Nama Mahasiswa : Arjito Fajar Pamungkas NRP : : Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Ir. Aman Subakti MS. Abstrak

STUDI PERBANDINGAN PERILAKU STRUKTUR DAN BIAYA FLAT PLATE-SHEARWALL DENGAN OPEN FRAME SRPMM PADA GEDUNG SEKOLAH TERNAG BANGSA SEMARANG DI WILAYAH GEMPA 4 Nama Mahasiswa : Arjito Fajar Pamungkas

NRP : 3105 100 021

Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Ir. Aman Subakti MS.

Abstrak

Pembangunan konstruksi gedung beton bertulang dewasa ini terus mengalami peningkatan. Sampai saat ini pembangunan gedung – gedung di Indonesia masih menggunakan metode yang konvensional (balok-kolom). Sejalan dengan teknologi yang semakin maju, inovasi rekayasa Teknik Sipil sangatlah diperlukan dengan salah satunya adalah pemanfaatan sistem struktur flat plate untuk bangunan gedung bertingkat. Flat plate merupakan sistem pelat lantai dua arah yang memikul beban kerja langsung kekolom tanpa distribusi kearah tributary dari balok panelnya. Flat plate mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan sistem konvesional yaitu : bentuk struktur yang lebih sederhana dan fungsional, lebih ekonomis karena bekisting yang digunakan lebih sedikit, mempunyai tinggi ruang bebas yang lebih besar karena tidak adanya pengurangan akibat balok dan komponen pendukung struktur lainnya, dan kemudahan dalam pemasangan instalasi mechanical dan electrical.

Dalam perencanaan gedung bertingkat yang mahal terdapat kecenderungan untuk melakukan penghematan, agar memperoleh keuntungan yang maksimal. Penghematan boleh dilakukan asalkan tidak mengurangi unsur kekuatan gedung tersebut, oleh karena itu diperlukan suatu perbandingan antara suatu sistem struktur untuk mengetahui korelasi biaya dan perilaku strukturnya.

Pada studi ini akan dibandingkan perencanaan gedung yang menggunakan balok dengan gedung yang tidak menggunkan balok. Analisa dimulai dari penentuan dua buah model yakni open frame SRPMM ( gedung menggunakan balok) dan flat plate dengan shearwall ( gedung tanpa balok ), kemudian menentukan pembebanan masing –masing model dilanjutkan ke analisa mekanika pembebanan dan pendetailan elemen – elemen struktur masing – masing model . Evaluasi dilakukan untuk mengetahui tiap – tiap model , setelah itu dihitung volume penggunaan beton dan tulangan dalam 1 buah portal yang bekerja agar dapat dilihat efisiensi dari tiap – tiap system . dari hasil evaluasi tersebut di bandingkan satu sama lain sistem mana yang paling baik (ekonomis).

Kata kunci : Flat Plate, Shear Wall, Open Frame, SRPMM, Ekonomis

LATAR BELAKANG

Sejak digunakannya beton sebagai unsur bahan utama dari suatu struktur/konstruksi, lambat laun perencanaan konstruksi yang menggunakan beton semakin mengalami peningkatan.

Pada umumnya sampai saat ini pembangunan gedung-gedung di Indonesia masih menggunakan metode beton konvesional sehingga flat plate merupakan sistem yang relative masih baru di Indonesia karena aplikasinya masih sedikit dibandingkan system konvesional. Adapun sistem flat plate merupakan sistem strukrur tanpa menggunakan balok. Sistem flat plate tanpa balok ini mulai banyak digunakan karena mempunyai kelebihan dibandingkan dengan struktur beton konvesional antara lain : waktu pelaksanaan proyek dengan menggunakan sistem flat plate lebih cepat dibandingkan sistem konvesional, bentuk struktur yang lebih sederhana dan fungsional, lebih ekonomis karena bekisting yang

digunakan lebih sedikit, mempunyai tinggi ruang bebas yang lebih besar karena tidak adanya pengurangan akibat balok dan komponen pendukung struktur lainnya, dan kemudahan dalam pemasangan instalasi mechanical dan electrical.

Secara umum, perencanaan struktur bangunan gedung beton bertulang tahan gempa selalu menggunakan pedoman standar peraturan gempa Indonesia (SNI 03-1726-2002) dan standar peraturan beton Indonesia (SNI 03-2847-2002) demikian juga dengan sistem flat plate ( tanpa balok ) dan sistem open frame ( dengan balok ). Efisiensi penggunaan sistem flat plate tergantung dari beberapa faktor, diantaranya adalah beban gempa. Sistem flat plate lebih efisien diterapkan pada struktur dalam wilayah gempa kecil atau menengah dengan pemberian penambahan detailing yang diatur pada (SNI 03-2847-2002 pasal 23.10.6 ). Kedua konsep perencanaan ini akan menghasilkan jumlah luas tulangan nominal dan volume beton untuk desain yang berbeda. Karena biaya perancangan struktur gedung cukup mahal, maka

diperlukan suatu perbandingan antara sistem struktur untuk mengetahui efisiensi biaya hasil penulangan dan volume beton yang diperlukan sehingga hal ini mempunyai korelasi dengan biaya.

Pada Tugas akhir ini, akan dilakukan studi perbandingan biaya struktur gedung dengan flat

plate-shearwall dan open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM dan dianalisa pada wilayah zona gempa

4. Tujuan struktur flat plate dikombinasikan dengan shear wall untuk memperoleh kekakuan yang lebih baik akibat pembebanan gempa dimana diketahui sistem flat plate kurang stabil terhadap beban lateral.

Objek yang akan dijadikan study sendiri adalah Gedung Sekolah Terang Bangsa Semarang yang mempunyai tingkat 8 lantai yang diubah menjadi 6 lantai. Hal-hal yang akan dibahas adalah hasil pendetailan komponen struktur dari kedua sistem tersebut. Dari hasil perancangan komponen struktur tersebut akan terlihat sejauh apa perbedaan biaya dari segi materialnya dan keefektifan struktur terhadap beban gempa.. Diharapkan, dari hasil studi ini didapatkan jenis sistem struktur apa yang tepat dan ekonomis untuk diguankan sebagai bahan pertimbangan perencanaan suatu gedung bertingkat.

RUMUSAN MASALAH

Dari latar belakang diatas dapat dirumuskan beberapa masalah yang akan dibahas dalam penulisan tugas akhir ini. Beberapa masalah yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah :

1. Bagaimana mendesain struktur beton tahan gempa dengan flat plate - shear wall dan sistem open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM pada wilayah gempa menengah?

2. Sistem manakah yang paling tepat digunakan demi kenyamanan penghuni gedung ditnjau dari segi kestabilan gedung dalam memikul beban gravitasi dan gaya gempa rencana ?

3. Bagaimana perbandingan volume beton dan tulangan pada sistem open frame dengan flat plate – shearwall?

4. Bagaimanakah perbedaan biaya antara sistem open frame SRPMM dengan flat plate-shearwall?

TUJUAN

Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah :

1. Dapat mendesain struktur beton tahan gempa dengan flat plate - shear wall dengan sistem open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM pada wilayah gempa menengah.

2. Sebagai bahan pertimbangan dalam perencanaan struktur menggunakan sistem flat plate – shear wall

atau dengan menggunakan sistem open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM

3. Membandingkan kebutuhan volume beton dan tulangan pada sistem open frame dengan plate – shear wall

4. Mendapatkan prosentasi kebutuhan biaya antara sistem flat plate – shear wall dengan sistem open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM.

BATASAN MASALAH

Untuk mencapai tujuan pembahasan, maka perlu adanya penentuan pokok bahasan masalah, identifikasi permasalahan akan diperjelas dengan batasan - batasan sebagai berikut :

1. Struktur gedung yang dibahas gedung tingkat 6 2. Tidak memperhitungkan pondasi..

3. Tidak meninjau gaya angin dalam perencanaan gaya lateral.

4. Tidak meninjau segi arsitektural.

5. Meninjau analisa bahan dan biaya hanya berdasarkan pada kebutuhan volume baja dan beton.

6. Tidak membahas metode pelaksanaan

METODOLOGI Start Pengumpulan Data Studi Pustaka

Preliminary SRPMM Preliminary Flat Plate-Shear Wall

Analisa Pembebanan Analisa Pembebanan

Permodelan dan Running Program Permodelan dan Running Program Analisa Struktur Analisa Struktur

Penabelan Hasil Struktur atas Penabelan Hasil Struktur atas

Data Umum Bangunan Data Umum :

- Fungsi bangunan : Gedung Sekolah - Bahan Struktur : Beton bertulang - Lokasi gempa : - Zone gempa 2 - Tinggi bangunan : 31.30(Asli) - Jenis Tanah : Lunak

- Sistem Struktur : - SRPMM (Asli) SRPMM dan Flat Plate-Shear Wall (Modifikasi)

- Mutu Beton : f’c = 35Mpa

- Mutu Tulangan Baja :

- Tulangan Lentur Kolom : fy = 400 Mpa - Tulangan lentur Balok : fy = 400 Mpa - Tulangan pelat dan tangga : fy = 400 Mpa - Tulangan sengkang : fy = 400 Mpa

STUDI LITERATUR

Mempelajari literatur/pustaka yang berkaitan dengan perencanaan diantaranya tentang :

Peraturan yang membahas perencanaan struktur , antara lain :

1.1 Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002).

1.2 Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perhitungan struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002).

1.3 Departemen Pekerjaan Umum. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983.

literatur yang berkaitan

2.1 Chu-Kia Wang & C.G. Salmon, 1990, Desain Beton Bertulang, Jakarta, Erlangga, Jilid I & II, Edisi Keempat

2.2 Jack C. McCormac, 2001, Desain Beton Bertulang, Jakarta, Erlangga, Jilid II, Edisi Kelima

2.3 Rachmat Purwono, 2005, Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa, Surabaya, ITS Press, dan

2.4 Jurnal – jurnal ACI

2.5 Dasar-Dasar Beton Bertulang versi S1 edisi

keempat (Phil M.Ferguson, 1991).

2.6 Perencanaan Struktur Beton Bertulang (George Winter ; Arthur H Nilson. 1993).

2.7 Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar (Edward G Nawy, 1998).

KONSEP DESAIN

Open Frame SRPMM dirancang pada zona gempa menegah 4 dimana komponen tersebut 100 % memikul beban gravitasi dan beban lateral.

Flat plate dengan menggunakan shearwall gaya lateralnya dipikul seluruhnya oleh shearwall sedangkan komponen yang lainnya hanya memikul beban gravitasi dan didetail sesuai ketentuan SNI 2847 pasal 23.9 . Walaupun tidak ikut memikul gaya lateral, deformasi dari shearwall pada slab-column perlu diperhitungkan , karena deformasi tersebut menimbulkan gaya dalam yang berpengaruh dalam perencanaan .

ANALISA STRUKTUR (dengan bantuan progam ETABS Versi.09 )

Analisa pembebanan

Jenis pembebanan yang diperhitungkan dalam analisa struktur Gedung ini adalah :

Beban-beban yang bekerja pada struktur

gedung menurut PPIUG 1983 yaitu :

1 Beban Mati

Beban mati adalah berat semua bagian dari

suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala

unsur tambahan yang tak terpisahkan dari gedung

itu.Berikut ini merupakan beban mati yang akan

digunakan:

- dinding pasangan batu merah setengah bata :

250 kg/m

2

- plafon (eternit)

:

11 kg/m

- penggantung langit-langit

:

Penabelan Hasil Struktur atas Penabelan Hasil Struktur atas

Perhitungan Volume Perhitungan Volume

Hasil Perbandingan volume

Kesimpulan dan Saran

- penutup lantai dari ubin,keramik,tanpa

adukan per cm tebal

:

24 kg/m

2

- Plesteran per cm tebal

:

21 kg/m

2

- Plumbing

:

30 kg/m

2

- beton bertulang

:

2400 kg/m

3

2. Beban Hidup

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi

akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung,

dan kedalamnya termasuk beban-beban pada lantai

yang berasl dari barang-barang yang dapat

berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak

merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung

dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung

itu. Untuk gedung sekolah, beban hidup pada lantai

diambil sebesar 250 kg/m

2

.

3. Beban Gempa

Beban gempa statik ekivalen adalah suatu cara

analisa 3 dimensi linier dengan meninjau

beban-beban gempa statik ekivalen, sehubungan dengan

sifat struktur gedung beraturan yang praktis

berperilaku sebagai dua dimensi sehingga respon

dinamiknya hanya ditentukan oleh respon ragam

yang pertama dan dapat ditampilkan sebagai akibat

dari beban statik ekivalen. Beban geser nominal

yang terjadi di tekanan dasar dapat dihitung dengan

persamaan 2.2 (SNI-03-1726-2002):

:

Wt

R

I

C

V

=

1

×

Dimana

C

1

: nilai Faktor Respon Gempa dari Respon

Spektrum Gempa Rencana.

T

1

: waktu getar alami fundamental.

W

t

: berat total gedung termasuk beban hidup

yang sesuai.

I

: Faktor Keutamaan menurut tabel 1 SNI

03-1726-2002.

R : Faktor reduksi gempe representatif dari

struktur yang bersangkutan.

4. Kontrol T-Rayleigh

T

1 =

6.3

∑

∑

= = n i n i

di

Fi

g

di

Wi

1 1 2

.

.

Wi = berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban

hidup yang sesuai

Fi = beban-beban gempa nominal

di = simpangan horisontal lantai tingkat ke-i

g = percepatan gravitasi

•

Waktu getar alami fundamental T1 struktur

gedung untuk penentuan Faktor Respon Gempa

C1 ditentukan dengan rumus-rumus empiris atau

didapat dari hasil vibrasi bebas 3 dimensi,

nilainya tidak boleh menyimpang lebih dari 20%

dari nilai yang dihitung dengan perumusan

diatas.

5.

Kontrol Drift

Kinerja batas layan (∆s) struktur gedung

ditentukan oleh simpangan antar tingkat akibat

pengaru hgempa rencana , yaitu untuk membatasi

terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang

berlebihan , disamping untuk mencegah kerusakan

non struktural dan ketidaknyamanan penghuni .

Menurut SNI 1726 pasal 8.1.1 tidak boleh

melampaui :

∆s <

hi

R

×

03

,

0

atau 30 mm (yang terkecil)

Sedangkan kinerja batas ultimatum (∆m)

struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar

tingkat maksimum struktur gedung diambang

keruntuhan , yaitu untuk untuk membatasi

kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur yang

dapat menimbulkkan korban jiwa . Faktor pengali

berdasarkan ketentuan SNI 1726 pasal 8.2.1 untuk

bangunan tidak beraturan , yakni ;

Sehingga , ∆m = ξ

x ∆s < 0 ,02 x

6.

.Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan didasarkan pada SNI

03 – 2847 – 2002 tentang Tata Cara Perencanaan

B alo k 1

B alo k 4 B alo k 3

D inding G e se r 1

D in ding G es er 2

B alo k 3 B alo k 3 B alo k 3

B alo k 4 B alo k 4 D inding G es e r 1 D in ding G es er 1 D inding G e s er 1 B alo k 1 B alo k 1 B alo k 1

B alo k 3 B alo k 3 B alo k 3 B alo k 3 B alo k 4

Balok Induk 1 Balok Induk 2 Balok Anak 1 BA 1 BA 1 BA 1 BA 1 BA 1 BA 1 BA 2 BA 2 BA 2 BA 2 BA 3 BA 1 BA 1 BA 1 BA 1 BA 1 BA 1 BA 1 BI 3 BI 3 BI 3 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 4 BI 1 BI 1 BI 1 BI 1 BI 1 BI 1 BI 4 BI 4 BI 4 BI 4 BI 5 BI 5 BI 5 BI 5 BI 4 BI 4 BI 4 BI 4 BI 4 BI 4 BI 1 BI 1 BI 1 BI 1 BI 1 BI 1 BI 1 BI 5

Struktur Beton untuk Bangunan Gedung pada Bab

11.2. adalah sebagai berikut :

Combo 1 : 1.4 D

Combo 2 : 1.2 D + 1.6 L

Combo 3 : 1.2 D + 1.0 L

+

1.0 E

Combo 4 : 1.2 D + 1.0 L

-

1.0 E

Combo 5 : 0.9 D + 1.0 E

mbo 6 : 0.9 D - 1.0 E

Dimana :

D : Beban mati

L

: Beban hidup

E

: Beban gempa

Denah Flat Plate-ShearWall

DESAIN FLAT PLATE 1. Perencanaan Pelat Lantai

Dalam perencanaan dimensi pelat digunakan acuan SNI 03-2847-2002 (Pasal 11.5.3). Pada tugas akhir ini digunakan bentang terpanjang = 800 mm, dari tabel SNI 03-2847-2002 (Pasal 11.5.3) sehinga diperoleh tebal pelat dengan adanya balok tepi:

h = λn / 33

= 8000-(2 x (600/2)) 33

= 224,24mm ≈ 22,42 cm

Dari perhitungan diatas tebal pelat minimum yang didapatkan ialah 22,42 cm akan tetapi untuk kemudahan dan keamanan maka pelat yang dipakai dalam

perancangan struktur ialah 25 cm.

Penulangan Jalur Kolom ( Arah Melintang ) a. Penulangan Tumpuan Dalam pada Jalur Kolom Mu- = 29.158,2 Kg.m Mu = 291.582.000 Nmm Digunakan tulangan D 19 β1 = 0.85- 0.05













−

7

35

'

fc

= 0.81 ρbalance =

)

600

(

600

'

85

.

0

1

fy

fy

xfc

+

β

=

)

400

600

(

600

400

35

81

.

0

85

.

0

+

x

x

x

_{= 0,036} ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018 Rnmelintang = 2

)

5

,

220

(

*

1000

*

8

,

0

0

291.582.00

_{= 7,49 Nmm}2 m =

₁₃

_,

₄₅

35

*

85

,

0

400

'

*

85

,

0

fc

=

=

fy

ρperlu =

fy

Rn

m

m

*

*

2

1

1

1

−

−

=

400

49

,

7

*

45

,

13

*

2

1

1

45

,

13

1

−

−

= 0,022 ρmin < ρperlu < ρmax

ρpakai = ρperlu = 0,0022

As perlu = ρmin x b x d

= 0,022x 1000 x 220,5= 4.851 mm2

maka tulangan terpasang gunakan Ф19-50 (As = 5.673 mm2)

b. Penulangan Daerah Lapangan pada Jalur Kolom M+ = 5.287,62 Kg.m Mu = 52.876.200 Nm Digunakan tulangan D 16 β1 = 0.85- 0.05













−

7

35

'

fc

= 0.81 ρbalance =

)

600

(

600

'

85

.

0

1

fy

fy

xfc

+

β

=

)

400

600

(

600

400

35

81

.

0

85

.

0

+

x

x

x

_{= 0,036} ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018 Rnmelintang = ₂

)

222

(

*

1000

*

8

,

0

52.876.200

= 1,35 Nmm2 m =

13

,

45

35

*

85

,

0

400

'

*

85

,

0

fc

=

=

fy

ρperlu =

fy

Rn

m

m

*

*

2

1

1

1

−

−

=

400

35

,

1

*

45

,

13

*

2

1

1

45

,

13

1

−

−

= 0,0035 ρmin < ρperlu < ρmax

ρpakai = ρperlu = 0,0035

As perlu = ρmin x b x d

= 0,0035 x 1000 x 222 = 777 mm2

maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2)

Penulangan Jalur Tengah

a. Penulangan Tumpuan Dalam pada Jalur Tengah Mu- = -3.221,31 Kg.m Mu = 32.213.100 Nm Digunakan tulangan D 16 β1 = 0.85- 0.05













−

7

35

'

fc

= 0.81 ρbalance =

)

600

(

600

'

85

.

0

1

fy

fy

xfc

+

β

=

)

400

600

(

600

400

35

81

.

0

85

.

0

+

x

x

x

_{= 0,036} ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018 Rnmelintang = ₂

)

222

(

*

1000

*

8

,

0

32.213.100

= 0,82 Nmm2 m =

13

,

45

35

*

85

,

0

400

'

*

85

,

0

fc

=

=

fy

ρperlu =

fy

Rn

m

m

*

*

2

1

1

1

−

−

=

400

82

,

0

*

45

,

13

*

2

1

1

45

,

13

1

−

−

= 0,0021 ρmin < ρperlu < ρmax

ρpakai = ρperlu = 0,0021

As perlu = ρmin x b x d

= 0,0021 x 1000 x 222 = 466,2 mm2

maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2

b. Penulangan Daerah Lapangan pada Jalur Tengah Mu+ = 5.037,58 Kg.m Mu = 50.375.800 Nm Digunakan tulangan D 16 β1 = 0.85- 0.05













₋

7

35

'

fc

= 0.81 ρbalance =

)

600

(

600

'

85

.

0

1

fy

fy

xfc

+

β

=

)

400

600

(

600

400

35

81

.

0

85

.

0

+

x

x

x

_{= 0,036} ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018 Rnmelintang = 2

)

222

(

*

1000

*

8

,

0

50.375.800

_{= 1,3 Nmm}2 m =

13

,

45

35

*

85

,

0

400

'

*

85

,

0

fc

=

=

fy

ρperlu =

fy

Rn

m

m

*

*

2

1

1

1

−

−

=

400

3

,

1

*

45

,

13

*

2

1

1

45

,

13

1

−

−

= 0,0033 ρmin < ρperlu < ρmax

ρpakai = ρperlu = 0,0033

As perlu = ρmin x b x d

= 0,0033 x 1000 x 222 = 732,6 mm2

maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2)

 Perencanaan Pelat Eksterior Flat Plate-ShearWall

Contoh penulangan diambil pelat interior 6 x 6 ( lantai 2 ) as D-E dan 1-2.

Data – data :

• Mutu beton ( fc’ ) = 35 Mpa • Mutu baja tulangan ( fy = 400 Mpa • h pelat = 25 cm • Kolom = 60 cm x 60cm • L1 = 600 cm • L2 = 600 cm • Ln = 540 cm Tulangan pokok = D 19

d = h pelat – selimut – ½ φ Tulangan pokok = 250 – 20 – 19/2 = 220,5 mm

d’ = selimut + ½ φ Tulangan pokok = 20 + 19/2 = 29,5 mm

Penulangan Jalur Kolom

a. Penulangan Tumpuan Dalam pada Jalur Kolom Mu- = 10.812,2 Kg.m Mu = 108.122.000 Nmm Digunakan tulangan D 19 β1 = 0.85- 0.05













−

7

35

'

fc

= 0.81 ρbalance =

)

600

(

600

'

85

.

0

1

fy

fy

xfc

+

β

=

)

400

600

(

600

400

35

81

.

0

85

.

0

+

x

x

x

_{= 0,036} ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018 Rnmelintang = 2

)

5

,

220

(

*

1000

*

8

,

0

0

108.122.00

_{= 2,8 Nmm}2 m =

13

,

45

35

*

85

,

0

400

'

*

85

,

0

fc

=

=

fy

ρperlu =

fy

Rn

m

m

*

*

2

1

1

1

−

−

=

400

8

,

2

*

45

,

13

*

2

1

1

45

,

13

1

−

−

= 0,0074 ρmin < ρperlu < ρmax

ρpakai = ρperlu = 0,0074

As perlu = ρmin x b x d

= 0,0074x 1000 x 220,5= 1.631,7 mm2

maka tulangan terpasang gunakan Ф19-150 (As = 1.891 mm2)

b. Penulangan Tumpuan Luar pada Jalur Kolom Mu- = 4.240,57 Kg.m

Mu = 42.405.700 Nmm

β1 = 0.85- 0.05













−

7

35

'

fc

= 0.81 ρbalance =

)

600

(

600

'

85

.

0

1

fy

fy

xfc

+

β

=

)

400

600

(

600

400

35

81

.

0

85

.

0

+

x

x

x

_{= 0,036} ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018 Rnmelintang = ₂

)

222

(

*

1000

*

8

,

0

42.405.700

_{= 1,1 Nmm}2 m =

13

,

45

35

*

85

,

0

400

'

*

85

,

0

fc

=

=

fy

ρperlu =

fy

Rn

m

m

*

*

2

1

1

1

−

−

=

400

1

,

1

*

45

,

13

*

2

1

1

45

,

13

1

−

−

= 0,003 ρmin < ρperlu < ρmax

ρpakai = ρperlu = 0,003

As perlu = ρmin x b x d

= 0,003x 1000 x 222= 666 mm2

maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2)

c. Penulangan Daerah Lapangan pada Jalur Kolom Mu+ = 1.867,66 Kg.m Mu = 18.676.600 Nm Digunakan tulangan D 16 β1 = 0.85- 0.05













−

7

35

'

fc

= 0.81 ρbalance =

)

600

(

600

'

85

.

0

1

fy

fy

xfc

+

β

=

)

400

600

(

600

400

35

81

.

0

85

.

0

+

x

x

x

_{= 0,036} ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018 Rnmelintang = ₂

)

222

(

*

1000

*

8

,

0

18.676.600

_{= 0,48Nmm}2 m =

13

,

45

35

*

85

,

0

400

'

*

85

,

0

fc

=

=

fy

ρperlu =

fy

Rn

m

m

*

*

2

1

1

1

−

−

=

400

48

,

0

*

45

,

13

*

2

1

1

45

,

13

1

−

−

= 0,0012 ρperlu < ρmin < ρmax

ρpakai = ρperlu = 0,0018

As perlu = ρmin x b x d

= 0,0018 x 1000 x 222 = 399,6 mm2

maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2)

Penulangan Jalur Tengah

a. Penulangan Tumpuan pada Jalur Tengah Mu-= 5.000,48 Kg.m Mu = 50.004.800 Nm Digunakan tulangan D 16 β1 = 0.85- 0.05













−

7

35

'

fc

= 0.81 ρbalance =

)

600

(

600

'

85

.

0

1

fy

fy

xfc

+

β

=

)

400

600

(

600

400

35

81

.

0

85

.

0

+

x

x

x

_{= 0,036} ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018 Rnmelintang = ₂

)

222

(

*

1000

*

8

,

0

50.004.800

= 1,28 Nmm2 m =

13

,

45

35

*

85

,

0

400

'

*

85

,

0

fc

=

=

fy

ρperlu =

fy

Rn

m

m

*

*

2

1

1

1

−

−

=

400

28

,

1

*

45

,

13

*

2

1

1

45

,

13

1

−

−

= 0,0032 ρmin < ρperlu < ρmax

ρpakai = ρperlu = 0,0032

As perlu = ρmin x b x d

= 0,0032 x 1000 x 222 = 710,4 mm2

maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2)

b. Penulangan Daerah Lapangan pada Jalur Tengah Mu+ = 1.369.02 Kg.m

Mu = 13.690.200 Nm

β1 = 0.85- 0.05













−

7

35

'

fc

= 0.81 ρbalance =

)

600

(

600

'

85

.

0

1

fy

fy

xfc

+

β

=

)

400

600

(

600

400

35

81

.

0

85

.

0

+

x

x

x

_{= 0,036} ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018 Rnmelintang = ₂

)

222

(

*

1000

*

8

,

0

13.690.200

_{= 0,35 Nmm}2 m =

13

,

45

35

*

85

,

0

400

'

*

85

,

0

fc

=

=

fy

ρperlu =

fy

Rn

m

m

*

*

2

1

1

1

−

−

=

400

35

,

0

*

45

,

13

*

2

1

1

45

,

13

1

−

−

= 0,00089 ρperlu < ρmin < ρmax

ρpakai = ρmin = 0,0018

As perlu = ρmin x b x d

= 0,0018 x 1000 x 222 = 399,6mm2

maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As =

805 mm

2

)

Kontrol Lendutan Pelat

Kontrol lendutan ini berfungsi sebagai kenyamanan dalam pemakaian struktur tersebut , dimana struktur beton bertulang yang mengalami lentur harus memiliki kekakuan yang cukup untuk mengatasi lendutan yang besar , adapun ketentuannya untuk pelat dua arah ini ialah SNI2847 pasal 11.5 tabel 9 , dengan rumusan :

∆c =

I

E

W

.

.

384

.

.

5

l

2

dimana W = beban merata (kN/m’) l = bentang as kolom (m) E = Modulus Elastisitas (kN/m2) I = Momen Inertia (m4)

Karena pembebanan , panjang bentang , modulus Elastisitas ,dan momen inersia kedua sistem sama maka lendutannya juga sama , maka :

W = qd + ql + q dinding=(( 8 (754 + 250))+( 250 x 3,75 ) = 8969,95 Kg/m’ = 89,6965 kN/m’ l = 8 m (bentang terpanjang) E =4700

fc

'

=4700

35

'

=27805,57 Mpa=27805574,98 kN/m2 I = 1/12.b h3 = 1/12(8 )(0,25)3= 0,0104 m4

Sehingga lendutan untuk bentang 4,5 m kedua sistem tersebut : ∆c =

I

E

W

.

.

384

.

.

5

l

2 =

)

0104

,

0

)(.

98

,

27805574

.(

384

)

8

).(

6965

,

89

.(

5

2 = 0,00026

Pada pasal 11.5 tabel 9 persyaratan lendutan yang diijinkan untuk pelat lantai yang menahan beban naon struktural ialah sebesar :

∆ijin = =

480

λ

480

)

600

8000

(

−

= 15,42 mm = 0,0154 m > ∆c

Dari kontrol lendutan ini dapat dipastikan bila terjadi lendutan maka lendutan tersebut tidak tampak karena nilainya lebih kecil dari yang disyaratkan .

Transfer Momen Tak Berimbang Sebagai Lentur Pada Pelat

Bagian dari momen tak seimbang yang dipikul oleh

eksentrisitas geser Mv = γ

v

.Mu sesuai

SNI

03-2847-2002 pasal 13.12.6

γv

.= 1 – γ

f

γf

=

d

c

d

c

+

+

−

+

2

1

3

2

1

1

1

a. kolom tengah b. Kolom tepi

Perhitungan untuk kolom tengah gambar (a)

c

1

+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm ( b1 )

c

2

+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm ( b2 )

γ

f

=

2

1

3

2

1

1

1

b

b

+

−

= 0,60

γf

=

05

,

80

05

,

80

3

2

1

1

1

+

−

= 0,60

γv

= 1 – 0,6

γv

= 0,4

b. Perhitungan untuk kolom tepi gambar (b)

c

1

+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm

c

2

+d/2 = 60 + 0,5.22,05 = 71,025 cm

γf

=

025

,

71

05

,

82

3

2

1

1

1

+

−

= 0.58

γv

= 1 – 0,58

γv

= 0,42

menurut

SNI 2847 pasal 13.12.6 sebagian momen

tidak berimbang tersebut γ

f

(Mu) harus disalurkan

sebagai lentur dan sisanya γ

v

(Mu) disalurkan

melalui eksetrisitas geser terhadap pusat penampang

kritis , sehingga γ

f

(Mu) = ф Mn

Dari momen kombinasi diatas yang ditransferkan ke kolom interior dalam bentuk lentur sebesar :

γf (Mu) = 0.60 x 29.158,2 = 17.494,92 Kg.m Mn =

8

.

0

92

,

494

.

17

= 21.868,65 kg m = 21.868,65 x104 N.mm a =

xb

xfc

Asxfy

'

85

.

0

=

0

.

85

35

1000

400

x

x

Asx

= 0,0134 As Mn = As x fy













−

2

a

d

21.868,65 x104 = As x 400













−

2

)

(

0134

,

0

5

,

220

As

2,68 As2 – 88.200 As + 218.686.500 = 0 As1 = 30.209,3 mm2 (tidak masuk akal)

As2 = 2.701,14 mm2 (masuk akal berdasarkan perhitungan Mu- int jalur kolom didapat tulangan Ф19-75

(As = 3.782 mm2 ) dan Ф19-50 ( As = 5.673 mm2 ). Sedangkan pada pertemuan pelat kolom butuh As = 2.701,14 mm2 sebagai akibat dari transfer momen tak berimbang, akan tetapi jalur kolom memiliki Ф19-75 (As = 3.782 mm2 ) dan Ф19-50 ( As = 5.673 mm2 )maka diarasa cukup aman.

Dengan penampang pada gambar (b)

Dari momen kombinasi diatas yang ditransferkan ke kolom eksterior dalam bentuk lentur sebesar :

γf (Mu) = 0.58 x 4.240,57 = 2.459,54 Kgm Mn =

8

.

0

54

,

459

.

2

= 3.074,42 kg m =.3.074,42 x104 N.mm a =

xb

xfc

Asxfy

'

85

.

0

=

0

.

85

35

1000

400

x

x

Asx

= 0.0134As Mn = As x fy













−

2

a

d

3.074,42 x104 = As x 400













−

2

)

(

0134

,

0

5

,

220

As

2,68 As2 – 88.200 As + 30.744.200 = 0 As1 = 32.558,1 mm2 (tidak masuk akal)

As2 = 352,35 mm2 (masuk akal karena berdasarkan perhitungan Mu- ekst jalur kolom didapat tulangan

Ф16-250 ( As = 805 mm2). Sedangkan pada pertemuan pelat kolom butuh As = 352,35 mm2 sebagai akibat dari transfer momen tak berimbang, akan tetapi jalur kolom memiliki Ф16-250 ( As = 805 mm2). maka diarasa cukup aman.

Sedangkan transfer momen tak imbang sisanya disalurkan sebagai tegangan geser sebesar :

γv (Mu) = 0,4 (29.158,2) = 11.663,28 Kg.m (Interior)

γv (Mu) = 0,42 (4.240,57) = 1.781,04 Kg.m (Eksterior

Transfer momen tak berimbang sebagai geser

Transfer momen tak imbang digunakan momen dari

hasil ETABS 3D yaitu :

γv

(Mu) = 0,4 (29.158,2) = 11.663,28 Kg.m

(Interior)

γv

(Mu) = 0,42 (4.240,57) = 1.781,04 Kg.m

(Eksterior

Dengan penampang pada gambar (a)

Didapatkan properti untuk penampang kritis ,

sebagai berikut:

a

= c

2

+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm

b = c

1

+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm

Ac = d(2a+b) = (0,2205){2(0,8205)+0,8205}

= 0,55 m

2

C

ab

= a/2 = 82,025/2 = 41,0125 cm

Jc = d

6 . 2 6 3 2 3 d a ba a +       +

dimana:

a

= c

1

+d = 60+22,05 = 82,05 cm

b = c

2

+d = 60+22,05 = 82,05 cm

Jc =

22,05

(

)

6 ) 05 , 22 .( 05 , 82 2 ) 05 , 82 ( 05 , 82 6 05 , 82 3 2 3 +       +

= 8.266.551,36 cm

4

= 0,083 m

Gaya geser akibat beban gravitasi dan beban lateral

V

D

=

w

D

×

l

1

×

l

2

= 754 x 7 x 8 = 42.224 Kg

V

L

=

w

L

×

l

1

×

l

2

= 250 x 7 x 8 = 14.000 Kg

•

Beban Lateral

Berdasarkan analisa geser pelat pada analisa

ETABS, tidak didapatkan gaya geser gempa

yang berpengaruh terhadap pelat ( E = 0 )

KombinasiVu(kg)

komb 1

komb 2

1.2D+1L±1E

64.668,8

36.668,8

0.9D±1E

38.001,6

38.001,6

Dipilih Vu 64.668,8 kg

Vu akibat 1.2D+1,6L= 73.068,8 Kg > 64.668,8 Kg

Tegangan kombinasi :

vu =

Jc

C

Mu

v

Ac

Vu

γ

.

.

_ab

±

=

083

,

0

)

2

315

,

0

)(

28

,

663

.

11

(

55

,

0

8

,

068

.

73

±

vu

1

= 154.984,49 Kg/m

2

( menentukan )

vu

2

= 110.720,23 Kg/m

2

Sedangkan Vc maksimum yang diizinkan pada

beton adalah :

'

4

f

_c

=

4

35

'_c

= 23,66 N/mm

2

= 2.366.000 Kg/m

2

Jadi beton mampu menahan geser yang terjadi

dikarenakanVu

< Vc maksimum = 154.984,49

Kg/m

2

< 2.366.000 Kg/m

2

(

OK!! )

Dengan penampang pada gambar (b)

Didapatkan properti untuk penampang kritis ,

sebagai berikut:

Didapatkan properti untuk penampang kritis ,

sebagai berikut:

a= c

2

+d/2 = 60 + 0,5.22,05/2 = 71,025 cm

b = c

1

+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm

Ac = d (2a+b) = (0,2205){2(0,71025)+0,8205}

= 0,494 m

2

C

ab

=

Ac a d a       × × × 2 2

=

4940 2 025 , 71 05 , 22 025 , 71 2       × × ×

= 22,52 cm

Jc = d

6 . 2 6 3 2 3 d a ba a +       +

dimana:

Jc =

22,05

(

)

6 ) 05 , 22 ( 025 , 71 2 ) 025 , 71 ( 05 , 82 6 025 , 71 3 2 3 +       +

= 6.006.926,71 cm

4

= 0,06 m

Gaya geser akibat beban gravitasi dan beban lateral

•

Beban gravitasi

V

D

=

2

2 1

l

l

×

×

D

w

=

2

1

x 754 x 6 x 8= 18.096

kg

V

L

=

2

2 1

l

l

×

×

L

w

=

2

1

x 250 x 6 x 8 = 6.000

kg

•

Beban Lateral

Berdasarkan analisa geser pelat pada analisa

ETABS, tidak didapatkan gaya geser gempa yang

berpengaruh terhadap pelat ( E = 0 )

KombinasiVu(kg)

komb 1

komb 2

1.2D+1L±1E

27.715,2

15.715,2

0.9D±1E

16.286,4

16.286,4

Dipilih Vu = 27.715,2kg

Vu akibat 1.2D+1,6L= 31.315,2 Kg > 27.715,2 Kg

Tegangan kombinasi :

vu =

Jc

C

Mu

v

Ac

Vu

γ

.

.

_ab

±

=

06

,

0

)

2

2252

,

0

)(

04

,

781

.

1

(

494

,

0

2

,

315

.

31

±

vu

1

= 67.131,29 Kg/m

2

( menentukan )

vu

2

= 59.650,9 Kg/m

2

Sedangkan Vc maksimum yang diizinkan pada

beton adalah :

'

4

f

_c

=

4

35

'_c

= 23,66 N/mm

2

= 2.366.000 Kg/m

2

Jadi beton mampu menahan geser yang terjadi

dikarenakanVu

< Vc maksimum = 67.131,29 Kg/m

2

A D B C b1=c1+d b2=c2+d kolom 800 ln A D B C b1=c1+d b2=c2+d kolom 800 700

Transfer Geser ke Kolom

Sesuai

SNI 03-2847-2002 pasasl 13.12.1

menentukan kebutuhan akan tulangan geser harus

ditinjau dengan kontrol geser satu arah (aksi balok

lebar) maupun dua arah (geser punching) , akan

tetapi aksi balok lebar pada umumnya jarang

menentukan sebab resiko dari aksi balok lebar yakni

pelat sebagai balok lebar pemikul beban tidak

seburuk resiko kegagalan geser punching yaitu pelat

sobek karena tertembus oleh kolom

.

Perencanaan Geser Kolom Interior

Geser satu arah

q

D

= 754 Kg/m

2

q

L

= 250 Kg/m

2

q

U

= 1,2 q

D

+ 1,6 q

L

= 1,2(754) +1,6 (250)

= 1.304,8 Kg/m

2

d

= 22,05 cm

Ln = 0,5 L – 0.5 (dimensi kolom arah x) – d

= 0,5(8) – 0,5(0,6) – 0,2205

= 4,4795 m (tiap satu meter lebar )

Gambar: geser satu arah

Vu

1

= q

U

.Ln

= 1.304,8 (1 x 3,4795)

= 4.540,052 Kg (per satu meter)

vn

= vu/ф

vn

=

φ

1

Vu

=

)

55

,

0

(

052

,

540

.

4

= 8.254,64 Kg = 82.546,4

N

Tegangan izin beton untuk gaya geser satu arah

menurut

SNI 2847 pasal 13.12.3.1 menyatakan kuat

geser beton tanpa tulangan tidak lebih besar dari :

φ

Vc =

φ

x

x

fc

'

xbwxd

6

1

= 0,6 x

35

1000

222

6

1

x

x

x

=131.336,97 N

φ

Vc > vn

131.336,97 N > 82.546,4 N

Geser dua arah

Ln =

[

(

l

)(

s

)

−

( )( )

b

₁

b

₂

]

=

[

(

8

)(

7

)

−

(

0

,

8205

)(

0

,

8205

)

]

= 55,327 m

2

Gambar: geser dua arah

Vu

2

= q

U

.Ln

= 1.304,8 (55,327)

= 72.190,67 Kg

vn

=

.

φ

Vu

=

)

85

,

0

(

67

,

190

.

72

= 84.930,2 Kg

=849.302 N

bo=(2(0,6x0,6))+(2(0,2205x0,2205))

= 3,282 m = 3.282 mm

Tegangan izin beton untuk geser dua arah menurut

(SNI 03-2847-2002 Pasal 13.12.2.1) menyatakan :

•

vc =

fc _bod c 6 . . ' 2 1 _      + β

=

5 , 220 3282 6 35 1 2 1  x x      +

= 2.140.677,27 N

•

vc =

fc _bod bo d s . . 12 ' 2       +

α

=

5 , 220 3282 12 35 400 ) 5 , 220 ( 40 2  x x      +

=

= 8.580.548,044 N

•

vc =

fc

.

bo

.

d

3

'

=

.

3282

220

,

5

3

35

x

=

1.427.118,18 N

Diambil vc = 1.427.118,18 N

= 1.427,119 N

Menurut

SNI 03-2847-2002 pasal 11.3.2.3 faktor

koreksi ф untuk SPBL diambil sebesar ф = 0,75

sehingga :

•

Ф vc = 0,75 (1.427.118,18 N ) =

1.070.338,635 N

• 0.5 Ф vc = 0,5 (1.070.338,635) = 535.169,317

N

Sehingga :

0.5 Ф vc < vu < Ф vc

( beton aman dari geser

punching)

535.169,317 N < 849.302N <1.070.338,635N

Karena Фvc < vu

2

< Фvn , maka direncanakan

tulangan geser sengkang minimum untuk memikul

kelebihan tegangan beton Фvc. Untuk perencanaan

tulangan geser

SNI 2847 pasal 13.5.6 menjelaskan

perumusan berikut ini :

Vs =

s

d

fy

Av

.

.

,

Untuk jarak maksimum

SNI 2847 pasal 13.5.4

memberi batasan, yakni 0,50 d atau 600 mm , maka:

S

max

= 0,50 (0,2205) = 0,11025 m = 110,25 mm

Direncanakan tulangan sengkang ф12-100

Vs

=

kN

N

x

x

s

Avxfyxd

701

,

99

28

,

701

.

99

5

,

220

400

04

,

113

100

=

=

=

Vs

unbalanced

=

d

bo

Vs

.

=

2

(

0

,

8205

0

,

8205

).

0

,

2205

701

,

99

+

=

137,78 kN/m

2

vs

ijin

= 0,55x

35

.

.

.

3

1

d

bw

= 236,766 kN

vs

pasang

< vs

ijin

,tulangan geser dapat digunakan

dan struktur aman dari kegagalan geser punching

Panjang tulangan geser pelat

Panjang kebutuhan geser sengkang pelat

ditentukan terhadap besarnya kebutuhan pelat dalam

memikul momen geser dari momen tak imbang ,

sebesar

γv

(Mu) = 0,4 (29.158,2) = 11.663,28 Kg.m

(Interior)

γv

(Mu) = 0,42 (4.240,57) = 1.781,04 Kg.m

(Eksterior )

Agar

memperoleh

panjang

penghentian

terbesar

,

harus

dipakai

kombinasi

beban

1.2D+1.6L+ kemungkinan kuat memen nominal

diujung komponen .

(

)

(

)

s s c y s A A b f f A a 034 , 0 400 35 85 , 0 400 ' 85 , 0 = × × × = × × × = 2

8

,

6

200

.

88

2

034

,

0

5

,

220

400

2

s s s s y s

A

A

A

A

a

d

f

A

Mn

−

=













−

×

=













−

×

=

Maka :

As

1

= 5.673 mm

2

(Ф19-50 , tulangan negatif

interior)

M

n1

=

2

5673

8

,

6

5673

200

.

88

x

−

x

= 281.514.682,8 Nmm = 28.151,47 Kg.m

As

2

= 805 mm

2

(Ф16-250 , tulangan negatif

eksterior)

M

pr2

=

2

805

8

,

6

805

200

.

88

x

−

x

= 66.594.430 N.mm = 6.659,44 Kg.m

=

fy

ld

9

.

α

.

β

.

γ

.

λ

Gambar : diagram momen untuk menentukan

batas tulangan geser (sistem flat

plate-shearwall)

Sehingga :

1.304,8.(1/2)

x

2

– 7.751,26

x

+ 28.151,47 = 11.663,28

652,4

x

2

– 7.751,26

x

+ 16.488,2 = 0

x

1

= 9,1 m

x

2

= 2,7 m

(masuk akal)

Berdasarkan

SNI 03-2847 Pasal 14.10.3 panjang

yang digunakan sebesar :

l = x + d = 2,7 + 0,2205 = 2,9205 m

atau

l = x + 12(db) = 2,7 + 12(0,019) = 2,928 m

(menentukan)

maka gunakan l = 3 m

Panjang ld = 3 m harus lebih panjang dari ld sesuai

SNI 03-2847-2002 Ps. 14.2.2 Tabel 11

Dimana :

α

= 1,3 (tulangan horizontal yang ditempatkan

sedemikian hingga lebih dari 300 mm

beton segar dicor pada komponen

dibawah

panjang

penyaluran

atau

sambungan yang ditinjau.

β

= 1,0 (tulangan tanpa pelapis)

γ

= 1,0 (Ukuran tulangan horizontal D25)

λ

= 1,0 (beton dengan berat normal)

Ktr = 0

(asumsi awal perencanaan)

c = 20 + 12 + 19/2 = 41,5 mm

db

Ktr

c

+

=

19

0

5

,

41

+

= 2,18

Jadi :

=

18

,

2

35

10

1

1

1

3

,

1

400

9

x

x

x

x

x

x

x

= 36,29

ld = 36,29 x 19 = 689,51 mm, diambil nilai ld ≈ 700

mm = 0,7 m.

Ternyata ld = 3 m > 0,7 m, maka digunakan ld

sepanjang 3 m dari muka kolom. Jadi digunakan

jarak penulangan geser sebesar l

-2

1

c

= 3000

-2

600

= 2700 mm ≈ 2,7 mm dari tepi luasan kritis

2. Perencanaan Kolom

Pendesainan kolom menggunakan program bantu PCACOL v 3

Berdasarkan Tabel 4.28 diperoleh gaya-gaya dalam pada kolom interior yang terbesar adalah :

Gaya Aksial : -564.059.97Kg = - 5.640,6 kN Momen : -20.049,538Kg.m = - 200,495 kN.m

Berdasarkan kombinasi beban di atas, ternyata untuk semua lantai kolom memerlukan tulangan memanjang yang sama sebanyak 1,64 % atau 12 D25. Seperti terlihat pada gambar di atas, sebuah diagram interaksi yang dibuat dengan program PCACOL. Prosentase kolom ini sesuai syarat SNI 03-2847-2002 pasal 23.4.3.1 yaitu antara 1 % - 6 % telah dipenuhi.

1.2D+1.6L = 1.304,8 Kg/m

6.659,44 Kg.m

28.151,47 Kg.m

7.751,26 Kg

5.141,67 Kg

6.659,44 Kg

28.151,47 Kg

5,4 m

2,328 m













₊

=

db

K

c

fc

fy

db

ld

tr

λ

γ

β

α

.

.

.

.

'

10

.

9

3574 820

Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 12.3.5.2 : kapasitas beban aksial kolom tidak boleh kurang dari beban aksial terfaktor

hasil analisa struktur.

(

)

[

c g st y st

]

n

f

A

A

f

A

P

max

=

0

,

8

×

φ

×

0

,

85

×

'

×

−

+

×

φ

(

)

[

0

,

85

35

360

.

000

5

.

892

400

5

.

892

]

65

,.

0

8

,

0

max

=

×

×

×

×

−

+

×

n

P

φ

kN

N

P

_n

max

=

6

.

703

.

586

,

76

=

6

.

703

,

9

φ

> 5.640,6 kN... OK

Jadi berdasarkan kombinasi perhitungan pembebanan kolom didapatkan harga kebutuhan luasan tulangan sebesar :

As = ρ Ag = 1,64 % x 6002 = 5.892 mm2 Dipasang 12 D 25 (As = 5.892 mm2)

Penulangan Geser Kolom Interior

Sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.10.5.1, penulangan transversal khusus ( snedi plastis ) dibutuhkan sejarak lo dari kedua ujung kolom, dimana :

Panjang lo > 1/6 l= 1/6 (4000 - 250) = 625 mm

(menentukan )

> h = 600 mm 500 mm

Sehingga lo akan diambil sejarak 625 mm dari muka joint.

Dan sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.10.5.1, spasi maksimum yang diijinkan untuk tulangan transversal dalam jarak 700 mm tersebut adalah :

- 8 d tul longitudinal terkecil = 8x 25 = 200 mm

(menentukan)

- 24 Φs = 24 x 12 = 288 mm

-1/2 dimensiterkecil=0.5(600)=300 mm

- 300 mm

Kuat geser rencana kolom untuk struktur harus memenuhi persyaratan SNI 03-2847-2002 Ps. 20.10.3.2, yaitu:

1.

Jumlah gaya lintang akibat termobilisasinya kuat lentur nominal komponen struktur pada setiap ujung bentang bersihnya dan akibat beban gravitasi terfaktor.

2.

Gaya lintang maksimum yang diperoleh dari kombinasi beban rencana termsuk pengaruh beban gempa E, dengan E sebesar dua kali.

U = 1,2D + 1,0L + 2,0E

Sehingga dari diagram interaksi diatas didapatkan nilai momen nominal sebesar 820 KN

Sehingga

M

nt

=

M

nb

=

820

kN

V

_e

437

,

33

75

,

3

820

820

+

₌

=

Dan dengan menggunakan program bantu ETABS V.09 maka didapatkan akibat kombinasi beban adalah = 1.485,36 kN. Sehingga nilai yang menentukan adalah = 1.485,36 kN

Pengekangan Pada Sendi Plastis

Kontribusi beton dalam memikul geser sebesar sesuai dengan SNI 03-2847-2002 Ps. 13.3.1.2 untuk komponen struktur yang dibebani tekan aksial adalah sebagai berikut, Vc =

fc

bwd

Ag

Nu

6

'

14

1

_











+

=

600

535

,

5

6

35

600

14

10

562

.

3

1

2 3

x

x

x













+

= 540.707,5 N = 540,7 kN φVc = 0,75 x 540,7 = 405,525 kN 0.5φVc = 0.5x 405,525 = 202,77 kN

Kondisi 0.5φVc < φVc < Vu berarti memerlukan tulangan geser. Vn =

1

.

980

,

48

75

,

0

36

,

485

.

1

=

=

φ

u

V

kN

Dicoba pada sendi plastis digunakan tulangan sengkang 4 φ14 – 75 mm (Av = 615,44 mm2).

kN

s

d

f

A

V

_s s y

1

.

757

,

7

75

5

,

535

400

44

,

615

×

×

₌

=

×

×

=

(

V

_s

+

V

_c

)

=

0

,

75

(

1

.

757

,

7

+

540

,

7

)

=

1

.

723

,

8

kN

φ

> Vu = 1.485,36 kN

Sehingga sengkang 4 φ14-75 dapat digunakan, So = 75 mm < 200 mm ( OK !!!)

Sengkang pertama harus dipasang tidak lebih dari 0,5 so

dari muka HBK.

Pengekangan Pada Luar Sendi Plastis

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Ps. 20.10.5.2, persyaratan untuk penulangan kolom bahwa spasi sengkang ikat pada sebarang penampang kolom tidak boleh melebihi,

mm

S

_o

2

75

150

2

=

×

=

Dipasang

S

_o

=

125

mm

3.

Perencanaan Dinding Geser

Menentukan DS perlu komponen batas khusus bila:

c ≥

















×

w

h

u

w

l

δ

600

dengan

>

0

,

007

w u

h

δ

Sedangkan nilai c ditentukan berdasarkan panjang daerah serat tekan akibat momen nominal yang bekerja , untuk itu perlu terlebih dahulu didesain kebutuhan tulangan vertikal komponen batas DS di kedua sisi berukuran 60 x 60 cm2

Gambar : diagram interaksi disain kekuatan dinding strutur 1

Gambar 4.20 menunjukkan dinding struktur dapat menampung kombinasi beban tersebut di Tabel 4.30 dengan pemasangan 36φ25 pada komponen batas dan 2 tirai tulangan vertikal 2φ14, s = 150 mm pada badan dinding geser.

Nilai c ditentukan konsisten dengan terjadinya δu (idem ∆m) dan harus diperoleh dari 2 kombinasi beban aksial

tersebut. Di Tabel 5.42 dari kombinasi momen nominal maksimum Mn’ yang menghasilkan c yang lebih besar yaitu: Pu = 1,2D + 0,5 L = 1,2 x 4.168,9 kN+ 0,5 x 647,64 = 5.326,5 kN.m dan Pu’ = 0,9D = 0,9 x 7613,77 = 3.752,01 kN.m

Mn’ dari beban aksial berfaktor ini diperoleh dengan bantuan diagram interaksi di gambar 4.21 yang dibuat untuk Dinding struktur dengan tulangan tersebut diatas.

Momen dengan φ = 1 dan fs = fy. Dengan bantuan program komputer PCACOL pula , nilai c diperoleh.

Gambar Diagram Pn-Mn Untuk Dinding Struktur 1 dengan φφφφ = 1 dan fs = fy didapatkan Mu = 100817,4 kN β1 = 0,796 As = 50.136 mm2 a =

b

fc

fy

As

'.

.

85

,

0

.

=

)

600

)(

35

.(

85

,

0

)

400

)(

50136

(

= 1.123,5 mm a = β1 c c =

796

,

0

5

,

123

.

1

= 1.411,42 mm

)

/

(

600

_{u w} w

h

δ

l

=

)

007

,

0

(

600

)

8600

(

=2.047,6 mm > 1.411,42 mm

Dari perumusan SNI 2847 pasal 23.6.6.2a diatas menunjukkan bahwa dinding geser 1 tersebut tidak membutuhkan komponen batas , hal ini disebabkan baban aksial yang bekerja pada dinding geser relatif kecil. Maka komponen batas dinding geser yang terpasang dimensinya dan detailingnya disamakan dengan desain kolom untuk flat plate- Shearwall .

Dinding struktural tanpa komponen batas sendiri diatur dalam Pasal 23.6.6.5 mengatur persyaratan , yaitu : ρg >

fy

8

,

2

rasio penulangan ρg untuk kasus diatas seharga:

5326,

ρg =

Ac

As

= ) 600 600 ( ) 491 ( 36 × = 0,0491 >

400

8

,

2

= 0,007 ,dan Vu = 5.194,32 kN< (320x8600)

35

= 16.281 kN Maka hanya ketentuan dari pasal 23.6.6.5a yang harus dipenuhi , yaitu :

1. Syarat type sengkang sesuai Pasal 23.4.4.1c dan s ≤ 200 mm

2. Syarat jarak spasi tulangan pengikat silang sesuai dengan pasal 23.4.4.3.yaitu ≤ 350 mm .

3. Ketentuan dari butir 1 dan 2 berlaku dilokasi sesuai dengan pasal 23.6.6.4a yaitu

(c – 0,1

l

_{w) = (1.411,42 – 0,1(8.600)) = 551,42 mm ,} atau

2

c

=

2

42

,

411

.

1

= 705,71 mm

Gunakan nilai terbesar yakni 705,71 mm ≈ 700 mm

Untuk memenuhi pasal 9.10.5 dipasang tulangan dengan diameter 4φ12-150 dengan komposisi, pada komponen batas ini .

4.Perencanaan Balok Tepi

Sebagai contoh perhitungan balok Induk Lantai

memanjang 1:

Dari analisa didapatkan momen yang terbesar dari

Balok Lantai Memanjang :

-

Tumpuan Kiri negative = -29541.9 Kg m

-

Tumpuan kiri positive = 22.992,5 Kg m

-

Lapangan = 3.228,61 Kg m

-

Tumpuan Kanan negative = -30.789, 1 Kg m

-

Tumpuan Kanan postive = 25.132,54 Kg m

Data Perancangan

c

f '

= 35 MPa

y

f

= 400 MPa

h

= 400 mm

b

= 600 mm

Tul.

longitudinal

= D 22

Tul.

geser =

φ

12 mm

d’

= 40+12+ (½) (25) = 64,5 mm

d

= h - d’ = 600 – 64,5= 535,5 mm

Berdasar

SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.2 ,

komponen lentur SRPMM harus memenuhi :

Gaya aksial tekan terfaktor

≤

10

'

c

f

Ag

×

(sangat kecil ) Kg

≤

≤

840.000 N = 84.000 Kg

Dari hasil analisa dengan Etabs V 09 didapat gaya

aksial tekan terfaktor = (sangat kecil ) Kg

≤

84.000

Kg

β

1

= 0,81

      + = fy fy c f b 600 600 ' 1 85 . 0

β

ρ

=

_0,036 400 600 600 400 35 81 . 0 85 . 0 _{ =}      + x x

b

ρ

ρ

max

=

0

.

75

= 0.75 x 0.036 = 0,027

d

fy

xb

.

600

600

+

=

mm

xb

.

535

,

5

321

,

3

400

600

600

₌

+

=

Ambil nilai x

≤

0,75 Xb

x

≤

0,75 321,3 mm

x

≤

240,975 mm

ρ

min

tidak boleh kurang dari

fy

c

f

4

'

dan tidak boleh

lebih kecil dari

fy

4

,

1

( SNI 03-2847-2002 pasal

12.5.1)

0037 , 0 400 4 35 4 ' min = = × = fy c f

ρ

0035 , 0 400 4 , 1 4 , 1 min = = = fy

ρ

diambil yang

terbesar 0,0037

45 , 13 35 85 . 0 400 ' 85 . 0 = = = x c f fy m

Daerah Tumpuan Kanan

Mu negatif = -30.789,1 Kg m = -307.891.000 Nmm (yang terbesar) Mn perlu =

750

.

863

.

384

8

,

0

0

307.891.00

₌

=

φ

Mu

_Nmm

Diasumsikan tulangan tarik saja

10 35 600