Studi Perencanaan Portal dan Pondasi Gedung B 23 Rusun Siwalankerto Surabaya Dengan Metode Daktilitas Terbatas

Studi Perencanaan Portal dan Pondasi Gedung B Rusun Siwalankerto Surabaya Dengan Metode Daktilitas Terbatas

23

STUDI PERENCANAAN PORTAL DAN PONDASI GEDUNG B RUSUN SIWALANKERTO SURABAYA DENGAN METODE DAKTILITAS TERBATAS Ir. H. Arifin, MT, MMT ABSTRAK Perencanaan dengan metode daktilitas terbatas pada gedung rusun dimungkinkan karena beberapa aspek seperti bangunan tersebut tidak begitu tinggi dan masuk dalam wilayah gempa yang cenderung kecil. Untuk analisa perhitungan struktur, menggunakan program SAP 2000. Dari hasil analisa struktur, kemudian didapatkan dimensi profil balok induk melintang 40/60 (9D22 & 4D22), balok anak 20/25 (6D22 &2D22), dimensi kolom 50 x 50 (24D22), dimensi sloof adalah 35/50 (6D22 & 3D22), tebal plat lantai 2, 3, & 4: 12 cm, untuk plat lantai 1 10 cm, dimensi tiang pancang 35 x 35 cm dengan kedalaman tiang 10 m, dimensi poer 3,2m x 3,2 m x 0,65 m (40D22 & 40D19).Setelah melakukan analisa tehadap dimensi struktur, maka dapat diketahui bahwa hasil studi perencanaan portal dan pondasi dengan metode daktilitas terbatas pada Gedung B Rusun Siwalankerto Surabaya diharapkan tetap tahan terhadap gempa dan mempunyai nilai efisiensi secara ekonomis yang cukup tinggi. Kata kunci : perencanaan, portal, pondasi, daktilitas. PENDAHULUAN Latar Belakang: Perencanaan gedung bertingkat perlu memperhatikan beberapa kriteria, antara lain kriteria kekuatan, perilaku struktur yang baik pada taraf gempa rencana serta aspek ekonomis. Merencanakan bangunan bertingkat banyak dari segi struktur memerlukan pertimbangan yang matang, terutama bila suatu gedung bertingkat dirancang tahan terhadap gempa maka pertimbangan struktur ini akan mempengaruhi perencana dalam menentukan alternatif perencanaannya, misalnya tata letak kolom, tata letak balok, panjang dan bentang. Dalam penelitian ini dilakukan Redesain Rusunawa (Rumah Susun Sewa) Siwalankerto Surabaya dengan metode daktilitas terbatas. Perencanaan dengan metode daktilitas terbatas pada gedung rusunawa dimungkinkan karena beberapa aspek seperti bangunan tersebut tidak begitu tinggi dan masuk dalam wilayah gempa yang cenderung kecil. Dengan metode daktilitas terbatas diharapkan gedung rumah sewa ini mampu berespons inelastik tanpa mengalami keruntuhan getas pada kondisi kekuatan penuh beban rencana, dan mampu berespons elastis pada gempa kecil. Obyek penelitian ini adalah Rusunawa Siwalankerto Surabaya yang memiliki struktur bangunan atas (lantai 1 s/d 5) menggunakan konstruksi beton bertulang dan konstruksi atap menggunakan konstruksi baja dan plat beton. Struktur bangunan bawah mengunakan pondasi tiang pancang. Sedangkan luas bangunan 32 m x 22 m x 4 lantai. Rumusan Masalah: Bagaimana melakukan studi perencanaan portal dan pondasi dengan metode daktilitas terbatas pada Gedung B Rusunawa Siwalankerto Surabaya dengan catatan gedung tetap tahan terhadap gempa dan tidak mengalami keruntuhan?

24

NEUTRON, VOL.8, NO.1, FEBRUARI 2008 : 23-44

TINJAUAN PUSTAKA: Perencanaan Terhadap Gempa Dengan Metode Daktilitas Terbatas Pengertian Metode Daktilitas Terbatas Metode daktilitas terbatas merupakan suatu sistem dimana struktur beton diproporsikan sedemikian rupa, sehingga memenuhi persyaratan detail struktur yang khusus, struktur mampu berespons terhadap gempa kuat secara inelastik tanpa mengalami keruntuhan getas. Beban geser dasar akibat gempa untuk perancangan dengan tingkat daktilitas 2 harus ditentukan menurut “Standar Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung 1991” dengan ketentuan, bahwa nilainya harus dihitung berdasarkan nilai faktor jenis struktur sekurang-kurangnya K = 2. Langkah Perencanaan Metode Daktilitas Terbatas Penentuan Tebal Plat Tebal plat ditentukan berdasarkan persyaratan lendutan. Dalam SK SNI T-151991-03 terdapat pernyataan ketebalan minimum sehingga kontrol lendutan tidak perlu dilakukan. Syarat tebal plat menurut SK SNI T-15-1991-03 dapat ditinjau, yakni tinjauan untuk tebal plat penulangan utama satu arah. Tabel 1: Penentuan Tebal Plat Satu Arah (SK SNI T-15-1991-03 Tabel 3.2.5.a) Tebal Minimum Plat, h Dua tumpuan Satu ujung Kedua ujung Kantilever Menerus Menerus Komponen tidak mendukung atau menyatu dengan partisi atau konstruksi lain yang akan rusak karena lendutan yang benar

Komponen struktur

Plat masif satu arah

l / 20

l / 24

l / 28

l / 10

Balok atau plat jalur satu arah

l / 16

l / 18.5

l / 21

l /8

Tabel 2: Penentuan Tebal Plat Dua Arah (SK SNI T-15-1991-03 Tabel 3.2.5.c) Tegangan Tanpa penebalan Dengan penebalan Leleh fy*) Panel luar Panel Panel luar Panel (Mpa) dalam dalam Balok pinggir Balok pinggir 300 400  Untuk

Dengan

Tanpa º)

Ln/33 Ln/30

Ln/36 Ln/33

Ln/36 Ln/33

Dengan

Tanpa º)

Ln/36 Ln/33

Ln/40 Ln/36

be be = bw + 4t be = bw + (h - t) diambil yang terkecil

t

bw

Ln/40 Ln/36


 Untuk

25

be be = bw + 8t be = bw + 2 (h - t) diambil yang terkecil

t

bw Persyaratan Perencanaan Balok 1. bw  200 mm  bk + 1,50 db bw  0,25 db eb'  4 (tidak berlaku pada balok perangkai dinding geser) 3. db dimana :

2.

bw = lebar balok bk = lebar kolom db = tinggi balok eb’ = panjang bentang bersih balok balok

A

A

dk

balok

db

bw

lb'

kolom

kolom POT. A-A bw Perencanaan Balok Portal Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03 Kuat lentur perlu Kuat lentur perlu pada balok portal yang dinyatakan dengan Mu,b harus ditentukan berdasarkan kombinasi pembebanan tanpa atau dengan beban gempa, sebagai berikut: - Mu,b = 1.2 MD,b + 1.6 ML,b ( SKSNI’91 3.2.2(1)) = 1.05 ( MD,b + ML,bR + ME,b ) ( SKSNI’91 3.2.4-a )

26


= 0.9 MD,b + ME,b ( SKSNI’91 3.2.3 )  Mnb ≥ Mub Momen redistribusikan maximum untuk balok beton bertulang biasa ≤ 30% ( SK SNI T-15-1991-03. Ps. 3.1.4 ) Momen redistribusi untuk balok beton pratekan ≤ 20 % ( SK SNI T-15-1991-03. Ps. 3.11.10 ) Kuat geser perlu Vub = 1,2 Vdb + 1,6 Vlb = 1,05 ( VDb + VLb ± MEb ) ( SK SNI 3.14.9.9(1))  Vnb ≥ V ub 1 Vc  fc'..bw.d ( SK SNI 3.14.9.10(1)) 6 Vn = Vc + Vs Nilai Vc khusus pada daerah sepanjang d dari muka kolom adalah setengah kuat geser beton Vc. (SK SNI T-15-1991-03. Ps. 3.14.9.10.(1) Penulangan Balok Portal  Dalam segala hal tidak boleh kurang dari persyaratan untuk struktur Tingkat Daktilitas 2  Diameter sengkang minimum = 10 mm ( SK SNI 3.16.11 (1))  Sjarak tumpuan (jarak antar sengkang ), dalam jarak db dari muka kolom db S≤ 4 ≤ 10 kali diameter tul. memamnjang ≤ 24 kali diameter tul. sengkang ≤ 300 mm S yang diambil yang terkecil (SK SNI 3.14.9.3.(3-b)) S dalam daerah lapangan sama dengan S pada persyaratan untuk struktur tingkat daktilitas 1 M 1   (pada balok dibidang muka kolom) M 3 1,40 . bw . d  As min = bila Nu  0,10 Ag . fc fy  Bila Nu > 0,10 . Ag . fc’, As sama dengan persyaratan untuk struktur Tingkat Daktilitas I 7.bw.d  As max = fy Persyaratan Perencanaan Tulangan Geser  Kondisi Vu ≤ 0,5. .Vc… tidak perlu tulangan geser Pakai tulangan geser Praktis  Kondisi 0,5. .Vc< Vu ≤ .Vc tulangan geser minimum bw.S Av  3. fy

Studi Perencanaan Portal dan Pondasi Gedung B Rusun Siwalankerto Surabaya Dengan Metode Daktilitas Terbatas 1 Vsmin  .bw.d 3 3. Av. fy S bw d S 2 atau S < 300 mm

 Kondisi .Vc< Vu ≤  (Vc + Vsmin ) bw.S Av  3. fy 1 Vsmin  .bw.d 3 3. Av. fy S bw d S 2 atau S < 300 mm

diambil yang terkecil tulangan geser minimum

diambil yang terkecil

 Kondisi  (Vc + Vsmin) < Vu ≤ φ ( Vc + 1/.3 fc'.bw.d )…… Perlu tulangan geser Vu Vsmin   Vc  Av. fy.d Vs  S Av.d . fy S Vs d S 2 atau S < 300 mm diambil yang terkecil  Kondisi φ (Vc + 1/3 Perlu tulangan geser

fc'.bw.d ) < Vu ≤ φ ( Vc + 2/3

Vu  Vc  Av. fy.d Vs  S Av.d . fy S Vs d S 4 atau S < 300 mm

fc'.bw.d )

Vsmin 

diambil yang terkecil

27

28


Prosedur Perhitungan Geser dan Torsi 1. Tentukan Vu dan Tu dari analisa struktur 2. Kontrol perlu tidaknya tulangan torsi. fc' x 2 y , torsi diabaikan. (SK SNI 3.4.6-1) Tu    20 Dimana  = 0,6 3. Hitung Tn = Tc + Ts (SK SNI T-15-1991-03. Ps. 3.4.6.5) Dimana : Tc = kuat momen torsi nominal yang disumbangkan oleh beton. Ts = kuat momen torsi nominal yang disumbangkan oleh tulangan torsi. 4. Kuat geser beton akibat geser dan lentur (SK SNI T-15-1991-03. Ps. 3.4.3.1(1))  fc  bw.d ) Vc = (  6    5. Kuat geser beton dimana momen torsi terfaktor Tu melebihi  fc    x 2 y    24     (SK SNI T-15-1991-03. Ps. 3.4.3.1.(4))  fc'   b d  6  w   2    1   2,5 C t Tu     Vu   

Vc = 6. Beberapa persyaratan untuk perhitungan torsi fc' o Tu <   x2 y 20 Vu < ½  Vc fc' o Tu <  x2 y  20 Vu > ½  Vc Bw At Av Dimana : =0 ; = S S 3 fy

fc'  x2 y 20 Vu >  Vc At Av Vs Dimana : =0 ; = S S fy.d

o Tu < 

fc' x2 y  20 Vu < ½  Vc

o Tu > 

Torsi diabaikan

Perlu tulangan minimum

Studi Perencanaan Portal dan Pondasi Gedung B Rusun Siwalankerto Surabaya Dengan Metode Daktilitas Terbatas At Bw Av = =0 ; S 3 fy S Ada tulangan memanjang. fc' o Tu >  x2 y  20 Vu > ½  Vc At Av Vs Ts Dimana : = ; = S  t .x1 . y1 . fy S fy.d Avt At Av =2 + S S S Bw.S Kontrol Avt min = - 2 At 3 fy Ada tulangan memanjang o Tu > 4 Tc, besarkan penampang (SK SNI 3.4.6.(9).(4)) 7. Akibat geser lentur Vs Av Vs ; Vs = = - Vc S fy.d  8. Akibat geser torsi At Ts = S  t .x1 . y1 . fy Tu Dimana : Ts = - Ts  y t = 1/3 (2 + 1 ) ; t  1,5 X1 x1 9. Tulangan memanjang Ambil nilai terbesar dari :  X 1  Y1    S   atau A1 = 2 At

29

Dimana : 2

       2,8.x.S  Tu   2 At   X 1  Y1     S   fy  Tu  Vu      3 ct    A1 =  Kontrol (tidak perlu lebih dari) Bw.S  X 1  Y1    S 3 fy   atau A1maks       2,8.x.S  Tu  bw.S  X  Y     1 1    fy  Tu  Vu  3. fy   S      3 ct    A1maks  

Y1

30


Perencanaan Kolom Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.14.9.4 Ketentuan struktur kolom untuk daktilitas yaitu mampu merespons terhadap gempa kuat secara inelastik tanpa mengalami keruntuhan getas. Persyaratan  Diameter sengkang minimum = 10 mm ( SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.16.10.4.(2) ) dan ( SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.16.10.5 ) dk  S jarak tumpuan S ≤ atau 2 dk S≤ 2 S≤ 10 kali diameter tulangan S≤ 200 mm diambil yang terkecil S jarak lapangan sama dengan S pada persyaratan untuk struktur daktilitas tingkat 1 Perencanaan Kolom Portal (Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03) Kuat lentur perlu (Nu > 0.10.Ag.fc’) 1. Kuat lentur kolom harus memenuhi : MUK ≥ 1,05 (MDK + MLK ± ωd . KMEK ) ( SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.14.9.4.2.(a)) 2. Gaya aksial rencana Nuk yang bekerja pada kolom dihitung dari : NUK = 1,05 (NDK + NLK + ωd..KNEK ) ( SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.14.9.4.2.(b)) 3.  Mnk ≥ Muk 4.  Nnk ≥ Nuk Kuat geser perlu 1. Komponen struktur rangka yang dibebani kombinasi lentur dan aksial , kuat geser rencana dari kolom harus dihitung dari : VuK = 1,05 (VDK + VLK + ωd..KVEK ) ( SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.14.9.9.( 2) 2.  Vnk ≥ Vuk 3. Vnk = Vc + Vn  N  fc'   4. VC = 2 1  bwd  14 Ag  6  (SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.4.3.1.(2)) VC yang diperhitungkan adalah sama dengan setengah setengah dari persyaratan yang ditentukan untuk struktur tingkat daktilitas I sepanjang daerah ujung dari kolom, sedangkan untuk daerah diluar daerah ujung kolom mengikuti struktur tingkat Daktilitas I. ( SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.14.9.10.(1))


31

 Pada daerah ujung , Panjang I0 tidak boleh kurang dari :  Tinggi komponen dari dimensi struktur untuk Nu≤0.3 Ag fc’  Satu setengah kali tinggi komponen dimensi struktur untuk Nu>0.3 Ag fc’  Seperenam bentag bersih dari komponen struktur  450 mm Diambil yang terbesar ( SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.14.9.6.(3)) Panjang penyaluran Panjang penyaluran adalah panjang penambahan yang diperlukan untuk menggambarkan tegangan leleh dalam tulangan, merupakan fungsi dari tegangan local. Panjang penyaluran menentukan tahanan tergelincirnya tulangan. ld  panjang penyaluran dasar ( ldb ) x faktor modifikasi  Panjang penyaluran tulangan baja tarik a) Panjang penyaluran dasar - ldb Untuk baja tulangan baja D-36 atau lebih kecil 0,02. Ab . fy ldb  fc' (SK SNI 3.5.2.2) tetapi tidak boleh kurang dari b) ldb = 0.06. db . fy dimana : ldb = panjang penyaluran dasar (m) fy = tegangan leleh baja (Mpa) fc’ = tegangan beton (Mpa) Ab = luas penampang batang tulangan baja (mm2) d = diameter nominal batang tulangan baja (mm)  Faktor modifikasi As perlu Penulangan tersedia lebih banyak Astersedia (SK SNI 3.5.3.2) Panjang penyaluran ld tidak boleh kurang dari 300 mm.  Panjang penyaluran tulangan baja tekan a) Panjang penyaluran dasar ldb 100.d b l db  fc' → untuk fy = 400 Mpa (SK SNI 3.5.3.1) tetapi tidak boleh kurang dari ldb = 0.04. db . fc' b) Faktor modifikasi As perlu Penulangan tersedia lebih banyak Astersedia (SKSNI 3.5.3.1) Panjang penyaluran ld tidak boleh kurang dari 200 mm.

32


 Persyaratan jangkar, kait dan bengkokan ld = panjang penyaluran dasar ( ldb ) x faktor modifikasi a) Panjang penyaluran kait tarik lhb 100.db untuk fy = 400 Mpa (SK SNI 3.5.5.2) lhb  fc' b) Faktor modifikasi fy 1) Untuk fy selain 400 Mpa, maka 400 2) Untuk batang < D 36 dengan tebal selimut < 60 mm (SK SNI 3.5.5-3.2) Dan untuk kait 90º dengan selimut pada perpanjangan kait < 50 mm. As perlu 3) Apabila penjangkaran fy atau penyalurannya (SK SNI 3.5.5-3.1) Astersedia Tidak khusus diperlukan dan jumlah penulangannya lentur teredia lebih banyak. Dimana : ldb = panjang kait (mm) lhb = panjang penyaluran kait (mm) db = diameter nominal batang tulangan baja (mm) fy = tegangan leleh baja (Mpa) Syarat panjang penyaluran adalah : ldh > 8 ddb> 150 mm ANALISA DAN HASIL PERHITUNGAN Perencanaan Dimensi Balok (SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.2.5-2) o Balok Induk Melintang l = 800 cm L  fy  h = x  0.4   12  700  320  800  = x  0.4   60 cm  = 57,14 cm 12  700  2 2 b = x h = x 60 = 40 cm 3 3 Direncanakan dimensi balok induk melintang 40/60 o Balok Induk Memanjang l = 800 cm L  fy  h = x  0.4   12  700  320  800  = x  0.4   60 cm  = 57,14 cm 12  700  2 2 b = x h = x 60 = 40 cm 3 3 Direncanakan dimensi balok induk melintang 40/60 o Balok Kantilever untuk bentang l = 165 cm l  fy  h ≥ x  0.4   700  8 

Studi Perencanaan Portal dan Pondasi Gedung B Rusun Siwalankerto Surabaya Dengan Metode Daktilitas Terbatas 165  320  x  0.4   35 cm  = 17,68 cm 8 700   2 2 b = x h = x 35 = 23,33 cm  25 cm 3 3 Direncanakan dimensi balok anak memanjang 25/35 o Balok Anak Memanjang dan melintang  l = 800 cm L  fy  x  0.4  h =  21  700  800  320  = x  0.4   40 cm  = 32,65 cm 21  700  2 2 b = x h = x 40 = 26,67 cm  30 cm 3 3 Direncanakan dimensi balok anak 30/40  l = 400 cm L  fy  h = x  0.4   21  700  400  320  = x  0.4   25 cm  = 16,32 cm 21  700  2 2 b = x h = x 25 = 16,67 cm  20 cm 3 3 Direncanakan dimensi balok anak 20/25

=

Perencanaan Dimensi Kolom (SNI 03-2847-2002 Pasal 15.7.4) Berdasarkan SNI 03-2847-2002 dimensi kolom direncanakan sebagai berikut : Kolom persegi : IBalok Ikolom ≥ Lkolom LBalok 1 3 1 3 bh bh 12 12 ≥ 425 800 1 1 4 x40x60 3 xh 12 12 ≥ 800 425 4 h ≥ 4590000 ≥ 46,28 cm ≈ 50 cm Direncanakan dimensi kolom : 50 x 50 Perencanaan Dimensi Sloof Diambil bentang terpanjang = 800 cm (diasumsi kolom sloof jepit-jepit). Esloof = Ekolom → 4700 f c ' = 4700 25 = 23500 Mpa

33

34


1 1 1 xbxh 3 = x h4 = x 50 4 = 520833,33 cm4 12 12 12 hkolom = 425 cm (diambil yang terpanjang) 1 2 x b x h 3 → b = xh Isloof = 3 12 1 1 2  = xh 4 x x h  x h 3 = 18 12  3  EIkolom EIsloof = Lkolom Lsloof 1 xh 4 520833,33 18 = 800 425 h4 = 17647058,71 cm4 h = 64,81 cm  50 cm 2 2 b = x h = x 50 = 33,33 cm  35 cm 3 3 Direncanakan dimensi sloof adalah 35/50

Ikolom =

Perhitungan Pembebanan Plat Pembebanan Plat Lantai 2, 3, & 4 o Lantai kelas 1. Beban Mati Berat sendiri plat = 0,12 x 2400 Ubin (2 cm) = 2 x 24 Spesi (2 cm) = 2 x 21 Ducting AC + instalasi listrik Plafond + penggantung = 11 + 7 2. Beban Hidup Beban hidup lantai

= 288 kg/m2 = 48 kg/m2 = 42 kg/m2 = 40 kg/m2 = 18 kg/m2 + qd = 436 kg/m2 = 250 kg/m2 + qLL = 250 kg/m2

Jadi, kombinasi pembebanan U = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 . 436 + 1,6 . 250 = 923,2 kg/m2 o Lantai serba guna 1. Beban Mati Berat sendiri plat = 0,12 x 2400 Ubin (2 cm) = 2 x 24 Spesi (2 cm) = 2 x 21 Ducting AC + instalasi listrik Plafond + penggantung = 11 + 7 2. Beban Hidup

= 288 kg/m2 = 48 kg/m2 = 42 kg/m2 = 40 kg/m2 = 18 kg/m2 + qd = 436 kg/m2

Studi Perencanaan Portal dan Pondasi Gedung B Rusun Siwalankerto Surabaya Dengan Metode Daktilitas Terbatas Beban hidup lantai serbaguna

35

= 400 kg/m2 + qLL = 400 kg/m2

Jadi, kombinasi pembebanan U = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 . 436 + 1,6 . 400 = 1163,2 kg/m2 Pembebanan Plat Atap 1. Beban Mati Berat sendiri plat = 0,10 x 2400 Aspal (2 cm) = 2 x 14 Ducting AC + instalasi listrik Plafond + penggantung = 11 + 7

= 240 kg/m2 = 28 kg/m2 = 40 kg/m2 = 18 kg/m2 + qd = 326 kg/m2

2. Beban Hidup Beban hidup akibat pekerjaan pada atap = 100 kg/m2 + qLL = 100 kg/m2 Jadi, kombinasi pembebanan U = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 . 326 + 1,6 . 100 = 551,2 kg/m2 Pembebanan Tangga dan Bordes Pembebanan Pada Tangga 1. Beban Mati (DL) Berat anak tangga : 0,0726 x 2400 Berat spesi (2 cm) : 2 x 21 Berat ubin (2 cm) : 2 x 24 Berat pipa pegangan Ø 4” (diasumsikan) Berat sendiri plat tangga input SAP 2000 2. Beban Hidup (LL) Beban hidup (ql) Kombinasi beban (qu) Pembebanan Pada Bordes 1. Beban Mati (DL) Berat spesi (2 cm) : 2 x 21 Berat ubin (2 cm) : 2 x 24 Berat pipa pegangan Ø 4” (diasumsikan) Berat sendiri plat tangga input SAP 2000 2. Beban Hidup (LL) Beban hidup (ql) Beban hidup didefinisikan sebagai potensial Kombinasi beban (qu)

= 174,24 kg/m2 = 42 kg/m2 = 48 kg/m2 = 20 kg/m2 + q DL = 284,24 kg/m2 = 300 kg/m2 = 1,2 qd + 1,6 ql

= = = q DL = =

42 kg/m2 48 kg/m2 20 kg/m2 + 110 kg/m2 300 kg/m2

= 1,2 qd + 1,6 ql

Perhitungan Beban Gempa Perencanaan beban gempa pada struktur rusun ini menggunakan metode Beban Statik Ekivalen (BSE), dimana pengaruh gempa pada struktur dianggap sebagai beban

36


gempa statik horizontal untuk menirukan pengaruh gempa yang sesungguhnya akibat gerakan tanah. Perhitungan Beban Gempa Cara Statis Ekivalen Dengan Memperhitungkan Eksentrisitas  Pengertian Eksentrisitas Pengertian eksentrisitas adalah jarak dari pusat massa (Center of Mass) kepusat kekakuan (Center of Rigidity). Akibat adanya eksentrisitas antara pusat massa dan pusat kekakuan maka timbul momen puntir (momen torsi). Momen torsi adalah hasil kali antara gaya geser yang terjadi pada suatu tingkat bangunan dengan jarak dari pusat massa ke pusat kekakuan, kemudian momen torsi itu didistribusikan sebagai gaya geser pada masing-masing kolom, dimana besarnya gaya geser itu tergantung dari kekakuan masing-masing kolom dan jarak kolom itu kepusat kekakuan pada lantai / tinkat yang ditinjau. Untuk perhitungannya adalah sebagai berikut : Berat bangunan per latai Berat Lantai 1 (W0) = 295956,5 Berat Lantai 2 (W1) = 887761,98 Berat Lantai 3 (W2) = 892543,23 Berat Lantai 4 (W3) = 837386,98 Berat Lantai Atap (W4) = 450655,95

kg kg kg kg kg

Berat Total ; Wt = W0 + W1 + W2 + W3 + W4 = 295956,5 + 887761,98 + 892543,23 + 837386,98 + 450655,95 = 3364304,64 kg Berdasarkan Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung (PPKGURG) 1987 pasal 2.3.2 mensyaratkan agar unsur-unsur primer direncanakan terhadap pengaruh 100 % dari gempa rencana dalam satu arah utama yang dikombinasikan dengan pengaruh 30 % dari gempa rencana dalam arah tegak lurus padanya. Berhubung dengan itu, kombinasi-kombinasi pengaruh beban gravitasi, gempa dalam arah x dan gempa dalam arah y (tegak lurus dalam arah x) berikut harus ditinjau dalam perencanaan unsur-unsur struktur (artinya : pengaruh gempa arah x dikerjakan pada unsur dalam arah itu dikombinasikan dengan pengaruh gempa arah y dikerjakan dengan arah tegak lurus pada arah x) Gravitasi ± 100% gempa arah x ± 30% gempa arah y Gravitasi ± 100% gempa arah x ± 30% gempa arah y Adapun yang dipakai dalam perencanaan adalah kombinasi pembebanan (dengan memperhatikan tanda yang sesuai) yang menghasilkan keadaan yang paling berbahaya. Untuk perhitungan beban gempa per kolom dan per portal dengan kombinasi sesuai diatas dapat dilihat pada tabel berikut ini :


37

Tabel 3: Perhitungan Gaya Gempa (Fx ; Fy) Tiap Lantai Lantai

F tiap lantai (kg)

Fx (kg)

Fy (kg)

ex

ey

MR (kg.m)

Fx=Flantai

Fy=0.3*F lantai

(m)

(m)

MRx

MRy

1

0

0

0

0,83

0,86

0

0

2

64114,02

64114,02

-19234,206

0,82

1,31

52573,49

25196,80

3

128918,64

128918,64

-38675,592

0,82

1,31

105713,28

50665,02

4

181427,84

181427,84

-54428,352

0,82

1,31

148770,83

71301,14

atap

130185,19

130185,19

-39055,557

-1,12

-4,46

-145807,41

-174187,78

PENULANGAN STRUKTUR UTAMA

Penulangan Kolom Penulangan Tekan dan Lentur Kolom Direncanakan penulangan kolom pada empat sisi Fc’ = 25 Mpa Fy = 320 Mpa μ = 0,8 b = h = 500 mm As perlu = 0,03 x 500 x 500 = 7500 mm2 Dipasang tulangan 24 D 22 ( 9118,56 mm2 ) Penulangan Geser, untuk sepanjang dan di luar daerah ujung kolom : Setelah hasil perhitungan, maka akan dipasang sengkang Ø 10 – 150 mm

50

24 D 22

Ø 10 - 150

50

Gambar 1: Penulangan Kolom Penulangan Balok Material Property Balok Induk  Mutu beton : 25 Mpa (fc’)  Mutu baja untuk tulangan utama : D 22 mm (fy = 320 Mpa)  Mutu baja untuk tulangan sengakang : ø 10 mm (fy = 240 Mpa)  Selimut beton (decking) : 40 mm  Ukuran balok : o Lebar balok : 400 mm o Tinggi balok : 600 mm o Bentang : 8000 mm

38


Penulangan Lentur Balok Induk Diambil contoh penulangan pada balok induk memanjang lantai 2 As B-C, 2. Penulangan lentur tumpuan direncanakan dengan tulangan rangkap penampang persegi. Tulangan utama dipakai D 22 mm, tulangan sengkang dipakai ø 10 mm. Sehingga hasil akhir tulangan memanjang menjadi :  Tulangan Tumpuan : Top : 2896,03 + 318,98 = 3215,01 mm2 9 D 22 (As = 3419,46 mm2) Web : 2 (318,98) = 637,96 mm2 2 D 22 (As = 759,88 mm2) Bottom : 965,34 + 318,98 = 1284,32 mm2 4 D 22 (As = 1519,76 mm2)  Tulangan Lapangan : Top : 848,15 + 318,98 = 1167,13 mm2 4 D 22 (As = 1519,76 mm2) Web : 2 (318,98) = 637,96 mm2 2 D 22 (As = 759,88 mm2) Bottom : 2544,45 + 318,98 = 2863,43 mm2 9 D 22 (As = 3419,46 mm2)

9 D 22

4 D 22

12

12

2 D 22 60

2 D 22 60

Ø 10 - 100

Ø 10 - 150

4 D 22 40

Tumpuan

40

9 D 22

Lapangan

Gambar 2: Hasil Akhir Penulangan Balok Induk Penulangan Balok Anak  Mutu beton  Mutu baja untuk tulangan utama  Mutu baja untuk tulangan sengakang  Selimut beton (decking)  Ukuran balok : o Lebar balok

: 25 Mpa (fc’) : D 22 mm (fy = 320 Mpa) : ø 10 mm (fy = 240 Mpa) : 30 mm : 300 mm

Studi Perencanaan Portal dan Pondasi Gedung B Rusun Siwalankerto Surabaya Dengan Metode Daktilitas Terbatas o Tinggi balok o Bentang

39

: 400 mm : 8000 mm

Penulangan Lentur Balok Anak a. Daerah Tumpuan Dipasang 6 D 22 ( 2279,64 mm2) Dipasang 2 D 22 ( 759,88 mm2) b. Daerah Lapangan Dipasang 6 D 22 ( 2279,64 mm2) Dipasang 2 D 22 (759,88 mm2) Penulangan Geser Dipasang Ø 10 – 100 mm a. Untuk daerah sepanjang d – 0.25 B : Dipasang Ø 10 – 100 mm b. Untuk daerah sepanjang 0.25 B – 0.50 B : Dipasang Ø 10 – 150 mm 6 D 22

2 D 22

12

12

Ø 10 - 100

40

Ø 10 - 150

40

2 D 22

2 D 22

2 D 22 30

Tumpuan

30

6 D 22

Lapangan

Gambar 3: Hasil Akhir Penulangan Balok Anak PERENCANAAN PONDASI Adapun perencanaan bangunan bawah ini meliputi :  Perencanaan pondasi, yang meliputi : perhitungan daya dukung satu tiang, jumlah tiang dalam satu kelompok, efisiensi, pemeriksaan daya dukung pondasi kelompok, dan pemeriksaan terhadap beban lateral.  Perencanaan poer, yang meliputi : pemeriksaan kuat geser poer dan penulangan lentur poer.  Perencanaan sloof, yang meliputi : perencanaan terhadap kombinasi beban lentur, aksial tarik dan geser. Untuk perencanaan jumlah tiang pancang yang diperlukan akan digunakan data tanah hasil uji sondir. Data Perencanaan Adapun spesifikasi teknis PC Pile yang akan digunakan adalah sebagai berikut : 1. Dimensi tiang pancang : 35 x 35 cm 2. Luas bruto tiang pancang : 1225 cm2 3. Berat tiang pancang : 306,25 kg/m2

40


4. 5. 6. 7.

Keliling tiang pancang Panjang tiang pancang Mutu beton tiang pancang (fc’) Tegangan beton (fct)

: 140 cm : 12 m : 30 Mpa : 0,45 fc’ : 0,45 x 30 = 13,5 Mpa = 135 kg/cm2 : 10 m : 25 Mpa : 320 Mpa

8. Kedalaman tiang 9. Mutu beton untuk poer (fc’) 10. Mutu baja untuk poer (fy)

P

0.65

0.35

Y 0.60

Mx

1.00

My

3.20

X

kolom 50/50

1.00

0.60

0.60

1.00

1.00

0.60

3.20

Gambar 4: Tiang Pancang Kelompok Gaya yang dipikul tiang : ΣP My Xmax Mx Ymax P =   n Σx 2 Σy 2 ΣP My Xmax Mx Ymax Pmax =   n Σx 2 Σy 2 241344,09 7110,64  1 31342,09  1 =   9 6 6


41

= 33224,79 kg < P ijin x η = 51296,5 x 0,677 = 34727,73 kg .................(Ok) ΣP My Xmax Mx Ymax Pmin =   n Σx 2 Σy 2 241344,09 7110,64  1 31342,09  1 =   9 6 6 = 20780,55 kg < P ijin x η = 51296,5 x 0,677 = 34727,73 kg .................(Ok) (tidak terjadi cabut) Jadi beban maximum yang diterima 1 tiang adalah 33224,79 kg Perencanaan Pile Cap (Poer) Poer direncanakan terhadap gaya geser pons pada penampang kritis dan penulangan akibat momen lentur. Data Perencanaan Dari perhitungan dimuka diperoleh data-data sebagai berikut :  P : 33224,79 kg  Dimensi poer : 3,2 m x 3,2 m x 0,65 m  Jumlah tiang pancang : 9 buah  Dimensi kolom : 50 cm x 50 cm  Mutu beton (fc’) : 25 Mpa  Mutu baja (fy) : 320 Mpa  Diameter tulangan pokok : 22 mm  Selimut beton (dc) : 50 mm  Tinggi efektif (d) : 650 – 50 – ½ .22 = 589 mm  Penulangan Lentur Arah X C 2225700 = = 13910,625 mm2 fs ' 160 Dipasang tulangan 40 D 22 (15197,6 mm2) Jarak pemasangan tulangan : 320  (2 x5) = 7,9 cm s= 40  1 As =

 Penulangan Lentur Arah Y Karena bentuk dari poer adalah persegi empat dengan panjang arah X dan arah Y sama, maka penulangan arah Y dipakai sama dengan penulangan arah X, yaitu dipakai tulangan 20 D 22 dengan jarak 7,9 cm

42


40 D 19

40 D 19

40 D 22

40 D 22

0.60

1.00

1.00

0.65

0.60

40 D 19 40 D 22

40 D 22

40 D 19

3.20

3.20

Gambar 5: Penulangan Poer Perhitungan Sloof Data perencanaan perhitungan sloof didasarkan pada beban maximum yang bekerja pada pondasi, dimana pada perencanaan rusun ini sloof hanya direncanakan untuk menghubungkan antara pondasi kolom dengan kolom. Dari perhitungan dimuka diperoleh data sebagai berikut :  P : 213509,69 kg = 2135096,9 N  Panjang sloof : 8m  Mutu beton (fc’) : 25 Mpa  Mutu baja (fy) : 320 Mpa  Diameter tulangan utama : 22 mm  Diameter tulangan sengkang : 10 mm  Dimensi sloof : 35 x 50 cm  Selimut beton (dc) : 50 mm  Tinggi efektif (d) : 500 – 50 – 10 - ½ . 22 = 629 mm


43

Penulangan Lentur Sloof qu = 1779 kg/m

poer

sloof

1.60 m

4.80 m

poer

0.50 0.65

1.60 m

8.00 m Gambar 6: Pembebanan Sloof Maka hasil akhir penulangan memanjang sloof menjadi : As bottom = As’ lentur + ½ As tarik = 493,89 + ½ . 834,02 = 910,9 mm2 Dipasang 3 D 22 (As = 1139,82 mm2) As top = As lentur + ½ As tarik = 1481,69 + ½ . 834,02 = 1898,7 mm2 Dipasang 6 D 22 (As = 2279,64 mm2) Penulangan Geser Sloof Karena Vu < 0,5  Vc, maka tidak perlu tulangan geser. Dipasang tulangan geser praktis : Pasang  10 – 100 mm (tumpuan) Pasang  10 – 200 mm (lapangan) 6 D 22

3 D 22

Ø 10 - 100

50

3 D 22 35

Tumpuan

Ø 10 - 200

50

6 D 22 35

Lapangan

Gambar 7: Penulangan Sloof

44


KESIMPULAN & SARAN Kesimpulan Perencanaan rumah susun dengan daktilitas 2 sangat sesuai untuk wilayah surabaya, dikarenakan surabaya jarang akan terjadinya gempa (wilayah 4). Dari hasil analisa struktur, kemudian didapatkan dimensi profil balok induk melintang 40/60 (9D22 & 4D22), balok anak 20/25 (6D22 &2D22), dimensi kolom 50 x 50 (24D22), dimensi sloof adalah 35/50 (6D22 & 3D22), tebal plat lantai 2, 3, & 4: 12 cm, untuk plat lantai 1 10 cm, dimensi tiang pancang 35 x 35 cm dengan kedalaman tiang 10 m, dimensi poer 3,2m x 3,2 m x 0,65 m (40D22 & 40D19). Saran Untuk penelitian pada gedung-gedung lainnya sebaiknya menggunakan tingkat daktilitas 2 karena selain bermanfaat terhadap gempa dan juga meminimalkan biaya pembangunan gedung-gedung tersebut nantinya. DAFTAR PUSTAKA Das, B.M. (1995), Mekanika Tanah & Pondasi, Jakarta : Penerbit Erlangga Departemen Pekerjaan Umum (1991), Tata cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SK SNI T – 15 – 1991 – 03), Bandung : Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan. Departemen Pekerjaan Umum (1987), Peraturan Perencanaan Tahan Gempa Untuk Rumah Dan Gedung (SKBI-1.3.53.1987), Jakarta : Yayasan Badan Penerbit PU Departemen Pekerjaan Umum (1984), Peraturan Perencanaan Bangunan Gedung Baja Indonesia, Bandung : Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, Departemen Pekerjaan Umum (1983), Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Bangunan Gedung, Bandung : Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, Departemen Pekerjaan Umum (1971), Pedoman Beton 1971, Bandung: Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum Labolatorium Beton dan Bahan Bangunan FTSP ITS (1992), Tabel Grafik dan Diagram Interaksi Untuk Perhitungan Struktur Beton Berdasarkan SNI 1992, Surabaya: FTSP ITS Sosrodarsono, Suyono & Nakazawa, Kazuto (2005), Mekanika Tanah & Teknik Pondasi, Cetakan Ke Delapan, Jakarta: PT. Pradnya Paramita. Wang, C.K, dan Salmon, C. G. (1990), Disain Beton Bertulang, Edisi 4, Jilid 1, Jakarta: Penerbit Erlangga Wang, C.K, dan Salmon, C. G. (1990), Disain Beton Bertulang, Edisi 4 Jilid 2, Jakarta: Penerbit Erlangga

Studi Perencanaan Portal dan Pondasi Gedung B 23 Rusun Siwalankerto Surabaya Dengan Metode Daktilitas Terbatas

Recommend Documents