struktur Utama : Struktur beton bertulang 3.3 Pre-eliminary Design 3.3.1 Perancangan Dimensi Balok Induk Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.2.2 pada tabel 8 3.3.2 Perancangan Dimensi Balok Anak Untuk dimensi balok anak, menggunakan rumus yang berlaku pada perancangan balok induk atau diambil dari 2/3 dari dimensi balok induk. 3.3.3 Perancangan Dimensi Kolom Adapun rumus yang digunakan untuk merancang dimensi kolom :
N uk A 1 f ' c = f 'c 3 f 'c =
Dimana : Nuk A
= beban aksial yang diterima kolom (kg) = luas penampang kolom (cm2)
5
6 •
= tegangan ijin (kg/cm2) f’c = kuat tekan beton (kg/cm2) 3.3.4 Perancangan Ketebalan Pelat Perhitungan ketebalan pelat berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.3.3
f 'c
3.4 Perancangan Struktur Sekunder Struktur sekunder dirancang terpisah dari struktur utama karena struktur sekunder hanya meneruskan beban yang ada pada struktur utama. 3.4.1 Perancangan Tulangan Pelat Tulangan dirancang setelah memperhitungkan beban yang akan diterima. Dalam perhitungan tulangan digunakan rasio tulangan : ρmin < ρperlu< ρmax 3.4.2 Perancangan Tulangan Tangga Untuk penulangan tangga, perhitungan penulangan bordes dan pelat dasar tangga dilakukan sama dengan perancangan tulangan pelat dengan anggapan tumpuan sederhana. Gaya-gaya dalam dianalisa dengan perhitungan mekanika tenik manual biasa atau juga bisa dengan menggunakan program bantu. 3.4.3 Perancangan Tulangan Balok Anak Dari beban pelat yang t erjadi, kita akan menggunakannya untuk menghitung momen dan gaya geser seta penulangannya (sama dengan penulangan pelat). 3.5 Pembebanan Pembebanan dikelompokkan menjadi dua macam sesuai dengan arah gaya yang diterima. 3.5.1 Beban Vertikal Terdiri dari : a) Beban Mati (PPIUG 1983). b) Beban Hidup (PPIUG 1983). 3.5.2 Beban Horizontal Terdiri dari beban gempa (SNI 03-1726-2002). 3.5.3 Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan diatur dalam SNI 032847-2002 pasal 11.2 U = 1,4D U = 1,2D + 1,6L U = 1,2D + 1,0L ± 1,0E U = 0,9D ± 1,0E 3.6 Analisa Struktur Gaya-gaya dalam pada rangka utama diperoleh dengan bantuan program ETABS v.9. 3.7 Perhitungan Tulangan Struktur Utama Setelah seluruh perhitungan pembebanan selesai, maka dapat dilanjutkan dengan perhitungan penulangan dari struktur utama yang ada dengan bantuan perangkat lunak ETABS v.9. 3.7.1 Penulangan Balok Induk Cara perhitungan sama dengan penulangan balok anak, tetapi terdapat persyaratan tambahan yang diberikan oleh SNI 03-28472002 pasal 23.3.2 :
Tulangan
bw d 4 fy
minimal
f ' c dan
harus
1,4bw d fy
sedikitnya pada
tiap
potongan atas dan bawah, kecuali ketentuan pada SNI 03-2847-2002 pasal 12.5.3 dipenuhi. • Ratio tulangan ρ < 0,025. • Kekuatan momen positif di muka kolom ≥ ½ kuat momen negatif di muka kolom. • Sedikitnya dipasang 2 tulangan diatas dan bawah di tiap potongan secara menerus. • Di tiap potongan sepanjang komponen tidak boleh ada kuat momen negatif maupun positif yang kurang dari ¼ kuat momen maksimum yang terpasang di kedua muka kolom. Untuk penulangan gesernya terdapat pada SNI 02-2847-2002 pasal 23.3.3. 3.7.2
Penulangan Kolom Perhitungan dapat dilakukan dengan menggunakan hasil output perangkat lunak SAP 2000 yang kemudian menjadi input untuk perangkat lunak PCA-COL. Perangkat lunak PCA-COL dapat membantu kita dalam merencanakan tulangan kolom. Untuk kuat lentur kolom harus memenuhi berikut ini :
6 ∑ M e ≥ M g 5 3.7.3
Hubungan Balok Kolom Pada gambar berikut ini dapat dilihat hubungan balok kolom beserta gaya-gaya yang bekerja. Vu
Mpr +
Mu Kolom Balok
C2 = T2
T1 x C1 = T1
T2
Mu
Mpr -
Vu
3.8
Perancangan Bangunan Bawah 1. Perencanaan Pondasi Tiang Pancang Menentukan kedalaman tiang pancang Menghitung daya dukung pancang : Menghitung kebutuhan tiang pancang : Cek tegangan yang terjadi : Menghitung efisiensi satu tiang pancang 2. Perencanaan Poer Merencanakan ketingian (h) poer Menentukan momen yang teradi : Mu = ( P.x ) – ( 1/2×q×l2 ) Menghitung penulangan
Kontrol dimensi poer :
6
7 3.9
Gambar Struktur Penggambaran gambar rencana dan detailnya dilakukan dengan program Autocad. BAB IV
terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap yang ditinjau. Dari perhitungan didapatkan dimensi kolom : K1 : 70/70 4.1.4 Perencanaan Dimensi sloof
ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1
Diambil bentang terpanjang = 600 cm (diasumsi kolom sloof jepit-jepit).
Pre - eliminary design Pre -eliminary design merupakan perencanaan dimensi awal struktur yang meliputi perencanaan balok, pelat, kolom dan sloof sebagai elemen - elemen dari gedung. Komponen struktur beton bertulang yang mengalami lentur harus dirancang supaya memiliki kekuatan yang cukup untuk membatasi lendutan atau deformasi apapun yang mungkin memperlemah struktur pada beban kerja. Bahan yang dipakai untuk struktur gedung ini adalah beton bertulang. Data-data bahan konstruksi sebagai berikut : • Mutu Beton (fc’) : 30 Mpa • Mutu Baja (fy) : 400 Mpa • Jenis Gedung : Kantor • Luas Bangunan : 30 x 24 = 720 m2 : 7 Lantai • Tinggi Bangunan Atas • Zona Gempa :6
4.1.1 Dasar Perhitungan Adapun peraturan yang digunakan dalam perencanaan gedung ini adalah : • Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002) • Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002) • Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung Tahun 1983 (PPIUG 1983) 4.1.2 Perencanaan Dimensi Balok Dalam perhitungan dimensi balok ini, diambil dari balok lantai 2 sampai dengan lantai 7 , sesuai dengan gambar denah yang terlampir. Sehubungan dengan panjang balok yang sama pada tiap lantai, maka dimensi balok dihitung secara melintang dan memanjang. Balok yang dihitung merupakan balok non prategang dengan tipe balok atau pelat rusuk dua arah yang berada pada dua tumpuan sederhana. Perhitungan ini berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.2 pada tabel 8.
TYPE BALOK B1 B2 B3
DIMENSI BALOK 40/50 40/50 30/40
4.1.3 Perencanaan Dimensi Kolom Menurut SNI 03-2847-2002 pasal : kolom harus direncanakan untuk memikul aksial terfaktor yang bekerja pada semua atau atap dan momen maksimum dari
= 25742,96 Mpa Ikolom =
1 1 1 × b × h3 = ×h4 = × 60 4 = 12 12 12
520.833,33 cm4 Lkolom = 450 cm (diambil yang terpanjang)
1 2 × b × h3 → b = × h 12 3 1 1 2 = × h4 × × h× h3 = 18 12 3
Isloof
=
EI kolom EI sloof = Lkolom Lsloof 1 × h4 18 = 600
520 833,33 450
h = 60,49 cm → 60 cm → Maka dipakai 65 cm
2 2 × h = × 65 = 43,33 cm 3 3
b=
→ Untuk keamanan b dipakai 45 cm Jadi dimensi sloof yang dipakai adalah 45/65 cm 4.1.5 Perencanaan Dimensi Tebal Pelat Peraturan yang digunakan sebagai acuan dalam menentukan besar beban yang bekerja pada struktur pelat adalah Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983 (PPIUG 1983). Perletakan pada pelat diasumsikan sebagai perletakan jepit penuh.
1. Tabel 4.2 Tipe Pelat Lantai P
L
cm
cm
NO TYPE
DIMENSI BALOK TEPI PELAT
P1
P2
L1
L2
Ln
Sn
cm
cm
β
Ket
1
S1
600,0
300,0 40/50 30/40 40/50 40/50
560,0
265,0
2
S2
300,0
300,0 40/50 40/50 30/40 30/40
270,0
260,0
2,11 1 arah 1,0 2 arah
3
S3
600,0
240,0 40/50 40/50 40/50 30/40
565,0
200,0
2,83 1 arah
4.1.6 Penentuan Tebal Pelat 4.1.7 Tabel 4.4 : Tebal Pelat
Tabel 4.1 : Rekapitulasi Dimensi Balok NO 1 2 3
'
f c = 4700 30
Esloof = Ekolom → 4700
NO
10.8.1 beban lantai beban
TYPE
Ln
fy
cm
Mpa
β
αm
h
h min
h pakai
cm
cm
cm
1
S1
560,0
400
1,14
20,30
12,90
9,00
12,91
2
S2
270,0
400
1,36
21,71
5,97
9,00
12,00
3
S3
565,0
400
1,15
18,76
12,99
9,00
12,00
4.2. Perencanaan Struktur Pelat
7
8 Data-data perencanaan dalam perhitungan pelat menurut SNI -03-2847-2002, Pasal 9.7.(1)c adalah • Mutu beton (fc’) = 30 Mpa = 240 Mpa • Mutu baja (fy) • Selimut beton = 20 mm ......(SNI-03-28474.4 Perencanaan Balok Anak 2002 psl 9.7.1) • Rencana Ø tulangan = Ø 12 mm 3 Ø 19
30
30
Tulangan Tumpuan
Tulangan Lapangan
28
28
3 Ø 19
4.5. Perhitungan Balok Penggantung Lift 5 Ø 19
Ø 10 - 200
3 Ø 19
3 Ø 19
Ø 10 - 200
5 Ø 19
30
30
Tulangan Tumpuan
Tulangan Lapangan
D 12 - 1 50
D 12 - 1 50 D 12 - 150
BAB V PERENCANAAN STRUKTUR PRIMER
D12 - 150
D12 - 150
D 12 - 1 50
Tabel 5.1 : Beban Ekivalen Pelat Atap No Pelat
Perencanaan Tangga Dan Bordes Tangga adalah bagian dari elemen konstruksi yang berfungsi sebagai penghubung antara lantai bawah dengan lantai diatasnya dan harus ada pada bangunan bertingkat, baik sebagai tangga utama maupun tangga darurat.
1
S1
Lx (m) 3,000
Ly (m) 6,000
qD (kg/m²) 368
qL (kg/m²) 72
Luas Tributari Segitiga Trapesium
qeq D (kg/m) 368,00 506,00
qeq L (kg/m) 72,00 99,00
qeq D (kg/m) 412,00 566,50 412,00 412,00 329,60 468,03
qeq L (kg/m) 150,00 206,25 150,00 150,00 120,00 170,40
Tabel 5.2 :Beban ekivalen pelat lantai No Pelat 1
S1
Lx (m) 3,000
Ly (m) 6,000
qD (kg/m²) 412
qL (kg/m²) 150
2
S2
3,000
3,000
412
150
3
S3
2,400
6,000
412
150
Luas Tributari Segitiga Trapesium Segitiga Trapesium Segitiga Trapesium
Pusat massa bangunan dan pusat kekakuan struktur Lantai
Elevasi
0 1 2 3 4 5 6 7
0,00 4,50 8,50 12,50 16,50 20,50 24,50 28,00
X 14,29 14,29 14,29 14,29 14,29 14,29 14,29 15,00
Pusat Massa Koordinat Y 11,65 11,65 11,65 11,65 11,65 11,65 11,65 12,00
Pusat Kekakuan Koordinat X Y 15,00 12,00 15,00 12,00 15,00 12,00 15,00 12,00 15,00 12,00 15,00 12,00 15,00 12,00 15,00 12,00
Ø8 - 200
Ø8 - 200
Tabel 5.5 Eksentrisitas antara pusat massa dan pusat kekakuan struktur
Ø12 - 100
Ø8 - 200
Ø8 - 200
Ø8 - 200
Ø12 - 100
Ø8 - 200
4.3.
12
12
Ø 10 - 200
2 Ø 19
40
Pada perhitungan Penulangan Pelat Lantai Arah Sumbu Y: − Tumpuan : Ø12–150 mm − Lapangan : Ø12–150 mm − Susut + Suhu : Ø8–200 mm D12 - 150
•
Ø 10 - 200
40
4.2.1 Pembebanan Pelat • Pada perhitungan Penulangan Pelat Lantai Arah Sumbu X: − Tumpuan : Ø12–150 mm − Lapangan : Ø12–150 mm − Susut + Suhu : Ø8–200 mm
2 Ø 19
Lantai
Elevasi
0 1 2 3 4 5 6 7
0,00 4,50 8,50 12,50 16,50 20,50 24,50 28,00
Koordinat ex ey 0,714 0,350 0,714 0,350 0,714 0,350 0,714 0,350 0,714 0,350 0,714 0,350 0,714 0,350 0,000 0,000
Ø12 - 100 Ø12 - 100
8
9
Eksentrisitas rencana ed = 1.5 e + 0.05 b edx edy 2,571 1,725 2,271 1,725 2,571 1,725 2,571 1,725 2,571 1,725 2,571 1,725 2,571 1,725 1,500 1,200
5.9 Respons Spektrum
ed = e - 0.05 b edx edy -0,786 -0,850 -0,786 -0,850 -0,786 -0,850 -0,786 -0,850 -0,786 -0,850 -0,786 -0,850 -0,786 -0,850 -1,500 -1,200
Tabel 5.8 Respons Spektrum
Dengan eksentrisitas rencana maka diperoleh pusat massa baru yang dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 5.7 Pusat massa baru Lantai
Elevasi
0 1 2 3 4 5 6 7
0,00 4,50 8,50 12,50 16,50 20,50 24,50 28,00
ed = 1.5 e + 0.05 b Koordinat X Y 16,86 13,38 16,56 13,38 16,86 13,38 16,86 13,38 16,86 13,38 16,86 13,38 16,86 13,38 16,50 13,20
ed = e - 0.05 b Koordinat X Y 13,50 10,80 13,50 10,80 13,50 10,80 13,50 10,80 13,50 10,80 13,50 10,80 13,50 10,80 13,50 10,80
Translasi dan Momen of Inersia
Tabel 5.7 Translasi dan Momen of Inersia Lantai
7 6 5 4 3 2 1 0
Berat Lantai (kg) 353.024,66 629.906,26 652.586,26 652.586,26 652.586,26 652.586,26 661.327,51 279.005,15
U1 (kg/dt2/m) 36.022,92 64.276,15 66.590,43 66.590,43 66.590,43 66.590,43 67.482,40 28.469,91
U2 (kg/dt2/m)
T
C
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00
0,3600 0,9000 0,9000 0,9000 0,6750 0,5400 0,4500 0,3857 0,3375 0,3000 0,2700 0,2455 0,2250 0,2077 0,1929 0,1400
I/R
C terkoreksi
0,1176
0,04235 0,10588 0,10588 0,10588 0,07941 0,06353 0,05294 0,04538 0,03971 0,03529 0,03176 0,02888 0,02647 0,02443 0,02269 0,01647
Tabel 5.10 Respons Spektrum
MMI (R3) (kg/dt2m2/m)
36.022,92 64.276,15 66.590,43 66.590,43 66.590,43 66.590,43 67.482,40 28.469,91
4.430.819,71 7.905.966,32 8.190.623,47 8.190.623,47 8.190.623,47 8.190.623,47 8.300.335,07 3.501.799,33
Gambar 5.10 Grafik Respons spektrum gempa rencana
Faktor Respons Gempa Rencana WG 6
BAB VI ANALISA STRUKTUR UTAMA
Gambar 5.10 Rangka Portal 3D Rekapitulasi berat total bangunan
9
10 Lantai
Luas Lantai m²
Beban Mati Kg
50 % Beban Hidup Kg
720,00 680,40 680,40 680,40 680,40 680,40 680,40 4.082,40
353.024,66 629.906,26 652.586,26 652.586,26 652.586,26 652.586,26 661.327,51
36.000,00 85.050,00 85.050,00 85.050,00 85.050,00 85.050,00 85.050,00 Berat Total Bangunan
Atap 6 5 4 3 2 1
Jumlah Beban Kg 389.024,66 714.956,26 737.636,26 737.636,26 737.636,26 737.636,26 746.377,51 4.411.878,81
Tingkat 7 6 5 4 3 2 1 Base
Z (m) 28,00 24,50 20,50 16,50 12,50 8,50 4,50 0,00
RSP Y X (mm) Y (mm) 11,51 33,56 10,83 31,8 9,95 28,78 8,29 24,2 6,34 18,73 4,2 11,8 1,95 5,46 0 0
Drift (∆s) (mm) 1,76 3,02 4,58 5,47 6,93 6,34 5,46 0,00
∆s (mm) 33,56 31,80 28,78 24,20 18,73 11,80 5,46 0,00
Syarat Drift (∆s)
(mm) 14,12 14,12 14,12 14,12 14,12 14,12 14,12 14,12
∆m (mm) 10,47 17,97 27,25 32,55 41,23 37,72 32,49 0,00
Drift (∆m) (mm) -7,50 -9,28 -5,30 -8,69 3,51 5,24 32,49 0,00
Syarat Drift (∆m)
(mm) 80 80 80 80 80 80 80 80
Ket. Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok
12 Kontrol waktu getar alami fundamental arah sumbu x Tabel 5.10 Kontrol waktu getar alami fundamental arah sumbu x Lantai atap 6 5 4 3 2 1 Jumlah
Zi (m) 28,00 24,50 20,50 16,50 12,50 8,50 4,50
Wi (kg) 389.024,66 714.956,26 737.636,26 737.636,26 737.636,26 737.636,26 746.377,51 4.800.903,47
Wi X Zi (kgm) 10.892.690,48 17.516.428,37 15.121.543,33 12.170.998,29 9.220.453,25 6.269.908,21 3.358.698,80 74.550.720,73
Fi (kg) 72.046,28 ######### ######### 80.501,25 60.985,79 41.470,34 22.215,06
di (m) 0,0217 0,0201 0,0178 0,0148 0,0111 0,0070 0,0030
Wi x di^2 (kgm2) 183,19 288,85 233,71 161,57 90,88 36,14 6,72 1.001,07
Fi x di (kgm) 1.563,40 2.328,72 1.780,30 1.191,42 676,94 290,29 66,65 7.897,72
5.7. Perancangan Penulangan Balok Induk Tabel 5.16 Hasil analisa struktur balok 40/50 As 3/A-B No
Tabel 5.13 Kontrol waktu getar alami fundamental arah sumbu Y Lantai
Zi (m)
atap 6 5 4 3 2 1
28,00 24,50 20,50 16,50 12,50 8,50 4,50
Jumlah
Wi (kg)
Wi X Zi (kgm)
Fi (kg)
389.024,66 714.956,26 737.636,26 737.636,26 737.636,26 737.636,26 746.377,51
10.892.690,48 17.516.428,37 15.121.543,33 12.170.998,29 9.220.453,25 6.269.908,21 3.358.698,80
4.800.903,47
74.550.720,73
72.046,28 ######### ######### 80.501,25 60.985,79 41.470,34 22.215,06
di (m)
Wi x di^2 (kgm2)
0,0197 0,0184 0,0163 0,0136 0,0102 0,0065 0,0029
150,98 242,06 195,98 136,43 76,74 31,17 6,28
1.419,31 2.131,77 1.630,27 1.094,82 622,06 269,56 64,42
839,63
7.232,20
Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ 1,422926 65,579 12,4102 0 65,579 12,4102 0 1,397038 14,6232 66,5919 0 80,2023 79,0021 0 1,185962 2,1134 3,3909 0 82,3157 82,393 0 0,447652 7,8444 1,8371 0 90,16 84,2301 0 0,43996 2,1414 7,9878 0 92,3015 92,2179 0 0,374527 0,2658 0,4337 0 92,5673 92,6516 0 0,244553 2,8193 0,8831 0 95,3867 93,5348 0
Momen (kg-m) -11.477,17 5.439,46 -11.837,39 -1.087,80 560,78 -1.158,01 4.632,53 502,23 4.407,49 14.628,49 1.585,98 13.918,89 -16.068,04 7.615,25 -16.572,34 -11.417,25 5.456,29 -11.811,66 -15.513,08 7.424,60 -16.057,69 -10.329,45 4.895,52 -10.653,65 -10.329,45 4.895,52 -10.653,65 -14.860,40 7.088,13 -15.362,88 -14.860,40 7.088,13 -15.362,88
Lokasi
1
Mati DL
2
Hidup LL
3
RSPX
4
RSPY
5
1,4 DL
6
0,9DL + 1,0LL
7
1,2DL + 1,6LL
8
0,9DL ± 1,0RSPx
9
0,9DL ± 1,0RSPy
10
1,2DL + 1,0LL ± 1,0RSPx
11
1,2DL + 1,0LL ± 1,0RSPy
Fi x di (kgm)
Tabel 5.14 Hasil dari modal participating mass ratios Mode 1 2 3 4 5 6 7
Beban
Tump. Kiri Lapangan Tump. Kanan Tump. Kiri Lapangan Tump. Kanan Tump. Kiri Lapangan Tump. Kanan Tump. Kiri Lapangan Tump. Kanan Tump. Kiri Lapangan Tump. Kanan Tump. Kiri Lapangan Tump. Kanan Tump. Kiri Lapangan Tump. Kanan Tump. Kiri Lapangan Tump. Kanan Tump. Kiri Lapangan Tump. Kanan Tump. Kiri Lapangan Tump. Kanan Tump. Kiri Lapangan Tump. Kanan
Momen (kN-m) -114,77 54,39 -118,37 -10,88 5,61 -11,58 46,33 5,02 44,07 146,28 15,86 139,19 -160,68 76,15 -165,72 -114,17 54,56 -118,12 -155,13 74,25 -160,58 -103,29 48,96 -106,54 -103,29 48,96 -106,54 -148,60 70,88 -153,63 -148,60 70,88 -153,63
Keterangan : RSPX = respon spektrum arah sumbu x Simpangan struktur akibat gempa dinamis arah x & y RSPY = respon spektrum arah sumbu y RSP X RSP Y Z Tingkat 7 6 5 4 3 2 1 Base
(m) 28,00 24,50 20,50 16,50 12,50 8,50 4,50 0,00
X (mm) 32,39 30,63 27,9 23,32 18,05 11,41 5,07 0
Y (mm) 12 11,41 10,44 8,78 6,83 4,49 1,85 0
X (mm) 11,51 10,83 9,95 8,29 6,34 4,2 1,95 0
Y (mm) 33,56 31,8 28,78 24,2 18,73 11,8 5,46 0
TU M P U A N 40
LAPANGAN
40
40
40
2 D 22
2 D 22
120
12 0 2 D 22
500
Ø 12-300
2 D 22 500
Ø 12-200
40 4 D 22 400
40 2 D 22 40 0
Tabel 5.14 Kontrol simpangan antar tingkat arah sumbu x Tingkat 7 6 5 4 3 2 1 Base
Z (m) 28,00 24,50 20,50 16,50 12,50 8,50 4,50 0,00
RSP X X (mm) Y (mm) 32,39 12 30,63 11,41 27,9 10,44 23,32 8,78 18,05 6,83 11,41 4,49 5,07 1,85 0 0
∆s (mm) 32,39 30,63 27,90 23,32 18,05 11,41 5,07 0,00
Drift (∆s) (mm) 1,76 2,73 4,58 5,27 6,64 6,34 5,07 0,00
Syarat Drift (∆s)
(mm) 14,12 14,12 14,12 14,12 14,12 14,12 14,12 14,12
∆m (mm) 10,47 16,24 27,25 31,36 39,51 37,72 30,17 0,00
Drift (∆m) (mm) -5,77 -11,01 -4,11 -8,15 1,79 7,56 30,17 0,00
Syarat Drift (∆m)
(mm) 80 80 80 80 80 80 80 80
Ket. Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok
Tabel 5.15 Kontrol simpangan antar tingkat arah sumbu y
10
11 2h
2h
< 50 mm
2 D22
12 D22
< 50 mm
500
12 D22
4 D22
2 D22
6D12-100
500
4 D22
700 40
2 D12-300
700
1000
2 D12-200
4000
2 D12-300
1000
700
28 D22
6000
900
Penulangan Balok Interior
700
6D12-100 40 40
2h < 50 mm
2 D22
4 D22
TUMPUAN
< 50 mm
4500
500
4 D22
2 D22 2 D12-300
700
1000
2 D22 2 Ø12-200
4000
28 D22
1700 900
2 D22
4D12-125
4D12-125 700
2 D12-300
1000
40
28 D22
700
40
6000
Penulangan Balok Eksterior
700 28 D22
900
40 40
6D12-100
28 D22
40
LAPANGAN 500
Gambar 5.23 Detail penulangan kolom 5.8.3. 5.9.
Hubungan Balok Kolom Eksterior
M u = 2 4 0 ,9 9 k N -m
Perhitungan Struktur Kolom
Tabel 5.17 Hasil Analisa Kolom 70/70 As B/3 Lt.01 Atas No
Beban
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Mati (DL) Hidup (LL) RSPX RSPY 1,4 DL 0,9DL + 1,0LL 1,2DL + 1,6LL 0,9DL ± 1,0RSPx 0,9DL ± 1,0RSPy 1,2DL + 1,0LL ± 1,0RSPx 1,2DL + 1,0LL ± 1,0RSPy
P KN -5.067,82 -278,09 3,22 10,2 -7.094,94 -4.839,12 -6.526,32 -4.561,03 -4.561,03 -6.359,46 -6.359,46
Mx kN-m -1,42 -0,07 29,57 91,30 -1,99 -1,34 1,29 -1,28 -1,28 -1,77 -1,77
My kN-m -7,1 -0,16 -9,94 -6,56 -9,94 -6,56 -8,78 -6,39 -6,39 -8,69 -8,69
V h = 1 3 7 ,7 1 k N K o lo m A ta s
T 1 = 1 .5 2 0 ,5 k N M p r(-) = 4 8 1 ,9 9 k N -m C 1 = T1 B a lo k Kanan K o lo m B aw ah
V h = 1 3 7 ,7 1 k N
M u = 2 4 0 ,9 9 k N -m
BAB VI PERENCANAAN PONDASI
Tabel 5.18 Hasil Analisa Kolom 70/70 As B/3 Lt.01 Bawah No
Beban
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Mati (DL) Hidup (LL) RSPX RSPY 1,4 DL 0,9DL + 1,0LL 1,2DL + 1,6LL 0,9DL ± 1,0RSPx 0,9DL ± 1,0RSPy 1,2DL + 1,0LL ± 1,0RSPx 1,2DL + 1,0LL ± 1,0RSPy
P KN -5252,54 -278,09 3,22 10,2 -7353,55 -5005,37 -6747,98 -4727,28 -4727,28 -6581,13 -6581,13
Mx kN-m 0,88 0,15 94,94 298,32 1,23 0,94 -1,81 0,79 0,79 1,20 1,20
My kN-m 3,79 0,03 5,3 3,44 5,3 3,44 4,59 3,41 3,41 4,57 4,57
As = 8 D22
6.1 Umum Berdasarkan hasil penyelidikan tanah bangunan disekitar lokasi proyek Gedung Badan Perencanaan Pembangunan Kota NAD ini, maka pondasi yang digunakan adalah pondasi tiang pancang. Daya dukung tiang pada tanah pondasi diperoleh dari jumlah daya dukung terpusat tiang dan tahanan geser tiang.
Tabel 6.1 Intensitas Gaya Geser Dinding Tiang 1
2
3
4
5
6
E
D
C A
B A
A
Gambar 6.1 Lay out pondasi Direncanakan memakai tiang pancang :
11
12 Diameter tiang pancang (D) = 40 cm Panjang tiang pancang = 15 m Luas tiang pancang (Ab) = ¼ π D2 = 0,126 m2 Keliling tiang pancang (U) = π D = 1,26 m Dari data SPT diperoleh nilai : Daya dukung ijin pondasi dalam dihitung berdasarkan data nilai SPT-N dari hasil boring dengan menggunakan metode Meyerhoff dan faktor keamanan 3. Dari data SPT-N titik BH I dengan kedalaman 15 m didapat : a) Harga N pada ujung tiang N1 = 49 b) Harga N rata-rata pada jarak 4D (4x40 = 160 cm) dari ujung tiang : 49 + 45 + 43 + 40 N2 = = 44,25 4 N=
N 1 + N 2 49 + 44,25 = = 46,625 2 2
Qp ton
= fb A b
Depth (m)
D
Standard Penetration Test 0
10
20
30
40
Kedalama n (m)
Ketebala n lapisan (li) (m)
0–8
8
8 – 11
3
11 – 15
4
50
14
Tanah
Lempung Berlanau Berpasir Pasir Berlanau Berlempun g Berkerikil Pasir Berlanau Berlempun g Berkerikil
Harg a ratarata N
fi (ton/m2 )
li fi (ton/m )
19
10
80
28
18
54
49
29
116
∑li fi =
12 13
= 111,132
Tabel 6.2 Perhitungan Intensitas Gaya Geser Dinding Tiang Pancang
Nilai fb diperoleh dari gambar di bawah ini : Soil Description
882 t / m 2 × 0,126 m
=
b
dark grey to greenish grey, silty clay and sandy silt with traces of fine and shell fragments
L = 1,60 m 4D = 1,60 m
15
a
16
Ujung Tiang
Gambar 6.2 Diagram Untuk Mencari L
a) Daya dukung pada ujung tiang berdasarkan diagram perhitungan intensitas daya dukung ultimate tanah pondasi pada ujung tiang : Untuk tiang pancang biasa
40
fb/N
30 20 18 Untuk tiang pipa baja yang terbuka ujungnya
10
250
U∑ℓI .fi = 1,26 x 250 = 315 ton Sehingga daya dukung ultimate : Pu =( Qp.A )+ (U∑ℓI .fi ) = 111,132 + 315 = 426,132 ton Pijin = Pu/ SF = 426,132 = 142,04 ton 3 Kekuatan bahan Ptiang = 121,10 ton (PT. WIJAYA KARYA) Jadi Kemampuan tiang ditentukan berdasarkan kekuatan bahan : 121,100 Kg 6.1.2. Perhitungan Pondasi Kolom Interior dan Exterior 6.1.2.1. Perhitungan Pondasi Kolom Interior Type A(As 5– C) Dari hasil analisa ETABS didapatkan gaya dalam sebagai berikut : Axial : P = 474314,7 kg Momen : Mx= 722,97 kg m My =305,462 kg m = 195,57 kg Hy = 493,69 kg Gaya Horisontal : Hx Beban Nominal yang bekerja : Berat sendiri poer : 2,20 × 3,20 × 0,80 × 2400 = 13516,80 Berat sloof : 0,40 × 0,60 × 5,50 × 2400 = 1980,00 Beban aksial kolom : = 202405,00 + ΣP = 217901,80 Kontrol kebutuhan tiang pancang :
0 0
4
5
10
15
L/D
Gambar 6.3 Diagram Perhitungan Dari Intesitas Daya Dukung Ultimate Tanah Pondasi Pada Ujung Tiang (fb) Dari gambar 6.1 didapat L = 1,60 m L/D = 1,60 0,40 = 4 sehingga dari gambar 6.2 didapat fb/ N = 18 = 18 × 49 = 882 t/m2 fb = 18 N Kemampuan daya dukung ujung tiang
n=
217901,8 ∑P dipakai n = 6 buah = = 1,8 ≈ 2 buah ⇒ P ijin 121100
Daya dukung pondasi kelompok menurut Converse Labarre adalah : Efisiensi : ( ή ) = 1 -
D (m − 1).n + (n − 1).m arc tg 90.m.n S Dimana : D = diameter tiang pancang S = jarak antar tiang pancang m = jumlah tiang pancang dalam 1 baris = 3 n = jumlah baris tiang pancang = 2 Efisiensi : ( η ) = 1 - 400 ((3 − 1) × 2 ) + ((2 − 1) × 3) arc tg 1000
90 × 3 × 2
12
13 = 0,75 Sehingga Qijin = 0,75 × 121100 = 90825 kg = 90,825 ton Momen yang bekerja pada poer akibat adanya gaya horisontal :
M x = 722,97 + 305,462. 0,80 = 967,34 kgm
M y = 195,57 + 493,69. 0,80 = 590,52 kgm
∑
Σ Σ
xi2 yi2
∑
2
= 6.(0,60) = 2,16 m = 4.(1,20)2 = 5,76 m2
217901,8 967,34 × 1,20 590,52 × 0,60 + − = 36354,4 kg 6 5,76 2,16 217901,8 967,34 × 1,20 590,52 × 0,60 P2 = + + = 36682,4 kg 6 5,76 2,16 217901,8 590,52 × 0,60 P3 = − = 36152,9 kg 6 2,16
P1 =
P4 =
217901,8 590,52 × 0,60 + = 36320,9 kg 6 2,16
217901,8 967,34 × 1,20 590,52 × 0,60 − − = 35951,4 kg 6 5,76 2,16 217901,8 967,34 × 1,20 590,52 × 0,60 P6 = − + = 36279,4 kg 6 5,76 2,16 Jadi beban maksimal yang diterima 1 tiang adalah 44722,85 kg P5 =
Pmaks = 36682,4 kg < Q ijin = 90825 kg Daya dukung pondasi kelompok menurut Converse Labarre adalah : Efisiensi : ( ή ) = 1 - arc tg D (m − 1).n + ( n − 1).m
S
90.m.n
Dimana : D = diameter tiang pancang S = jarak antar tiang pancang m = jumlah tiang pancang dalam 1 baris = 3 n = jumlah baris tiang pancang = 2 Efisiensi : ( η ) = 1 - 400 ((3 − 1) × 2 ) + ((2 − 1) × 3) arc tg 1000
∑
Dimana : Pi Yi xi Σ xi2 Σ yi2
∑
= Total beban yang bekerja pada tiang yang ditinjau = jarak tiang yang ditinjau dalam arah y = jarak tiang yang ditinjau dalam arah x = jumlah kuadrat jarak tiang pancang dalam arah x = jumlah kuadrat jarak tiang pancang dalam arah y
217901,8 967,34 × 1,20 590,52 × 0,60 + − = 36354,4 kg 6 5,76 2,16 217901,8 967,34 × 1,20 590,52 × 0,60 P2 = + + = 36682,4 kg 6 5,76 2,16 P1 =
= Total beban yang bekerja pada tiang yang ditinjau = jarak tiang yang ditinjau dalam arah y = jarak tiang yang ditinjau dalam arah x = jumlah kuadrat jarak tiang pancang dalam arah x = jumlah kuadrat jarak tiang pancang dalam arah y 2
ΣP M x .Yi M y .x i ± ± 2 2 n Yi xi
Σ xi2 = 6.(0,60)2 = 2,16 m2 Σ yi2 = 4.(1,20)2 = 5,76 m2
ΣP M x .Yi M y .x i Pi = ± ± 2 2 n Yi xi Dimana : Pi Yi xi Σ xi2 Σ yi2
Pi =
90 × 3 × 2
P3 =
217901,8 590,52 × 0,60 − = 36152,9 kg 6 2,16
P4 =
217901,8 590,52 × 0,60 + = 36320,9 kg 6 2,16
P5 =
217901,8 967,34 × 1,20 590,52 × 0,60 − − = 35951,4 kg 6 5,76 2,16
P6 =
217901,8 967,34 × 1,20 590,52 × 0,60 − + = 36279,4 kg 6 5,76 2,16
Jadi beban maksimal yang diterima 1 tiang adalah 44722,85 kg
Pmaks = 36682,4 kg < Q ijin = 90825 kg 6.1.2.1.1. Perhitungan Poer (Pile Cap) Pada penulangan lentur poer dianalisa sebagai balok kantilever dengan perletakan jepit pada kolom. Beban yang bekerja adalah beban terpusat dari tiang sebasar P dan berat sendiri poer sebesar q. perhitungan gaya dalam pada poer diperoleh dengan mekanika statis tertentu. Data-data perencanaan : • Dimensi poer ( B x L ) = 3200 x 2200 mm • Tebal poer ( t ) = 800 mm • Diameter tulangan utama = D 19 mm • Tebal selimut beton = 70 mm • Tinggi efektif balok poer = 720,50 Arah x ( dx )= 800 − 70 − 1 2 .19 mm Arah y ( dy ) = 800 − 70 − 19 − 1 2 .19 = 701,50 mm
= 0,75 Sehingga Qijin = 0,75 ×121100 = 90825 kg = 90,825 ton Momen yang bekerja pada poer akibat adanya gaya horisontal :
M x = 722,97 + 305,462. 0,80 = 967,34 kgm M y = 195,57 + 493,69. 0,80 = 590,52 kgm
13
14 100
60
1 1000 = × π ×19 2 4 100 = 2835,29 mm2 > 2521,75 mm2…ok!!!! ratio ρ ’ = 0,0035 x 0,50 = 0,0018 As’perlu = ρ’bd = 0,0018 x 1000 x 720,50 = 1296,90 mm2 Aspakai
60
Y
60 1
2
3
70 4
100
Digunakan tulangan lentur atas D13 – 100 mm As’pakai = 1 2 1000
X
× π ×13 4 100
70
100
= 1327,32 mm2 > 1296,90 mm2…ok!!!! 6
5
Penulangan arah y
60
Berat poer 30
(qu )
= 1,45 × 2,20 × 0,80 × 2400 = 6124,8kg/m’
60 q =8208 kg/m'
60
100
60
Y
Pt = 203980,77 kg
60
60 1
Gambar 6.5 Pembebanan poer ( pada arah X )
q = 6681,60 kg/m'
85
100
Penulangan arah x Berat poer (qu ) = 0,90 × 3,20 × 0,80 × 2400 = 5529,6kg/m’ Momen yang bekerja pada poer 2 M u = (3P × xo ) − 1 × qu × x1 2 = (3 × 36682,4 × 0,30 ) − 1 × 5529,6 × 0,90 2 2 = 30774,672 kgm = 307746720 Nmm
(
ρb =
)
(
0,85 × f 'c ×β1 600 600 + f y fy
)
SNI 03 – 2847 –
2002 Ps. 10.4.3 0,85 × 30 × 0,85 600 ρb = = 0,0325 400 600 + 400
ρ max = 0,75 × ρ b
SNI 03 – 2847 –
ρ max = 0,75× 0,0325 = 0,024 ρ min = 0,0035
1 2 m Rn 1 1− 1− = × 1 − 1 − f y 15,68 m
4
X
70
5
6
60
Gambar 6.6 Pembebanan poer ( pada arah Y ) Momen yang bekerja pada poer = (2 P × xo ) − 1 × qu × x12 Mu
(
2
(
)
= (2 × 36682,4 × 0,85) − 1 × 6124,8 × 1,45 2 2 = 36112,888 kgm = 361128880 Nmm ρb =
0,85 × f 'c ×β1 600 600 + f y fy
ρ =
0,85 × 30 × 0,85 600 = 0,0325 400 600 + 400
)
SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 10.4.3
SNI 03 – 2847 – 2002 Ps.12.3.3 ρ max = 0,75 × ρ b ρ max = 0,75× 0,0325 = 0,024
ρ min = 0,0035 Rn =
Mu 307746720 Rn = = = 0,28 2 φ .b.d 0,8 0 × 3200 × 720,50 2 fy 400 m= = = 15,68 0,85 f 'c 0,85× 30
ρ=
3 70
100
b
2002 Ps.12.3.3
Pt = 133521,16 kg
2
m= ρ=
Mu
φ .b.d 2 fy
0,85 f 'c
=
361128880 = 0,73 0,80 × 2400 × 701,50 2
=
400 = 15,68 0,85× 30
2 m Rn 2 ×15,68× 0,73 1 1 = 0,0019 1− 1− = × 1 − 1 − f y 15,68 400 m
ρ
> ρ min digunakan ρ min Asperlu = ρ bd = 0,0035 x 1000 x 701,50 2 ×15,68× 0,28 = 2455,25 mm2 = 0,0012 Digunakan tulangan lentur bawah D19 – 100 mm 400
ρ < ρ min digunakan ρ min Asperlu = ρ b d = 0,0035 x 1000 x 720,50 = 2521,75 mm2 Digunakan tulangan lentur bawah D19 – 100 mm
Aspakai
= 1 × π ×19 2 1000 4
ratio ρ ’ As’perlu
100
= 2833,85 mm2 > 2455,25 mm2…ok!!!! = 0,0035 x 0,50 = 0,0018 = ρ’bd = 0,0018 x 1000 x 701,50 = 1262,7 mm2
14
15 Σ yi2 = 4.(0,60)2 = 1,44 m2
Digunakan tulangan lentur atas D13 – 100 mm
1 2 1000 × π ×13 4 100
= 1327,32 mm2 > 1262,7 mm2 Perhitungan Kontrol Geser Pons
dimana :
βc
= =
700 = 1,0 700
=
keliling dari penampang kritis pada poer
= =
2 (bkolom + d) + 2 (h kolom + d) 2 × (700 + 720,50) + 2 × (700 + 720,50) = 5682
N 1 × 30 × 5682 × 720,50 = 7474369,9N (menentukan) 3
= 0,60 × 7474369 ,9 N = 4.484621,94 N = 448,46 ton φ Vc > ∑ P 448,46 ton > 217,901 ton Ketebalan dan ukuran poer memenuhi syarat terhadap geser. hasil analisa ETABS didapat gaya dalam sebagai berikut : Axial : P= 265727,6 kg Momen : Mx= 2382,63 kg m My =2705,33 kg m Gaya Horisontal : Hx= 1872,39 kg Hy = 1629,18 kg Beban Nominal yang bekerja : Berat sendiri poer : 2,40 × 2,40 × 0,60 × 2400 = 8.294,40 : 0,40 × 0,60 × 5,50 × 2400 = 1980,00 = 245662,00+ ΣP = 255936,4 Kontrol kebutuhan tiang pancang : 255936,4 ∑P n= = = 2,11 ≈ 3 buah ⇒ dipakai n = 4 buah P ijin 121100 Berat sloof Beban aksial kolom :
Efisiensi: ( η ) = 1 - arc tg 400 (( 2 − 1) × 2) + ((2 − 1) × 2)
255936,4 405,82 × 0,60 2849,9 × 0,60 − − = 61127,55 kg 4 1,44 1,44
6.1.2.2.1.
40, untuk kolom tengah 2 30 × 5682 × 720,50 = 11211554,86 N 1 + 1 ,0 6 = 0,40 × 720,50 + 2 30 × 5682 × 720,50 = 7.663925,81 5682 6
φ Vc
P3 =
Pmaks = 66840,65 kg < Q ijin = 95669 kg
Vc =
Vc =
255936,4 405,82 × 0,60 2849,9 × 0,60 + + = 66840,65 kg 4 1,44 1,44
255936,4 405,82 × 0,60 2849,9 × 0,60 − + = 63502,45 kg 4 1,44 1,44 Jadi beban maksimal yang diterima 1 tiang adalah 64981,15 kg
mm αs =
Vc
P2 =
P4 =
rasio dari sisi panjang terhadap sisi pendek pada
kolom
bo
255936,4 4005,82 × 0,60 2849,9 × 0,60 + − = 64465,75 kg 4 1,44 1,44
1200
90 × 2 × 2
= 0,79 Sehingga Qijin = 0,79 × 121100 = 95669 kg = 95,66 ton
M y = 1872,39 + 1629,18. 0,60
Penampang kritis
60
Arah x ( dx ) Arah y ( dy )
120 240
60 d/2
70
= 520,50 mm = 600 − 70 − 1 2 .19 1 = 600 − 70 − 19 − 2 .19 = 601,50 mm
Penulangan arah x Berat poer
(qu ) = 0,85 × 2,40 × 0,60 × 2400
= 2937,6kg/m’ Momen yang bekerja pada poer M u = (2 P × xo ) − 1 × qu × x12
(
ρb =
2
(
)
)
= (2 × 66840,65 × 0,25) − 1 × 2937,6 × 0,85 2 2 = 32359,117 kgm = 323591170 Nmm 0,85 × f 'c ×β1 600 SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 10.4.3
600 + f y 0,85 × 30 × 0,85 600 ρb = = 0,0325 400 600 + 400 fy
ρ max = 0,75 × ρ b SNI 03 – 2847 – 2002 Ps.12.3.3 ρ max = 0,75× 0,0325 = 0,024
Momen yang bekerja pada poer akibat adanya gaya horisontal :
M x = 2382,63 + 2705,33. 0,60
Perhitungan Poer (Pile Cap) Pada penulangan lentur poer dianalisa sebagai balok kantilever dengan perletakan jepit pada kolom. Beban yang bekerja adalah beban terpusat dari tiang sebasar P dan berat sendiri poer sebesar q. perhitungan gaya dalam pada poer diperoleh dengan mekanika statis tertentu. Data-data perencanaan : • Dimensi poer ( B x L ) = 2400 x 2400 mm • Tebal poer ( t ) = 600 mm • Diameter tulangan utama = D 19 mm • Tebal selimut beton = 70 mm • Tinggi efektif balok poer
d
6.1.2.1.2.
…Ok!!!!
P1 =
240
=
60
As’pakai
= 4005,82 kgm =
ρ min = 0,0035 Mu 323591170 Rn = = = 0,62 φ .b.d 2 0,8 × 2400× 520,50 2
2849,9
kgm Pi =
Σ
ΣP M x .Yi M y .x i ± ± 2 2 n Yi xi
xi2
∑
∑
2
= 4.(0,60) = 1,44 m2
15
d/2
16 m= ρ=
ρ
fy 0,85 f 'c
=
400 = 15,68 0,85× 30
2 m Rn 2 ×15,68 × 0,62 1 1 = 0,0016 1− 1− = × 1 − 1 − m f y 15,68 400
ρ min digunakan ρ min = ρ bd
>
Asperlu
6.2. Perencanaan sloof
= 0,0035 x 1000 x 520,50 = 1821,75 mm2 Digunakan tulangan lentur bawah D19 – 140 mm Aspakai
=
= 2.555.943,09 N = 255,95 ton φ Vc > ∑ P 255,95 ton > 255,93 ton Ketebalan dan ukuran poer memenuhi syarat terhadap geser.
Diambil contoh perhitungan pada sloof tengah As 3 (B-C) 1
1 2 1000 × π ×19 4 140
= 2025,205 mm2 > 1821,75mm2…ok!!!! = 0,0035 x 0,50 = 0,0018 = ρ’bd = 0,0018 x 1000 x 520,50 = 936,90 mm2 Digunakan tulangan lentur atas D13 – 140 mm =
1 2 1000 × π ×13 4 140
= 948,09 mm2 > 936,90 mm2…ok!!!! Penulangan arah y di pasang sama dengan arah x karena poer yang dipakai berbentuk bujur sangkar. 6.1.2.2.2.
Perhitungan Kontrol Geser Pons Dalam merencanakan tebal poer, harus memenuhi persyaratan bahwa kekuatan gaya geser nominal harus lebih besar dari geser pons yang terjadi. Kuat geser yang disumbangkan beton diambil terkecil dari : • Vc = 2 f 'c × bo × d SNI 03–2847 – 2002 Ps.13.12.2.1.a 1 + βc
•
6
V c = α s × d + 2 b o
f 'c × bo × d SNI 03–2847–2002 6
3
4
5
6
D
C
ratio ρ ’ As’perlu
As’pakai
2
E
B
A
Gambar 6.11 – Gambar denah sloof Gaya aksial kolom = 535609,9 kg Pu = 10% × 535609,9= 53560,99 kg = 535609,9 N Panjang sloof = 6,0 m Dimensi sloof = 400 × 600 mm2 Mutu beton (fc) = 30 MPa Mutu baja (fy) = 400 MPa Tulangan utama = D20 Tulangan sengkang = Ø12 Selimut beton = 40 mm d = 600 – 40 – 12 – (1/2 × 20) = 538 mm Tegangan ijin tarik beton : frijin = 0,70 × fc' = Tegangan tarik yang terjadi :
0,70 ×
30 = 3,834 Mpa
Pu = 535609,9 = 2,7MPa < frijin .......... Ok φ b h 0,80 × 400 × 600
fr =
Ps.13.12.2.1.b • Vc = 1 × f ' × b × d c o 3
SNI 03 – 2847 – 2002
Ps.13.12.2.c Gambar 6.10 Penampang Kritis pada Pondasi Type B pada As E – 6 dimana : β c = rasio dari sisi panjang terhadap sisi pendek pada kolom =
bo = = =
700 = 1,0 700 keliling dari penampang kritis pada poer 2 (bkolom + d) + 2 (h kolom + d) 2 × (700 + 520,50) + 2 × (700 + 520,50) = 4482
mm αs =
Vc
30, untuk kolom tepi = 1 + 2 30 × 4482 × 520,50 = 6388857,73 N 6 1,0
Vc =
30 × 520,50 30 × 4482 × 520,50 = 11.678.695,10 N + 2 6 4482
6.2.1. Penulangan lentur sloof Penulangan sloof didasarkan pada kondisi pembebanan dimana beban yang diterima adalah beban aksial dan lentur sehingga penulangannya seperti penulangan pada kolom. Beban yang diterima sloof : Berat sendiri : 2400 kg/m3 x 0,40m x 0,60 m = 576 kg/m Beban dinding : 250 kg/m2 x 1 m = 250 kg/m + = 826 kg/m qu = 1,2 × 826= 991,2 kg/m Mu
=
1 12
× q u × l2
=
1
× 991,2 × 6,02
12
= 2973,6 kgm = 29736000 Nm
D ( Vu )
=
1 × qu × l 2
= 1 × 991,2 × 6,0 2 = 2973,6 kg = 29,73 N
Vc = 1 × 30 × 4482 × 520,50 = 4.259.238,49 N
3 (menentukan) φ Vc = 0,60 × 4.259.238,49 N
16
17
7.1. Kesimpulan Berdasarkan keseluruhan hasil analisa yang telah dilakukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :
L = 3 ,3 0 m
3 ,2 0
2 ,2 0 L = 6 ,0 m
M
tu m p
M
tu m p
+
+
-
V u
-
V u
+
Gambar 6.12 Posisi perletakan sloof 6.2.2.
Penulangan lentur sloof
Gambar 6.13 Diagram Interaksi Sloof Dari analisa PCACOL didapat : ρ = 1,29 % Dipasang tulangan = 4 D 22 (As = 1520,53 mm2)
1. Perancangan Modifikasi Kantor Badan Perencanaan Pembangunan Kota Nangroe Aceh Darussalam Dengan Metode SRPMK untuk Dibangun di Daerah Zona Gempa Tinggi ini, bertujuan untuk melakukan pendetailan khusus pada daerah sendi plastis dan pendetailan khusus pada pertemuan join balok-kolom. Perancangan dan pendetailan join balok-kolom ini dilakukan agar mekanisme plastis dapat terjadi tepat di daerah sendi plastis balok sesuai dengan yang direncanakan dengan prinsip Strong Column Weak Beam. Dari hasil perancangan ini, didapatkan datadata sebagai berikut : o Mutu Beton : 30 MPa o Mutu Baja : 400 MPa o Tebal Pelat Atap : 10 cm o Tebal Pelat Lantai : 12 cm o Jumlah Lantai : 7 Lantai dan atap o Ketinggian Lantai : 4,5 meter (lantai 1) : 4,0 meter (lantai 2-7) o Tinggi Gedung : 28 meter o Ukuran Bangunan : 30 × 24 m2 : 70 × 70 cm o Dimensi Kolom (tulangan utama D22 mm dan sengkang Ø 12 mm) o Dimensi Balok Induk : 40 × 50 cm (tulangan utama D22 mm dan sengkang Ø 12 mm) o Dimensi Balok Anak : 30 × 40 cm (tulangan utama D19 mm dan sengkang Ø 12 mm) o
6.2.3. Penulangan Geser Sloof Vu = ½ × qu × L = ½ × 991,2× 6,0 = 2973,6 kg = 29736 N Vc
×
1 6
=
2 ×
=
2
1 6
Nu
14 Ag
fc' bw d 1 +
391998,03
14 × 400 × 600
30 × 400 × 538 × 1 +
= 0,5 φ Vc
438737,70N = 0,5 × 0,6 × 438737,70 N = 131621,3 N > Vu = 29736 N → tidak perlu tulangan geser Jadi dipasang tulangan geser minimum :
Dimensi Balok Lift : 30 × 40 cm (tulangan utama D19 mm dan sengkang Ø 12 mm)
2. Struktur bawah bangunan terdiri dari 2 jenis pilecap untuk pondasi kolom interior dan eksterior yang menggunakan tiang pancang pracetak dengan diameter 40 cm. 7.2. Saran Perlu dilakukan studi yang lebih mendalam untuk menghasilkan perencanaan struktur dengan mempertimbangkan aspek teknis, ekonomi, dan estetika, sehingga diharapkan perencanaan dapat dilaksanakan mendekati kondisi sesungguhnya di lapangan dan hasil yang diperoleh sesuai dengan tujuan perencanaan yaitu kuat, ekonomis dan tepat waktu dalam pelaksanaannya.
d 2 atau 300 mm d 2 = 538 2 = 269mm Dipasang sengkang ∅12 –200 mm Ø12-200
Ø12-200 600
4D22
600
4D22
4D22
400 Tumpuan
4D22
400 Lapangan
Gambar 6.14 Penampang sloof daerah tumpuan dan lapangan BAB VII PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA
17
18 Badan Standardisasi Nasional. 2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002). Bandung : BSN. Badan Standardisasi Nasional. 2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002). Bandung : BSN. Charles G. S. Chu-Kia Wang. 1994. Disain Beton Bertulang. Edisi Keempat. Jakarta : Erlangga. Departemen Pekerjaan Umum. 1983. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung. Bandung : Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan Gedung. Departemen Pekerjaan Umum. 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia. Bandung : Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan Gedung Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan. 1992. Tabel Grafik dan Diagram Interaksi Untuk Perhitungan Struktur Beton. Surabaya: Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan ITS. Purwono, R. 2005. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. Edisi Ketiga. Surabaya : Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
18
