BAB III METODOLOGI PENELITIAN
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
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
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)
𝑙𝑛𝑦= 𝑙𝑦 − 2(0,5 𝑥 1000) = 8000 − 1000 = 7000 𝑚𝑚 𝑙𝑛𝑥 = 𝑙𝑥− 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 𝑙𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 ≥16 𝑥 𝑙
𝑙𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 ≥16 𝑥 8000 𝑚𝑚 𝑙𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 ≥ 1333,333 𝑚𝑚
Maka di ambil panjang drop panel sebesar 3000 mm b) Tebal drop panel
ℎ𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 ≥ 14 𝑥 ℎ𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡 ℎ𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 ≥ 14 𝑥 250 𝑚𝑚 ℎ𝑑𝑟𝑜𝑝 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 = ( 𝐴𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡
𝐴𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡+ 𝐴𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 𝑥 ℎ𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡) + ( 𝐴𝑑𝑟𝑜𝑝 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/m3 ditambah 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 𝑤𝐷𝐿 + 1,6 𝑤𝐿𝐿 = 1,2 (7,392) + 1,6 (3,2) = 13,990 𝑘𝑁/𝑚2 ℎ𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡 = 250 𝑚𝑚
ℎ𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 = 65 𝑚𝑚
ℎ𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ℎ𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡 + ℎ𝑑𝑟𝑜𝑝 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 = 315 𝑚𝑚
Tebal selimut beton = 25 𝑚𝑚 𝑑𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡 = 250 − 25 = 225 𝑚𝑚 𝑑𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 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 : 𝑏𝑜 = 2(𝑐1+ 𝑑 + 𝑐2+ 𝑑)
𝑏𝑜 = 2(1000 + 290 + 1000 + 290 ) 𝑏𝑜 = 5160 𝑚𝑚
𝐴𝐶 = (𝑏𝑜)(𝑑) = (5160)(290) = 1496400 𝑚𝑚2
𝛽𝑐 = nilai perbandingan sisi terpanjang dan terpendek kolom = 1000
1000= 1,0 digunakan pada perhitungan awal.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
112,5 mm 112,5 mm
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 : 𝑉𝑢 = [(𝑙1)(𝑙2) − (𝑐1+ 𝑑)(𝑐2+ 𝑑)] 𝑤𝑢
𝑉𝑢 = ([(8,0)(8,0) − (3,0 + 0,1125)(3,0 + 0,1125)]𝑚2) 𝑥 (13,990 𝑘𝑁/𝑚2) 𝑉𝑢 = 759,851 𝑘𝑁
𝑉𝑛 = 𝑉𝑢
∅ = 762,882
0,75 = 1013,135 𝑘𝑁
Luas permukaan bidang geser : 𝑏𝑜 = 2(𝑐1+ 𝑑 + 𝑐2+ 𝑑)
𝑏𝑜 = 2(3000 + 225 + 1000 + 225 ) 𝑏𝑜 = 12900 𝑚𝑚
𝐴𝐶 = (𝑏𝑜)(𝑑) = (12900)(225) = 2902500 𝑚𝑚2
𝛽𝑐 = nilai perbandingan sisi terpanjang dan terpendek drop panel 𝛽𝑐 = 3000
3000= 1,0
𝑐1 = 3000 mm
𝑐2 = 3000 mm
Mencari nilai terkecil dari 𝑽𝑪 dari : 𝑉𝑐 = (1 + 2
𝛽𝑐) (√𝑓𝐶′𝑏0 𝑑
6 ) = (1 + 2
1) (√24,9 𝑥 2902500 𝑥 10−3
6 )
𝑉𝑐 = 7241,723 𝑘𝑁 𝑉𝑐 = (𝑎𝑠𝑑
𝑏𝑜 + 2) (√𝑓𝐶′𝑏0 𝑑
12 ) = ( 40𝑥290
12900 + 2) (√24,9 𝑥 2902500𝑥 10−3
12 )
𝑉𝑐 = 2643,364 𝑘𝑁 𝑉𝑐 =1
3√𝑓𝐶′𝑏0 𝑑 = 1
3√24,9 𝑥 2902500 𝑥 10−3 𝑉𝑐 = 4827,815 𝑘𝑁
Nilai terkecil, 𝑉𝑐= 2643,364 𝑘𝑁 > 𝑉𝑛 = 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
145 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 :
𝑏𝑜 = 2𝑐1+ 𝑑 + 𝑐2+ 𝑑 = 2𝑐1+ 𝑐2+ 2𝑑 𝑏𝑜 = 2(1000) + 1000 + 2(290)
𝑏𝑜 = 3580 𝑚𝑚
𝐴𝐶 = (𝑏𝑜)(𝑑) = (3580)(290) = 1038200 𝑚𝑚2
𝛽𝑐 = 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 : 𝑉𝑢 = [1
2(𝑙1+ 𝑐1)(𝑙2) − (𝑐1+𝑑
2) (𝑐2+ 𝑑)] 𝑤𝑢
𝑉𝑢 = [0,5(8,0 + 1,5)(8,0) − (1,5 + 0,1125)(3,0 + 0,225)] 𝑥 (13,990 ) 𝑉𝑢 = 458,881 𝑘𝑁
𝑉𝑛 = 𝑉𝑢
∅ = 458,881
0,75 = 611,841 𝑘𝑁
Luas Permukaan bidang geser :
𝑏𝑜 = 2𝑐1+ 𝑑 + 𝑐2+ 𝑑 = 2𝑐1+ 𝑐2+ 2𝑑 𝑏𝑜 = 2(1500) + 3000 + 2(225)
𝑏𝑜 = 6450 𝑚𝑚
𝑐1 = 1500 mm
𝑐2 = 3000 mm
𝑐1+𝑑2 = 1612,5 mm
𝑐2 + d = 1725 mm
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
𝐴𝐶 = (𝑏𝑜)(𝑑) = (6450)(225) = 1451250 𝑚𝑚2
𝛽𝑐 = nilai perbandingan sisi terpanjang dan terpendek kolom = 3000
1500= 2,0
Mencari nilai terkecil dari 𝑽𝑪 dari : 𝑉𝑐 = (1 + 2
𝛽𝑐) (√𝑓𝐶′𝑏0 𝑑
6 ) = (1 + 2
2) (√24,9 𝑥 1451250 𝑥 10−3
6 )
𝑉𝑐 = 2590,304 𝑘𝑁 𝑉𝑐 = (𝑎𝑠𝑑
𝑏𝑜 + 2) (√𝑓𝐶′𝑏0 𝑑
12 ) = ( 30𝑥225
6450 + 2) (√24,9 𝑥 1451250 𝑥 10−3
12 )
𝑉𝑐 = 1838,499 𝑘𝑁 𝑉𝑐 =1
3√𝑓𝐶′𝑏0 𝑑 = 1
3√24,9 𝑥 1451250 𝑥 10−3 𝑉𝑐 = 2590,304 𝑘𝑁
Nilai terkecil, 𝑉𝑐= 1838,499 𝑘𝑁> 𝑉𝑛 = 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
145 mm
𝑐1 = 1000 mm
𝑐1+𝑑2 = 1145 mm
𝑐2+𝑑2 = 1145 mm
Gaya geser netto terfaktor keliling kolom :
Luas Permukaan bidang geser : 𝑏𝑜 = 𝑐1+𝑑
𝛽𝑐 = 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 : 𝑉𝑢 = [1
2(𝑙1+ 𝑐1)1
2(𝑙2+ 𝑐2) − (𝑐1+𝑑
2) (𝑐2+𝑑 2)] 𝑤𝑢
𝑉𝑢 = [0,25(8,0 + 1,5)(8,0 + 1,5) − (1,5 + 0,1125)(1,5 + 0,1125)]𝑥 (13,990 ) 𝑉𝑢 = 279,281 𝑘𝑁
𝑉𝑛 = 𝑉𝑢
∅ = 279,281
0,75 = 372,375 𝑘𝑁
Luas Permukaan bidang geser : 𝑏𝑜 = 𝑐1+𝑑
2+ 𝑐2+𝑑
2= 𝑐1+ 𝑐2+ 𝑑 𝑏𝑜 = 1500 + 1500 + 225
𝑏𝑜 = 3225 𝑚𝑚
𝐴𝐶 = (𝑏𝑜)(𝑑) = (3225)(225) = 725625 𝑚𝑚2 𝑐1+𝑑2 = 1612,5 mm
𝑐2+𝑑2 = 1612,5 mm
𝑐1 = 1500 mm 𝑐2 = 1500 mm
𝛽𝑐 = 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) :
85
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
dy dx 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
Mu= 333,9796 kNm Momen nominal:
Rasio tulangan perlu:
𝑙𝑛 = 𝑙𝑦− 2 (1,0
Luas tulangan perlu:
755 2
dicoba tulangan D16 Ø = 16 mm.
Jarak tulangan =
Maka dipakai tulangan D16 – 60 mm
Cek jarak antar tulangan 60 mm < 2h = 500 mm …. ok!
2. Tulangan Lapangan
Asumsi: selimut beton 20 mm dan digunakan tulangan utama D14 dx = tebal pelat – selimut beton – 0,5 D
Rasio tulangan perlu:
𝑙𝑛 = 𝑙𝑦− 2 (1,0
00217 ,
0
Luas tulangan perlu:
208 2
dicoba tulangan D14 Ø = 14 mm.
Jarak tulangan =
As
Maka dipakai tulangan D14 – 300 mm
Cek jarak antar tulangan 300 mm < 2h = 500 mm …. ok!
3. Tulangan Pembagi
Dalam arah tegak lurus terhadap tulangan utama harus disediakan tulangan pembagi untuk antisipasi adanya tegangan suhu dan susut. Koefisien susut untuk tulangan fy 400 = 0,0018 (SNI 03 – 2847 – 2002 – 9.12(1))
Dipakai tulangan D14
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 0.25 𝑥 𝜋 𝑥 𝑑2𝑥 𝑏 𝐴𝑠
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 0.25 𝑥 𝜋 𝑥 142𝑥 1000 450
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 341,911 𝑚𝑚
Maka dipakai tulangan D14 – 330 mm
Cek jarak antar tulangan 330 mm < 5h = 1250 mm dan …. ok!
Tulangan Momen (Nmm)
𝜌
𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 As perlu(𝑚𝑚2)
Jarak (mm)
Tulangan Terpasang Tumpuan 333979600 0,0146 3236,755 62,087 D16 – 60 Lapangan 79578000 0,00217 484,208 317,756 D14 – 300
Bagi - 341,911 D14 – 330
Tabel 4.5. Hasil Perhitungan
4.9.2 Tulangan Pelat Bangunan Pertama Potongan 2-2 1. Tulangan tumpuan
Asumsi: selimut beton 20 mm dan digunakan tulangan utama D14 dx = tebal pelat – selimut beton – 0,5 D
= 250 - 20 - ½ x 14 = 223 mm
Mu= 18,4946 kNm Momen nominal:
dy dx t = 120 mm dy dx t = 120 mm250 mm
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
mm
Rasio tulangan perlu:
𝑙𝑛 = 𝑙𝑦− 2 (1,0 Luas tulangan perlu:
500 2
dicoba tulangan D14 Ø = 14 mm.
Jarak tulangan =
As
Maka dipakai tulangan D14 – 190 mm
Cek jarak antar tulangan 90 mm < 2h = 500 mm …. ok!
2. Tulangan Lapangan
Asumsi: selimut beton 20 mm dan digunakan tulangan utama D14 dx = tebal pelat – selimut beton – 0,5 D
Rasio tulangan perlu:
𝑙𝑛 = 𝑙𝑦− 2 (1,0
Luas tulangan perlu:
dicoba tulangan D14 Ø = 14 mm.
Jarak tulangan =
As
Maka dipakai tulangan D14 – 450 mm
Cek jarak antar tulangan 450 mm < 2h = 500 mm …. ok!
3. Tulangan Pembagi
Dalam arah tegak lurus terhadap tulangan utama harus disediakan tulangan pembagi untuk antisipasi adanya tegangan suhu dan susut. Koefisien susut untuk tulangan fy 400 = 0,0018 (SNI 03 – 2847 – 2002 – 9.12(1)) 𝐴𝑠 = 0,0018 𝑥 𝑏 𝑥 ℎ
𝐴𝑠 = 0,0018 𝑥 1000 𝑥 250 𝐴𝑠 = 450 𝑚𝑚2
Dipakai tulangan D14
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 0.25 𝑥 𝜋 𝑥 𝑑2𝑥 𝑏 𝐴𝑠
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 0.25 𝑥 𝜋 𝑥 142𝑥 1000 450
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 341,911 𝑚𝑚
Maka dipakai tulangan D14 – 330 mm
Cek jarak antar tulangan 330 mm < 5h = 1250 mm dan …. ok!
Tulangan Momen (Nmm)
Tabel 4.5. Hasil Perhitungan
4.9.3 Tulangan Pelat Bangunan Kedua Potongan 1-1
1. Tulangan tumpuan
Asumsi: selimut beton 20 mm dan digunakan tulangan utama D16 dx = tebal pelat – selimut beton – 0,5 D
= 250 - 20 - ½ x16 = 222 mm
Mu= 287,8864 kNm
Momen nominal:
Rasio tulangan perlu:
dy dx t = 120 mm dy dx t = 120 mm250 mm
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
𝑙𝑛 = 𝑙𝑦− 2 (1,0
Luas tulangan perlu:
867 2
dicoba tulangan D16 Ø = 16 mm.
Jarak tulangan =
As
Maka dipakai tulangan D16 – 80 mm
Cek jarak antar tulangan 80 mm < 3h = 750 mm …. ok!
2. Tulangan Lapangan
Asumsi: selimut beton 20 mm dan digunakan tulangan utama D14
dx = tebal pelat – selimut beton – 0,5 D
Rasio tulangan perlu:
𝑙𝑛 = 𝑙𝑦− 2 (1,0
Luas tulangan perlu:
819 2
dicoba tulangan D14 Ø = 14 mm.
Jarak tulangan =
Maka dipakai tulangan D14 – 320 mm
Cek jarak antar tulangan 320 mm < 2h = 500 mm …. ok!
3. Tulangan Pembagi
Dalam arah tegak lurus terhadap tulangan utama harus disediakan tulangan pembagi untuk antisipasi adanya tegangan suhu dan susut. Koefisien susut untuk tulangan fy 400 = 0,0018 (SNI 03 – 2847 – 2002 – 9.12(1)) 𝐴𝑠 = 0,0018 𝑥 𝑏 𝑥 ℎ
𝐴𝑠 = 0,0018 𝑥 1000 𝑥 250 𝐴𝑠 = 450 𝑚𝑚2
Dipakai tulangan D14
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 0.25 𝑥 𝜋 𝑥 𝑑2𝑥 𝑏 𝐴𝑠
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 0.25 𝑥 𝜋 𝑥 142𝑥 1000 450
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 341,911 𝑚𝑚
Maka dipakai tulangan D14 – 330 mm
Cek jarak antar tulangan 330 mm < 5h = 1250 mm dan …. ok!
Tulangan Momen
Tabel 4.6. Hasil Perhitungan
4.9.4 Tulangan Pelat Bangunan Kedua Potongan 2-2
1. Tulangan tumpuan
Asumsi: selimut beton 20 mm dan digunakan tulangan utama D14 dx = tebal pelat – selimut beton – 0,5 D
Rasio tulangan perlu:
𝑙𝑛 = 𝑙𝑦− 2 (1,0
361 Luas tulangan perlu:
500 2
dicoba tulangan D14 Ø = 14 mm.
Jarak tulangan =
As
Maka dipakai tulangan D14 – 190 mm
Cek jarak antar tulangan 190 mm < 2h = 500 mm …. ok!
2. Tulangan Lapangan
Asumsi: selimut beton 20 mm dan digunakan tulangan utama D14 dx = tebal pelat – selimut beton – 0,5 D
= 250 - 20 - ½ x 14
Rasio tulangan perlu:
𝑙𝑛 = 𝑙𝑦− 2 (1,0
Luas tulangan perlu:
066 2
dicoba tulangan D14 Ø = 14 mm.
Jarak tulangan =
Maka dipakai tulangan D14 – 450 mm
Cek jarak antar tulangan 450 mm < 2h = 500 mm …. ok!
3. Tulangan Pembagi
Dalam arah tegak lurus terhadap tulangan utama harus disediakan tulangan pembagi untuk antisipasi adanya tegangan suhu dan susut. Koefisien susut untuk tulangan fy 400 = 0,0018 (SNI 03 – 2847 – 2002 – 9.12(1)) 𝐴𝑠 = 0,0018 𝑥 𝑏 𝑥 ℎ
𝐴𝑠 = 0,0018 𝑥 1000 𝑥 250 𝐴𝑠 = 450 𝑚𝑚2
Dipakai tulangan D14
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 0.25 𝑥 𝜋 𝑥 𝑑2𝑥 𝑏 𝐴𝑠
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 0.25 𝑥 𝜋 𝑥 142𝑥 1000 450
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 = 341,911 𝑚𝑚
Maka dipakai tulangan D14 – 330 mm
Cek jarak antar tulangan 330 mm < 5h = 1250 mm dan …. ok!
Tulangan Momen
Tabel 4.6. Hasil Perhitungan
4.10 Merencanakan Tulangan Drop Panel
1. Bangunan Pertama
Asumsi: selimut beton 10 mm dan digunakan tulangan utama D16 dx = tebal pelat – selimut beton – 0,5 D
= 65 - 10 - ½ x 16 = 47 mm
Mu= 182,3353 kNm Momen nominal:
Rasio tulangan perlu:
𝑙𝑛 = 3,0 𝑚
b = 1000 mm
dy dx t = 120 mm dy dx t = 120 mm65 mm
dy dx t = 120 mm dy dx t = 120 mm65 mm