Langkah-langkah perencanaan struktur atas dapat digambarkan seperti bagan alir berikut ini:
Cek persyaratan tebal pelat
Hitung beban dan momen terfaktor balok
Hitung dimensi balok yang optimum
Prarencana kolom
Cek persyaratan desain awal kolom ( portal bergoyang ):
Hitung beban-beban terfaktor
Analisis ETAB
Penulangan memanjang pelat,balok da kolom(dari analisis ETAB ) Tidak
Tidak
Ya
Ya
Hitung gaya geser rencana balok dan kolom serta hitung tulangan geser
Data ( Gambar) arsitektural dan material gedung
Perkiraan awal ukuran pelat dan balok
Gambar rencana dan detail
Selesai
Keterangan:
1. Data( gambar ) arsitektural dan material gedung
Perencana struktur akan mendapatkan data dari gambar rencana ( arsitek ) contohnya : fungsi gedung ,wilayah gempa. Dari data-data tersebut perencana akan menentukan material-material akan digunakan untuk gedung tersebut.
2. Perkiraan awal tebal pelat
Pada awal perencanan pelat, dipakai persamaan untuk menentukan tebal pelat (h) sebagai berikut ( SNI beton 2002 ACI pasal 11 ) :
Untuk m 0, 2
= perbandingan kekakuan balok dengan pelat pada sisi yang ditinjau Pada pra desain dimensi balok dapat di gunakan persamaan sebagai berikut : 1. Tinggi balok (H) diambil untuk perkiraan awal sebesar 1/10 L – 1/2 L 2. Lebar balok untuk perkiraan awal diambil ½ H – 2/3 H
3. bw*400 250mm ( 2.18 ) 4. bw/H 0,3 ( 2.19 ) 5. min < < max = ( 2.20 )
1,4/fy < < 0,75 b ( 2.21 ) b = 0,85* 1*(fc’/fy)*[600/(600+fy)] ( 2.22 )
3. Cek persyaratan tebal pelat
Adapun persyaratan tebal plat seabagai berikut : 1.Dapat di lihat pada tabel lampiran 3. 4 dan 5 . 2.Dalam segala hal
h min pelat lantai : 12 cm.
h min pelat atap : 10 cm.
4 .Hitung beban dan momen terfaktor balok.
Jika pra desain pelat telah memenuhi syarat maka dapat dihitung beban-beban yang dipikul balok dan memperkirakan momen terfaktor untuk perencanaan awal dipakai persamaan 1.2 D+ 1.6 L.
5. Hitung dimensi balok optimum.
Pada perencaan balok diupayakan untuk mendapatkan ukuran ynag optimum dan biasanya dipakai besarnya = 0.1. Dan faktor ekonomis juga harus menjadi pertimbangan dalam mendesain balok Persamaan berikut ini menjadi pertimbangan faktor ekonomis balok yaitu :
bd2 Mu / [ Ø f’c ( 1- 0.59 ) ] ( 2.23 ) = ( fy/ f’c )
b = 0.55 d
6. Prarencana kolom
Setelah perencanaan awal pelat dan balok selesai maka dapat hitung beban-beban yang akan di terima oleh kolom. Dan dapat diperkirakan ukuran-ukuran kolom yang akan di pakai.
7. Cek persyaratan desain awal kolom ( portal bergoyang ).
Persamaan persyaratan kolom untuk portal bergoyang sebagai berikut : a. klg/r 34-12 (M1/ M2) ( SNI beton 2002 ACI pasal 12. ) ( 2.24 )
b. faktor panjang efektif (k) kolom kedua ujung terkekangmenggunakan persamaan : k = 2.0 + 0.3 , ( SNI beton 2002 ACI pasal 12 ) ( 2.25 )
8. Hitung beban-beban terfaktor
Beban yang diperhitungkan sebagai berikut :
D = Beban mati : yaitu beban yang selalu ada pada struktur.
L = Beban hidup : yaitu beban yang sifatnya berpindah-pindah.
A = Beban atap : beban yang tidak tetap di atap (beban orang bekerja atau b atau/dan beban peralatan).
R = Beban hujan : genangan air hujan di atap.
W = Beban angin
E = Beban gempa : beban ekivalen yang bekerja pada struktur akibat pergerakan tanah pada peristiwa gempa.
9. Analisis ETABS
Dari data prarencana pelat, balok dan kolom serta beban–beban yang telah dihitung, kemudian masukan kedalam program ETAB untuk mendapatkan momen-momen yang terjadi dan dapat menghitung keperluan tulangan memanjang serta dapat mengetahui apakah ukuran-ukuran pada saat prarencana apakah sudah mampu memikul beban yang terjadi pada komponen struktur tersebut.
10. Penulangan memanjang pada balok , kolom dan pelat.( dari analisis ETAB ).
Dari analisis ETABS sudah muncul keperluan yang akan di gunakan untuk tulangan memanjang atau dari ETABS sudah dapat diambil volume yang akan digunakan untuk tulangan memanjang .
11. Hitung gaya geser rencana balok dan kolom serta hitung penulangannya.
Dari analisis ETABS, perencana tidak bisa langsung mengambil luas tulangan karena masih ada faktor lain yang perlu dipertimbangkan seperti persamaan berikut ini:
1. Balok
Vu ={ [(Mnl + Mnr ) /ln] + [ (Wu ln)/ 2 ] } ( 2.26 )
Dimana : Mnl = momen ujung kanan balok (dapat diambil dari analisis ETAB) Mnr = momen ujung kiri balok (dapat diambil dari analisis ETAB) ln = bentang balok netto
Wu = beban terfaktor ( 1.2 D +1.0 L ) 2. Kolom
Vu = [ Mat + Mab ] / hn ( 2.27 ) Dimana :
Mat = momen ujung atas kolom (dapat diambil dari analisis ETAB) Mab = momen ujung bawah kolom(dapat diambil dari analisis ETAB) hn = tinggi kolom netto
12. Gambar rencana dan detail.
Jika semua komponen struktur sudah selesai di desain kemudian untuk memperjelas perencanaan dan untuk gambar kerja , maka hrus di buat gambar detail,agar mempermudah pekerjaan dilapangan.
13. Selesai
Setelah semua gambar kerja dan gambar rencana sudah siap maka pekerjaan struktur sudah siap untuk di kerjakan.
2.20.1 Beban-Beban dan Gaya yang Bekerja Pada Struktur Terdiri Dari : 1. Beban Mati (D) ialah berat dari semua bagian dari gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, mesin-mesin serta peralatan tetap.
Contoh :
a. Berat sendiri struktur (pelat, balok, kolom, dll) b. Berat penutup lantai (keramik, aduk, dll)
c. Langit-langit (rangka plafon dan plafonnya sendiri) d. Dinding (bata, partisi), sesuai dengan lokasinya.
e. Perlengkapan gedung yang sifatnya tetap (AC, pemipaan, dll), sesuai dengan lokasinya.
2. Beban Hidup (L) ialah semua beban akibat penggunaan gedung, termasuk beban dari barang-barang yang dapat di pindah, mesin dan peralatan yang berpindah-pindah.
Contoh :
a. Berat orang b. Perabot
3. Gaya Angin (W) ialah semua gaya yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh angin.
4. Gaya Gempa (E) ialah semua gaya statik ekivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung, yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu.
5. Beban Atap ialah beban hidup yang khusus bekerja pada atap, yaitu :
a. Beban peralatan tidak tetap yang diletakkan di atap dan orang yang bekerja di atap (A)
b. Beban air hujan (R)
Beban Mati pada struktur bangunan gedung ditentukan dan digunakan acuan “Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (SKBI-1.3.53.1987, Dept. PU )” ( Lihat lampiran tabel 4.1 ).
2.20.2 Beban Pelat
Semua beban yang berada di atas pelat, terdiri dari : a. Beban Mati ( Wd )
Contoh : beban mati pelat tebal 12 cm yaitu pejumlahan dari :
1. Berat sendiri pelat diperoleh dari tebal pelat dikalikan dengan berat jenis beton = 24 KN/m3
2. Berat penutup lantai diperoleh dari tebal penutup lantai dikalikan dengan berat jenis penutup lantai ( misal keramik + semen = 25 KN/m3)
3. Berat plafon + rangka diperoleh dari berat jenis plafon + rangka ( misal plafon + rangka = 0,18 KN/m3)
b.Beban Hidup
Contoh : ( penggunaan gedung untuk kantor ) WL = 2, 50 kN /m2
Wu = 1, 2Wd + 1, 6WL