Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PERPUSTAKAAN 2 LANTAI
Oleh: Fredy Fidya Saputra I.8505014
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET PROGRAM D III JURUSAN TEKNIK SIPIL SURAKARTA 2009
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Semakin pesatnya perkembangan dunia teknik sipil di Indonesia saat ini menuntut terciptanya sumber daya manusia yang dapat mendukung kemajuannya dalam bidang ini. Dengan sumber daya manusia yang berkualitas tinggi, kita sebagai bangsa Indonesia akan dapat memenuhi tuntutan ini. Karena dengan hal ini kita akan semakin siap menghadapi tantangannya.
Bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna memenuhi sumber daya manusia yang berkualitas. Dalam merealisasikan hal ini Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut, memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan gedung bertingkat dengan maksud agar dapat menghasilkan tenaga yang bersumber daya dan mampu bersaing dalam dunia kerja.
1.2 Maksud Dan Tujuan
Dalam menghadapi pesatnya perkembangan jaman yang semakin modern dan berteknologi, serta semakin derasnya arus globalisasi saat ini, sangat diperlukan seorang teknisi yang berkualitas. Khususnya dalam ini adalah teknik sipil, sangat diperlukan teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam bidangnya. Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai lembaga pendidikan bertujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas, bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi mensukseskan pembangunan nasional di Indonesia.
masa depan serta
dapat
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Program D III Jurusan Teknik Sipil memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan : 1. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana sampai bangunan bertingkat. 2. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam merencanakan struktur gedung. 3. Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam perencanaan suatu struktur gedung. 1.3 Kriteria Perencanaan 1. Spesifikasi Bangunan a. Fungsi Bangunan
: Gedung Perpustakaan
b. Luas Bangunan
: 400 m2
c. Jumlah Lantai
: 2 lantai
d. Tinggi Lantai
: 4m
e. Konstruksi Atap
: Atap Baja
f. Penutup Atap
: Genteng
g. Pondasi
: Foot Plat
2. Spesifikasi Bahan a. Mutu Baja Profil
: BJ 37
b. Mutu Beton (f’c)
: 25 MPa
c. Mutu Baja Tulangan (fy)
: Polos: 240 MPa. Ulir: 360 Mpa.
1.4 Peraturan-Peraturan Yang Berlaku 1. Standart tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung (SKSNI T-15-1991-03). 2. Peraturan Beton Bertulang 1971. 3. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung SNI 03-1727-1989.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
BAB 2 DASAR TEORI
2.1. Dasar Perencanaan 2.1.1. Jenis Pembebanan Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang mampu mendukung berat sendiri, gaya angin, beban hidup maupun beban khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut. Beban-beban
yang
bekerja
pada
struktur
dihitung
menurut
Pedoman
Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989), beban - beban tersebut adalah : 1. Beban Mati (qd) Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian–penyelesaian, mesin – mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung itu.Untuk merencanakan gedung ini, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah : 1) Bahan Bangunan : a) Beton Bertulang .......................................................................... 2400 kg/m3 b) Pasir………. ................................................................................ 1600 kg/m3 2) Komponen Gedung : a) Langit – langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya, tanpa penggantung langit-langit atau pengaku),terdiri dari : - semen asbes (eternit) dengan tebal maximum 4mm .................
11 kg/m2
b) Penutup atap genteng dengan reng dan usuk ............................... . 50 kg/m2 c) Penutup lantai dari keramik per cm tebal ....................................
15 kg/m2
d) Adukan semen per cm tebal.........................................................
21 kg/m2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
2. Beban Hidup (ql) Beban hidup adalah semua bahan yang terjadi akibat penghuni atau pengguna suatu gedung, termasuk beban – beban pada lantai yang berasal dari barang – barang yang dapat berpindah, mesin – mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap tersebut. Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan (SNI 03 1727-1989).
Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri dari : 1. Beban atap ...................................................................................... 100 kg/m2 2. Beban tangga dan bordes ............................................................... 500 kg/m2 3. Beban lantai ................................................................................... 400 kg/m2
Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung tersebut adalah sangat kecil, maka pada perencanaan balok induk dan portal dari sistem pemikul beban dari suatu
struktur gedung, beban hidupnya dikalikan
dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung yang ditinjau, seperti diperlihatkan pada tabel :
Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup Penggunaan Gedung
PENYIMPANAN: Gudang, Perpustakaan, Ruang Arsip GANG DAN TANGGA : Pertemuan umum, Perdagangan penyimpanan, industri, tempat kendaraan
Sumber : SNI 03-1727-1989
Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk
0,80 0,90
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
3. Beban Angin (W) Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (SNI 03-1727-1989).
Beban Angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m2 ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien – koefisien angin. Tekan tiup harus diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum 40 kg/m2.
Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup : a. Dinding Vertikal 1. Di pihak angin ............................................................................ + 0,9 2. Di belakang angin ...................................................................... - 0,4 b. Atap segitiga dengan sudut kemiringan 1. Di pihak angin :
< 65 ................................................. 0,02 - 0,4 65 < < 90 ................................................. + 0,9
2. Di belakang angin, untuk semua ............................................. - 0,4
2.1.1
Sistem Kerjanya Beban
Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di bawahnya, atau dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih kecil.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Dengan demikian sistem bekerjanya beban untuk elemen – elemen struktur gedung bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut : Beban pelat lantai didistribusikan terhadap balok anak dan balok portal, beban balok portal didistribusikan ke kolom dan beban kolom kemudian diteruskan ke tanah dasar melalui pondasi.
2.1.2
Provisi Keamanan
Dalam pedoman beton 1983, struktur harus direncanakan untuk memiliki cadangan kekuatan untuk memikul beban yang lebih tinggi dari beban normal. Kapasitas cadangan ini mencakup faktor pembebanan (U), yaitu untuk memperhitungkan pelampauan beban dan faktor reduksi (), yaitu untuk memperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat terjadi akibat perubahan dari penggunaan untuk apa struktur direncanakan dan penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. Sedang kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan. Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U No. KOMBINASI BEBAN 1.
D, L
Keterangan : D
= Beban mati
L
= Beban hidup
FAKTOR U 1,2 D +1,6 L
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan No
GAYA
1.
Lentur tanpa beban aksial
0,80
2.
Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur
0,80
3.
Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur
4.
Geser dan torsi
0,60
5.
Tumpuan Beton
0,70
0,65 – 0,80
Karena kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi agregat kasar berukuran diameter lebih dari 2 cm, maka diperlukan adanya jarak tulangan minimum agar campuran beton basah dapat melewati tulangan baja tanpa terjadi pemisahan material sehingga timbul rongga – rongga pada beton. Sedang untuk melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka diperlukan adanya tebal selimut beton minimum.
Beberapa persyaratan utama pada Pedoman Beton 1983 adalah sebagai berikut : a. Jarak bersih antara tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari db atau 25 mm, dimana db adalah diameter tulangan. b. Jika tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan di bawahnya dengan jarak bersih tidak boleh kurang dari 25 mm. Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah: a) Untuk pelat dan dinding
= 20 mm
b) Untuk balok dan kolom
= 40 mm
c) Beton yang berhubungan langsung dengan tanah atau cuaca
= 50 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
2.2.Perencanaan Atap a. Pembebanan Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah : 1) Beban mati 2) Beban hidup
: 100 kg/m2
3) Beban air 4) Beban Angin b. Asumsi Perletakan 1) Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi. 2) Tumpuan sebelah kanan adalah Rol.. c. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000. d. Analisa tampang menggunakan peraturan PPBBI 1984.
2.3.Perencanaan Tangga a. Pembebanan : 1) Beban mati 2) Beban hidup
: 500 kg/m2
b. Asumsi Perletakan 1) Tumpuan bawah adalah Jepit. 2) Tumpuan tengah adalah Sendi. 3) Tumpuan atas adalah Jepit. c. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000. 2. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. 2.4.Perencanaan Plat Lantai a. Pembebanan : 1) Beban mati 2) Beban hidup
: 400 kg/m2
b. Asumsi Perletakan : jepit penuh
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
c. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000. d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. 2.5.Perencanaan Balok Anak a. Pembebanan : 1) Beban mati 2) Beban hidup
: 400 kg/m2
b. Asumsi Perletakan : sendi sendi c. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000. d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. 2.6.Perencanaan Portal 1. Pembebanan : 1) Beban mati 2) Beban hidup
: 400 kg/m2
2. Asumsi Perletakan 1) Jepit pada kaki portal. 2) Bebas pada titik yang lain 3. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000. 4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
2.7.Perencanaan Pondasi a. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban mati dan beban hidup. b. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
BAB 3 PERENCANAAN ATAP 3.1. Rencana Atap
N G G
GN
KK
KK
KK
KK
GN
G G N G G
GN
KK
KK
KK
KK
Gambar 3.1 Rencana atap Keterangan : GN
= Gunungan
KK
= Kuda-kuda utama
G
= Gording
N
= Nok
GN
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
3.1.1. Dasar Perencanaan Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut : a. Jarak antar kuda-kuda
:4m
b. Kemiringan atap ()
: 30
c. Bahan gording
: baja profil lip channels (
d. Bahan rangka kuda-kuda
: baja profil double siku sama kaki ().
e. Bahan penutup atap
: genteng.
f. Alat sambung
: baut-mur.
g. Jarak antar gording
: 1,93
j. Mutu baja profil
: Bj-37 (fu = 360 Mpa)
).
( fy = 240 Mpa )
3.2. Perencanaan Gording 3.2.1.
Perencanaan Pembebanan
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal kait (
) 150 x 75 x 20 x 4,5 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai
berikut : a. Berat gording = 11 kg/m.
f. ts
= 4,5 mm
= 489 cm4.
g. tb
= 4,5 mm
b. Ix c. Iy
= 99,2 cm4.
h. Zx
= 65,2 cm3.
d. h
= 150 mm
i. Zy
= 19,8 cm3.
e. b
= 75 mm
Kemiringan atap ()
= 30.
Jarak antar gording (s)
= 1,93 m.
Jarak antar kuda-kuda utama
= 4 m.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Pembebanan berdasarkan Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (SNI 03- 1727-1989), sebagai berikut : a. Berat penutup atap
= 50 kg/m2.
b. Beban angin
= 25 kg/m2.
c. Berat hidup (pekerja)
= 100 kg.
d. Berat penggantung dan plafond
= 18 kg/m2
3.2.2.
Perhitungan Pembebanan
a. Beban Mati (titik) y x
qx
P
qy
Berat gording
=
Berat penutup atap
=
( 1,93 x 50 ) q
qx
= q sin
qy
= q cos 1
= 107,5 x sin 30 = 107,5 x cos 30 2
Mx1 = /8 . qy . L
1
2
= /8 x 93,10 x (4)
My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 53,75 x (4)2
=
96,5
=
107,5
= 53,75
kg/m.
= 93,10
kg/m.
= 186,02 kgm. = 107,5
11,0
kgm.
kg/m kg/m kg/m
+
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
b. Beban hidup
y x
Px
Py
P
P diambil sebesar 100 kg. Px
= P sin
= 100 x sin 30
= 50
kg.
Py
= P cos
= 100 x cos 30
= 86,6
kg.
Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 86,6 x 4
= 86,6
kgm.
My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 4
= 50
kgm.
c. Beban angin TEKAN
HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. Koefisien kemiringan atap () = 30. 1) Koefisien angin tekan = (0,02 – 0,4) = 0,2 2) Koefisien angin hisap = – 0,4 Beban angin : 1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2) = 0,2 x 25 x ½ x (1,93+1,93) = 9,65 kg/m. 2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2) = – 0,4 x 25 x ½ x (1,93+1,93) = -19,3 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx : Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 9,65 x (4)2 = 19,3 kgm. Mx (hisap)
= 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -19,3 x (4)2 = -38,6 kgm.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Tabel 3.1 Kombinasi gaya dalam pada gording Kombinasi Beban Beban Beban Angin Momen Mati Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum Mx
186,02
86,6
19,3
-38,6
272,62
291,92
My
107,5
50
-
-
157,5
157,5
3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan Kontrol terhadap tegangan Minimum Mx = 272,62 kgm = 27262 kgcm. My = 157,5 kgm = 157,5 kgcm.
Mx My Zx Zy 2
σ =
2
2
=
27262 15750 65,2 19,8
2
= 898,65 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2
Kontrol terhadap tegangan Maksimum Mx
= 291,92 kgm = 29192 kgcm.
My = 157,5 kgm = 15750 kgcm.
Mx My Zx Zy 2
σ =
2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai 2
29192 15750 65,2 19,8
=
2
= 912,80 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2
3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan Dipakai profil : 150 x 75 x 20 x 4,5 E
= 2,1 x 106 kg/cm2
Ix
= 489 cm4
Iy
= 99,2 cm4
qx
= 0,5375 kg/cm
qy
= 0,9310 kg/cm
Px
= 50 kg
Py
= 86,6 kg
Zijin
1 400 2,2222 cm 180
Zx
=
5.qx.L4 Px.L3 384.E.Iy 48.E.Iy
=
5.0,5375.(400) 4 50.400 3 = 1,1801 cm 384.2,1.10 6.99,2 48.2,1.10 6..99,2
Zy = =
5.qy.l 4 Py.L3 384.E.Ix 48.E.Ix
5.0,9310.(400) 4 86,6.(400) 3 = 0,4146 cm 384.2,1 10 6.489 48.2,1.10 6.489
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Z
Zx2 Zy 2
=
= (1,1801) 2 (0,4146) 2 1,2508 cm Z Zijin 1,2508 cm 2,2222 cm
…………… aman !
Jadi, baja profil lip channels (
) dengan dimensi 150 x 75 x 20 x 4,5 aman dan
mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
3.3. Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK) 3.3.1
Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda 10
9
17
8
11
16 14
7
18
15
20
13 1
19
2
4
3
5
21
12 6
Gambar 3.2 Panjang batang kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.2 Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda utama (KK) No batang
Panjang batang
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1,67 1,67 1,66 1,66 1,67 1,67 1,93 1,93 1,91
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
1,91 1,93 1,93 0,96 1,93 1,93 2,54 2,87 2,54 1,93 1,93 0,96
Gambar 3.3 Luasan untuk pembebanan kuda-kuda P4
P5
P3 10
9 P2
P6 17
8
11
16
P1 14
7
18
15
19 20
13 1
2
P8
P7
4
3
P9
P10
21
5
P11
12 6
P12
Gambar 3.4 Pembebanan Kuda- kuda utama akibat beban mati
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
a. Perhitungan Beban Beban Mati 1) Beban P1 = P7 a) Beban gording
= Berat profil gording x panjang gording = 11 x 4 = 44 kg
b) Beban atap
= Luasan FHXV x Berat atap = 5,24 x 50 = 262 kg
c) Beban kuda-kuda
= ½ x Btg (1 + 7) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,67 + 1,93) x 25 = 45 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 45 = 13,5 kg e) Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 45 = 4,5 kg
f) Beban plafon
= Luasan FGWV x berat plafon = 3,36 x 18 = 60,48 kg
2) Beban P2 =P6 a) Beban gording
= Berat profil gording x panjang gording = 11 x 4 = 44 kg
b) Beban atap
= Luasan DFVT x berat atap = 7,72 x 50 = 386 kg
c) Beban kuda-kuda
= ½ x Btg(7+8 +13 +14) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,93 + 1,93 + 0,96 + 1,93) x 25 = 84,38kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 84,38 = 25,31 kg e) Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 84,38 = 8,44 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
3) Beban P3 = P5 a) Beban gording
= Berat profil gording x panjang gording = 11 x 4 = 44 kg
b) Beban atap
= Luasan DFVT x berat atap = 7,72 x 50 = 386 kg
c) Beban kuda-kuda
= ½ x Btg (8 +9 +15+16) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,93 +1,91 +1,93+2,54) x 25 = 103,88 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 103,88 = 31,16 kg e) Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 103,88 = 10,39 kg
4) Beban P4 a) Beban gording
= Berat profil gording x panjang gording = 11 x 4 = 44 kg
b) Beban atap
= ( 2 x Luasan ABRQ ) x berat atap = ( 2 x 3,84 ) x 50 = 384 kg
c) Beban kuda-kuda
= ½ x Btg(9+10 +17) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,91 + 1,91 + 2,87) x 25 = 83,63 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 83,63 = 25,09 kg e) Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 83,63 = 8,36 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
5) Beban P8 = P12 a) Beban kuda-kuda
= ½ x Btg (1+2+13) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,67+1,67+0,96 ) x 25 = 53,75 kg
b) Beban plafon
= Luasan DFVT x berat plafon = 6,68 x 18 = 120,24 kg
c) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 53,75 = 16,13 kg d) Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 53,75 = 5,38 kg
6) Beban P10 a) Beban kuda-kuda
= ½ x Btg (3+4+16+17+18) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,66+2,54+2,87+2,54+1,66) x 25 = 140,88 kg
b) Beban plafon
= ( 2 x luasan ABRQ ) x berat plafon = ( 2 x 3,32 ) x 18 = 119,52 kg
c) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 140,88 = 42,26 kg d) Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 140,88 = 14,09 kg
7) Beban P9 = P11 a) Beban kuda-kuda
= ½ x Btg (2+3+14+15) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,67+1,93+1,93+1,66)x25 = 89,88 kg
b) Beban plafon
= Luasan BDTR x berat plafon = 6,68 x 18 = 120,24 kg
c) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 89,88 = 26,96 kg d) Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 89,88 = 8,99 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Tabel 3.3 Rekapitulasi beban mati Beban Beban Beban Beban Beban Plat Beban Jumlah Input Atap gording Kuda - Bracing Penyambug Plafon Beban SAP Beban kuda (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) P1=P7
262
44
45
4,5
13,5
60,48
429,48
450
P2=P6
386
44
84,38
8,44
25,31
-
548,13
550
P4
384
44
83,63
8,36
25,04
-
493,03
500
P8=P12
-
-
53,75
5,38
16,13
120,24
195,5
200
P10
-
-
140,88
14,09
42,26
119,52 316,75
350
P9=P11
-
-
89,88
8,99
26,96
120,24 246,07
250
P3=P5
386
44
103,88
10,39
31,16
-
575,43
Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 = 100 kg Beban Angin Perhitungan beban angin : W5
W4
9
W3
10
W6
8
W2
11
W7
17 16 15
7
18
19
12
14
W1
13 1
20 2
3
4
5
21 6
Gambar 3.5 Pembebanan kuda-kuda utama akibat beban angin
W8
600
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. 1) Koefisien angin tekan = 0,02 0,40 = (0,02 x 30) – 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 131 x 0,2 x 25 = 6,55 kg b) W2 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 7,72 x 0,2 x 25 = 38,6 kg c) W3 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 7,72 x 0,2 x 25 = 38,6 kg d) W4 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 3,84 x 0,2 x 25 = 19,2 kg
2) Koefisien angin hisap
= - 0,40
a) W5 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 3,84 x -0,4 x 25 = -3,84 kg b) W6 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 7,72 x -0,4 x 25 = -77,2 kg c) W7 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 7,72 x -0,4 x 25 = -77,2 kg d) W8 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 1,31 x -0,4 x 25 = -13,1 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Tabel 3.4 Perhitungan beban angin Wy
Beban
Beban
Wx
Untuk Input
Angin
(kg)
W.Cos (kg)
SAP2000
W1
6.55
5,67
6
3,28
4
W2
38,6
33,43
34
19,3
20
W3
38,6
33,43
34
19,3
20
W4
19,2
16,63
17
9,6
10
W5
-38,4
-33,26
-34
-19,2
-20
W6
-77,2
-66,86
-67
-38,6
-39
W7
-77,2
-66,86
-67
-38.6
-39
W8
-13,1
-11,34
-12
-6,55
-7
W.Sin (kg)
Untuk Input SAP2000
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut : Tabel 3.5. Rekapitulasi gaya batang kuda-kuda utama Kombinasi Batang
Tarik (+)
Tekan (-)
( kg )
( kg )
1
7516,95
-
2
7541,01
-
3
6286,72
-
4
6155,26
-
5
7282,6
-
6
7255,08
-
7
-
8321,49
8
-
6956,75
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
9
-
5256,85
10
-
5333,28
11
-
7031,83
12
-
8398,17
13
363,96
14
-
1451,88
15
1386,6
-
16
-
17
4233,57 -
2311,52 -
18 19
3.3.2
20
1313,42 -
21
366,49
2112,25 1307,28 -
Perencanaan Profil Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik Pmaks = 7541,01kg ijin
= 1600 kg/cm2
Fnetto
Pmaks. 7541,01 4,7131 cm 2 σ ijin 1600
Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 4,7131 cm2 = 5,4201 cm2 Dicoba, menggunakan baja profil 55. 55. 8 F = 2 . 8,23 cm2 = 16,46 cm2. F = penampang profil dari tabel profil baja Kontrol tegangan yang terjadi :
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Pmaks. 0,85 . F 7541,01 0,85 .16,46
σ
538,990 kg/cm 2 0,75ijin 538,990 kg/cm2 1200 kg/cm2……. aman !!
b. Perhitungan profil batang tekan Pmaks. = 8398,17 kg lk
= 1,67 m = 167 cm
n.lk 2 .P max 2E 3.(167) 2 .8398,17 (3,14) 2 .(2,1.10 6 )
I min
33,936 cm 4 Dicoba, menggunakan baja profil 55 . 55 . 8 Ix = 2 x 22,1 cm4 = 44,4 cm4 ix = 1,64 cm F = 2 . 8,23 = 16,46 cm2 λ
lk 203,5 124,085 cm i x 1,64
λg π
E 0,7 . σ leleh
....... dimana, σ leleh 2400 kg/cm 2
111,07cm λs
λ 101,829 λ g 111,07
0,917
Karena 0,183 < s < 1 maka :
1,41 1,593 s
= 2,086
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Kontrol tegangan yang terjadi : Pmaks. . ω F 8398,17.2,086 16,46
σ
1064,312 kg/cm 2
ijin 1064,312 1600 kg/cm2 3.3.3
………….. aman !!!
Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 13,7 mm. Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser
= 0,6 . ijin = 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 . ijin = 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2 Kekuatan baut : a) Pgeser
= 2 . ¼ . . d2 . geser = 2 . ¼ . . (127)2 . 960 = 2430,96 kg
b) Pdesak
= . d . tumpuan = 0,9 . 127 . 2400 = 2743,20 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur,
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
n
Pmaks. 8398,17 3,061 ~ 3 buah baut Pgeser 2430,96
Digunakan : 3 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5 d S1 3 d Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 127 = 3,175 cm = 3 cm
b) 2,5 d S2 7 d Diambil, S2 = 5 d = 5 . 127 = 6,35 cm = 6 cm b. Batang tarik Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches ) Diameter lubang = 13,7 mm. Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser
= 0,6 . ijin = 0,6 . 1600 =960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 . ijin = 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2 Kekuatan baut : a) Pgeser
= 2 . ¼ . . d2 . geser = 2 . ¼ . . (127)2 . 960 = 2430,96 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
b) Pdesak = . d . tumpuan = 0,9 . 127. 2400 = 2473,2 kg P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, n
Pmaks. 7541,01 3,049 ~ 3 buah baut Pgeser 2430,96
Digunakan : 3 buah baut
Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5 d S1 3 d Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm = 3 cm b) 2,5 d S2 7 d Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27 = 6,35 cm = 6 cm
Tabel 3.6 Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda Dimensi Profil
Baut (mm)
1
55 . 55 . 8
2
55 . 55 . 8
3 12,7 3 12
3
55 . 55 . 8
3 12
4
55 . 55 . 8
3 12
5
55 . 55 . 8
3 12
6
55 . 55 . 8
3 12
7
55 . 55 . 8
3 12
8
55 . 55 . 8
3 12
9
55 . 55 . 8
3 12
10
55 . 55 . 8
3 12
Nomer Batang
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
11
55 . 55 . 8
3 12
12
55 . 55 . 8
3 12
13
55 . 55 . 8
3 12
14
55 . 55 . 8
3 12
15
55 . 55 . 8
3 12
16
55 . 55 . 8
3 12
17
55 . 55 . 8
3 12
18
55 . 55 . 8
3 12
19
55 . 55 . 8
3 12
20
55 . 55 . 8
3 12
21
55 . 55 . 8
3 12
3.4. Perencanaan Balok Atap (Gunungan) 3.4.1. Pembebanan Balok Atap
P4
P5
P3 7
6 P2
P6 8
5
P7
P1
A
9
10
B
1
2
11
C
3
D
4
Gambar 3.6 Pembebanan balok atap (gunungan)
Beban yang ditanggung oleh balok atap adalah beban titik pada balok atap didapat dari beban atap yang menumpu kuda-kuda (tabel 3.3) ditambah beban sendiri balok dan beban luasan dinding.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
a. Beban sendiri balok (1,2,3,4)
= (0,15 x 0,15)m2 x 2400 kg/m3 = 54 kg/m
b. Beban sendiri balok (5,6,7,8)
= (0,30 x 0,20)m2 x 2400 kg/m3 = 144 kg/m
c. Beban luasan dinding A=D
=
1,72 0 1700 0,15 2
= 219,3 kg/m
d. Beban luasan dinding B=C
=
1,72 2,87 1700 0,15 2
= 585,2 kg/m
3.4.2. Tulangan Lentur Balok Beton (1,2,3,4) Perhitungan tulangan lentur balok beton Data Perencanaan : h
= 300 mm
Øt
= 16 mm
b
= 200 mm
Øs
= 10 mm
p
= 20 mm
d
= h - p – Øs - ½ .Øt
fy polos
= 240 MPa
= 300 – 20 – 10 – ½ . 16
fy ulir
= 360 MPa
= 112 mm
f’c
= 25 MPa
Daerah Tumpuan b
=
0,85.f' c.β 600 fy 600 fy
=
0,85.25.0,85 600 240 600 240
= 0,0632 max
= 0,75 . b = 0,75 . 0,0632 = 0,0474
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
min
= 1,4 1,4 = 0,0058 fy
240
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu = 529,4 kgm = 0,5294.107 Nmm
M u 0,5294 .10 7 Mn = = = 0,662. 107 Nmm 0,8 φ Rn
=
Mn 0,662.10 7 = 0,482 b . d 2 150.262 2
m
=
fy 240 11,294 0,85.f' c 0,85.25
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
=
1 2 .11,294.0,482 1 1 0,002 11,294 240
< min < max dipakai tulangan tunggal Digunakan min = 0,0058 As perlu = . b . d = 0,0058. 200 . 262 = 303,92 mm2 n
=
As perlu 1 . .16 2 4
=
303,92 1,512 2 tulangan 201,062
Dipakai tulangan 2 Ø 16 mm As ada = 2 . ¼ . . 162 = 2 . ¼ . 3,14 . 162 = 402,124 mm2 > As perlu Aman..!! a
=
As ada . fy 402,124 . 240 22,708 0,85 . f' c . b 0,85 . 25 . 200
Mn ada = As ada . fy (d – a/2) = 402,124 . 240 (262 – 22,708/2)
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
= 2,419.107 Nmm Mn ada > Mn Aman..!! Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm Cek jarak antar tulangan S
=
b 2se lim ut 2sengkang n n 1
= 200 2.20 2.10 2.16 2 1 = 108 mm Daerah Lapangan b
=
0,85.f' c.β 600 fy 600 fy
=
0,85.25.0,85 600 240 600 240
= 0,0632 max
= 0,75 . b = 0,75 . 0,0632 = 0,0474
min
= 1,4 1,4 = 0,0058 fy
240
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu = 319,61 kgm = 0,3196.107 Nmm Mn =
Mu 0,3196 .10 7 0,3995.10 7 Nmm φ 0,8
Rn
=
Mn 0,3995.10 7 0,291 b.d 2 150. 262 2
m
=
fy 240 11,294 0,85.f' c 0,85.25
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
=
1 2.11,294 . 0,291 1 1 0,0012 11,294 240
< min < max dipakai tulangan tunggal Dipakai min = 0,0058 As perlu = . b . d = 0,0058 . 200 . 262 = 303,92 mm2 n
=
As perlu 303,92 1,512 2 tulangan 2 201,062 1/4 . .16
Dipakai tulangan 2 D 16 mm As ada = n . ¼ . . d2 = 2 . ¼ . 3,14 . 162 = 402,124 mm2 > As perlu Aman..!! a
=
As ada . fy 402,124 . 240 22,708 0,85 . f' c . b 0,85 . 25 . 200
Mn ada = As ada . fy (d – a/2) = 401,92 . 240 (262 – 22,708/2) = 2,419 .107 Nmm Mn ada > Mn Aman..!! Cek jarak antar tulangan S
=
b 2se lim ut 2sengkang n n 1
=
200 2.20 2.10 2.16 2 1
= 58 mm Tulangan Geser Balok anak
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Dari perhitungan SAP 2000 Diperoleh : Vu
= 1057,18 kg = 10571,8 N
f’c
= 25 MPa
fy
= 240 MPa
d
= 262 mm
Vc
= 1/ 6 .
f' c .b .d = 1/ 6 . 25 . 200 .262
= 43666,67 N Ø Vc
= 0,6 . 43666,67 N = 26200 N
0,5ØVc = 0,5 . 26200 N = 13100 N 3 Ø Vc = 3 . 26200 = 78600 N Karena
: Vu < 5 Ø Vc : 10571,8 N < 13100 N
Tulangan geser sebagai tulangan pembentuk Smax
=
h 150 = = 75 mm 2 2
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 10 – 75 mm
3.4.3. Tulangan Lentur Balok Beton (5,6,7,8) Perhitungan tulangan lentur balok beton Data Perencanaan : h
= 150 mm
Øt
= 16 mm
b
= 150 mm
Øs
= 10 mm
p
= 20 mm
d
= h - p – Øs - ½ .Øt
fy polos
= 240 MPa
= 150 – 20 – 10 – ½ . 16
fy ulir
= 360 MPa
= 112 mm
f’c
= 25 MPa
Daerah Tumpuan
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
b
=
0,85.f' c.β 600 fy 600 fy
=
0,85.25.0,85 600 240 600 240
= 0,0632 max
= 0,75 . b = 0,75 . 0,0632 = 0,0474
min
= 1,4 1,4 = 0,0058 fy
240
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu = 480,94 kgm = 0,4089.107 Nmm Mn =
M u 0,4089 .10 7 = = 0,601. 107 Nmm 0,8 φ
Rn
Mn 0,601.10 7 = = 3,194 b . d 2 150.112 2
m
=
fy 240 11,294 0,85.f' c 0,85.25
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
=
1 2 .11,294.3,194 1 1 0,0145 11,294 240
> min < max dipakai tulangan tunggal Digunakan = 0,0145 As perlu = . b . d = 0,0145. 150 . 112 = 243,6 mm2 n
=
As perlu 1 . .16 2 4
Dipakai tulangan 2 Ø 16 mm
=
243,6 1,211 2 tulangan 201,062
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
As ada = 2 . ¼ . . 162 = 2 . ¼ . 3,14 . 162 = 402,124 mm2 > As perlu Aman..!! a
=
As ada . fy 402,124 . 240 30,278 0,85 . f' c . b 0,85 . 25 .150
Mn ada = As ada . fy (d – a/2) = 402,124 . 240 (112 – 30,278/2) = 0,935.107 Nmm Mn ada > Mn Aman..!! Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm Cek jarak antar tulangan S
=
b 2se lim ut 2sengkang n n 1
=
150 2.20 2.10 2.16 2 1
= 58 mm Daerah Lapangan b
=
0,85.f' c.β 600 fy 600 fy
=
0,85.25.0,85 600 240 600 240
= 0,0632 max
= 0,75 . b = 0,75 . 0,0632 = 0,0474
min
= 1,4 1,4 = 0,0058 fy
240
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu = 369,5 kgm = 0,3695.107 Nmm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Mn =
Mu 0,3695 .10 7 0,462.10 7 Nmm φ 0,8
Rn
=
Mn 0,462.10 7 2,455 b.d 2 150.112 2
m
=
fy 240 11,294 0,85.f' c 0,85.25
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
=
1 2.11,294 . 2,455 1 1 0,0109 11,294 240
< min < max dipakai tulangan tunggal Dipakai = 0,0109 =.b.d
As perlu
= 0,0109 . 150 . 112 = 183,12 mm2 n
=
As perlu 183,12 0,911 2 tulangan 2 201,062 1/4 . .16
Dipakai tulangan 2 D 16 mm As ada = n . ¼ . . d2 = 2 . ¼ . 3,14 . 162 = 402,124 mm2 > As perlu Aman..!! a
=
As ada . fy 402,124 . 240 30,278 0,85 . f' c . b 0,85 . 25 .150
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Mn ada = As ada . fy (d – a/2) = 401,92 . 240 (112 – 30,278/2) = 0,935 .107 Nmm Mn ada > Mn Aman..!!
Cek jarak antar tulangan
S
=
b 2se lim ut 2sengkang n n 1
=
150 2.20 2.10 2.16 2 1
= 58 mm
Tulangan Geser Balok anak Dari perhitungan SAP 2000 Diperoleh :
Vu
= 803,45 kg = 8034,5 N
f’c
= 25 MPa
fy
= 240 MPa
d
= 112 mm
Vc
= 1/ 6 .
f' c .b .d = 1/ 6 . 25 . 150 .112
= 14000 N
Ø Vc
= 0,6 . 14000 N = 8400 N
0,5ØVc = 0,5 . 8400 N = 4200 N
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
3 Ø Vc = 3 . 8400 = 25200 N
Syarat tulangan geser
: 0,5 Ø Vc < Vu < Ø Vc : 4200 N < 8034,5 N < 8400 N
Dipakai tulangan geser minimum =Øx⅓xbxd
Ø Vs
= 0,6 x ⅓ x 150 x 112 = 3360 N
3360 = 5600 0,6
Vs Perlu
=
Av
= 2 x ¼ x π x D2 = 2 x ¼ x π x 102 = 157,079 mm2
S
=
Av. fy.d Vs perlu
=
157,079.240.112 5600
= 753,979 mm Smax
=
h 150 = = 75 mm 2 2
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 10 – 75 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
BAB 4 PERENCANAAN TANGGA
4.1 Uraian Umum Tangga merupakan bagian dari struktur bangunan bertingkat yang sangat penting untuk penunjang antara struktur bangunan dasar dengan struktur bangunan tingkat atasnya. Penempatan tangga pada struktur suatu bangunan sangat berhubungan dengan fungsi bangunan bertingkat yang akan dioperasionalkan .
Pada bangunan umum, penempatan haruslah mudah diketahui dan terletak strategis untuk menjangkau ruang satu dengan yang lainya, penempatan tangga harus disesuaikan dengan fungsi bangunan untuk mendukung kelancaran hubungan yang serasi antara pemakai bangunan tersebut.
4.2 Data Perencanaan Tangga
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Gambar 4.1 Detail tangga
Data – data tangga : Tebal plat tangga
= 20 cm
Tebal bordes tangga
= 20 cm
Lebar datar
= 400 cm
Lebar tangga rencana
= 150 cm
Dimensi bordes
= 100 x 300 cm
Menentukan lebar antread dan tinggi optred lebar antrade
= 30 cm
Jumlah antrede
= 270/ 30
= 9 buah
Jumlah optrade
=9+1
= 10 buah
Tinggi 0ptrede
= 200 / 10 = 20 cm
Menentukan kemiringan tangga = Arc.tg ( 200/300 )
= 340
4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalen dan Pembebanan
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
4.3.1
Perhitungan Tebal Plat Equivalen
Y
30 20
B
C
t' D A t eq
Ht=20
Gambar 4.2 Tebal equivalen BD BC = AB AC
BD = =
AB BC AC
, AC = (20) 2 (30) 2 = 36,06 cm
20x30 36,06
= 16,64 cm ~ 17 cm t eq = 2/3 x BD = 2/3 x 17 = 11,33 cm Jadi total equivalent plat tangga Y
= t eq + ht = 11,33 + 20 = 31,33 cm = 0,3133 m
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
4.3.2
Perhitungan Beban
a. Pembebanan tangga 1. Akibat beban mati (qD) Berat tegel keramik(1 cm)
= 0,01 x 1,5 x 2,4
= 0,036
ton/m
Berat spesi (2 cm)
= 0,02 x 1,5 x 2,1
= 0,063
ton/m
Berat plat tangga
= 0,3133 x 1,5 x 2,4
= 1,129
ton/m
Berat sandaran tangga
= 0,7 x 0,1 x 1,0
= 0,070 qD = 1,298
ton/m + ton/m
2. Akibat beban hidup (qL) qL= 1,5 x 0,500 ton/m2 = 0,75 ton/m 3. Beban ultimate (qU) qU = 1,2 . qD + 1.6 . qL = 1,2 . 1,298 + 1,6 . 0,500 = 1,558
+ 0,800
= 2,358 ton/m b. Pembebanan pada bordes 1. Akibat beban mati (qD) Berat tegel keramik (1 cm)
= 0,01 x 1,5 x 2,4
= 0,036
ton/m
Berat spesi (2 cm)
= 0,02 x 1,5x 2,1
= 0,063
ton/m
Berat plat bordes
= 0,20 x 1,5x 2,4
= 0,72
ton/m
Berat sandaran tangga
= 0,7 x 0,1 x 1,0
2. Akibat beban hidup (qL) qL = 3 x 0,500 ton/m2 = 1,5 ton/m
= 0,07 qD = 0,889
ton/m + ton/m
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
3. Beban ultimate (qU) qU = 1,2 . qD + 1.6 . qL = 1,2 . 0,889 + 1,6 . 1 = 2,667 ton/m. Perhitungan analisa struktur tangga menggunakan Program SAP 2000 tumpuan di asumsikan jepit, sendi, sendi seperti pada gambar berikut :
Gambar 4.3 Rencana tumpuan tangga
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes 4.4.1 d
Perhitungan Tulangan Tumpuan = h – p – ½ Ø tul - ½ Ø sengkang = 200 – 30 – 6 - 4 = 160 mm = 2,99755 .107 Nmm
Mu
= 2997,55 kgm
Mn
=
Mu 2,99755.10 7 = 3,7469 .107 Nmm φ 0,8
m
=
fy 240 11,294 0,85. fc 0,85.25
b
=
0,85.fc 600 .. fy 600 fy
=
0,85.25 600 . . 240 600 240
= 0,0538 max
= 0,75 . b = 0,04032
min
= 0,002
Rn
=
Mn 3,7469.10 7 1,464 N/mm b.d 2 1000.(160) 2
ada
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
=
1 2 x11,294 x1,464 1 1 11,294 240
= 0,0063 ada
< max > min
di pakai ada = 0,0063
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
As
=.b.d = 0,0063 x 1000 x 160 = 1008 mm2
Dipakai tulangan 12 mm
= ¼ . x 122 = 113,097 mm2
Jumlah tulangan
=
1008 113,097
= 8,9
Jarak tulangan
=
1000 9
= 111,11 mm ≈ 100 mm
≈ 9 buah
Dipakai tulangan 12 mm – 100 mm = 9. ¼ .π. d2
As yang timbul
= 1017,873 mm2 > As (1008 mm2)........... Aman !
4.4.2
Perhitungan Tulangan Lapangan
Mu = 1460,55 kgm = 1,46055 . 107 Nmm
Mu
1,46055.10 7 = 1,8257. 107 Nmm 0,8
Mn
=
m
=
fy 240 11,294 0,85.fc 0,85.25
b
=
0,85.fc 600 .. fy 600 fy
=
0,85.25 600 .0,85. 240 600 240
= 0,0538 max
= 0,75 . b = 0,04032
min
= 0,002
Rn
Mn 1,46055.10 7 0,713 N/mm2 = 2 2 b.d 1000(160)
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
ada
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
=
2 x 11,294 x 0,713 1 1 1 11,294 240
= 0,003 ada
> min <
max
di pakai ada = 0,003 =.b.d
As
= 0,003 x 1000 x 160 = 480 mm2
Dipakai tulangan 12 mm
= ¼ . x 122
Jumlah tulangan dalam 1 m2
=
480 113,097
= 4,2 5 tulangan
Jarak tulangan
=
1000 5
= 200 mm
= 113,097 mm2
Dipakai tulangan 12 mm – 200 mm = 5 . ¼ x x d2
As yang timbul
= 565,485 mm2 > As (480 mm2) ....aman!
4.5 Perencanaan Balok Bordes
qu balok 270 30 3m 150
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Data perencanaan: h = 300 mm b = 150 mm d`= 30 mm d = h – d` = 300 – 30 = 270 mm
1. Pembebanan Balok Bordes Beban mati (qD) Berat sendiri
= 0,15 x 0,3 x 2400
= 108 kg/m
Berat dinding
= 0,15 x 2 x 1700
= 510 kg/m
Berat plat bordes
= 0,20 x 2400
= 480 kg/m qD = 1098 kg/m
Beban Hidup (qL)
=500 Kg/m
Beban ultimate (qU) qU
= 1,2 . qD + 1,6.qL = 1,2 . 1098 + 1,6 .500 = 2117,6 Kg/m
Beban reaksi bordes qU
=
Re aksi bordes lebar bordes
1 .2117,6.3 = 2 3 = 1058,8 Kg/m a.
Perhitungan tulangan lentur = 2,443439.107 Nmm
Mu
= 24434,39 kgm
Mn
=
Mu 2,443439.10 7 φ 0,8
m
=
fy 240 11,294 0,85. fc 0,85.25
= 3,0543 .107 Nmm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
b
=
0,85. fc 600 . . fy 600 fy
=
0,85.25 600 . . 240 600 240
= 0,0538 max
= 0,75 . b = 0,04032
min
= 0,002
Rn
=
Mn 3,0543.10 7 0,4189 N/mm b.d 2 1000.(270) 2
ada
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
=
1 2 x11,294 x0,4189 1 1 11,294 240
= 0,00176 ada
< max < min
di pakai min = 0,0020 As
=.b.d = 0,0020 x 150 x 270 = 81 mm2
Dipakai tulangan 12 mm
= ¼ . x 122 = 113,097 mm2
Jumlah tulangan
=
As yang timbul
= 2. ¼ .π. d2
81 113,097
= 0,716
≈ 2 buah
= 226,08 mm2 > As (81 mm2) ...... Aman ! Dipakai tulangan 2 12 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
b. Perhitungan Tulangan Geser Vu
= 3257,86 kg = 32578,6 N
Vc
= 1 / 6 . b.d. f' c . = 1/6 . 150 . 270. 25 . = 33750 N
Vc = 0,6 . Vc = 20250 N 3 Vc = 3 . Vc = 60750 N Vu > Vc perlu tulangan geser Vs
= Vu - Vc = 3257,6 – 20250 = 12328,6 N
Vs perlu =
Vs 12328,6 20547,67 N 0,6
Dipakai Sengkang / begel 8 mm = ¼ . x 82 = 50,24 mm2 As = 2 x 50,24 = 100,48 mm2 Jarak sengkang ( S ) = Jarak Sengkang Max =
As. fy.d 100,48.240.270 316,87 mm 300 mm Vs. perlu 20547,67 h 300 = = 150 mm 2 2
Jadi dipakai sengkang 8 – 150 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
4.6 Perhitungan Pondasi Tangga
PU
MU
100
80 115
100 5 20 Cor Rabat t=5 cm Urugan Pasir t=5 cm
Gambar 4.4 Pondasi Tangga Direncanakan pondasi telapak dengan kedalaman 1,15 m dan panjang 2 m dan 1 m 5 ) = 22,5 cm 2
-
Tebal
= 20+(
-
Ukuran alas
= 1000 x 2000 mm
-
tanah
= 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3
-
tanah
= 2,5 kg/cm2 = 25 ton/m2
-
Pu
= 17084,43 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
4.7 Perencanaan kapasitas dukung pondasi a. Perhitungan kapasitas dukung pondasi Pembebanan pondasi Berat telapak pondasi
= 1,0 x 2,0 x 0,225 x 2400
=
1080
kg
Berat tanah
= 2 (0,4 x 2 x 0,825) x 1700 =
2244
kg
792
kg
Berat kolom pondasi tangga = (0,2 x 2 x 0,825) x 2400
=
Pu
= 17084,43 kg = 21200,43 kg
yang terjadi
=
=
Vtot Mtot 1 A .b.L2 6
21200,43 2997,55 1 1 2 2 1 2 6
= 15096,54 kg/m2 < ijin tanah …...............Ok! b. Perhitungan Tulangan Lentur Mu
= ½ . qu . t2 = ½.15096,54. (0,4)2 = 1207,723 kg/m
Mn
=
M
=
fy 240 11,294 0,85 . f' c 0,85 x 25
b
=
0,85 . f' c fy
=
0.85 . 25 600 .0,85 240 600 240
Mu
1,2077.10 7 1,5097.10 7 N/mm 0,8
600 600 fy
= 0,0538 Rn =
Mn 1,5097.10 7 0,3744 N/mm 2 b.d 2 1000 . 200 2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
max
= 0,75 . b = 0,0403
min
= 0,0058
perlu
=
1 2m . Rn 1 1 m fy
=
1 2.11,294 . 0,3744 1 1 11,294 240
= 0,00159 perlu < max < min Untuk Arah Sumbu Panjang As perlu
= min. b . d = 0,0058 . 1000 . 200 = 1160 mm2
digunakan tul 12 = ¼ . . d2 = ¼ . 3,14 . (12)2 = 113,097 mm2 Jumlah tulangan (n) =
1160 10,25 11 buah 113,097
Jarak tulangan
1000 90,90 90 mm 11
=
Sehingga dipakai tulangan 12 - 90 mm As yang timbul
= 11 x 113,097 = 1244,067 > As (1160 mm2)………..ok!
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Untuk Arah Sumbu Pendek As perlu = min . b . d = 0,0058 . 1000 . 200 = 1160 mm2 Digunakan tulangan 12 = ¼ . . d2 = ¼ . 3,14 . (12)2 = 113,097 mm2 Jumlah tulangan (n)
=
1160 10,25 11 buah 113,097
Jarak tulangan
=
1000 90,90 90 mm 11
Sehingga dipakai tulangan 12 – 90 mm As yang timbul
= 11 x 113,097 = 1244,067 > As ………….ok!
c. Perhitungan Tulangan Geser
Vu
= x A efektif = 15096,54 x (0,4 x 1,0) = 6038,62 N
Vc
= 1 / 6 . f' c. b. d = 1/6 .
25 . 1000 . 200
= 166.666,667 N Vc = 0,6 . Vc = 100.000,002 N 3 Vc = 3 . Vc = 300.000,006 N Vu < Vc 6038,54 N < 100.000,002 N tulangan geser sebagai tulangan pembentuk Tulangan geser minimum 8 – 200 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
BAB 5 PLAT LANTAI 5.1. Perencanaan Pelat Lantai
F D
C
A
G
D
B
E C
D
D
F
G
Gambar 5.1 Denah Plat lantai
5.2. Perhitungan Pembebanan Pelat Lantai a.
Beban Hidup ( qL ) Berdasarkan SNI 03-1727-1989 yaitu : Beban hidup fungsi gedung untuk perpustakaan
= 400 kg/m2
b. Beban Mati ( qD ) Berat plat sendiri
= 0,12 x 2400 x1
= 288
kg/m2
Berat keramik ( 1 cm )
= 0,01 x 2400 x1
= 24
kg/m2
Berat Spesi ( 2 cm )
= 0,02 x 2100 x1
= 42
kg/m2
Berat plafond + instalasi listrik
= 25
kg/m2
Berat Pasir ( 2 cm )
= 32
kg/m2
= 411
kg/m2
= 0,02 x 1,6 x1 qD
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
c. Beban Ultimate ( qU ) Untuk tinjauan lebar 1 m pelat maka : qU
= 1,2 qD + 1,6 qL = 1,2 . 411 + 1,6 . 400 = 1133,2 kg/m2
5.3. Perhitungan Momen Perhitungan momen menggunakan tabel SNI 03-1727-1989.
Gambar 5.2 Pelat tipe A
Mlx
= 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 1133,2. (2)2 .41 = 271,968
kgm
Mly
= 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 1133,2. (2)2 .12 = 81,590
kgm
Mtx
= 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001 .1133,2. (2)2 .83 = 548,469
kgm
Mty
=-
Perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
5.4.Penulangan Pelat Lantai Tabel 5.1. Perhitungan Plat Lantai
Ly/Lx
Mlx
Mly
Mtx
Mty
(m)
(kgm)
(kgm)
(kgm)
(kgm)
A
4/2=2
271,968
81,590
548,469
-
B
4/2=2
190,378
45,328
380,755
-
C
5/4=1,3
870,298
453,28
1867,514
1396,102
D
5/4=1,3
634,592
326,362
1341,709
1033,478
E
4/4=1
380,755
471,411
997,216
1087,872
F
3/2=1.5
172,246
67,992
358,090
258,370
G
3/2=1.5
217,574
113,320
466,878
349,026
TIPE PLAT
Dari perhitungan momen diambil momen terbesar yaitu: Mlx
= 870,298
kgm
Mly
= 471,411
kgm
Mtx
= 1867,514 kgm
Mty
= 1396,102 kgm
Data : Tebal plat ( h )
= 12 cm = 120 mm
Tebal penutup ( d’)
= 20 mm
Diameter tulangan ( )
= 12 mm
b
= 1000
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
fy
= 240 Mpa
f’c
= 25
Mpa
= h - d’ = 120 – 20 = 100 mm
Tinggi Efektif ( d ) Tingi efektif
dy h
dx
d'
Gambar 5.2 Perencanaan Tinggi Efektif
dx
= h – d’ - ½ Ø = 120 – 20 – 6 = 94 mm
dy
= h – d’ – Ø - ½ Ø = 120 – 20 - 12 - ½ . 12 = 82 mm
untuk plat digunakan b
=
0,85. fc 600 . . fy 600 fy
=
0,85.25 600 .0,85. 240 600 240
= 0,0538 max
= 0,75 . b = 0,0403
min
= 0,0025 ( untuk pelat )
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
5.5. Penulangan tumpuan arah x Mu
= 1867,514 kgm = 1,8675.107 Nmm
Mn
M u 1,8675.10 7 = = 2,3344.107 Nmm 0,8
Rn
=
2,3344.10 7 Mn 2,6419 N/mm2 2 2 b.d 1000.94
m
=
fy 240 11,294 0,85.f ' c 0,85.25
perlu
=
1 2m.Rn .1 1 m fy
=
2.11,294.2,6419 1 . 1 1 11,294 240
= 0,012
< max
> min, di pakai = 0,012
As
=.b.d = 0,012 . 1000 . 94 = 1128 mm2
Digunakan tulangan 12 S=
= ¼ . . (12)2 = 113,04 mm2
A.1000 113,04.1000 = = 100,21 ~ 110 mm As perlu 1128
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm As yang timbul
= 10. ¼ . .(12)2 = 1130,4 mm2> As…..…ok!
Dipakai tulangan 12 – 110 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
5.6. Penulangan tumpuan arah y Mu
= 1396,102 m = 1,3961.107 Nmm Mn
M u 1,3961.10 6 = = 1,7451.107 Nmm 0,8
Rn
=
1,7451.10 7 Mn 2,5953N/mm2 2 2 b.d 1000.82
m
=
fy 240 11,294 0,85.f ' c 0,85.25
perlu
=
1 2m.Rn .1 1 m fy
=
2.11,294.2,5953 1 . 1 1 11,294 240
= 0,012
< max
> min, di pakai = 0,012
As
=.b.d = 0,012 . 1000 . 82 = 1128 mm2
Digunakan tulangan 12 S=
= ¼ . . (12)2 = 113,04 mm2
A.1000 113,04.1000 = = 100.21 ~ 110 mm As perlu 1128
Jarak maksimum
= 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul
= 10. ¼ . . (12)2 = 11304 mm2> As…..…ok!
Dipakai tulangan 12 – 110 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
5.7. Penulangan lapangan arah x
Mu
= 870,248 kgm = 8,7025.106 Nmm Mn
M u 8,7025.10 6 = = 10,878.10 6 Nmm 0,8
Rn
=
Mn 10,878.10 6 1,2312 N/mm2 b.d 2 1000.942
m
=
fy 240 11,294 0,85.f ' c 0,85.25
perlu =
=
1 2m.Rn .1 1 m fy
1 2.11,294.1,2312 .1 1 11,294 240
= 0,0053 < max > min, di pakai perlu = 0,0053 As
= perlu . b . d
= 0,0053. 1000 . 94 = 498,2 mm2 Digunakan tulangan 12 S=
= ¼ . . (12)2 = 113,04 mm2
A.1000 113,04.1000 = = 226,89 ~ 200 mm As perlu 498,2
Jarak maksimum
= 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul
=5. ¼ . . (12)2 = 565,2 > As ….…ok!
Dipakai tulangan 12 – 200 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
5.8. Penulangan lapangan arah y
Mu
471,411 kgm = 4,7141.106 Nmm Mn
M u 4,7141.10 6 = = 5,8926.10 6 Nmm 0,8
Rn
=
Mn 5,8926.10 6 0,8764 N/mm2 b.d 2 1000.822
fy
240 11,294 0,85.25
m
=
perlu
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
=
1 2.11,294.0,8764 .1 1 11,294 240
i
0,85.f c
= 0,0037 < max > min, di pakai perlu = 0,0053 As
= perlu . b . d
= 0,0037 . 1000 . 82 = 303,4 mm2 Digunakan tulangan 12 S=
= ¼ . . (12)2 = 113,04 mm2
A.1000 113,04.1000 = = 372,58 ~ 200 mm As perlu 303,4
Jarak maksimum
= 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul
= 5. ¼ . . (12)2 = 565,2 mm2> As…..…ok!
Dipakai tulangan 12 – 200 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
5.9. Rekapitulasi Tulangan
Dari perhitungan diatas diperoleh : Tulangan tumpuan arah x 12 –110 mm Tulangan tumpuan arah y 12 –110 mm Tulangan lapangan arah x 12 –200 mm Tulangan lapangan arah y 12 –200 mm
Tabel 5.2. Penulangan Plat Lantai
Ly/Lx TIPE PLAT
(m)
Tulangan Tumpuan
Tulangan Lapangan
Arah x
Arah y
Arah x
Arah y
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
12 –110
12 –110
12 –200
12 –200
12 –110
12 –110
12 –200
12 –200
12 –110
12 –110
12 –200
12 –200
A
4/2=2
B
4/2=2
C
5/4=1,3
D
5/4=1,3
12 –110
12 –110
12 –200
12 –200
E
4/4=1
12 –110
12 –110
12 –200
12 –200
F
3/2=1.5
12 –110
12 –110
12 –200
12 –200
G
3/2=1.5
12 –110
12 –110
12 –200
12 –200
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
BAB 6 BALOK ANAK 6.1. Perencanaan Balok Anak 1
2
3
4
5
6
A
B
a
7
a'
C a
D
E
a'
Gambar 6.1 Area Pembebanan Balok Anak
Keterangan : Balok Anak
6.1.1
: As a-a’
Perhitungan Lebar Equivalen
Untuk mengubah beban segitiga dan beban trapesium dari pelat menjadi beban merata pada bagian balok, maka beban pelat harus diubah menjadi beban equivalent yang besarnya dapat ditentukan sebagai berikut :
a Lebar Equivalent Tipe I
½ Lx
Leg Ly
b Lebar Equivalent Tipe II
Leq = 1/6 Lx
2 Lx 3 4. 2.Ly
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
½Lx
Leq = 1/3 Lx Leg
Lx
6.1.2
Lebar Equivalent Balok Anak
Balok anak 1(a-a’) Lebar Equivalent Trapesium Dimana Lx : 2.00 Ly :3.00 Leq
=
2 1 2 .2.3 4 6 2.3
= 0,85 m
6.2. Perhitungan Pembebanan Balok Anak Data : Pembebanan Balok Anak h
= 1/10 . L = 1/10 . 3000 = 300 mm
b
= 1/15 . L = 1/15 . 3000 = 200 mm (h dipakai = 300 mm, b = 200 mm ).
6.2.1
Pembebanan Balok Anak as a-a'
a
a'
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
a
Beban Mati (qD) Pembebanan balok elemen a-a’
Berat sendiri
= 0,20 x (0,3 – 0,12) x 2400 kg/m3 = 86,4
Beban Plat
= (0,85x2) x 411 kg/m2
kg/m
= 698,7 kg/m qD1=785,1 kg/m
Beban hidup (qL) Beban hidup digunakan 400 kg/m2 qL
= (0.85x2) x 400 kg/m2
= 680 kg/m
b
Beban berfaktor (qU) qU
= 1,2. qD + 1,6. qL
= 1,2 x 785,1 + 1,6 x 680 = 1182,2 kg/m
a
6.3. Perhitungan Tulangan Balok Anak 6.3.1 Perhitungan Tulangan Balok Anak as a-a’ 1. Tulangan Lentur Balok Anak
a'
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Data Perencanaan : h
= 300 mm
Øt
= 16 mm
b
= 200 mm
Øs
= 8 mm
p
= 40 mm
d
= h - p - 1/2 Øt - Øs
fy
= 240 Mpa
= 300 – 40 – ½ . 16– 8
f’c = 25 MPa
= 244 mm
Daerah Tumpuan b
=
0,85.f' c.β 600 fy 600 fy
=
0,85.25 600 0,85 240 600 240
= 0,054 max
= 0,75 . b = 0,75 . 0,054 = 0,040
min
=
1,4 1,4 0,0058 fy 240
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu
= 1213,35 kgm= 1,2134.107 Nmm
Mn
=
M u 1,2134.10 7 = = 1,5168.107 Nmm φ 0,8
Rn
=
Mn 1,5168.10 7 1,2739 b.d2 200 . 244 2
m
=
fy 240 11,294 0,85.f ' c 0,85.25
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
=
1 2.11,294.1,2739 1 1 0,0055 11,294 240
< min < max dipakai tulangan tunggal Digunakan min = 0.0058 As perlu = . b . d = 0,0058. 200 . 244 = 283,04 mm2 n
=
=
As perlu 1 . π . 16 2 4
283,04 1,41 2 tulangan 201,062
Dipakai tulangan 2 Ø 16 mm As ada
= 2 . ¼ . . 162 = 2 . ¼ . 3,14 . 162 = 402,124 mm2 > As perlu Aman..!!
a=
Asada. fy 402,124.240 22,708 0,85, f ' c.b 0,85.25.200
Mn ada = As ada . fy (d – a/2) = 402,124 . 240 (244 – 22,708/2) = 2,2453.107 Nmm Mn ada > Mn Aman..!! Kontrol Spasi : S
=
b - 2p - n tulangan - 2 sengkang n -1
=
200 - 2 . 30 - 2. 16 - 2 . 8 = 92 > 25 mm…..ok!! 2 1
Jadi dipakai tulangan 2 Ø16 mm
Daerah Lapangan
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
b
=
0,85.f' c.β 600 fy 600 fy
=
0,85.25 600 0,85 240 600 240
= 0,054 max
= 0,75 . b = 0,75 . 0,054 = 0,040
min
=
1,4 1,4 0,0058 fy 240
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu
= 1213,35 kgm= 1,2134.107 Nmm
Mn
=
Rn
Mn 1,5168.10 7 1,2739 = b.d2 200 . 244 2
m
=
=
=
M u 1,2134.10 7 = = 1,5168.107 Nmm φ 0,8
fy 240 11,294 0,85.f ' c 0,85.25
1 2.m.Rn 1 1 m fy
1 2.11,294.1,2739 1 1 0,0055 11,294 240
< min < max dipakai tulangan tunggal Digunakan min = 0.0058 As perlu = . b . d = 0,0058. 200 . 244 = 283,04 mm2 n
=
As perlu 1 . π . 16 2 4
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
=
283,04 1,41 2 tulangan 201,062
Dipakai tulangan 2 Ø 16 mm As ada
= 2 . ¼ . . 162 = 2 . ¼ . 3,14 . 162 = 402,124 mm2 > As perlu Aman..!!
a=
Asada. fy 402,124.240 22,708 0,85, f ' c.b 0,85.25.200
Mn ada = As ada . fy (d – a/2) = 402,124 . 240 (244 – 22,708/2) = 2,2453.107 Nmm Mn ada > Mn Aman..!! Kontrol Spasi : S
=
b - 2p - n tulangan - 2 sengkang n -1
=
200 - 2 . 30 - 2. 16 - 2 . 8 = 92 > 25 mm…..oke!! 2 1
Jadi dipakai tulangan 2 Ø16 mm
2. Tulangan Geser Balok anak Dari perhitungan SAP 2000 Diperoleh : Vu
= 1685,21 kg = 16852,1 N
f’c
= 25 Mpa
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
fy
= 240 Mpa
d
= 254 mm
Vc
= 1/ 6 .
f' c .b .d = 1/ 6 . 25 .200.244
= 40666,667 N Ø Vc = 0,6 . 40666,667 N = 24400 N 3 Ø Vc = 3 . 24400 = 73200 N Syarat tulangan geser : Vu < Ø Vc < 3 Ø Vc : 16852,1 N < 24400 N < 73200 N Tulangan geser sebagai pembentuk. S max
= d/2 =
244 = 122 mm 2
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 100 mm
Jadi tulangan yang digunakan untuk balok anak : Untuk Tumpuan
: 2 Ø 16
Untuk Lapangan
: 2 Ø 16
Untuk Geser
: Ø 8 – 100 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
BAB 7 PORTAL 7.1. Perencanaan Portal
1
2
4
3
5
6
A
B a
C D
1
1
a'
E
b
2
2
b'
Gambar 7.1 Denah Portal
7.1.1
Menentukan Dimensi Perencanaan Portal
Pembatasan Ukuran Balok Portal Berdasarkan SK SNI T 15-1991-03 tentang pembatasan tebal minimum dimensi balok sebagai berikut :
L 4000 250mm 16 16
L 5000 312,5mm 16 16
Direncanakan dimensi balok portal : 200 mm x 400 mm
7.1.2
Ukuran penampang kolom
Untuk penampang kolom harus memenuhi sebagai berikut :
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
1) bc ≥ 300
bc 0,4 hc
2)
3)
Lcn 16 bc
Dimana : bc
= lebar kolom
Lcn = Tinggi bersih kolom hc
= Tinggi Kolom
Dimensi kolom direncanakan 300 x 300 mm
7.2
Perhitungan Beban Equvalent Plat
7.2.1
Lebar Equvalent
Pelat type 1 Leq
=
1 Lx 2 Lx 3 4( ) 6 2 Ly
1 4 .4 3 4( ) 2 1,573 6 2.5 Pelat type 2 Leq
=
1 .Lx 3 1 3
= .2 0,667
7.2.2
Pembebanan Balok Portal
1. Pembebanan Balok Portal As-4 (a-a’)
a
1
1
Pembebanan balok induk element a-a’ Beban Mati (qD)
a'
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Beban sendiri balok
= 0,20 . (0,4 – 0,12) . 2400 = 134,4
Berat pelat lantai
= 411 . 1,573.2
qD
kg/m
= 1293
kg/m
= 1427,4
kg/m
Beban hidup (qL) qL = 200 . 1,573,2. 2
= 1258,4 kg/m
Beban berfaktor (qU1) qU = 1,2 . qD + 1,6 . qL = (1,2 . 1427,4 ) + (1,6 .1258,4 ) = 3726,32 kg/m
2. Pembebanan Balok Portal As-E (b-b’)
2
b
x
2
b'
1. Pembebanan balok induk element b-x Beban Mati (qD) Beban sendiri balok
= 0,20 . (0,4 – 0,12) . 2400
=
134,4
kg/m
Berat pelat lantai
= 411 . 0,667
=
274,12
kg/m
Berat dinding
= 0,15 . ( 4- 0,3 ) 1700
= 943,5
qD
= Beban hidup (qL) qL = 400 . 0,667 = 266,8 kg/m
Beban berfaktor (qU1) qU1
= 1,2 qD + 1,6 qL
kg/m
1352,02 kg/m
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
= (1,2 . 1352,02) + (1,6 . 266,8 ) = 2049,30 kg/m
2. Pembebanan balok induk element x-b’ Beban Mati (qD) Beban sendiri balok
= 0,20 . (0,4 – 0,12) . 2400
=
134,4
kg/m
Berat pelat lantai
= 411 . 0,667
=
274,12
kg/m
Berat dinding
= 0,15 . ( 4- 0,3 ) 1700
= 943,5
qD
=
kg/m
1352,02 kg/m
Beban hidup (qL) qL = 400 . 0,667 = 266,8 kg/m
Beban berfaktor (qU1) qU2
= 1,2 qD + 1,6 qL = (1,2 . 1352,02) + (1,6 . 266,8 ) = 2049,30 kg/m
3. Perencanaan pembebanan ringbalk
a. Beban Titik Reaksi kuda-kuda utama
= 4957,18 kg
b. Beban Merata Beban sendiri ring balk
= 0,20 . 0,3. 2400
= 144
kg/m
= 1700
kg/m
4. Perencanaan pembebanan Sloof
a. Beban Merata Beban reaksi tanah
7.3 PENULANGAN BALOK PORTAL 7.3.1
Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Untuk contoh perhitungan tulangan lentur balok portal memanjang diambil yang paling besar yaitu Portal As 4 bentang a-a’ Data perencanaan : h
= 400 mm
Øt
= 16 mm
b
= 200 mm
Øs
= 8 mm
p
= 30 mm
d
= h - p - 1/2 Øt - Øs
fy = 360 Mpa
= 400 – 30 – ½ . 16 - 8
f’c = 25 MPa
= 354 mm
b
=
0,85.f' c.β 600 fy 600 fy
=
0,85.25.0,85 600 360 600 350
= 0,031 max
= 0,75 . b = 0,75 . 0,031 = 0,023
min
=
1,4 1,4 0,0038 fy 350
Daerah Lapangan Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu
= 5214,91 kgm = 5,2149 . 107 Nmm
Mn
=
M u 5,2149 .10 7 = = 6,5186 . 107 Nmm 0,8 φ
Rn
=
Mn 6,5186 .10 7 2,6 b . d2 200 . 354 2
m
=
fy 360 16,941 0,85.f' c 0,85.25
=
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
1 2 .16,941. 2,6 1 1 0,0077 16,941 360
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
min < < max dipakai tulangan tunggal Digunakan = 0,0077 = .b.d
As perlu
= 0,0077.200.354 = 545,16 mm2 Digunakan tulangan D 16
As perlu 545,16 = 2,7 ≈ 3 tulangan 1 200,96 2 .16 4
n
=
As’
= 3 x 200,96 = 602,88
As’> As………………….aman Ok ! Jadi dipakai tulangan 3 D 16 mm
Daerah Tumpuan Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu
= 9996,61 kgm = 9,9966 . 107 Nmm
Mn
M u 9,9966 .10 7 = = = 12,4958 . 107 Nmm 0,8 φ
Rn
=
Mn 12,495 8.10 7 5,028 b . d2 200 . 352,5 2
m
=
fy 360 16,941 0,85.f' c 0,85.25
=
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
1 2 .16,941. 5,028 1 1 0,016 16,941 360
min < < max dipakai tulangan tunggal Digunakan = 0,016 As perlu
=.b.d = 0,016.200.354 = 1132,8 mm2
Digunakan tulangan Ø 16
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
n
As perlu 1132,8 = 3,9 ≈ 4 tulangan 1 .19 2 283,39 4
=
As’
= 4 x 283,39 = 1133,56
As’> As………………….aman Ok ! Jadi dipakai tulangan 4 D 19 mm
Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Vu
= 10754 kg = 107540 N
f’c
= 25 Mpa
fy
= 240 Mpa
d
= 354 mm
Vc
= 1/6 .
f 'c . b . d
= 1/6 .
25 200 . 354 = 59000 N
Ø Vc
= 0,6 . 59000 N
= 35400 N
5 Ø Vc
= 5 . 35400 N
= 177000 N
3 Ø Vc
= 3. 35400
= 106200
Syarat tulangan geser
: 3Ø Vc < Vu < 5Ø Vc : 106200 N < 107540 N < 177000 N
diperlukan tulangan geser Ø Vs
= Vu - Ø Vc = 107540– 35400 = 72140 N
Vs perlu = Av
Vs 72140 0,6
=
0,6
= 120233,33 N
= 2 . ¼ (8)2 = 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,531 mm2
Av . fy . d 100,531.240.354 71,04 mm Vs perlu 120233,33
S
=
S max
= d/2 =
344 = 172 mm ~ 150 mm 2
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 150 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
7.3.2
Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang
Untuk contoh perhitungan tulangan lentur balok portal melintang diambil yang paling besar yaitu Portal As E bentang b-b’ Data perencanaan : h
= 400 mm
Øt
= 16 mm
b
= 200 mm
Øs
= 8 mm
p
= 30 mm
d
= h - p - 1/2 Øt - Øs
fy = 360 Mpa
= 400 – 30 – ½ . 16 - 8
f’c = 25 MPa
= 354 mm
b
=
0,85.f' c.β 600 fy 600 fy
=
0,85.25.0,85 600 360 600 360
= 0,031 max
= 0,75 . b = 0,75 . 0,031 = 0,023
min
=
1,4 1,4 0,0038 fy 360
Daerah Lapangan Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu
= 3586,19 kgm = 3,5862. 107 Nmm
Mn
=
Rn
Mn 4,4828 .10 7 1,789 = b . d2 200 . 354 2
m
=
=
M u 3,5862 .10 7 = = 4,4828 . 107 Nmm 0,8 φ
fy 360 16,941 0,85.f' c 0,85.25
1 2.m.Rn 1 1 m fy
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
=
1 2 .16,941.1,789 1 1 0,0052 16,941 360
min < < max dipakai tulangan tunggal Digunakan = 0,0052 =.b.d
As perlu
= 0,0052.200.354 = 368,16 mm2 Digunakan tulangan D 16
As perlu 368,16 = 1,83 ≈ 2 tulangan 1 200,96 2 .16 4
n
=
As’
= 2 x 200,96 = 401,92
As’> As………………….aman Ok ! Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm
Daerah Tumpuan Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu
= 4820,49 kgm = 4,8205.107 Nmm
Mn
=
Rn
Mn 6,026.10 7 = 2,404 b . d 2 200 . 354 2
m
=
=
=
M u 4,8205 .10 7 = = 6,026 . 107 Nmm 0,8 φ
fy 360 16,941 0,85.f' c 0,85.25
1 2.m.Rn 1 1 m fy
1 2 .16,941. 2,404 1 1 0,0071 16,941 360
min < < max dipakai tulangan tunggal Digunakan = 0,0071 As perlu
= .b.d
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
= 0,0071.200.354 = 502,68 mm2 Digunakan tulangan Ø 16 n
=
As’
As perlu 502,68 = 2,5 ≈ 3 tulangan 1 200,96 2 .16 4
= 3 x 200,96 = 602,88
As’> As………………….aman Ok ! Jadi dipakai tulangan 3 D 16 mm
Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Vu
= 6326,37 kg = 63263,6 N
f’c
= 25 Mpa
fy
= 240 Mpa
d
= 354 mm
Vc
= 1/6 .
f 'c . b . d
= 1/6 .
25 200 . 354 = 59000 N
Ø Vc
= 0,6 . 59000 N = 35400 N
3 Ø Vc
= 3 . 35400 N = 106200 N
Syarat tulangan geser
: Ø Vc < Vu < 3Ø Vc : 35400 N < 63263,6 N < 106200 N
diperlukan tulangan geser Ø Vs
= Vu - Ø Vc = 63263,6 – 35400 = 27863,7 N
Vs perlu = Av
Vs 27863,7 0,6
=
0,6
= 46439,5 N
= 2 . ¼ (8)2 = 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,531 mm2
S
=
Av . fy . d 100,531.240.354 183,92 mm Vs perlu 46439,5
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
S max
= d/2 =
354 = 177 mm ~ 150 mm 2
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 150 mm
7.4 PENULANGAN KOLOM 7.4.1
Perhitungan Tulangan Lentur
Untuk contoh pehitungan tulangan lentur kolom diambil momen terbesar dari perhitungan dengan SAP 2000. Data perencanaan : b
= 300 mm
ø tulangan
=19 mm
h
= 300 mm
ø sengkang
= 8 mm
f’c = 20 MPa
s (tebal selimut) = 40 mm
fy = 360 MPa Dari perhitungan SAP didapat : Pu = 61565,56 kg = 615655,6 N Mu = 479,34 kgm = 0,4793.107 Nmm Vu = 21,67 kgm = 0,0217.107 Nmm d = h–s–ø sengkang–½ ø tulangan = 300–40–8–½ .19 = 242,5 mm d’= h–d = 300–244 = 57,5 mm e=
Mu 0,4793.10 7 7,785 mm Pu 615655,6
e min = 0,1.h = 0,1. 300 = 30 mm cb =
600 600 .d .242,5 151,56 600 fy 600 360
ab = β1.cb = 0,85.151,56 = 128,826 Pnb = 0,85.f’c.ab.b = 0,85. 25. 128,826.300 = 821265,75 N Pnperlu =
Pu
; 0,1. f ' c. Ag 0,1.25.300.300 2,25.105 N
karena Pu = 6,15655.105 N > 0,1. f ' c. Ag , maka ø = 0,65
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Pnperlu =
Pu
615655,6 947162,46 N 0,65
Pnperlu >Pnb analisis keruntuhan tekan
K1
K2
=
e 0,5 d d'
=
30 0,5 = 0,562 242,5 57,5
=
3he 1,18 d2
=
3. 300 .30 1,18 =1,639 242,5 2
= b . h . f’c
Kc
= 300 . 300 . 25
As’
Ast
= 2250000 N
=
1 1 c 1.nb. fy 2
=
1 0,562 .2250000 = - 860,988 mm 0,562.821265,75 360 1,639
= 0,01 x 300 x 300 = 900 mm2
As min
= 0,5 Ast = 0,5.900 = 450 mm2
Dipakai As = 900 mm2 Menghitung jumlah tulangan n
=
900 1 . .(19) 2 4
3,17 ≈ 4 tulangan
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
= 4 . ¼ . π . 192
As ada
= 1133,54 mm2 As ada > As perlu………….. Ok! S
=
300 2 . 30 2 .8 6.19 = 49,3 > 25 mm…….. Ok! 4 1
Jadi dipakai tulangan 4 D 19 mm
7.4.2
Perhitungan Tulangan Geser Kolom
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Vu
= 21,67 kg = 216,7 N
Vc
= 1/6 .
Vc
= 0,6. Vc = 36000 N
f ' c .b.d = 1/6 .
25 . 300 . 244 = 61000 N
0,5 Vc = 18000 N Vu < 0,5 Ø Vc tidak perlu tulangan geser Dipakai sengkang praktis untuk penghubung tulangan memanjang = 8 – 200 mm
7.5. PENULANGAN RING BALK
7.5.1
Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk
Untuk perhitungan tulangan lentur ring balk diambil pada bentang dengan moment terbesar dari perhitungan SAP 2000. d
= h – p – ½ Ø t - Øs
b
= 200 mm
h
= 300 mm
= 300 – 30 - ½ 16 – 8
f’c
= 25 Mpa
= 254 mm
fy
= 350 Mpa
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
b
0,85. fy 600 fy 600 fy
0,85.25 600 0,85 0,031 360 600 360
max
= 0,75 . b = 0,75 . 0,031 = 0,023
min
=
1,4 1,4 0,0038 fy 360
Daerah Lapangan Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu
= 413,38 kgm = 0,4134. 107 Nmm
Mn
=
Rn
Mn 0,5167.10 7 0,4 = b.d 2 200.254 2
m
=
fy 360 16,941 0,85 f ' c 0,85.25
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
=
1 2.16,941.0,4 0,0011 .1 1 16,941 350
M u 0,4134.10 7 = = 0,5167.107 Nmm 0,8 φ
< min
Digunakan min = 0,0038 As
= min . b . d = 0,0038. 200 . 254 = 193,04 mm2
Digunakan tulangan Ø 16 n
=
As
1 16 4
2
193,04 0,960 2 tulangan 200,96
As’= 2 x 200,96 = 401,92 mm2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
As’ > As maka ringbalk aman…..Ok!
Daerah Tumpuan Mu
= 541,59 kgm = 0,5416. 107 N
Mn
=
Rn
Mn 0,6768.10 7 = 0,525 bxd 2 200.254 2
m
=
fy 360 16,941 0,85 f ' c 0,85.25
perlu
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
=
1 2.16,941.0,525 1 1 0,0015 16,941 360
0,5416.10 7 = 0,6768 . 107 Nmm 0,8
<min Dipakai min
= 0,0015
As
= min . b . d = 0,0015 . 200 . 254 = 976 mm2
Digunakan tulangan D 16 n
=
As
1 16 4
2
193,04 0,960 2 tulangan 200,96
As’= 2 x 200,96 = 401,92 mm2 As’ > As maka ringbalk aman…..Ok!
7.5.2
Perhitungan Tulangan Geser
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Vu
= 684,46 kg = 6844,6 N
Vc
= 1/6 . = 1/6 .
f 'c . b . d 25 200 . 254 = 42333,33 N
Ø Vc
= 0,6 . 42333,33 N = 25400 N
3 Ø Vc
= 3 . 25400 N
= 76200 N
5 Ø Vc
= 5 . 24400 N
= 122000 N
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Syarat tulangan geser : Vu < Ø Vc < 3Ø Vc : 6844,6 N < 25400N < 122000 N Jadi tidak perlu tulangan geser S max
= d/2 =
254 = 127 mm ~ 100 mm 2
Dipakai tulangan pembentuk 8 – 100 mm
7.6
PENULANGAN SLOOF
7.6.1
Perhitungan Tulangan Lentur Sloof
Untuk perhitungan tulangan lentur sloof diambil pada bentang dengan moment terbesar dari perhitungan SAP 2000.
= 200 mm
h
= 300 mm
= 300 – 30 - ½ 16 – 8
f’c
= 25 Mpa
= 254 mm
fy
= 350 Mpa
b
d
= h – p – ½ Ø t - Øs
b
0,85. fy 600 fy 600 fy 0,85.25 600 0,85 0,031 360 600 360
max
= 0,75 . b = 0,75 . 0,031 = 0,023
min
=
1,4 1,4 0,0038 fy 360
Daerah Lapangan Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Mu
= 3379,11 kgm = 3,3791. 107 Nmm
Mn
=
M u 3,3791.10 7 = = 4,2239.107 Nmm 0,8 φ
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Rn
=
Mn 4,2239.10 7 3,2735 b.d 2 200.254 2
m
=
fy 360 16,941 0,85 f ' c 0,85.25
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
=
1 2.16,941.3,2735 0,0099 .1 1 16,941 350
> min
< max
Digunakan = 0,0099 As
=.b.d = 0,0099. 200 . 254 = 502,92 mm2
Digunakan tulangan Ø 16 n
=
As
1 16 4
2
502,92 2,5 3 tulangan 200,96
As’= 3 x 200,96 = 1508,76 mm2 As’ > As maka ringbalk aman…..Ok!
Daerah Tumpuan Mu
= 4046,07 kgm = 4,0461. 107 N
Mn
=
4,0461.10 7 = 5,0576 . 107 Nmm 0,8
Rn
=
Mn 5,0576.10 7 3,9196 bxd 2 200.254 2
m
=
fy 360 16,941 0,85 f ' c 0,85.25
perlu
=
1 2.m.Rn 1 1 m fy
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
=
1 2.16,941.3,9196 1 1 0,012 16,941 360
> min
< max
Dipakai
= 0,0015
As
=.b.d = 0,012 . 200 . 254 = 609,6 mm2
Digunakan tulangan D 16 n
=
As
1 16 4
2
609,06 3,03 4 tulangan 200,96
As’= 4 x 200,96 = 2438,4 mm2 As’ > As maka ringbalk aman…..Ok!
Jarak antar tulangan =
200 2.30 2.8 4.16 = 20 mm < 25mm 4 1
Digunakan tulangan 2 baris
2.(30 8 d’ =
16 16 ) 2.(30 8 16 25 ) 2 2 = 66,5 mm 4
d = 300 – 66,5 = 233,5 mm
4. 1 . .16 .360 As.fy 4 a= = = 68,09 0,85.fc'.b 0,85.25.200 2
Mn = As.fy.(d - a 2 ) = 200,96.360.(233,5 - 68,09 = 1,4430.107 Nmm < Mn (5,0576 . 107Nmm) Jadi dipakai tulangan 4 D 16
Perhitungan Tulangan Geser Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh : Vu
= 5826,28 kg = 58262,8 N
Vc
= 1/6 . = 1/6 .
f 'c . b . d 25 200 . 254 = 42333,33 N
2
)
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Ø Vc
= 0,6 . 42333,33 N = 25400 N
3 Ø Vc
= 3 . 25400 N
= 76200 N
5 Ø Vc
= 5 . 24400 N
= 122000 N
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3Ø Vc : 25400N < 58262,8 N < 76200 N diperlukan tulangan geser Ø Vs
= Vu - Ø Vc = 58262,8 – 25400 = 32862,8 N
Vs perlu = Av
Vs 32862,8 0,6
=
0,6
= 54771,33 N
= 2 . ¼ (8)2 = 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,531 mm2
Av . fy . d 100,531.240.254 111,89 mm Vs perlu 54771,33
S
=
S max
= d/2 =
254 = 127 mm ~ 150 mm 2
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 150 mm
Tabel 7.1. Penulangan Balok Portal
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Tabel 7.2. Penulangan Kolom Portal
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai Tabel 7.3. Penulangan Ring Balk
Tabel 7.4. Penulangan Sloof
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
BAB 8 PERENCANAAN PONDASI 8.1 Data Perencanaan Pu keramik 30 x 30 spesi urugan tanah
Mu
1,50 m
0,25 m
2,00 m
2,00 m
0,30 m 0,30 m
2,00 m
Gambar 8.1 Perencanaan Pondasi
Direncanakan pondasi telapak dengan kedalaman 1,5 m ukuran 2 m x 2 m -
f ,c fy
- σ tanah
= 25 Mpa = 360 Mpa = 2,5 kg/cm2 = 25000 kg/m2
-
tanah
= 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3
-
γ beton
= 2,4 t/m2
-
Pu
= 61565,56 kg
-
Mu
= 479,34 kgm
8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
a. Perhitungan kapasitas dukung pondasi Pembebanan pondasi Berat telapak pondasi
= 2 x 2 x 0,25 x 2400 2
2
2400
kg
Berat tanah
= {(2 x1,25) - (0,3 x1,25)}x1700
=
8308,75 kg
Berat kolom
= (0,3x0,3x1,25) x 2400
=
270
Pu Dimensi Pondasi tanah = A =
Pu A
Pu 61565,56 = = 2,46 m2 tan ah 25000
B = L=
yang terjadi
=
A = 2,46 = 1,568 m ~ 2 m
Vtot M tot 1 A .b.L2 6
σmaksimum
σminimum
kg
= 61565,56 kg V total
=
=
479,34 72544,31 = 18495,58 kg/m2 2 2.2 1 / 6.22
479,34 72544,31 = 17776,57 kg/m2 2 2.2 1 / 6.22 = σ tan ahterjadi< ijin tanah…...............Ok!
8.3 Perhitungan Tulangan Lentur Mu
=
= ½ . qu . t2 = ½ . 18495,58 . (0,85)2
= 72544,31 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
= 6681,53 kgm = 6,682.107 Nmm Mn
6,682.10 7 = = 8,3525.10 7 Nmm 0,8
m
=
fy 360 16,94 0,85. f ' c 0,85.25
b
=
0,85 . f' c fy
=
0,85.25 600 .0,85. = 0,031 360 600 360
600 600 fy
Rn
8,3525.10 7 Mn = = 1,003 b.d 2 20002042
max
= 0,75 . b = 0,023
min
= 0,004
perlu
=
1 2.m . Rn 1 1 m fy
=
1 2.16,94.1,003 . 1 1 360 16,94
= 0,0029 perlu < min < max Dipakai min = 0,004 Untuk Arah Sumbu Panjang As perlu
= min. b . d = 0,004 . 2000 . 204 = 1632 mm2
digunakan tul 16
= ¼ . . d2 = ¼ . 3,14 . (16)2 = 200,96 mm2
Jumlah tulangan (n)
=
1632 = 8,12 ~ 9 buah 200,96
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai
Jarak tulangan
=
1000 = 111,1 mm ~ 100 mm 9
Sehingga dipakai tulangan 16 - 100 mm As yang timbul
= 9 x 200,96 = 1808,64 mm2> As………..ok!
8.4 Perhitungan Tulangan Geser Vu
= x A efektif = 18495,58 x (0,85 x 2 ) = 31442.49 N
Vc
= 1 / 6 . f' c . b. d = 340000 N
Vc
= 0,6 . Vc = 204000 N
0,5 Vc
= 0,5 . 72000 N = 102000 N
Vu < 0,5 Vc tidak perlu tulangan geser Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 10 – 200 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Perpustakaan 2 Lantai