PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG BETON BERTULANG BERLANTAI BANYAK

TUGAS AKHIR

PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG BETON BERTULANG BERLANTAI BANYAK DI SURABAYA Diajukan Sebagai Syarat Untuk Meraih Gelar Sarjana Teknik Strata 1 (S-1)

Oleh Sigit Windarto 0110211–034

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA TAHUN 2009

LEMBAR PENGESAHAN SIDANG SARJANA KOMPREHENSIF LOKAL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS MERCU BUANA

Q

Semester : genap

Tahun Akademik : 2008/2009 Tugas Akhir ini untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik, jenjang pendidikan Strata 1 (S-1), Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Mercu Buana, Jakarta. Judul Tugas Akhir : Perancangan Struktur Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak Di Surabaya Disusun oleh : Nama : NIM : Jurusan/Program Studi :

Sigit Windarto 0110211-034 Teknik Sipil

Telah diajukan dan dinyatakan LULUS pada sidang sarjana Tanggal 5 September 2009

Pembimbing

Ir. Zainal Abidin Shahab, MT

Jakarta, September 2009 Mengetahui Ketua Sidang

Ketua Program Studi Teknik Sipil

Ir. Edifrizal Darma, MT

Ir. Mawardi Amin, MT

LEMBAR PERNYATAAN SIDANG SARJANA KOMPREHENSIF LOKAL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS MERCU BUANA

Q

Yang bertanda tangan dibawah ini

:

Nama

:

Sigit Windarto

Nomor Induk Siswa

:

0110211-034

Program Studi

:

Teknik Sipil

Fakultas

:

Teknik Sipil dan Perencanaan

Menyatakan bahwa tugas akhir ini merupakan kerja asli, bukan jiplakan (duplikat) dari karya orang lain. Apabila ternyata pernyataan saya ini tidak benar maka saya bersedia menerima sanksi berupa pembatalan gelar kesarjanaan saya.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya untuk dapat di pertanggung jawabkan sepenuhnya.

Jakarta, September 2009 Yang memberikan pernyataan

Sigit Windarto

Abstrak

ABSTRAK

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG BETON BERTULANG BERLANTAI BANYAK DI SURABAYA, Sigit Windarto (0110211-034),

Program Studi

Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Mercubuana Jakarta 2009.

Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak Di Surabaya ini merupakan salah satu bentuk peran serta pendidikan dalam mempersiapkan calon engineer untuk kemudian terjun dalam penerapan ilmu Teknik Sipil khususnya dalam proses mendesign bangunan gedung bertingkat. Proses design dalam tugas ini merupakan standar perancangan dalam proyek konstruksi

gedung

bertingkat,

sehingga

dapat dimanfaatkan sebagai

pembelajaran yang berharga bagi calon engineer. Tujuan dari tugas akhir ini adalah menghasilkan design struktur bangunan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak yang sesuai dengan syarat kekuatan dan kenyamanan. Metodologi yang digunakan dalam mendesign Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak yang menggunakan konstruksi beton bertulang adalah : PembebananYaitu menentukan jenis dan besarnya beban-beban yang akan bekerja pada bangunan tersebut. Preliminary Design Yaitu menetapkan taksiran awal dari dimensi atau ukuran bagian-bagian bangunan yang terdiri dari balok, kolom, pelat dan shear wall. Preliminary design ini dihitung berdasarkan beban-beban yang bekerja pada

i

Abstrak

bangunan. Pemodelan Struktur yaitu Memodelkan struktur bangunan dengan menggunakan software Etabs 9. Analisis struktur yaitu Melakukan analisis struktur dari permodelan yang telah dibuat. Analisis struktur dilakukan dengan bantuan software Etabs 9. Analisis struktur ini bertujuan untuk mengetahui respons struktur akibat bekerjanya gaya luar pada bangunan. Gaya luar yang akan diperhitungkan adalah gaya vertikal dari beban mati dan beban hidup, serta gaya horizontal/lateral dari beban gempa dan angin. Perencanaan elemen struktur yaitu melakukan desain tulangan terhadap plat lantai, balok, kolom dan dinding geser berdasarkan gaya – gaya dalam yang didapat dari software Etabs 9.

kata kunci

: bangunan tinggi, konstruksi beton bertulang, preliminary design, analisa struktur, design, pelat lantai, balok komposit, kolom baja, shearwall , corewall

ii

Kata Pengantar

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya kami dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir merupakan mata kuliah wajib bagi mahasiswa jenjang pendidikan Strata 1 di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Mercubuana Jakarta. Tugas Akhir ini betujuan agar mahasiswa dapat mengaplikasikan teori-teori yang didapat dari bangku kuliah di dunia nyata.

Dalam menyelesaikan pembuatan Laporan Tugas Akhir ini, kami selaku penulis mendapatkan banyak bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih, terutama kepada :

1. Bapak Ir. Zainal Abidin Shahab MT, dosen pembimbing pembuatan Tugas Akhir.

2. Bapak Ir. Mawardi Amin, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil yang banyak memberikan bimbingan dan pengetahuannya.

3.

Pimpinan serta staf pengajar Jurusan Teknik Sipil yang telah mendidik dan memberikan ilmu kepada penulis selama mengikuti perkuliahan.

4.

Teman angkatan 2002, Pak Warsito, Pak Rochmadi, Firdaus, Syaifudin, Yuli, iii

Kata Pengantar

Budi, Seno dan yang lainnya atas dukungan dan kerjasamanya selama ini.

5.

Keluargaku yang telah memberi support yang luar biasa. Spesial istri dan kedua anakku yang suka ikut ke kampus.

6. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari adanya keterbatasan kemampuan dan kendala yang dihadapi dalam pembuatan laporan ini, sehingga laporan ini belum sepenuhnya sempurna. Untuk itu kritik dan saran sangat kami harapkan untuk menyempurnakan laporan ini.

Harapan penulis semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat dan pengetahuan bagi semua pihak.

Jakarta, Agustus 2009

Penulis

iv

Daftar Isi

DAFTAR ISI

ABSTRAK ....................................................................................................... i KATA PENGANTAR ..................................................................................... iii DAFTAR ISI .................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... x DAFTAR TABEL ........................................................................................... xii

BAB I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang ........................................................................... I - 1 1.2 Tujuan Penulisan ........................................................................ I - 2 1.3 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ........................................ I - 2 1.4 Sistematika Penulisan ................................................................ I – 3 1.5 Informasi Umum Bangunan ....................................................... I – 4

BAB II Dasar-Dasar Perencanaan Struktur Beton Bertulang 2.1 Dasar Teori Beton Bertulang .................................................... II – 1 2.2 Plat Beton Bertulang .................................................................. II – 4 2.3 Balok Beton Bertulang ............................................................... II – 7 2.4 Kolom Beton Bertulang ............................................................. II – 9 2.5 Baja Tulangan ............................................................................ II – 11

v

Daftar Isi

BAB III Dasar-Dasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak 3.1 Tinjauan Umum ........................................................................ III – 1 3.2 Struktur Bangunan Tinggi Yang Lazim ..................................... III – 4 3.3 Tinjauan Desain Struktur ........................................................... III – 6 3.4 Pembebanan ............................................................................... III – 8 3.5 Joint dan Derajad Kebebasan ..................................................... III – 10 3.5.1 Menentukan Model .................................................. III – 12 3.5.2 Derajat Kebebasan (DOF) ........................................ III – 13 3.5.3 Massa ....................................................................... III – 15 3.5.4 Constraint Diafragma ............................................... III – 15 3.6 Analisa Strukrur ......................................................................... III – 16 3.6.1 Analisa Beban Statik Ekuivalen ............................... III – 16 3.6.2 Analisa Beban Dinamis ............................................ III – 18 3.7 Peningkatan Kuat Lentur Balok ................................................ III – 29 3.8 Pengaruh Beban Dinamis Pada Kolom ..................................... III – 31 3.9 Daktilitas ................................................................................... III – 32

BAB IV Metodologi 4.1 Metodologi Pembahasan ........................................................... IV – 1 4.2 Identifikasi Masalah .................................................................. IV – 3 4.3 Study Pustaka ............................................................................ IV – 3 4.4 Pengumpulan Data .................................................................... IV – 4 4.5 Preliminary Design (Desain Awal) ........................................... IV – 4

vi

Daftar Isi

4.6 Pemodelan Struktur ................................................................... IV – 4 4.7 Analisa Struktur ........................................................................ IV – 5 4.8 Analisa Struktur ........................................................................ IV – 5 4.9 Analisa Struktur ........................................................................ IV – 5 4.10 Kesimpulan dan Saran............................................................. IV – 6

BAB V Tinjauan Model Kasus 5.1 Pendahuluan .............................................................................. V – 1 5.2 Data Desain Bangunan .............................................................. V – 2 5.2.1 Bangunan Utama ...................................................... V – 2 5.2.2 Bangunan Pendukung .............................................. V – 2 5.3 Dasar Perencanaan .................................................................... V – 3 5.3.1 Material .................................................................... V – 3 5.3.2 Pembebanan ............................................................. V – 3 5.3.3 Perencanaan dan Pendetailan ................................... V – 3 5.3.4 Analisa Struktur ....................................................... V – 4 5.4 Perencanaan Awal (Preliminary Design).................................. V – 4 5.4.1 Prarencana Balok ..................................................... V – 4 5.4.2 Prarencana Plat ......................................................... V – 5 5.4.2.1 Perencanaan Tebal Plat ................................. V – 5 5.4.2.2 PerhitunganTebal Plat ................................... V – 6 5.4.2.3 Koefisien Jepit Plat ....................................... V – 7 5.4.2.4 Pengecekan Tebal Plat .................................. V – 10

vii

Daftar Isi

5.4.2.5 Pengecekan terhadap Lendutan ..................... V – 10 5.4.3 Prarencana Kolom .................................................... V – 12 5.4.3 Prarencana Tangga Darurat ...................................... V – 14 5.5 Pemodelan Struktur ................................................................... V – 19 5.6 Analisa Struktur ........................................................................ V – 22 5.6.1 Beban Mati ............................................................... V – 22 5.6.1.1 Pembebanan lantai 8 (lantai atap) ................. V – 22 5.6.1.2 Pembebanan lantai 1 - 7 ................................ V – 23 5.6.2 Beban Hidup ............................................................ V – 24 5.6.2.1 Pembebanan lantai 8 (lantai atap) ................. V – 25 5.6.2.2 Pembebanan lantai 1 - 7 ................................ V – 25 5.6.3 Beban Gempa ............................................................ V – 26 5.6.3.1 Analisa Gempa Statik Ekivalen .................... V – 26 5.6.3.2 Analisa Gempa Dinamik Dengan Spectrum . Respons ......................................................... V – 33 5.6.3.3 Kinerja Batas Layan dan Ultimate Struktur .. V – 34 5.6.3.3Sela Delatasi ................................................... V – 35 5.6.4 Kombinasi Pembebanan ............................................ V – 35 5.6.5 Hasil Analisa Struktur ............................................... V – 36 5.6.5.1 Displacement Bangunan ............................... V – 37 5.6.5.2 Modal Participating mass ratio...................... V – 38 5.6.5.3 Gaya-Gaya Dalam Pada Balok...................... V – 40 5.6.5.4 Gaya-Gaya Dalam Pada Kolom .................... V – 52

viii

Daftar Isi

5.6.5.5 Gaya-Gaya Dalam Pada Dinding Geser ........ V – 54

BAB VI Perencanaan Elemen Struktur 6.1 Penulangan Pelat ....................................................................... VI –2 6.1.1 Penulangan Plat Lantai Satu - Tujuh........................ VI – 2 6.1.2 Penulangan Plat Lantai Atap .................................... VI – 6 6.2 Tulangan Lentur dan Geser Pada Balok.................................... VI – 10 6.3 Tulangan Lentur dan Geser Pada Kolom .................................. VI – 18 6.4 Penulangan Dinding Geser........................................................ VI – 23 BAB VII Kesimpulan dan Saran 7.1 Kesimpulan ............................................................................... VII – 1 7.2 Saran.......................................................................................... VII – 2

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

ix

Daftar Gambar

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1

Denah lantai 1 ............................................................................... I-5

Gambar 1.2

Denah lantai dua - delapan ............................................................ I-6

Gambar 1.3

Potongan A - A ............................................................................. I-7

Gambar 1.4

Potongan B - B .............................................................................. I-8

Gambar 3.1

Sistem-sistem bangunan bertingkat tinggi .................................... III-5

Gambar 3.2

Peta wilayah gempa Indonesia ...................................................... III-19

Gambar 3.3

Respons spectrum gempa rencana ................................................ III-20

Gambar 3.4

Bentuk mode shape untuk portal 3 lantai ...................................... III-24

Gambar 3.5

Kuat tekan beton akibat pengekangan........................................... III-30

Gambar 5.1

Denah balok dan plat lantai ........................................................... V-6

Gambar 5.2

Koefisien jepit plat ........................................................................ V-7

Gambar 5.3

Posisi kolom dengan beban baling extrim .................................... V-12

Gambar 5.4

Tangga servis ................................................................................ V-14

Gambar 5.5

Model tangga servis dengan etab .................................................. V-16

Gambar 5.6

Beban mati tangga ......................................................................... V-16

Gambar 5.7

Beban hidup tangga ....................................................................... V-16

Gambar 5.8

Momen tangga arah X ................................................................... V-17

Gambar 5.9

Momen tangga arah Y ................................................................... V-17

Gambar 5.10

Sketsa tulangan tangga servis ....................................................... V-19

x

Daftar Gambar

Gambar 5.11

Denah dengan shearwall di daerah lift .......................................... V-20

Gambar 5.12

Denah dengan shearwall menyebar ............................................... V-20

Gambar 5.13

Tampak 3 dimensi model satu ...................................................... V-21

Gambar 5.14

Tampak 3 dimensi model dua ....................................................... V-21

Gambar 5.15

Beban mati tambahan .................................................................... V-24

Gambar 5.16

Beban hidup (beban Kg/m2) .......................................................... V-25

Gambar 5.17

Spectrum respons gempa rencana ................................................. V-34

Gambar 6.1

Penulangan Plat lantai satu - tujuh ................................................ VI-5

Gambar 6.2

Penulangan Plat lantai delapan (atap) ........................................... VI-9

Gambar 6.3

Penulangan balok tepi 30 x 60 ...................................................... VI-14

Gambar 6.4

Penulangan dinding geser ............................................................. VI-25

xi

Daftar Tabel

DAFTAR GAMBAR

Tabel 2.1

Tebal selimut beton ............................................................................ II-14

Tabel 3.1

Faktor keutamaan bangunan .............................................................. III-17

Tabel 3.2

Parameter kuat gempa ........................................................................ III-32

Tabel 4.1

Diagram alir metodologi pembuatan tugas akhir ............................... IV-2

Tabel 5.1

Diagram alir perencanaan struktur dengan program Etabs ................ V-1

Tabel 5.2

Dimensi awal balok-balok lantai ....................................................... V-4

Tabel 5.3

Berat struktur tiap lantai .................................................................... V-27

Tabel 5.4

Gaya lateral ekivalen dan gaya geser perlantai arah X ..................... V-29

Tabel 5.5

Gaya lateral ekivalen dan gaya geser perlantai arah Y ..................... V-30

Tabel 5.6

Waktu getar bangunan arah X .......................................................... V-31

Tabel 5.7

Waktu getar bangunan arah Y .......................................................... V-32

Tabel 5.8

Dimensi elemen struktur .................................................................... V-37

Tabel 5.9

Displacements Struktur ..................................................................... V-37

Tabel 5.10

Perioda struktur .................................................................................. V-39

Tabel 5.11

Gaya dalam pada balok tepi ukuran 30x60 ........................................ V-40

Tabel 5.12

Gaya dalam pada balok tengah ukuran 30x60 ................................... V-41

Tabel 5.13

Gaya dalam pada balok tepi atap ukuran 30x60 ................................ V-42

Tabel 5.14

Gaya dalam pada balok tengah atap ukuran 30x60 ........................... V-43

Tabel 5.15


Tabel 5.16


Tabel 5.17


xii

Daftar Tabel

Tabel 5.18


Tabel 5.19


Tabel 5.20


Tabel 5.21


Tabel 5.22


Tabel 5.23

Gaya dalam pada kolom 75x75 ......................................................... V-52

Tabel 5.24

Gaya dalam pada kolom 65x65 ......................................................... V-53

Tabel 5.25

Gaya dalam pada dinding geser ......................................................... V-54

Tabel 6.1

Dimensi elemen struktur .................................................................... VI-1

Tabel 6.2

Daftar penulangan balok .................................................................... VI-15

Tabel 6.3

Daftar tulangan sengkang balok ........................................................ VI-16

Tabel 6.4

Sketsa tulangan balok ........................................................................ VI-17

Tabel 6.5

Daftar penulangan kolom................................................................... VI-21

Tabel 6.6

Daftar penulangan sengkang kolom .................................................. VI-21

Tabel 6.7

Sketsa tulangan kolom ....................................................................... VI-22

xiii

Bab I Pendahuluan

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Bangunan berlantai banyak atau bangunan tinggi berkaitan erat dengan suatu kota. Bangunan tinggi merupakan jawaban yang wajar terhadap konsentrasi penduduk yang padat, kelangkaan lahan, dan harga lahan yang tinggi. Pembuatan massa bangunan tinggi timbul dari penafsiran seorang perangcang terhadap konteks lingkungan dan jawabannya terhadap maksud bangunan tersebut. Bangunan tinggi bisa berdiri bebas yaitu vertikal dan ramping, horizontal dan besar atau dapat juga ditempatkan berdekatan dengan bangunan tinggi lainnya sehingga membentuk suatu blok bangunan yang kokoh. Pada kedua pendekatan tersebut, pada dasarnya bangunan merupakan suatu benda terpisah. Akan tetapi, pada masa mendatang bangunan tinggi dapat saja merupakan bagian yang terpadu dari suatu organisme bangunan besar, yaitu kota, dimana bangunan atau kisi-kisi kegiatan saling dihubungkan oleh sistem-sistem pergerakan bertingkat majemuk. Bangunan tinggi berkisar antara kurang lebih 10 lantai hingga lebih dari 100 lantai. Suatu proses perencanaan yang agak rumit diperlukan untuk menentukan atau pemassaan sebuah bangunan tinggi. Bangunan tinggi memerlukan sistem penunjang struktur yang rumit di mana gaya-gaya fisik dan lingkungan merupakan penentu rancangan yang utama. Bangunan harus mampu menghadapi gaya-gaya vertikal gravitasi dan gaya-gaya horisontal angin di atas tanah serta gaya-gaya gempa di bawah tanah. Kulit

I 1

Bab I Pendahuluan

bangunan harus menahan perbedaan suhu, tekanan udara dan kelembaban antara lingkungan luar dan dalam bangunan.

Unsur-unsur struktur bangunan harus

tanggap terhadap semua gaya ini, sehingga dapat menyerap gaya-gaya ini dan meneruskannya dengan aman ke tanah dengan usaha sesedikit mungkin. Pemilihan struktur untuk bangunan tinggi tidak hanya berdasarkan atas pemahaman struktur dalam konteksnya semata. Pemilihannya lebih ke arah faktor fungsi dikaitkan dengan kebutuhan budaya, sosial, ekonomi dan teknologi. Kita harus ingat bahwa struktur hanyalah satu diantara berbagai pertimbangan.

1.2 Tujuan Penulisan Tujuan penulisan skripsi ini adalah merancang elemen-elemen struktur bangunan beton bertulang berlantai banyak sesuai dengan kaidah-kaidah / peraturan-peraturan yang berlaku.

1.3 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Tugas akhir ini membahas rancangan struktur gedung 8 lantai dan dak atap dengan bentuk tidak simetris. Ruang lingkup dan batasan masalah meliputi : 1. Preliminary design (prarencana) pendahuluan yaitu menentukan dimensi pelat lantai, kolom-kolom, balok-balok, dan tangga 2. Pembebanan yang terdiri dari beban mati, beban hidup, dan beban gempa (beban gempa statik dan dinamik)

I 2

Bab I Pendahuluan

3. Analisis struktur dengan batuan software ETABS untuk menganalisis gayagaya dalam, reaksi perletakan, dan deformasi. Dalam Perencanaan ini kita akan menganalisa dua buah model struktur dengan perbedaaan pada letak shear wall. Setelah kita analisa, dari kedua model struktur tersebut dipilih model yang memberikan kekakuan lebih dibandingkan model yang lain. 4. Desain tulangan balok, kolom, plat lantai, dinding geser dan tangga. 5. Gambar desain struktur.

1.4

Sistematika Penulisan Secara sistematis pembahasan Tugas Akhir ini dapat dideskripsikan

sebagai berikut : a. Bab I. Pendahuluan, membahas tentang latar belakang, maksud dan tujuan, ruang lingkup dan batasan masalah, dan sistematika penulisan. b. Bab II. Dasar-dasar Perencanaan Struktur Beton Bertulang, merupakan teori atau kajian pustaka yang membahas tentang beton, plat, balok dan kolom. c. Bab III. Dasar-dasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak, merupakan teori atau kajian pustaka yang membahas tentang dasar-dasar perencanaan struktur gedung beton bertulang berlantai banyak. d. Bab IV. Metodologi, membahas metodologi yang digunakan dalam pembuatan Tugas Akhir. e. Bab V. Tinjauan Model Kasus, membahas tentang diagram alir perencanaan strukturdengan program Etabs, data disain bangunan, dan

I 3

Bab I Pendahuluan

perancangan awal yang meliputi perancangan pelat lantai, balok, kolom, dan tangga, serta analisa struktur dengan menggunakan software etabs. f. Bab VI. Perencanaan Elemen Struktur, membahas tentang perencanaan penulangan elemen – elemen struktur, seperti balok, kolom dan shearwall. g. Bab VII. Kesimpulan dan Saran, berisikan kesimpulan dan saran dari penjabaran yang telah diuraikan bab per bab sampai menghasilkan disain akhir.

1.5

Informasi Umum Bangunan Bangunan ini terdiri dari 9 lantai termasuk atap, berikut adalah denah beserta potongan dari bangunan yang kita rencanakan.

I 4

Bab I Pendahuluan

Gambar 1.1 Denah lantai satu

I 5

Bab I Pendahuluan

Gambar 1.2 Denah lantai dua - delapan

I 6

Bab I Pendahuluan

Gambar 1.3 Potonagan A-A

I 7

Bab I Pendahuluan

Gambar 1.4 Potonagan B-B

I 8

Bab II Dasardasar Perencanaan Struktur Beton Bertulang

BAB II DASAR – DASAR PERENCANAAN STRUKTUR BETON BERTULANG

2.1

Dasar Teori Beton Bertulang Beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang

lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk masa padat. Sedangkan beton bertulang adalah beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan yang tidak kurang dari nilai minimum, yang disyaratkan dengan atau tanpa prategang, dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua material bekerja bersama-sama dalam menahan gaya yang bekerja. Material yang umum terdapat pada beton bertulang : 1.

Semen

2.

Agregat •

Agregat halus Agregat halus adalah pasir alam sebagai hasil disintegrasi 'alami' batuan atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 5,0 mm

•

Aregat Kasar. Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil disintegrasi 'alami' dari batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir antara 5 mm sampai 40 mm. Ukuran maksimum nominal agregat kasar harus tidak melebihi :

II 1


¾ 1/5 jarak terkecil antara sisi-sisi cetakan, ataupun ¾ 1/3 ketebalan pelat lantai, ¾ 3/4 jarak bersih minimum antara tulangan-tulangan atau kawatkawat, bundel tulangan, atau tendon-tendon prategang atau selongsong-selongsong. 3.

Air • Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan-bahan merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan organik, atau bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap beton atau tulangan. • Air pencampur yang digunakan pada beton prategang atau pada beton yang di dalamnya tertanam logam aluminium, termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan. • Air yang tidak dapat diminum tidak boleh digunakan pada beton, kecuali ketentuan berikut terpenuhi: ¾ Pemilihan proporsi campuran beton harus didasarkan pada campuran beton yang menggunakan air dari sumber yang sama. ¾ Hasil pengujian pada umur 7 dan 28 hari pada kubus uji mortar yang dibuat dari adukan dengan air yang tidak dapat diminum harus mempunyai kekuatan sekurang-kurangnya sama dengan 90% dari kekuatan benda uji yang dibuat dengan air yang dapat diminum. Perbandingan uji kekuatan tersebut harus dilakukan pada adukan

II 2


serupa, terkecuali pada air pencampur, yang dibuat dan diuji sesuai dengan “Metode uji kuat tekan untuk mortar semen hidrolis (Menggunakan spesimen kubus dengan ukuran sisi 50 mm)” (ASTM C 109 ). 4.

Baja Tulangan Baja tulangan adalah batang baja yang berbentuk polos atau berbentuk ulir atau berbentuk pipa yang berfungsi untuk menahan gaya tarik pada komponen struktur beton.

Beton dan beton bertulang digunakan sebagai bahan bangunan di seluruh dunia. Beton merupakan material yang kuat menahan tekan, namun lemah dalam menahan tarik. Oleh karena itu timbul retak-retak ketika beban susut yang tertahan atau perubahan temperatur menimbulkan tegangan tarik yang melebihi kekuatan tarik beton. Beton bertulang merupakan material gabungan antara bahan beton dan baja. Material ini mempunyai banyak kelebihan dibandingkan material bangunan lainnya dalam hal:

1.

Lebih murah

2.

Mudah dibentuk ( fungsi arsitektur)

3.

Ketahanan terhadap api yang tinggi

4.

Mempunyai kekakuan yang tinggi

5.

Biaya perawatan yang rendah

6.

Material pembentuknya mudah diperoleh

II 3


Namun, ada kekurangan material beton dibandingkan material bangunan lainnya, yaitu dalam hal: 1. Kekuatan tariknya rendah 2. Membutuhkan bekisting dan penumpu sementara selama konstruksi 3. Rasio kekuatan terhadap berat yang rendah 4. Stabilitas volumenya relative rendah

2. 2 Pelat Beton Bertulang Pelat, merupakan elemen struktur beton bertulang yang langsung memikul beban lantai. Pelat adalah struktur planar kaku yang secara khas terbuat dari material monolit yang tingginya kecil dibandingkan dengan dimensi-dimensi lainnya. Pelat dapat dianalisis sebagai grid-grid menerus. Akan tetapi, kita akan mendapat manfaat lebih banyak apabila kita meninjau pelat dengan memperhatikan bagaimana berbagai jenis pelat memberikan momen dan gaya geser internal yang mengimbangi momen dan geser eksternal. Beban yang umum bekerja pada pelat mempunyai sifat banyak arah dan tersebar. Pelat dapat ditumpu diseluruh tepinya, atau hanya pada titik-titik tertentu (misalnya oleh kolom-kolom), atau campuran antara tumpuan menerus dan titik. Kondisi tumpuan dapat sederhana atau jepit. Adanya kemungkinan variasi kondisi tumpuan menyebabkan pelat dapat digunakan untuk berbagai keadaan. Untuk merencanakan pelat beton bertulang yang perlu dipertimbangkan tidak hanya pembebanan, tetapi juga ukuran dan

II 4


syarat-syarat tumpuan pada tepi. Syarat yang harus dipenuhi tidak hanya kekuatan tapi juga kekakuannya. Pelat selain sebagai penahan beban berlaku juga sebagai bagiab pengaku lateral struktur. Gaya dalam yang dominan adalah momen lentur, sehingga perancangan tulangannya relative sederhana, karena: a. Tegangan-tegangan geser didalam pelat biasanya rendah kecuali kalau terdapat beban-beban terpusat yang berat. b. Jarang diperlukan tulangan tekan. Syarat-syarat untuk menentukan tebal minimum pelat (SK SNI T-15-1991-03): Rumus 1

L 0,8 36

1500 9

Rumus 2

L 0,8

36

1500

Rumus 3

L 0,8 36

5

1500

0,12 1

1

dimana: Ln

: panjang bentang bersih pelat setelah dikurangi tebal balok (cm)

fy

: tegangan leleh baja untuk pelat

II 5


h

: tebal pelat

αm

: koefisien jepit pelat

n

: jumlah tepi pelat

β

: Ln memanjang (cm) Ln melintang (cm)

Selain itu pada SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.6.6 mengijinkan untuk menentukan distribusi gaya dengan menggunakan koefisien momen yang dapat dilakukan dengan mudah. Dalam menentukan momen lentur maksimumnya dapat mempergunakan tabel 14 SK SNI T-15-1991-03 edisi. Dalam penggunaan tabel ini menggunakan metode penyaluran beban berdasarkan metode amplop. Syarat-syarat pemakaian tabel ini: 1. Beban terbagi rata 2. Membatasi perbedaan antara beban maksimum dan minimum pada bentang pelat atau lekukan Wumak ≥ 0,4 Wumak 3. Membatasi perbedaan antara beban-beban maksimum pada bentang yang berbeda-beda W umak terkecil ≥ 0,8 kali W umak terbesar. 4. Membatasi perbedaan dari panjang bentang, yaitu panjang bentang terpendek ≥ 0,8 kali panjang bentang terpanjang Setelah menentukan syarat-syarat batas, bentang dan tebal pelat kemudian beban-beban dapat dihitung. Menurut peraturan SKSNI T-15-1991-03 tabel 3.2.2 untuk pelat yang sederhana berlaku rumus: Wu = 1,2 WD + 1,6 WL

II 6


Menurut peraturan SK SNI T-15-1991-03 tabel 3.2.5 (b), batas lendutan maksimum adalah l/480 bentang. Lendutan yang terjadi akibat beban merata (Timoshenko dkk, 1998) adalah: .

. 12 1

.

Dimana: δ : lendutan yang terjadi α : koefisien lendutan Wu : beton ultimate (kg/cm2) μ : nilai poison rasio D : momen akibat lentur untuk pelat (kg.cm) Ec : modulus elastisitas beton h : tebal pelat b : lebar pelat

2. 3 Balok Beton Bertulang Balok, dapat terdiri dari balok anak (joist) dan balok induk (beam), atau hanya balok induk saja. Balok berfungsi sebagai pemikul pelat dan beban yang berada diatasnya. Perencanaan balok beton bertulang bertujuan untuk menghitung tulangan dan membuat detail-detail konstruksi untuk menahan momen-momen lentur

II 7


ultimit, gaya-gaya lintang, dan momen-momen puntir lengan cukup kuat. Kekuatan suatu balok lebih banyak dipengaruhi oleh tinggi daripada lebarnya. Lebar yang sesuai dapat sepertiga sampai setengah dari tinggi. Dimensi balok jangan terlalu sempit karena akan timbul kerusakan dalam menyediakan selimut beton dan jarak tulangan yang memadai. Secara umum dimensi balok diperkirakan dengan: 1. H

L sampai dengan

L dengan L = bentang pelat terpanjang

H sampai dengan H dengan H = tinggi balok

2. B

Untuk memeriksa kekakuan balok terhadap lendutan (δ), lendutan maksimum yang terjadi pada tengah bentang bila balok dianggap sendi dan rol pada ujung-ujungnya (Timoshenko dkk, 1998) adalah: 5. . 384. Dimana: L : panjang bentang balok E : modulus elastisitas balok I : momen inersia balok Dalam

merencanakan

penulangan

balok

harus

dapat

memenuhi

persyaratan dibawah ini: 1. B/H > 0,3 2. B min > 25 cm 3. ρmin ≤ ρ ≤ ρmaks

II 8


Menentukan tulangan tekan

1

Koefisien balok dengan pelat, αm merupakan nilai rata-rata α untuk semua balok. Untuk mencari lebar efektif dengan menggunakan rumus sebagai rumus: beff = bw + 1 beff = bw + 8

2 8

beff = Menurut SK SNI T-15-1991-03 untuk lebar efektif dari balok “L” ditetapkan sebesar lebar balok ditambah dengan harga terkecil dari nilai 6h, ataupun

L atau

1

2. 4 Kolom Beton Bertulang Kolom merupakan elemen tekan yang menumpu/menahan balok yang memikul beban-beban pada lantai. Sehingga kolom ini sangat berarti bagi struktur. Jika kolom runtuh, maka runtuh pulalah bangunan secara keseluruhan. Sarat-sarat dalam mendesain kolom antara lain adalah : 1. Kolom harus direncanakan untuk memikul beban aksial terfaktor yang bekerja pada semua lantai atau atap dan momen maksimum yang berasal dari beban terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap yang ditinjau. Kombinasi pembebanan yang menghasilkan rasio maksimum dari momen terhadap beban aksial juga harus diperhitungkan.

II 9


2. Pada konstruksi rangka atau struktur menerus, pengaruh dari adanya beban yang tak seimbang pada lantai atau atap terhadap kolom luar ataupun dalam harus diperhitungkan. Demikian pula pengaruh dari beban eksentris karena sebab lainnya juga harus diperhitungkan. 3. Dalam menghitung momen akibat beban gravitasi yang bekerja pada kolom, ujung-ujung terjauh kolom dapat dianggap terjepit, selama ujungujung tersebut menyatu (monolit) dengan komponen struktur lainnya. 4. Momen-momen yang bekerja pada setiap level lantai atau atap harus didistribusikan pada kolom di atas dan di bawah lantai tersebut berdasarkan kekakuan relatif kolom dengan juga memperhatikan kondisi kekangan pada ujung kolom.

Perencanaan kolom memperhatikan keadaan batas tegangan (kekuatan) dan kekakuan untuk menghindari deformasi berlebihan dan tekuk. Perbandingan b/h dari kolom tidak boleh < dari 0,4.

Syarat untuk menentukan dimensi kolom (Kusuma dan Andriono, 1996), yaitu: 0,2 dimana:

Agross

,

Nu = Wu = beban ultimate yang dipikul kolom (kg) A gross = luas kolom yang dibutuhkan (cm2) Fc’ = mutu beton (Mpa)

II 10


2. 5 Baja Tulangan Baja dalam beton bertulang memikul tegangan tarik, sedangkan beton sendiri berfungsi untuk memikul tegangan tekan. Dengan demikian, pada suatu gelagar beton bertulang, beton berfungsi memikul gaya tekan batang-batang baja yang dipasang longitudinal diletakkan didekat permukaan tarik, dan sering kali batang-batang baja tambahan diletakkan sedemikian rupa sehingga dapat memikul timbulnya tegangan tarik yang disebabkan oleh gaya geser pada badan gelagar. Supaya pemakaian tulangan bisa berjalan dengan efektif, harus diusahakan agar tulangan dan beton dapat mengalami deformasi bersama-sama, yaitu agar terdapat ikatan yang cukup kuat diantara kedua material tersebut untuk memastikan tidak terjadinya gerakan relative (slip) dari tulangan dengan beton yang ada disekelilingnya. Dalam perencanaan, dikenal tulangan yang bersifat Balance Reinforced (tulangan berimbang) artinya tulangan leleh pada saat yang bersamaan dengan hancur beton. Ada dua kondisi dalam perencanaan yaitu kondisi Over Reinforced dan Under Reinforced. Berikut ini akan diuraikan perbedaan mengenai keduanya. 1. Over Reinforced a. Tulangan banyak b. Momen nominal (Mn) besar c. Garis netral besar d. Tulangan belum leleh saat beton hancur e. Keruntuhan tekan f. Keruntuhan tiba-tiba

II 11


g. Brittle failure 2. Under Reinforced a. Tulangan sedikit b. Momen nominal (Mn) kecil c. Garis netral kecil d. Tulangan sudah leleh saat beton hancur e. Keruntuhan tarik f. Keruntuhan perlahan (didahului oleh lendutan yang besar dan retak-retak) g. Dactile failure Karena sifat dari over reinforced yang runtuhnya tiba-tiba, perancangan tidak boleh mencapai over reinforced. Perancangan harus selalu under reinforced. Banyaknya tulangan ditunjukkan oleh luas penampang tulangan (As) Dimana : ρ

= angka tulangan (tanpa dimensi)

As = luas tulangan ρb = angka tulangan pada keadaan berimbang (balance) ρ > ρb : over reinforced ρ < ρb : under reinforced dalam perancangan : ρ < 0,75 ρb ρb = 0,85 fc’ β

II 12


Kapasitas momen akan meningkat dengan semakin banyaknya tulangan, tetapi tulangan yang makin banyak menyebabkan penampang tersebut menjadi over reinforced. Dalam perancangan, penampang dengan kapasitas besar tapi tetap under reinforced. Solusinya adalah penampang dengan tulangan rangkap ada yang di atas (tekan) dan ada yang di bawah (tarik). Pada pelaksanaanya tulangan beton harus selalu terlindungi dari cuaca diluar beton yang diistilahkan dengan selimut beton, menurut

SNI 03-2847-2002

disebutkan bahwa tebal selimut beton minimum yang harus disediakan untuk tulangan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut :

No

1 2

3

Kondisi Beton Beton yang dicor langsung di atas tanah dan selalu berhubungan dengan tanah Beton yang berhubungan dengan tanah atau berhubungan dengan cuaca • Batang D-19 hingga D-56.............................. • Batang D-16, jaring kawat polos P16 atau kawat ulir D16 dan yang lebih kecil ................... Beton yang tidak langsung berhubungan dengan cuaca atau beton tidak langsung berhubungan dengan tanah: • Pelat, dinding, pelat berusuk: Batang D-44 dan D-56.......................................... Batang D-36 dan yang lebih kecil......................... • Balok, kolom: Tulangan utama, pengikat, sengkang, lilitan spiral……………………………………………. • Komponen struktur cangkang, pelat lipat: Batang D-19 dan yang lebih besar ...................... Batang D-16, jaring kawat polos P16 atau ulir D16 dan yang lebih kecil ……………………….

Tebal selimut minimum (mm) 75 ……………… …. 50 Bvbvbvbvbvb 40 ……….. 40 20

40 20 15

Tabel 2.1 Tebal selimut beton

II 13

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak

BAB III DASAR-DASAR PERENCANAAN GEDUNG BETON BERTULANG BERLANTAI BANYAK

3. 1 Tinjauan Umum Suatu sistem beton bertulang acap kali memperbolehkan perancang untuk memadukan fungsi arsitektur dengan fungsi struktur. Beton mempunyai keunggulan bahwa penempatannya dilakukan pada keadaan cair dan mendapatkan bentuk dan tekstur yang diinginkan melalui perancah dan teknik penyempurnaan. Hal ini menyebabkan elemen yang dapat berupa plat datar atau tipe lantai lainnya tersebut dapat bertindak sebagai penahan beban sekaligus permukaan jadi dari lantai atau langit-langit. Hal yang sama dapat pula ditunjukkan oleh beton bertulang yang menarik secara arsitektural dan sekaligus mempunyai kemampuan menahan beban berat sendiri, angin atau gempa. Akhirnya dengan menggunakan beton bertulang, pilihan terhadap ukuran dan bentuk dapat ditentukan oleh perancang dan bukan oleh ketersediaan ukuran dan bentuk baku dari pabrik. Dalam menganalisa dan mendesain suatu struktur perlu ditetapkan kriteria yang dapat digunakan sebagai ukuran maupun untuk menentukan apakah struktur tersebut dapat diterima untuk penggunaan yang diinginkan atau untuk maksud desain tertentu.

III 1

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak Kriteria-kriteria yang perlu diperhatikan dalam analisis dan desain struktur diantaranya yaitu : 1. Kemampuan layan (Serviceability) Struktur harus mampu memikul beban rancang serta aman tanpa kelebihan tegangan pada material dan mempunyai deformasi yang masih dalam daerah yang diizinkan. Dengan memilih ukuran serta bentuk elemen struktur dan bahan yang digunakan, taraf tegangan pada struktur dapat ditentukan pada taraf yang dipandang masih dapat diterima dan aman, hal ini merupakan kriteria kekuatan dan merupakan dasar yang sangat penting. Defleksi atau deformasi besar dapat diasosiasikan dengan struktur yang tidak aman, tetapi hal ini tidak selalu demikian. Deformasi dikontrol oleh kekakuan struktur dan kekakuan sangat bergantung pada jenis, besar dan distribusi bahan pada struktur. 2. Efisiensi Kriteria ini mencakup tujuan desain struktur yang relatif lebih ekonomis. Ukuran yang sering digunakan adalah banyak material yang diperlukan untuk memikul beban yang diberikan dalam ruang pada kondisi dan kendala yang ditentukan. 3. Konstruksi Tinjauan konstruksi sering juga mempengaruhi pilihan struktural dimana perakitan elemen-elemen struktural akan afisiensi apabila materialnya mudah dibuat dan dirakit.

III 2

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak Dalam mendesain suatu struktur bangunan ada syarat-syarat yang harus dipenuhi diantaranya adalah sebagai berikut : •

Keamanan Suatu struktur gedung berlantai banyak harus aman dan kuat terhadap gaya-gaya dan beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut, bebanbeban tersebut antara lain : ¾ Beban mati ¾ Beban hidup ¾ Beban angin ¾ Beban gempa

•

Kekakuan Dalam perencanaan suatu gedung perlu diperhitungkan kekakuannya agar didapat struktur yang kaku dan tidak mudah rusak saat terjadi gempa serta aman dari faktor tekuk.

•

Stabilitas Dalam mendesain struktur perlu juga diperhatikan kestabilannya terhadap momen-momen yang bekerja padanya seperti momen geser, momen guling dan gaya uplift.

III 3

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak 3.2

Struktur Bangunan Tinggi yang Lazim Maksud bagian ini adalah untuk memperkenalkan system-sistem bangunan

tinggi pendukung beban yang lazim dijumpai. Unsur-unsur struktur dasar bangunan adalah sebagai berikut: 1. Dinding pendukung sejajar (parallel bearing walls) System ini terdiri dari unsur-unsur bidang vertikal yang dipratekan oleh berat sendiri, sehingga menyerap gaya aksi lateral secara efisien. System dinding sejajar ini terutama digunakan untuk bangunan apartemen yang tidak memerlukan ruang bebas yang luas dan system-system mekanisnya tidak memerlukan struktur inti. 2. Inti dan dinding pendukung fasade (core and façade bearing walls) Unsur bidang vertical membentuk dinding luar yang mengelilingi sebuah struktur inti. Hal ini memungkinkan ruang interior yang terbuka,yang bergantung pada kemampuan bentangan dari struktur lantai. Inti ini memuat system-system transportasi mekanis vertical serta menambah kekakuan bangunan. 3. Plat rata (flat slab) Sistem bidang horisontal pada umumnya terdiri dari plat lantai beton tebal rata yang ditumpu pada kolom. Apabila tidak terdapat penebalan pelat dan atau kepala pada bagian atas kolom, maka system ini dikatakan system plat rata. Pada kedua system ini tidak terdapat balok yang dalam (deep beam) sehingga tinggi lantai bisa minimum.

III 4

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak 4. Rangka kaku (rigid frame) Sambungan kaku digunakan antara susunan unsure linear untuk membentuk bidang vertikal dan horisontal. Bidang vertical terdiri dari kolom dan balok, biasanya pada grid persegi. Organisasi grid serupa juga digunakan untuk bidang horizontal yang terdiri atas balok dan gelagar. Dengan keterpaduan rangka spasial yang bergantung pada kekuatan kolom dan balok, maka tinggi lantai ke lantai dan jarak antara kolom menjadi penentu pertimbangan rancangan. 5. Rangka kaku dan inti (rigid frame and core) Rangka kaku bereaksi terhadap beban lateral, terutama melalui lentur balok dan kolom. Perilaku demikian berakibat ayunan (drift) lateral yang besar pada bangunan dengan ketinggian tertentu. Akan tetap, apabila dilengkapi dengan struktur inti, ketahanan lateral bangunan akan sangat meningkat karena interaksi inti dan rangka. Sistem inti ini memuat systemsistem mekanis dan transportasi vertikal.

Gambar 3.1 Sistem-sistem bangunan bertingkat tinggi III 5

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak 3.3

Tinjauan Disain Struktur Desain

konstruksi

melibatkan

pemakaian

penilaian

teknik

untuk

menghasilkan sebuah sistem konstruksi yang secara memadai akan memuaskan keperluan pemilik. Dalam tinjauan keamanan, untuk menyatakan suatu struktur sudah dirancang dengan cukup aman atau tidak dinyatakan dengan faktor keamanan. Faktor keamanan bergantung pada banyak hal seperti bahaya terhadap kehidupan dan barang-barang sebagai akibat collapse satu jenis elemen struktur, keyakinan dalam metode analisis struktur, prediksi beban, variasi sifat material, dan kerusakan yang mungkin terjadi selama masa hidup struktur, dll. Untuk itu, perlu ditinjau hal-hal yang mempengaruhi dalam tinjauan desain suatu struktur seperti kondisi pembebanan beserta analisa desainnya serta desain struktur bangunannya. Berdasarkan SNI – 1726 – 2002 tentang Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Gedung, Struktur suatu gedung dapat dikategorikan menjadi dua yakni struktur gedung beraturan dan tidak beraturan. Struktur gedung ditetapkan sebagai struktur gedung beraturan, apabila memenuhi ketentuan sebagai berikut : 1. Tinggi struktur gedung diukur dari taraf penjepitan lateral tidak lebih dari 10 tingkat atau 40 m. 2. denah struktur gedung adalah persegi panjang tanpa tonjolan dan Kalaupun mempunyai tonjolan, panjang tersebut tidak lebih dari 25% dari ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah tonjolan tersebut.

III 6

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak 3. Denah struktur gedung tidak menunjukkan coakan sudut dan Kalaupun mempunyai coakan sudut, panjang sisi coakan tersebut tidak lebih dari 15% dari ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah sisi coakan tersebut. 4. Sistem struktur gedung tidak menunjukkan loncatan bidang muka dan kalaupun mempunyai loncatan bidang muka, ukuran dari denah struktur bagian gedung yang mejualang dalam masing-masing arah, tidak kurang dari 75% dari ukuran terbesar denah struktur bagian gedung sebelah bawahnya. Dalam hal ini, struktur rumah atap yang tingginya tidak lebih dari 2 tingkat tidak perlu dianggap menyebabkan adanya loncatan bidang muka. 5. Sistem struktur gedung memiliki kekakuan leteral yang beraturan, tanpa adanya tingkat lunak. Yang dimaksud dengan tingkat lunak adalah suatu tingkat, di mana kekakuan leteralnya adalah kurang dari 70 % kekakuan leteral tingkat di atasnya atau kurang dari 80 % kekakuan lateral ratarata 3 tingkat di atasnya. Dalam hal ini yang dimaksud dengan kekakuan lateral suatu simpangan antar-tingkat. 6. Sistem struktur gedung memiliki berat lantai tingkat yang beraturan, akibatnya setiap lantai tingkat memiliki berat yang tidak lebih dari 50% dari berat lantai tingkat di atasnya atau di bawahnya. Berat atap atau rumah tidak perlu memenuhi ketentuan ini. 7. Sistem struktur gedung memiliki unsur-unsur vertikal dari sistem penahan beban lateral yang menerus, tanpa perpindahan titik beratnya,

III 7

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak kecuali bila perpidanhan tersebut tidak lebih dari setengah ukuran unsur dalam arah perpindahan tersebut. 8. Sistem struktur gedung memiliki lantai yang menerus, tanpa lubang atau bukan yang luasnya lebih dari 50% luas seluruh lantai tingkat Kalaupun ada lantai tingkat dengan lubang atau bukaan seperti itu, jumlahnya tidak boleh melebihi 20% dari jumlah lantai tingkat seluruhnya. Untuk struktur gedung beraturan, pengaruh Gempa Recana dapat ditinjau sebagai pengaruh beban gempa static ekuivalen, sehingga menurut standar ini analisisnya dapat dilakukan berdasarkan analisis static ekuivalen. Struktur gedung yang tidak memenuhi ketentuan struktur gedung beraturan, ditetapkan sebagai struktur gedung tidak beraturan. Untuk struktur gedung tidak beraturan, penaruh gempa rencana harus ditinjau sebagai pengaruh pembebanan gempa dinamik, sehingga analisnya harus dilakukan berdasarkan analisis respons dinamik.

3.4 Pembebanan Berbagai peraturan memberikan persyaratan untuk beban minimum yang digunakan dalam berbagai perancangan. Berdasarkan SNI 03-1727-1989, tentang Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung, maka pembebanan yang ditinjau, antara lain: 1. Beban Mati Beban mati ialah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian, mesin-

III 8

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung itu. 2. Beban Hidup Beban hidup ialah semua beban yang terajdi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung, dan ke dalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal 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, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap tersebut. 3. Beban Angin Beban angin ialah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (isapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang-bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan tekanan negatif ditentukan dengan cara mengalikan tekanan tiup yang ditentukan untuk berbagai kondisi dengan koefisien-koefisien angin yang ditentukan. 4. Beban Gempa Beban gempa ialah semua beban statik ekuivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu. Jika pengaruh gempa pada struktur gedung ditentukan berdasarkan suatu analisa dinamik, maka yang diartikan dengan beban gempa di sini adalah gaya-gaya di dalam struktur tersebut yang terjadi oleh

III 9

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak gerakan tanah akibat gempa itu. Analisa gempa umumnya digubakan dengan 2 metode yaitu Analisa Beban Statik Ekuivalen dan Analisa Beban Dinamik.

3.5

Joint dan Derajad Kebebasan Joint memainkan peran dasar pada analisis struktur. Joint merupakan titik

kumpul yang menghubungkan antara elemen, dan merupakan titik pada struktur yang displacement-nya diketahui atau akan dihitung. Komponen displacement pada joint tersebut macamnya ialah translasi dan rotasi, dan disebut dengan derajad kebebasan atau DOF (Degree of Freedom) Elemen frame yang normal mempunyai enam derajad kebebasan pada kedua joint-nya. Pada elemen yang diinginkan tidak mempunyai kekakuan momen pada joint-nya, maka ketiga derajad kebebasan rotasi dapat tidak diaktifkan.

Hal ini dapat dilakukan apabila mengikuti syarat-syarat sebagai

berikut : 1. End offset pada ujung yang bersangutan adalah nol, property geometrik j, i33 dan i22 semuanya nol (a tidak sama dengan nol, as2 dan as3 boleh nol boleh tidak), atau 2. End offset pada ujung yang bersangkutan adalah nol, rotasi momen R2 dan R3 pada ujung tersebut di-release, dan rotasi torsi R1 pada ujung tersebut juga direlease. Apabila kondisi tersebut dikerjakan pada kedua ujung elemen, maka elemen tersebut akan berperilaku sebagai elemen truss.

III 10

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak Joint sering juga disebut sebagai titik nodal atau node, ialah merupakan bagian penting pada model struktur, dan memainkan beberapa fungsi penting antara lain : 1. Semua elemen pada struktur dihubungkan dengan joint. 2. Struktur didukung pada joint dengan menggunakan Restraint dan/atau Spring. 3. Perilaku struktur kaku (rigid body) dan kondisi simetris dapat ditentukan dengan memberikan Constraint pada joint. 4. Beban terpusat dapat langsung dikerjakan pada joint, dan pengaruh displacements tanah dapat dikerjakan secara tidak langsung pada dukungan spring. 5. Massa terkelompok (lumped masses) dan inersia rotasi dapat ditentukan pada joint. 6. Semua beban dan massa yang dikerjakan pada elemen ditransfer ke joint. 7. Joint merupakan titik utama pada struktur yang displacement-nya diketahui (pada dukungan) atau akan dihitung. Pada ETABS joint secara otomatis digambarkan pada ujung elemen frame dan pada sudut-sudut elemen shell. Joint dapat juga ditentukan tidak tergantung dengan elemen, dan joint ini tidak selalu harus dihubungkan dengan elemen. Setiap joint mempunyai sistem koordinat lokal untuk menentukan derajad kebebasan, restraint, property joint, beban dan untuk menginterpretasikan hasilhasil outputnya. Sumbu-sumbu sistem koordinat lokal diberi notasi 1, 2 dan 3. Pada konsisi default sumbu lokal ini identik dengan sumbu global X, Y dan Z. Kedua sistem koordinat pada joint mengikuti aturan tangan kanan.

III 11

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak 3.5.1 Menentukan Model Letak joint dan elemen merupaan hal yang sangat penting untuk menentukan keakuratan model. Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan pada waktu menentukan elemen dan joint ialah : 1. Jumlah elemen harus mencukupi untuk menentukan geometri struktur. Untuk elemen lurus, satu elemen mungkin sudah mencukupi, tetapi untuk elemen melengkung satu elemen sebaiknya digunakan untuk setiap lengan elemen dengan sudut kurang dari 15o. 2. Batas elemen dan juga joint, harus diletakkan pada titik, garis atau permukaan yang tidak menerus, misalnya : a. Pada perbatasan struktur, pada bagian tepi dan sudut. b. Pada material yang berubah property-nya c. Pada material yang berubah tebal dan property geometriknya d. Pada titik-titik dukungan (Restraint dan Spring) e. Pada titik-titik yang diberi beban terpusat, kecuali pada elemen frame dapat diberikan beban terpusat pada sepanjang bentangannya. 3. Pada daerah yang mempunyai gradien tegangan besar, misalnya pada batas elemen shell yang tegangannya berbeda jauh, maka elemen shell tersebut perlu diperbaiki dengan memperkecil dimensi elemen. Hal ini dapat dilakukan setelah sebelumnya dilakukan satu atau beberapa kali analisis pendahuluan (preliminary analysis)

III 12

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak 4. Lebih dari satu elemen diperlukan pada model yang panjang untuk mengetahui perilaku dinamik struktur.

Hal ini diperlukan karena massa

dianggap terkumpul pada joint.

3.5.2 Derajad Kebebasan (DOF) Defleksi dari struktur ditentukan oleh displacement joint. Setiap joint pada model struktur mempunyai enam komponen displacement yaitu : 1. Joint mengalami translasi kearah tiga sumbu lokal, yang diberi notasi U1, U2, U3. 2. Joint mengalami rotasi terhadap tiga sumbu lokal, yang diberi notasi R1, R2, R3. Keenam komponen displacement tersebut diketahui sebagai derajad kebebasan joint, Tiap-tiap derajad kebebasan pada model struktur harus mengikuti salah satu tipe sebagai berikut : 1. Aktif, ialah joint yang displacement-nya dihitung selama analisis model. Program secara otomatis akan menentukan derajad kebebasan aktif jika dipenuhi ketentuan berikut ini. a. Beberapa gaya atau kekakuan diberikan sesuai dengan derajad kebebasan translasi pada joint, kemudian semua derajad kebebasan translasi yang ada dibuat aktif kecuali joint tersebut di-constraint atau di-restraint. b. Beberapa gaya atau kekakuan diberikan sesuai dengan derajad kebebasan rotasi pada joint, kemudian semua derajad rotasi yang ada dibuat aktif kecuali joint tersebut di-constrint atau di-restraint.

III 13

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak c. Semua derajad kebebasan master joint ditentukan dengan derajad kebabasan constraint-nya aktif. 2. Restrained (dikekang), ialah joint yang displacement-nya tertentu (diketahui), dan berhubungan dengan reaksi yang dihitung selama analisis model. Joint ini biasanya berupa reaksi dukungan pada model struktur. Nilai displacement yang diketahui dapat nol atau tidak nol, dan mungkin berbeda-beda untuk tiap kondisi pembebanan. Gaya-gaya pada arah derajad kebebasan yang dikekang berupa reaksi yang dihitung pada waktu analisis. Restraint harus diberikan pada joint yang derajad kebebasannya sama dengan nol, karena jika hal ini tidak dilakukan maka struktur menjadi tidak stabil dan penyelesaian persamaan statik akan gagal. 3. Constrained, ialah joint yang displacement-nya ditentukan dari displacement derajad kebebasan joint yang lain. Beberapa joint yang merupakan bagian dari Constraint akan mempunyai satu atau lebih derajad kebebasan yang tidak nol sesuai constraint-nya. Program secara otomatis akan membuat master joint untuk menentukan perilaku setiap constraint. Displacement satu derajad kebebasan constraint akan dihitung secara kombinasi linier dari displacement sesuai derajad kebebasan yang tergantung pada master joint. 4. Null, ialah joint yang displacement-nya tidak mempengaruhi struktur dan diabaikan pada analisis. 5. Unavailable, ialah joint yang displacement-nya ditiadakan dari analisis.

III 14

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak 3.5.3 Massa Pada analisis dinamik, massa struktur digunakan untuk menghitung gayagaya inersia. Pada umumnya massa ditentukan dari elemen menggunakan rapat massa dan volume elemen. Hal ini secara otomatis akan menghasilkan massa terkelompok pada joint. Nilai massa untuk semua elemen sama besarnya pada ketiga arah derajad kebebasan translasi. Untuk analisis dinamik, dapat dilakukan tanpa memberikan data momen inersia massa, tetapi derajad kebebasan rotasi tetap dihasilkan dan hal ini sudah mencukupi untuk beberapa analisis. Massa terpusat, baik massa translasi maupun inersia massa dapat ditempatkan pada joint. Massa ini dapat diberikan untuk ke-enam arah derajad kebebasan di beberapa joint pada struktur. Untuk efisiensi dan ketepatan hitung, ETABS selalu menggunakan massa terkelompok (lumped masses). Hal ini berarti tidak ada kopel massa diantara derajad kebebasan joint atau diantara dua joint yang berbeda. Massa terkelompok ini selalu berhungungan dengan sistem koordinat lokal untuk setiap joint. Nilai massa yang diberikan searah dengan derajad kebebasan yang di-restraint akan diabaikan.

3.5.4 Constraint Diafragma Constraint diafragma menyebabkan semua joint yang di-constraint bergerak bersama sebagai diafragma kaku yang berlawanan dengan deformasi membran. Secara efektif, semua joint yang di-constraint dihubungkan dengan Rigid Link efektif yang kaku pada bidang tersebut, tetapi tidak mempengaruhi deformasi arah tegak lurus bidang.

III 15

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak Constaint diafragma ini dapat digunakan untuk : a. Membuat model plat lantai beton, atau plat lantai beton deck, pada bangunan gedung, yang mempunyai kekakuan besar searah bidang lantai. b. Membuat model diafragma pada lantai atas jembatan. Penggunaan

constraint

diafragma

pada

bangunan

gedung

akan

mengeliminasi masalah ketelitian numerik yang dihasilkan, apabila kekakuan pada bidang lantai diafragma dimodelkan dengan elemen membran. Hal ini juga sangat bermanfaat untuk analisis dinamik lateral bangunan gedung, yang akan cukup signifikan mereduksi dimensi persamaan eigenvalue yang harus diselesaikan. Hubungan tiap constraint diafragma ditentukan dengan dua atau lebih joint bersama-sama. Joint dapat mempunyai lokasi sembarang, tetapi untuk hasil yang terbaik semua joint sebaiknya terletak pada bidang constraint. Hal ini akan memungkinkan terjadinya momen pada kekangan oleh adanya constraint, sehingga kekakuan struktur menjadi tidak ralistis.

3.6 Analisa Struktur 3.6.1 Analisa Beban Statik Ekuivalen Gempa bumi menimbulkan pergerakan dalam arah mendatar atau vertikal, dimana gerak mendatar mengakibatkan pengaruh paling besar yang dipandang sebagai beban gempa. Bila bumi di bawah suatu benda (struktur) dengan massa tertentu bergerak tiba-tiba, inersia massa tersebut cenderung melawan pergerakan tersebut, akibatnya timbul gaya geser antara bumi dan massa tersebut.

III 16

Bab b III Dasard dasar Perencanaan G Gedung Beto on Bertulang g Berlantai B Banyak Rum mus gaya geeser dasar deengan memppertimbangkkan daerah gempa yang dig gunakan ialahh:

d dimana :

V

= gaya geser hhorizontal tootal akibat geempa

R

= Faktor reduuksi gempa

C1

= Faktor respon gempa

I

= Faktor keuttamaan

Wt

= Berat total bangunan b terrmasuk bebaan hidup yanng sesuai

Faktorr keutamaan n I untuk beerbagai kategori gedun ng dan banggunan

Taabel 3.1 Fakttor keutamaa an bangunann

III 17

Bab b III Dasard dasar Perencanaan G Gedung Beto on Bertulang g Berlantai B Banyak B Beban lateraal total yang disarankan uuntuk didistrribusi dihituung menurut rumus :

d dimana : Wi = berat lantaii tingkat ke-II Zi = ketinggian lantai Anallisa gempa diatas mennggunakan gaya-gaya g sstatis horizoontal yang s setara untukk merancan ng bangunann terhadap gerak gemppa maksimuum. Beban g gempa yang g dinamis pada p struktuur tertentu dapat d diasum msikan sebaagai beban g gempa staticc ekuivalen. Struktur terttentu yang dimaksud d anttara lain: 1. Tidakk ada eksenntrisitas maassa dan kek kakuan yangg dapat meenyebabkan terjaddinya puntirr 2. Ting ggi gedung < 10 lantai atau kurang daari 40 meterr

3 3.6.2 Analissa Beban Diinamik Bebaan gempa merupakan m bbeban dinam mis dimanaa beban berrubah-ubah s sesuai dengaan fungsi waaktu. Pengarruh dinamis dari aksi geempa bumi ini i dibahas d dalam analissa dinamik. Karenna bentuk baangunan yangg tidak beratu uran maka pengaruh gem mpa rencana d ditinjau seb bagai pengaaruh pembebbanan gemp pa dinamik,, sehingga analisisnya b berdasarkan a analisis respoon spectra.

III 18


Gambar 3.2 Peta wilayah gempa Indonesia III 19


Gambar 3.3 Respons spectrum gempa rencana

III 20

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak Dalam Tugas Akhir ini dipakai analisa dinamik dalam pembebanan gempa. Analisa dinamik adalah untuk menentukan pembagian gaya geser tingkat akibat gerakan tanah oleh gempa dan dapat dilakukan dengan cara analisa ragam spectrum respon atau dengan cara analisa respon riwayat waktu. Dimana dalam ETABS yang dipergunakan pada analisa struktur menggunakan standar Uniform Building Code 1997 (UBC 97) yang dijadikan studi banding terhadap penetapan percepatan batuan dasar rata-rata pada Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002. Salah satu aspek penting dalam analisa dinamik adalah periode dan pola getar alami. Dalam hal ini dapat dilakukan analisis untuk mode getaran dengan menggunakan eigenvector. Setiap pasangan eigenvector disebut mode getar alami struktur. Mode tersebut ditunjukkan dengan memberi nomor 1 sampai n sesuai jumlah yang diinginkan yang diperoleh program. Data jumlah mode n yang akan dihitung harus diberikan sebelum dilakukan analisis, kemudian program akan mencari mode frekuensi tersebut. Hasil analisis ini dapat berupa frekuensi dan periode. Untuk analisis dinamik pada software ETABS ini penulis mencoba menggambarkan secara sederhana prosesnya. Struktur dengan jumlah bentang dan kolom tersebar dapat diidealisasikan hubungan massa dan percepatan, sehingga dapat dianggap : 1. massa total tiap lantai dipusatkan pada masing-masing lantai 2. balok-balok pada lantai dianggap kaku sekali dibandingkan dengan kolom 3. deformasi struktur tak tergantung pada gaya aksial yang ada di kolom

III 21

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak Dengan kondisi struktur yang terdiri dari beberapa lantai, persamaan keseimbangan dinamik menggunakan sistem derajat kebebasan banyak. Sifat dinamis yang digunakan dalam perhitungan perancangan yaitu frekuensi natural dengan getaran tak bebas dengan damping dimana harga F ≠ 0, sehingga : [M] {ÿ} + [C] { ý} + [K] {y} = {F} dimana : [M]

: Matriks massa

{ÿ}

: Vektor percepatan

[C]

: Matrik redaman

{ý}

: Vektor kecepatan

[K]

: Matrik Kekakuan

{y}

: Vektor perpindahan

Konstanta kekakuan kolom secara otomatis sudah dihitung dalam program ETAS pada saat menginput atau memasukan dimensi kolom. Redaman yang ada pada struktur relatif kecil dan secara praktis tidak mempengaruhi perhitungan frekuensi natural dan pola perubahan bentuk dari sistem, jadi pengaruh redaman dapat diabaikan. Oleh sebab itu praktiknya untuk struktur teredam diselesaikan dengan metode yang sama untuk sistem struktur tanpa redaman sehingga nilai c = 0 dan karena getaran bebas maka F (t) = 0 Maka persamaan geraknya menjadi : [M] {ÿ} + [K] {y} = 0 dimana

III 22

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak yi = ai sin (ωt – α), ÿi = - ω2ai sin (ωt – α),

i = 1,2,…,n i = 1,2,…,n

dimana: ai : amplitudo gerak dari koordinat ke I n : Jumlah derajat kebebasan ω : frekuensi angular alami Dengan mensubstitusi kedua persamaan di atas menjadi persamaan : [M] ω2{a}sin (ωt – α) + [K] {a}sin (ωt – α) = 0 maka akan menghasilkan harga ω yang disebut juga sebagai eigen value dan mode shape [α] disebut dengan eigen vector dengan syarat : [K] - ω2 [M] = 0 Persamaan di atas dapat diselesaikan dengan hanya satu variable yang tak diketahui. Dari persamaan di atas yang perlu diketahui bahwa ω2 merupakan nilai eigenvalue untuk analisis mode shape dan frekuensi. Mode alami perilaku struktur diberikan oleh software ETABS dan digunakan sebagai analisis spectrum respon. Eigenvalue merupakan akar dari frekuensi sudut ω,untuk mode tersebut. Dengan program komputer akan dengan mudah untuk menyusun sistem-sistem matriks diatas. Data jumlah mode shape yang akan dihitung harus diberikan sebelum dilakukan analisis, kemudian program akan mencari frekuensi tersebut. Contoh mode shape dari portal lebih dari 1 lantai, sebagai berikut:

III 23

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak m3

m3

m2

m2

m1

m1

mode 1

mode 2

mode 3

Gambar 3.4 Bentuk mode shape untuk portal 3 lantai

Analisa dinamik harus dilakukan untuk struktur gedung-gedung berikut : a. Gedung-gedung yang strukturnya tidak beraturan b. Gedung-gedung dengan kekakuan tingkat yang tidak merata c. Gedung-gedung yang tingginya lebih dari 40 m d. Gedung-gedung yang bentuk, ukuran dan peruntukannya tidak umum Analisa dinamik yang ditentukan didasarkan atas perilaku struktu yang bersifat elastik penuh dan dengan meninjau gerakan gempa dalam satu arah saja. Berdasarkan SNI 03-1729-2002 diatur berbagai kombinasi ultimit dengan memberikan faktor-faktor beban pada masing-masing komponen atau jenis beban. Eksentrisitas Pusat Massa Terhadap Pusat Rotasi Lantai Tingkat Antara pusat massa dan pusat rotasi lantai tingkat harus ditinjau suatu eksentrisitas rencana ed. Apabila ukuran horizontal terbesar denah struktur gedung pada lantai tingkat itu, diukur tegak lurus pada arah pembebanan gempa, dinyatakan dengan b, maka eksentrisitas rencana ed harus ditentukan sebagai berikut : -

Untuk 0 < e ≤ 0.3 b : ed = 1.5e + 0.05b III 24


Atau ed = e - 0.05b dan dipilih diantara keduanya yang pengaruhnya paling menentukan untuk unsur atau subsistem stuktur gedung yang ditinjau; -

Untuk e > 0.3 b : ed = 1,33 e + 0,1 b

atau ed = 1,17 e-0,1 b dan dipilih di antara keduanya yang pengaruhnya paling menentukan untuk unsur atau subsistem struktur gedung yang ditinjau. Kekakuan struktur Dalam perencanaan struktur gedung terhadap pengaruh Gempa Rencana, pengaruh peretakan beton pada unsur-unsur struktur dari beton bertulang, beton pratekan dan baja komposit harus diperhitungkan terhadap kekakuannya. Untuk itu, momen inersia penampang unsur struktur dapat ditentukan sebesar momen inersia penampang utuh dikalikan dengan suatu persentase efektifitas penampang sebagai berikut : - untuk kolom dan balok rangka beton bertulang terbuka

:

75%

- untuk dinding geser beton bertulang kantilever

:

60%

* komponen dinding yang mengalami tarikan aksial

:

50%

* komponen dinding yang mengalami tekanan aksial

:

80%

- untuk dinding geser beton bertulang berangkai

III 25

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak * komponen balok perangkai dengan tulangan diagonal

:

40%

* komponen balok perangkai dengan tulangan memanjang :

20%

Modulus elastisitas beton Ec harus ditetapkan sesuai dengan mutu (kuat tekan) beton yang dipakai, sedangkan modulus elastisitas baja ditetapkan sebesar Es = 200 GPa.

Ketentuan untuk analisa respons dinamik Untuk struktur gedung tidak beraturan yang tidak memenuhi ketentuan, pengaruh Gempa Rencana terhadap struktur gedung tersebut harus ditentukan melalui analisis respons dinamik 3 dimensi. Untuk mencegah terjadinya respons struktur gedung terhadap pembebanan gempa yang dominan dalam rotasi, dari hasil analisis vibrasi bebas 3 dimensi, paling tidak gerak ragam pertama (fundamental) harus dominan dalam translasi. Daktilitas struktur gedung tidak beraturan harus ditentukan yang representatif mewakili daktilitas struktur 3D. Tingkat daktilitas tersebut dapat dinyatakan dalam faktor reduksi gempa R representatif, yang nilainya dapat dihitung sebagai nilai rata-rata berbobot dari faktor reduksi gempa untuk 2 arah sumbu koordinat ortogonal dengan gaya geser dasar yang dipikul oleh struktur gedung dalam masing-masing arah tersebut sebagai besaran pembobotnya menurut persamaan :

III 26

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak Di mana Rx dan Vx adalah faktor reduksi gempa dan gaya geser dasar untuk Vyadalah factor reduksi gempa dan gaya geser dasar untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-y. Metoda ini hanya boleh dipakai, apabila rasio antara nilai nilai faktor reduksi gempa untuk 2 arah pembebanan gempa tersebut tidak lebih dari 1,5. Nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil kurang dari 80% nilai respons ragam yang pertama. Bila respons dinamik struktur gedung dinyatakan dalam gaya geser dasar nominal V, maka persyaratan tersebut dapat dinyatakan menurut persamaan berikut : V

≥

0,8 V1

di mana V1 adalah gaya geser dasar nominal sebagai respons ragam yang pertama terhadap pengaruh Gempa Rencana menurut persamaan :

V1 =

dengan

C I R

Wt

C1 adalah nilai Faktor Respons Gempa yang didapat dari Spektrum

Respons Gempa Rencana untuk waktu getar alami pertama T1, I adalah Faktor Keutamaan dan R adalah faktor reduksi gempa representatif dari struktur gedung yang bersangkutan, sedangkan Wt

adalah berat total gedung, termasuk beban

hidup yang sesuai.

Analisa ragam spectrum respons Perhitungan

respons

dinamik

struktur

gedung

tidak

beraturan

terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana, dapat III 27

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak dilakukan dengan metoda analisis ragam spektrum respons dengan memakai Spektrum Respons Gempa Rencana yang nilai ordinatnya dikalikan faktor koreksi I/R, di mana I adalah Faktor Keutamaan, sedangkan R adalah faktor reduksi gempa representatif dari struktur gedung yang bersangkutan. Dalam hal ini, jumlah ragam vibrasi yang ditinjau dalam penjumlahan respons ragam menurut metoda ini harus sedemikian rupa, sehingga partisipasi massa dalam menghasilkan respons total harus mencapai sekurang-kurangnya 90%. Penjumlahan respons ragam untuk struktur gedung tidak beraturan yang memiliki waktu-waktu getar alami yang berdekatan, harus dilakukan dengan metoda yang dikenal dengan Kombinasi Kuadratik Lengkap (Complete Quadratic Combination atau CQC). Waktu getar alami harus dianggap berdekatan, apabila selisih nilainya kurang dari 15%. Untuk struktur gedung tidak beraturan yang memiliki waktu getar alami yang berjauhan, penjumlahan respons ragam tersebut dapat dilakukan dengan metoda yang dikenal dengan Akar Jumlah Kuadrat (Square Root of the Sum of Squares atau SRSS). Untuk memenuhi persyaratan, maka gaya geser tingkat nominal akibat pengaruh Gempa Rencana sepanjang tinggi struktur gedung hasil analisis ragam spektrum respons dalam suatu arah tertentu, harus dikalikan nilainya dengan suatu Faktor Skala : Faktor Skala

= 0, 8 V 1 ≥ 1 Vt

di mana V1 adalah gaya geser dasar nominal sebagai respons dinamik ragam yang pertama saja dan Vt

adalah gaya geser dasar nominal yang didapat dari hasil III 28

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak analisis ragam spektrum respons yang telah dilakukan. Bila diinginkan, dari diagram atau kurva gaya geser tingkat nominal akibat pengaruh Gempa Rencana sepanjang tinggi struktur gedung yang telah disesuaikan nilainya dapat ditentukan beban-beban gempa nominal statik ekuivalen yang bersangkutan (selisih gaya geser tingkat dari 2 tingkat berturutturut), yang bila perlu diagram atau kurvanya dimodifikasi terlebih dulu secara konservatif untuk mendapatkan pembagian beban-beban gempa nominal statik ekuivalen yang lebih baik sepanjang tinggi struktur gedung. Beban-beban gempa nominal statik ekuivalen ini kemudian dapat dipakai dalam suatu analisis statik ekuivalen 3 dimensi biasa.

3.7 Peningkatan Kuat Lentur Balok Mengetahui secara tepat kuat lentur daerah sendi plastis balok, yang sengaja direncanakan sebagai bagian yang lemah, merupakan hal yang sangat penting untuk memastikan kolom-kolom lebih kuat dan kegagalan getas akibat beban geser tidak terjadi lebih awal dari terbentuknya sendi-sendi plastis dengan deformasi lentur yang cukup besar. Faktor-faktor penyebab meningkatnya kuat lentur balok secara garis besar dapat dipaparkan sebagai berikut: 1. Kuat leleh actual tulangan baja (fy) umumnya lebih besar dari nilai nominalnya yang ditentukan dalam standar tata cara perencanaan. 2. Pengaruh strain hardening pada tulangan baja tidak di perhitungkan dalam perencanaan.

III 29

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak 3. Kemungkinan bertambah besarnya kokoh tekan dan regangan tekan maksimum beton akibat adanya pengekangan yang baik seperti terlihat pada gambar

σtekan

Beton yang dikekang

Beton yang tidak dikekang

εtekan Gambar 3.5 Kuat tekan beton akibat pengekangan

Guna memperhitungkan adanya kemungkinan peningkatan kuat lentur penampang balok di daerah plastis SKSNI T-15-1991-03 menentukan factor penambahan kekuatan (over strength factor) ф0 sebesar 1,25 untuk σy < 400 MPa dan ) ф0 sebesar 1,40 untuk σy > 400 MPa . Selanjutnya kapasitas lentur penampang balok dapat diperkirakan sebesar:

M kap , b = φ0 M nak , b dengan Mnak,b = kuat lentur nominal actual balok yang dihitung berdasarkan luas tulangan yang sebenarnya ada pada penampang yang ditinjau.

III 30

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak 3.8 Pengaruh Beban Dinamis Pada Kolom Pada mekanisme daktail yang dikehendaki untuk portal rangka terbuka, sebagian besar sendi plastis terjadi pada ujung-ujung akhir bentang balok. Bila daerah sendi plastis ini sudah direncanakan penulangannya, maka momen kapasitas balok dapat diperhitungkan sebagai momen rencana yang bekerja pada kolom. Masalahnya, penentuan besarnya bagian momen rencana yang harus diterima oleh kolom sebelah atas dan kolom sebelah bawah balok tidak mudah dilakukan. Pola pembagian momen dari hasil analisa elastis akibat beban static ekivalen hanya benar bila yang dominan ialah ragam pertama vibrasi struktur. Namun akibat terjadinya plastifikasi pada sebagian besar elemen-elemen struktur, maka ragam-ragam vibrasi yang lebih tinggi menjadi cukup dominan, sehingga pola distribusi momen yang diperoleh dari hasil analisa elastis akan mengalami perubahan yang cukup besar. Bila kemungkinan terbentuknya sendi plastis pada ujung-ujung kolom hendak dipastikan tidak terjadi di atas lantai dasar, maka distribusi momen yang memperhatikan pengaruh beban dinamis harus dilakukan. Untuk mencapai maksud ini dapat digunakan koefisien pembesar dinamis, ωd sehingga momen rencana kolom menjadi:

M u , k = ω dα k 0,7∑ M kap ,b ωd

:

factor pembesar dinamis sebesar 1,3 yang diambil untuk semua kolom pada seluruh tingkat.

αk

∑M

: jumlah distribusi momen elastis kolom portal. kap , b

: jumlah momen kapasitas balok sebelah kiri dan/atau III 31

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak kanan kolom, pada pusat join, yang berhubungan dengan kapasitas lentur aksial balok. Factor 0,7

: penjelasan tentang penggunaan factor kompensasi terhadap penggunaan factor reduksi ф < 1,0 dapat diikuti pada lampiran 1 SKSNI T-15

3.9 Daktilitas Kemampuan suatu struktur gedung untuk mengalami simpangan pasca elastik yang besar secara berulang kali dan bolak-balik akibat beban gempa di atas beban gempa yang menyebabkan terjadinya pelelehan pertama, sambil mempertahankan kekuatan dan kekakuan struktur yang cukup sehingga struktur tersebut tetap berdiri walaupun sudah berada di ambang keruntuhan. Faktor daktilitas adalah rasio antara simpangan maksimum struktur gedung pada saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan,

dan simpangan

struktur gedung pada saat terjadinya pelelehan pertama di dalam struktur gedung. Parameter gempa kuat

Tabel 3.2 Parameter Kuat Gempa

III 32

Bab III Dasardasar Perencanaan Gedung Beton Bertulang Berlantai Banyak Daktail penuh adalah struktur mampu mengalami simpangan pasca elastik pada saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan yang paling besar, yaitu dengan mencapai nilai faktor daktilitas sebesar 5,3. Daktail parsial adalah struktur mempunyai nilai faktor daktilitas diantara untuk struktur gedung yang elastik penuh sebesar 1,0 dan untuk struktur gedung yang daktail penuh sebesar 5,3. Elastis adalah struktur dengan kondisi diambang keruntuhan tercapai bersamaan dengan pelelehan pertama di dalam struktur, sehingga nilai faktor daktilitas sebesar 1,0. Efek P-Delta adalah pengaruh geometri terhadap respon struktur akibat gaya normal tekan. Efek ini diperhatikan bila inter-storey drift melebihi 0,02 h/R dimana h tinggi antar lantai dan R faktor reduksi gempa kuat akibat beban gempa V saja.

III 33

Bab IV Metodologi

BAB IV METODOLOGI

4. 1 Metodologi Pembahasan Metodologi memberikan gambaran mengenai runtutan langkah-langkah yang akan dikerjakan untuk menyelesaikan sebuah permasalahan atau kegiatan. Metodologi dibuat dalam bentuk pemaparan secara mendetail dan diagram alir. Pemaparan secara mendetail ditujukan untuk memberikan gambaran secara mendetail mengenai proses yang akan dilakukan. Diagram alir ditujukan untuk memberikan gambaran singkat dan sederhana tentang proses yang akan dikerjakan dan sebagai kerangka untuk menuntun ke tahap-tahap yang akan dilaksanakan. Secara umum metodologi yang kami gunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : a. Identifikasi masalah b. Studi pustaka c. Pengumpulan data d. Preliminary desain e. Pemodelan Struktur f. Analisa Struktur g. Finalisasi Desain h. Pembuatan gambar desain i. Kesimpulan dan saran

IV 1

Bab IV Metodologi

Metodologi tersebut diatas dapat dibuat dalam suata bagan alir seperti pada gambar berikut :

Mulai

Identifikasi Masalah

Analisa Struktur

Studi Pustaka

Finalisasi Desain

Pengumpulan data

Pembuatan Gambar Desain

Preliminary desain

Kesimpulan dan Saran

Pemodelan struktur

Selesai

Model Satu

Model Dua

Tabel 4.1 Diagram alir metodologi pembuatan tugas akhir

IV 2

Bab IV Metodologi

4. 2 Identifikasi Masalah Pada proses pembangunan terdapat berbagai macam bahan dan material struktur serta metode yang berbeda untuk aplikasi pembangunan model struktur, sehingga dalam perencanaan model struktur kita sering dihadapkan dengan pilihan material dan metoda yang akan kita gunakan. Dalam hal ini kita menentukan menggunakan material beton sebagai struktur gedung. Tujuan dari penyusunan tugas akhir ini adalah mendapatkan model stuktur yang optimal berdasarkan material dan metoda yang digunakan dilihat dari analisis struktur ekonomi, perhitungan rencana anggaran biaya, metode penyerjaannya dan waktu penyelesaian pelaksanaan proyeknya.

4. 3 Study Pustaka Studi pustaka merupakan tahap pengkajian ulang wawasan dan memperkaya dasar teori yang akan digunakan sebagai landasan dalam perhitungan dan penulisan tugas akhir ini. Dengan adanya studi pustaka, maka penulis memiliki landasan awal sebagai norma-norma yang harus ditaati pada saat perencanaan. Dengan demikian maka tugas akhir yang akan dibuat akan memiliki bobot yang baik, karena dapat dipertanggungjawabkan sesuai dengan pustaka yang ditinjau. Pada penulisan tugas akhir ini, pustaka yang digunakan sebagai dasar tulisan dapat dilihat pada daftar pustaka.

IV 3

Bab IV Metodologi

4. 4 Pengumpulan Data Dalam perencanaan struktur sebuah gedung, seorang perencana umumnya akan memerlukan data-data, antara lain sebagai berikut : •

Data tanah, untuk keperluan mendisain pondasi yang akan digunakan

•

Data angin, untuk mendesain struktur atas pembebanan terhadap angin.

•

Data hujan, untuk mendesain struktur atas pembebanan terhadap hujan

•

Data gempa, untuk mendesain struktur atas pembebanan terhadap gempa

•

Data umum, seperti luas lahan, ketinggian dan lainya.

4. 5 Preliminary Design ( Desain Awal ) Pada tahap ini kita menetapkan taksiran awal dari dimensi atau ukuran bagian-bagian dari bangunan yang terdiri atas plat, balok, kolom, serta tangga darurat.

4. 6 Pemodelan Struktur Pada tahap ini kita memodelkan struktur secara tiga dimensi yang akan kita pakai kedalam software ETABS 9. Dalam penyusunan skripsi ini kami membuat dua alternatif model dengan perbedaan letak dinding shear wall, nantinya setelah kita analisa dari kedua mode struktur tersebut dipilih desain yang lebih kaku untuk dijadikan desain final dan dibuatkan gambar konstruksi (construction drawing).

IV 4

Bab IV Metodologi

4. 7 Analisa Struktur Melakukan analisis struktur dari kedua model yang telah dibuat. Analisa struktur dilakukan dengan bantuan software ETABS 9. Analisis struktur ini bertujuan untuk mengetahui respons struktur akibat bekerjanya gaya luar pada bangunan. Gaya luar yang akan diperhitungkan adalah gaya vertikal dari beban mati dan beban hidup, sedang gaya horizontal atau lateral yang diakibatkan oleh beban gempa.

4. 8 Finalisasi Desain Dari hasil analisis struktur yang didapat dari masing - masing model, kita tentukan model struktur yang akan kita pakai adalah yang mempunyai kekakuan lebih tinggi dibanding yang lain. Kita juga pastikan bahwa elemen – elemen struktur yang kita rencanakan bangunan

telah

seperti balok dan kolom untuk keseluruhan

memenuhi semua syarat yang diharuskan untuk mendesain

struktur suatu bangunan.

4. 9 Pembuatan Gambar Desain Dari semua urutan kerja diatas akhirnya kita terjemahkan ke dalam bentuk gambar struktur yang nantinya akan digunakan oleh kontraktor sebagai acuan untuk pelaksanaan proyek di lapangan. Gambar yang akan kita bikin antara lain gambar denah struktur tiap – tiap lantai dan gambar detail tiap jenis plat lantai, balok dan kolom yang ada dalam desain ini.

IV 5

Bab IV Metodologi

4. 10

Kesimpulan dan Saran Tahap terakhir dari penulisan tugas akhir ini adalah membuat kesimpulan

dan saran atas desain yang telah dibuat sehingga tulisan ini bisa bermanfaat bagi yang memerlukannya.

IV 6

Bab V Tinjauan Model Kasus

BAB V TINJAUAN MODEL KASUS

5.1 Pendahuluan Sebelum melakukan analisa struktur perlu dilakukan beberapa langkah yang dapat dilihat pada diagram alir atau flow-chart dibawah ini : Mulai Pengumpulan Data Gambar Desain Perencanaan Awal 1. 2. 3.

Balok Plat Kolom Tidak

Periksa Lendutan & Rasio Luas Ya

Analisa Struktur dengan ETABS 1. 2. 3.

Baban Mati Beban Hidup Beban GEmpa : Statis & dinamis

Gambar Tulangan 1. 2. 3. 4.

Plat Balok Kolom Dinding geser

Desain tul. lentur dan geser 1. 2. 3. 4.

Plat Balok Kolom Dinding geser Tidak

Selesai

Ya

Periksa Tulangan Tul. Perlu < Tul. Terpasang

Tabel 5.1 Diagram alir perencanaan struktur dengan program Etabs V 1


5.2 Data Disain Bangunan 5.2.1 Bangunan Utama a. Bangunan gedung digunakan sebagai perkantoran. b. Lokasi bangunan gedung di Surabaya c. Tingkat daktilitas struktur tingkat 3 ( penuh ) d. Dimensi Bangunan : 1. Tinggi bangunan total

: 34 m

2. Panjang bangunan

: 55 m

3. Lebar bangunan

: 39 m

4. Tinggi lantai 1

:6m

5. Tinggi lantai 2 sampai 8

:4m

6. Jarak antar kolom memanjang

:5-7m

7. Jarak antar kolom melintang

:6-7m

e. Portal memanjang dan portal melintang terdiri dari balok dan kolom dengan struktur beton bertulang. f. Dinding geser (shear/core wall) dengan struktur beton bertulang. g. Plat lantai dan balok dengan struktur beton bertulang. 5.2.2 Bangunan Pendukung a. Tangga darurat dengan beton bertulang. b. Elevator. c. Power House. d. Tempat Parkir.

V 2


Pembahasan tugas akhir ini dititik beratkan pada bangunan-bangunan utama meliputi pelat lantai, balok, kolom dan tangga darurat

5.3 Dasar Perencanaan 5.3.1 Material a. Mutu Beton fc‘ = 35 Mpa = 350 kg/Cm2. b. Modulus elastisitas beton (Ec) = 4700

= 27805.575 Mpa

c. Mutu Baja Tulangan : • fy = 240 Mpa, digunakan untuk penulangan pelat lantai. • fy = 400 Mpa, digunakan untuk penulangan balok dan kolom. 5.3.2 Pembebanan Peraturan pembebanan yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah SNI 03 - 1727 – 1989, tentang Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung. 5.3.3 Perencanaan dan Pendetailan a. SNI 03 - 1726 – 2002 tentang Standart Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung. b. Dasar - dasar Perencanaan Beton Bertulang Berdasarkan SKSNI T-151991-03 c. Grafik

dan

Tabel

Perhitungan

Beton

Bertulang

Berdasarkan

SKSNI T-15-1991-03

V 3


5.3.4 Analisa Struktur Dalam penulisan tugas akhir ini untuk menganalisa strktur digunakan Program Komputer ETAP versi 9

5.4 Perencanaan Awal (Preliminary Desaign) Perancangan awal ini sangat diperlukan pada suatu bangunan untuk mendapatkan dimensi-dimensi pada bangunan yang memenuhi syarat. Bagianbagian yang termasuk dalam perencanaan awal ini adalah : a. Perancangan dimensi balok b. Perancangan tebal plat lantai. c. Perancangan dimensi kolom. d. Perancangan tangga darurat. 5.4.1 Perencanaan dimensi balok Asumsi umum yang dipakai dalam merencanakan balok pada bangunan gedung adalah sebagai berikut : •

Tinggi balok diambil 1/10 – 1/15 dari bentang langsung.

•

Lebar balok diambil 1/2 - 2/3 dari tinggi balok.

Dalam penulisan ini balok direncanakan seperti pada tabet berikut :

1

Bentang Balok (mm) 2

Tinggi Balok (mm) 1/10 bentang 3 = ( 1/10 * 2)

Lebar Balok (mm) 1/2 tinggi balok 4 = ( 1/2 * 3)

1

5000

500

250

2

6000

600

300

3

7000

700

350

No

Tabel 5.2 Dimensi awal balok – balok lantai V 4


5.4.2 Perencanaan plat 5.4.2.1 Perencanaan tebal plat Perencanaan tebal plat berdasarkan Standar Tata Cara Perhitungan Konstruksi Beton Untuk Bangunan Gedung (SKSNI T-15-1991-03), adalah:

• •

Dimana :

.

.

h = tebal plat (mm) ln= panjang bentang bersih (mm) fy= tegangan leleh baja tulangan (pipa) β = indeks keamanan

Tebal minimum tidak boleh kurang dari nilai sebagai berikut : •

Tebal plat minimum lantai typical = 12 cm

•

Tebal plat minimum lantai atap = 10 cm

V 5


5.4.2.2 Perhitungan tebal plat

Gambar 5.1 Denah balok dan plat lantai

Dengan memperhatikan gambar yang diarsir pada denah di atas Diketahui : Mutu beton (fc’)

: 35 Mpa

Mutu baja (fy)

: 240 Mpa

Dimensi balok

: b = 35 Cm h = 70 Cm

Ln

= Bentang bersih

Lnx = 350 - 0.5 x 35 – 0.5 x 35 = 315 Cm Lny = 700 - 0.5 x 35 – 0.5 x 35 = 665 Cm β

= ly / lx = 700 / 350 = 2

V 6


0,8

1500 9

36

665 0,8 36

240 1500 9 . 2

= 10.05 Cm

0,8 36

1500

665 0,8 36

240 1500

= 15.07 Cm Digunakan tebal plat lantai (h) = (hf) = 15 Cm

5.4.2.3 Koefisien Jepit Plat

Gambar 5.2 Koefisien jepit plat V 7


1. Koefisin Jepit α 1 atau α 3 Lebar efektif balok T berdasarkan SNI-03-2847-2002 a. bef < L / 4 = 350/4 = 87.5 Cm ~ 90 Cm b. bef < bw + 8*hf + 8*hf = 35 + 8*15 + 8*15 = 275 Cm c. bef < bw + ln / 2 + ln / 2 = 35 + (350-35) / 2 + (350-35) / 2 = 350 Cm Diambil nilai bef yang terkecil adalah 90 Cm Berdasarkan grafik 1.2.a halaman 10 CUR 4 dari data berikut : bef

0.9 =

bw

=

2.57

m

=

0.21

m

0.35

hf

0.15 =

h blk

0.7

didapat momen inersia balok T (C1 ) = Ib

= =

Ip

= =

α1

= =

bw h balok 3 =

C1

1464610.0 1/12

b

0.122 0.122

x

35

x

70

3

1/12

x

350

x

15

3

4

Cm hf

3

=

98437.5 Cm4 Ib / Ip

=

1464610.00

/

98437.50

14.9

V 8


2. Koefisin Jepit α 2 atau α 4 Lebar efektif balok T berdasarkan SNI-03-2847-2002 d. bef < L / 4 = 700 / 4 = 175 Cm e. bef < bw + 8*hf + 8*hf = 35 + 8*15 + 8*15 = 275 Cm f. bef < bw + ln / 2 + ln / 2 = 35 + (700-35) / 2 + (700-35) / 2 = 700 Cm Diambil nilai bef yang terkecil adalah 175 Cm Berdasarkan grafik 1.2.a halaman 10 CUR 4 dari data berikut : bef

1.75 =

bw

=

5

m

=

0.21

m

0.35

hf

0.15 =

h blk

0.7

didapat momen inersia balok T (C1 ) = Ib

= =

Ip

= =

α2

= =

C1

bw h balok 3 =

1896790.0 1/12

b

0.158 0.158

x

35

x

70

3

1/12

x

700

x

15

3

4

Cm hf

3

=

196875.0 Cm4 Ib / Ip

=

1896790.00

/

196875.00

9.6

V 9

Bab V Tinjauan Model Kasus αm

α 1

=

+

α 2

+

α 3

+

α 4

14.9

+

9.6

4 14.9

=

+

9.6

+ 4

=

12.25

5.4.2.4 Pengecekan tebal plat

hp

hp

fy 1500

Ln 0,8 36

5

0,12 1 240 1500

665 0,8 36

1

5 . 1 12.25

0,12 1

1 1

hp = 7.49 Cm < 15 Cm ……………… ok

5.4.2.5 Pengecekan Kekakuan Plat Terhadap Lendutan (δ) Berdasarkan SNI-03-2847-2002, lendutan ijin maksimum adalah L/480, menurut Timoshengko dan S. Woinowsky (1989) untuk mengetahui lendutan yang terjadi akibat beban merata adalah sebagai berikut : D

δ Dimana :

Ec h 12 1 v

ά Wu b D

δ

= lendutan yang terjadi (Cm)

ά

= koefisien lendutan (0.00407)

Wu = beban ultimit V

= possion ratio (untuk beton biasanya 0.3)

V 10


Ec = modulus elastisitas beton D

= ketegaran lentur untuk plat

h

= tebal plat

b

= lebar plat

Pembebanan plat lantai

Beban Mati - Berat sendiri plat 0.15 2400

=

360 kg/m2

- Berat plafond + penggantung

=

50 kg/m2

- Berat finishing lantai

=

87 kg/m2

- Berat ME

=

25 kg/m

qdl

=

522 kg/m

qll

=

250 kg/m

2 2

Beban Hidup - Perkantoran Beban ultimit Wu

= =

2

1.2 DL + 1.6 LL 1.2

522

+

1.6

=

1026.4

kg/m

=

0.10264

kg/cm

278055.75

15

sehingga D = = δ = =

250

2 2

3

2

12 (1 - 0.3 ) 85937560.1 0.00407 0.103 85937560.1 1.17 Cm

Lendutan ijin maksimum = Maka plat dengan tebal = 15

700 480 Cm

=

kg cm 700

4

1.458 Cm

memenuhi persyaratan

V 11


5.4.3 Perencanaan Kolom Perencanaan awal kolom pada penulisan ini diambil pada posisi kolom di tengah bangunan, dimana akan menerima beban yang paling extrim.

Gambar 5.3 Posisi kolom dengan beban paling extrim

Beban Vertikal Kolom 1. Pembebanan Lantai Atap a. Beban mati (DL 8 ) - Berat sendiri plat

7

7

0.15 2400

=

17640 kg

- Berat balok induk

14

0.7

0.35 2400

=

8232 kg

- Berat balok anak

7

0.7

0.35 2400

=

4116 kg

=

3468 kg

- Plafond + penggantung

=

50 kg


=

63 kg

- Berat ME

=

25 kg

Total Beban Mati (DL8)

=

33594 kg

=

4900 kg

=

2450 kg

=

7350 kg

- Berat kolom

0.85 0.85

2

2400

b. Beban hidup (LL 8 ) - Beban hidup atap

100

7

7

- Air hujan

0.05

7

7

Total Beban Hidup (LL8)

1000

V 12

Bab V Tinjauan Model Kasus c. Beban Ultimit (Wu 8 ) Wu8 =

1.2

=

1.2

=

DL

+

1.6 LL

33594

+

52072.80

1.6

7350

kg

2. Pembebanan Lantai 2 sampai 8 a. Beban mati (DL ) - Berat sendiri plat

7

7

0.15 2400 =

17640 kg

- Berat balok induk

14

0.7

0.35 2400 =

8232 kg

- Berat balok anak

7

0.7

0.35 2400 =

4116 kg

- Berat kolom

0.85 0.85

4

2400 =

6936 kg

- Plafond + penggantung

=

50 kg


=

87 kg

- Berat ME

=

25 kg

Total Beban Mati (DL)

=

37086 kg

=

12250 kg

=

12250 kg

b. Beban hidup (LL) - Beban hidup atap

7

250

7

Total Beban Hidup (LL)

c. Beban hidup (Wu ) Wu =

1.2

=

1.2

DL

+

37086

1.6 12250

+ 2

64103

=

1.6 LL

kg/m

Beban yang dipik ul k olom (Wu tot ) Wu tot = Wu 1 = =

7

+

Wu 2

64103

500795.20

+ Wu 3

+

…….. +

Wu 8

52072.80

+ 2

kg/m

Dimensi Kolom Luas Kolom Dimensi kolom

=

Wu tot 0.2 fc'

=

7154.22

=

84.58

=

500795.20 0.2

=

7154.22

2

Cm

350

0.5

Cm

Dimensi dari lantai 1 - 8 kita ambil adalah 85 Cm x 85 Cm

V 13


5.4.4 Perencanaan Tangga Darurat

Gambar 5.4 Tangga Servis ¾ Pembebanan Pada Pelat Tangga 1. Beban Mati (DL) Berat sendiri pelat ( 0.15 x 2400 x (1/cos 34º)

= 434,26 kg/ m2

Berat sendiri anak tangga = (0.1 x 0.3 x 2400)

= DL

72,00 kg/ m2

= 506,26 kg/ m2 = 810,02 kg/ m’

2. Beban Super Dead (SDL) B. S Ubin (t = 0.5 cm) 0.005 x 1800

= 12 kg/ m2

B. S Spesi (t = 3 cm) 0.03 x 2100

= 63 kg/ m2

B. S Sandaran

= 20 kg/ m2

Pasir (t = 3 cm) 0.03 x 1800

= 54 kg/ m2 SDL

= 149 kg/ m2 = 238 kg/ m’ V 14


3. Beban Hidup (LL) LL

= 300 kg/ m2 = 480 kg/ m’

qu = 1.2 DL + 1.2 SDL + 1.6 LL = 1.2 ( 506,26 ) + 1.2 (149) + 1.6 (300) = 1266.312 kg/ m2

¾ Pembebanan Bordes 1. Beban Mati (DL) = 360 kg/ m2

Berat sendiri pelat (0.15 x 2400) DL

= 360 kg/ m2 = 576 kg/ m’

2. Beban Super Dead (SDL) B. S Ubin (t = 0.5 cm) 0.005 x 1800

= 12 kg/ m2

B. S Spesi (t = 3 cm) 0.03 x 2100

= 63 kg/ m2

B. S Sandaran

= 20 kg/ m2

Pasir (t = 3 cm) 0.03 x 1800

= 54 kg/ m2 SDL

= 149 kg/ m2 = 238 kg/ m’

3. Beban Hidup (LL) LL

= 300 kg/ m2 = 480 kg/ m’

qu = 1.2 DL + 1.2 SDL + 1.6 LL = 1.2 (360) + 1.2 (149) + 1.6 (300) = 1090.8 kg/ m2

V 15


¾ Pemodelan Struktur Struktur tangga dibut modelnya pada program etab seperti pada gambar dibawah.

Gambar 5.5 Model tangga servis dengan etab ¾ Pembebanan Beban beban untuk tangga diinput kedalam program etab seperti pada gambar berikut :

Gambar 5.6 Beban mati tangga

Gambar 5.7 Beban hidup tangga

V 16


¾ Analisa Struktur Kombinasi pembebanan yang dipakai adalah 1.2 DL + 1.2 SDL + 1.6 LL Hasil analisa struktur dengan bantuan etap menghasilkan momen seperti gambar berikut :

Gambar 5.8 Momen tangga arah X

Gambar 5.9 Momen tangga arah Y

Dari analisa etap didapat hasil : Momen X pada plat tangga 4, 63 Ton.m Momen Y pada plat tangga 7,35 Ton m ¾ Penulangan tangga arah X Mu

= 46300000 Nmm

d

= h – 20 = 150 – 20 = 130 mm

V 17


Mu A erlu

=

46300000 =

Σ Ø. Jd . ƒy

= 1237 mm2

0.8 (0.9 * 130) 400

As min = 0.0018 . 1600 . 130 = 374 mm2 As perlu = 1237 mm2 > As min = 374 mm2 Diameter tulangan dia 13, A = 133 mm2 1237 / 133 = 9.3 Æ 10 buah Dengan jarak : 1600 / 10 = 160 mm Dipakai tulangan dia 13 – 160 Æ As = 1330 mm2

¾ Penulangan Arah Y : Mu

= 73500000 Nmm

d

= h – 20 = 150 – 20 = 130 mm Mu

A erlu

=

73500000 =

Σ Ø. Jd . ƒy

= 1963 mm2

0.8 (0.9 * 130) 400

As min = 0.0018 . 1600 . 130 = 374 mm2 As perlu = 1963 mm2 > As min = 374 mm2 Diameter tulangan dia 16, A = 201 mm2 1963 / 201 = 9.7 Æ 10 buah Dengan jarak : 1600 / 10 = 160 mm Dipakai tulangan dia 16 – 160 Æ As = 2010 mm2

V 18


¾ Sketsa Penulangan Tangga

Gambar 5.10 Sketsa tulangan tangga servis

5.5 Pemodelan Struktur Seperti telah disebutkan dalam BAB I, pemodelan dibuat dengan menggunakan program ETABS. Pembuatan model struktur dimulai dengan menyusun titik-titik kumpul (joint). Masing-masing titik kumpul merupakan pembatas antar elemen yang digunakan untuk menyusun model struktur. Model struktur berbentuk portal 3 (tiga) dimensi dalam arah X-Y-Z. Struktur terdiri dari lantai dasar sampai lantai 8 atau atap dengan tinggi untuk lantai dasar adalah 6 m. sedangkan lantai satu dan seterusnya adalah 4 m. Bangunan ini berbentuk huruf L dimana luas tiap lantai ± 1540 m2 dengan ukuran sisi - sisinya adalah 55 m dan lebar 39 m. Pada tugas akhir ini penulis membuat dua buah model struktur dengan penempatan sherwall yang berbeda. Dari dua model yang dibuat, dipilih model yang paling kaku untuk dipergunakan dan dibuat perencanaan tulangannya. Model pertama posisi shearwall ada pada area sekeliling lift dan model kedua posisi shearwall diletakkan lebih menyebar.

V 19


Gambar 5.11 Denah dengan shearwall di daerah lift

Gambar 5.12 Denah dengan shearwall menyebar

V 20


Gambar 5.13 Tampak 3 dimensi model satu

Gambar 5.14 Tampak 3 dimensi model dua

V 21


5.6 Analisa Struktur 5.6.1 Beban mati Beban mati yang bekerja pada struktur pada penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi dua yaitu : Beban mati akibat berat sendiri Adalah beban akibat berat sendiri balok, kolom dan plat dimana dengan menggunakan software etabs beban ini akan terhitung secara otomatis oleh software. Beban mati tambahan Adalah beban mati yang bukan termasuk balok, kolom dan plat lantai. Menurut SNI 03-1727-1989 diantaranya : 1. Dinding bata

= 300 Kg/m2

2. Berat plafond + penggantung

= 18 Kg/m2

3. Berat finishing lantai marmer + adukan

= 115 Kg/m2

4. Berat Pipa ME

= 20 Kg/m2

5.6.1.1 Pembebanan lantai 8 (lantai atap) Luas lantai seluruhnya adalah ( 21 x 36 ) + ( 39 x 19 )

= 1497 m2

Plat lantai (h = 15 Cm) = h x L x bj beton = 0,15 x 1497 x 2400 Balok ( 25 x 50 )

= 538920 Kg

= l balok x ( t balok – h) x panjang x bj beton = 0,25 x ( 0,50 – 0,15 ) x 40 x 2400 =

Balok ( 30 x 60 )

8400 Kg

= l balok x ( t balok – h) x panjang x bj beton = 0,30 x ( 0,60 – 0,15 ) x 360 x 2400 = 116640 Kg

V 22


Balok ( 35 x 70 )


Kolom

= 0,85 x 0,85 x 2 x 52 x 2400

= 180335 Kg

Plafond

= 18 x 1497

= 26946 Kg

Finishing lantai

= 115 x 1497

= 172155 Kg

ME

= 20 x 1497

= 29940 Kg

Dinding ( t = 15 Cm)

= p x h x bj dinding = 188 x 1,5 x 300

Total

= 84600 Kg = 1306700 Kg = 872 Kg/m2

5.6.1.2 Pembebanan lantai 1 sampai lantai 7 Luas lantai seluruhnya adalah ( 21 x 36 ) + ( 39 x 19 )

= 1497 m2

Plat lantai (h = 15 Cm) = h x L x bj beton = 0,15 x 1497 x 2400 Balok ( 25 x 50 )

= 538920 Kg


Balok ( 30 x 60 )

8400 Kg


Balok ( 35 x 70 )


Kolom

= 0,85 x 0,85 x 4 x 52 x 2400

= 360762 Kg

Plafond

= 18 x 1497

= 26946 Kg

V 23


Finishing lantai

= 115 x 1497

= 172155 Kg

ME

= 20 x 1497

= 29940 Kg

Dinding ( t = 15 Cm)

= p x h x bj dinding = 188 x 4 x 300

Total

= 225600 Kg = 1628037 Kg = 1088 Kg/m2

Gambar 5.15 Beban mati tambahan (dinding bata keliling bangunan AS A) 5.6.2 Beban hidup Beban hidup yang dipakai sesuai dengan SNI 03-1727-1989 tentang Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung. Pada tabel 2 disebutkan bahwa beban hidup untuk perkantoran adalah 250 Kg/Cm2. Pada tabel 4 disebutkan bahwa koefisien reduksi beban hidup untuk peninjauan gempa pada bangunan perkantoran adalah 0,3.

V 24


5.6.2.1 Pembebanan lantai 8 (lantai atap) Gedung perkantoran direncanakan factor reduksi 0,3 Atap

= 1497 x 100 x 0,3

=

44910 Kg

Air Hujan

= 1497 x 1000 x 0,05 x 0,3

=

22455 Kg

=

67365 Kg

=

45 Kg/m2

=

112275 Kg

=

75 Kg/m2

Total

5.6.2.2 Pembebanan lantai 1 sampai 7 Lantai Perkantoran

= 1497 x 250 x 0,3

Gambar 5.16 Beban hidup (beban Kg/m2)

V 25


5.6.3 Beban gempa Struktur pada bangunan ini selain memikul beban gravitasi, juga didesain terhadap beban gempa.

5.6.3.1 Analisa Gempa Statik Ekivalen Lokasi gedung di zone gempa 2, Kondisi tanah di lokasi proyek termasuk ke dalam kategori tanah lunak, sehingga didapat : •

Percepatan puncak batuan dasar = 0,1 g.

•

Percepatan puncak muka tanah A0 = 0,2 g.

•

Tc = 1 detik.

•

Am = 0,5

•

Ar = Am x Tc = 0,5

Gedung digunakan untuk perkantoran biasa, Faktor Keutamaan Struktur, I = 1,0. Faktor Reduksi Gempa, R = 8,5 Berat Struktur Lantai 1 Berat Sendiri Struktur • Plat lantai (h = 15 Cm) = h x L x bj beton = 0,15 x 1497 x 2400 • Balok ( 25 x 50 )

= 538920 Kg


• Balok ( 30 x 60 )

8400 Kg


• Balok ( 35 x 70 )

= l balok x ( t balok – h) x panjang x bj beton V 26


= 0,35 x ( 0,70 – 0,15 ) x 322 x 2400 = 148764 Kg • Kolom ( 75 x 75 )

= A kolom x tinggi x jumlah x bj beton = 0,75 x 0,75 x 8 x 52 x 2400

• Shear wall ( t=25 )

= 561600 Kg

= lebar x panjang x tinggi x bj beton = 0,25 x (4,25x3+6,25x2) x 8 x 2400= 121200 Kg

• Plafond

= 18 x 1497

= 26946 Kg

• Finishing lantai

= 115 x 1497

= 172155 Kg

• ME

= 20 x 1497

= 29940 Kg

• Dinding ( t = 15 Cm)

= p x h x bj dinding = 188 x 8 x 300

Beban hidup tiap lantai Reduksi beban hidup Beban hidup pada atap Reduksi beban hidup

= 451200 Kg

= 250 Kg/m2 x 1497 m2

= 374250 Kg

= 0,3 x 374250

= 112275 Kg

= 100 Kg/m2 x 1497 m2

= 149700 Kg

= 0,3 x 374250

= 44910 Kg

Berat struktur tiap lantai dapat dilihat seperti berikut Tinggi hx ( m)

Berat Lantai Wx ( Kg )

( Kg.m )

1

6

2.288.040

13.728.240

2

10

1.721.040

17.210.400

3

14

1.721.040

24.094.560

4

18

1.686.096

30.349.728

5

22

1.651.152

36.325.344

6

26

1.651.152

42.929.952

7

30

1.651.152

49.534.560

8

34

1.478.331

50.263.254

1.478.331

50.263.254

Lantai

TOTAL

Wx hx

Tabel 5.3 Berat struktur tiap lantai V 27


Perioda Natural

- Arah sumbu X Arah sumbu Arah X merupakan SRPM beton T

=

0,0731

H

Tx

=

0,0731

34

=

1,029

detik

T Ar

C

3/4

3/4

> = = =

Tc Sehingga faktor respons gempa Am Tc 0,5 1 0,5

=

Ar T

0,5 1,03

=

=

0,486

- Arah sumbu Y Arah sumbu Arah Y merupakan sistem rangka dengan shearwall 3/4

T

=

0,0488

H

Ty

=

0,0488

34

=

0,687

detik

T

<

Tc Sehingga faktor respons gempa

C

=

Am

=

C

I R

3/4

0,50

- Base Shear Vb

=

Vb x

=

Vb y

=

Wt

0,486

1

13848

1

13848

8,5 0,500 8,5

=

791,428 ton

=

814,588 ton

V 28


- Gaya Lateral Ekivalen Vb I Wx h x Fx = Σ Wi h i Gaya lateral yang bekerja di lantai 8 arah x 791,428 1 50263,254 = F8 x = 264436,038 Gaya lateral yang bekerja di lantai 8 arah y 814,588 1 50263,254 F8 y = = 264436,038

150,43

ton

154,83

ton

Perbandingan tinggi dengan panjang denah dalam arah pembebanan gempa arah x = 34 / 55 = 0,62 < 3, dan juga untuk arah pembebanan arah y = 34 / 39 = 0,87 < 3, sehingga tidak perlu ada beban horizontal terpusat sebesar 0,1 Vb di lantai tingkat paling atas Gaya lateral equivalent dan gaya geser per lantai arah X Tinggi hx ( m)

Berat Wi ( ton )

1

6

2

( ton.m )

F Lateral Fx ( ton )

V Lantai Vx ( ton )

2.288

13.728

216,16

4163,72

10

1.721

17.210

270,99

3947,56

3

14

1.721

24.095

379,38

3676,57

4

18

1.686

30.350

477,88

3297,19

5

22

1.651

36.325

571,97

2819,31

6

26

1.651

42.930

675,96

2247,34

7

30

1.651

49.535

779,95

1571,38

8

34

1.478

50.263

791,43

791,43

1.478

50.263

Lantai

TOTAL

Wi hx

Tabel 5.4 Gaya lateral ekivalen dan gaya geser perlantai arah X

V 29


Gaya lateral equivalent dan gaya geser per lantai arah Y

( ton.m )

F Lateral Fy ( ton )

V Lantai Vy ( ton )

2.288

13.728

222,49

4285,57

10

1.721

17.210

278,92

4063,08

3

14

1.721

24.095

390,49

3784,16

4

18

1.686

30.350

491,86

3393,67

5

22

1.651

36.325

588,70

2901,81

6

26

1.651

42.930

695,74

2313,11

7

30

1.651

49.535

802,78

1617,37

8

34

1.478

50.263

814,59

814,59

1.478

50.263

Tinggi hx ( m)

Berat Wi ( ton )

1

6

2

Lantai

TOTAL

Wi hx

Tabel 5.5 Gaya lateral ekivalen dan gaya geser perlantai arah Y

Periksa T dengan menggunakan cara T Rayleigh Dari hasil analisa struktur sebelumnya, diperoleh besarnya simpangan lateral total akibat beban gempa statis ekivalen dengan rumus empiris untuk arah x maupun arah y. Hasil tersebut kemudian digunakan untuk pemeriksaan waktu getar struktur untuk tiap arah yang dapat dihitung rumus T Rayleigh :

⎛ ∑ Wi .d i x 2 ⎞ ⎟⎟ Tx = 6,3. ⎜⎜ ⎝ g. ∑ Fi x.d i x ⎠

untuk portal arah X

⎛ ∑ Wi .d i y 2 ⎞ ⎟⎟ untuk portal arah Y Ty = 6,3. ⎜⎜ ⎝ g . ∑ Fi y.d i y ⎠ , dimana : Wi = berat lantai ke-i ; dari tabel hitungan gaya horizontal. Fi = gaya gempa lantai ke-i ( X atau Y ) ; dari tabel hitungan gaya horizontal. V 30


di = deformasi lateral total akibat Fi yang terjadi pada lantai ke-i ; dari hasil perhitungan analisa struktur. g = percepatan gravitasi = 9,81 m/det2. Untuk memudahkan perhitungan maka ditabelkan seperti berikut : Waktu getar bangunan dalam arah X ( Tx ) 2

2

Lantai

Wi (ton)

di X (m)

di X (m2)

FX (ton)

Wi . di X (ton.m2)

1

2.288,04

0,013

0,00017

41,09

0,399

0,542

2

1.721,04

0,027

0,00071

51,51

1,218

1,370

3

1.721,04

0,041

0,00166

72,11

2,851

2,935

4

1.686,10

0,055

0,00299

90,83

5,045

4,969

5

1.686,10

0,068

0,00458

108,72

7,728

7,360

6

1.651,15

0,078

0,00608

128,48

10,046

10,022

7

1.651,15

0,085

0,00728

148,25

12,014

12,646

8

1.478,33

0,090

0,00803

150,43

11,868

13,479

51,168

53,323

Jumlah

FX . di X (ton.m)

Tabel 5.6 Waktu getar bangunan arah X

⎛ ∑ Wi .d i x 2 ⎞ ⎟⎟ Tx = 6,3. ⎜⎜ ⎝ g . ∑ Fi x.d i x ⎠

⎛ 51,168 ⎞ Tx = 6,3 ⎜ ⎟ = 1,970 det ik ⎝ 9,81* 53,323 ⎠ Cek : Tx = 1,970 > Tx empiris + 20% = 1,029 + ( 0,2 x 1,029 ) = 1,235

V 31


Waktu getar bangunan dalam arah Y ( Ty ) 2

2

Lantai

Wi (ton)

di Y (m)

di Y (m2)

FY (ton)

Wi . di Y (ton.m2)

1

2.288,04

0,011

0,00012

42,29

0,272

0,461

2

1.721,04

0,022

0,00048

53,02

0,833

1,166

3

1.721,04

0,033

0,00110

74,22

1,897

2,464

4

1.686,10

0,044

0,00189

93,49

3,191

4,067

5

1.686,10

0,053

0,00285

111,90

4,808

5,975

6

1.651,15

0,061

0,00370

132,24

6,104

8,040

7

1.651,15

0,066

0,00430

152,59

7,106

10,010

8

1.478,33

0,068

0,00464

154,83

6,856

10,544

31,065

42,728

Jumlah

F Y . di Y (ton.m)

Tabel 5.7 Waktu getar bangunan arah Y

⎛ ∑ Wi .d i y 2 ⎞ ⎟ Ty = 6,3. ⎜⎜ ⎟ g F y d y ∑ . . i i ⎠ ⎝

⎛ 31,065 ⎞ Ty = 6,3 ⎜ ⎟ = 1,715 det ik ⎝ 9,81* 42,728 ⎠ Cek : Ty = 1,715 > Tx empiris + 20% = 0,687 + ( 0,2 x 0,687 ) = 0,824

Karena Tx dan Ty dengan rumus T Rayleigh hasilnya lebih besar dari T empiris + 20% , maka analisa struktur diperlukan analisa dengan gempa dinamik.

V 32


5.6.3.2 Analisa Gempa Dinamik dengan Spectrum Respons Analisa Dinamik

Untuk mengetahui bagaimana karakteristik respon dinamik dari struktur gedung ini secara keseluruhan, dilakukan analisis dinamik dengan menentukan terlebih dahulu sistem sumbu koordinat (sumbu-x dan sumbu-y). Beban yang digunakan pada analisis dinamik bebas ini terdiri dari 100% beban mati dan 30% beban hidup. Hasil analisis dinamik akan menunjukkan jumlah ragam superposisi respons sehingga modal participating massa ratios mencapai sedikitnya 90% untuk Ux, Uy, Rx, Ry, dan Rz, sesuai dengan ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal 7.2.1 Analisis Ragam Spektrum Respons Struktur Terhadap Gempa Analisis dinamik struktur terhadap beban gempa dilakukan dengan metode analisis ragam spektrum respons sesuai ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal 7.2.1 dengan faktor keutamaan gedung ditetapkan sebagai I = 1.0 (gedung biasa, Pasal 4.1.2) dan faktor reduksi gempa struktur. Dalam analisis ini digunakan respon spectrum gempa sesuai dengan lokasi bangunan dan sesuai dengan kondisi tanah di bawah bangunan, dimana Surabaya termasuk dalam wilayah gempa zona 2 dengan kondisi tanah

pada lokasi proyek adalah lunak (c = 0,50 / T ) sesuai dengan SNI 03-1726-2002.

V 33


C = faktor renpons gempa (g)

0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.

2.

4.

6.

8.

10.

T = waktu getar alami (detik)

Gambar 5.17 Spectrum respons gempa rencana

Respon spektra tersebut kemudian digunakan untuk merencanakan beban gempa yang terjadi pada bangunan. Terlebih dahulu nilai C dikalikan dengan I/R yang disesuaikan dengan fungsi struktur dan sistem struktur. Kemudian nilai C diplot terhadap T. Nilai C dalam satuan gravitasi.

5.6.3.3 Kinerja Batas Layan dan Ultimate Struktur Kinerja struktur pertama yang diperiksa adalah yang disebut kinerja batas layan yang ditentukan oleh drift antar tingkat akibat beban gempa nominal statik yang telah dibagi dengan faktor skala. Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas layan struktur gedung ini, dalam segala hal drift antar tingkat tersebut tidak melampaui 0,03/R atau 30 mm/h, bergantung yang mana yang nilainya terkecil. Hal ini adalah untuk membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlabihan, di samping untuk mencegah kerusakan nonstruktur dan ketidaknyamanan penghuni,

V 34


sesuai dengan ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal 8.1 Kinerja struktur kedua yang diperiksa adalah yang disebut dengan kinerja batas ultimate yang ditentukan oleh drift antar tingkat akibat beban gempa nominal. Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimat struktur gedung ini, dalam segala hal drift antar lantai tersebut tidak melampui 0,02/0,7R. Hal ini untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar gedung atau bagian struktur gedung yang dipisah dengan sela pemisah (sela delatasi), sesuai dengan ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal 8.2.

5.6.3.4 Sela Dilatasi Dua bagian struktur gedung yang tidak direncanakan untuk bekerja sama sebagai satu kesatuan dalam mengatasi masalah pengaruh Gempa Rencana, harus dipisahkan yang satu terhadap yang lainnya dengan suatu sela pemisah (sela dilatasi)

yang

lebarnya

paling

sedikit

harus

sama

dengan

jumlah

simpangan masing-masing bagian struktur gedung pada taraf itu. Dalam segala hal lebar sela pemisah tidak boleh ditetapkan kurang dari 75 mm.

5.6.4 Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan yang ditinjau antara lain adalah sebagai berikut : 1. 1.4DL 2. 1.2DL + 1.6LL 3. 1.2DL + 1LL + 1(EQX + 0.3EQY) 4. 1.2DL + 1LL + 1(EQX - 0.3EQY) V 35


5. 1.2DL + 1LL + 1(- EQX + 0.3EQY) 6. 1.2DL + 1LL + 1(- EQX - 0.3EQY) 7. 1.2DL + 1LL + 1(0.3EQX + EQY) 8. 1.2DL + 1LL + 1(- 0.3EQX + EQY) 9. 1.2DL + 1LL + 1(0.3EQX - EQY) 10. 1.2DL + 1LL + 1(- 0.3EQX - EQY) 11. 0.9DL + 1(EQX + 0.3EQY) 12. 0.9DL + 1(EQX - 0.3EQY) 13. 0.9DL + 1(-EQX + 0.3EQY) 14. 0.9DL + 1(-EQX - 0.3EQY) 15. 0.9DL + 1(0.3EQX + EQY) 16. 0.9DL + 1(- 0.3EQX + EQY) 17. 0.9DL + 1(0.3EQX - EQY) 18. 0.9DL + 1(- 0.3EQX - EQY)

5.6.5 Hasil Analisa Struktur

Analisa dengan program Etabs dilakukan setelah semua beban di input ke dalam program. Dari dua model yang telah dibuat, dengan volume beton yang sama, model kedua mempunyai kekakuan yang lebih baik dibanding dengan model pertama. Model pertama mempunyai nilai displacement maksimum 0,1097 m dang model kedua 0,0836 m. Dengan demikian dapat kita simpulkan bahwa model struktur yang kita pakai dan dibuat detail penulangannya adalah model kedua.

V 36


Dengan bantuan etabs dimensi-dimensi eleman struktur yang semula kita rencanakan pada disain pendahuluan mengalami peruhan seperti pada tabel berikut :

No 1

Elemen Struktur

Pre Desian

Desian Dg Etab

( Cm )

( Cm )

85 x 85

75 x 75

Lt. 1 s.d Lt, 4

65 x 65

Lt. 5 s.d Lt. 8

Kolom

Lokasi

2

Balok

25 x 50

25 x 45

semua lantai

3

Balok

30 x 60

25 x 50

semua lantai

4

Balok

35 x 70

30 x 60

semua lantai

Tabel 5.8 Dimensi Elemen struktur

5.6.5.1 Displacement bangunan

Dari hasil analisa Etabs didapat bahwah displacement atau simpangan struktur maksimal pada model dua adalah = 0,0836 m. Simpangan struktur dapat dilihat dari tabel berikut, dimana nilai displacements telah diurutkan dari nilai yang paling besar. STORY

POINT

LOAD

UX

UY

UZ

RX

RY

RZ

STORY8

10

COMB3 Min

-0,0836

-0,0704

-0,0019

-0,0005

-0,0006

-0,0027

STORY8

70

COMB3 Min

-0,0836

-0,0136

-0,0015

-0,0003

-0,0007

-0,0024

STORY8

184

COMB3 Min

-0,0835

-0,0505

-0,0020

-0,0012

-0,0005

-0,0027

STORY8

195

COMB3 Min

-0,0835

-0,0361

-0,0019

-0,0009

-0,0005

-0,0023

STORY8

204

COMB3 Min

-0,0835

-0,0336

-0,0018

-0,0008

-0,0006

-0,0021

STORY8

209

COMB3 Min

-0,0835

-0,0504

-0,0016

-0,0002

-0,0006

-0,0019

STORY8

213

COMB3 Min

-0,0835

-0,0428

-0,0015

-0,0001

-0,0006

-0,0023

STORY8

293

COMB3 Min

-0,0805

-0,0504

-0,0022

0,0000

-0,0001

-0,0025

STORY8

294

COMB3 Min

-0,0805

-0,0336

-0,0025

-0,0003

-0,0002

-0,0025

-0,0805

-0,0428

-0,0022

0,0000

-0,0001

-0,0025

STORY8 296 COMB3 Min …………………………………………..

Tabel 5.9 Displacements Strtuktur

V 37


Persyaratan simpangan maksimum pada struktur bangunan gedung adalah sebagai berikut : ∆

H 360

34 360

0,0944

0,0836 … … .

Dengan demikian simpangan pada struktur memenuhi persyaratan

5.6.5.2 Modal Participating mass ratios

Dari hasil analisis dinamik yang telah dilakukan, jumlah ragam yang ditinjau dalam superposisi respons ragam mencapai 55 mode, agar modal participating massa ratios mencapai sedikitnya 90% untuk Ux, Uy, Rx, Ry, dan Rz, sesuai dengan ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal 7.2.1. Dalam hal ini, metode superposisi yang dipakai adalah Kombinasi CQC yang mana periode mode 1 dan periode mode 2 selisihnya kurang dari 15%, sesuai ketentuan SNI 031726-2002 Pasal 7.2.2. Sehubungan dengan ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal 7.1.1, berdasarkan tabel 5.5 di tunjukkan bahwa karakteristik respon dinamik dari struktur gedung ini dominan dalam translasi pada ragam pertama Pola gerak masing-masing ragam terlihat dari modal participating mass ratios Ux, Ux, dan Rz sebagai berikut:

V 38


MODE

PERIOD

SUM UX

SUM UY

SUM RZ

SUM UX

SUM UY

SUM RZ

Mode 1

1.0691

62

0

15

Mode 29 0.1888

Mode 2

0.7945

72

2

93

78

86

45

Mode 30 0.1809

93

78

86

Mode 3

0.7109

73

41

46

Mode 31 0.1699

93

78

86

MODE PERIOD

Mode 4

0.6214

73

66

48

Mode 32 0.1680

94

78

87

Mode 5

0.5801

75

67

60

Mode 33 0.1656

94

78

87

Mode 6

0.5215

75

68

62

Mode 34 0.1634

94

78

87

Mode 7

0.4617

75

69

62

Mode 35 0.1601

94

83

87

Mode 8

0.4168

77

69

64

Mode 36 0.1574

94

83

87

Mode 9

0.3500

77

69

65

Mode 37 0.1565

94

89

88

Mode 10

0.3489

84

69

67

Mode 38 0.1511

94

89

88

Mode 11

0.3448

84

69

69

Mode 39 0.1491

94

89

88

Mode 12

0.3164

84

70

69

Mode 40 0.1469

94

89

88

Mode 13

0.3090

84

70

69

Mode 41 0.1451

95

89

88

Mode 14

0.3064

87

70

72

Mode 42 0.1437

95

89

88

Mode 15

0.2951

87

70

72

Mode 43 0.1370

95

90

88

Mode 16

0.2942

88

70

72

Mode 44 0.1331

95

90

88

Mode 17

0.2894

88

71

72

Mode 45 0.1306

95

91

89

Mode 18

0.2803

88

72

73

Mode 46 0.1211

95

91

89

Mode 19

0.2707

88

73

75

Mode 47 0.1115

95

91

89

Mode 20

0.2626

89

73

77

Mode 48 0.1092

95

92

89

81

Mode 49 0.1087

96

92

89

Mode 21

0.2584

89

77

Mode 22

0.2514

90

77

83

Mode 50 0.1068

96

92

89

Mode 23

0.2422

90

78

84

Mode 51 0.1063

96

92

89

84

Mode 52 0.1047

96

92

90

Mode 24

0.2314

90

78

Mode 25

0.2235

90

78

85

Mode 53 0.1028

96

92

90

Mode 26

0.2219

90

78

85

Mode 54 0.1025

96

93

90

Mode 27

0.2202

91

78

85

Mode 55 0.1019

96

93

90

Mode 28

0.2143

91

78

85

Tabel 5.10 Perioda struktur

V 39


5.6.5.3 Gaya-gaya dalam pada balok

•

Balok Tepi Ukuran 30 x 60 Cm (Lantai 1 – 7)

Dari hasil analisa program etabs didapat momen paling besar pada balok tepi ukuran 30 x 60 Cm adalah pada tumpuan 34,091 dan lapangan 17,924 t.m. Besarnya gaya-gaya dalam pada balok dapat dilihat dari tabel berikut : STORY

BEAM

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

0.375

-1.490

-11.950

-0.720

-0.765

-2.196

-34.091

0.856

-1.490

-11.700

-0.720

-0.765

-1.851

-28.406

1.337

-1.490

-11.450

-0.720

-0.765

-1.506

-22.842

1.817

-1.490

-11.200

-0.720

-0.765

-1.162

-17.397

2.298

-1.490

-10.950

-0.720

-0.765

-0.817

-12.073

2.779

-1.490

-10.700

-0.720

-0.765

-0.473

-6.868

3.260

-1.490

-10.450

-0.720

-0.765

-0.135

-1.784

3.740

-1.490

-10.200

-0.720

-0.765

-0.226

-1.017

4.221

-1.490

-9.950

-0.720

-0.765

-0.568

-6.053

4.702

-1.490

-9.700

-0.720

-0.765

-0.913

-11.208

5.183

-1.490

-9.450

-0.720

-0.765

-1.258

-16.483

5.664

-1.490

-9.200

-0.720

-0.765

-1.603

-21.878

6.144

-1.490

-8.950

-0.720

-0.765

-1.949

-27.393

6.625

-1.490

-8.710

-0.720

-0.765

-2.295

-33.028

0.375

0.530

3.750

0.180

0.180

0.573

15.543

0.856

0.530

4.000

0.180

0.180

0.485

13.679

1.337

0.530

4.250

0.180

0.180

0.396

11.694

1.817

0.530

4.500

0.180

0.180

0.308

9.590

2.298

0.530

4.750

0.180

0.180

0.220

7.366

2.779

0.530

5.000

0.180

0.180

0.132

5.021

3.260

0.530

5.250

0.180

0.180

0.046

2.557

3.740

0.530

5.500

0.180

0.180

0.049

2.191

4.221

0.530

5.750

0.180

0.180

0.134

4.704

4.702

0.530

6.000

0.180

0.180

0.222

7.098

5.183

0.530

6.250

0.180

0.180

0.309

9.372

5.664

0.530

6.500

0.180

0.180

0.397

11.526

6.144

0.530

6.750

0.180

0.180

0.484

13.560

6.625

0.530

7.000

0.180

0.180

0.572

15.474

0.375

-0.540

-7.100

-0.180

-0.166

-0.568

-18.763

0.856

-0.540

-6.850

-0.180

-0.166

-0.481

-15.410

1.337 -0.540 ………………………………………………………….

-6.600

-0.180

-0.166

-0.393

-12.177

…………………………………………………………. STORY2

STORY2

STORY2

B243

B243

B243

COMB3 MIN

COMB4 MAX

COMB4 MIN

Tabel 5.11 Gaya dalam pada balok tepi ukuran 30x60

V 40


•

Balok Tengah Ukuran 30 x 60 Cm (Lantai 1 – 7)

Dari hasil analisa program etabs didapat momen paling besar pada balok tengah ukuran 30 x 60 Cm adalah pada tumpuan 29,624 dan lapangan 18,226 t.m. Besarnya gaya-gaya dalam pada balok dapat dilihat dari tabel berikut : STORY

BEAM

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

-11.440 -11.440 -11.440 -11.440 -11.440 -11.440 -11.440 -11.440 -9.360 -9.360 -9.360 -9.360 -9.360 -9.360 -9.360 -9.360

-11.630 -11.390 -11.160 -10.920 -10.690 -10.450 -10.220 -9.980 -5.520 -5.290 -5.050 -4.820 -4.580 -4.350 -4.110 -3.880

-1.870 -1.870 -1.870 -1.870 -1.870 -1.870 -1.870 -1.870 -2.230 -2.230 -2.230 -2.230 -2.230 -2.230 -2.230 -2.230

-1.505 -1.505 -1.505 -1.505 -1.505 -1.505 -1.505 -1.505 -1.435 -1.435 -1.435 -1.435 -1.435 -1.435 -1.435 -1.435

-2.694 -1.905 -1.198 -0.826 -1.178 -1.885 -2.680 -3.505 -3.871 -2.863 -1.858 -0.864 -0.293 -1.217 -2.221 -3.231

-29.624 -24.403 -19.288 -14.280 -9.379 -4.586 0.097 4.151 3.828 0.905 -3.259 -7.532 -11.913 -16.401 -20.995 -25.697

0.325 0.779 1.232 1.686 2.139 2.593 3.046 3.500 3.500 3.954 4.407 4.861 5.314 5.768 6.221 6.675

2.400 2.400 2.400 2.400 2.400 2.400 2.400 2.400 1.970 1.970 1.970 1.970 1.970 1.970 1.970 1.970

-2.340 -2.110 -1.870 -1.640 -1.400 -1.170 -0.930 -0.700 3.070 3.310 3.540 3.780 4.010 4.250 4.480 4.720

0.520 0.520 0.520 0.520 0.520 0.520 0.520 0.520 0.650 0.650 0.650 0.650 0.650 0.650 0.650 0.650

0.808 0.808 0.808 0.808 0.808 0.808 0.808 0.808 0.867 0.867 0.867 0.867 0.867 0.867 0.867 0.867

0.775 0.558 0.365 0.258 0.330 0.505 0.711 0.927 1.156 0.861 0.568 0.282 0.111 0.343 0.627 0.917

-0.383 0.627 1.530 2.327 3.017 3.600 4.079 4.558 4.562 4.126 3.852 3.474 2.990 2.399 1.702 0.898

0.325 0.779 1.232 1.686 2.139 2.593 3.046 3.500 3.500 ……………………………………………………

-2.290 -2.290 -2.290 -2.290 -2.290 -2.290 -2.290 -2.290 -1.850

-5.370 -5.130 -4.890 -4.660 -4.420 -4.190 -3.950 -3.720 0.240

-0.500 -0.500 -0.500 -0.500 -0.500 -0.500 -0.500 -0.500 -0.640

-0.852 -0.852 -0.852 -0.852 -0.852 -0.852 -0.852 -0.852 -0.794

-0.747 -0.539 -0.355 -0.257 -0.337 -0.522 -0.736 -0.961 -1.140

-9.921 -7.541 -5.268 -3.101 -1.042 0.911 2.755 4.385 4.264

……………………………………………………. STORY6 B251 COMB3 MIN 0.325 0.779 1.232 1.686 2.139 2.593 3.046 3.500 3.500 3.954 4.407 4.861 5.314 5.768 6.221 6.675 STORY6

STORY6

B251

B251

COMB4 MAX

COMB4 MIN

Tabel 5.12 Gaya dalam pada balok tengah ukuran 30x60

V 41


•

Balok Tepi Atap Ukuran 30 x 60 Cm

Dari hasil analisa program etabs didapat momen paling besar pada balok tepi atap ukuran 30 x 60 Cm adalah pada tumpuan 9,817 dan lapangan 4,280 t.m. Besarnya gaya-gaya dalam pada balok dapat dilihat dari tabel berikut : STORY

BEAM

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

………………………………………………………………….. STORY8

B262

COMB3 MIN 0.325

-4.110

-4.540

-2.190

-0.700

-2.673

-9.817

0.779

-4.110

-4.310

-2.190

-0.700

-1.709

-7.811

1.232

-4.110

-4.070

-2.190

-0.700

-0.796

-5.913

1.686

-4.110

-3.840

-2.190

-0.700

-0.526

-4.122

2.139

-4.110

-3.600

-2.190

-0.700

-1.450

-2.439

2.593

-4.110

-3.370

-2.190

-0.700

-2.457

-0.868

3.046

-4.110

-3.130

-2.190

-0.700

-3.479

0.578

3.500

-4.110

-2.890

-2.190

-0.700

-4.508

1.794

3.500

-1.390

-1.730

-3.440

-0.259

-4.651

1.645

3.954

-1.390

-1.500

-3.440

-0.259

-3.096

1.133

4.407

-1.390

-1.260

-3.440

-0.259

-1.557

-0.113

4.861

-1.390

-1.030

-3.440

-0.259

-0.367

-1.482

5.314

-1.390

-0.790

-3.440

-0.259

-1.692

-2.963

5.768

-1.390

-0.560

-3.440

-0.259

-3.221

-4.552

6.221

-1.390

-0.320

-3.440

-0.259

-4.765

-6.249

6.675

-1.390

-0.090

-3.440

-0.259

-6.312

-8.054

0.325

-0.400

-1.800

0.480

0.024

0.627

-1.047

0.779

-0.400

-1.560

0.480

0.024

0.430

-0.285

1.232

-0.400

-1.330

0.480

0.024

0.265

0.372

1.686

-0.400

-1.090

0.480

0.024

0.220

0.922

2.139

-0.400

-0.860

0.480

0.024

0.346

1.367

2.593

-0.400

-0.620

0.480

0.024

0.502

1.710

3.046

-0.400

-0.390

0.480

0.024

0.668

1.963

3.500

-0.400

-0.150

0.480

0.024

0.837

2.204

3.500

-0.830

0.760

0.660

0.544

0.882

2.184

3.954

-0.830

1.000

0.660

0.544

0.589

2.025

4.407

-0.830

1.230

0.660

0.544

0.305

1.864

4.861

-0.830

1.470

0.660

0.544

0.105

1.610

5.314

-0.830

1.710

0.660

0.544

0.323

1.252

5.768

-0.830

1.940

0.660

0.544

0.617

0.790

6.221

-0.830

2.180

0.660

0.544

0.920

0.221

6.675

-0.830

2.410

0.660

0.544

1.226

-0.453

0.325

-1.620

-2.760

-0.390

-0.488

-0.461

-4.034

0.779

-1.620

-2.520

-0.390

-0.488

-0.308

-2.836

1.232

-1.620

-2.290

-0.390

-0.488

-0.187

-1.746

1.686 -1.620 -2.050 …………………………………………………………………………

-0.390

-0.488

-0.186

-0.764

STORY8

STORY8

B262

B262

COMB4 MAX

COMB4 MIN

Tabel 5.13 Gaya dalam pada balok tepi atap ukuran 30x60

V 42


•

Balok Tengah Atap Ukuran 30 x 60 Cm

Dari hasil analisa program etabs didapat momen paling besar pada balok tengah atap ukuran 30 x 60 Cm, pada tumpuan 27,244 dan lapangan 13,228 t.m. Besarnya gaya-gaya dalam pada balok dapat dilihat dari tabel berikut : STORY

BEAM

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

0.325

-11.620

-10.650

-1.950

-0.508

-2.881

-27.244

0.779

-11.620

-10.420

-1.950

-0.508

-2.027

-22.465

1.232

-11.620

-10.180

-1.950

-0.508

-1.220

-17.793

1.686

-11.620

-9.950

-1.950

-0.508

-0.652

-13.228

2.139

-11.620

-9.710

-1.950

-0.508

-0.957

-8.769

2.593

-11.620

-9.480

-1.950

-0.508

-1.714

-4.418

3.046

-11.620

-9.240

-1.950

-0.508

-2.547

-0.176

3.500

-11.620

-9.010

-1.950

-0.508

-3.402

3.931

3.500

-12.960

-4.380

-2.250

-0.459

-3.885

3.025

3.954

-12.960

-4.150

-2.250

-0.459

-2.866

2.355

4.407

-12.960

-3.910

-2.250

-0.459

-1.849

-1.301

4.861

-12.960

-3.680

-2.250

-0.459

-0.846

-5.064

5.314

-12.960

-3.440

-2.250

-0.459

-0.341

-8.935

5.768

-12.960

-3.210

-2.250

-0.459

-1.313

-12.912

6.221

-12.960

-2.970

-2.250

-0.459

-2.371

-16.997

6.675

-12.960

-2.740

-2.250

-0.459

-3.436

-21.188

0.325

-0.050

-2.580

0.550

0.266

0.811

-0.937

0.779

-0.050

-2.340

0.550

0.266

0.576

0.179

1.232

-0.050

-2.110

0.550

0.266

0.358

1.188

1.686

-0.050

-1.870

0.550

0.266

0.219

2.091

2.139

-0.050

-1.640

0.550

0.266

0.310

2.886

2.593

-0.050

-1.400

0.550

0.266

0.527

3.575

3.046

-0.050

-1.170

0.550

0.266

0.769

4.158

3.500

-0.050

-0.930

0.550

0.266

1.019

4.646

3.500

0.240

2.840

0.760

0.315

1.350

4.743

3.954

0.240

3.080

0.760

0.315

1.007

3.920

4.407

0.240

3.310

0.760

0.315

0.665

3.539

4.861

0.240

3.550

0.760

0.315

0.333

3.051

5.314

0.240

3.780

0.760

0.315

0.128

2.456

5.768

0.240

4.020

0.760

0.315

0.352

1.755

6.221

0.240

4.250

0.760

0.315

0.639

0.947

6.675

0.240

4.490

0.760

0.315

0.933

0.032

0.325

-3.730

-5.230

-0.570

-0.292

-0.836

-9.550

0.779

-3.730

-4.990

-0.570

-0.292

-0.591

-7.232

1.232 -3.730 -4.760 -0.570 …………………………………………………………………………………..

-0.292

-0.363

-5.021

…………………………………………………………… STORY8

STORY8

STORY8

B251

B251

B251

COMB3 MIN

COMB4 MAX

COMB4 MIN

Tabel 5.14 Gaya dalam pada balok tengah atap ukuran 30x60 V 43


•



BEAM

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

0.375

-0.820

-8.060

-0.890

-0.504

-2.321

-19.248

0.852

-0.820

-7.890

-0.890

-0.504

-1.897

-15.440

1.330

-0.820

-7.720

-0.890

-0.504

-1.474

-11.715

1.807

-0.820

-7.550

-0.890

-0.504

-1.050

-8.071

2.284

-0.820

-7.380

-0.890

-0.504

-0.628

-4.509

2.761

-0.820

-7.200

-0.890

-0.504

-0.213

-1.029

3.239

-0.820

-7.030

-0.890

-0.504

-0.236

-1.303

3.716

-0.820

-6.860

-0.890

-0.504

-0.652

-4.799

4.193

-0.820

-6.690

-0.890

-0.504

-1.074

-8.377

4.671

-0.820

-6.520

-0.890

-0.504

-1.497

-12.038

5.148

-0.820

-6.340

-0.890

-0.504

-1.920

-15.780

5.625

-0.820

-6.170

-0.890

-0.504

-2.343

-19.605

0.375

0.300

2.850

0.170

0.094

0.442

9.190

0.852

0.300

3.020

0.170

0.094

0.361

7.791

1.330

0.300

3.190

0.170

0.094

0.280

6.309

1.807

0.300

3.360

0.170

0.094

0.199

4.745

2.284

0.300

3.530

0.170

0.094

0.119

3.099

2.761

0.300

3.710

0.170

0.094

0.040

1.371

3.239

0.300

3.880

0.170

0.094

0.047

1.504

3.716

0.300

4.050

0.170

0.094

0.126

3.215

4.193

0.300

4.220

0.170

0.094

0.208

4.844

4.671

0.300

4.390

0.170

0.094

0.289

6.392

5.148

0.300

4.570

0.170

0.094

0.370

7.857

5.625

0.300

4.740

0.170

0.094

0.452

9.240

0.375

-0.290

-4.700

-0.170

-0.096

-0.445

-10.489

0.852

-0.290

-4.530

-0.170

-0.096

-0.364

-8.285

1.330

-0.290

-4.360

-0.170

-0.096

-0.282

-6.163

1.807

-0.290

-4.190

-0.170

-0.096

-0.201

-4.123

2.284

-0.290

-4.020

-0.170

-0.096

-0.120

-2.165

2.761

-0.290

-3.840

-0.170

-0.096

-0.041

-0.290

3.239

-0.290

-3.670

-0.170

-0.096

-0.047

-0.439

3.716

-0.290

-3.500

-0.170

-0.096

-0.126

-2.331

4.193

-0.290

-3.330

-0.170

-0.096

-0.206

-4.305

4.671

-0.290

-3.160

-0.170

-0.096

-0.287

-6.361

5.148

-0.290

-2.980

-0.170

-0.096

-0.368

-8.500

5.625 -0.290 ………………………………………………………..

-2.810

-0.170

-0.096

-0.448

-10.720

……………………………………………………….. STORY2

STORY2

STORY2

B265

B265

B265

COMB3 MIN

COMB4 MAX

COMB4 MIN

Tabel 5.15 Gaya dalam pada balok tepi ukuran 25x50 V 44


•



BEAM

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

0.375

-1.000

-7.930

-1.040

-0.482

-2.867

-18.279

0.813

-1.000

-7.770

-1.040

-0.482

-2.412

-14.843

1.250

-1.000

-7.620

-1.040

-0.482

-1.958

-11.477

1.688

-1.000

-7.460

-1.040

-0.482

-1.504

-8.179

2.125

-1.000

-7.300

-1.040

-0.482

-1.051

-4.950

2.563

-1.000

-7.140

-1.040

-0.482

-0.602

-1.790

3.000

-1.000

-6.990

-1.040

-0.482

-0.188

1.012

3.000

-0.910

-6.180

-1.430

-0.482

-0.188

1.012

3.438

-0.910

-6.020

-1.430

-0.482

-0.504

-2.146

3.875

-0.910

-5.860

-1.430

-0.482

-1.124

-5.373

4.313

-0.910

-5.700

-1.430

-0.482

-1.751

-8.669

4.750

-0.910

-5.540

-1.430

-0.482

-2.378

-12.034

5.188

-0.910

-5.390

-1.430

-0.482

-3.006

-15.468

5.625

-0.910

-5.230

-1.430

-0.482

-3.634

-18.971

0.375

0.560

2.400

0.220

0.097

0.602

8.615

0.813

0.560

2.560

0.220

0.097

0.505

7.531

1.250

0.560

2.710

0.220

0.097

0.407

6.378

1.688

0.560

2.870

0.220

0.097

0.310

5.156

2.125

0.560

3.030

0.220

0.097

0.213

3.865

2.563

0.560

3.190

0.220

0.097

0.118

2.505

3.000

0.560

3.340

0.220

0.097

0.038

1.237

3.000

0.510

4.160

0.300

0.097

0.038

1.237

3.438

0.510

4.310

0.300

0.097

0.112

2.599

3.875

0.510

4.470

0.300

0.097

0.236

3.892

4.313

0.510

4.630

0.300

0.097

0.362

5.115

4.750

0.510

4.790

0.300

0.097

0.488

6.270

5.188

0.510

4.940

0.300

0.097

0.614

7.356

5.625

0.510

5.100

0.300

0.097

0.741

8.373

………………………………………………….. STORY2

STORY2

STORY2

B271

B271

B271

COMB3 MIN

COMB4 MAX

COMB4 MIN 0.375

-0.530

-4.950

-0.220

-0.087

-0.586

-10.509

0.813 …………………………………………………..

-0.530

-4.790

-0.220

-0.087

-0.491

-8.379


V 45


•



BEAM

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

0.325 0.811 1.298

-14.610 -14.610 -14.610

-3.920 -3.750 -3.570

-1.820 -1.820 -1.820

-0.021 -0.021 -0.021

-4.517 -3.639 -2.763

-8.163 -6.297 -4.516

1.784 2.271 2.757 3.243

-14.610 -14.610 -14.610 -14.610

-3.400 -3.220 -3.050 -2.870

-1.820 -1.820 -1.820 -1.820

-0.021 -0.021 -0.021 -0.021

-1.895 -1.052 -0.420 -0.890

-2.821 -1.211 0.312 -0.781

3.730 4.216 4.702 5.189 5.675

-14.610 -14.610 -14.610 -14.610 -14.610

-2.700 -2.520 -2.350 -2.170 -2.000

-1.820 -1.820 -1.820 -1.820 -1.820

-0.021 -0.021 -0.021 -0.021 -0.021

-1.722 -2.584 -3.453 -4.326 -5.200

-2.437 -4.178 -6.004 -7.915 -9.912

0.325 0.811 1.298

3.590 3.590 3.590

-0.240 -0.070 0.110

0.700 0.700 0.700

0.048 0.048 0.048

1.773 1.433 1.094

1.075 1.150 1.139

1.784 2.271 2.757 3.243 3.730

3.590 3.590 3.590 3.590 3.590

0.280 0.460 0.630 0.810 0.990

0.700 0.700 0.700 0.700 0.700

0.048 0.048 0.048 0.048 0.048

0.757 0.423 0.126 0.294 0.630

1.044 0.863 0.597 0.727 0.862

4.216 4.702 5.189 5.675

3.590 3.590 3.590 3.590

1.160 1.340 1.510 1.690

0.700 0.700 0.700 0.700

0.048 0.048 0.048 0.048

0.973 1.317 1.662 2.008

0.912 0.876 0.755 0.549

0.325 0.811 1.298 1.784

-3.480 -3.480 -3.480 -3.480

-1.420 -1.240 -1.070 -0.890

-0.710 -0.710 -0.710 -0.710

0.002 0.002 0.002 0.002

-1.803 -1.458 -1.113 -0.770

-1.873 -1.227 -0.666 -0.190

2.271 2.757 3.243 3.730 4.216

-3.480 -3.480 -3.480 -3.480 -3.480

-0.720 -0.540 -0.370 -0.190 -0.010

-0.710 -0.710 -0.710 -0.710 -0.710

0.002 0.002 0.002 0.002 0.002

-0.430 -0.128 -0.290 -0.620 -0.958

0.201 0.506 0.245 -0.191 -0.713

4.702 5.189 5.675 …………………………………………………….

-3.480 -3.480 -3.480

0.160 0.340 0.510

-0.710 -0.710 -0.710

0.002 0.002 0.002

-1.296 -1.636 -1.975

-1.320 -2.012 -2.790

……………………………………………………. STORY8

STORY8

STORY8

B224

B224

B224

COMB3 MIN

COMB4 MAX

COMB4 MIN


V 46


•


Dari hasil analisa program etabs didapat momen paling besar pada balok tengah atap ukuran 25 x 50 Cm pada tumpuan 14,131 dan lapangan 8,792 t.m. Besarnya gaya-gaya dalam pada balok dapat dilihat dari tabel berikut : STORY

BEAM

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

0.325 0.811 1.298 1.784

-10.440 -10.440 -10.440 -10.440

-5.230 -5.050 -4.880 -4.700

-2.530 -2.530 -2.530 -2.530

-0.065 -0.065 -0.065 -0.065

-6.740 -5.509 -4.278 -3.048

-11.376 -8.876 -6.461 -4.131

2.271 2.757 3.243

-10.440 -10.440 -10.440

-4.530 -4.350 -4.180

-2.530 -2.530 -2.530

-0.065 -0.065 -0.065

-1.821 -0.616 -0.692

-1.887 0.272 -1.424

3.730 4.216 4.702

-10.440 -10.440 -10.440

-4.000 -3.830 -3.650

-2.530 -2.530 -2.530

-0.065 -0.065 -0.065

-1.899 -3.125 -4.354

-3.795 -6.251 -8.792

5.189 5.675

-10.440 -10.440

-3.480 -3.300

-2.530 -2.530

-0.065 -0.065

-5.584 -6.814

-11.419 -14.131

0.325 0.811 1.298

1.970 1.970 1.970

0.130 0.310 0.480

0.830 0.830 0.830

0.014 0.014 0.014

2.211 1.807 1.402

2.008 1.902 1.711

1.784 2.271 2.757

1.970 1.970 1.970

0.660 0.830 1.010

0.830 0.830 0.830

0.014 0.014 0.014

0.998 0.595 0.196

1.434 1.072 0.625

3.243 3.730 4.216 4.702

1.970 1.970 1.970 1.970

1.180 1.360 1.530 1.710

0.830 0.830 0.830 0.830

0.014 0.014 0.014 0.014

0.227 0.628 1.032 1.438

0.830 1.065 1.215 1.280

5.189 5.675

1.970 1.970

1.880 2.060

0.830 0.830

0.014 0.014

1.843 2.249

1.259 1.154

0.325 0.811 1.298

-2.030 -2.030 -2.030

-1.620 -1.450 -1.270

-0.830 -0.830 -0.830

-0.034 -0.034 -0.034

-2.217 -1.812 -1.406

-2.372 -1.625 -0.964

1.784 2.271 2.757 3.243

-2.030 -2.030 -2.030 -2.030

-1.100 -0.920 -0.750 -0.570

-0.830 -0.830 -0.830 -0.830

-0.034 -0.034 -0.034 -0.034

-1.001 -0.596 -0.196 -0.225

-0.388 0.103 0.509 0.093

3.730 4.216 4.702

-2.030 -2.030 -2.030

-0.400 -0.220 -0.050

-0.830 -0.830 -0.830

-0.034 -0.034 -0.034

-0.624 -1.028 -1.432

-0.525 -1.228 -2.016

5.189 5.675

-2.030 -2.030

0.130 0.300

-0.830 -0.830

-0.034 -0.034

-1.836 -2.241

-2.889 -3.848

………………………………… STORY8

STORY8

STORY8

B212

B212

B212

COMB3 MIN

COMB4 MAX

COMB4 MIN

…………………………………

Tabel 5.18 Gaya dalam pada balok tengah atap ukuran 25x50

V 47


•



BEAM

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

0.375

-1.610

-6.600

-0.320

-0.182

-0.677

-13.045

0.847

-1.610

-6.450

-0.320

-0.182

-0.531

-9.963

1.319

-1.610

-6.300

-0.320

-0.182

-0.389

-6.954

1.792

-1.610

-6.140

-0.320

-0.182

-0.257

-4.017

2.264

-1.610

-5.990

-0.320

-0.182

-0.161

-1.152

2.736

-1.610

-5.840

-0.320

-0.182

-0.185

-1.018

3.208

-1.610

-5.680

-0.320

-0.182

-0.296

-3.891

3.681

-1.610

-5.530

-0.320

-0.182

-0.430

-6.836

4.153 4.625

-1.610 -1.610

-5.380 -5.220

-0.320 -0.320

-0.182 -0.182

-0.572 -0.716

-9.854 -12.944

0.375

0.650

0.560

0.070

0.059

0.154

2.261

0.847

0.650

0.710

0.070

0.059

0.125

1.960

1.319

0.650

0.870

0.070

0.059

0.097

1.587

1.792

0.650

1.020

0.070

0.059

0.073

1.142

2.264

0.650

1.170

0.070

0.059

0.056

0.624

2.736

0.650

1.330

0.070

0.059

0.057

0.588

3.208

0.650

1.480

0.070

0.059

0.074

1.097

3.681

0.650

1.630

0.070

0.059

0.099

1.534

4.153

0.650

1.790

0.070

0.059

0.127

1.899

4.625

0.650

1.940

0.070

0.059

0.157

2.191

0.375

-0.450

-1.920

-0.070

-0.061

-0.157

-3.042

0.847

-0.450

-1.770

-0.070

-0.061

-0.127

-2.171

1.319

-0.450

-1.610

-0.070

-0.061

-0.098

-1.373

1.792

-0.450

-1.460

-0.070

-0.061

-0.073

-0.647

2.264

-0.450

-1.310

-0.070

-0.061

-0.055

0.007

2.736

-0.450

-1.150

-0.070

-0.061

-0.055

0.034

3.208

-0.450

-1.000

-0.070

-0.061

-0.071

-0.628

3.681

-0.450

-0.850

-0.070

-0.061

-0.095

-1.363

4.153

-0.450

-0.700

-0.070

-0.061

-0.122

-2.170

4.625

-0.450

-0.540

-0.070

-0.061

-0.151

-3.049

0.375

0.650

0.560

0.070

0.059

0.154

2.261

0.847 0.650 …………………………………………………….

0.710

0.070

0.059

0.125

1.960

……………………………………………………. STORY2

STORY2

STORY2

STORY2

B372

B372

B372

B372

COMB3 MIN

COMB4 MAX

COMB4 MIN

COMB5 MAX

Tabel 5.19 Gaya dalam pada balok tepi ukuran 25x45

V 48


•



BEAM

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

0.375 0.8472 1.3194 1.7917 2.2639 2.7361 3.2083 3.6806 4.1528 4.625

-0.17 -0.17 -0.17 -0.17 -0.17 -0.17 -0.17 -0.17 -0.17 -0.17

-5.45 -5.29 -5.14 -4.99 -4.83 -4.68 -4.53 -4.37 -4.22 -4.07

-0.42 -0.42 -0.42 -0.42 -0.42 -0.42 -0.42 -0.42 -0.42 -0.42

-0.176 -0.176 -0.176 -0.176 -0.176 -0.176 -0.176 -0.176 -0.176 -0.176

-0.994 -0.795 -0.596 -0.399 -0.205 -0.072 -0.219 -0.412 -0.61 -0.808

-10.637 -8.102 -5.639 -3.248 -0.93 -0.672 -2.969 -5.339 -7.781 -10.295

0.375 0.8472 1.3194 1.7917 2.2639 2.7361 3.2083 3.6806 4.1528 4.625

0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

0.18 0.33 0.49 0.64 0.79 0.95 1.1 1.25 1.41 1.56

0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15

0.061 0.061 0.061 0.061 0.061 0.061 0.061 0.061 0.061 0.061

0.339 0.27 0.2 0.131 0.062 0.02 0.081 0.15 0.22 0.29

1.468 1.346 1.151 0.885 0.546 0.51 0.87 1.157 1.373 1.516

0.375 0.8472 1.3194 1.7917 2.2639 2.7361 3.2083 3.6806 4.1528 4.625

0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

-1.6 -1.45 -1.3 -1.15 -0.99 -0.84 -0.69 -0.53 -0.38 -0.23

-0.15 -0.15 -0.15 -0.15 -0.15 -0.15 -0.15 -0.15 -0.15 -0.15

-0.06 -0.06 -0.06 -0.06 -0.06 -0.06 -0.06 -0.06 -0.06 -0.06

-0.342 -0.272 -0.202 -0.132 -0.063 -0.021 -0.082 -0.151 -0.22 -0.29

-2.375 -1.654 -1.004 -0.427 0.077 0.135 -0.349 -0.905 -1.533 -2.234

0.375 0.8472

0.1 0.1

0.18 0.33

0.15 0.15

0.061 0.061

0.339 0.27

1.468 1.346

……………………………… STORY2 B281 COMB3 MIN

STORY2

STORY2

STORY2

B281

B281

B281

COMB4 MAX

COMB4 MIN

COMB5 MAX

………………………………


V 49


•



BEAM

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

0.000 0.500

0.690 0.690

-0.650 -0.480

4.180 4.180

0.099 0.099

10.768 8.680

0.161 0.443

1.000

0.690

-0.320

4.180

0.099

6.593

0.645

1.500 2.000

0.690 0.690

-0.160 0.000

4.180 4.180

0.099 0.099

4.506 2.419

0.766 0.805

2.500

0.690

0.160

4.180

0.099

0.345

0.767

3.000 3.500

0.690 0.690

0.330 0.490

4.180 4.180

0.099 0.099

1.762 3.847

0.775 0.741

4.000

0.690

0.650

4.180

0.099

5.932

0.626

4.500 5.000

0.690 0.690

0.810 0.980

4.180 4.180

0.099 0.099

8.018 10.104

0.430 0.153

0.000

-0.680

-0.990

-4.170

-0.158

-10.757

-0.727

0.500 1.000

-0.680 -0.680

-0.820 -0.660

-4.170 -4.170

-0.158 -0.158

-8.671 -6.586

-0.274 0.097

1.500

-0.680

-0.500

-4.170

-0.158

-4.500

0.388

2.000 2.500

-0.680 -0.680

-0.340 -0.180

-4.170 -4.170

-0.158 -0.158

-2.415 -0.343

0.597 0.722

3.000

-0.680

-0.010

-4.170

-0.158

-1.762

0.639

3.500 4.000

-0.680 -0.680

0.150 0.310

-4.170 -4.170

-0.158 -0.158

-3.848 -5.935

0.436 0.151

……………………………………………………. STORY8

STORY8

STORY8

B369

B369

B369

COMB3 MAX

COMB3 MIN

4.500

-0.680

0.470

-4.170

-0.158

-8.022

-0.215

5.000

-0.680

0.630

-4.170

-0.158

-10.110

-0.662

0.000 0.500

0.130 0.130

-0.780 -0.620

0.940 0.940

-0.004 -0.004

2.413 1.945

-0.198 0.153

1.000

0.130

-0.460

0.940

-0.004

1.476

0.424

1.500 2.000

0.130 0.130

-0.300 -0.140

0.940 0.940

-0.004 -0.004

1.008 0.539

0.613 0.721

2.500

0.130

0.030

0.940

-0.004

0.074

0.749

3.000

0.130

0.190

0.940

-0.004

0.400

0.720

3.500 4.000

0.130 0.130

0.350 0.510

0.940 0.940

-0.004 -0.004

0.867 1.333

0.617 0.434

COMB4 MAX

4.500 5.000 …………………………………………………….

0.130

0.680

0.940

-0.004

1.800

0.169

0.130

0.840

0.940

-0.004

2.267

-0.176


V 50


•


Dari hasil analisa program etabs didapat momen paling besar pada balok tengah atap ukuran 25 x 45 Cm pada tumpuan 5,979 dan lapangan 3,161 t.m. Besarnya gaya-gaya dalam pada balok dapat dilihat dari tabel berikut : STORY

BEAM

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

-0.153

…………………………………………………. STORY8

STORY8

STORY8

B353

B353

B353

COMB3 MAX 0

0.42

-0.77

2.33

0.434

5.768

0.5

0.42

-0.6

2.33

0.434

4.605

0.19

1

0.42

-0.44

2.33

0.434

3.441

0.451

1.5 2

0.42 0.42

-0.28 -0.12

2.33 2.33

0.434 0.434

2.278 1.117

0.631 0.73

2.5

0.42

0.04

2.33

0.434

0.121

0.749

3

0.42

0.21

2.33

0.434

1.244

0.711

3.5

0.42

0.37

2.33

0.434

2.426

0.613

4

0.42

0.53

2.33

0.434

3.61

0.435

4.5

0.42

0.69

2.33

0.434

4.794

0.175

5

0.42

0.86

2.33

0.434

5.979

-0.166

COMB3 MIN 0

-0.43

-0.86

-2.37

-0.403

-5.869

-0.408

0.5

-0.43

-0.7

-2.37

-0.403

-4.685

-0.019

1

-0.43

-0.54

-2.37

-0.403

-3.5

0.289

1.5

-0.43

-0.37

-2.37

-0.403

-2.317

0.516

2 2.5

-0.43 -0.43

-0.21 -0.05

-2.37 -2.37

-0.403 -0.403

-1.135 -0.118

0.662 0.726

3

-0.43

0.11

-2.37

-0.403

-1.222

0.685

3.5

-0.43

0.28

-2.37

-0.403

-2.383

0.541 0.316

4

-0.43

0.44

-2.37

-0.403

-3.546

4.5

-0.43

0.6

-2.37

-0.403

-4.71

0.01

5

-0.43

0.76

-2.37

-0.403

-5.874

-0.378

-0.256

COMB4 MAX 0

0.2

-0.8

0.68

0.097

1.686

0.5

0.2

-0.64

0.68

0.097

1.346

0.106

1

0.2

-0.48

0.68

0.097

1.007

0.386

1.5

0.2

-0.32

0.68

0.097

0.667

0.585

2

0.2

-0.15

0.68

0.097

0.328

0.703

2.5 3

0.2 0.2

0.01 0.17

0.68 0.68

0.097 0.097

0.029 0.376

0.74 0.7

3.5

0.2

0.33

0.68

0.097

0.736

0.584

4

0.2

0.49

0.68

0.097

1.096

0.387

4.5

0.2

0.66

0.68

0.097

1.456

0.108

5 ………………………………………………….

0.2

0.82

0.68

0.097

1.816

-0.251

Tabel 5.22 Gaya dalam pada balok tengah atap ukuran 25x45

V 51


5.6.5.4 Gaya-gaya dalam pada kolom

•

Kolom 75 x 75 (Lantai 1-4)

Dari hasil analisa program etabs didapat gaya dalam maksimal pada kolom ukuran 75 x 75 adalah Pu = 603,600 ton, Mu = 88,970 t.m, Vu = 94,980 t. Besarnya gaya-gaya dalam pada kolom dapat dilihat dari tabel berikut : STORY

COLUMN

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

0,000

-603,600

-15,030

-3,320

-3,856

-20,215

-74,411

2,700 5,400

-599,220 -594,840

-15,030 -15,030

-3,320 -3,320

-3,856 -3,856

-11,295 -2,566

-33,846 -7,321

0,000 2,700

28,000 32,380

7,910 7,910

0,530 0,530

1,438 1,438

3,654 2,233

39,009 17,674

5,400

36,760

7,910

0,530

1,438

0,845

3,487

0,000 2,700 5,400

-178,840 -174,460 -170,080

-7,840 -7,840 -7,840

-0,730 -0,730 -0,730

-1,461 -1,461 -1,461

-4,164 -2,198 -0,264

-38,957 -17,804 -3,799

0,000 2,700 5,400

28,000 32,380 36,760

7,910 7,910 7,910

0,530 0,530 0,530

1,438 1,438 1,438

3,654 2,233 0,845

39,009 17,674 3,487

0,000 2,700 5,400

-178,840 -174,460 -170,080

-7,840 -7,840 -7,840

-0,730 -0,730 -0,730

-1,461 -1,461 -1,461

-4,164 -2,198 -0,264

-38,957 -17,804 -3,799

0,000 2,700 5,400

28,000 32,380 36,760

7,910 7,910 7,910

0,530 0,530 0,530

1,438 1,438 1,438

3,654 2,233 0,845

39,009 17,674 3,487

0,000

-178,840

-7,840

-0,730

-1,461

-4,164

-38,957

2,700 5,400

-174,460 -170,080

-7,840 -7,840

-0,730 -0,730

-1,461 -1,461

-2,198 -0,264

-17,804 -3,799

0,000 2,700 5,400

98,770 103,150 107,530

4,820 4,820 4,820

0,960 0,960 0,960

1,231 1,231 1,231

6,328 3,748 1,232

23,670 10,663 2,124

0,000 2,700 5,400 ……………………………………………………………

-249,600 -245,220 -240,850

-4,750 -4,750 -4,750

-1,160 -1,160 -1,160

-1,254 -1,254 -1,254

-6,838 -3,713 -0,652

-23,618 -10,794 -2,436

…………………………………………………………… STORY1

STORY1

STORY1

STORY1

STORY1

STORY1

STORY1

STORY1

STORY1

C135

C135

C135

C135

C135

C135

C135

C135

C135

COMB3 MIN

COMB4 MAX

COMB4 MIN

COMB5 MAX

COMB5 MIN

COMB6 MAX

COMB6 MIN

COMB7 MAX

COMB7 MIN

Tabel 5.23 Gaya dalam pada kolom 75 x 75 V 52


•

Kolom 65 x 65 (Lantai 5-Atap)

Dari hasil analisa program etabs gaya dalam maksimal pada kolom ukuran 65 x 65 adalah Pu = 94,930 ton, Mu = 25,127 t.m, Vu = 14,190 Besarnya gayagaya dalam pada kolom dapat dilihat dari tabel berikut : STORY

COLUMN

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

0,000

-94,930

-9,970

-3,140

-2,695

-5,485

-16,700

1,700

-92,860

-9,970

-3,140

-2,695

-0,150

-2,607

2,500

-91,880

-9,970

-3,140

-2,695

-2,209

-8,814

2,500

-94,220

-8,080

-2,100

-2,695

-0,767

-13,107

3,400

-93,130

-8,080

-2,100

-2,695

-0,680

-20,262

0,000

-19,640

5,640

0,460

0,850

0,810

9,450

1,700

-17,570

5,640

0,460

0,850

0,022

1,334

2,500

-16,600

5,640

0,460

0,850

0,500

4,914

2,500 3,400

-18,930 -17,840

4,570 4,570

-0,100 -0,100

0,850 0,850

-0,038 0,389

7,378 11,476

0,000

-43,210

-5,680

-0,660

-0,851

-1,162

-9,565

1,700

-41,140

-5,680

-0,660

-0,851

-0,032

-1,380

2,500

-40,170

-5,680

-0,660

-0,851

-0,348

-4,928

2,500

-42,510

-4,600

-0,730

-0,851

-0,265

-7,373

3,400

-41,410

-4,600

-0,730

-0,851

0,056

-11,442

0,000

-19,640

5,640

0,460

0,850

0,810

9,450

1,700 2,500

-17,570 -16,600

5,640 5,640

0,460 0,460

0,850 0,850

0,022 0,500

1,334 4,914

2,500

-18,930

4,570

-0,100

0,850

-0,038

7,378

3,400

-17,840

4,570

-0,100

0,850

0,389

11,476

0,000

-43,210

-5,680

-0,660

-0,851

-1,162

-9,565

1,700

-41,140

-5,680

-0,660

-0,851

-0,032

-1,380

2,500

-40,170

-5,680

-0,660

-0,851

-0,348

-4,928

2,500

-42,510

-4,600

-0,730

-0,851

-0,265

-7,373

3,400

-41,410

-4,600

-0,730

-0,851

0,056

-11,442

0,000 1,700

-19,640 -17,570

5,640 5,640

0,460 0,460

0,850 0,850

0,810 0,022

9,450 1,334

2,500

-16,600

5,640

0,460

0,850

0,500

4,914

2,500

-18,930

4,570

-0,100

0,850

-0,038

7,378

3,400

-17,840

4,570

-0,100

0,850

0,389

11,476

0,000

-43,210

-5,680

-0,660

-0,851

-1,162

-9,565

1,700

-41,140

-5,680

-0,660

-0,851

-0,032

-1,380

2,500

-40,170

-5,680

-0,660

-0,851

-0,348

-4,928

2,500

-42,510

-4,600

-0,730

-0,851

-0,265

-7,373

-41,410

-4,600

-0,730

-0,851

0,056

-11,442

……………………………………………………………….. STORY5

STORY5

STORY5

STORY5

STORY5

STORY5

STORY5

C136

C136

C136

C136

C136

C136

C136

COMB3 MIN

COMB4 MAX

COMB4 MIN

COMB5 MAX

COMB5 MIN

COMB6 MAX

COMB6 MIN

3,400 ………………………………………………………………..

Tabel 5.24 Gaya dalam pada kolom 65 x 65 V 53


5.6.5.5 Gaya-gaya dalam pada dinding geser

Dari hasil analisa program etabs gaya dalam maksimal pada dinding geser adalah Vu = 640,740 ton, Pu = 1092,620 ton, Mu = 5818,33 t.m. Besarnya gayagaya dalam pada kolom dapat dilihat dari tabel berikut : STORY

PIER

LOAD

LOC

P

V2

V3

T

M2

M3

-466,87 -567,879

-1401,83 -4465,75

…………………………………………………….. STORY1

STORY1

STORY1

STORY1

P1

COMB3

MIN Top Bottom

-877,77 -1023,34

-640,74 -409,29

-61,1 -71,74

-4258,52 -3008,03

MAX Top

P1

COMB4

-753,48

116,88

30,03

1214,343 1111,536 1058,684

-899,05

69,42

36,77

1046,811 1329,629 1751,675

P1

Bottom COMB4 MIN Top Bottom

-828,45 -974,02

-119,18 -79,38

-30,26 -37,06

-1213,46 -1006,39

MAX Top

-753,48

6,923 -3,22

-100,9 -399,087

P1

COMB5

116,88

30,03

1214,343 1111,536 1058,684

-899,05

69,42

36,77

1046,811 1329,629 1751,675

P1

Bottom COMB5 MIN Top

-828,45

-119,18

-30,26

-1213,46

6,923

-100,9

Bottom

-974,02

-79,38

-37,06

-1006,39

-3,22

-399,087

MAX Top Bottom

-753,48 -899,05

116,88 69,42

30,03 36,77

1214,343 1111,536 1058,684 1046,811 1329,629 1751,675

MIN Top

-828,45

-119,18

-30,26

-1213,46

6,923

-100,9

Bottom

-974,02

-79,38

-37,06

-1006,39

-3,22

-399,087

Top Bottom

-763,1 -908,66

210,05 128,53

19,33 22,61

1390,908 884,608 1091,292 1002,818 1053,443 2369,524

MIN Top Bottom

-818,84 -964,4

-212,34 -138,49

-19,55 -22,91

-1390,03 -962,397

-763,1 -908,66

210,05 128,53

19,33 22,61

1390,908 884,608 1091,292 1002,818 1053,443 2369,524

Top -818,84 Bottom -964,4 ……………………………………………………..

-212,34 -138,49

-19,55 -22,91

-1390,03 -962,397

STORY1

STORY1

STORY1

STORY1

STORY1

STORY1

STORY1

P1

P1

P1

P1

COMB6

COMB6

COMB7

COMB7

MAX

P1

COMB8

P1

Top Bottom COMB8 MIN

233,852 272,966

-133,508 -1016,94

MAX

233,852 272,966

-133,508 -1016,94

Tabel 5.25 Gaya dalam pada dinding geser V 54

Bab VI Perencanaan Elemen Struktur

BAB VI PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR

Dari program etabs, dengan menggunakan fasilitas check of structure design kita dapat melihat kapasitas penampang dan besarnya gaya – gaya dalam yang akan dipikul oleh penampang tersebut. Berikut adalah dimensi dari elemen – elemen struktur yang telah didesain dengan etabs dan siap untuk dibuat rencana penulangannya : No

lebar

tinggi

-

150

- Balok 25 x 45

250

450

- Balok 25 x 50

250

500

- Balok 30 x 60

300

600

- Kolom 75 x 75 (lt. 1 - lt. 4)

750

750

- Kolom 65 x 65 (lt. 5 - lt. Atap)

650

650

Dinding Geser

250

-

1

Plat lantai

2

Balok

3

4

Dimensi (mm)

Elemen struktur

Kolom

Tabel 6.1 Dimensi elemen struktur

VI 1


6.1

Penulangan Plat

6.1.1

Penulangan plat lantai satu sampai lantai tujuh Pembebanan yang bekerja pada Plat

Beban Mati - Berat sendiri plat

=

360 kg/m2


=


=

18 kg/m2 115 kg/m2

- Berat ME

=

20 kg/m

qdl

=

513 kg/m

qll

=

250 kg/m

0.15 2400

Beban Hidup - Perkantoran Beban ultimit Wu

= = = =

2 2

2

1.2 DL + 1.6 LL 1.2 513 + 1015.6 9952.88

1.6

250

2

kg/m Nm

Data data untuk perencanaan penulangan plat lantai - Tebal plat (hp)

=

150 mm

- Tebal penutup beton (d’)

=

40 mm

- Dari buku Cur 1 Hal 50 & 52 untuk fy 240 Mpa dan fc 35 Mpa didapat ρmin = 0,0038 dan ρmax = 0,0538

- Tulangan yang akan dipakai (Ø)

=

10 mm

- Tinggi efektif ( d = hf – d’–0,5 Ø )

=

105 mm

VI 2


β

ly lx 700 350 2

= = =

Momen sumbu X Mlx =

Mtx

= =

2 Wu lx 0.001 9952.88 7071.52 Nm

=

-0.001

= = Momen sumbu Y Mly =

Mty

0.001

2 Wu lx -0.001 9952.88 -9997.67 Nm

0.001

= =

0.001 1828.84

=

-0.001

= =

-0.001 -6461.91

Perhitungan Tulangan a. Penulangan Arah X - Tulangan Lapangan 7071.52 Mu = Mu = Rn = 2 bd ρperlu =

=

x 3.5

2

58

2

82

2

15

2

53

x 3.5

2 Wu lx 9952.88

x 3.5

Nm 2 Wu lx 9952.88

x 3.5

Nm

Nm 7071521.24 1000

0.85

105

1 m

(

1

-

(

1

-

1

(

1

-

(

1

-

8.07

=

2

0.755

Mpa

2

Rn fy

m

)

0.5

)

2

0.755 240

8.07

)

0.5

)

= 0.003185 <

ρperlu

<

dipakai

ρmin

=

ρmin

As

= = =

b ρ 0.0038 399 mm2

ρmax 0.0038 d 1000

105 2

Dipakai Ø 10 - 150 (As = 524 mm )

VI 3


- Tulangan Tumpuan -9997.67 Mu = Mu = Rn = 2 bd ρperlu =

=

Nm 9997667.96 1000

0.85

105

1 m

(

1

-

(

1

-

1

(

1

-

(

1

-

8.07

=

2

1.067

Mpa

2

Rn fy

m

)

0.5

)

2

1.067 240

8.07

)

0.5

)

= 0.0045 ρmin

<

ρperlu

<

dipakai

ρperlu

=

As

= = =

ρmax 0.0045

b ρ 0.0045

d 1000

105

475.43 mm2 2

Dipakai Ø 10 - 150 (As = 524 mm ) b. Penulangan Arah Y - Tulangan Lapangan 1828.84 Mu = Mu = Rn = 2 bd ρperlu =

=

Nm 1828841.70 1000

0.85

105

1 m

(

1

-

(

1

-

1

(

1

-

(

1

-

8.07

=

2

0.195

Mpa

2

Rn fy

m

)

0.5

)

2

0.195 240

8.07

)

0.5

)

= 0.000816 <

ρperlu

<

dipakai

ρmin

=

ρmin

As

= = =

ρmax 0.0038

b ρ 0.0038

d 1000

105

2

399 mm

2

Dipakai Ø 10 - 150 (As = 524 mm )

VI 4



=

Nm 6461907.34 1000

0.85

105

1 m

(

1

-

(

1

-

1

(

1

-

(

1

-

8.07

=

2

0.690

Mpa

2

Rn fy

m

)

0.5

)

2

0.690 240

8.07

)

0.5

)

= 0.0029 ρmin

<

ρperlu

<

dipakai

ρmin

=

As

= = =

b ρ 0.0038 399 mm2

ρmax 0.0038 d 1000

105 2

Dipakai Ø 10 - 150 (As = 524 mm )

Gambar 6.1 Penulangan Plat Lantai satu - tujuh

VI 5


6.1.2

Penulangan plat lantai delapan (dak atap) Pembebanan yang bekerja pada Plat

Beban Mati - Berat sendiri plat

=

360 kg/m2


=

18 kg/m2


=

105 kg/m2

- Berat ME

=

20 kg/m

=

503 kg/m

=

50 kg/m

=

100 kg/m

=

150 kg/m

0.15 2400

qdl Beban Hidup - Air hujan = 0.05 1000 - Beban hidup atap qll Beban ultimit Wu

= = = =

2 2

2 2 2

1.2 DL + 1.6 LL 1.2 503 + 843.6 8267.28

1.6

150

2

kg/m Nm

Data - data untuk perencanaan penulangan plat lantai - Tebal plat (hp)

=

150 mm

- Tebal penutup beton (d’)

=

40 mm


- Tulangan yang akan dipakai (Ø)

=

10 mm

- Tinggi efektif ( d = hf – d’–0,5 Ø )

=

105 mm

VI 6


β

ly lx 700 350 2

= = =

Momen sumbu X Mlx =

Mtx

0.001 5873.90

=

-0.001

= =

-0.001 -8304.48

0.001

= =

0.001 1519.11

=

-0.001

= =

-0.001 -5367.53

=

x

lx

8267.28 Nm

3.5

2 Wu lx 8267.28

x 3.5

2

58

2

82

2

15

2

53

Nm

2 Wu lx 8267.28

x 3.5

Nm 2

Wu

Perhitungan Tulangan a. Penulangan Arah X - Tulangan Lapangan 5873.90 Mu = Mu = Rn = 2 bd ρperlu =

2

Wu

= =

Momen sumbu Y Mly =

Mty

0.001

x

lx

8267.28 Nm

3.5

Nm 5873902.44 1000

0.85

105

1 m

(

1

-

(

1

-

1

(

1

-

(

1

-

8.07

=

2

0.627

Mpa

2

Rn fy

m

)

0.5

)

2

0.627 240

8.07

)

0.5

)

= 0.002640 ρmin

<

ρperlu

<

dipakai

ρmin

=

As

= = =

b ρ 0.0038 399 mm2

ρmax 0.0038 d 1000

105 2

Dipakai Ø 10 - 175 (As = 449 mm )

VI 7



=

Nm 8304482.76 1000

0.85

105

1 m

(

1

-

(

1

-

1

(

1

-

(

1

-

8.07

=

2

0.886

Mpa

2

Rn fy

m

)

0.5

)

2

0.886 240

8.07

)

0.5

)

= 0.0037 ρmin

<

ρperlu

<

dipakai

ρmin

=

As

= = =

b ρ 0.0038

ρmax 0.0038 d 1000

105

399 mm2 2

Dipakai Ø 10 - 175 (As = 449 mm ) b. Penulangan Arah Y - Tulangan Lapangan 1519.11 Mu = Mu = Rn = 2 bd ρperlu =

=

Nm 1519112.70 1000

0.85

105

1 m

(

1

-

(

1

-

1

(

1

-

(

1

-

8.07

=

2

0.162

Mpa

2

Rn fy

m

)

0.5

)

2

0.162 240

8.07

)

0.5

)

= 0.000677 <

ρperlu

<

dipakai

ρmin

=

ρmin

As

= = =

b ρ 0.0038 399 mm2

ρmax 0.0038 d 1000

105 2

Dipakai Ø 10 - 175 (As = 449 mm )

VI 8



=

Nm 5367531.54 1000

0.85

105

1 m

(

1

-

(

1

-

1

(

1

-

(

1

-

8.07

=

2

0.573

Mpa

2

Rn fy

m

)

0.5

)

2

0.573 240

8.07

)

0.5

)

= 0.0024 ρmin

<

ρperlu

<

dipakai

ρmin

=

ρmax 0.0038

= b d ρ 0.0038 = 1000 105 = 399 mm2 Dipakai Ø 10 - 175 (As = 449 mm2 ) As

Gambar 6.2 Penulangan Plat Lantai atap

VI 9


6.2 Penulangan Lentur dan Geser pada Balok Data - data untuk perencanaan penulangan balok - fc

=

35 Mpa

- fy

=

400 Mpa

- As’

=

0.5 As


Penulangan Balok Tepi Ukuran 30 x 60 Cm

b

0.3

=

selimut beton

d' d

=

0.061 0.539

=

m

h 0.04

=

=

0.60

m

tulangan yang akan dipakai dia

22 mm

tulangan sengkang

10 mm

d'

=

0.061

d

=

0.539

0.11317

~

m m 0.1

Dari program etabs diperoleh : Mu tumpuan

= =

34.091 tm 340.91 kn m

Mu lapangan

= =

17.924 tm 179.24 kn m

VI 10


- Tulangan pada tumpuan Mu bd

2

340.91

=

0.3

0.539

2

=

3911.479

2

kN/m

Dari tabel 5.3.e Buku CUR-4 didapat nilai ρ ( hasil interpolasi ) Mu ρ 2 111.4786 bd ρ = 0.0128 + 3800 0.0128 200 3911.479 ………. 0.0132 = 4000 0.0135 - tulangan tarik (As) As = ρ b

- tulangan tekan (As') As' = 0.5 As

d

=

0.5 2132.85

2132.85 mm2

=

1066.43 mm2

6 dia 22 2279.64 mm2

Dipasang As' =

3 dia 22 1,139.8 mm2

=

0.0132

= Dipasang As =

300

539

Periksa tulangan terpasang As ρaktual = = b d ρmin

< ρaktual < ρmax

0.0023

0.0007

0.0211

<

3419.46 300 539

=

0.0211

= <

0.0271 …..ok

- Tulangan pada lapangan Mu bd

2

=

179.24 0.3

0.539 2

=

2056.535

2

kN/m

VI 11


Dari tabel 5.3.e Buku CUR-4 didapat nilai ρ ( hasil interpolasi ) Mu ρ 2 56.53521 bd + ρ = 0.0067 2000 0.0067 200 2056.535 ………. 0.0069 = 2200 0.0073 - tulangan tarik (As) As = ρ b =

0.0069

= Dipasang As =

- tulangan tekan (As') As' = 0.5 As

d 300

539

=

0.5 1110.82

1110.82 mm2

=

555.41 mm2

3 dia 22 1140 mm2

Dipasang As' =

2 dia 22 2 760 mm

Periksa tulangan terpasang As ρaktual = = b d ρmin

< ρaktual < ρmax

0.0023

0.0006

0.0117

<

1900 300

539

=

0.0117

= <

0.0271 …..ok

- Tulangan geser / sengkang Dari program etabs diperoleh : Vu

vu

= = =

11.95 119.5 Vu b d

=

t kn

=

119500

119500 300 539

N =

0.739

Mpa

VI 12


Menurut tabel 15 CUR-1 diperoleh nilai Ø vc vu

>

Ø vc

=

0.739

>

=

0.59

Mpa

0.59

Karena vu > Ø vc , maka harus diberi tulangan geser

vs

=

vu

-

Ø vc

=

0.739

-

=

0.149

Mpa

0.59 <

2.37

( vs max tabel 17 CUR-1)

Luas penampang ganda tulangan geser per meter balok yang diperlukan :

As sengk

= = =

vs

b

1000

Ø fy 0.149 300 1000 0.60 240 2 310.46 mm

=

b y 3 fy

As sengk

<

As sengk min ….. maka dipakai

=

300 3

1000 240

As sengk min

=

2

416.67

mm

As sengk min

Tulangan geser per meter balok yang diperlukan : 416.67 = 208.33 mm2 2 dipasang dia

10

-

200 ( As =

392.5

2

mm )

VI 13


Berdasar perhitungan di atas, balok tepi 30 x 60 tampak seperti gambar berikut :

Gambar 6.3 Penulangan balok tepi 30x60

Dengan cara yang sama diperoleh penulangan lentur untuk balok pada tumpuan dan lapangan, tulangan geser atau sengkang serta sketsa tulangan seperti ditunjukkan tabel –tabel berikut :

VI 14


Momen

Ukuran No

b xh

ρ (tabel 5.3.e Cur-4)

Mu / bd 2

As

Tulangan Tarik

Tulangan Tekan

Bentang As Balok

(mm)

Tump.

Lap.

( mm )

( kN m )

( kN m )

Tump. 2

Lap. 2

d'/d

Tump.

Lap.

( kN/m ) ( kN/m )

Tump. 2

Lap. 2

( mm )

( mm )

Tumpuan

Lapangan

Tumpuan

Lapangan

1

300 x 600

A;G;1;10 (Lt.1-Lt,7)

7000

340.91

179.24

3,911.5

2,056.5 0.11

0.0132

0.0069

2,132.85

1,110.82

6 dia 22

3

dia 22

3

dia 22

2

dia 22

2

300 x 600

B-F;2-9 (Lt.1-Lt,7)

7000

296.24

182.26

3,399.0

2,091.2 0.11

0.0114

0.0070

1,842.79

1,127.62

5 dia 22

3

dia 22

3

dia 22

2

dia 22

3

300 x 600

A;G;1;10 ( Lt. Atap )

7000

98.17

42.80

1,126.4

491.1 0.11

0.0037

0.0016

605.13

261.75

2 dia 22

2

dia 22

2

dia 22

2

dia 22

4

300 x 600

B-F;2-9 ( Lt. Atap )

7000

272.44

132.28

3,125.9

1,517.7 0.11

0.0104

0.0050

1,688.24

810.45

5 dia 22

3

dia 22

3

dia 22

2

dia 22

5

250 x 500

A;G;1;10 (Lt.1-Lt,7)

6000

196.05

120.68

3,978.0

2,448.7 0.13

0.0138

0.0084

1,517.06

918.64

8 dia 16

5

dia 16

4

dia 16

3

dia 16

6

250 x 500

B-F;2-9 (Lt.1-Lt,7)

6000

189.71

115.64

3,849.3

2,346.4 0.13

0.0134

0.0080

1,470.35

879.36

8 dia 16

5

dia 16

4

dia 16

3

dia 16

7

250 x 500

A;G;1;10 ( Lt. Atap )

6000

99.12

60.04

2,011.2

1,218.2 0.13

0.0068

0.0042

750.60

456.98

4 dia 16

3

dia 16

2

dia 16

2

dia 16

8

250 x 500


6000

141.31

87.92

2,867.3

1,783.9 0.13

0.0098

0.0061

1,079.44

664.19

6 dia 16

4

dia 16

3

dia 16

2

dia 16

9

250 x 450

A;G;1;10 (Lt.1-Lt,7)

5000

130.45

71.68

3,361.3

1,847.0 0.14

0.0116

0.0063

1,124.66

609.22

6 dia 16

4

dia 16

3

dia 16

2

dia 16

10 250 x 450

B-F;2-9 (Lt.1-Lt,7)

5000

106.37

57.86

2,740.9

1,490.9 0.14

0.0094

0.0051

913.47

497.74

5 dia 16

3

dia 16

3

dia 16

2

dia 16

11 250 x 450

A;G;1;10 ( Lt. Atap )

5000

107.68

45.06

2,774.6

1,161.1 0.14

0.0095

0.0040

924.96

385.47

5 dia 16

2

dia 16

3

dia 16

2

dia 16

12 250 x 450


5000

59.79

31.61

1,540.6

814.5 0.14

0.0053

0.0028

514.66

267.51

3 dia 16

2

dia 16

2

dia 16

2

dia 16

Tabel 6.2 Daftar penulangan balok

VI 15


Ukuran No

b xh

AS Balok

( mm )

Bentang

vu

vs

As yang dibutuhkan

As sengk. Min,

As per meter

( Vu/bd )

( vu - 0,59 )

(vsb1000/Øfy )

( b 1000 / 3 fy )

( As / 2 )

Vu

2

2

As terpasang

Tulangan

2

( mm )

(N)

Mpa

Mpa

mm

mm

mm

2

mm

1

300 x 600

A;G;1;10 (Lt.1-Lt,7)

7000

119500

0.739

0.149

310.46

416.67

208.33

Ø 10

-

200

392.50

2

300 x 600

B-F;2-9 (Lt.1-Lt,7)

7000

119600

0.740

0.150

24197.00

416.67

208.33

Ø 10

-

200

392.50

3

300 x 600

A;G;1;10 ( Lt. Atap )

7000

45400

0.281

-0.309

-50003.00

416.67

208.33

Ø 10

-

200

392.50

4

300 x 600


7000

106500

0.659

0.069

11097.00

416.67

208.33

Ø 10

-

200

392.50

5

250 x 500

A;G;1;10 (Lt.1-Lt,7)

6000

81000

0.730

0.140

15335.34

347.22

173.61

Ø

8

-

200

251.20

6

250 x 500

B-F;2-9 (Lt.1-Lt,7)

6000

80900

0.729

0.139

15236.46

347.22

173.61

Ø

8

-

200

251.20

7

250 x 500

A;G;1;10 ( Lt. Atap )

6000

41900

0.377

-0.213

-23324.35

347.22

173.61

Ø

8

-

200

251.20

8

250 x 500


6000

58700

0.529

-0.061

-6713.54

347.22

173.61

Ø

8

-

200

251.20

9

250 x 450

A;G;1;10 (Lt.1-Lt,7)

5000

66200

0.672

0.082

7982.40

347.22

173.61

Ø

8

-

200

251.20

10 250 x 450

B-F;2-9 (Lt.1-Lt,7)

5000

54000

0.548

-0.042

-4062.78

347.22

173.61

Ø

8

-

200

251.20

11 250 x 450

A;G;1;10 ( Lt. Atap )

5000

41800

0.424

-0.166

-16107.96

347.22

173.61

Ø

8

-

200

251.20

12 250 x 450


5000

23700

0.241

-0.349

-33978.26

347.22

173.61

Ø

8

-

200

251.20

Tabel 6.3 Daftar tulangan sengkang balok

VI 16


Tabel 6.4 Sketsa tulangan balok

VI 17


6.3 Penulangan Lentur dan Geser pada Kolom Data - data untuk perencanaan penulangan kolom - fc

=

35 Mpa

- fy

=

400 Mpa

- Selimut beton

=

40 mm

- Dimensi kolom •

b

=

700 mm

•

h

=

700 mm

- Diameter tulangan utama

=

22 mm

- Diameter tulangan sengkang

=

13 mm

- d’ = 40 + (0.5x22) + 13

=

64 mm

-

"

0.091

0.1

Dari Program Etabs diperoleh data - data sebagai berikut : Pu

Agr

=

603.6

t

= =

kN 6036 6036000 N

= =

b h 750 750

=

Mu

et

562500 mm2

=

88.97

tm

=

889.7

kN m

= = =

Sumbu vertikal

= = =

Ø

Agr

Mu + 0.1 h Pu 889.7 + 6036 0.222399

Pu 0.81

m

0.1 =

0.75 222.3989 mm

f'c

6036000 0.65 562500 0.582318

0.81

35

VI 18


Sumbu horisontal

Pu 0.81 f'c Ø Agr 6036000 0.81 0.65 562500 0.172676

= = =

et h 35

222.3989 750

Dari grafik 6.2.d halaman 92 pada buku CUR-4 didapat nilai-nilai sebagai berikut r

=

0.012

β

=

1.33

As tot

=

ρ

=

0.01596

=

8978

ρ

=

r

β

=

0.012

=

0.01596

1.33

Agr 562500 2

mm

Dengan jumlah tulangan simetris di keempat sisi maka 0.25 As tot As ka = As ki = 0.25 8978 2 2244 mm 6 dia 22

= = Dipasang tulangan As =

2

2280

mm

Tulangan geser / sengkang Dari program etabs diperoleh : Vu

vu

=

94.98

t

=

949.8

kn

=

Vu b d

=

=

949800 750 689

Menurut tabel 15 CUR-1 diperoleh

949800

Ø vc

N

=

1.838

Mpa

=

0.59

Mpa

VI 19


vu

<

Ø vc

=

vs

=

vu

-

<

1.838

0.59

Ø vc

=

1.838

-

=

1.248

Mpa

0.59 <

2.37 ( vs max tabel 17 CUR-1)

Luas penampang ganda tulangan geser per meter balok yang diperlukan :

As sengk

= = =

As sengk min

=

As sengk

>

vs

b

1000

Ø fy 1.248

750 0.60

1000 400

3900.08 mm2 b y 3 fy

=

750

1000

3

240

=

As sengk min ….. maka dipakai

1041.67 mm2

As sengk

Tulangan geser per meter balok yang diperlukan : 3900.08 4 dipasang dia

=

975.02

13

-

2

mm

125 ( As =

1061.32 mm2 )

Dengan cara yang sama diperoleh penulangan lentur untuk kolom, tulangan geser atau sengkang serta sketsa tulangan seperti ditunjukkan tabel – tabel berikut :

VI 20


No

Ukuran b xh

Pu

Lokasi

( mm )

Mu

Agr

et

Sumbu vertikal

Sumbu horizontal

b xh

Mu/Pu+0.1h

Pu / (ØAgr0,81f'c)

(Pu / (ØAgr0,81f'c))

2

( kN )

( kN m )

( mm )

( mm )

Grafik 6.2.d CUR-4

ρ

As tot

As ka

Agr ρ

0,25 A tot

2

Tulangan

2

(et /h)

r

β

r β

( mm )

( mm )

As pasang 2

( mm )

1

750 x 750

Lt. 1 - Lt. 4

6036.00

889.70

562500

222.40

0.582

0.173

0.012

1.33

0.01596

8977.50

2244.38

6 dia 22

2279.64

2

650 x 650

Lt. 5 - Lt. 8

949.30

251.27

422500

329.69

0.122

0.062

0.004

1.33

0.00532

2247.70

561.93

2 dia 22

759.88

Tabel 6.5 Daftar penulangan kolom

No

Ukuran b xh

Lokasi

( mm )

vu

vs

As yang dibutuhkan

As sengk. Min,

As per meter

( Vu/bd )

( vu - 0,59 )

(vsb1000/Øfy )

( b 1000 / 3 fy )

( As / n )

(N)

Mpa

Mpa

mm

mm

mm

3900.08

1041.67

975.02

D 13

-

125

1061.32

902.78

451.39

Ø 10

-

175

448.57

Vu

1

750 x 750

Lt. 1 - Lt. 4

949800

1.838

1.248

2

650 x 650

Lt. 5 - Lt. 8

141900

0.371

-0.219

2

2

As terpasang

Tulangan

2

2

mm

Tabel 6.6 Daftar penulangan sengkang kolom

VI 21


Tabel 6.7 Sketsa tulangan kolom

VI 22


6.4 Penulangan Dinding Geser Data - data untuk perencanaan penulangan kolom - fc

=

35 Mpa

- fy

=

400 Mpa

- Tebal dinding geser

=

250 mm

- Panjang dinding geser ( l w )

=

6250 mm

- Tinggi bangunan ( h w )

=

34000 mm

- Diameter tulangan

=

16 mm

Dari Program Etabs diperoleh data - data sebagai berikut : Vu

=

640.74 t

=

6407.4 kN

Mu

= =

5818.338 tm

Pu = 58183.38 kN m =

1092.62

tm

10926.2 kN m

- Periksa apakah dibutuhkan dua layer tulangan Baja tulangan harus dua layer apabila gaya terfaktor melebihi : 1 6 Acv 1 6

=

Acv √ f'c = =

Acv 6.25

0.25

1.563

√ 35

=

1.563

2

m

1000 6 1540.65 kN < Vu butuh dua layer tulangan

Kuat geser maksimum : 5 5 Acv √ f'c = 6 =

√ fc

√ 35

1.563

6 7703.23 kN

>

1000

Vu ………… ok

VI 23


- Baja tulangan horizontal dan transversal Rasio tulangan minimum = 0.0025 Spasi tulangan maksimum = Luas shearwall / meter panjang = 1 0.25 Tulangan minimal per meter =

0.25

450 mm

=

0.0025

Dipasang tulangan dua layer 2 dia 16 …… As =

2

0.25 = =

m

0.000625 m2 2 625 mm 2

402

mm Karena digunakan dua layer, maka jumlah pasangan tulangan : 625 = = 1.555036 = 2 pasang 402 1000 s = = 500 mm 2 tidak memenuhi syarat spasi maksimum Dicoba tulangan dia

16

-

250 mm

Kuat geser shearwall : = A cv ( α c √ f 'c + ρn fy ) Vn Dimana : 34 hw = = 5.44 6.25 lw αc ρn

= =

1.67 As tot A cv

=

……….. Untuk hw / lw > 2 10048 = 0.006431 6250 250

OK , ρn > ρn min = 0.0025 Vn

= = =

A cv ( α c √ f 'c + ρn fy ) 6250 1.67 250 ( 19456.47 kN

√35

+

0.006431 400 ) 10 -3

OK , ( Vu = 5500 kN ) < ( Vn = 19456.5 kN )

VI 24


Maka tulangan dua layer dia 16 - 250 bisa dipakai, sketsa tulangan seperti gambar berikut :

Gambar 6.4 Penulangan dinding geser

VI 25

BabVII Kesimpulan dan Saran

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN

7.1

Kesimpulan Dari pembahasan yang dilakukan pada Bab V dan Bab VI, maka diperoleh

beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Dalam perancangan struktur ini, meliputi empat elemen struktur utama yaitu pelat lantai, balok, kolom dan dinding geser. 2. Dimensi pelat lantai t = 15 cm 3. Dimensi balok dengan B dan H balok adalah 300x600 mm, 250x500 mm, 250x450 mm untuk semua lantai. 4. Dimensi kolom untuk lantai satu sampai dengan lantai empat adalah 750x750 mm, sedangkan untuk lantai empat sampai dengan lantai delapan adalah 650x650 mm. 5. Dinding Shear Wall dengan tebal 250 Cm dari lantai satu sampai dengan lantai deapan. 6. Penempatan dinding geser sangat mempengaruhi kekakuan gedung secara keseluruhan. 7. Analisa struktur dilakukan dengan medote analisa dinamis respon spectrum dengan menggunakan bantuan program etabs 9. 8. Desain tulangan elemen – elemen struktur mengacu pada SK SNI T 151991-03.

VII 1

BabVII Kesimpulan dan Saran

7.2

Saran Dari semua tahapan yang dilakukan oleh penulis dapat disampaikan

beberapa saran, antara lain : 1. Dalam merencanakan suatu struktur bangunan dengan bantuan program etabs 9, penempatan dinding geser dapat dilakukan dengan cara coba-coba hingga mendapatkan hasil yang paling ekonomis dengan tetap mengacu pada peraturan-peraturan yang berlaku. 2. Untuk mengoptimalkan fungsi-fungsi program etabs 9 disarankan untuk menggunakan program yang asli,

sehingga hasil-hasilnya bisa lebih

dipertanggung jawabkan.

VII 2

Daftar pustaka

DAFTAR PUSTAKA

Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03 - 1726 – 2002). Badan Standarisasi Nasional. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03 - 1727 – 1989). Vis, W.C dan Gideon Kusuma, 1997. Dasar - dasar Perencanaan Beton Bertulang Berdasarkan SKSNI T-15-1991-03. Vis, W.C dan Gideon Kusuma, 1997. Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang Berdasarkan SKSNI T-15-1991-03 Pramono, Handi. 2005. ETABS 8.0 untuk Struktur 2D dan 3D. Palembang : Maxicom. http://wiryanto.wordpress.com http://digilib.itb.ac.id

PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG BETON BERTULANG BERLANTAI BANYAK

Recommend Documents