LAPORAN PERHITUNGAN STRUKTUR
BANGUNAN RUMAH 3 LANTAI
Peraturan dan Standar Perencanaan
1. Peraturan Perencanaan Tahan Gempa untuk Gedung SNI - PPTGIUG 2000 2. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Gedung SKSNI 02-2847-2002
3. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Dengan Metode LRFD ITB-2000 4. Pedoman Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983
Referensi
1. Dewobroto, W., Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP 2000, Elex Media Komputindo, Jakarta 2004
4. Salmon, Charles.G. Struktur Baja Desain dan Perilaku 1 dan 2, Gramedia Pustaka Utama, 1996 5. Widodo, Respon Dinamik Struktur Elastik, UII Press, Yogyakarta, September 2001
Program Komputer
Bahan Struktur
1. Beton
Kuat beton yang disyaratkan , fc’ = 20 Mpa
Modulus Elastisitas beton Ec = 4700. = 2,1.104 Mpa
2. Baja Tulangan
Tulangan di hitung menggunakan BJTP (polos) fy = 240 MPa
Asumsi yang Digunakan
1. Pemodelan struktur 3-D (space frame) dilakukan dengan program komputer 2. Efek P-delta diabaikan
3. Plat lantai dianggap sebagai diafragma sangat kaku pada bidangnya
Pembebanan I. Beban pada Pelat Pelat lantai
A. Beban Hidup
Beban hidup (PPPURG’87 tabel 2) : 250 kg/m2
B. Beban Mati
Beban Mati pelat pada beton langsung dimodel di SAP Beban mati yang bekerja pada plat lantai rumah meliputi:
Beban pasir setebal 5 cm = 0,05 x 1600 = 80 kg/m2
Beban spesi setebal 3 cm = 0,03 x 2400 = 72 kg/m2
Beban keramik setebal 1 cm = 0,01 x 2400 = 22 kg/m2
Beban plafon = 18 kg/m2 18 kg/m2
2. Wigroho, H. Y., Analisis dan Perancangan Struktur Frame menggunakan SAP 2000 versi 7.42, Andi Offset, Yogyakarta, Februari 1999
3 Kusuma, Gideon, Desain Struktur Rangka Beton Bertulang Di Daerah Rawan Gempa, Erlangga, Jakarta, 1993
Program Komputer yang digunakan untuk analisis desain Beton dan Baja adalah SAP 2000 v. 10.01dan Untuk pengolahan data dan perhitungan desain manual menggunakan program excel.
'
Laporan Perhitungan Struktur
Beban spesi setebal 3 cm = 0,03 x 2400 = 72 kg/m2
Total beban mati pada plat atap 152 kg/m2
II. Beban pada balok
Beban bata setengah bata (PPPURG’87 tabel 1) : 250 kg/m2
Beban setengah bata lt 2 pada balok = berat bata x tinggi = 250 x 4 1000 kg/m
III. Beban pada Plat Tangga
Beban mati yang bekerja pada plat tangga meliputi :
Berat finishing lantai (spesi dan tegel) tebal 5 cm = 0,05 x 2400 = 120 kg/m2
Beban mati total trap beton 0.08x2400 = 192 kg/m2
Berat besi pegangan (handrail) = 10 kg/m2
total 322 kg/m2
Beban hidup (PPPURG’87 tabel 2) 300 kg/m2
Beban pada bordes
Beban mati yang bekerja pada bordes meliputi :
Berat finishing lantai (spesi dan tegel) tebal 5 cm = 0,05 x 2400 120 kg/m2
Berat besi pegangan (handrail) 10 kg/m2
total 130 kg/m2
Beban hidup (PPPURG’87 tabel 2) 300 kg/m2
IV. Beban Gempa
Mengenai analisa statik ekuivalen sepenuhnya mengikuti Tata
Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002 dengan ketentuan lokasi bangunan adalah zone 5 (JAYAPURA)
Perhitungan Gaya Geser Gempa
Pembatasan Waktu Getar T<ζ.n , Berada di Wilayah Gempa 5 ζ = 0.16 n = 2
Te = 0,06.H3/4
= 0.386845175 < 0.32
C=0.5/T = 1.292506749
Faktor keutamaan (I) dan faktor respon gempa (R) I = 1 untuk Penghunian, (SNI - PPTGIUG 2000, Tabel 3) R = 3,5 (SNI - PPTGIUG 2000, Tabel 3)
Gaya geser dasar horizontal akibat gempa
V = ((C1.I)/R).Wt = 2445.343003 Fi= Wi . Hi ( V ) ΣWi . Hi Tinggi (m) Berat (KN) (h) (w) 3 12 3343.322 40119.864 4663.201 1398.960298 2 8 1981.167 15849.336 1842.1957 552.6586982 1 4 1297.295 5189.18 603.14734 180.9442026 6621.784 21038.516
Laporan Perhitungan Struktur
Kombinasi Pembebanan
Semua Komponen struktur dirancang memiliki kekuatan minimal sebesar kekuatan yang dihitung berdasarkan beban kombinasi berikut ini; 1. Kombinasi 1 1,4D
2. Kombinasi 2 1,2D + 1,6 L 3. Kombinasi 3 1,2D + 1,0 L + 1,0 E 4. Kombinasi 4 1,2D + 1,0 L - 1,0 E
dengan D = Dead Load (Mati)
L = Live Load (Hidup) E = Gempa Dimensi Frame Balok B1 250 400 mm B2 200 350 mm Kolom K1 450 450 mm K2 400 400 mm K3 300 300 mm Sloof SL 250 400 mm Plat lantai :
Asumsi pelat lantai BETON menggunakan shell yang dapat menggantikan ditribusi beban segitiga dan trapesium
= = = XXX = X = = X = X X = = = X X = = X = 4
Perencanaan Frame Bangunan
Perencanaan Balok
Berikut ini adalah hasil desain tulangan longitudinal maupun tulangan geser diperoleh data Dari concrete frame design SAP 2000 v.14.0 Balok ukuran B 25 x 40
1. Daerah tumpuan
Laporan Perhitungan Struktur
Tulangan perlu bagian bawah A = 184 mm2
Digunakan 5 D- 13
5 x 132.78571 = 663.9285714 mm2
Cek Apakai > Aperlu 663.92857 > 184 Aman
b. Tulangan geser
Av perlu = 0.287 mm2/mm
s
Digunakan tulangan Diameter 8 Luas 100.57143 mm2
jarak 150 mm
Av Aktual = 100.5714286
s 150
Cek Av perlu < Av Aktual = 0.287 < 0.67047619 Aman
s s
2. Daerah lapangan
Dari SAP 2000 v.14.0 diperoleh data luas tulangan untuk elemen tersebut :
a. Tulangan longitudinal
Tulangan perlu bagian atas A = 91 mm2
Digunakan 5 D- 13
5 x 132.78571 = 663.9285714 mm2
Cek Apakai > Aperlu 663.92857 > 91 Aman
Tulangan perlu bagian bawah A = 517 mm2
Digunakan 5 D- 13
5 x 132.78571 = 663.9285714 mm2
Cek Apakai > Aperlu 663.92857 > 517 Aman
mm2/mm
= 0.6704762
b. Tulangan geser
Av perlu = 0.001 mm2/mm
s
Digunakan tulangan Diameter 8 Luas 100.57143 mm2
jarak 150 mm
Av Aktual = 100.5714286
s 150
Cek Av perlu < Av Aktual = 0.001 < 0.67047619 Aman
s s
Perencanaan Kolom
Berikut ini adalah hasil desain tulangan longitudinal maupun tulangan geser pada kolom diperoleh data Dari concrete frame design SAP 2000 v.14, diambil contoh perhitungan desain kolom K1 ukuran 45x45, dan untuk perhitungan desain kolom lainnya kami tabelkan
a. Tulangan longitudinal
Tulangan perlu bagian atas A = 2025 mm2
Digunakan 9 D- 19 mm2/mm = 0.6704762 fyfyfcb 600600..'.85,01
Laporan Perhitungan Struktur
Av Aktual = 157.1428571
s 150
Cek Av perlu < Av Aktual = 0.215 < 1.047619048
s s Ok
Perencanaan Pondasi
Berikut ini adalah contoh perhitungan pondasi, diambil gaya aksial maksimum pada setiap kolomnya,
gtanah 18 KN/m3
stanah 125.2 KN/m2
fc’ 20 MPa
fy 240 MPa
Kedalaman tanah 2.5 m
Jenis fondasi Telapak
H (tebal) asumsi 0.35 m
Tabel data analisis gaya-gaya Dalam
TABLE: Element Forces - Frames
Frame Station OutputCase CaseType P M3
94 0 COMB2 Combination 849 11
Desain Tebal Pondasi
Mn = (Me portal memanjang) + (0,3 Me portal melintang) Pn = Plt.1 portal memanjang + Plt.1 portal melintang
e = Mn 11
Pn 849
σ neto tanah = σijin tanah – {γ tanah.(Z-h)}-{γ beton. h} = 94.9 KN/m2
0.012956419 m
mm2/mm
= 1.047619
B= Lebar = 1 m
L = Panjang = 1 m
q max = 915 KN/m2
q min = 783 KN/m2
Cek geser satu arah
qc = 0,5 (q max + qmin) = 849 KN/m2 d = h - pb – 0.5.Øtulangan = 0.2735 m = 914.802 KN/m2 m = (0,5.L) – d – (0,5.h kolom) 0.0015 m q max + qu m . L 2 Vc = 1 f c . L . D = 203.85486 KN 6 0, 6 Vc = 122.3129184 KN θ. Vc > Vu = 122.3129184 > 1.3723515 Ok
Cek geser dua arah
b0 = 2 x {(d + h kolom ) + ( d + b kolom )} = 2.894 m
βc = sisi pendek pondasi = 1
sisi panjang pondasi
Vu = qc x { ( B x L ) - ((d + h kolom ) ( d + b kolom ))} = 404.58904 KN 1 + 1 1 f c . bo . D
ßc 6
Vc2 = 1 f c . bo . D = 1179.912 KN
3
Diantara Vc1 dan Vc2 ambil yang terkecil Vpakai 1179.912 KN
θ. Vc > Vu = 707.9471715 > 404.58904 Ok 1.3723515 KN Vc1 = = 1179.912 KN q = qu3 = Vu = = A Pn l b . 12 1 kolom h . 5 , 0 d M u. A Pn 3 A Pn L 6e 1
Laporan Perhitungan Struktur
Perencanaan Pelat Lantai
Berikut ini adalah contoh perhitungan tulangan pelat lantai tebal 18mm dengan melihat Mu yang diperoleh dari SAP2000 sedang untuk perhitungan pelat lainnya kami tabelkan
Tulangan Arah Melintang
fc 20 Mpa fy 240 Mpa
Tulangan 8 mm Jarak 150 mm
Mu 2.43 KNm selimut 20 mm
tebal plat 120 mm
As = 1/4*π*d²*/S 335.2380952 mm² luas tulangan terpakai
a = As*fy/(0.85*fc*) 4.732773109 mm tinggi blok regangan
d = t -selimut-0,5 Ǿ 96 mm tinggi efektif
Mn = As* fy * (d-a/2) 7.533493013 KNm momen nominal
ФMn 6.026794411
ФMn ≥ Mu Aman
Tulangan Arah Memanjang
fc 20 Mpa fy 240 Mpa
Tulangan 8 mm Jarak 150 mm
Mu 1.8 KNm selimut 20 mm
tebal plat 120 mm
As = 1/4*π*d²*/S 335.2380952 mm² luas tulangan terpakai
a = As*fy/(0.85*fc*) 4.732773109 mm tinggi blok regangan
d = t -selimut-0,5 Ǿ 96 mm tinggi efektif
Mn = As* fy * (d-a/2) 7.533493013 KNm momen nominal
ФMn 6.026794411
Laporan Perhitungan Struktur Perencanaan Pelat Tangga
Berikut ini adalah contoh perhitungan pelat lantai dengan melihat Mu yang diperoleh dari SAP2000 v.14, sedang untuk perhitungan pelat lainnya kami tabelkan
Tulangan Arah Melintang
fc 20 Mpa fy 20 Mpa
Tulangan 13 mm Jarak 150 mm
Mu 1.45 KNm selimut 20 mm
tebal plat 150 mm
As = 1/4*π*d²*/S 885.2380952 mm² luas tulangan terpakai
a = As*fy/(0.85*fc*) 1.041456583 mm tinggi blok regangan
d = t -selimut-0,5 Ǿ 123.5 mm tinggi efektif
Mn = As* fy * (d-a/2) 2.177318725 KNm momen nominal
ФMn 1.74185498
ФMn ≥ Mu Aman
Tulangan Arah Memanjang
fc 20 Mpa fy 240 Mpa
Tulangan 13 mm Jarak 150 mm
Mu 1.66 KNm selimut 20 mm
tebal plat 150 mm
As = 1/4*π*d²*/S 885.2380952 mm² luas tulangan terpakai
a = As*fy/(0.85*fc*) 12.49747899 mm tinggi blok regangan
d = t -selimut-0,5 Ǿ 123.5 mm tinggi efektif
Mn = As* fy * (d-a/2) 24.9108678 KNm momen nominal
ФMn 19.92869424
TABLE: Concrete Design 1 - Beam Summary Data - ACI 318-99
Tumpuan Section b h As perlu Ø Luas n As Aktual Cek Av/S Perlu Ø Luas jarak Av/S Aktual Cek
mm² mm mm² mm² mm²/mm mm mm² mm mm²/mm
Atas B1 250 400 373 13 132.79 5 663.93 Aman 5 D- 13 0.001 8 101 100 1.00571429Aman P 8 - 100
bawah B1 250 400 184 13 132.79 5 663.93 Aman 5 D- 13 0.001 8 101 100 1.00571429Aman P 8 - 100
Lapangan b h As perlu Ø Luas n As Aktual Cek Av / S Ø Luas jarak
mm² mm mm² mm² mm²/mm mm mm² mm mm²/mm
Atas B1 250 400 91 13 132.79 5 663.93 Aman 5 D- 13 0.001 8 101 150 0.67047619Aman P 8 - 150
bawah B1 250 400 517 13 132.79 5 663.93 Aman 5 D- 13 0.001 8 101 150 0.67047619Aman P 8 - 150
Tumpuan Section b h As perlu Ø Luas n As Aktual Cek Av/S Perlu Ø Luas jarak Av/S Aktual Cek
mm² mm mm² mm² mm²/mm mm mm² mm mm²/mm
Atas B2 200 350 152 13 132.79 4 531.14 Aman 4 D- 13 0.001 8 101 100 1.00571429Aman P 8 - 100
bawah B2 200 350 75 13 132.79 4 531.14 Aman 4 D- 13 0.001 8 101 100 1.00571429Aman P 8 - 100
Lapangan b h As perlu Ø Luas n As Aktual Cek Av / S Ø Luas jarak
mm² mm mm² mm² mm²/mm mm mm² mm mm²/mm
Atas B2 200 350 71 13 132.79 4 531.14 Aman 4 D- 13 0.001 8 101 150 0.67047619Aman P 8 - 150
bawah B2 200 350 282 13 132.79 4 531.14 Aman 4 D- 13 0.001 8 101 150 0.67047619Aman P 8 - 150
di Pasang di Pasang di Pasang di Pasang di Pasang di Pasang di Pasang di Pasang
Section b h As perlu Ø Luas n As Aktual Cek Av/S Perlu Ø Luas jarak Av/S Aktual Cek
mm² mm mm² mm² mm²/mm mm mm² mm mm²/mm
Tumpuan K1 450 450 2025 19 283.64 9 2552.8 Aman 9 D- 19 0.001 10 157 100 1.57142857Aman P 10 - 100
Lapangan K1 450 450 2025 19 283.64 9 2552.8 Aman 9 D- 19 0.001 10 157 150 1.04761905Aman P 10 - 150
Section b h As perlu Ø Luas n As Aktual Cek Av/S Perlu Ø Luas jarak Av/S Aktual Cek
mm² mm mm² mm² mm²/mm mm mm² mm mm²/mm
Tumpuan K2 400 400 1600 16 201.14 9 1810.3 Aman 9 D- 16 0.001 10 157 100 1.57142857Aman P 10 - 100
Lapangan K2 400 400 1600 16 201.14 9 1810.3 Aman 9 D- 16 0.001 10 157 150 1.04761905Aman P 10 - 150
Section b h As perlu Ø Luas n As Aktual Cek Av/S Perlu Ø Luas jarak Av/S Aktual Cek
mm² mm mm² mm² mm²/mm mm mm² mm mm²/mm
Tumpuan K3 300 300 900 13 132.79 9 1195.1 Aman 9 D- 13 0.001 10 157 100 1.57142857Aman P 10 - 100
Lapangan K3 300 300 900 13 132.79 9 1195.1 Aman 9 D- 13 0.001 10 157 150 1.04761905Aman P 10 - 150
di Pasang
di Pasang di Pasang
di Pasang
TABLE: Concrete Design 1 - Sloof Summary Data - ACI 318-99
Tumpuan Section b h As perlu Ø Luas n As Aktual Cek Av/S Perlu Ø Luas jarak Av/S Aktual Cek
mm² mm mm² mm² mm²/mm mm mm² mm mm²/mm
Atas SL 250 400 217 13 132.79 4 531.14 Aman 4 D- 13 0.001 8 101 100 1.00571429Aman P 8 - 100
bawah SL 250 400 107 13 132.79 4 531.14 Aman 4 D- 13 0.001 8 101 100 1.00571429Aman P 8 - 100
Lapangan b h As perlu Ø Luas n As Aktual Cek Av / S Ø Luas jarak
mm² mm mm² mm² mm²/mm mm mm² mm mm²/mm
Atas SL 250 400 88 13 132.79 4 531.14 Aman 4 D- 13 0.001 8 101 150 0.67047619Aman P 8 - 150
bawah SL 250 400 306 13 132.79 4 531.14 Aman 4 D- 13 0.001 8 101 150 0.67047619Aman P 8 - 150
di Pasang di Pasang
di Pasang di Pasang
Melintang
TABLE: Concrete Design 1 - Flat Summary Data - ACI 318-99
Mu Ø jarak tebal selimut Luas fc fy d ØMn a di Pasang
KNm mm mm mm mm mm² KNm mm
2.43 8 150 120 20 335.2 20 240 96 6.02679 4.7Aman P 8 - 150
Memanjang
TABLE: Concrete Design 1 - Flat Summary Data - ACI 318-99
Mu Ø jarak tebal selimut Luas fc fy d ØMn a di Pasang
KNm mm mm mm mm mm² KNm mm
Melintang
TABLE: Concrete Design 1 - Flat of Stair Summary Data - ACI 318-99
Mu Ø jarak tebal selimut Luas fc fy d ØMn a di Pasang
KNm mm mm mm mm mm² KNm mm
1.45 13 150 150 20 885.2 20 240 123.5 19.9287 12 Aman P 13 - 150
Memanjang
TABLE: Concrete Design 1 - Flat of Stair Summary Data - ACI 318-99
Mu Ø jarak tebal selimut Luas fc fy d ØMn a di Pasang
KNm mm mm mm mm mm² KNm mm
1.66 13 150 150 20 885.2 20 240 94 14.9147 12 Aman P 13 - 150
keterangan satuan FP1 keterangan satuan FP1
h kolom m 0.45 f'c Mpa 20
b kolom m 0.45 fy Mpa 240
Øtul asum. mm 16 B pakai m 1.2
Pb mm 70 L pakai m 1.2
σ ijin tanah KN/m2
125.2 h pakai mm 400
δ tanah KN/m3 18 Øtul asumsi mm 16
fy Mpa 240 beton cover mm 70
f'c Mpa 20 d mm 322 Bj beton KN/m3 24 q max KN/m2 627.7777778 Kedalaman m 2.5 q min KN/m2 551.3888889 αs 20 li m 0.35 h pondasi m 0.4 q2 KN/m2 605.4976852 Mu KNm 11 Mu KNm 37.76906105 Pu KN 849 Mn KNm 47.21132632 e m 0.01295642 As' mm2 678.7917862 σ neto KN/m2 97 a mm 9.582942865
Asumsi dimensi As perlu mm2 620.1405131
B pakai m 1.2 As min mm2 1878.333333 L pakai m 1.2 1,33 As per. mm2 824.7868824 A pakai m2 1.44 As pakai mm2 824.7868824 q max KN/m2 627.777778 Ø tul mm 16 q min KN/m2 551.388889 A1Ø mm 2 201.0619298 S mm 243.774403 qc KN/m 2 589.583333 Spakai 240 d m 0.322 Spakai 240 m m 0.053 tulangan susut qu3 KN/m2 631.368056 As 800 Vu KN 40.0408375 Ø tul mm 16 Vc KN 288.005556 A1Ø mm2 201.0619298 0.6*Vc KN 172.803333 S mm 251.3274123
kontrol Aman Spakai 250
Spakai 240
b0 m 3.088
βc 1 Rekapitulasi Penulangan Pondasi
Vu KN 497.617767 FP1
Vc1 KN 1482.26859 Panjang m 1.2
Vc2 KN 1482.26859 Lebar m 1.2
Vc pakai KN 1482.26859 Tebal m 0.4
0.6*Vc KN 889.361155 Ø tul mm 16
kontrol aman S jarak mm 150 Ø tul susut m 16 S jarak mm 150 Geser satu arah (B=L)
