Desain Struktur Rumah Tinggal dan Gedung Bertingkat dengan Split Level Menggunakan SANSPRO

(1)

LOGO

Desain Struktur Rumah Tinggal dan

Gedung Bertingkat dengan Split

Level Menggunakan SANSPRO

Dr. Ir. Nathan Madutujuh, M. Sc.

(2)

Latar Belakang

(3)

MENGOPTIMALKAN

RUANG

1. Latar Belakang

LAHAN

TERBATAS

(4)

Split Level

(5)

2. Split Level



_{Split Level adalah:}

Konsep peninggian bangunan setengah lantai, dimana di

antara lantai 1 dan lantai 2 terdapat lantai 1,5 ; dan

seterusnya.

Konsep ini dapat mengoptimalkan penggunaan ruang

terhadap lahan kecil.

Misalnya bangunan konvensional 2 lantai dapat dioptimalkan

menjadi 4 lantai dengan ketinggian bangunan yang tidak

(6)

(7)

Rigid Diaphragm

(8)

3. Rigid Diaphragm

LANTAI DIANGGAP SANGAT KAKU

DALAM BIDANGNYA

DIANGGAP BEKERJA SEBAGAI DIAFRAGMA

TERHADAP GAYA GEMPA HORISONTAL

(9)

(10)

3. Rigid Diaphragm

1. Kekakuan Aksial (in plane) = ~ (tak terhingga)

2. Displacement Aksial antara node (in plane) = 0

3. Jarak antar node dalam 1 bidang tetap (konstant).

4. Harus ada pelat lantai yang rigid (tidak boleh precast).

(11)

3. Rigid Diaphragm

5. Nodal displacement masing-masing titik pada model

dapat dihitung dari displacement pada titik pusat massa.

u

_x(i)

_{= u}

x (m)

– z * u

θy (m)

u

_z(i)

= u

(12)

3. Rigid Diaphragm

6 . Tidak boleh ada tumpuan pada rigid diaphragm.

Karena pada tumpuan : u

_x

= 0

u

_z

= 0

Sementara pada rigid diaphragm:

u

_x(i)

= u

x (m)

– z * u

θy (m)

(ada nilainya)

u

_z(i)

_{= u}

z (m)

+ x * u

θy (m)

(ada nilainya)

7. Pada SANSPRO:

(13)

Model Split Level

(14)

4. Model Split Level



Data model sederhana:

Jumlah floor

: 4

Tinggi antar floor : 2m (tipikal)

Jumlah bentang : 2 bentang arah X (2 x

3m)

1 bentang arah Z (1 x 3m)

Jenis tanah

: tanah sedang

Ss

: 0.9

S1

: 0.5

Load

:

Self load, dead load, live load, & Ex,

Ey load

Dimensi kolom

: K20/20

Dimensi Balok

: B20/30

(15)

4. Model Split Level



Layout:

FLOOR 1

FLOOR 1 FLOOR 2FLOOR 2

FLOOR 3

(16)

4. Model Split Level

(17)

4. Model Split Level

MODEL

SEDERHANA

MODEL X =

TANPA SKIP

FLOOR

MODEL Y =

DENGAN

SKIP FLOOR

(18)



Model X = tanpa skip:

FLOOR 1

(19)

4. Model Split Level



Model X = tanpa skip:

(20)

FLOOR 1



Model Y = dengan skip:

4. Model Split Level

A A B B C C D D E E F F

(21)

4. Model Split Level



Model Y = dengan skip:

(22)

Evaluasi Output Model

(23)

1. Floor Weight

5. Evaluasi Output Model

FLOOR WEIGHT (KG)

FLOOR

MODEL X (TANPA SKIP)

MODEL Y(DENGAN SKIP)

0

576

768

1 7732,8

7540,8

2 7732,8

7732,8

3 7732,8

7540,8

4 11318,4

11510,4

TOTAL

35092,8

(24)

2. Center of Mass X Direction

5. Evaluasi Output Model

CENTER OF MASS X DIRECTION

FLOOR

MODEL X (TANPA SKIP)

MODEL Y (DENGAN SKIP)

0

300

375

1 172,3

146,2

2 427,7

457,4

3 172,3

146,2

(25)

2. Center of Mass X Direction

5. Evaluasi Output Model

Model X = tanpa skip

(26)

Model Y = dengan skip

Model X = tanpa skip

3. Bidang Momen

*) shrink view (Comb 1 = 1,2DL + 1,6 LL)

5. Evaluasi Output Model

(27)

3. Bidang Momen

(Comb 1 = 1,2DL + 1,6 LL)

A

B

Model X = tanpa skip

A

B

Model Y = dengan skip

26203 kg.cm

5715,3 kg.cm

1724,7 kg.cm

Seminar Nasional ESRC-ICAT 2011

Seminar Nasional ESRC-ICAT 2011 PT. Anugrah Multi Cipta KaryaPT. Anugrah Multi Cipta Karya

5. Evaluasi Output Model

19061,8 kg.cm

7877,7 kg.cm

(28)

3. Bidang Momen

*) shrink view (Comb 2 = 1,2DL + 0,5 LL + 1 EX + 0,3 EZ)

Model Y = dengan skip

Model X = tanpa skip

(29)

3. Bidang Momen

(Comb 2 = 1,2DL + 0,5 LL + 1 EX + 0,3 EZ)

A

B

Model Y = dengan skip

A

B

Model X = tanpa skip

5. Evaluasi Output Model

86332,4 kg.cm

19495,8 kg.cm

50037,4 kg.cm

78983,2 kg.cm

76355,6 kg.cm

(30)

Model Y = dengan skip

Model X = tanpa skip

3. Bidang Momen

*) shrink view (Comb 3 = 1,2DL + 0,5 LL + 0,3 EX + 1 EZ)

(31)

3. Bidang Momen

(Comb 3 = 1,2DL + 0,5 LL + 0,3 EX + 1 EZ)

A

B

Model X = tanpa skip

A

B

Model Y = dengan skip

5. Evaluasi Output Model

34009,6 kg.cm

29088,4 kg.cm

1854,8 kg.cm

23482,7 kg.cm

36092,4 kg.cm

(32)

4. Joint Displacement (Comb 2)

5. Evaluasi Output Model

Model X = tanpa skip

A

A BB CC

Model Y = dengan skip

A

(33)

Analisis Output Model

(34)

6. Analisis Output Model

1. Distribusi massa pada kolom dalam SANSPRO

Massa kolom terbagi pada

2 titik ujung kolom (titik atas dan titik bawah kolom):

(35)

(36)

6. Analisis Output Model

SEOLAH-OLAH TERDAPAT BIDANG FIKTIF

PADA PERTENGAHAN KOLOM

MEMIKUL BEBAN

DIKENAI GAYA

(37)

2. Rigid diaphragm model tanpa skip floor vs skip floor:

(38)

Kesimpulan

(39)

7. Kesimpulan

1. Dalam SANSPRO, bangunan split level didesain dengan

men-skip kolom yang tidak terikat balok/ pelat pada floor di

bawahnya (column data element)

Bila tidak di-skip  kekeliruan:

• Seolah-olah kolom (yang tidak terikat balok/ pelat pada floor

bawah) didefine sebagai 2 element.

• Pada titik tengah kolom terdapat massa akibat distribusi

massa kolom pada titik atas dan titik bawah elemen.

• Titik tengah kolom tersebut terikat kekakuannya dengan pelat

di sisi lainnya (seolah-olah ada batang pendel  1 floor =

(40)

7. Kesimpulan

2. Pada daerah rawan gempa besar, model bangunan split level

(41)

7. Kesimpulan

3. Kolom yang menghubungkan 2 lantai split level diberi

sengkang yang rapat (sengkang tumpuan),

karena kolom tersebut

mengalami gaya tarik dari 2 arah dan momen yang besar akibat

kekakuannya yang lebih besar (Short column effects)

(42)

7. Kesimpulan

SHORT COLUMN EFFECT

(43)

7. Kesimpulan

4. Akibat option rigid floor:

perpendekan aksial balok, balok

prestress, dan pelat prestress tidak dapat diperhitungkan.

(44)

Studi Kasus

(45)

8. Studi Kasus

1. Klinik anak Melinda Hospital:

Lokasi

: Bandung

Jenis tanah

: tanah sedang

Jumlah lantai : 2 lantai basement

1 lantai dasar

4,5 lantai split floor

1 lantai dak atap

Ss

: 1,2

S1

: 0,8

Beban: Self load, dead load, live load, & Ex,

Ey load

Tinggi antar lantai

: basement

=

3,5m

(46)

8. Studi Kasus

(47)

8. Studi Kasus

2. Rumah tinggal Singgasana Pradana:

Lokasi

: Bandung

Jenis tanah

: tanah keras

Jumlah lantai : 2,5 lantai split floor

Ss

: 0,9

S1

: 0,5

Beban: Self load, dead load, live load, & Ex,

Ey load

Tinggi antar lantai

: lantai 0-1

=

1,8m

lantai 1-1,5

= 1,2m

lantai 1,5-2

= 2,4m

lantai 2-2,5

= 1,2m

(48)

8. Studi Kasus

(49)