BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR 4.1 Perhitungan Atap
Transcript of BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR 4.1 Perhitungan Atap
85
BAB IV
PERHITUNGAN STRUKTUR
4.1 Perhitungan Atap
Atap direncanakan menggunakan struktur kuda-kuda baja dengan menggunakan bentuk
limasan. Perhitungan struktur atap didasarkan pada panjang bentangan kuda-kuda.
Selain itu juga diperhitungkan terhadap beban yang bekerja, yaitu meliputi beban mati,
beban hidup, dan beban angin. Setelah diperoleh pembebanan, kemudian dilakukan
perhitungan dan perencanaan dimensi batang kuda-kuda tersebut. Adapun pemodelan
struktur atap sebagai berikut:
Gambar 4.1.1 Gambar Prespektif Kuda-Kuda
Gambar 4.1.2 Gambar Denah Kuda-Kuda
87
Data-Data Perencanaan Kuda-Kuda
Bentang kuda-kuda = 17,30 m
Jarak kuda-kuda = 2,97 m
Jarak gording = 1,76 m
Sudut Kemiringan Atap = 35º
Gording = Lip Channels
= 2C.150.130.20.2,3
Berat Gording = 11 kg/m
(Tabel Profil Konstruksi Baja, Rudi Gunawan)
Modulus Elastisitas (E) = 200000 Mpa
Modulus Geser (G) = Mpa
Poisson Ratio (m) = 30%
Koefisien Muai (at) = 1,2 * 10-5
/ºC
(SNI 03 – 1729 – 2002)
Berat per unit volume = 7850 kg/m3
(PPPURG 1987)
Penutup atap = 50 kg/m2
Plafond Eternit + Penggantung= 11+7 = 18 kg/m2
(PPPURG 1987)
Beban Hidup Gording = 100 kg
Beban Air Hujan = (40 – 0,8 x 350) = 12 kg/m
2
(PPPURG 1987)
Tekanan Tiup Angin = 25 kg/m2
(PPPURG 1987)
Mutu Baja = BJ 37
Tegangan Leleh (fy) = 240 Mpa
Tegangan Ultimit (fu) = 370 Mpa
Peregangan Minimum = 20%
(SNI 03-1729 – 2002)
88
4.1.1 Perhitungan Gording
Data Perencanaan Gording Profil Lip Channels
1. Pembebanan
a. Beban Mati (q)
Beban penutup atap = 50kg/m2 x 1,76 m = 88,00 kg/m
Berat Gording = 11 kg/m
Beban Mati (q) =99,00 kg/m
b. Beban Hidup (P)
Beban hidup adalah beban terpusat dan terjadi karena beban manusia yang
bekerja pada pekerjaan atapdan beban air hujan.
Beban Hidup Pekerja = 100 kg
Beban Air Hujan = (40 – 0,8 x 350) = 12 kg/m
2
= 12 kg/m2 x 2,97 m x 1,76 m = 62,73kg
c. Beban Angin (W)
Tekanan tiup angin = 25 kg/m2
Koefisien angin:
Angin tekan = 0,02α – 0,4 = 0,02 x 35º - 0,4 = 0,3
Angin hisap = - 0,40
(PPPURG 1987)
Beban angin :
Beban angin tekan = 0,3 x 1,76m x 25kg/m2= 13,2 kg/m
Beban angin hisap = - 0,4 x 1,76m x 25kg/m2= - 17,60 kg/m
+
89
2. Momen Akibat Pembebanan
a. Beban Mati (D)
Gambar 4.1.4Pemodelan Beban Mati
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam Autocad)
q = 99,00 kg/m
qx = q cos α = 99,00 kg/m . cos 35º =81,096 kg/m
qy = q sin α = 99,00 kg/m . sin 35º =56,784 kg/m
Mx1 = (1/8 . qx . L2). 0,8
= (1/8 x81,096 kg/m x 2,972m) x 0,8
= 71,534 kg.m
My1 = (1/8 . qy . L2). 0,8
= (1/8x 56,784 kg/mx 2,972m)x 0,8
= 50,088 kg.m
b. Beban Hidup (P)
Beban hidup adalah beban terpusat dengan asumsi berat P = 100 kg Beban
Beban Hidup (q) = 100 kg/m
Gambar 4.1.5 Pemodelan Beban Hidup
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam Autocad)
90
Beban Hidup Pekerja
P = L = 100 kg
Px = P cos α = 100kg .sin 35º = 81,915kg
Py = P sin α = 100kg .cos 35º = 57,357 kg
Mx2 = (1/4 .Px .L) . 0,8
= (1/4 x 81,915kg x 2,97 m) .
0,8
= 48,65 kg.m
My2 = (1/4 .Py .L) . 0,8
= (1/4 x 57,357 kg x 2,97 m) .
0,8
= 34,07 kg.m
Beban Hidup Air Hujan
P = L = 62,73 kg
Px = P cos α = 62,73 kg. sin 35º = 51,382 kg
Py = P sin α = 62,73 kg .cos 35º = 35,980 kg
Mx2 = (1/4 .Px .L) . 0,8
= (1/4 x51,382kg x 2,97 m) x
0,8
= 30,521 kg.m
My2 = (1/4 .Py .L) . 0,8
= (1/4 x 35,980kg x 2,97 m) x
0,8
= 21,371 kg.m
Jadi jumlah beban hidup pekerja dan beban hidup air hujan adalah
Mx2 =48,652 kg.m + 30,552 kg.m = 79,178 kg.m
My2 = 34,07kg.m + 21,372 kg.m = 55,442 kg.m
c. Beban Angin (W)
Tekanan tiup angin = 25 kg/m2
((PPPURG 1987)
Beban angin :
Beban angin tekan = 13,2 kg/m
Beban angin hisap = -17,6 kg/m
My3 tekan = (1/8 .Wty . L2) . 0,8
= (1/8 x 13,2 kg/m x 2,972m) x 0,8
= 11,643 kg.m
My3 hisap = (1/8 .Why . L2) . 0,8
= (1/8 x -17,6 kg/m x 2,972m) x 0,8
= -15,524 kg.m
91
3. Kombinasi Pembebanan
a. 1,4 D
Ux = 1,4(71,534 kg.m) = 100,147 kg.m
Uy = 1,4(50,088 kg.m) = 70,124 kg.m
b. 1,2 D + 0,5 La
Ux = 1,2(71,534 kg.m) + 0,5 (79,178 kg.m) = 125,430 kg.m
Uy = 1,2(50,088 kg.m) + 0,5 (55,442 kg.m) = 87,827 kg.m
c. 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W
Ux =) 1,2 (71,534 kg.m)+ 1,6 (79,178 kg.m) + 0,8 (0) = 212,525 kg.m
Uy =1,2 (50,088 kg.m) + 1,6 (55,442 kg.m+ 0,8 (11,643 kg.m)= 158,031 kg.m
d. 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La
Ux = 1,2 (71,534 kg.m) + 1,3 (0) + 0,5 (79,178 kg.m) = 125,429 kg.m
Uy = 1,2 (50,088 kg.m) + 1,3 (11,643 kg.m) + 0,5 (55,442 kg.m)= 102,866
kg.m
e. 0,9 D ± 1,3 W
Ux = 0,9 (71,534 kg.m) + 1,3 (0) = 64,380 kg.m
= 0,9 (71,534 kg.m) - 1,3 (0) = 64,380 kg.m
Uy = 0,9 (50,088 kg.m) + 1,3 (11,643 kg.m) = 60,143 kg.m
= 0,9 (50,088 kg.m) - 1,3 (11,643 kg.m) = 45,007 kg.m
( pasal 6.2.2, SNI 03-1729-2002)
4. Kontrol Moment Terhadap Gording
Profil gording Lip Channels 2C.150.130.20.2,3
Sectional area 14,02 cm2
= 1402 mm2
Geometrical moment of Inertia Ix = 496 cm4
= 4,96 x 106
mm4
Iy = 351 cm4
= 3,51 x 105
mm4
Elastic modulus of section Sx = 66,1 cm3
= 6,61 x 104 mm
3
Sy = 54,0 cm3
= 5,4 x 104 mm
3
Radius of gyration rx = 5,94 cm
= 5,94 x 10 mm
ry = 5,0 cm
= 5,0 x 10 mm
( tabel profil konstruksi baja, Rudy Gunawan)
92
f. Menghitung Plastic of Modulus section :
Gambar 4.1.6 Modulus Plastis Penampang Gording
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam Autocad)
Dari tabel baja hal.56 didapat nilai
Zx = 66,1 cm3
= 6,61 x 104 mm
3
Zy = 54,0 cm3
= 5,4 x 104 mm
3
Moment maximal yang didapat dari kombinasi pembebanan :
M x =212,525 kg.m
= 2,12 x 106 N.mm
M y = 158,031 kg.m
= 1,58 x 106 N.mm
Faktor reduksi =0,9
(Tabel 6.4-2, SNI 03-1729-2002)
1. Kontrol momen terhadap batas tekuk local
- Badan
√
√
(tabel 7.5-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 30)
(Penampang Kompak)
y3
dy1
y2
b
ct
t
2t
t
c-t
b-2t
d
b
ct
t
t
c-t
b-2t
x3
x2
x1
sumbu Y
sumbu X
45
Mn = mp
Mp = zx.fy
= 6,61 .104 x 240 = 15,8 x10
6 N.mm
(pasal 8.2.3, SNI 03- 1729- 2002)
- Sayap
√
√
√
√
(tabel 7.5-1, SNI 03- 1729- 2002)
(Penamampang langsing)
(pasal 8.2.4, SNI 03- 1729- 2002)
Untuk penampang yang memenuhi λr ≤ λ , kuat lentur nominal penampang
ditentukan sebagai berikut :
Mr =( fy – fr).sx
= (240 – 70 ) . 6,61 x104 = 11237 N.m
2
2
Mn = 5716930 m
2. Kontrol momen terhadap batas tekuk global
a. Kontrol momen terhadap tekuk torsi lateral
46
√
√
(tabel 8.3-2, SNI 03- 1729- 2002)
Modulus geser
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD)
Konstanta Torsi
∑
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD)
Konstanta warping
=6390425617
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD)
√
√
71
(
)
(
)
(
)√ √
(tabel 8.3-2, SNI 03- 1729- 2002)
(
)√ √
Tekuk torsi lateral dalam kondisi Inelastis
(pasal 8.3.5, SNI 03- 1729- 2002)
Batasan momen
(persamaan 8.3-1, SNI 03- 1729- 2002 )
M max = Mux max = 212,525 kg.m
Moment max adalah moment pada tengah bentang
Panjang bentang L = 2,97 m , maka :
qmax =193,20 kg
Momen pada ¼ bentang
(
)
72
Momen pada ½ bentang
Momen pada ¾ bentang
(
)
(pasal 8.3.1, SNI 03- 1729- 2002)
Cb = 1,13 ; fr = 70
- Momen nominal pada arah sb x
(persamaan 8.3-2c, SNI 03- 1729- 2002, hal 38 )
√ (
)
<
√
(
)
(tabel 8.3-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 37 )
- Momen nominal pada arah sb y
73
Mny = Mpy = Zy . fy < 1,6. Fy sy
Mny = 5,4 x 104 x 240 < 1,6.240. 5,4 x 10
4
Mny = 12,96 x106 N.mm
< 20,73 x 10
6 N.mm (OK)
- Menghitung Momen Interaksi
0,326 1 (ok)
( pasal 11.3.1, SNI 03-1729-2002)
g. Kontrol Terhadap Lendutan
E = 2,0 x 106 kg/cm
2 menggunakan asumsi 1 Mpa = 10 kg/cm
2, momen inersia yang
berada pada profil kanal Ix = 496 cm4 , Iy = 351 cm
4
(Tabel Konstruksi Baja Rudy Gunawan, hal 56)
Akibat Beban Mati
fx =
=
= 0,082 cm
fy =
=
= 0,081 cm
Akibat Beban Hidup
fx =
=
= 0,00450 cm
fy =
=
= 0,00454 cm
Akibat Beban Angin
fx = 0
90
fy =
=
=0,019 cm
Lendutan Kombinasi
Fx total = 0,082 + 0,0045 + 0 = 0,0865 cm
Fy total = 0,081 + 0,00454 + 0,019 = 0,1045 cm
Syarat Lendutan
f ijin =
=
=1,237
(SNI 03 – 1729 – 2002)
f yang timbul √ = √ = 0,135 cm
f ijin > f yang timbul 1,237>0,135……… (OK)
4.1.2. Perencanaan Kuda-Kuda
Data-data :
Bentang kuda-kuda = 17,3 m
Jarak kuda-kuda = 2,97 m
Jarak gording = 1,76 m
Sudut kemiringan atap = 35º
Penutup atap = Genteng
Plafond = Eternit
Sambungan = Baut
Berat gording = 11 kg/m
Modulus Elatisitas (E) = 200000 Mpa
Modulus Geser (G) = Mpa
Poisson Ratio (m) = 30%
Koefisien muai (at) = 1,2 * 10-5
Mutu Baja = BJ 37
Tegangan Leleh (fy) = 240 Mpa
Tegangan Ultimit (fu) = 370 Mpa
Tegangan Dasar = 160 Mpa
Peregangan Minimum = 20%
(SNI 03 – 1729 – 2002)
91
Gambar 4.1.7 Mutu Baja
Sumber : Data Pribadi Program SAP
Gambar 4.1.9 Satuan yang digunakan dalam perhitungan
Penutup atap genteng = 50 kg/m2
Berat per unit volume = 7850 kg/m3
Plafond eternity + penggantung = 18 kg/m2
Beban hidup gording = 100 kg
Tekanan tiup angin = 25 kg/m2
(PPPURG 1987)
4.1.2.1. Pembebanan Kuda-Kuda
1. Akibat Berat Atap
Beban permanen yang bekerja pada kuda-kuda akibat dari benda yang berada
diatasnya berupa atap yang diasumsikan dengan menggunakan penutup genteng.
BA = Berat Atap Genteng x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda
BA = 50 kg/m2 x 1,76m x 2,97 m
BA = 261,36 kg
92
Gambar 4.1.8 Input Beban Atap
Sumber : Data Pribadi Program SAP
Gambar 4.1.9 Display Beban Atap
Sumber : Data Pribadi Program SAP
2. Akibat Berat Sendiri Kuda-Kuda
Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan sebagai kuda-
kuda. Beban terhitung secara manual dalam Program SAP, dalam perencanaan
menggunakan profil baja
3. Akibat Berat Sendiri Gording
Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan sebagai
gording. Beban terhitung secara manual dalam Program SAP, dalam perencanaan
menggunakan profil baja
4. Akibat Berat Plafond
Beban yang timbul akibat adanya berat dari plafond yang digantungkan pada dasar
kuda-kuda.
BP = Beban Plafond x Jarak Kuda-Kuda x Panjang Kuda-Kuda
BP = 18 kg /m2x2,97 m x 17,3m / 12 = 77,0715 kg
93
Gambar 4.1.10 Input Beban Plafond
Sumber : Data Pribadi Program SAP
Gambar 4.1.11 Display Beban Plafond
Sumber : Data Pribadi Program SAP
5. Beban Hidup
Beban hidup adalah beban terpusat yang terjadi karena beban pekerja yang bekerja
pada saat pembuat atau perbaikan kuda-kuda pada atap dan beban air hujan.
a. PPekerja = 100 kg
b. PAir Hujan = (40 – 0,8 x 3350) = 12 kg/m
2
= 16 kg/m2 x 2,97 m x 1,76 m = 62,726 kg
94
Gambar 4.1.12 Input Beban Hidup Pekerja
Sumber : Data Pribadi Program SAP
Gambar 4.1.13 Display Beban Hidup Pekerja
Sumber : Data Pribadi Program SAP
Gambar 4.1.14 Display Beban Air Hujan
Sumber : Data Pribadi Program SAP
95
Gambar 4.1.15 Display Beban Hidup Air Hujan
Sumber : Data Pribadi Program SAP
6. Beban Angin
Beban angin adalah beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang
disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (PPURG 1987). Pada konstruksi ini
diasumsikan nilai W = 25 kg/m2.
a. Akibat Angin Tekan
Angin Tekan = 0,02α – 0,4
Angin Tekan = 0,02 x 35º - 0,4 = 0,3
W tekan = Angin Tekan x W x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda
= 0,3 x 25 kg/m2 x 1,76 m x 2,97m = 39,204 kg
(PPPURG 1987)
b. Akibat Angin Hisap
Angin hisap = - 0,4
(PPPURG 1987)
W hisap = Angin Tekan x W x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda
= - 0,4 x 25 kg/m2x 1,76m x 2,97m = -52,272kg
96
Gambar 4.1.16 InputBeban Angin Tekan
Sumber : Data Pribadi Program SAP
Gambar 4.1.17 input Beban Angin
Sumber : Data Pribadi Program SAP
Gambar 4.1.18 Display Beban Angin
Sumber : Data Pribadi Program SAP
97
4.1.2.2. Input Data Pada Program SAP 2000
1. Rekap Beban
a. Beban Mati
BA = 261,36 kg
BP = 77,07 kg
b. Beban Hidup
PPekerja = 100 kg
PAir Hujan= 62,726 kg
c. Beban Angin
Angin Tekan =39,204 kg
Angin Hisap = -52,272 kg
2. Kombinasi
a. U = 1,4 D
b. U = 1,2 D + 0,5 La
c. U = 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W
d. U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La
e. U = 0,9 D ± 1,3 W
Gambar 4.1.19 Load Patterns
Sumber : Data Pribadi Program SAP
98
Gambar 4.1.20 Load Combination
Sumber : Data Pribadi Program SAP
4.1.3. Data Perhitungan Profil Kuda-Kuda
Perhitungan Profil Kuda-kuda
Baja yang digunakan Double Angle Shape :
a. Batang Diagonal Luar : 2L 75.75.10
b. Batang Diagonal Dalam : 2L 50.50.9 dan 2L 75.75.10
c. Batang Horisontal : 2L 50.50.9
d. Batang Vertikal : 2L 75.75.10
4.1.3.1.Perhitungan batang tekan
Frame 1188
P maks = Nu = 3,433 ton → hasil output SAP 2000
L bentang = 3355 mm
Gambar 4.1.21 Diagram of Frame
Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program SAP 2000)
99
Digunakan profil (2L.50.50.9)
Data Properti penampang elemen L.50.50.9
Ag = 824 mm²
ex= ey = 15,6 mm
Ix= Iy = 179000 mm4
Rx = Ry = 14,7 mm
R min = 9,7 mm
Tp = 10 mm
(Tabel Profil Kontruksi Baja, Ir.Rudy gunawan)
Menghitung momen inersia dan jari-jari girasi komponen srtuktur
Gambar 4.1.22 Moment Inersia Penampang
Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program Autcad)
- Keterangan :
Periksa terhadap Kelangsingan elemem penampang
√
√
(penampang tak kompak)
(pasal8.2.4, SNI 03- 1729- 2002)
X
t
b a
h
Lx
y
t
b a
h
Ly
100
Periksa terhadap kelangsingan dan kestabilan komponen
- Digunakan pelat kopel 9 buah → Pembagian batang minimum adalah 3
(pasal 9.3.3b, SNI 03- 1729- 2002)
Jarak antar pelat kopel
(OK)
(persamaan 9.3-4, SNI 03- 1729- 2002)
- Syarat kestabilan komponen
< 50 (OK)
(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002,)
- Kondisi tumpuan sendi-sendi , maka faktor tekuk k = 1
(tabel 7.6-1, SNI 03- 1729- 2002)
- Kelangsingan arah sumbu bahan (sumbu x)
=
(pasal7.6.4, SNI 03- 1729- 2002)
- Syarat kestabilan arah sumbu bahan (sumbu x)
> 1,2.
>51,880… … … (OK)
(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002)
- Kelangsingan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)
Iy = 2 (
Iy = 2 (
101
= 1057345,28
A profil = 2 x = 1648 mm
ry = √
= √
= 25,329
= 132
- Kelangsingan ideal
Nilai m untuk profil 2L = 2
√
√
(persamaan 9.3-2, SNI 03- 1729- 2002)
- Syarat kestabilan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)
(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002)
Menghitung daya dukung tekan nominal komponen
- Menghitung koefisien tekuk arah sumbu bahan (sumbu x)
Parameter kelangsingan komponen
√
√
- (persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002)
- Karena maka nilai
- (pasal 7.6.2, SNI 03- 1729- 2002)
1,25 = 7,924
102
- (persamaan 7.6-5b, SNI 03- 1729- 2002)
- Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu x)
(persamaan 7.6-3, SNI 03- 1729- 2002)
- Menghitung koefisien tekuk arah sumbu bebas bahan (sumbu y)
- Parameter kelangsingan komponen
√
√
- (persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002)
- Karena maka nilai
- (pasal 7.6.2, SNI 03- 1729- 2002)
- 1,25 = 2,8
- (persamaan 7.6-5b, SNI 03- 1729- 2002)
- Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu y)
(persamaan 7.6-3, SNI 03- 1729- 2002)
103
Periksa Terhadap Tekuk Lentur Torsi
- Modulus geser
-
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 72)
- Konstanta Torsi
∑
(
)
(
)
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 159)
- Koordinat pusat geser terhadap titik berat
Gambar 4.23 Titik Pusat Geser Penampang
Sumber :DokumentasiPribadi (Program Autcad)
xo = 0
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 74)
t
b
h
ex
titik pusat massa
titik pusat geser
104
(
)( √
)
(
)( √
)
(persamaan 9.2-1a, SNI 03- 1729- 2002)
Daya dukung komponen diambil yang terkecil
(persamaan 6.4-2, SNI 03- 1729- 2002,)
…….. (OK)
4.1.3.2. Perhitungan batang Tarik
Frame 406
P maks = Nu = 6,35 ton → output SAP 2000
L bentang = 1760 mm
Gambar 4.1.24 Diagram of Frame
Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program SAP 2000)
105
Digunakan profil (2L.75.75.10)
Properti penampang elemen L 75 75 10
Ag = 1410 mm
ex = ey = 22,1 mm
Ix = Iy = 714000 mm4
rx = ry = 22,5 mm
r min = 14,5 mm
tp = 10 mm
Periksa terhadap tarik
- Syarat penempatan baut
Gambar 4.1.25 Pemodelan Jarak Baut
Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
Spesifikasi baut yang digunakan :
Tipe baut : A 307
Diameter : 10,4 mm (1/2”)
Fu : 410 Mpa
Permukaan baut : tanpa ulir pada bidang geser
Diameter lubang baut (dl) = 10,4 + 1 = 11,4 mm
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 110)
Jarak antar baut
Jarak baut ke tepi pelat
S
NuU
e
B
106
(pasal13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002)
Spesifikasi pelat buhul :
Tebal plat : 10 mm
Mutu baja : BJ 37
Fy : 240 Mpa
Fu : 370 Mpa
Luas penampang netto :
Direncanakan menggunakan tipe baut : A 307
baut ukuran 1/2” =10,4 mm satu lajur
n = 1
(pasal 10.2.1, SNI 03- 1729- 2002)
Luas penampang efektif :
b = lebar penampang profil
L = jarak terjauh kelompok baut
x = eksentrisitas sambungan
Gambar 4.1.26 Pemodelan Letak Baut
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
t
b
h et
b
h
Pelat buhul
Pelat kopel
107
(pasal 10.2, SNI 03- 1729- 2002 )
Daya dukung tarik murni
- Kondisi leleh
(persamaan 10.1-2a, SNI 03- 1729- 2002)
- Kondisi fraktur
(persamaan10.1-2b, SNI 03- 1729- 2002)
4.1.3.3. Data Perhitungan Baut Kuda-Kuda
Dalam perhitungan kuda-kuda menggunakan Program SAP dan didapat data-data
sebagai berikut :
a. Kuda - Kuda Utuh
108
Gambar 4.1.27 Kuda-Kuda Utuh
Sumber : Data Pribadi Program SAP
1. Baja yang digunakan Double Angle Shape :
a. Batang Diagonal Luar : 2L 75.75.10
b. Batang Diagonal Dalam : 2L 50.50.9 dan 2L 75.75.10
c. Batang Horisontal : 2L.75.75.10
d. Batang Vertikal : 2L 50.50.9
2. Beban aksial yang ditimbulkan :
a. Batang Diagonal Luar : 6,359 ton
b. Batang Diagonal Dalam : 3,137 ton
c. Batang Horisontal : 2,236 ton
d. Batang Vertikal : 1,817 ton
3. Baut yang digunakan diameter 10 dan 13 tipe A307 fu = 410 mpa
(
)
(
)
a. Batang Diagonal Luar
6,359 ton d = 13 mm
b. Batang Diagonal Dalam
3,137 ton d = 10 mm
c. Batang Horisontal
2,236 ton d = 13 mm
d. Batang Vertikal
1,817 ton d = 10mm
109
a. Kuda – Kuda Trapesium
Gambar 4.1.28 Kuda-Kuda Trapesium
Sumber : Data Pribadi Program SAP
1. Baja yang digunakan Double Angle Shape :
a. Batang Diagonal Luar : 2L 75.75.10
b. Batang Diagonal Dalam : 2L 50.50.9 dan 2L 75.75.10
c. Batang Horisontal : 2L 50.50.9
d. Batang Vertikal : 2L 75.75.10
2. Beban aksial yang ditimbulkan :
a. Batang Diagonal Luar : 3,750 ton
b. Batang Diagonal Dalam : 1,066 ton
c. Batang Horisontal : 0,758 ton
d. Batang Vertikal : 0,888 ton
3. Baut yang digunakan diameter 10 mm tipe A307
(
)
a. Batang Diagonal Luar
3,750 ton d = 10 mm
b. Batang Diagonal Dalam
1,066 ton d = 10 mm
c. Batang Horisontal
110
0,758ton d = 10 mm
d. Batang Vertikal
0,888 ton d = 10 mm
Daya dukung geser murni
Gambar 4.1.29 Pemodelan Area Geser
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
Av :Luas penampang kotor geser
( )
Daya dukung konbinasi tarik dan geser
Gambar 4.1.30 Pemodelan Area Geser dan Tarik
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
Geser
Anv :Luas penampang bersih geser
S
NuU
SNu
Ue
B
111
( ) ( )
Tarik
At :Luas penampang kotor tarik
( )
Ant :Luas penampang bersih tarik
( )
Nn geser > Nn tarik, maka : Geser leleh – Tarik fraktur
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 41)
Diambil nilai daya dukung batang tarik terkecil
………(OK)
112
4.1.3.4. Perhitungan Sambungan
Frame 2
P maks = Nu = 5,49 ton → hasil output SAP 2000
Spesifikasi baut yang digunakan :
Tipe baut : A 307
Diameter : 10,4 mm
Fu : 410 Mpa
Spesifikasi pelat buhul :
Tebal plat : 10 mm
Mutu baja : BJ 37
Fy : 240 Mpa
Fu : 370 Mpa
Tahanan geser baut :
Nilai r untuk baut tanpa ulir pada bidang geser = 0,5
(
)
(persamaan 13.2-2, SNI 03-1729-2002)
Tahanan tumpu baut :
fu = nilai tegangan tarik putus terendah dari baut dan pelat buhul
(persamaan 13.2-8, SNI 03-1729-2002)
Diambil nilai terkecil dari tahanan geser baut dan tahanan tumpu baut
Dipakai = 6 baut
Jarak antar baut
113
Jarak baut ke tepi pelat
(pasal13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002)
4.1.3.5 Perhitungan Plat Kopel
Frame 1
Digunakan profil 2 L 75.75.10
P maks = Nu = 5,5 ton → hasil output SAP 2000
L bentang = 1760 mm
Digunakan pelat kopel 9 buah
Jarak antar pelat kopel
Menghitung tinggi pelat kopel
Digunakan pelat kopel :
Tebal = 10 mm
Lebar = 130 mm
Mutu baja = BJ 37
Fy = 240 Mpa
Fu = 370 Mpa
σ = 160 Mpa
114
Gambar 4.1.31 Pemodelan Pelat Kopel
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
- Syarat kekakuan pelat kopel
(persamaan 9.3.5, SNI 03-1729-2002)
(
)
(
)
Dipakai h = 300 mm
Periksa terhadap geser
Gaya lintang yang dipikul pelat kopel
Gaya lintang yang dipikul 1 pelat kopel
t
b
h
Pelat kopel
b
h pelat
l pelat
t pelat
115
Tahanan geser pelat kopel :
( )
( )
√
(persamaan 8.8-2 , SNI 03-1729-2002)
√
……… (OK)
Maka tahanan geser nominal pelat:
(persamaan 8.8-3a , SNI 03-1729-2002)
4.1.3.6 Perhitungan Plat landasan dan Baut Angkur
Tegangan tumpu pelat landasan
Mutu beton = fc’ = 25 Mpa
Digunakan tebal pelat = 10 mm
P vertikal maks pada tumpuan
PV = 3,47 ton→ hasil output SAP 2000
P horizontal maks pada tumpuan
PH = 2,24 ton→ hasil output SAP 2000
Menghitung lebar pelat landasan efektif
116
Gambar 4.1.32 Pemodelan Pelat Landasan
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
Lebar efektif pelat landasan
σ beton = σ pelat landasan
Gambar 4.1.33 Tampak Atas Pelat Landasan
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
t
a
h t pelat Pelat landasan
b
L pelat
l pelat
a
L pelat
l pelat
117
Spesifikasi baut yang digunakan :
Tipe baut : A 307
Diameter : 10,4 mm
Fu : 410 Mpa
Periksa terhadap geser baut
(
)
(persamaan 13.2-2, SNI 03-1729-2002)
Jumlah baut
Dipakai = 4 baut
118
4.2 Perencanaan Struktur Pelat Lantai
Gambar 4.2.1 Rencana Perhitungan Plat Lantai
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)
4.2.1 Pedoman Perhitungan Pelat Lantai
1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung 1987 (PPPURG
1987)
2. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan
Gedung.
3. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-Dasar Perencanaan Beton Bertulang. Penerbit
Erlangga : Jakarta.
4. Sunggono. 1984. Teknik Sipil Penerbit Nova : Bandung.
4.2.2 Perhitungan Pelat Lantai
4.2.2.1 Data Teknis Pelat Lantai Rencana :
1. Beton
Mutu Beton = fc 25 Mpa
Berat per unit volume = 2400 Kg/m3
Modulus Elastisitas = 23500 Mpa
Ec = 4700 √ 4700 √ = 23500 Mpa
(SNI-03-2487-2002, pasal 10.5(1), hal 54)
119
2. Baja Tulangan
Fy = 400 Mpa
Berat per unit volume = 7850 Kg/m3
Modulus elastisitas = 200000 Mpa
3. Dimensi Pelat Lantai
Pada pelat lantai 2 terdiri dari 3 macam ukuran pelat dengan penjelasan sebagai
berikut :
Pelat A1 Lx = 357,5 cm, Ly = 400 cm
Pelat A2 Lx = 300 cm, Ly = 400 cm
Pelat A3 Lx = 350 cm, Ly = 357,5 cm
Pelat A4 Lx = 300 cm, Ly = 350 cm
Keterangan : Lx = Sisi bentang pendek
Ly = Sisi bentang panjang
Pelat A1 β =
=
= 1,118 menggunakan pelat lantai dua arah (two way
slab)
Pelat A2 β =
=
= 1,333 menggunakan pelat lantai dua arah (two way
slab)
Pelat A3 β =
=
= 1,021 menggunakan pelat lantai dua arah (two way
slab)
Pelat A4 β =
=
= 1,166 menggunakan pelat lantai dua arah (two way
slab)
120
B2 60 x 25
LubangTangga
LubangTangga
Pit Lift
T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12
T12T12
T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12
T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12
T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12
T10 T10
T10 T10
T12 T12
T12T12
T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12
T12T12
T12
Gambar 4.2.2 Denah Plat Lantai
Sumber : dokumen pribadi (program CAD)
4.2.2.2 Menentukan Tebal Pelat Lantai
Tebal pelat minimum yang memenuhi syarat lendutan ditentukan dari
peraturan SNI 03-2847-2002 pasal.11.5 tabel 8. Plat lantai digunakan dua arah,
asumsi :
o Panjang balok (hmin) = ⁄ . ly = ⁄ . 8000 = 727,272 mm
h = ≈ 800 mm
o Lebar balok (bmin) = ½ . h = ½ . 800 = 400 mm
b = 300 mm
Syarat dimensi balok
=
= 0,375 > 0,3 (OKE)
o Tebal plat asumsi awal (hf) = 120 mm
h = [
]
dan ≥ 90 mm
β =
=
= 1,118
hmin = [
]
=83,365 mm
121
hmak = [
]
= 106.6 mm ≈ 120 mm
β1 = 0,85 (fc’ ≤ 30 Mpa)
Dari hasil perhitungan syarat tebal plat lantai, maka disimpulkan tebal plat lantai
asumsi awal = 120 mm memenuhi syarat hmin = 72,25 mm. Keseluruhan tipe
plat menggunakan tebal h = 120 mm
4.2.3 Data Beban yang Bekerja Pada Pelat
4.2.3.1 Beban Mati
Berat jenis beton bertulang = 2400 Kg/m3
Berat jenis Baja = 7850 Kg/m3
Berat jenis lantai kerja (spesi) = 1800 Kg/m3
Penutup lantai = 24 Kg/m2
Tebal lantai kerja = 3 cm
Dinding pasangan 1/2 bata = 250 Kg/m2
Berat plafond 11+7 = 18 Kg/cm
Berat Aluminium Kusen = 50 Kg/m2
( PPPURG 1987, hal 5 dan 6 )
4.2.3.2 Beban Hidup
Bangunan Rumahsakit = 250 Kg/m2
( PPPURG 1987, hal 12 )
4.2.4 Pembebanan
1. Beban Mati (WD)
Berat pelat lantai = 2400 x 0,12 = 288 Kg/m2
Berat space lantai = 0,03 x 1800 = 54 Kg/m2
Penutup lantai = 24 Kg/m2
Berat plafon = 18 Kg/m2
Berat dinding batu bata = 250 Kg/m2
= 634 Kg/m2
+
122
2. Beban Hidup (WL)
Beban hidup rumah sakit = 250 Kg/m2
3. Beban Gempa
4. Kombinasi Pembebanan
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (634) + 1,6 (250)
= 1091 Kg/m2 10,91 KN/m
2
4.2.5 Perhitungan Momen pada Tumpuan dan Lapangan
Penulangan plat model I – 5 dan model I – 4 dengan skema dari diagram momen
penulangan. Momen penulangan persatuan panjang terhadap beban terbagi rata.
Buku Gideon jilid 4, hal 32.
Penulangan model 1-5
Gambar 4.2.3 Skema Penulangan Plat Model I – 5
Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma)
123
Tabel 4.1 Skema Penulangan Plat Model I – 5
Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma) hal.32
Penulangan model 1-4
124
Gambar 4.2.4. Skema Penulangan Plat Model I – 4
Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma)
Tabel 4.2. Skema Penulangan Plat Model I – 4
Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma) hal.32
4.2.5.1 Pelat A1 dengan luasan 400 x 357,5 cm menggunakan model 1-5
A1
1. Moment tumpuan arah x ( 7 ) (Mtx)
=
= 1,118 ≈ 1,2
= 1,2 x = 36
Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mtx = 0,001 . 10,9. 3,5752 . 36
Mtx = 4,711 KN.m
2. Moment lapangan arah x ( 5 ) (Mlx)
=
= 1,118 ≈ 1,2
125
= 1,2 x x = 37
Mlx = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mlx = 0,001 . 10,91. 3,5752. 37
Mlx = 4,842 KN.m
3. Moment tumpuan arah x ( 6 ) (Mtx)
= =
= 1,118 ≈ 1,2
= 1,2 x = -76
Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mtx = 0,001 10,91. 3,5752. -76
Mtx = -9,946 KN.m
4. Moment tumpuan arah y (d ) (Mty)
= =
= 1,118 ≈ 1,2
= 1,2 x = -65
Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mty = 0,001 . 10,91. 3,5752. -65
Mty = -8,506 KN.m
5. Moment lapangan arah y ( b) (Mly)
= =
= 1,118 ≈ 1,2
= 1,2 x = 35
Mly = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mly = 0,001 . 10,91. 3,5752 . 35
Mly = 4,580 KN.m
6. Moment tumpuan arah y ( c ) (Mty)
=
= 1,118 ≈ 1,2
= 1,2 x = 35
Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mty = 0,001 . 10,91. 3,5752. 35
Mty = 4,580 KN.m
126
4.2.5.2 Pelat A2 dengan luasan 400 x 300 cm menggunakan model 1 – 4
A2
1. Moment tumpuan arah x ( 4 ) (Mtx)
=
= 1,333
= 1,4 x = -70
Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mtx = 0,001 . 10,91. 32 . -70
Mtx = -6,451 KN.m
2. Moment lapangan arah x ( 5 ) (Mlx)
=
= 1,333
= 1,4 x = 32
Mlx = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mlx = 0,001 . 10,91. 32 . 32
Mlx =2,949 KN.m
3. Moment tumpuan arah x ( 6 ) (Mtx)
=
= 1,333
= 1,4 x = -70
Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mtx = 0,001 . 10,91. 32 . -70
Mtx = -6,451 KN.m
4. Moment tumpuan arah y (d ) (Mty)
=
= 1,333
= 1,4 x = -48
Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mty = 0,001 . 10,91. 32 . -48
Mty = -4,423 KN.m
127
5. Moment lapangan arah y ( e ) (Mly)
=
= 1,333
= 1,4 x = 20
Mly = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mly = 0,001 . 10,91. 32 . 20
Mly = 1,843 KN.m
6. Moment tumpuan arah y ( c ) (Mty)
=
= 1,333
= 1,4 x = 18
Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mty = 0,001 . 10,91. 32 . 18
Mty = 1,658 KN.m
4.2.5.3 Pelat A3 dengan luasan 357,5 x 350 cm menggunakan model 1 – 5
A3
1 Moment tumpuan arah x ( 7 ) (Mtx)
=
= 1,021 ≈ 1,2
= 1,2 x = 36
Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mtx = 0,001 . 10,91. 3,52 . 36
Mtx = 4,515 KN.m
2 Moment lapangan arah x ( 5 ) (Mlx)
=
= 1,021 ≈ 1,2
= 1,2 x x = 37
Mlx = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mlx = 0,001 . 10,91. 3,52. 37
Mlx = 4,641 KN.m
128
3 Moment tumpuan arah x ( 6 ) (Mtx)
= =
= 1,021 ≈ 1,2
= 1,2 x = -76
Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mtx = 0,001 . 10,91. 3,52. -76
Mtx = -9,533 KN.m
4 Moment tumpuan arah y (d ) (Mty)
= =
= 1,021 ≈ 1,2
= 1,2 x = -65
Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mty = 0,001 . 10,91. 3,52. -65
Mty = --8,153 KN.m
5 Moment lapangan arah y ( b) (Mly)
= =
= 1,021 ≈ 1,2
= 1,2 x = 35
Mly = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mly = 0,001 . 10,91. 3,52 . 35
Mly = 4,390 KN.m
6 Moment tumpuan arah y ( c ) (Mty)
=
= 1,021 ≈ 1,2
= 1,2 x = 35
Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mty = 0,001 . 10,91. 3,52. 35
Mty = 4,390 KN.m
4.2.5.4 Pelat A4 dengan luasan 350 x 300 cm menggunakan model 1 – 4
129
A4
1 Moment tumpuan arah x ( 4 ) (Mtx)
=
= 1,16
= 1,2 x = -63
Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mtx = 0,001 . 10,91. 32 . -63
Mtx = --5,806 KN.m
2 Moment lapangan arah x ( 5 ) (Mlx)
=
= 1,333
= 1,4 x = 28
Mlx = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mlx = 0,001 . 10,91. 32 . 28
Mlx =2,580 KN.m
3 Moment tumpuan arah x ( 6 ) (Mtx)
=
= 1,333
= 1,4 x = -63
Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mtx = 0,001 . 10,91. 32 . -63
Mtx = -5,806 KN.m
4 Moment tumpuan arah y (d ) (Mty)
=
= 1,333
= 1,4 x = -48
Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mty = 0,001 . 10,91. 32 . -48
Mty = -4,423 KN.m
130
5 Moment lapangan arah y ( e ) (Mly)
=
= 1,333
= 1,4 x = 21
Mly = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mly = 0,001 . 10,91. 32 . 21
Mly = 1,935 KN.m
6 Moment tumpuan arah y ( c ) (Mty)
=
= 1,333
= 1,4 x = 18
Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x
Mty = 0,001 . 10,91. 32 . 18
Mty = 1,6588 KN.m
4.2.6 Perhitungan Penulangan Pelat
Tebal Pelat (h) = 12 cm 120 mm
Mutu Beton (fc) = 25 Mpa 250 Kg/cm2
Mutu Baja (fy) = 400 Mpa 4000 Kg/cm2
ρmin =
=
= 0,00035
(Buku Gideon jilid 1, table 6, hal 51)
Tebal Selimut Beton = p = 20 mm
(Buku Gideon jilid 1, table 3, hal 44)
Diameter tulangan arah x = D 10 10 mm
Tinggi efektif arah x
dx = h – p – ½ DDx
= 120 – 20 – ½ 10
= 95 mm
Diameter tulangan arah y = D 10 10 mm
Tinggi evektif arah y
dx = h – p - ØDx – ½ DDx
= 120 – 20 – 10 – ½ 10
= 85 mm
131
4.3.8.1 Penulangan Luasan Pelat A1 400x 357,5 cm
1. Penulangan Lapangan Arah X
Momen Lapangan (Mlx) = 4,842 KN.m
=
= 536,544 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1h, hal 51)
= 500 ρ = 0,0013
= 536,544 interpolasi
= 500 ρ = 0,0015
ρ = 0,0013+
x (0,0015- 0,0013)
= 0,0013 ρ < ρmin = 0,0035
As = ρmin x b x dx
= 0,003x 1000 x 95
= 332,5 mm2
Didapat dari table 2.2a Tulangan yang dipakai D 10 -200 (As = 392 mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
2. Penulangan Tumpuan Arah X
Momen Lapangan (Mlx) = - 9,946 KN.m
=
= 1102 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1h, hal 51)
= 1100 ρ = 0,0028
= 1102 interpolasi
= 1200 ρ = 0,0031
ρ = 0,00 +
x (0,0031-0,0028)
= 0,0028 ρ < ρmin = 0,0035
As = ρmin x b x dx
= 0,0028 x 1000 x 95
= 332,5 mm2
Didapat dari table 2.2a Tulangan yang dipakai D 10 -200 (As = 392 mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
132
3. Penulangan Lapangan Arah Y
Momen Lapangan (Mly) = 4,390 KN.m
=
= 607,66 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1h, hal 51)
= 600 ρ = 0,0015
= 607,66 interpolasi
= 700 ρ = 0,0018
ρ = 0,0015 +
x (0,0018-0,0015)
= 0,0015 ρ < ρmin = 0,0035
As = ρmin x b x dx
= 0,0035x 1000 x 85
= 279 mm2
Didapat dari table 2.2a Tulangan yang dipakai D 10 -200 (As = 392 mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
4. Penulangan Tumpuan Arah Y
Momen Lapangan (Mly) = -8,506 KN.m
=
= 1177,4 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1h, hal 51)
= 1100 ρ = 0,0028
= 1177,4 interpolasi
= 1200 ρ = 0,0031
ρ = 0,0028 +
x (0,0031-0,0028)
= 0,0030 ρ < ρmin = 0,0035
As = ρmin x b x dx
= 0,0035x 1000 x 85
= 297 mm2
Didapat dari table 2.2a Tulangan yang dipakai D 10 -200 (As = 392 mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
133
4.3 Portal (Balok dan Kolom)
Gambar 4.3.1 Prespektif Rangka Portal Struktur Beton
Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)
4.3.1 Pedoman Perhitungan Balok dan Kolom
Dalam perencanaan Balok dan Kolom, pedoman yang dipakai:
1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (PPPURG
1987)
2. SNI 03-1726-2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung.
3. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan
Gedung.
4. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang. Penerbit
Erlangga : Jakarta.
5. Sunggono. 1984. Teknik Sipil. Penerbit Nova : Bandung.
4.3.2 Perhitungan Balok dan Kolom
4.3.2.1 Data Teknis Portal
1. Material beton
Berat per unit volume = 2400 Kg/m3
f.c ( kolom ) = 35 Mpa
Modulus elastisitas = 27805,575 Mpa
134
√ √
(SNI -03 -2847 -2002, pasal 10.5(1), hal 54 )
f.c ( balok ) = 25 Mpa
Modulus elastisitas = 23500 Mpa
√ √
(SNI -03 -2847 -2002, pasal 10.5(1), hal 54 )
2. Material tulangan
Besi ulir , Fy = 400 Mpa
Fu = 600 Mpa
Besi polos , Fy = 240 Mpa
Fu = 370 Mpa
Berat per unit volume = 7850 kg/m3
Modulus elastisitas = 200000 Mpa
4.3.3 Menentukan Syarat-syarat Batas dan Panjang Bentang
Balok dianggap ditumpu bebas pada kedua tepinya, dengan panjang bentang 7,15
cm dan 800 cm.
4.3.4 Menentukan Dimensi
1. Pada perencanaan dimensi balok menggunakan acuan dengan asumsi awal, 1/10
dari jarak kolom.
B1 = 35 x 80 cm
Ba2 = 25 x 60 cm
Ba3 = 25 x 40 cm
2. Pada perencanaan dimensi kolom dengan menyesuaikan beban yang terjadi
dengan asumsi awal,
K 1= 70 x 70 cm
K 2= 60 x 60 cm
K 3= 40 x 40 cm
135
4.3.5 Pembebanan Portal
Sesuai dengan Peraturan Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (
PPPURG 1987 ), ada empat pembebanan yang ditinjau dalam portal, yaitu beban mati,
beban hidup, beban angin dan beban gempa. Sesuai dengan kegunaannya, diperoleh
beban sebagai berikut :
4.3.5.1 Beban Pada Plat Lantai
1. Beban mati (WD)
Berat spaci lantai = 54 Kg/m2
Penutup lantai = 24 Kg/m2
Berat plafond = 18 Kg/m2
Berat plafond = 250 Kg/m2
Total pembebanan (WD) = 346 Kg/m2
Gambar 4.3.2 Beban Mati Pelat
Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)
2. Beban Hidup (WL)
Beban hidup Rumah saakit = 250 Kg/m2
Beban hidup atap dak = 100 Kg/m2
136
Gambar 4.3.3 Beban Hidup Pelat
Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)
4.3.5.2 Beban Pada Balok
Berat dinding ( batu bata merah) = 4 m x 0,15 m x 1700 Kg/m3
= 1020 kg/m
Berat kuda-kuda = Beban atap langsung didistibusikan pada
pembebanan portal sesuai kordinat dari
tumpuan pada atap.
Gambar 4.3.4 Beban Mati Pada Balok
Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)
137
4.3.5.3 Beban Pada Portal
Karena data kecepatan angin tidak diketahui, maka diambil tekanan minimal
sebesar p = 25 kg/m2 . sesuai dengan data pembebanan pada buku PPPURG 1987. Angin
sebagai beban merata pada bangunan, pada pemodelan rangka angin dikenakan pada setiap
joint sebagai beban terpusat.
Dalam mengubah beban angin menjadi beban terpusat:
- Panjang dinding = 8 m
- Tinggi dinding = 4 m
- Tekanan angin minimun = 25 kg/m2
P = 25 x 8 x 4 = 800 kg
Pada setiap dinding memiliki 4 sudut dimana beban angin akan disalurkan maka:
P = 800 : 4 = 200 kg
1. Angin tekan
Koefisien tekan 0,9 maka: 200 x 0,9 = 180 kg
2. Angin Hisap
Koefisien hisap -0,4 maka: 200 x - 0,4 = - 80 kg
Gambar 4.3.5. Beban Angin
Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)
138
4.3.5.4 Beban gempa
4.3.5.4.1 Perhitungan Gempa
Analisis struktur terhadap beban gempa mengacu pada Standar Perencanaan
Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung (SNI-1726-2012). Analisis struktur
terhadap beban gempa pada gedung dilakukan dengan metode analisis respon
spektrum. Berdasarkan parameter respons percepatan perioda pendek (SDS) dan
perioda 1 detik (SD1), bangunan gedung termasuk dalam Kriteria Desain Seismik
(KDS) D, sehingga sistem penahan gaya gempa yang diijinkan adalah Sistem
Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK).
4.3.5.4.2 Perencanaan Beban Gempa
1. Menentukan Lokasi Bangunan-7.033703, 110.467224
Berdasarkan pada peta google maps,Gedung Rumah Sakit Umum Daerah
Semarang terletak pada lintang -7.033703(S) dan bujur 110.467224 (E).
Gambar 4.3.6 Peta Koordinat Lokasi Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang
(Sumber: Google Maps, 2017)
2. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan (I-IV)
Berdasarkan kategori resiko bangunan pada SNI 03-1726-2012, Gedung
Rumah Sakit Umum Daerah Semarang termasuk dalam kategori IV.
Tabel 4.3 Kategori Resiko ,Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang
139
Pemanfaatan Kategori
Resiko
Gedung dan non gedung yang memiliki risiko rendah terhadap
jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak
dibatasi untuk, antara lain :
- Fasilitas pertanian, perkebunan, pertemuan, dan perikanan
- Fasilitas sementara
- Gudang penyimpanan
- Rumah jaga dan struktur kecil lainnya
I
Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam
kategori risiko I,II,II,IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :
- Perumahan
- Rumah toko dan rumah kantor
- Pasar
- Gedung perkantoran
- Gedung apartemen / rumah susun
- Pusat perbelanjaan / mall
- Bangunan Industri
- Fasilitas manufaktur
- Pabrik
II
Gedung dan non gedung yang dimiliki risiko ini tinggi
terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk,
tapi tidak dibatasi untuk :
- Bioskop
- Gedung pertemuan
- Stadion
- Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit
gawat darurat
- Fasilitas penitipan anak
- Penjara
- Bangunan untuk orang jompo
Gedung dan non gedung, yang tidak termasuk kedalam
kategori IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan
III
140
dampak eonomi yang besar dan / atau gangguan massal
terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi
kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :
- Pusat pembangkit listrik biasa
- Fasilitas penanganan air
- Fasilitas penanganan limbah
- Pusat telekomunikasi
Gedung dan non gedung yang tidak termasuk dalam kategori
risiko IV, ( termasuk tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas
manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan,
atau tempat pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia
berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah
meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak di
mana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang
disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup
menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran.
Gedung dan non gedung yang ditunjukan sebagai fasilitas
yang penting, termasuk tetapi tidak dibatasi untuk :
- Bangunan-bangunan monumental
- Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan
- Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki
fassilitas bedah dan unit gawat darurat
- Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi,
serta garasi kendaraan darurat
- Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai,
dan tempat perlindungan darurat lainnya
- Fasiltas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan
fasilitas lainnya untuk tanggap darurat
- Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang
dibutuhkan saat keadaan darurat
- Struktur tambahan (termasuk menara telekomunikasi,
tangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingin,
struktur stasiun listrik, tangki air pemadam kebakaran atau
IV
141
struktur rumah atau struktur pendukung air mineral atau
peralatan pemadam kebakaran) yang disyaratkan untuk
beroperasi pada saat keadaan darurat
Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk
mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke
dalam kategori risiko IV.
(Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI
1726:2012)
3. Menentukan Faktor Keutamaan Gempa (Ie)
Dengan menghubungkan kategori resiko bangunan dengan faktor
keutamaan gempa (Ie), Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang
didapat Ie = 1,5
Tabel 4.4 Hubungan Kategori Resiko dengan Faktor Keutamaan Gempa
(Ie) Rumah Sakit Umum Daerah Semarang
Kategori resiko Faktor keutamaan gempa, Ie
I atau II 1,0
III 1,25
IV 1,5
(Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI
1726:2012)
4. Menentukan Parameter Percepatan Gempa (SS dan S1)
Berdasarkan dari gambar respon spektra pada Tabel 4.3.3, Gambar 4.3.1dan
Gambar 4.5.2 didapat nilai parameter Ss dan S1, dimana parameter
Ss(percepatan batuan dasar pada perioda pendek) dan parameter S1 (percepatan
batuan dasar pada perioda 1 detik) : Ss = 1,201 g dan S1 = 0,397 g.
Tabel 4.5 Nilai Ss dan S1 Respon Spektra
142
(Sumber: http://www.pu.go.id/desain_spektra_indonesia_2011)
Gambar 4.3.7 Respons Spektra Percepatan Pendek yaitu Percepatan 0,2 Detik
Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang (Sumber:
http://puskim.pu.go.id/aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/)
Gambar 4.3.8 Respons Spektra Percepatan Pendek yaitu Percepatan 1 Detik
Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang
(Sumber: http://puskim.pu.go.id/aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/)
5. Menentukan Kelas Situs (SA-SF)
Untuk menentukan klasifikasi kelas situs tanah lokal, maka dapat dilakukan
dengan menguji nilai penetrasi standar rata-rata. N Profil tanah yang
mengandung beberapa lapisan tanah dan/atau batuan yang nyata berbeda,
harus dibagi menjadi lapisan-lapisan yang diberi nomor ke-1 sampai ke- n
dari atas ke bawah, sehingga ada total N-lapisan tanah yang berbeda pada
lapisan 30 m paling atas tersebut. Nilai untuk lapisan tanah 30 m paling
atas ditentukan sesuai dengan perumusan berikut :
143
∑
n
∑ ⁄n
ti = tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30 meter;
Ni = tahanan penetrasi standar 60 persen energi (N60) yang terukur
langsung di lapangan tanpa koreksi.
Berdasarkan hasil uji tanah di lapangan pada September 2013, berikut
adalah hasil uji nilai penetrasi standar rata-rata di lokasi Gedung Rumah
Sakit Umum Daerah Semarang.
Tabel 4.6 Nilai Tes Penetrasi Standar Rata-rata (N) Log No. DB1
No. t (m) N t/N
1 0,00 - 2,00 8 0,25
2 2,45 - 4,00 9 0,17
3 4,45 - 6,00 17 0,09
4 6,45 - 8,00 3 0,516
5 8,45 - 10,00 2 0,775
6 10,45 - 12,00 3 0,516
7 12,45 - 14,00 3 0,516
8 14,45 - 16,00 7 0,221
9 16,45 - 18,00 20 0,077
10 18,45 - 20,00 18 0,086
Jumlah 20,00 3,217
(Sumber: Standard Penetrasi Test bore Log)
= 6,25
Tabel 4.7 Hubungan Parameter Kemampuan Tanah dengan Klasifikasi Situs
Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang
Kelas situs vs(m/detik) NAtauNch su(kPa)
SA (Batuan Keras) >1500 N/A N/A
SB (Batuan) 750 – 1500 N/A N/A
SC (Tanah keras, sangat
padat dan batuan lunak)
350 – 750 >50 >100
SD (Tanah sedang) 175 – 350 15 – 50 50 - 100
144
SE (tanah lunak) <175 <15 <50
Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari
3 m tanah dengan karateristik sebagai berikut :
1. Indeks plastisitas, PI > 20,
2. Kadar air, w > 40%
3. Kuat geser niralir su <25 kPa
SF (Tanah khusus, yang
membutuhkan
investigasi geoteknik
spesifik dan analisis
respons spesifik situs)
Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu
atau lebih dari karakteristik berikut:
- Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat
beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung
sangat sensitif, tanah tersementasi lemah
- Lempung sangat organik dan/atau gambut
(ketebalan H > 3 m)
- Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H
> 7,5 m dengan Indeks Plasitisitas PI > 75)
Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan
ketebalan H > 35 m dengan su < kPa
Berdasarkan klafisikasi situs diatas, untuk kedalaman 30 meter dengan nilai
Standard Penetrasi Test berada pada nilai ( ) d ,maka
tanah dilokasi tersebut termasuk kelas situs SE (tanah lunak).
6. Menentukan Koefisien-Koefisien Situs dan Parameter-Parameter
Respon Spektral Percepatan Gempa Maksimum yang diperhitungkan
Resiko Tertarget (MCER)
Untuk penentuan respons spektral percepatan gempa MCER di permukaan
tanah, diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik pada perioda 0,2 detik
dan perioda 1 detik. Faktor amplifikasi meliputi faktor amplifikasi getaran
terkait percepatan pada getaran perioda pendek (01) dan faktor amplifikasi
terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik (02):
SMS = Fa SS
SM1 = Fv S1
Kemudian dengan didapat nilai SMS, SM1 langkah selanjutnya adalah mencari
harga SDS , SD1menggunakan rumus empiris sebagai berikut:
SDS = 2/3 SMS
SD1 = 2/3 SM1
145
Tabel 4.8 Koefisien Situs, Fa ,Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang
Kelas Situs
Ss (Percepatan Respons Spektra Periode pendek,
T = 0,2 detik)
Ss < 0,25 Ss = 0,5 Ss = 0,75 Ss = 1 Ss > 1,25
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1 1 1 1 1
SC 1,2 1,2 1,1 1 1
SD 1,6 1,4 1,2 1.1 1
SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9
SF
(Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung
SNI 1726:2012)
Tabel 4.9 Koefisien Situs, Fv ,Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang
Kelas Situs
Ss (Percepatan Respons Spektra Periode pendek,
T = 1 detik)
S1< 0,1 S1 = 0,2 S1 = 0,3 S1 = 0,4 S1> 0,5
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1 1 1 1 1
SC 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3
SD 2,4 2 1,8 1,6 1,5
SE 3,5 3,2 2,6 2,4 2,4
SF
(Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung
SNI 1726:2012)
Maka untuk SS = 1,201g dan S1 = 0,397 g, diperoleh nilai Fad an Fv
(interpolasi):
Fa = 0,900
Fv = 2,414
Sehingga dapat dicari SMS dan SM1:
SMS = Fa SS
= 0,900x 1,201= 1,080 g
146
SM1 = Fv S1
= 2,414x 0,397 = 0,958 g
Maka, selanjutnya menghitung SDS dan SD1:
SDS = 2/3 SMS
= 2/3 x 1,080 = 0,72 g
SD1 = 2/3 SM1
= 2/3 x 0,958 = 0,638 g
7. MenentukanSpektrum Respon Desain, Sa
Bila sprektrum respons desain diperlukan oleh tata cara ini dan prosedur
gerak tanah dari spesifik situs tidak digunakan, maka kurva sprektrum
respons desain harus dikembangkan dengan mengacu pada gambar
sprektrum respon gempa desain dan ketentuan dibawah ini:
T0 = 0,2
Ts =
= 0,2
=
= 0,177 detik = 0,885 detik
Dalam menentukan periode fundamental struktur T dapat diperoleh dari
hasil analisis struktur yang akan ditinjau. Namun SNI Gempa 2012 memberi
persyaratan bahwa periode fundamental yang akan dipakai sebagai
perhitungan tidak boleh melebihi dari batas atas periode fundamental
pendekatan yang mana nilainya adalah perkalian dari koefisien periode
batas atas (Cu) dengan periode pendekatan (Ta). Untuk memudahkan
pelaksanaan, periode alami fundamental T ini boleh langsung digunakan
periode pendekatan Ta.
Periode pendekatan ditentukan berdasarkan Persamaan berikut ini:
Ta = Ct . hnx
Tabel 4.10 Koefisien Batas Atas Periode,Gedung Rumah Sakit Umum Daerah
Semarang
SD1 Koefisien Cu
> 0.4 1.4
0.3 1.4
0.2 1.5
0.15 1.6
147
< 0.1 1.7
(Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung
SNI 1726:2012)
Tabel 4.11 Nilai Parameter Periode Pendekatan Ct Dan x, Gedung Rumah Sakit
Umum Daerah Semarang
Tabel 4.12
Tipe Struktur Ct x
Sistem rangka pemikul momen di mana rangka memikul 100 persen
gaya gempa yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau
dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan
mencegah rangka dari defleksi jika dikenai gaya gempa:
Rangka baja pemikul momen 0.0724 0.8
Rangka beton pemikul momen 0.0466 0.9
Rangka baja dengan bresing eksentris 0.0731 0.75
Rangka baja dengan bresing
terkekang terhadap tekuk 0.0731 0.75
Semua sistem struktur lainnya 0.0488 0.75
(Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI
1726:2012)
Ta = Ct . hnx
= 0,0466 x 29,750,9
= 0,987 detik
Dengan nilai SD1= 0,386 g, maka didapat koefisien Cu = 1,4
T maks = Cu . Ta
= 1,4 x 0,987
= 1,382 detik
148
Gambar 4.3.9 Spektrum Respon Desain SNI 03-1726-2012
(Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI
1726:2012)
a. Untuk perioda yang lebih kecil dari To, spektrum respons percepatan
desain, Saharus diambil dari persamaan:
Sa = SDS (0,4 + 0,6
)
= 0,72 (0,4 + 0,6
)
= 0,532
Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0; dan lebih kecil dari atau sama
dengan Ts, spektrum respons percepatan desain, Sa, sama dengan SDS
b. Untuk perioda lebih besar dari Ts. Maka, spektrum respons percepatan
desain, Sa , diambil berdasarkan persamaan:
Sa =
=
= 0,314
149
Tabel 4.12 Spektrum Respon Desain Gedung Rumah Sakit Umum Daerah
Semarang
(Sumber: http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/ )
Periode
Getar,
Percepatan Respon
Spektra,
T (detik) SA (g)
0 0.288
T0 0.721
TS 0.721
TS+0 0.648
TS+0.1 0.588
TS+0.2 0.538
TS+0.3 0.496
TS+0.4 0.461
TS+0.5 0.430
TS+0.6 0.403
TS+0.7 0.379
TS+0.8 0.357
TS+0.9 0.338
TS+1 0.321
TS+1.1 0.306
TS+1.2 0.292
TS+1.3 0.279
TS+1.4 0.268
TS+1.5 0.257
TS+1.6 0.247
TS+1.7 0.238
TS+1.8 0.229
TS+1.9 0.221
TS+2 0.214
TS+2.1 0.207
TS+2.2 0.200
TS+2.3 0.194
TS+2.4 0.188
TS+2.5 0.183
150
TS+2.6 0.178
TS+2.7 0.173
TS+2.8 0.169
TS+2.9 0.164
TS+3 0.160
4 0.160
8. MenentukanKategori Desain Seismik (KDS)
Struktur harus ditetapkan memiliki suatu Kategori Desain Seismik (KDS) yang
mengikuti ketentuan seperti berikut:
1. Struktur dengan kategori resiko I, II, atau III dengan nilai S1> 0,75 harus
ditetapkan sebagi struktur dengan Kategori Desain Seismik E.
2. Struktur dengan kategori resiko IV dengan nilai S1> 0,75 harus ditetapkan sebagi
struktur dengan Kategori Desain Seismik F.
Struktur yang memiliki ketentuan diluar ketentuan tersebut, jenis Kategori
Desain Seismiknya ditetapkan berdasarkan hubungan nilai SDS dan SD1 terhadap
Kategori Resiko Gedung.
Tabel 4.13 Kategori Desain Seismik berdasarkan Parameter Respons
Percepatan pada Periode Pendek, Detik Gedung Rumah Sakit Umum Daerah
Semarang
Nilai SDS Kategori Resiko
I II III IV
SDS< 0,167 A A A A
0,167< SDS< 0,33 B B B C
0,33 < SDS< 0,5 C C C D
SDS> 0,5 D D D D
(Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI
1726:2012)
151
Tabel 4.14 Kategori Desain Seismik berdasarkan Parameter Respons
Percepatan pada Periode 1 Detik Detik Gedung Rumah Sakit Umum Daerah
Semarang
Nilai SD1 Kategori Resiko
I II III IV
SD1< 0,067 A A A A
0,067< SD1< 0,133 B B B C
0,133 < SD1< 0,2 C C C D
SD1> 0,2 D D D D
(Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI
1726:2012)
Nilai,
SDS = 0,720 (SDS> 0,5) = Kategori Desain Seismik D (KDS D)
SD1 = 0,638 (SD1> 0,2) = Kategori Desain Seismik D (KDS D)
9. Menentukan Koefisien Respon (R)
Sistem penahan gaya gempa adalah Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus
(SRPMK), dari parameter dan pemilihan sistem gedung didapat:
- R = 8
- Ω0 = 3
- Cd = 5,5
Tabel 4.15 Faktor R, Ω0, Dan Cd untuk Sistem Penahan Gaya Gempa Gedung
Kepolisian Daerah Jawa Tengah
Sistem struktur beton
bertulang penahan
gaya gempa
R Ω0 Cd
Batasan sistem struktur
dan batasan tinggi
struktur (m)
B C D E F
A Sistem dinding penumpu
1 Dinding geser beton
bertulang khusus 5 2.5 5 TB TB 48 48 30
2 Dinding geser beton
bertulang biasa 4 2.5 4 TB TB TI TI TI
152
3 Dinding geser beton
polos didetail 2 2.5 2 TB TI TI TI TI
4 Dinding geser beton
polos biasa 1.5 2.5 1.5 TB TI TI TI TI
5 Dinding geser
pracetak menengah 4 2.5 4 TB TB 12 12 12
6 Dinding geser
pracetak biasa 3 2.5 3 TB TI TI TI TI
B Sistem Rangka
1 Dinding geser beton
bertulang khusus 6 2.5 5 TB TB 48 48 30
2 Dinding geser beton
bertulang biasa 5 2.5 4.5 TB TB TI TI TI
3 Dinding geser beton
polos detail 2 2.5 2 TB TI TI TI TI
4 Dinding geser beton
polos biasa 1.5 2.5 1.5 TB TI TI TI TI
5 Dinding geser
pracetak menengah 5 2.5 4.5 TB TB 12 12 12
6 Dinding geser
pracetak biasa 4 2.5 4 TB TI TI TI TI
C Sistem rangka pemikul momen
1
Rangka beton
bertulang pemikul
momen khusus
8 3 5.5 TB TB TB TB TB
2
Rangka beton
bertulang pemikul
momen menengah
5 3 4.5 TB TB TI TI TI
3
Rangka beton
bertulang pemikul
momen biasa
3 3 2.5 TB TI TI TI TI
D Sistem ganda dengan rangka pemikul momen khusus
153
1 Dinding geser beton
bertulang khusus 7 2.5 5.5 TB TB TB TB TB
2 Dinding geser beton
bertulang biasa 6 2.5 5 TB TB TI TI TI
E Sistem ganda dengan rangka pemikul momen menengah
1 Dinding geser beton
bertulang khusus 6.5 2.5 5 TB TB 48 30 30
2 Dinding geser beton
bertulang biasa 5.5 2.5 4.5 TB TB TI TI TI
F Sistem interaktif dinding geser rangka dengan rangka pemikul
momen beton bertulang biasa dan dinding geser beton bertulang biasa
4.5 2.5 4 TB TI TI TI TI
G Sistem kolom kantilever didetail untuk memenuhi persyaratan :
1
Rangka beton
bertulang pemikul
momen khusus
2.5 1.25 1.5 10 10 10 10 10
2
Rangka beton
bertulang pemikul
momen menengah
1.5 1.25 1.5 10 10 TI TI TI
3
Rangka beton
bertulang pemikul
momen biasa
1 1.25 1 10 TI TI TI TI
(Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI
1726:2012)
4.3.5.5 Pusat massa
4.3.5.5.1 Perhitungan Berat Bangunan
1. Perhitungan Berat Atap
a. Beban Mati
Beban kuda-kuda :
Kuda – Kuda Utuh
Batang Profil 2L 75.75.10 = (11,1 x 40,96) x 2 = 909,445 kg
Batang Profil 2L 50.50.9 = (6,74 x 51,983) x 2 = 700,730 kg
154
W kuda-kuda =1610,176 kg x 11 buah
= 17.711, 94 kg
Trapesium I
Batang Profil 2L 75.75.10 = (11.1 x 38,42) x 2 = 852,924 kg
Batang Profil 2L 50.50.9 = (6,74 x 48,49 ) x 2 = 653,658 kg
W kuda-kuda = 1506,583kg x 2 buah
= 3.013,165 kg
Trapesium II
Batang Profil 2L 75.75.10 = (11.1 x 35,873) x 2 = 796,380 kg
Batang Profil 2L 100.100.20 = (6,74 x 44,999 ) x 2 = 606,586 kg
W kuda-kuda = 1.402,967 kg x 2 buah
= 2.805,934 kg
Setengah Kuda Kuda I
Batang Profil 2L 75.75.10 = (11.1 x 20 ) x 2 = 454,722 kg
Batang Profil 2L 100.100.20 = (6,74 x 27) x 2 = 363,97 kg
W kuda-kuda = 818,696 kg x 2 buah
= 1.637,3 kg
Sepertiga Kuda Kuda
Batang Profil 2L 75.75.10 = (11.1 x 13,443 ) x 2 = 298,4 kg
Batang Profil 2L 100.100.20 = (6,74 x 16,255) x 2 = 219, 11 kg
W kuda-kuda = 517,55 kg x 4 buah
= 2070,2 kg
Seperempat Kuda Kuda
Batang Profil 2L 75.75.10 = (11.1 x 6,4 ) x 2 = 142,1 kg
Batang Profil 2L 100.100.20 = (6,74 x 5,5) x 2 = 74,261 kg
W kuda-kuda = 216,4 kg x 4 buah
= 865,63 kg
Beban Gording
Berat jenis gording = 11,0 kg/m
Panjang gording = 570,316 m
Berat gording = (11 x 570,316 )
= 6.273,47 kg
Beban Penutup Atap
155
Berat jenis atap = 50 kg/m
Luas = 2094 m
Berat Penutup Atap = 50 x 2094
= 104.720 kg
Beban Plafon
Berat jenis plafon = 18 kg/m
Luas = 813 m
Berat plafon = 18x 813
= 14.635 kg
Total Beban mati atap :
Beban atap = (W kuda-kuda utuh + W trapesium I + W trapesium II +
W setengah kuda kuda + W sepertiga kuda kuda + W
seperempat kuda kuda+ W gording + W penutup atap + W
plafond dan penggantung)
= 17.711, 94 + 3.013,165 + 2.805,934 + 1.637,3 kg +
2.070,2 + 865,63 + 6.273,47 + 104.720 + 14.635
= 153.733 kg
2. Perhitungan Berat Lantai DAK
Beban mati
Berat pelat dak T12 = (L x t x Bj)
= (22,35 x 0,12 x 2400) = 6.436,8 kg
Berat plat Talang = (L x t x Bj)
= (124,8 x 0,08x 2400) = 23.961,6 kg
Dinding talang = 143x0,15 x0,7mm x250 = 3.753 kg
Dinding talang = 7X0,15 x0,3mm x250 = 78,5 kg
Balok DAK
Beban = (p x h x ℓ x n x Bj (2400)
Balok induk B1 (panjang 8 m) = 800 x 300 mm ( 10 buah ) x Bj = 46.080
Balok induk B1 (panjang 7 m) = 800 x 300 mm ( 2 buah ) x Bj = 8.064
Balok induk B1 (panjang 7,15 m)= 800 x 300 mm ( 4 buah) x Bj = 16.473,6
Balok induk B1 (panjang 3 m) = 800 x 300 cm ( 2 buah) x Bj = 3.456
Balok induk B1 (panjang 7,45 m)= 800 x 300 mm( 1 buah) x Bj =4.291,2
156
+
+
Balok induk B2 (panjang 3,5m)= 600 x 250 mm( 3 buah) x Bj =3.780
Balok anak Ba4 (panjang 1m) = 300 x 150mm ( 34 buah ) x Bj =3.672
Balok anak Ba4 (panjang 49 m)= 300 x 150mm ( 2 buah ) x Bj =10.584
Balok anak Ba4 (panjang 30,8 m)= 300 x 150mm ( 1buah ) x Bj =3.326,4
Kolom k4 (panjang 0,4 m) = 250 x 250mm ( 44 buah ) x Bj =2.640
=102.367 kg
Total beban mati DAK = ( Balok kolom + dinding + Pelat)
= 102.367 +30.398,4+ 3.832,5 kg
= 136.598 kg
3. BALOK PELAT LANTAI 5
Beban = (p x h x ℓ x n x ( Bj 2400)
Balok induk B1 (panjang 8 m) = 800 x 300 mm x 20 x Bj = 46.080
Balok induk B1 (panjang 7 m) = 800 x 300 mm x 4 x Bj = 8.064
Balok induk B1 (panjang 7,15 m)= 800 x 300 mm x 14x Bj = 16.473,6
Balok induk B1 (panjang 3 m) = 800 x 300 mm x 7 x Bj = 3.456
Balok induk B1 (panjang 7,45 m)= 800 x 300 mm x 1 x Bj =4.291,2
Balok anak Ba2 (panjang 3,5m)= 600 x 250 mm x 7 x Bj =3.780
Balok anak Ba2 (panjang 8 m) = 600 x 250 mm x10 x Bj =3.780
Balok anak Ba2 (panjang 7,15 m)= 600 x 250 mm x12x Bj =3.780
Balok anak Ba2 (panjang 3m) = 600 x 250 mm6 x x Bj =3.780
Balok anakBa3 (panjang 4m) = 400 x 250 mm x1 x Bj =4.320
Balok anak Ba4 (panjang 2,8m)= 300 x 150 mm x 14 x Bj =3.672
Balok induk Ba3 (panjang 2,65m)= 400 x 250 mm x 2 x Bj =1908
Balok induk Ba3 (panjang 4m) = 400 x 250 mm 3x Bj =4.320
Kolom k1 (panjang 4 m) = 700 x 700 mm18 x Bj =84.672
Kolom k2 (panjang 4 m) = 600 x 600 mm2 x Bj =6.912
Kolom k3 (panjang 3m) = 300 x 300mm 4 buah x Bj =2.592
= 360.842kg
Dinding = (P x t x T) x Bj
= 418 x 4 x 0,15) x 250
= 62.700 kg
Berat pelat lantai t12 = (L x t x Bj)
157
+
= (797,225 x 0,12 x 2400)
= 229.600,8 kg
Plafond = 797,225 x 18 = 13552,19 kg
Spesi = 797,225 x 21 = 15810,89 kg
Ubin = 797,225 x 24 = 18069,59 kg
Total beban mati lantai 5 = 640.668 kg
Beban hidup
Koefisien reduksi = 0,6
PPPURG 1987, hal 17
Untuk gedung perkantoran (W = 250 kg/m2)
PPPURG 1987, hal 12
Beban hidup = k × L × W = 0,6 x 797,225 x 250 = 119.583 kg
Total beban lantai 5 = (lantai 5 + beban hidup)
= 640.668+ 119.583
= 760.252 Kg
4. Perhitungan Berat Lantai 4
BALOK
Beban = (p x h x ℓ x n x ( Bj 2400)
Balok induk B1 (panjang 8 m) = 800 x 300 mm ( 20buah ) x Bj = 46.080
Balok induk B1 (panjang 7 m) = 800 x 300 mm ( 4buah ) x Bj = 8.064
Balok induk B1 (panjang 7,15 m)= 800 x 300 mm ( 14 buah) x Bj = 16.473,6
Balok induk B1 (panjang 3 m) = 800 x 300 cm ( 7 buah) x Bj = 3.456
Balok induk B1 (panjang 7,45 m)= 800 x 300 mm( 1 buah) x Bj =4.291,2
Balok anak Ba2 (panjang 3,5m)= 600 x 250 mm( 7 buah) x Bj =3.780
Balok anak Ba2 (panjang 8 m) = 600 x 250 mm(10buah) x Bj =3.780
Balok anak Ba2 (panjang 7,15 m)= 600 x 250 mm(12buah) x Bj =3.780
Balok anak Ba2 (panjang 3m) = 600 x 250 mm( 6buah) x Bj =3.780
Balok anakBa3 (panjang 4m) = 400 x 250 mm(1buah) x Bj =4.320
Balok anak Ba4 (panjang 2,8m)= 300 x 150mm (14buah ) x Bj =3.672
Kolom k1 (panjang 4 m) = 700 x 700 mm( 28 buah ) x Bj =131.712
158
+
+
Kolom k2 (panjang 4 m) = 600 x 600 mm( 2 buah ) x Bj =6.912
Kolom k3 (panjang 4 m) = 300 x 300mm ( 4 buah ) x Bj =2.592
=
404.080
Dinding = (P x t x T) x Bj
= 418 x 4 x 0,15) x 250
= 62.700 kg
Berat pelat lantai t12 = (L x t x Bj)
= (797,225 x 0,12 x 2400)
= 229.600,8 kg
Plafond = 797,225 x 18 = 13552,19 kg
Spesi = 797,225 x 21 = 15810,89 kg
Ubin = 797,225 x 24 = 18069,59 kg
Total beban mati lantai = 747.120 kg
Beban hidup
Koefisien reduksi = 0,6
PPPURG 1987, hal 17
Untuk gedung perkantoran (W = 250 kg/m2)
PPPURG 1987, hal 12
Beban hidup = k × L × W = 0,6 x 797,225 x 250 = 119.583 kg
Total beban pada lantai 4 = beban mati + beban hidup
= 747.600 + 119.583
= 866,704 kg
5. Perhitungan Berat Lantai 3
BALOK
Beban = (p x h x ℓ x n x ( Bj 2400)
Balok induk B1 (panjang 8 m) = 800 x 300 mm ( 20buah ) x Bj = 46.080
Balok induk B1 (panjang 7 m) = 800 x 300 mm ( 4buah ) x Bj = 8.064
Balok induk B1 (panjang 7,15 m)= 800 x 300 mm ( 14 buah) x Bj = 16.473,6
Balok induk B1 (panjang 3 m) = 800 x 300 cm ( 7 buah) x Bj = 3.456
Balok induk B1 (panjang 7,45 m)= 800 x 300 mm( 1 buah) x Bj =4.291,2
159
+
+
Balok anak Ba2 (panjang 3,5m)= 600 x 250 mm( 7 buah) x Bj =3.780
Balok anak Ba2 (panjang 8 m) = 600 x 250 mm(10buah) x Bj =3.780
Balok anak Ba2 (panjang 7,15 m)= 600 x 250 mm(12buah) x Bj =3.780
Balok anak Ba2 (panjang 3m) = 600 x 250 mm( 6buah) x Bj =3.780
Balok anakBa3 (panjang 4m) = 400 x 250 mm(1buah) x Bj =4.320
Balok anak Ba4 (panjang 2,8m)= 300 x 150mm (14buah ) x Bj =3.672
Kolom k1 (panjang 4 m) = 700 x 700 mm( 28 buah ) x Bj =131.712
Kolom k2 (panjang 4 m) = 600 x 600 mm( 2 buah ) x Bj =6.912
Kolom k3 (panjang 4 m) = 300 x 300mm ( 4 buah ) x Bj =2.592
=
404.594 kg
Dinding = (P x t x T) x Bj
= 418 x 4 x 0,15) x 250
= 62.700 kg
Berat pelat lantai t12 = (L x t x Bj)
= (797,225 x 0,12 x 2400)
= 229.600,8 kg
Plafond = 797,225 x 18 = 13552,19 kg
Spesi = 797,225 x 21 = 15810,89 kg
Ubin = 797,225 x 24 = 18069,59 kg
Total beban mati lantai = 747.120 kg
Beban hidup
Koefisien reduksi = 0,6
PPPURG 1987, hal 17
Untuk gedung perkantoran (W = 250 kg/m2)
PPPURG 1987, hal 12
Beban hidup = k × L × W = 0,6 x 797,225 x 250 = 119.583 kg
Total beban pada lantai 3 = beban mati + beban hidup
= 747.600 + 119.583
= 866,704 kg
160
+
+
6. Perhitungan Berat Lantai 2
BALOK
Beban = (p x h x ℓ x n x ( Bj 2400)
Balok induk B1 (panjang 8 m) = 800 x 300 mm ( 20buah ) x Bj = 46.080
Balok induk B1 (panjang 7 m) = 800 x 300 mm ( 4buah ) x Bj = 8.064
Balok induk B1 (panjang 7,15 m)= 800 x 300 mm ( 14 buah) x Bj = 16.473,6
Balok induk B1 (panjang 3 m) = 800 x 300 cm ( 7 buah) x Bj = 3.456
Balok induk B1 (panjang 7,45 m)= 800 x 300 mm( 1 buah) x Bj =4.291,2
Balok anak Ba2 (panjang 3,5m)= 600 x 250 mm( 7 buah) x Bj =3.780
Balok anak Ba2 (panjang 8 m) = 600 x 250 mm(10buah) x Bj =3.780
Balok anak Ba2 (panjang 7,15 m)= 600 x 250 mm(12buah) x Bj =3.780
Balok anak Ba2 (panjang 3m) = 600 x 250 mm( 6buah) x Bj =3.780
Balok anakBa3 (panjang 4m) = 400 x 250 mm(1buah) x Bj =4.320
Balok anak Ba4 (panjang 2,8m)= 300 x 150mm (14buah ) x Bj =3.672
Kolom k1 (panjang 4 m) = 700 x 700 mm( 28 buah ) x Bj =131.712
Kolom k2 (panjang 4 m) = 600 x 600 mm( 2 buah ) x Bj =6.912
Kolom k3 (panjang 4 m) = 300 x 300mm ( 4 buah ) x Bj =2.592
= 404.594
Dinding = (P x t x T) x Bj
= 418 x 4 x 0,15) x 250
= 62.700 kg
Berat pelat lantai t12 = (L x t x Bj)
= (797,225 x 0,12 x 2400)
= 229.600,8 kg
Plafond = 797,225 x 18 = 13552,19 kg
Spesi = 797,225 x 21 = 15810,89 kg
Ubin = 797,225 x 24 = 18069,59 kg
Total beban mati lantai = 747.600 kg
Balkon
Balok anak Ba2 (panjang 7m) = 600 x 250 mm( 1buah) x Bj = 2520
Balok anak Ba2 (panjang 6m) = 600 x 250 mm( 2buah) x Bj =4320
Balok anakBa3 (panjang 7m) = 400 x 250 mm(1buah) x Bj =1680
161
+
+
Balok anakBa3 (panjang 6m) = 400 x 250 mm(1buah) x Bj =1440
= 9960 kg
Beban hidup
Koefisien reduksi = 0,6
PPPURG 1987, hal 17
Untuk gedung perkantoran (W = 250 kg/m2)
PPPURG 1987, hal 12
Beban hidup = k × L × W = 0,6 x 797,225 x 250 = 119.583 kg
Total beban pada lantai 2 = beban mati lantai 2 + beban mati plat kolom
balkon+ beban hidup
= 747.600 + 119.583+9960
= 876.664 kg
7. Perhitungan Berat Lantai 1
Kolom k1 (panjang 4 m) = 700 x 700 mm( 28 buah ) x Bj =131.712
Kolom k2 (panjang 4 m) = 600 x 600 mm( 2 buah ) x Bj =6.912
Kolom k3 (panjang 4 m) = 300 x 300mm ( 4 buah ) x Bj =2.592
=153.734
Jadi berat bangunan total (Wt) = Jumlah total bangunan lantai 1, 2, 3, 4 ,5
dan atap
= 153.734 + 896.850+ 866.704 + 866.704 +
876.664 + 143.808
= 3.804.464 kg
4.3.5.5.2 Pusat massa
162
Gambar 4.3.10 Output titik Pusat Massa
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)
Tabel 4.16 Koordinat Titik Pusat Masa
Koordinat
Arah
Lantai 2 Lanta 3 Lantai 4 Lantai 5 Lantai DAK
X 9.148400 8.631303 8.628733 8.631750 8.481890
Y 23.987840 24.236266 24.278780 24.280319 26.507889
Z 5.000000 9.000000 13.000000 17.000000 21.000000
163
Gambar 4.3.11 Output titik Pusat Massa
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)
4.3.5.6 Outpu t Respon Spektrum
1. Base Shear
Gaya geser dasar (base shear) dinamik yang disyaratkan dalam SNI 1726-
2012 yaitu sebesar 85% dari gaya geser dasar statik.
Tabel Tabel 4.17 Output Base Reaction Beban Mati dan Beban Hidup
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)
Pada kolom GlobalFZ menunjukkan nilai:
W bangunan = 5712825,1 Kg
Pada pemeriksaan gaya geser dasar statik ekuivalen, dihitung dengan rumus:
164
V = Cs x W
dengan:
Cs =
(
)
SDS = 0,881 g
I = 1 (Faktor keutamaan)
R = 8,0 (Faktor reduksi gempa)
V =
(
)
x 5712825,1
= 629124,864 Kg
Tabel Tabel 4.18 Output Base Shear Response Spectrum
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)
Arah X:
V Dinamik (Gempa X) = 4517746 Kg
85% V Statik = 318125,2053 x 85% = 270406,425 kg
V Dinamik (Gempa X) > 85% V Statik
Arah Y:
V Dinamik (Gempa Y) = 4517746Kg
85% V Statik = 270406,425 kg
V Dinamik (Gempa Y) > 85% V Statik
Dari hasil perhitungan tersebut menunjukkan bahwa gaya geser dasar respon
spektrum memenuhi syarat yaitu lebih besar dari 85% gaya geser dasar
statik.
2. Pemeriksaan Simpangan antar Lantai (Story Drift)
165
Faktor pembesaran defleksi (Cd) = 5,5
Faktor keutamaan gempa (Ie) = 1,0
Simpangan antar lantai yang diinjinkan untuk gedung dengan kategori
resiko IV (∆a) = 0,025.hsx
Keterangan :
hsx = Tinggi Lantai
∆x = (δx-δx-1).Cd/Ie
Gambar 4.3.12 Deformasi Gempa Arah X
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)
Tabel 4.19 Output Joint Displacement Gempa X
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)
166
Tabel 4.20 Perhitungan simpangan antar Lantai Arah X
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)
Lantai δx
(cm)
hsx
(cm) Cd Ie (ρ) ∆ (cm) ∆a Check
Atap 0,367 400 5,5 1,0 1,3 0,02 < 10 OK
4 0,362 400 5,5 1,0 1,3 0,176 < 10 OK
3 0,33 400 5,5 1,0 1,3 0,9 < 10 OK
2 0,16 400 5,5 1,0 1,3 0,3 < 10 OK
1 0,09 500 5,5 1,0 1,3 0,4 < 12,05 OK
Gambar 4.3.13 Deformasi Gempa Arah X
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)
Tabel 4.21 Output Joint Displacement Gempa Y
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)
167
Tabel 4.22 Perhitungan simpangan antar Lantai Arah Y
Lantai δx
(cm)
hsx
(cm) Cd Ie (ρ) ∆ (cm) ∆a Check
Atap 0,368 400 5,5 1,0 1,3 0,02 < 10 OK
4 0,364 400 5,5 1,0 1,3 0,1 < 10 OK
3 0,335 400 5,5 1,0 1,3 0,9 < 10 OK
2 0,166 400 5,5 1,0 1,3 0,1 < 10 OK
1 0,09 500 5,5 1,0 1,3 0,5 < 12,05 OK
4.3.5.7 Kombinasi Pembebanan
1. Kombinasi Pembebanan
a. Kombinasi T = 1,2 D + 1,6 La
b. Kombinasi P = 1 D + 1 La
c. Kombinasi W = 1,2 D + 1 La + 1,6 W
d. Kombinasi Gx = 1,2 D + 0,5 La + 1 Quake X + 0,3 Quake Y
Quake x = 1 (
) = 0,187
Quake y = 0,3 (
) = 0,0563
e. Kombinasi Gy = 1,2 D + 0,5 La + 0,3 Quake X + 1 Quake Y
Quake x = 0,3 (
) =0,0563
Quake y = 1(
) = 0,187
f. Kombinasi berat bangunan = 1 D + 0,3 La
4.3.6 Perhitungan Balok
4.3.6.1 Denah Balok
Denah balok pada lantai dasar sampai dengan lantai 4 dapat dilihat pada Gambar
4.9 di bawah ini, demikian pula denah ring balok dapat dilihat pada Gambar 4.10 di
bawah ini.
168
B1 80 x30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B2 6
0 x
25
B2 6
0 x
25
BA3 40 x25
B1 80 x30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B1 80 x30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B1 80 x30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B1 80 x30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B1 80 x30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B1 80 x30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B1 80 x30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B1 80 x30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B1 80 x30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B1 80 x30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B1 80 x30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B1 8
0 x
30
B2 60 x 25
B2 6
0 x
25
B2 6
0 x
25
B2 6
0 x
25
B2 6
0 x
25
B1 8
0 x
30
B1 8
0 x
30
B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30
B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30
B1 8
0 x
30
B2 60 x 25
B2 60 x25
B2 60 x 25
LubangTangga
LubangTangga
Pit LiftB
2 6
0 x
25
B2 6
0 x
25
B2 6
0 x
25
B2 6
0 x
25
B2 6
0 x
25
K1 70X70
K2 60X60
K2 60X60
K3 30X30K3 30X30
K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70
K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70
K1 70X70K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70
K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70
K3 30X30 K3 30X30
B2 6
0 x
25
B2 6
0 x
25
B2 60 x 25
B1 8
0 x
30
B1 8
0 x
30
BA4 50x20
BA
4 5
0x
20
k3 30 x 30
T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12
T12T12
T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12
T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12
T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12
T10 T10
T10 T10
T12 T12
T12T12
T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12
T12T12
T12
Gambar 4.3.14 Denah Balok Lantai 1- 4
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)
4.3.6.2 Perhitungan Tulangan Balok
Desain dalam balok ini dilakukan secara otomatis oleh SAP 2000. Program SAP
2000 hanya akan memberikan kebutuhan luas tulangan yang diperlukan, sedangkan untuk
pemilihan diameter, jumlah atau jarak tulangan dilakukan secara manual berdasar hasil
hitungan luas tulangan dilakukan secara manual berdasarkan hasil hitungan luas tulangan
oleh program.
1. Balok Tipe 1 (800 x 350 mm 8 m) Balok induk
a. Data balok :
Tinggi balok (h) = 800 mm
Lebar balok (b) = 350 mm
Tulangan pokok = D 25 mm
Tulangan sengkang = Ø 10 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
β = 0,85
fy = 400 MPa
fc' = 25 Mpa
d = h – p – Øs - ⁄ × Dp
= 800 – 40 – 10 - ⁄ × 25
= 737,5 mm = 0,737 m
d’ = p + s + ⁄ × Dp
169
= 40 + 10 + ⁄ × 25
= 62,5 mm
d’ d =
= 0,085
pmin =
= 0,0035
Analisis gaya struktur dari SAP 2000 V.14 (FRAME 324)
V = 9607,22 Kg
T = 2414,86 Kg.m
MT = 36011 kg.m
ML = 31748 Kg.m
b. Tulangan Tumpuan
Mmax = 36011 Kg.m
=
= 189166 Kg/m2 = 1891,6 KN/m2
=1800 0,0060
= 1900 0,0063
= 1891,66 Diinterpolasi
Ρ = 0,0060 +
× (0,0063 – 0,0060)
= 0,006275
ρ > ρ m n d paka ρ
As = ρ × b × d
= 0,006275 × 350 × 737,5
= 1619,72 mm2
Dipakai tulangan 4 D 25 ( As = 1963 mm2 )
(SNI 2847-2002 pasal 12.5.1)
c. Tulangan Lapangan
M max = 31748 Kg.m
=
=166772 Kg/m2 = 1667,72 KN/m2
=1600 0,0053
= 17000 0,0056
=1667,7 Diinterpolasi
170
ρ = 0,0053 +
× (0,00356 – 0,0053)
= 0,0055
ρ m n < ρ < ρ max d paka ρ
As ρ × b × d
= 0,0055 × 350 × 737,5
= 1420 mm2
Dipakai tulangan 3 D 25 ( As = 1473 mm2 )
(SNI 2847-2002 pasal 12.5.1)
d. Tulangan Sengkang
V = 9607,22 Kg = 96072,2 N
ɸ = 0,75
V =
=
= 128096 N
Vn =
=
= 0,496 N/mm2
ØVc = ⁄ . ɸ√
= ⁄ . 0,75 √
= 0,625 Mpa
Karena Vn < ØVc maka tidak perlu diberi tulangan geser dengan As
sengkang minium.
Jadi dipakai Ø10 – 200 (As = 1570 mm2)
e. Penulangan Torsi
ɸ = 0,6
T = 2414,86 kg.m = 24,1486 kN.m
Tu =
= 24,1486
= 96,5944 kN.m
= 96594400 N.mm
Tc =(√
)
=(√
) = 32666667 N.mm
ɸ Tc = 0,6 x 32666667 = 19600000 N.mm
171
Tu > ɸ Tc (maka perlu tulangan torsi)
Persyaratan
ɸTs < 4. ɸ Tc
ɸTs = Tu - ɸ Tc = 96594400– 19600000 = 76994400
76994400 < 78400000 ( Terpenuhi )
Mecari Tulangan Torsi
A =
x ( )
b1 = 350 – 2(40 + 0,5 . 10) =260
h1 =800 – 2(40 + 0,5 . 10) = 710
h1/b1 maka α : Menuru Graf k G deon er hal
A =
x ( )
= 2497,3 mm
Jadi dipakai 6D25 (As = 2945 mm2)
2. Balok Tipe 11 (250 x 600 mm 8 m) Balok Anak
a. Data Balok :
Panjang bentang = 8 m
Tinggi balok (h) = 600 mm
Lebar balok (b) = 250 mm
Tulangan pokok (Øp) = D 20 mm
Tulangan Sengkang (Øs) = Ø 10 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
β = 0,85
Fy = 240 Mpa
Fc’ = 25 Mpa
d = h – p – Øs – ½ Øp
= 600 – 40 – 10 - ½ 20
= 540 mm
d' = p + Øs + ½ Øp
= 40 + 10 + ½ 20
= 60 mm
172
=
= 0,11
Analisis gaya struktur dari SAP 2000 FRAME 348
V = 8075,11 kg.m -
T = 145 kg.m
MT = 13972 kg.m
ML = 14872 kg,m
b. Tulangan Tumpuan
Mmax = 13972 kg.m
=
= 191659,8 kg/m² = 1916,6 kN/m²
= 1900 0,0063
= 2000 0,0067
= 1916,6 interpolasi
ρ = 0,0063 +
x (0,0067 – 0,0063)
= 0,00636
ρ m n < ρ < ρ max d paka ρ
As = ρ x b x d
= 0,00636x 250 x 539
= 859,4 mm²
Dipakai tulangan 3D20 ( As = 942 mm²)
(SNI 2847-2002 pasal 12.5.1)
c. Tulangan Lapangan
Mmax = 14872 kg.m
=
= kg/m² = 204005,5 kg/m² = 2040,05 kN/m²
= 2000 0,0067
= 2200 0,0074
= 1029 interpolasi
ρ = 0,00467 +
x (0,0074 – 0,0067)
= 0,0065
173
ρ m n < ρ < max d paka ρ
As = ρ x b x d
= 0,0065 x 250 x 540
= 880,22 mm²
Dipakai tulangan 3D20 (As = 942 mm²)
(SNI 2847-2002 pasal 12.5.1)
d. Tulangan Sengkang
ɸ = 0,75
Vu = 8075,11 kg = 80751,1 N
V =
=
= 107668 N
Vn =
=
= 0,417 N/mm²
ØVc =
x ɸ √
=
x 0,75 √
= 0,625
Karena Vn < Ø Vc maka tidak perlu diberi tulangan geser dengan AS
sengkang minimum.
Jadi dipakai sengkang Ø10 – 200 (As = 785 mm²)
e. Penulangan Torsi
ɸ = 0,6
T = 145 kg.m = 1,45 kN.m
Tu =
= 1,45
= 5,8 kN.m
= 5800000 N.mm
Tc =(√
)
=(√
) = 12500000 N.mm
ɸ Tc = 0,6 x 5328000 = 7500000 N.mm
Tu < ɸ Tc (maka tidak perlu tulangan torsi)
174
3. Balok 250 x 400 mm (Balok Anak)
Balok Tipe 111 (250 x 400 mm 4 m)
a. Data Balok :
Panjang bentang = 4 m
Tinggi balok (h) = 400 mm
Lebar balok (b) = 250 mm
Tulangan pokok (Øp) = D 20 mm
Tulangan Sengkang (Øs) = Ø 10 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
β = 0,85
Fy = 240 Mpa
Fc’ = 25 Mpa
d = h – p – Øs – ½ Øp
= 400 – 40 – 10 - ½ 20
= 340 mm
d' = p + Øs + ½ Øp
= 40 + 10 + ½ 20
= 60 mm
=
= 0,17
Analisis gaya struktur dari SAP 2000 FRAME 508
V = 3099,9 kg.m -
T = 32,65 kg.m
MT = -1973 kg.m
ML = 898,8 kg,m
b. Tulangan Tumpuan
Mmax = 1973 kg.m
=
=68269 kg/m² = 682,69 kN/m²
= 600 0,0019
= 700 0,0022
= 682,69 interpolasi
ρ = 0,0019 +
x (0,0019 – 0,0022)
175
= 0,0021
ρ < ρ m n < ρ max d paka ρmin )
As = ρ x b x d
= 0,0035x 250 x 340
= 297,5 mm²
Dipakai tulangan 3D14 ( As = 462 mm²)
(SNI 03-2847-2002 pasal 12.5.1)
c. Tulangan Lapangan
Mmax = 898,8 kg.m
=
= 31100,35 kg/m² = 311,003 kN/m²
= 400 0,0009
= 500 0,0013
= 311,003 interpolasi
ρ = 0,009 +
x (0,0013 – 0,009)
= 0,008
ρ < ρ m n < ρ max d paka ρmin )
As = ρ x b x d
= 0,0035x 250 x 340
= 297,5 mm²
Dipakai tulangan 3D14 ( As = 462 mm²)
(SNI 2847-2002 pasal 12.5.1)
d. Tulangan Sengkang
ɸ = 0,75
Vu = 3099,9 kg = 30999 N
V =
=
= 41332 N
Vn =
=
= 0,486 N/mm²
ØVc =
x ɸ √
=
x 0,75 √
= 0,625
176
Karena Vn < Ø Vc maka tidak perlu diberi tulangan geser sehingga dengan
AS sengkang minimum.
S =
=
= 4000 mm
As sengkang minimum
=
= 666,667 mm²
Jadi dipakai sengkang Ø10 – 200 (As = 785 mm²)
e. Penulangan Torsi
ɸ = 0,6
T = 59 kg.m = 0,59 kN.m
Tu =
= 0,59
= 1,18 kN.m
= 1180000 N.mm
Tc =(√
)
=(√
) = 8333333,3 N.mm
ɸ Tc = 0,6 x 8333333,3 = 5000000 N.mm
Tu < ɸ Tc (maka tidak perlu tulangan torsi)
4.3.7 Perhitungan Tulangan Kolom
Desain dalam balok ini dilakukan secara otomatis oleh SAP 2000. Program SAP
2000 hanya akan memberikan kebutuhan luas tulangan yang diperlukan, sedangkan untuk
pemilihan diameter, jumlah atau jarak tulangan dilakukan secara manual berdasar hasil
hitungan luas tulangan dilakukan secara manual berdasarkan hasil hitungan luas tulangan
oleh program.
4.3.7.1 Kolom 70x 70 cm
Ukuran Kolom = 700 x 700 mm
Ø tul pokok (D) = 25 mm
177
Ø tul sengkang (Øs) = 10 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
Mutu beton (Fc) = 35 Mpa
Mutu baja (Fy) = 400 Mpa
ρ m n = 1,4 / fy
= 0,0035
d = h – p – Øs - ⁄ ØD
= 700 – 40 – 10 – 12,5
= 637,5 mm
Pu = 2865,584KNm = 2865584 N (frame 181)
Mu1 = 90,613 KNm
Mu2 = -185,97 kNm
Agr = 700 x 700 = 490000 mm2
1. Tulangan utama
Pada kolom diperkenankan menganggap faktor reduksi kekuatan Ø = 0,65
- Persyaratan eksentrisitas minimal kolom :
emin = (15 + 0,03 h) = 15 + 0,03 x 600 = 33 mm
- Eksentrisitas beban :
et =
=
= 0,064 m = 64 mm
- Koefisien untuk sumbu vertikal :
=
= 0,3 > 0,1
- Koefisien untuk sumbu horisontal :
x
= 0,3 x
= 0,027
( Tulangan simetris 4 sisi )
Dipilih
=
= 0,057
Menurut pada Gambar 9.9 ( buku Gideon jilid 1 – grafik dan tabel
perencanaan beton bertulang )
- Dalam grafik didapat :
r = 0,01, untuk mutu beton 35 Mpa, didapat = 1,33
- Rasio tulangan pada penampang kolom :
= r x = 0,01 x 1,33
178
= 0,0133 ( < min )
ρ min =
= 0,00583
- Luas tulangan yang diperlukan :
Ast = x Ag = 0,0133 x 490000
= 6517 mm2
Tulangan yang dipasang pada kolom 16 D 25 ( As = 7238 mm2 )
2. Tulangan sengkang
Vu = 5640,9 kg (frame 181)
Vc = 1/6 . √ . bw . d
= 0,6 . 1/6 . √ . 70 . 63,75 = 2640,05 kg
Vs = Vu - Vc
= 5640,9 – 2640,05
= 3000,85 kg
Menggunakan tulangan sengkang polos ( 10 mm ), maka :
Av π r2
=Vs 22/7 . 5
2
= 78 mm
2
Jarak yang dibutuhkan sengkang :
s =
=
= 397,68 mm
Syarat jarak minimal :
s =
=
= 80 mm
Maka dibutuhan sengkang 10 - 75
4.3.7.2 Kolom 60 x 60 cm
Ukuran Kolom = 600 x 600 mm
Ø tul pokok (D) = 25 mm
Ø tul sengkang (Øs) = 10 mm
179
Selimut beton (p) = 40 mm
Mutu beton (Fc) = 35 Mpa
Mutu baja (Fy) = 400 Mpa
ρ m n = 1,4 / fy
= 0,0035
d = h – p – Øs - ⁄ ØD
= 600 – 40 – 10 – 12,5
= 537,5 mm
Pu = 825,001KNm = 825001 N (frame 44)
Mu1 = 476,194 KNm
Mu2 = -280,386 kNm
Agr = 600 x 600 = 360000 mm2
3. Tulangan utama
Pada kolom diperkenankan menganggap faktor reduksi kekuatan Ø = 0,65
- Persyaratan eksentrisitas minimal kolom :
emin = (15 + 0,03 h) = 15 + 0,03 x 600 = 33 mm
- Eksentrisitas beban :
et =
=
= 0,577 m = 577 mm
- Koefisien untuk sumbu vertikal :
=
= 0,12 > 0,1
- Koefisien untuk sumbu horisontal :
x
= 0,12 x
= 0,115
( Tulangan simetris 4 sisi )
Dipilih
=
= 0,067
Menurut pada Gambar 9.9 ( buku Gideon jilid 1 – grafik dan tabel
perencanaan beton bertulang )
- Dalam grafik didapat :
r = 0,01, untuk mutu beton 35 Mpa, didapat = 1,33
- Rasio tulangan pada penampang kolom :
180
= r x = 0,01 x 1,33
= 0,0133 ( < min )
ρ min =
= 0,00583
- Luas tulangan yang diperlukan :
Ast = x Ag = 0,0133 x 390000
= 5187 mm2
Tulangan yang dipasang pada kolom 12 D 25 ( As = 5542 mm2 )
4. Tulangan sengkang
Vu = 19287 kg
Vc = 1/6 . √ . bw . d
= 0,6 . 1/6 . √ . 60 . 53,8 = 1614 kg
Vs = Vu - Vc
= 19287,44 – 1614
= 17673,44 kg
Menggunakan tulangan sengkang polos ( 10 mm ), maka :
Av π r2
=Vs 22/7 . 5
2
= 78 mm
2
Jarak yang dibutuhkan sengkang :
s =
=
= 56,9 mm
Syarat jarak minimal :
s =
=
= 93,6 mm
Maka dibutuhan sengkang 10 - 75
4.3.7.3 Kolom 40 x 40 cm
Ukuran Kolom = 400 x 400 mm
181
Ø tul pokok (D) = 25 mm
Ø tul sengkang (Øs) = 10 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
Mutu beton (Fc) = 35 Mpa
Mutu baja (Fy) = 400 Mpa
ρ m n = 1,4 / fy
= 0,0035
d = h – p – Øs - ⁄ ØD
= 400 – 40 – 10 – 12,5
= 337,5 mm
Pu = 945,810 KNm = 945810 N (frame 80)
Mu1 = 65,764 KNm
Mu2 = -30,361 kNm
Agr = 400 x 400 = 160000 mm2
5. Tulangan utama
Pada kolom diperkenankan menganggap faktor reduksi kekuatan Ø = 0,65
- Persyaratan eksentrisitas minimal kolom :
emin = (15 + 0,03 h) = 15 + 0,03 x 400 = 27 mm
- Eksentrisitas beban :
et =
=
= 0,069 m = 69 mm
- Koefisien untuk sumbu vertikal :
=
= 0,30 > 0,1
- Koefisien untuk sumbu horisontal :
x
= 0,30 x
= 0,05
( Tulangan simetris 4 sisi )
Dipilih
=
= 0,1
Menurut pada Gambar 9.9 ( buku Gideon jilid 1 – grafik dan tabel
perencanaan beton bertulang )
- Dalam grafik didapat :
182
r = 0,01, untuk mutu beton 35 Mpa, didapat = 1,33
- Rasio tulangan pada penampang kolom :
= r x = 0,01 x 1,33
= 0,0133 ( < min )
ρ min =
= 0,00583
- Luas tulangan yang diperlukan :
Ast = x Ag = 0,0133 x 160000
= 2128 mm2
Tulangan yang dipasang pada kolom 6 D 25 ( As = 2945 mm2 )
6. Tulangan sengkang
Vu = 1960 kg
Vc = 1/6 . √ . bw . d
= 0,6 . 1/6 . √ . 40 . 37,8 = 756 kg
Vs = Vu - Vc
= 1960 – 756
= 1204 kg
Menggunakan tulangan sengkang polos ( 10 mm ), maka :
Av π r2
=Vs 22/7 . 5
2
= 78 mm
2
Jarak yang dibutuhkan sengkang :
s =
=
= 587 mm
Syarat jarak minimal :
s =
=
= 140 mm
Maka dibutuhan sengkang 10 - 100
183
4.4 PERHITUNGAN PONDASI
Pondasi pada suatu struktur bangunan diperhitungkan terhadap gaya aksial,
gaya geser, dan terhadap momen lentur. Pada perencanaan akan digunakan pondasi
tiang pancang, dengan kapasitas daya dukung diperhitungkan berdasarkan tahanan
ujung (end Bearing), dan gesekan tiang dengan tanah (friction). Pemilihan jenis
pondasi dapat dilihat berdasarkan:
1. Kondisi dan karakteristik tanah
2. Beban yang diterima pondasi
3. Biaya pelaksanaan
Gambar 4.4.1. Pemodelan Pondasi
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
4.4.1 Pedoman
1. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk
Bangunan Gedung.
4.4.2 Perencanaan Pondasi
Perhitungan pondasi direncanakan berdasarkan gaya maksimum pada
kombinasi pembebanan yang ada. Dalam perencanaan ini, pondasi yang digunakan
adalah jenis tiang spun pile dan untuk semua tiang harus bertumpu pada tanah keras.
Penggunaan pondasi tiang kelompok direncanakan dengan jarak antar tiang tidak
lebih kecil dari 3 kali diameter tiang dengan perencanaan pile cap dikelompokkan
berdasarkan jumlah tiang pancang dan dimensi kolom.
184
4.6.2.1 Data Tanah dan Daya Dukung Tanah
Berdasarkan penyelidikan tanah didapat data Standart Penetrasion Test
sebagai berikut:
Tabel 4.17 Nilai SPT pada Lokasi Rumah Sakit Umum Daerah Semarang
No Lapisan Konsisitensi kedalaman N
1 Pasir Kelanauan Lepas 0,0 - 1,5 1 - 8
2 Lanau kelempungan Teguh 1,5 - 5,25 8 - 9
3 Pasir kelanauan Lepas 5,25 6,00 9 - 17
4 Pasir Halus Lepas 6,00 7,50 17 - 3
5 Lempung Kepasiran halus Sangat lunak 7,50 - 11 3 - 2
6 Lempung Lunak 11 - 20 2 - 20
Pondasi spoon pile direncanakan mengunakan diameter 50 cm dengan
kedalaman 20 m. Dengan data sondir mesin berdasarkan penyelidikan tanah dapat
dihitung daya dukung tanah per 1 pancang sebagai berikut:
Dengan rumus daya dukung tanah :
Tabel 4.18 Data Sondir Tanah Kedalaman 20 m dengan Daya Dukung
Tanah
No Titik
Kedalaman (m)
qc (kg/cm²)
Tf (kg/cm)
D pancang (cm)
Daya dukung (ton)
1 SM 1 20 60 916 50 183,2
4.6.2.2 Perencanaan Jumlah Spoon Pile dan Pile cap
Berdasarkan perhitungan, dipilih daya dukung tiang tunggal terkecil yaitu:
direncanakan jumlah tiang pancang dengan perhitungan awal Gaya
aksial pada joint yang mewakili untuk perhitungan, didapat data sebagai berikut:
Tabel 4.19 Jumlah Tiang Pancang Perlu
No joint P (ton) N
1 1 A 172,458 4
2 1 D 213,104 4
3 1 E 212,698 4
4 1 H 171,426 4
5 3 A 297,592 4
185
6 3 D 339,699 4
7 3 E 199,369 4
8 3 F 145,189 4
9 3 H 226,413 4
10 4 E 88,445 2
11 4 F 101,630 2
12 5 A 238,210 4
13 5 D 256,366 4
14 5 E 203,817 4
15 5 H 231,320 4
16 5 J 14,536 1
17 6 B 78,160 2
18 7 A 165,872 4
19 7 B 177,829 2
20 7 D 209,888 4
21 7 E 288,259 4
22 7 H 285,830 4
23 7 J 14,007 1
24 9 A 286,829 4
25 9 D 345,623 4
26 9 E 347,142 4
27 9 H 290,213 4
28 11 A 292,324 4
29 11 D 351,025 4
30 11 E 351,339 4
31 11 H 292,208 4
32 13 A 175,800 4
33 13 D 239,520 4
34 13 E 239,527 4
35 13 H 172,324 4
36 14 B 94,555 2
37 14 E 93,343 2
Berdasarkan jumlah tiang pancang direncanakan pile cap dengan tipe sebagai
berikut :
1 1
Gambar 4.4.2 Tampak Atas Pile Cap Tipe P1
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
186
1 1
Gambar 4.4.3 Tampak Atas Pile Cap Tipe P2
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
1 1
Gambar 4.4.4 Tampak Atas Pile Cap Tipe P4
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
Menghitung efisiensi kelompok tiang pancang adalah dengan rumus :
( ) ( )
Keterangan :
m = jumlah baris x
n = jumlah baris y
d = jarak antar pancang
s = jarak pancang ke tepi pile cap
Tabel 4.20 Efisiensi Pile Cap Group
187
No Tipe Pile Cap Tebal (cm) Panjang (cm) Lebar (cm) E PG
1 P1 100 100 100 0.80
2 P2 100 250 100 0.80
3 P4 100 250 250 0.80
Pemeriksaan daya dukung kelompok pancang terhadap beban yang bekerja :
- Check beban pada Joint 1
Tabel 4.21 Pemeriksaan Daya Dukung Spoon Pile Group
NO Join Pu(ton) P Pilecap(ton) N P
Pancang EPG
P TOTAL
Q TON
1 1 A 172,458 15 4 15,7 0,8 203,158 < 586,24 Aman
2 1 D 213,104 15 4 15,7 0,8 243,804 < 586,24 Aman
3 1 E 212,698 15 4 15,7 0,8 243,398 < 586,24 Aman
4 1 H 171,426 15 4 15,7 0,8 202,126 < 586,24 Aman
5 3 A 297,592 15 4 15,7 0,8 328,292 < 586,24 Aman
6 3 D 339,699 15 4 15,7 0,8 370,399 < 586,24 Aman
7 3 E 199,369 15 4 15,7 0,8 230,069 < 586,24 Aman
8 3 F 145,189 15 4 15,7 0,8 175,889 < 586,24 Aman
9 3 H 226,413 15 4 15,7 0,8 257,113 < 586,24 Aman
10 4 E 88,445 15 2 7,85 0,8 111,295 < 293,12 Aman
11 4 F 101,63 15 2 7,85 0,8 124,48 < 293,12 Aman
12 5 A 238,21 15 4 15,7 0,8 268,91 < 586,24 Aman
13 5 D 256,366 15 4 15,7 0,8 287,066 < 586,24 Aman
14 5 E 203,817 15 4 15,7 0,8 234,517 < 586,24 Aman
15 5 H 231,32 15 4 15,7 0,8 262,02 < 586,24 Aman
16 5 J 14,536 3,75 1 5,89 0,8 24,176 < 146,56 Aman
17 6 B 78,16 15 2 7,85 0,8 101,01 < 293,12 Aman
18 7 A 165,872 15 4 15,7 0,8 196,572 < 586,24 Aman
19 7 B 177,829 15 4 7,85 0,8 200,679 < 293,12 Aman
20 7 D 209,888 15 4 15,7 0,8 240,588 < 586,24 Aman
21 7 E 288,259 15 4 15,7 0,8 318,959 < 586,24 Aman
22 7 H 285,83 15 4 15,7 0,8 316,53 < 586,24 Aman
23 7 J 14,007 3,75 1 5,89 0,8 23,647 < 146,56 Aman
24 9 A 286,829 15 4 15,7 0,8 317,529 < 586,24 Aman
25 9 D 345,623 15 4 15,7 0,8 376,323 < 586,24 Aman
188
26 9 E 347,142 15 4 15,7 0,8 377,842 < 586,24 Aman
27 9 H 290,213 15 4 15,7 0,8 320,913 < 586,24 Aman
28 11 A 292,324 15 4 15,7 0,8 323,024 < 586,24 Aman
29 11 D 351,025 15 4 15,7 0,8 381,725 < 586,24 Aman
30 11 E 351,339 15 4 15,7 0,8 382,039 < 586,24 Aman
31 11 H 292,208 15 4 15,7 0,8 322,908 < 586,24 Aman
32 13 A 175,8 15 4 15,7 0,8 206,5 < 586,24 Aman
33 13 D 239,52 15 4 15,7 0,8 270,22 < 586,24 Aman
34 13 E 239,527 15 4 15,7 0,8 270,227 < 586,24 Aman
35 13 H 172,324 15 4 15,7 0,8 203,024 < 586,24 Aman
36 14 B 94,555 15 2 7,85 0,8 117,405 < 293,12 Aman
37 14 E 93,343 15 2 7,85 0,8 116,193 < 293,12 Aman
y
x
Gambar 4.4.5 Kelompok Baris Spoon Pile Tipe P1
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
y
1 2
Gambar 4.4.6 Kelompok Baris Spoon Pile Tipe P2
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
189
Y
1 2
3 4
Gambar 4.4.7 Kelompok Baris Spoon Pile Tipe P4
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
Tabel 4.22 Gaya Aksial dan Momen pada Joint
No joint Pu (ton) Mx My Tipe Pile
Cap P
1 1 A 172,458 6,384 4,819 4
2 1 D 213,104 8,662 4,133 4
3 1 E 212,698 8,468 3,197 4
4 1 H 171,426 6,649 5,637 4
5 3 A 297,592 0,458 8,921 4
6 3 D 339,699 0,549 7,955 4
7 3 E 199,369 5,313 1,112 4
8 3 F 145,189 1,154 1,700 4
9 3 H 226,413 0,990 2,345 4
10 4 E 88,445 0,309 2,470 2
11 4 F 101,630 0,163 3,036 2
12 5 A 238,210 2,983 6,312 4
13 5 D 256,366 3,569 5,959 4
14 5 E 203,817 3,732 3,174 4
15 5 H 231,320 1,293 1,723 4
16 5 J 14,536 1,436 1,052 1
17 6 B 78,160 1,349 0,334 2
18 7 A 165,872 3,111 0,220 4
19 7 B 177,829 1,145 1,112 4
20 7 D 209,888 4,750 1,049 4
190
21 7 E 288,259 2,652 5,740 4
22 7 H 285,830 0,157 5,551 4
23 7 J 14,007 1,365 0,904 1
24 9 A 286,829 0,230 8,766 4
25 9 D 345,623 0,255 6,888 4
26 9 E 347,142 0,107 6,479 4
27 9 H 290,213 5,597 9,263 4
28 11 A 292,324 0430 8,909 4
29 11 D 351,025 0,457 6,881 4
30 11 E 351,339 0,516 6,544 4
31 11 H 292,208 0,436 9,240 4
32 13 A 175,800 6,002 5,427 4
33 13 D 239,520 6,870 3,851 4
34 13 E 239,527 6,715 3,370 4
35 13 H 172,324 6,378 5,414 4
36 14 B 94,555 3,563 2,456 2
37 14 E 93,343 0,723 2,482 2
Pemeriksaan daya dukung per pancang :
- Untuk tipe P1 Check pada joint 5 J
Pu = 14,536 ton
Mu x = 1,436 ton.m Mu y = 1,052 ton.m
Tabel 4.23 Pemeriksaan Daya Dukung per Spoon Pile Tipe P2
No x y x² y² P (ton) Q u (ton) Check
1 0 0.0 0.00 0.00 14,536 < 183,2 aman
2 0 0.0 0.00 0.00 14,536 < 183,2 aman
∑ 0.00 0
Pemeriksaan daya dukung per pancang :
- Untuk tipe P2 Check pada joint 4F
Pu = 101,630Ton
Mu x = 0,347 ton.m Mu y = 2,095ton.m
191
Tabel 4.24 Pemeriksaan Daya Dukung per Spoon Pile Tipe P2
No x y x² y² P (ton) Q u (ton) Check
1 -0,75 0.0 0,5625 0.00 47,521 < 183,2 aman
2 0,75 0.0 0,5625 0.00 53,108 < 183,2 aman
∑ 1,1250 0
- Untuk tipe P4 Check pada joint 11E
Pu = 351,339 ton
Mu x = 0,516 ton.m Mu y = 6,544 ton.m
Tabel 4.25 Pemeriksaan Daya Dukung per Spoon Pile Tipe P4
No x y x² y² P (ton) Q u
(ton) Check
1 -0,75 0,75 0,5625 0,5625 79,109 < 183,2 aman
2 0,75 0,75 0,5625 0,5625 96,560 < 183,2 aman
3 -0,75 -0,75 0,5625 0,5625 79,109 < 183,2 aman
4 0,75 -0,75 0,5625 0,5625 96,560 < 183,2 aman
∑ 2,25 2,25
Pemeriksaan daya dukung per baris pancang :
- Untuk tipe P1 Check pada joint 5 J
Pu = 14,536 ton
Mu x = 1,436 ton.m Mu y = 1,052 ton.m
Tabel 4.26 Pemeriksaan Daya Dukung per Baris Spoon Pile Tipe P1
No Baris x y x² y² P (ton) Q u
(ton) Check
1 x1 0 0.0 0.00 0.00 14,536 < 183,2 aman
2 y1 -0,75 0.0 0,5625 0.00 11,730 < 183,2 aman
3 y2 0,75 0.0 0.5625 0.00 17,341 < 183,2 aman
∑ 1,1250 0
192
Pemeriksaan daya dukung per baris pancang :
- Untuk tipe P2 Check pada joint 4F
Pu = 101,630 Ton
Mu x = 0,347 ton.m Mu y = 2,095ton.m
Tabel 4.27 Pemeriksaan Daya Dukung per baris Spoon Pile Tipe P2
No Baris x y x² y² P (ton) Q u
(ton) Check
1 x1 0.0 1,5 0.00 2,25 52,443 < 183,2 aman
2 x2 0.0 -1,5 0.00 2,25 51,980 < 183,2 aman
3 y1 -1,5 0 2,25 0.00 48,021 < 183,2 aman
4 y2 1,5 0 2,25 0.00 53,608 < 183,2 aman
∑ 4,5 4,5
- Untuk tipe P4 Check pada joint 11E
Pu = 351,339 ton
Mu x = 0,516 ton.m Mu y = 6,544 ton.m
Tabel 4.28 Pemeriksaan Daya Dukung per baris Spoon Pile Tipe P4
No Baris x y x² y² P (ton) Q u
(ton) Check
1 x1 0.0 1,5 0.00 2,25 92,541 < 183,2 aman
2 x2 0.0 -1,5 0.00 2,25 83,816 < 183,2 aman
3 y1 -1,5 0 2,25 0.00 91,853 < 183,2 aman
4 y2 1,5 0 2,25 0.00 92,541 < 183,2 aman
∑ 4,5 4,5
193
Pemeriksaan Terhadap Geser Pons dan Geser Lentur Pons
Vu = Pu x W x G
W = Lebar Pile Cap
G = 100 – 20 – 67,5 = 26,5 cm
Check geser pons Untuk tipe P1 Check pada joint 5 J
- Vu maks = 14,536 ton
1 1
Gambar 4.4.8 Denah Pemampang Kritis Tipe P1
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
PRESTRESSED PILE
Ø50 CM
PANJANG 12 METER
Gambar 4.4.9 Potongan 1-1 Denah Pemampang Kritis Tipe P1
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
194
PRESTRESSED PILE
Ø50 CM
PANJANG 12 METER
Gambar 4.4.10 Potongan 2-2 Denah Pemampang Kritis Tipe P1
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
Menghitung keliling kritis geser pons (bo):
( ) ( )= 1275 mm
√
√
(persamaan 80 , SNI -03 -2847 -2002, hal 110 )
maka tidak perlu dilakukan pengecekan geser lentur karena tiang tidak berada
dalam bidang geser yang terbentuk.
- Check geser pons Untuk tipe P2 Check pada joint 4E
Vu = 101,630 Ton
-
1 1
Gambar 4.4.11 Denah Pemampang Kritis Tipe P2
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
195
Gambar 4.4.12 Potongan 1-1 Denah Pemampang Kritis Tipe P2
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
PRESTRESSED PILE
Ø50 CM
PANJANG 12 METER
Gambar 4.4.13 Potongan 2-2 Denah Pemampang Kritis Tipe P2
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
Menghitung keliling kritis geser pons (bo)
( ) ( )=1875 mm
Menghitung kuat geser kritis pons
√
√
(persamaan 80 , SNI -03 -2847 -2002, hal 110 )
maka tidak perlu dilakukan pengecekan geser lentur karena tiang tidak berada
dalam bidang geser yang terbentuk.
196
- Check geser pons P4 Check pada joint 5E
Vu = 351,339 ton
-
1 1
Gambar 4.4.14 Denah Pemampang Kritis Tipe P4
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
PRESTRESSED PILE
Ø40 CM
PANJANG 24 METER
LANTAI KERJA B0PASIR PADAT
Gambar 4.4.15 Potongan 1-1 Denah Pemampang Kritis Tipe P4
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
Gambar 4.4.16 Potongan 2-2 Denah Pemampang Kritis Tipe P4
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
197
Menghitung keliling kritis geser pons (bo)
( ) ( )=2275 mm
Menghitung kuat geser kritis pons
√
√
(persamaan 80 , SNI -03 -2847 -2002, hal 110 )
maka tidak perlu dilakukan pengecekan geser lentur karena tiang tidak berada
dalam bidang geser yang terbentuk.
4.6.2 Penulangan Pile Cap
Mx
x
y
My
4.6.2.1 Perhitungan Momen pada Pile Cap
Tipe P1 Check pada joint 5 J
Momen tipe P1 arah x = mx maks P-1 . 0,75 m = 1,436.0,75 = 1,007 ton.m
Momen tipe P1arah y = my maks P-1 . 0,75 m = 0,966.0,75 = 0,789 ton.m
Tipe P2 Check pada joint 4F
Momen tipe P2 arah x = mx maks P2 . 0,75 m = 0,163. 0,75 = 0,122 ton.m
Momen tipe P2 arah y = my maks P2 . 0,75 m =3,036 . 0,75 = 2,277 ton.m
Tipe P4 Check pada joint 11E
Momen tipe P4 arah x = mx maks P2 . 0,75 m = 0,516. 0,75 = 0,387 ton.m
198
Momen tipe P4 arah y = my maks P2 . 0,75 m = 6,544. 0,75 = 4,908 ton.m
4.6.2.2 Perhitungan Tulangan Pile Cap
Pile Cap Tipe P1
Perhitungan tulangan direncanakan
Tebal pile cap (h) = 100 cm 1000 mm
Mutu beton (Fc) = 35 Mpa 420 kg/cm2
Mutu tulangan (Fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
Diameter tulangan arah x = D 19 19 mm
Tinggi efektif arah x
d = 4750 mm
Diameter tulangan arah y = D 19 19mm
Tinggi efektif arah y
d = 4750 - 0,5. 19 = 4741,5 mm
Tulangan pelat mesin Arah X
-Moment = 1,007 ton.m
Rasio tulangan minimal
(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 51 )
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤ 35 MPa = 0,85
(pasal 12.2.7.3, SNI -03 -2847 -2002, hal 70 )
Rasio tulangan kondisi balance
(
)
(
)
(pasal 10.4.3, SNI -03 -2847 -2002, hal 54 )
Rasio tulangan maksimal
(pasal 12.3.3, SNI -03 -2847 -2002, hal 70 )
Faktor tahanan momen maksimal
( (
))
( (
))
199
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana
Faktor tahanan momen
( )
Rasio tulangan perlu
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
( )
Perhitungan selanjutnya disajikan dalam bentuk tabel.
200
Tabel 4.29 Penulangan Pile Cap
No. Pelat
Ly Lx Lokasi Mu Mn h d ρ min ρ b ρ max
Rn max Rn ρ perlu
ρ dipakai
As perlu Tulangan As
(mm) (mm) (ton.m) (ton.m) (mm) (mm) (mm²) (mm²)
1
P1 1000 1000 Mu x 15,522 20,78 1000 4750 0.0035 0.034 0.0225 8,45 0,0273 0.000015 0.0035 30625 D 19 - 100 2834
Mu y 34,371 84,29 1000 4741,5 0.0035 0.034 0.0225 8,45 0,0274 0.000028 0.0035 30,595 D 19 - 100 2834
2
P2 2500 1000 Mu x 31,636 108,26 1000 6750 0.0035 0.034 0.0225 8,45 0,0192 0.000035 0.0035 30625 D 19 - 100 2834
Mu y 30,161 114,81 1000 6741,5 0.0035 0.034 0.0225 8,45 0,0192 0.000038 0.0035 30,595 D 19 - 100 2834
3 P4 2500 2500 Mu x 15,522 20,78 1000 8750 0.0035 0.034 0.0225 8,45 0,0148 0.000015 0.0035 30625 D 19 - 100 2834
Mu y 34,371 84,29 1000 8741,5 0.0035 0.034 0.0225 8,45 0,0148 0.000028 0.0035 30,595 D 19 - 100 2834
201
4.5 Perhitungan Tangga
Tangga adalah bagian dari struktur yang berfungsi untuk menghubungkan struktur
bawah dengan struktur atas sehingga mempermudah orang untuk dapat mengakses atau
mobilisasi orang keatas dan kebawah struktur lantai.
4.5.1 Perencanaan Dimensi Tangga
Gambar 4.4.1. Detail Tangga
Syarat kenyamanan:
Syarat kenyamanan yang digunakan menggunakan aturan acuan dimensi dan sudut anak
tangga. Untuk menghasilakan struktur tangga yang nyaman dilalui, maka dimensi tangga
yang digunakan pada konstruksi memakai perkiraan acuan angka dibawah ini :
O = Optrede (langkah tegak ) = 15 cm – 20 cm
A = Antrede (langkah datar ) = 20 cm – 35 cm
Digunakan : o = 16,67 cm
a = 30 cm
2 x o + a = 61-65 ( ideal)
2 x 16,67 + 30 = 63,34 “OK”
Pengecekan kemiringan :
202
Tg α =
= 0,555
α = 29,03 º
Syarat kemiringan 25º < 29,03 º < 45º..... “OK”
Gambar 4.4.2. Dimensi Tangga
Sumber : dokumentasi pribadi (program Autocad)
Ditetapkan : Tinggi antar lantai = 400 cm
Lebar tangga (l) = 350 cm
Lebar bordes = 100 cm
Panjang bordes = 350 cm
Tebal pelat tangga (ht) = 15 cm
Tebal pelat bordes = 17 cm
Mutubeton (fc) = 30 Mpa
Mutubaja (fy) = 400 Mpa
Optrade(o) = 16,67 cm
Antrede(a) = 30 cm
Kemiringan (α) = 29,03 º
Berat jenis beton = 2400 kg/m3
Tebal spesi = 3 cm
4.5.2 Perhitungan Pembebanan Tangga
1. Pelat tangga( h = 0,15 m )
a. Beban Mati ( WD )
Berat anak tangga = 0,15 x 2400 = 360 kg/m2
16,67
29,03°
203
Penutup lantai = 1 x 24 = 24 kg/m2
Spesi (t = 3 cm) = 3 x 21 = 63 kg/m2
Handrill = taksiran = 15 kg/m2
= 462 kg/m2
b. Beban Hidup ( WL )
WL = 400 kg/m2
2. Pelat Bordes ( h = 0,17 m)
a. Beban Mati ( WD )
Penutup Lantai = 1 x 24 = 24 kg/m2
Spesi (t = 3 cm) = 3 x 21 = 63 kg/m2
= 87 kg/m2
b. Beban Hidup ( WL )
WL = 400 kg/m2
4.5.3 Analisa Perhitungan Struktur Tangga
Perhitungan analisa struktur dilakukan menggunakan bantuan progam SAP
2000. Beban yang dimasukkan sebagai beban merata (Uniform Shell) dalam
progam SAP2000, sedangkan tebal pelat akan dihitung otomatis oleh progam
dengan memasuk kan angka 1 untuk self weightmultipler pada saat pembebanan
(load case). Kombinasi pembebanan yang digunakan adalah :
Keterangan :
DL : dead load (beban mati)
LL : live load (beban hidup)
Gambar 4.4.3. Pemodelan Analisa Struktur Tangga
Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)
1,2 DL + 1,6 LL
204
Gambar 4.4.4. Diagram Momen Pelat Hasil Analisa (M11)
Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)
Gambar 4.4.4. Diagram Momen Pelat Hasil Analisa (M22)
Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)
Berdasarkan hasil dari analisa progam SAP2000 didapat :
Tabel 4.32. Momen Pelat Tangga Dan Bordes
Jenis
Plat
Areas Areas Areas Areas
Text KN.m Text KN.m Text KN.m Text KN.m
Tangga 47 10,91 71 5,99 47 26,95 60 13,99
bordes 43 18,07 79 21,91 49 29,18 85 23,20
1. Perhitungan Tulangan Pelat Tangga M11 (arah Y)
Tebal pelat : h = 150 mm
Tebal penutup beton : = 20 mm
Diperkirakan diameter tulangan utama : = 10 mm
205
a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Tangga arah Y :
Mty= 10,91 kN.m
Tinggi efektif arah sumbu y (dy) = h – – ½.
= 150 – 20 – 10 - ½ . 10
= 115 mm = 0,115 m
=
= 824,95 kN/m
2
(Menurut tabel 5.1.i Buku Gedeon Jilid 4)
= 800
= 900
= 0,0021
= 0,85 – (0,05 (
) = 0,85
min =
=
= 0,0035
balance =
=
= 0,325
max = 0,75 x balance
= 0,75 x 0,325
= 0,2437
Jadi dipakai = 0,0035
Astpy = .b.dy
= 0,0035.1000. 115 = 402,5 mm2
( Dipilih tulangan tumpuan 10 – 175 = 449 mm2 > 402,5 mm
2 )
b. Perhitungan Tulangan Lapangan Tangga arah Y:
Mly = 5,99 kN.m
Tinggi efektif arah sumbu y (dy) = h – – – ½.
= 150 – 20 – 10 – ½ . 10
= 115 mm
=
= 452,93 kN/m2
206
(Menurut tabel 5.1.i Buku Gedeon Jilid 4)
= 400
= 500
= 0,0012
= 0,85 – (0,05 (
) = 0,85
min =
=
= 0,0035
balance =
=
= 0,325
max = 0,75 x balance
= 0,75 x 0,325
= 0,2437
Jadi dipakai min = 0,0035
Alpy = .b.d
= 0,0035.1000. 115 = 402,5 mm2
( Dipilih tulangan tumpuan 10 - 175 = 449 mm2 > 402,5 mm
2 )
2. Perhitungan Tulangan Pelat Tangga M22 (arah X)
Tebal pelat : h = 150 mm
Tebal penutup beton : = 20 mm
Diperkirakan diameter tulangan utama : = 10 mm
a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Tangga Mtx:
Mtx = 26,95 kN.m
Tinggi efektif arah sumbu x (dx) = h – – ½.
= 150 – 20 – ½ . 10
= 125 mm = 0,125 m
=
= 1724,8 kN/m2
(Menurut tabel 5.1.i Buku Gedeon Jilid 4)
207
= 1700
= 1800
= 0,0045
= 0,85 – (0,05 (
) = 0,85
min =
=
= 0,0035
balance =
=
= 0,325
max = 0,75 x balance
= 0,75 x 0,325
= 0,2437
Jadi dipakai = 0,0045
Atpx = .b.d
= 0,0045 .1000. 125 = 562,5 mm2
( Dipilih tulangan lapangan 10 - 125 = 628 mm2 > 562,5 mm
2 )
b. Perhitungan Tulangan Lapangan Tangga Mlx:
Mlx= 13,99 kN.m
Tinggi efektif arah sumbu x (dx) = h – – ½.
= 150 – 20 – ½ . 10
= 125 mm = 0,125 m
=
= 895,36 kN/m2
(Menurut tabel 5.1.c Buku Gedeon Jilid 4)
= 800
= 900
= 0,0023
= 0,85 – (0,05 (
) = 0,85
208
min =
=
= 0,0035
balance =
=
= 0,325
max = 0,75 x balance
= 0,75 x 0,325
= 0,2437
Jadi dipakai min = 0,0035
Alapx= .b.d
= 0,0035 .1000. 125 = 437,5 mm2
( Dipilih tulangan lapangan 10 - 175 = 449 mm2 > 437,5 mm
2 )
3. Perhitungan Tulangan Pelat Bordes M11 arah Y
Tebal pelat : h = 150 mm
Tebal penutup beton : = 20 mm
Diperkirakan diameter tulangan utama : = 10 mm
a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Bordes (ty) :
Mty= 18,07 kN.m
Tinggi efektif arah sumbu x (dx) = h – – ½.
= 150 – 20 - 10 – ½ . 10
= 115 mm = 0,115 m
=
= 1366,35 kN/m
2
(Menurut tabel 5.1.i Buku Gedeon Jilid 4)
= 1300
= 1400
= 0,0035
= 0,85 – (0,05 (
) = 0,85
min =
=
= 0,0035
209
balance =
=
= 0,325
max = 0,75 x balance
= 0,75 x 0,325
= 0,2437
Jadi dipakai = 0,0035
Astpy = .b.dx
= 0,0035.1000. 115 = 402,5 mm2
( Dipilih tulangan tumpuan 10 – 175 = 449 mm2 > 402,5mm
2 )
b. Perhitungan Tulangan Lapangan y (ly) :
Mly = 21,91 kN.m
Tinggi efektif arah sumbu y (dy) = h – – – ½.
= 150 – 20 – 10 – ½ . 10
= 115 mm
=
= 1656,71 kN/m2
(Menurut tabel 5.1.i Buku Gedeon Jilid 4)
= 1600
= 1700
= 0,0043
= 0,85 – (0,05 (
) = 0,85
min =
=
= 0,0035
balance =
=
= 0,325
max = 0,75 x balance
= 0,75 x 0,325
= 0,2437
210
Jadi dipakai min = 0,0043
Alapy= .b.d
= 0,0043.1000. 115 = 494,5 mm2
( Dipilih tulangan tumpuan 10 - 150 = 524 mm2 > 494,5 mm
2 )
4. Perhitungan Tulangan Pelat Bordes M22 arah X
Tebal pelat : h = 150 mm
Tebal penutup beton : = 20 mm
Diperkirakan diameter tulangan utama : = 10 mm
a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Bordes Mtx:
Mtx = 29,18 kN.m
Tinggi efektif arah sumbu x (dx) = h – – ½.
= 150 – 20 – ½ . 10
= 125 mm = 0,125 m
=
= 1867,52 kN/m2
(Menurut tabel 5.1.i Buku Gedeon Jilid 4)
= 1800
= 1900
= 0,0048
= 0,85 – (0,05 (
) = 0,85
min =
=
= 0,0035
balance =
=
= 0,325
max = 0,75 x balance
= 0,75 x 0,325
= 0,2437
Jadi dipakai = 0,0048
Atpx = .b.d
211
= 0,0048 .1000. 125 = 600 mm2
( Dipilih tulangan lapangan 10 - 125 = 628 mm2 > 600 mm
2 )
b. Perhitungan Tulangan Lapangan Bordes Mlx:
Mlx= 23,20 kN.m
Tinggi efektif arah sumbu x (dx) = h – – ½.
= 150 – 20 – ½ . 10
= 125 mm = 0,125 m
=
= 1484,8 kN/m2
(Menurut tabel 5.1.i Buku Gedeon Jilid 4)
= 1400
= 1500
= 0,0038
= 0,85 – (0,05 (
) = 0,85
min =
=
= 0,0035
balance =
=
= 0,325
max = 0,75 x balance
= 0,75 x 0,325
= 0,2437
Jadi dipakai min = 0,0038
Alapx= .b.d
= 0,0038 .1000. 125 = 475 mm2
( Dipilih tulangan lapangan 10 - 150 = 524 mm2 > 475 mm
2 )
5. Rekap Perhitungan Tulangan Pelat Tangga dan Bordes
Selanjutnya rekap tulangan dari hasil perhitungan pelat tangga dan pelat bordes
disajikan dalam bentuk tabel 4.33 di bawah ini :
212
Tabel 4.33 Daftar Tulangan Pelat Tangga dan Bordes
Jenis Pelat
Tangga
Posisi
Tulangan
As Hitungan
(mm2)
Tulangan As Tulangan
(mm2)
Pelat Tangga Ty 402,5 10-175 449
Ly 402,5 10-175 449
Tx 562,5 10-125 628
Lx 437,5 10-175 449
Pelat Bodes Ty 402,5 10-175 449
Ly 494,5 10-150 524
Tx 600 10-125 628
Lx 475 10-150 524
213
4.6 Perhitungan Lift
4.6.1 Kapasitas Lift
Kapasitas lift disesuaikan dengan jumlah penumpang yang diperkirakan akan
menggunakan lift. Pada gedung ini direncanakan menggunakan lift dengan beban rencana
10 KN.
4.6.2 Perencanaan Konstruksi
1. Mekanika
Perhitungan mekanika lift tidak direncanakan karena sudah merupakan suatu paket
dari pabrik dengan spesifikasinya.
2. Konstruksi Tempat Lift
Pada dasarnya lift terdiri dari tiga komponen, yaitu:
a. Mesin penarik dengan kabel serta perangkat lainnya.
b. Trace / traksi / kereta penumpang yang digunakan untuk mengangkut
penumpang ataupun barang-barang beserta beban pengimbangnya.
c. Ruangan dan landasan serta konstruksi penumpu untuk mesin kereta, dan
beban pengimbangnya.
Hal-hal pokok yang harus diperhatikan dalam konstruksi lift dan berkaitan dengan
struktur bangunan itu sendiri adalah :
a. Ruang tempat mesin lift, mesin lift penarik kereta dan beban pengimbangnya
bekerja seperti prinsip kerja katrol. Dengan demikian mesin lift diletakkan
pada bagian teratas dari bangunan. Oleh karena itu ruangan tersebut perlu
diberi penutup.
b. Dinding luar peluncur kereta, dinding dibuat dari pasangan batu bata, beban
lift dan pengangkatnya ditahan oleh balok anak dan disalurkan ke kolom
praktis.
c. Ruang terbawah, ruang terbawah harus diberi kelonggaran agar pada saat lift
mancapai posisi paling bawah tidak menumbuk lantai landasan dan pada
bagian landasan ini diberi tumpuan pegas yang berfungsi menahan lift apabila
lift putus.
214
d. Ruang mesin tempat mesin lift
Type lift yang akan dipakai adalah VFP 15 CO 60 dengan kondisi dan
kedudukan kereta sebagai berikut :
Gambar 4.6.1 Tampak Atas Lift
Gambar 4.6.2 Potongan Lift
215
Gambar 4.6.3 Detail Lift
3. Data Teknis Lift
a. Panjang sangkar = 2500 mm
b. Lebar sangkar = 1500 mm
c. Lebar pintu = 1000 mm
d. Tinggi pintu = 2100 mm
e. Berat lift = 1500 kg
Tebal pelat minimumyang memenuhi syarat lendutan ditentukan dari tabel 9.1.a
Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang berdasarkan SKSNI T.15-1993-04,
seri Gideon Kusuma.
Untuk fy = 400 Mpa, digunakan tebal pelat
x Lx =
x 265 = 11,04 = 12 m
4. Pembebanan Pelat Landasan
Berat sendiri pelat (WD) = 0,12 m * 2400 kg/m3
= 288 kg/m2
= 2,88 kN/m2
Beban hidup (WL) = 900 kg/m²
= 9 kN/m²
Beban rencana (Wu) = 1,2 WD + 1,6 WL
= (1,2 * 2,8) + (1,6 * 9)
= 1785 kg/m²
= 17,85kN/m²
216
5. Penulangan Pelat Landasan
Penentuan besar momen yang bekerja berdasarkan 9.1.a Dasar-dasar
Perencanaan Beton Bertulang berdasarkan SKSNI T.15-1993-04 seri Gideon
Kusuma
Gambar 4.6.4 Penulangan Pelat Landasan
Dari gambar diketahui
Lx = 2,65 m
Ly = 4 m
Perbandingan
=
= 1,5
a. Momen lapangan dan tumpuan untuk arah sumbu X dari table didapat :
MLx = 0,001 . Wu . Lx² . koef
= 0,001 . 17,85. 2,65² . 42
= 5,264 kN.m
MTx = -0,001 . Wu . Lx² . koef
= -0,001 . 17,85 . 2,65² . 72
= - 9,025 kN.m
b. Momen lapangan dan tumpuan untuk arah sumbu X dari table didapat :
MLy = 0,001 . Wu . Lx² . koef
= 0,001 . 17,85 . 2,65² .18
= 2,256 kNm
MTy = -0,001 . Wu . Lx² . koef
= -0,001 . 17,85 . 2,65² . 55
= - 6,894 KNm
217
Perencanaan tebal pelat lantai
Gambar 4.6.5 Penulangan Balok Lift
Data-data pelat sebagai berikut :
Tebal pelat (h) = 12 cm = 120 mm
Selimut beton (p) = 3 cm = 30 mm
D tulangan utama = 12 mm = 12 mm
ρmin =
= 0,0035
Tinggi efektif arah sumbu x (dx) = h – p – ½ D tulangan utama
= 120 – 30 – ½ (12)
= 84 mm = 0,084 m
Tinggi efektif arah sumbu y (dy) = h – p - D tulangan utama – ½ D tulangan
utama
= 120 – 30 – 12– ½ (12)
= 72 mm = 0,072 m
Tulangan Lapangan Arah X
=
= 746 kN/m²
(Buku Gideon jilid 4, tabel 5.1.h hal, 51)
= 700 ρ = 0,0018
= 746 interpolasi
= 800 ρ = 0,0020
ρ = 0,0018 +
x (0,002 – 0,0018)
= 0,00189 ρ < ρ min
As = ρ min x b x dx
= 0,0035 x 1000 x 84
= 294 mm²
Dari tabel 2.2a tulangan yang dipakai D 10 – 250 (As = 314 mm²)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
Tulangan Lapangan Arah Y
218
=
= 435,1kN/m²
(Buku Gideon jilid 4, tabel 5.1.h hal, 51)
= 400 ρ = 0,001
= 435,1 interpolasi
=500 ρ = 0,0013
ρ = 0,0010 +
x (0,0013 – 0,0010)
= 0,0011 ρ < ρ min
As = ρ min x b x dx
= 0,003 x 1000 x 72
= 252 mm²
Dari tabel 2.2a tulangan yang dipakai D 10 – 250 (As = 314 mm²)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
Tulangan Tumpuan Arah X
=
= 1279 kN/m²
(Buku Gideon jilid 4, tabel 5.1.h hal, 51)
=1200 ρ = 0,0031
= 1279 interpolasi
= 1300 ρ = 0,0034
ρ = 0,0031 +
x (0,0034 – 0,0031)
= 0,0033 ρ min > ρ
As = ρ x b x dx
= 0,0035 x 1000 x 84
= 294 mm²
Dari tabel 2.2a tulangan yang dipakai D 10 – 200 (As = 393 mm²)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
Tulangan Tumpuan Arah Y
=
= 1329 kN/m²
(Buku Gideon jilid 4, tabel 5.1.h hal, 51)
= 1300 ρ = 0,0034
219
=1329 interpolasi
= 1400 ρ = 0,0036
ρ = 0,0034+
x (0,0036 – 0,0034)
= 0,0034 ρ < ρ Min
As = ρ x b x dx
= 0,035 x 1000 x 72
= 252 mm²
Dari tabel 2.2a tulangan yang dipakai D 10 – 200 (As = 393 mm²)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
4.6.3 Perhitungan Penggantung Katrol
Penggantung katrol dipakai untuk penambat kereta dan mesin pada saat bekerja.
Penggantung katrol ini ditanam di dalam balok pada posisi diasumsikan tepat ditengah
tengah mesin lift.
Diketahui gaya-gaya yang bekerja (W) = 4500 kg. ini merupakan gaya statis, maka
untuk mendapatkan kondisi aman pada saat lift bekerja dan terjadi sentakan dinamis maka
dipakai :
W = 2 x 4500 = 9000 kg
Dipakai tulangan diameter 22 mm, fy = 400 Mpa.
=
=
= 2368,795 kg/cm² < ijin = 2400 kg/cm²
Dimensi balok penggantung katrol direncanakan 30 cm x 60cm. Balok ini terdapat
pada lantai paling atas gedung.
Gambar 4.6.6 Denah Balok Lift
220
1. Pembebanan
Beban terpusat (P) = 1 x 90 kN = 90 kN
Beban merata (W) = 1 x 0,25 m x 0,40 x 24 kN/m = 2,4 kN
2. Perhitungan Momen
Gambar 4.8.7 Pembebanan Pada Balok Lift
Tumpuan A – B dianggap jepit, maka :
RA = RB = (2
1x P) + (
2
1 W × 2,5)
= (2
1x 90) + (
2
1 x 2,4 × 2,5)
=48 kN
Moment yang Terjadi di Tengah Bentang (Mt)
M tumpuan (Mt) = (1/12 × W × L2) + (P × a × b
2 / L
2)
= (1/12 × 2,4 × 42) + (90 × 1 × 1
2 / 4
2)
= 8,825 kNm
Momen Lapangan (ML)
M lapangan (ML) = (1/24 × W × L2) + (2P × a
2 × b
2 / L
3)
= (1/24 × 2,4 × 42) + (2 x 90 × 1
2 × 1
2 / 4
3)
= 6,0125 kN.m
3. Penulangan
a. Tinggi balok (h) = 400 mm
b. Selimut beton (c) = 40 mm
c. Diameter tulangan pokok D = 22 mm
d. Diameter sengkang = 8 mm
1/2 L 1/2 L
L
PW
221
e. Tinggi efektif (d) = h – c – Øs – (½Dp)
= 600 – 40 – 8 – (½ . 22)
= 341 mm
f. Lebar (b) = 250 mm
Tulangangan Tumpuan
Mt = 8,825 kNm
=
= 303,5 kN/m²
(Tabel mutu beton fc’ = 25 Mpa ; fy = 400 Mpa)
= 300 1 = 0,0008
= 400 2 = 0,001
= 303,5 Interpolasi :
00085,0)0008,0001,0(100
5,30008,0
< min digunakan min
As Tx = x b x d x 106
= 0,0035 x 0,25 x 0,341 x 106
= 298 mm2
Dipakai tulangan 2 D 22 ( digunakan As = 760 )
Tulangan Lapangan
Ml = 6,0125 kNm
2
22KN/m 206,8
(0,341) 0,25
6,0125
.
db
Ml
(Tabel mutu beton fc’ = 25 Mpa ; fy = 400 Mpa)
= 200 2 = 0,0005
= 300 2 = 0,0008
= 206, Interpolasi :0,00055
222
00055,0)0005,00008,0(100
60005,0
< min digunakan min
As Tx = x b x d x 106
= 0,0035 x 0,25 x 0,341 x 106
= 298 mm2
Dipakai tulangan 2 D 22 ( digunakan As = 760 )
Tulangan Geser
V = 48,00 kN = 48000 N
Vu =
=
= 0,56 Mpa
Tegangan geser beton D Vc =
* 0,6 √
=
* 0,6 √
= 0,50 Mpa
Tegangan geser beton maks Vs=
* √
=
* √
= 3,3 Mpa
Syarat : Vu < D Vc
0,56 > 0,50 maka menggunakan tulangan geser
D Vs = Vu –Vc
= 0,56 – 0,50 = 0,06
D Vs < Vmax
0,06 < 3,3
y = ( )
y = ( )
= 0,428 = 428 mm
223
As sengkang min =
=
= 89, 33 mm
As sengkang = ( )
== (( ))
= 16,05 mm
As sengkang min > As sengkang
Maka menggunakan As sengkang minimal as = 89,33
Jadi dipakai D10 – 200 (As = 393 mm²)
4. Tumpuan Pegas
Pegas hanya berfungsi pada saat terjadi kondisi darurat, seperti maintenance, lift
putus dan lain sebagainya. Pada dasarnya traksi maupun beban pengimbang tidak
pernah menyentuh pegas buffer ini (pada kondisi normal). Letak permukaan
tumpuan buffer dari permukaan lantai terendah minimal berjarak 2,15 m.