Gedung Hipotetis 10 Lantai.pdf

(1)

Perencanaan Gempa

untuk

Ge

Gedun

dun g Hipo

g Hipo tetis 10 Lantai

tetis 10 Lantai

By

By Iswandi

Iswandi Imran

Imran &

& Fajar

Fajar Hendrik

Hendrik

Gaya gempa bekerja pada gedung hipotetis seperti terlihat Gaya gempa bekerja pada gedung hipotetis seperti terlihat pada gambar.

pada gambar.

Informasi mengenai gedung: Informasi mengenai gedung:



 Tinggi lantai dasar 4,5 m.Tinggi lantai dasar 4,5 m. 

 Tinggi tipikal lantai diatasnya 3,7 m.Tinggi tipikal lantai diatasnya 3,7 m. 

 Dimensi kolom untuk semua lantai sama= 60 x 60 cm.Dimensi kolom untuk semua lantai sama= 60 x 60 cm. 

 Dimensi balok untuk semua lantai sama = 40 x 60 cm.Dimensi balok untuk semua lantai sama = 40 x 60 cm. 

 Tebal pelat lantai dan atap = 12 cm.Tebal pelat lantai dan atap = 12 cm. 

 TebalTebal preliminary design preliminary design shearwall = 40 cm, dengan panjang 5 mshearwall = 40 cm, dengan panjang 5 m.. 

 Kuat tekan beton, f Kuat tekan beton, f cc’ = 30 MPa.’ = 30 MPa.



(2)

Beban mati, DL tambahan pada lantai:  Berat partisi = 2,5 kN/m2.

 Beban screed + keramik, plafond, mekanikal, elektrikal = 1,6 kN/m2_.

Beban hidup, LL pada lantai:

 Beban occupancy = 2,5 kN/m2. Beban mati, DL tambahan pada atap:

 Beban plafond, mekanikal, dan elektrikal = 0,5 kN/m2_.

Beban hidup, LL pada atap:  Beban = 1,5 kN/m2.

Seismic design data:

 Lokasi gedung di zone gempa 4.

 Kondisi tanah di lokasi proyek termasuk ke dalam kategori tanah sedang .

Untuk tanah sedang,

 Percepatan puncak batuan dasar = 0,2 g.  Percepatan puncak muka tanah, A 0 = 0,28 g.

(3)

 Tc = 0,6 detik.

 A m = 2,5 A 0 = 0,7 g.

 A r = A m x Tc = 0,42.

(Tabel 6. Pasal 4.7.6 SNI 1726 -2002).  Gedung digunakan untuk perkantoran biasa,

Faktor Keutamaan Struktur, I = 1,0.

(Tabel 1. Pasal 4.1.2 SNI 1726 -2002).

 Shearwall dipasang pada grid B dan E di baris 2-3. Terlihat pada denah gedung.

 Untuk gedung dengan tipe dual system (shearwall yang dipasang pada struktur rangka pemikul momen khusus) pada arah Utara-Selatan , Faktor Reduksi Gempa, R = 8,5

 Untuk sistem rangka pemikul momen khusus arah Barat-Timur, R = 8,5.

(4)

(5)

Berat struktur pada lantai 1: Berat sendiri struktur:

 Berat kolom lantai 1

= (0,6 x 0,6 x 4,5) m3_{x 24 kN/m}3_{x 24 +}

(0,6 x 0,6 x 1,85) m3 x 24 kN/m3 x 24

= 933,12 kN + 383,62 kN = 1.316,74 kN.  Berat balok lantai 1

= (0,4 x 0,6 x 5,4) m3_{x 24 kN/m}3_{x 20 = 622,08 kN +}

(0,4 x 0,6 x 4,4) m3 x 24 kN/m3 x 18 = 459,19 kN = 1.078,27 kN.

 Berat pelat lantai 1

= (30 x 15) m2_{x 0,12 m x 24 kN/m}3_{= 1.296 kN.}

 Berat shearwall

= (4,4 m x 0,4 m x 3,9 m) x 24 kN/m3 x 2 shearwall + (4,4 m x 0,4 m x 1,85 m) x 24 kN/m3_{x 2 shearwall +}

= 329,47 kN + 156,29 kN = 485,76 kN.

Berat lantai-lantai lainnya (tipikal) :

(6)

Gambar 3. Elemen struktur yang masuk ke dalam perhitungan berat lantai dasar, tipikal lantai, dan lantai atap.

(7)

Berat sendiri struktur:  Berat kolom lantai

= (0,6 x 0,6 x 3,7) m3_{x 24 kN/m}3_{x 24 = 767,23 kN.}

 Berat balok lantai

= berat balok lantai 1 = 1.078,27 kN.  Berat pelat lantai = berat pelat lantai 1 = 1.296 kN.  Berat shearwall

= (4,4 m x 0,4 m x 3,1 m) x 24 kN/m3_{x 2 shearwall}

= 261,88 kN.

Berat lantai 10 (atap) : Berat sendiri struktur:

 Berat kolom lantai

= (0,6 x 0,6 x 1,85) m3 x 24 kN/m3 x 24 = 383,62 kN.  Berat balok lantai

= berat balok lantai 1 = 1.078,27 kN.  Berat pelat lantai = berat pelat lantai 1 = 1.296 kN.  Berat shearwall

(8)

= (4,4 m x 0,4 m x 1,25 m) x 24 kN/m3 x 2 shearwall = 105,60 kN.

Beban mati tambahan tiap lantai

= 4,1 kN/m2 x (15 x 30) m2 = 1.845 kN Beban hidup tiap lantai (occupancy load)

= 2,5 kN/m2 x 450 m2 = 1.125 kN

Beban hidup dapat direduksi sehingga beban hidup yang bekerja pada struktur hanya 30 % saja = 337,5 kN.

Beban mati tambahan untuk atap = 0,5 kN/m2_{x 450 m}2_{= 225 kN}

Beban hidup pada atap

= 1,5 kN/m2 x 450 m2 = 675 kN

Beban hidup pada atap juga dapat direduksi sehingga beban hidup yang bekerja hanya 30 % saja = 202,5 kN.

Berat Struktur

 Berat lantai 1

(9)

= 6.359,27 kN.  Berat lantai 2 - 9 = (767,23 + 1.078,27 + 1.296 + 261,88) kN + 1.845 kN + 337,5 kN = 5.585,88 kN.  Berat lantai 10 = (383,62 + 1.078,27 + 1.296 + 105,60) kN + 225 kN + 202,5 kN = 3.291,00 kN.

Tabel 1. Berat struktur per lantai.

Lantai Tinggi hx (m) Berat Lantai Wx (kN) Wxhx (kN‐m) 10 37,8 3.291 124.400 9 34,1 5.586 190.483 8 30,4 5.586 169.814 7 26,7 5.586 149.146 6 23 5.586 128.478 5 19,3 5.586 107.810 4 15,6 5.586 87.142 3 11,9 5.586 66.473 2 8,2 5.586 45.805 1 4,5 6.360 26.620 54.339 1.098.171

(10)

Periode Natural

 Arah Utara-selatan

Arah utara-selatan merupakan sistem rangka dengan shearwall,

  0,0488 

 0,0488  37,8 

_{ ,  .} T > Tc, sehigga Faktor Respons Gempa,

A r = A m x Tc = 0,7 x 0,6 = 0,42     0,42 0,74 , . SNI 1726-2002 Pasal 4.7.6 Untuk T≤ Tc C = A m.

Untuk T > Tc C = A r/ T, dimana A r = A m x Tc.

 Arah Barat-timur

Arah barat-timur merupakan SRPM beton,

  0,0731 

 

(11)

 0,0731  37,8 

_{ , .} T > Tc, sehigga Faktor Respons Gempa,

A r = A m x Tc = 0,7 x 0,6 = 0,42.     0,42 1,1  , .

Base Shear







 .  . 





 Arah Utara-selatan   0,57  1,0  54.339 8,5  . .  Arah Barat-timur  0,38  1,0  54.339 8,5  .  .

Gaya Lateral Equivalent



















∑ 

_



_

(12)

Sehingga gaya lateral yang bekerja di lantai 10 arah utara-selatan: _{ }  3.644  124.400 

1.098.171 

  

Gaya lateral equivalent yang bekerja di lantai 10 arah barat-timur: _{ } 2.429  124.400 

1.098.171 

  

Perbandingan tinggi dengan panjang denah dalam arah pembebanan gempa utara-selatan = 37.8/15 = 2,52 < 3, dan juga untuk arah pembebanan gempa barat-timur, perbandingannya = 37,8/30 = 1,26 < 3, sehingga tidak perlu ada beban horizontal terpusat sebesar 0,1 V b di lantai tingkat paling

atas.

Gaya lateral untuk lantai lainnya seperti terlihat pada Tabel 2 dan Tabel 3.

(13)

Tabel 2. Gaya lateral equivalent dan gaya geser per story arah utara-selatan.

Lantai

h

x

w

x

w

x

h

x F Lateral V Story Fx Vx (m) (kN) (kN_‐m) (kN) (kN) 10 37.8 3,291 124,400 413 413 9 34.1 5,586 190,483 632 1,045 8 30.4 5,586 169,814 563 1,609 7 26.7 5,586 149,146 495 2,103 6 23 5,586 128,478 426 2,530 5 19.3 5,586 107,810 358 2,888 4 15.6 5,586 87,142 289 3,177 3 11.9 5,586 66,473 221 3,397 2 8.2 5,586 45,805 152 3,549 1 4.5 6,360 28,620 95 3,644 54,339 1,098,171

Dalam contoh ini ada 6 portal dalam arah utara selatan, sehingga gaya gempa equivalent yang bekerja pada masing-masing joint di lantai 10 adalah 413 kN / 6 joint = 68,83≈ 69 kN/joint.

Tabel 3. Gaya lateral equivalent dan gaya geser per story arah barat-timur.

Lantai

h

x

w

x

w

x

h

x F Lateral V Story Fx Vx (m) (kN) (kN_‐m) (kN) (kN) 10 37.8 3,291 124,400 275 275 9 34.1 5,586 190,483 421 696 8 30.4 5,586 169,814 376 1,072 7 26.7 5,586 149,146 330 1,402 6 23 5,586 128,478 284 1,686 5 19.3 5,586 107,810 238 1,924 4 15.6 5,586 87,142 193 2,117 3 11.9 5,586 66,473 147 2,264 2 8.2 5,586 45,805 101 2,366 1 4.5 6,360 28,620 63 2,429 54,339 1,098,171

Dalam contoh ini ada 4 portal dalam arah barat-timur, sehingga gaya gempa equivalent yang bekerja pada masing-masing joint di lantai 10 adalah 275 kN / 4 joint = 68,75≈ 69 kN/joint.