Garis Pengaruh Gaya Lintang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.5. Garis Pengaruh

2.5.3. Garis Pengaruh Gaya Lintang

Pada garis pengaruh Gaya Lintang di titik C dilukiskan dengan cara membuat garis netral di atas titik A dengan menarik garis 1 ton atau 1 meter pada bagian atas garis netral kemudian pada bagian titik B dilukiskan hal yang sama 1 ton atau 1 meter di bawah garis netral dan dari masing-masing titik tersebut di tarik garis ke arah titik A atau titik B.

Apablia perletakan beban P berada pada bagian CB dari balok AB maka gaya lintang DC sebesar RA maka garis pengaruh RA diambil sampai batas akhir BC. Garis pengaruh RA

dan RB sampai batas titik C. Dalam penyelesaian garis pengaruh Gaya Lintang maka ordinat

30 ac dan bc dapat diselesaikan dengan cara perbandingan segitiga. Dari Gambar dapat dicari ordinat ab berdasarkan segitiga bagian bawah.

𝑎𝑏 1 = ^𝑐_𝐿

ab = ^𝑐_𝐿 ...(2.31) ordinat bc berdasarkan segitiga bagian atas maka

𝑏𝑐

1 = ^{(𝐿 − 𝑐)}_𝐿

bc = ^{(𝐿 − 𝑐)}_𝐿 ...(2.32) 2.6 Analisa Pembebanan

Dalam penyusunan tugas akhir ini untuk pembebanan mengacu pada RSNI 031727-1989 dan RSNI 03-1726-2010. Besarnya beban mati, hidup, dan angin sesuai dengan ketentuan yang ada pada RSNI 031727-1989 dan besarnya beban gempa sesuai dengan ketentuan RSNI 03-1726-2010. Adapun kombinasi pembebanantersebut antara lain:

1. U = 1,4D

2. U = 1,2D + 1,6L

2.7. Pengantar ETABS Nonlinear v9.5.0

Etabs merupakan program analisis struktur yang menggunakan konsep Finite Elemen Method. Etabs merupakan penelitian oleh Prof. G.H. Powel dari University of California, Berkeley. Program ini sangat membantu meningkatkan kemampuan seorang insinyur dalam hal analisis dan desain untuk struktur. Kelebihan dari program ini terletak pada berbagai pilihan dan fitur . Bagian lain terletak pada kesederhanaan dalam penggunaan. Pendekatan dasar untuk menggunakan program ini sangat mudah, pengguna menetapkan garis grid, menempatkan objek structural ke baris grid menggunakan titik, garis, dan daerah, memberikan beban, dan structural properti pada objek-objek struktural (misalnya, objek garis dapat sebagai ditandai sebagai bagian properti, objek titik dapat diberikan joint, sebuah

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

objek daerah dapat ditugaskan slab atau dek). Analisis dan desain kemudian dilakukan berdasarkan pada objek struktural. Hasil ditunjukkan dalam bentuk grafik atau tabel yang dapat dicetak ke printer atau ke file untuk digunakan dalam program lain.

2.8. Sistem Koordinat Global dan Lokal

Etabs Nonlinear v.9.5.0 memiliki aturan dalam sistem koordinat global dan lokal.

Sistem koordinat 3 dimensi yang saling tegak lurus dan perjanjian tanda yang digunakan memenuhi kaidah tangan kanan. Ada 3 sumbu yang saling tegak lurus yaitu sumbu ±X, ±Y, dan ±Z. Sumbu global Z selalu vertikal dimana +Z selalu ke atas dan tegak lurus terhadap bidang horisontal X-Y. Sedangkan untuk komponen joint, element,dan constraint memiliki sumbu lokal dengan sumbu 1,2, dan 3 untuk mendefinisikan properties, beban, dan respons dari bagian struktur tersebut. Sumbu lokal 1 untuk arah aksial, sumbu lokal 2 searah sumbu global +Z untuk balok dan searah sumbu global +X untuk kolom, dab sumbu lokal 3 mengikuti kaidah tangan kanan, tegak lurus dengan sumbu lokal 1 dan 2.

Gambar 2.17. Sistem Koordinat yang Digunakan dalam Program Etabs

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Metodologi Penulisan

Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah studi literatur yaitu dengan mengumpulkan data-data dan keterangan dari buku-buku yang relevan dan berhubungan dengan pembahasan pada tugas akhir ini serta masukan-masukan dari dosen pembimbing. Kemudian mengaplikasikannya dalam sebuah contoh perencanaan hingga akhirnya didapat beberapa kesimpulan.

Untuk perhitungan analisis menggunakan software ETABS dan untuk penggambaran dilakukan dengan bantuan software AutoCAD.

3.2. Pembatasan Kriteria Desain

Pada perencanaan ini tidak meninjau analisa biaya dan manajemen konstruksi didalam menyelesaikan pekerjaan proyek, tidak meninjau segi arsitekturalnya tidak merencanakan pondasi, tidak merencanakan tangga , model yang digunakan adalah gedung 4 lantai dan hanya mendesain pelat di tengah bentang.

3.3. Penentuan Parameter Desain

Terdiri dari perencanaan dimensi flat slab, drop panel, pelat, balok, kolom, mutu beton dan tulangan, serta pembebanan yang diperhitungkan adalah kombinasi beban gravitasi.

3.4. Pemodelan Struktur

Pemodelan struktur dilakukan dengan bantuan software ETABS. Dalam tugas akhir ini ada dua pemodelan bangunan. Pemodelan pertama yaitu luas bangunan 24 m x 24 m dan bangunan kedua 40m x 40m.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Gambar 3.1 Pemodelan struktur bangunan pertama

Gambar 3.2 Pemodelan struktur bangunan kedua 3.5. Perhitungan gaya dalam

Setelah diketahuinya bentuk dan model struktur beserta pembebanan dari struktur maka langkah selajutnya adalah menghitung gaya gaya dalam yang terjadi pada pemodelan struktur tersebut, dimana gaya yang akan diperhitungkan adalah :

34 1. Bending moment (M)

2. Shear forces (D)

3.6. Design Tulangan

Kemudian ketika telah didapatkannya gaya – gaya dalam pada struktur, dengan menggunakan rumus yang ada dapat diketahui pula luas penampang total dari struktur tersebut ( As ). Dan dari besarnya luas penampang total tersebut di desainlah jenis, bentuk dan dimensi tulangan yang dipergunakan pada struktur.

3.7. Gambar

Untuk lebih memperjelas secara bentuk dari struktur yang telah diperhitungkan dan diperbandingkan, maka dilakukannya penggambaran secara detail mengenai kedua struktur, baik yang menggunakan drop panel maupun yang menggunakan balok tersebut.

3.8 Langkah Perngerjaan di ETABS

Langkah-langkah pengerjaan analisis dengan menggunakan software etabs:

1. Membuka program dengan mengklik icon atau diambil dari start program

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Gambar 3.3 Tampilan awal program

2. Kemudian membuat grid dan jarak grid sesuai dengan model yang mau dibuat dengan cara mengklik File - New Model – No (new model initialization) – Ok maka akan terlihat tampilan berikut

Gambar 3.4. Tampilan untuk membuat jumlah grid dan lantai serta jarak grid dan lantai

36 3. Aturlah satuan sesuai yang dikehendaki. Pengaturan satuan terdapat disudut

kanan bawah pada gambar 1. Mendefenisikan material yang mau digunakan untuk menganalisis dengan cara mengklik Define - Material Properties – maka akan terlihat tampilan berikut:

Gambar 3.5. Define Materials

4. Lalu klik pada tulisan Conc (Tulisan akan berwarna biru bila di klik) – Modify Show, diubah nama material pada kotak material name, masukkan nilai fc’, fy dan Fys lalu klik Ok, maka akan terlihat tampilan pada gambar berikut :

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Gambar 3.6. Memasukkan nilai fc’ sebesar 25 Mpa fy dan fys sebesar 400 Mpa

5. Setelah membust nama material, mengisi fc’, fy dan fys lalu klik Ok maka tampilan akan terlihat seperti gambar berikut ini :

Gambar 3.7. Define Materials (Material yang didefenisikan ada didalam kotak material)

38 8. Langkah berikutnya membuat balok induk dengan cara mengklik Define – Frame

Section, maka tampilannya akan terlihat seperti gambar berikut

Gambar 3.8. Define Frame Properties

13. Membuat PELAT dengan cara klik Define – Wall/Slab/Deck Section maka terlihat tampilan seperti berikut:

Gambar 3.9. Define Wall/Slab/Deck Section

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

14. Ubahlah Add New Deck menjadi Add New Slab maka akan terlihat tampilan seperti gambar berikut :

Gambar 3.10 Wall/Slab Section

Pada kotak section name buatlah nama plat, isi material sesuai yang mau didesain, dan isi tebal plat pada kotak membrane dan bending serta isi type dengan shell lalu kemudian klik Ok.

17. Membuat beban dengan cara Define – Static Load Cases, maka akan terlihat tampilan seperti gambar berikut :

Gambar 3.11 Define Load Case Names

Buat beban sesuai yang didesain, masukkan nama beban pada kotak Load, jenis beban pada kota type, untuk beban gempa pada kotal Auto Lateral Load, jenis bebannya adalah User Loads.

18. Pada langkah 18 klik Add New Combo maka akan tampil seperti gambar berikut:

Gambar 3.12. Load Combination Data

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Isi kotak load combination name dengan nama kombinasi beban (COMB1),

19. Setelah di klik kotak ok pada langkah 19 maka akan tampil seperti gambar berikut:

Gambar 3.13 Define Load Combinations

Kombinasi beban yang dibuat akan terlihat pada kotak combinations, jika ingin menambah kombinasi beban maka pada langkah ini klik kembali kotak Add New Combo.

26. Membuat mode dengan cara klik Analyze – Set Analysis Option maka akan tampil seperti gambar berikut:

Gambar 3.14 Analysis Option

3.10. Bagan Alir penyelesaian Tugas Akhir

Mulai

Pengumpulan Data 1. Luas Area Bangunan

2. Bentuk Struktur

3. Pembebanan Struktur Study Pustaka

Pra-dimensi Struktur

Pemodelan 3-D

Analisa Struktur Dengan Program ETABS

Selesai Kesimpulan

Gambar

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

BAB IV

APLIKASI PERHITUNGAN

4.1. Umum

Dalam tugas akhir ini, gedung yang akan di desain adalah gedung parkir 4 lantai dengan tinggi tingkat antar lantai adalah 3,5 meter. Analisis konstruksi gedung ini dilakukan dengan menggunakan permodelan struktur 3D dengan bantuan software ETABS v.9.7.4. Kolom-kolom dari struktur gedung dimodelkan sebagai elemen frame sedangkan pelat lantai, drop panel, sebagai elemen shell.

Ada 2 pemodelan bangunan yang akan di rencanakan. Berikut adalah denah bangunan tampak atas yang akan direncanakan :

Gambar 4.1. Denah Struktur Bangunan Pertama

3 @ 8000 mm

Gambar 4.2. Denah Struktur Bangunan Kedua

4.2. Kriteria Desain

Untuk perhitungan struktur digunakan kriteria desain untuk material beton bertulang dengan parameter-parameter perencanaan sebagai berikut :

a) Massa jenis beton bertulang : 240 kg/m³ b) Berat jenis beton bertulang : 2400 kg/m³ c) Modulus elastisitas beton : 234500 kg/cm² d) Angka Poisson : 0,2

e) Mutu beton : K-300 (kuat tekan spesifik f’c = 249 kg/cm²) f) Mutu tulangan baja : Tulangan Ulir (BJTD Fy = 4000 kg/cm²)

5 @ 8000 mm

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

4.3. Pondasi

Pemodelan pondasi dilakukan dengan menganggap bahwa pondasi memberikan kekekangan translasi dan rotasi yang cukup pada semua arah sumbu bangunan. Berdasarkan asumsi yang digunakan tersebut pondasi dimodelkan sebagai perletakan jepit pada lantai dasar bangunan, yaitu pada ujung-ujung bawah kolom lantai dasar.

4.4. Pra-dimensi

Komponen struktur yang terdapat pada bangunan ini meliputi pelat, drop panel, balok, dan kolom akan direncanakan terlebih dahulu dimensi awal dari komponen struktur (Pra-desain). Sedangkan untuk ukuran kolom diambil seragam yaitu 1000 mm x 1000 mm.

4.4.1. Penentuan tebal pelat

Berdasarkan buku “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Gedung”

(SNI03-1728-2002 pasal 16.5(3)), ketebalan pelat yang digunakan dalam sistem struktur flat slab biasanya memiliki ketebalan 125-250 mm.

Gambar 4.3. Tabel Tebal Minimum Pelat Tanpa Balok Interior

Tebal pelat tanpa penebalan (mutu BJTD fy = 400 MPa)

𝑙_𝑛𝑦= 𝑙_𝑦 − 2(0,5 𝑥 1000) = 8000 − 1000 = 7000 𝑚𝑚 𝑙_𝑛𝑥 = 𝑙_𝑥− 2(0,5 𝑥 1000) = 8000 − 1000 = 7000 𝑚𝑚

a) Panel luar tanpa balok pinggir ℎ = 𝑙𝑛

30= 7000

30 = 233,333 𝑚𝑚

b) Panel luar

ℎ = 𝑙𝑛

33= 7000

33 = 212,121 𝑚𝑚

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

maka di rencanakan tebal pelat 250 mm

4.4.2. Penentuan tebal drop panel

Direncanakan drop panel untuk menahan gaya geser memenuhi ketentuan dalam SNI 03 – 2847 – 2002 , yaitu :

a) Panjang drop panel 𝑙_{𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙} ≥¹₆ 𝑥 𝑙

𝑙_{𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙} ≥¹₆ 𝑥 8000 𝑚𝑚 𝑙_{𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙} ≥ 1333,333 𝑚𝑚

Maka di ambil panjang drop panel sebesar 3000 mm b) Tebal drop panel

ℎ_{𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙} ≥ ¹₄ 𝑥 ℎ_{𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡} ℎ_{𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙} ≥ ¹₄ 𝑥 250 𝑚𝑚 ℎ_{𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙} ≥ 62.5 𝑚𝑚

Maka di ambil tebal drop panel sebesar 65 mm

4.4.3. Penentuan tebal pelat ekivalen

Dengan adanya drop panel di sekitar kolom, maka beban per meter persegi pelat lantai didapat berdasarkan tebal ekivalen ( tebal berbobot) dengan perbandingan luas.

ℎ = ( 𝐴_{𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡}

𝐴𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡+ 𝐴𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 𝑥 ℎ𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡) + ( 𝐴_{𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙}

𝐴𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙+ 𝐴𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡𝑥(ℎ𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡+ ℎ𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 ))

ℎ = ( 8 𝑚 𝑥 8 𝑚

(8 𝑚 𝑥 8 𝑚) + (3𝑚 𝑥 3𝑚) 𝑥 0,25𝑚) + ( 3𝑚 𝑥 3𝑚

(3𝑚 𝑥 3𝑚) + (8𝑚 𝑥 8𝑚) 𝑥 (0,25 𝑚 + 0,065𝑚))

ℎ = 0,258 m

didapat tebal pelat ekivalen sebesar 0,258 m atau 258 mm

4.5. Pembebanan Struktur

Pendefinisian beban-beban yang bekerja pada struktur sesuai dengan Pedoman Perencanaan untuk Rumah dan Gedung (SKBI 1.3.53.1987). Seluruh beban yang telah didefinisikan akan bekerja pada model struktur bangunan ini.

Beban beban yang bekerja pada struktur bangunan ini antara lain.

4.5.1. Beban Mati (Dead Load)

Beban mati adalah beban akibat berat sendiri pelat beton dengan massa jenis 24 kN/m³ditambah dengan beban mati tambahan(SiDL).

Beban mati : 1 x 0,258 m x 24 kN/m³ = 6,192 kN/m²

Beban mati tambahan (SiDL) lantai :

a) Spesi (2,5 cm) : 1 x 0,53 kN/m² = 0,530 kN/m² b) Tegel : 1 x 0,24 kN/m² = 0,240 kN/m² c) Plafond : 1 x 0,18 kN/m² = 0,180 kN/m² d) Mekanikal / Elektrikal : 1 x 0,25 kN/m² = 0,250 kN/m² +

WSiDL = 1,200 kN/m²

Beban mati tambahan (SiDL) atap :

a) Spesi (2,5 cm) : 1 x 0,53 kN/m² = 0,530 kN/m² b) Water proofing : 1 x 0,05 kN/m² = 0,050 kN/m² c) Plafond : 1 x 0,18 kN/m² = 0,180 kN/m² d) Mekanikal / Elektrikal : 1 x 0,25 kN/m² = 0,250 kN/m² +

WSiDL = 1,000 kN/m²

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

𝑐₁=1000 mm

4.5.2. Beban Hidup (Live Load)

Menurut PPPURG 1987 beban hidup untuk lantai gedung parkir bertingkat adalah 4 kN/m². Beban hidup di reduksi hingga 20 % umtuk komponen struktur yang menumpu dua lantai atau lebih

Beban hidup : 0,8 x 4 kN/m² = 3,2 kN/m²

4.6. Pemeriksaan tebal pelat berdasarkan syarat gaya geser

𝑊𝑢 = 1,2 𝑤_𝐷𝐿 + 1,6 𝑤_𝐿𝐿 = 1,2 (7,392) + 1,6 (3,2) = 13,990 𝑘𝑁/𝑚² ℎ_{𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡} = 250 𝑚𝑚

ℎ𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 = 65 𝑚𝑚

ℎ_{𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙} = ℎ_{𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡} + ℎ𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 = 315 𝑚𝑚

Tebal selimut beton = 25 𝑚𝑚 𝑑_{𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡} = 250 − 25 = 225 𝑚𝑚 𝑑_{𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙} = 315 − 25 = 290 𝑚𝑚

1. Kolom interior

Gambar 4.4. Letak bidang kritis kolom interior

𝑐₂ = 1000 mm 145 mm

145 mm

145 mm 145 mm

𝑐₁ + d = 1290 mm

𝑐₂+ d = 1290 mm

Gaya geser netto terfaktor keliling kolom :

Luas Permukaan bidang geser : 𝑏_𝑜 = 2(𝑐₁+ 𝑑 + 𝑐₂+ 𝑑)

𝑏_𝑜 = 2(1000 + 290 + 1000 + 290 ) 𝑏_𝑜 = 5160 𝑚𝑚

𝐴_𝐶 = (𝑏_𝑜)(𝑑) = (5160)(290) = 1496400 𝑚𝑚²

𝛽_𝑐 = nilai perbandingan sisi terpanjang dan terpendek kolom = 1000

1000= 1,0 digunakan pada perhitungan awal.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

112,5 mm 112,5 mm

2. Drop Panel Interior

Gambar 4.5. Letak Bidang Kritis Drop Panel Interior

Gaya geser netto terfaktor keiling drop panel : 𝑉_𝑢 = [(𝑙₁)(𝑙₂) − (𝑐₁+ 𝑑)(𝑐₂+ 𝑑)] 𝑤_𝑢

𝑉_𝑢 = ([(8,0)(8,0) − (3,0 + 0,1125)(3,0 + 0,1125)]𝑚²) 𝑥 (13,990 𝑘𝑁/𝑚²) 𝑉_𝑢 = 759,851 𝑘𝑁

𝑉_𝑛 = 𝑉_𝑢

∅ = 762,882

0,75 = 1013,135 𝑘𝑁

Luas permukaan bidang geser : 𝑏_𝑜 = 2(𝑐₁+ 𝑑 + 𝑐₂+ 𝑑)

𝑏_𝑜 = 2(3000 + 225 + 1000 + 225 ) 𝑏_𝑜 = 12900 𝑚𝑚

𝐴_𝐶 = (𝑏_𝑜)(𝑑) = (12900)(225) = 2902500 𝑚𝑚²

𝛽_𝑐 = nilai perbandingan sisi terpanjang dan terpendek drop panel 𝛽_𝑐 = 3000

3000= 1,0

𝑐₁ = 3000 mm

𝑐2 = 3000 mm

Mencari nilai terkecil dari 𝑽_𝑪 dari : 𝑉_𝑐 = (1 + 2

𝛽_𝑐) (√𝑓_𝐶^′𝑏₀ 𝑑

6 ) = (1 + 2

1) (√24,9 𝑥 2902500 𝑥 10⁻³

6 )

𝑉_𝑐 = 7241,723 𝑘𝑁 𝑉_𝑐 = (𝑎_𝑠𝑑

𝑏_𝑜 + 2) (√𝑓_𝐶^′𝑏₀ 𝑑

12 ) = ( 40𝑥290

12900 + 2) (√24,9 𝑥 2902500𝑥 10⁻³

12 )

𝑉_𝑐 = 2643,364 𝑘𝑁 𝑉_𝑐 =1

3√𝑓_𝐶^′𝑏₀ 𝑑 = 1

3√24,9 𝑥 2902500 𝑥 10⁻³ 𝑉_𝑐 = 4827,815 𝑘𝑁

Nilai terkecil, 𝑉_𝑐= 2643,364 𝑘𝑁 > 𝑉_𝑛 = 1013,135 𝑘𝑁 …. Maka dapat digunakan pada perhitungan awal.

3. Kolom eksterior

Gambar 4.6. Letak Bidang Kritis Kolom Eksterior 𝑐₂ = 1000 mm

145 mm

𝑐₁ = 1000 mm

𝑐₂+ d = 1290 mm

𝑐₁+ 𝑑 2⁄ = 1072,5 𝑚𝑚

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Gaya geser netto terfaktor keliling kolom :

Luas Permukaan bidang geser :

𝑏_𝑜 = 2𝑐₁+ 𝑑 + 𝑐₂+ 𝑑 = 2𝑐₁+ 𝑐₂+ 2𝑑 𝑏_𝑜 = 2(1000) + 1000 + 2(290)

𝑏_𝑜 = 3580 𝑚𝑚

𝐴_𝐶 = (𝑏_𝑜)(𝑑) = (3580)(290) = 1038200 𝑚𝑚²

𝛽_𝑐 = nilai perbandingan sisi terpanjang dan terpendek kolom = 1000

1000= 1,0 digunakan pada perhitungan awal.

112,5 mm

112,5 mm 112,5 mm

4. Drop Panel Eksterior

Gambar 4.7. Letak Bidang Kritis Drop Panel Eksterior

Gaya geser netto terfaktor keliling drop panel : 𝑉_𝑢 = [1

2(𝑙₁+ 𝑐₁)(𝑙₂) − (𝑐₁+𝑑

2) (𝑐₂+ 𝑑)] 𝑤_𝑢

𝑉_𝑢 = [0,5(8,0 + 1,5)(8,0) − (1,5 + 0,1125)(3,0 + 0,225)] 𝑥 (13,990 ) 𝑉_𝑢 = 458,881 𝑘𝑁

𝑉_𝑛 = 𝑉_𝑢

∅ = 458,881

0,75 = 611,841 𝑘𝑁

Luas Permukaan bidang geser :

𝑏_𝑜 = 2𝑐₁+ 𝑑 + 𝑐₂+ 𝑑 = 2𝑐₁+ 𝑐₂+ 2𝑑 𝑏_𝑜 = 2(1500) + 3000 + 2(225)

𝑏_𝑜 = 6450 𝑚𝑚

𝑐₁ = 1500 mm

𝑐2 = 3000 mm

𝑐₁+^𝑑₂ = 1612,5 mm

𝑐2 + d = 1725 mm

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

𝐴_𝐶 = (𝑏_𝑜)(𝑑) = (6450)(225) = 1451250 𝑚𝑚²

𝛽_𝑐 = nilai perbandingan sisi terpanjang dan terpendek kolom = 3000

1500= 2,0

Mencari nilai terkecil dari 𝑽_𝑪 dari : 𝑉_𝑐 = (1 + 2

𝛽_𝑐) (√𝑓_𝐶^′𝑏₀ 𝑑

6 ) = (1 + 2

2) (√24,9 𝑥 1451250 𝑥 10⁻³

6 )

𝑉_𝑐 = 2590,304 𝑘𝑁 𝑉_𝑐 = (𝑎_𝑠𝑑

𝑏_𝑜 + 2) (√𝑓_𝐶^′𝑏₀ 𝑑

12 ) = ( 30𝑥225

6450 + 2) (√24,9 𝑥 1451250 𝑥 10⁻³

12 )

𝑉_𝑐 = 1838,499 𝑘𝑁 𝑉_𝑐 =1

3√𝑓_𝐶^′𝑏₀ 𝑑 = 1

3√24,9 𝑥 1451250 𝑥 10⁻³ 𝑉_𝑐 = 2590,304 𝑘𝑁

Nilai terkecil, 𝑉_𝑐= 1838,499 𝑘𝑁> 𝑉_𝑛 = 611,841 𝑘𝑁 …. Maka dapat digunakan pada perhitungan awal.

5. Kolom sudut

Gambar 4.8. Letak Bidang Kritis Kolom Sudut

𝑐₂ = 1000 mm

145 mm

𝑐₁ = 1000 mm

𝑐₁+^𝑑₂ = 1145 mm

𝑐₂+^𝑑₂ = 1145 mm

Gaya geser netto terfaktor keliling kolom :

Luas Permukaan bidang geser : 𝑏_𝑜 = 𝑐₁+𝑑

𝛽_𝑐 = nilai perbandingan sisi terpanjang dan terpendek kolom = 1000

1000= 1,0 digunakan pada perhitungan awal.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

112,5 mm 112,5 mm

6. Drop panel sudut

Gambar 4.9. Letak Bidang Kritis Drop Panel Sudut

Gaya geser netto terfaktor keliling drop panel : 𝑉_𝑢 = [1

2(𝑙₁+ 𝑐₁)1

2(𝑙₂+ 𝑐₂) − (𝑐₁+𝑑

2) (𝑐₂+𝑑 2)] 𝑤_𝑢

𝑉_𝑢 = [0,25(8,0 + 1,5)(8,0 + 1,5) − (1,5 + 0,1125)(1,5 + 0,1125)]𝑥 (13,990 ) 𝑉_𝑢 = 279,281 𝑘𝑁

𝑉_𝑛 = 𝑉_𝑢

∅ = 279,281

0,75 = 372,375 𝑘𝑁

Luas Permukaan bidang geser : 𝑏_𝑜 = 𝑐₁+𝑑

2+ 𝑐₂+𝑑

2= 𝑐₁+ 𝑐₂+ 𝑑 𝑏_𝑜 = 1500 + 1500 + 225

𝑏_𝑜 = 3225 𝑚𝑚

𝐴_𝐶 = (𝑏_𝑜)(𝑑) = (3225)(225) = 725625 𝑚𝑚² 𝑐₁+^𝑑₂ = 1612,5 mm

𝑐₂+^𝑑₂ = 1612,5 mm

𝑐₁ = 1500 mm 𝑐₂ = 1500 mm

𝛽_𝑐 = nilai perbandingan sisi terpanjang dan terpendek kolom = 1500 digunakan pada perhitungan awal.

4.7. Perhitungan Gaya Dalam Dengan Menggunakan ETABS

Dalam menganalisa struktur dipakai bantuan program software ETABS v.9.7.4 . Dalam mencari momen maksimum dan gaya lintang maksimum pada pelat di gunakan sistem pembebanan dengan teori garis pengaruh. Dimana beban di asumsikan tidak merata pada seluruh pelat. Pelat yang akan di tinjau adalah pelat yang berada di tengah bentang. Dalam menganalisis momen dan mendesain tulangan pada pelat dilakukan 2 model potongan. Dari hasil potongan tersebut didapat momen lapangan dan momen tumpuan. Dan gaya geser juga di hitung untuk mendesain tulangan pada drop panel nya. Dikarenakan bangunan simetris maka momen 11 dan momen 22 nilainya sama. Maka momen dan tulangan arah xy dan yx adalah sama.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Gambar 4.10. Pelat Yang Akan di Tinjau

Gambar 4.11. Potongan 1-1

Gambar 4.12. Potongan 2-2

Tipe pembebanan gaya hidup pada pelat bangunan pertama

(a) (b)

Gambar 4.13. Keterangan Gambar. (a) Pelat Tidak Dibebani Live Load (b) Pelat di Bebani Live Load

Gambar 4.14. Pembebanan Pada Pelat Tipe I

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Gambar 4.15. Pembebanan Pada Pelat Tipe II

Gambar 4.16. Pembebanan Pada Pelat Tipe III

Gambar 4.17. Pembebanan Pada Pelat Tipe IV

Gambar 4.18. Pembebanan Pada Pelat Tipe V

Gambar 4.19. Pembebanan Pada Pelat Tipe VI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Perhitungan Tipe I Momen potongan 1-1 Mt = -273,7655 kNm Ml = 72,8592 kNm

Momen potongan 2-2 Mt = -15,7504 kNm Ml = 37,6640 kNm

Gaya Geser

Vu = -172,8390 kNm

Gambar 4.20. Bidang Momen Tipe I Ml = 37,6640 kNm

Mt = -273,7655 kNm

Mly = 72,8592 kNm

Mt = -15,7504 kNm

Perhitungan Tipe II Momen potongan 1-1 Mt = -284,3536 kNm Ml = 76,3775 kNm

Momen potongan 2-2 Mt = -16,8879 kNm Ml = 40,6287 kNm

Gaya Geser

Vu = -182,3353 kNm

Gambar 4.21. Bidang Momen Tipe II Ml = 40,6287 kNm

Mt = -284,3536 kNm

Ml = 76,3775 kNm

Mt = -16,8879 kNm

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Perhitungan Tipe III Momen potongan 1-1 Mty = -292,7360 kNm Mly = 64,3019 kNm

Momen potongan 2-2 Mtx = -12,9760 kNm Mlx = 41,0708 kNm

Gaya Geser

Vu = -150,8286 kNm

Gambar 4.22. Bidang Momen Tipe III Ml = 41,0708 kNm

Mt = -292,8704 kNm

Ml = 64,3019 kNm

Mt = -12,9760 kNm

Perhitungan Tipe IV Momen potongan 1-1 Mt = -331,3560 kNm Ml = 76,5338 kNm

Momen potongan 2-2 Mt = -16,7294 kNm Ml = 38,4303 kNm

Gaya Geser

Vu = -175,3804 kNm

Gambar 4.23. Bidang Momen Tipe IV Ml = 38,4303 kNm

Mt = -333,9796 kNm

Ml = 76,5338 kNm

Mty = -331,3560 kNm

Mt = -16,7294 kNm

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Perhitungan Tipe V Momen potongan 1-1 Mt = -283,4317 kNm Ml = 79,2669 kNm

Momen potongan 2-2 Mt = -18,4946 kNm Ml = 38,3433 kNm

Gaya Geser

Vu = -162,0015 kNm

Gambar 4.24. Bidang Momen Tipe V Ml = 38,3433 kNm

Mt = -249,8403 kNm

Mly = 79,2669kNm

Mt = -18,4946 kNm

Perhitungan Tipe VI Momen potongan 1-1 Mt = -293,5147 kNm Ml = 79,5780 kNm

Momen potongan 2-2 Mt = -16,2847 kNm Ml = 44,1849 kNm

Gaya Geser

Vu = -163.3721 kNm

Gambar 4.25. Bidang Momen Tipe VI Ml = 79,5780 kNm

Mt = -249,8403 kNm

Ml = 44,1849 kNm

Mt = -16,2847 kNm

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Tabel perbandingan momen bangunan pertama potongan 1-1

Tipe Momen Tumpuan Momen Lapangan

Tipe I -273,7655 kNm 72,8592 kNm

Tipe II -284,3536 kNm 76,3775 kNm

Tipe III -292,8704 kNm 64,3019 kNm

Tipe IV -333,9796 kNm 76,5338 kNm

Tipe V -283,4317 kNm 79,2669 kNm

Tipe VI -293,5147 kNm 79,5780 kNm

Tabel 4.1. Tabel Perbandingan Momen

Gambar 4.26. Grafik Momen Tumpuan

Gambar 4.27. Grafik Momen Lapangan

-400 -300 -200 -100 0

Momen Tumpuan

Tipe I Tipe II Tipe III Tipe IV Tipe V Tipe VI

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Momen Lapangan

Tipe I Tipe II Tipe III Tipe IV Tipe V Tipe VI

Tabel perbandingan momen bangunan pertama potongan 2-2

Tipe Momen Tumpuan Momen Lapangan

Tipe I -15,7504 kNm 37,6640 kNm

Tipe II -16,8879 kNm 40,6287 kNm

Tipe III -12,9760 kNm 41,0708 kNm

Tipe IV -16,7294 kNm 38,4303 kNm

Tipe V -18,4946 kNm 45,6495 kNm

Tipe VI -16,2847 kNm 44,1849 kNm

Tabel 4.1. Tabel Perbandingan Momen

Gambar 4.28. Grafik Momen Tumpuan

Gambar 4.29. Grafik Momen Lapangan

-20 -15 -10 -5 0

Momen Tumpuan

Tipe I Tipe II Tipe III Tipe IV Tipe V Tipe VI

0 10 20 30 40 50

Momen Lapangan

Tipe I Tipe II Tipe III Tipe IV Tipe V Tipe VI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Tabel perbandingan gaya geser bangunan pertama

Tipe Gaya Geser

Tipe I -172,8390 kNm

Tipe II -182,3353 kNm

Tipe III -150,8286 kNm

Tipe IV -175,3804 kNm

Tipe V -162,0015 kNm

Tipe VI -163.3721 kNm

Tabel 4.2. Tabel Perbandingan Gaya geser

Gambar 4.30. Grafik Gaya Geser

Untuk perencanaan maka diambil nilai yang terbesar, untuk potongan 1-1 momen tumpuan didapat nilai terbesar pada tipe IV yaitu -333,9796 kNm, momen lapangan di dapat nilai terbesar pada tipe VI yaitu 79,5780 kNm. Untuk potongan 2-2 momen tumpuan didapat nilai terbesar pada tipe V yaitu -18,4946 kNm, momen lapangan di dapat nilai terbesar pada tipe V yaitu 45,6495 kNm dan gaya geser di dapat nilai terbesar pada tipe II yaitu -182,3353 kNm.

-200.0000 -150.0000 -100.0000 -50.0000 0.0000

Gaya Geser

Tipe I Tipe II Tipe III Tipe IV Tipe V Tipe VI

Tipe pembebanan gaya hidup pada pelat bangunan kedua

(a) (b)

Gambar 4.31. Keterangan Gambar. (a) Pelat Tidak Dibebani Live Load (b) Pelat di Bebani Live Load

Gambar 4.32. Pembebanan Pada Pelat Tipe I

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Gambar 4.33. Pembebanan Pada Pelat Tipe II

Gambar 4.34. Pembebanan Pada Pelat Tipe III

Gambar 4.35. Pembebanan Pada Pelat Tipe IV

Gambar 4.36. Pembebanan Pada Pelat Tipe V

Gambar 4.37. Pembebanan Pada Pelat Tipe IV

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Perhitungan Tipe I Momen potongan 1-1 Mt = -278,4231 kNm Ml = 74,4829 kNm

Momen potongan 2-2 Mt= -13,1973 kNm Ml = 42,9439 kNm

Gaya Geser

Vu = -180,3498 kNm

Gambar 4.38. Bidang Momen Tipe I Ml = 74,4829 kNm

Mt = -278,4231kNm

Ml = 42,9439 kNm

Mt = -13,1973 kNm

Perhitungan Tipe II Momen potongan 1-1 Mt = -244,6800 kNm Ml = 65,5177 kNm

Momen potongan 2-2 Mt = -12,0507 kNm Ml = 45,6867 kNm

Gaya Geser

Vu = -158,8540 kNm

Gambar 4.39. Bidang Momen Tipe II Ml = 45,6867 kNm

Mt = -243,6449 kNm

Ml = 65,5177 kNm

Mty = -12,0507 kNm

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Perhitungan Tipe III Momen potongan 1-1 Mt = -252,3895 kNm Ml = 67,6857 kNm

Momen potongan 2-2 Mt = -12,4763 kNm Ml = 47,9706 kNm

Gaya Geser

Vu = -165,9758 kNm

Gambar 4.40. Bidang Momen Tipe III Ml = 47,9706 kNm

Mt = -252,3895 kNm

Ml = 67,6857 kNm

Mt = -12,4763 kNm

Perhitungan Tipe IV Momen potongan 1-1 Mt = -278,7259 kNm Ml = 76,7946 kNm

Momen potongan 2-2 Mt = -14,3480 kNm Ml = 45,3997 kNm

Gaya Geser

Vu = -187,5101 kNm

Gambar 4.41. Bidang Momen Tipe IV Ml = 45,3997 kNm

Mt = -278,6124 kNm

Ml = 76,7946 kNm

Mt = -14,3480 kNm

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Perhitungan Tipe V Momen potongan 1-1 Mt = -285,7927 kNm Ml = 76,6554 kNm

Momen potongan 2-2 Mt = -13,7569 kNm Ml = 45,6087 kNm

Gaya Geser

Vu = -187,0452 kNm

Gambar 4.42. Bidang Momen Tipe V

Ml = 45,6087 kNm _Mt

= -285,7927 kNm

Ml = 76,6554 kNm

Mt = -13,7569 kNm

Perhitungan Tipe VI Momen potongan 1-1 Mt = -287,8864 kNm Ml = 76,5681 kNm

Momen potongan 2-2 Mt = -13,2439 kNm Ml = 48,8729 kNm

Gaya Geser

Vu = -188,2754 kNm

Gambar 4.43. Bidang Momen Tipe VI Ml = 48,8729 kNm

Mt = -285,7927 kNm

Ml = 76,5681 kNm

Mt = -13,2439 kNm

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Tabel perbandingan momen bangunan pertama potongan 1-1

Tipe Momen Tumpuan Momen Lapangan

Tipe I -278,4231 kNm 76,5681 kNm

Tipe II -243,6449 kNm 65,5177 kNm

Tipe III -252,3895 kNm 67,6857 kNm

Tipe IV -278,7259 kNm 76,7946 kNm

Tipe V -285,7927 kNm 76,6554 kNm

Tipe VI -287,8864 kNm 76,5681 kNm

Tabel 4.3. Tabel Perbandingan Momen

Gambar 4.44. Grafik Momen Tumpuan

Gambar 4.45. Grafik Momen Lapangan

-300 -280 -260 -240 -220

Momen Tumpuan

Tipe I Tipe II Tipe III Tipe IV Tipe V Tipe VI

58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78

Momen Tumpuan

Tipe I Tipe II Tipe III Tipe IV Tipe V Tipe VI

Tabel perbandingan momen bangunan pertama potongan 2-2

Tipe Momen Tumpuan Momen Lapangan

Tipe I -13,1973 kNm 42,9439 kNm

Tabel 4.3. Tabel Perbandingan Momen

Gambar 4.46. Grafik Momen Tumpuan

Gambar 4.47. Grafik Momen Lapangan

-15

Tabel perbandingan gaya geser bangunan pertama

Tipe Gaya Geser

Tipe I -180,3498 kNm

Tipe II -158,8540 kNm

Tipe III -165,9758 kNm

Tipe IV -187,5101 kNm

Tipe V -187,0452 kNm

Tipe VI -188,2754 kNm

Tabel 4.4. Tabel Perbandingan Gaya geser

Gambar 4.48. Grafik Gaya Geser

Untuk perencanaan maka diambil nilai yang terbesar. Untuk potongan 1-1 momen Tumpuan di dapat nilai terbesar pada tipe VI yaitu -287,8864 kNm, momen lapangan di dapat nilai terbesar pada tipe IV yaitu 76,7946 kNm. Untuk potongan 2-2 momen Tumpuan di dapat nilai terbesar pada tipe IV yaitu -14,3480 kNm, momen lapangan di dapat nilai terbesar pada tipe VI yaitu 48,8729 kNm dan gaya geser di dapat nilai terbesar pada tipe VI yaitu -188,2754 kNm.

-200.0000 -190.0000 -180.0000 -170.0000 -160.0000 -150.0000 -140.0000

Gaya Geser

Tipe I Tipe II Tipe III Tipe IV Tipe V Tipe VI

4.8 Menghitung Rasio Tulangan

a) Rasio tulangan minimum:

b) Rasio tulangan seimbang (balance) :

c) Rasio tulangan maksimum

0202

4.9 Merencanakan Tulangan Pelat

Dalam merencanakan penulangan pelat momen yang di pakai adalah momen yang terbesar. Di asumsikan tebal selimut beton 20 mm.

4.9.1 Tulangan Pelat Bangunan Pertama Potongan 1-1 1. Tulangan tumpuan

d_y d_x t = 120 mm

Asumsi: selimut beton 20 mm dan digunakan tulangan utama D16 dx = tebal pelat – selimut beton – 0,5 D

= 250 - 20 - ½ x16 = 222 mm

Dalam dokumen ANALISA FLAT SLAB DENGAN MEMAKAI DROP PANEL KOLOM PERSEGI DENGAN VARIASI PEMBEBANAN LIFE LOAD TUGAS AKHIR (Halaman 41-0)