perhitungan ruko

(1)

STRUCTURE ENGINEERING REPORT

BANGUNAN RUMAH TOKO (RUKO)

KONSTRUKSI BAJA PROFIL

(2)

KATA PENGANTAR

Bangunan yang ditinjau adalah bangunan rumah toko (ruko) yang terletak di Jalan K.H. Abdullah Bin Nuh, (Dkt. Mayofield Mall), Kelurahan Pamoyanan, Kec. Cianjur, Kab. Cianjur. Rumah toko (ruko) yang ditinjau sendiri merupakan

bangunan yang telah berdiri (sudah terbangun) dengan jumlah 3 unit.

Perhitungan struktur sendiri didasarkan dari permintaan user baru yang membutuhkan perhitungan struktur untuk keperluan klinik kesehatan. Sebagai bahan perhitungan, konstruksi mengkaji data – data sekunder berdasarkan hasil wawancara dari pelaksana konstruksi (bengkel warmaf) tanpa mendapatkan data – data primer hasil pengamatan langsung dari lapangan, dikarenakan komponen struktural sudah tertutup oleh komponen arsitektural (plafond, pasangan dinding dan finishing).

Konstruktor akan mengkaji elemen – elemen struktur seperti : pelat, balok, kolom dan gording. Untuk pengkajian struktur bawah (sub structure) pondasi dan sambungan konstruksi tidak dikaji karena data yang diberikan terbatas. Hasil dari pengkajian elemen – elemen struktur tersebut kemudian disimpulkan mengenai kekuatannya terhadapa beberapa kombinasi pembebanan yang ditopang oleh struktur, kemudian konstruktor akan memberikan saran mengenai elemen – elemen struktur yang sudah terbangun tersebut untuk menghindari hal – hal yang tidak diinginkan.

Cianjur, Januari 2016

(3)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Standar yang digunakan

Ada beberapa standar (code) yang digunakan dalam mengkaji struktur rumah toko ini, baik standar yang dikeluarkan oleh Badan Standarisasi Nasional (SNI), maupun standar – standar lain yang biasa digunakan, baik dari Indonesia maupun standar dari luar Indonesia. Standar yang digunakan dalam mengkaji struktur rumah toko ini antara lain :

1. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989).

2. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002).

3. Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002).

4. American Institute of Steel Construction 360 – 05. 5. International Building Code 2006.

1.2 Software yang digunakan

Untuk mengkaji kontruksi bangunan yang telah dibangun, digunakan bantuan

software Structural Analysis Program 2000 versi 15.1.0 untuk elemen – elemen

struktur kolom dan balok dan software Com Floor versi 9.0.29.0 untuk elemen struktur pelat.

(4)

1.3 Beban – beban yang diperhitungkan

Beban- beban yang diperhitungkan bekerja pada struktur bangunan ruko yang dikaji antara lain :

1. Beban mati :

- Beban pasangan dinding : 250 kg/m2 - Berat jenis beton bertulang : 2.400 kg/m3 - Adukan semen per cm adukan tebal : 21 kg/m2 - Pasangan plafond + pengantung : 18 kg/m2 - Berat jenis penutup lantai : 26 kg/m2 - Berat pasangan M/E : 25 kg/m2

2. Beban hidup :

Beban hidup untuk lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, toko, toserba, restoran, hotel, asrama dan rumah sakit adalah 250 kg/m2_{, untuk bangunan yang dikaji} diambil sebesar 300 kg/m2.

3. Beban gempa :

Beban gempa yang dikaji untuk struktur bangunan yang dikaji dihitung menggunakan beban gempa statik ekivalen, dengan daerah gempa IV dan asumsi tanah dibawah konstruksi bangunan adalah tanah sedang.

(5)

1.4 Kombinasi pembebanan yang digunakan :

Untuk memastikan bahwa struktur gedung yang dikaji aman terhadap segala beban yang akan bekerja pada struktur, maka digunakan beberapa kombinasi pembebanan yang terdiri dari beberapa jenis beban, antara lain :

1. 1,4 DL

2. 1,2 DL + 1,6 LL 3. 1,2 DL + 1 LL + 1 EQ

Dimana :

DL : Beban mati (dead load) yang bekerja pada struktur. LL : Beban hidup (live load) yang bekerja pada struktur. EQ : Beban gempa (earth quake) yang bekerja pada struktur.

(6)

BAB II

PEMBEBANAN

Pembebanan dikaji untuk dapat memasukan nilai – nilai dari masing – masing jenis beban yang bekerja pada struktur bangunan pada software SAP 2000 v.15.1.0. Beban yang akan diinput pada software adalah beban per satuan luas dan beban per satuan panjang. Input beban pada SAP 2000 v.15.1.0 menggunakan satuan kg,m,C.

2.1 Beban mati :

Beban mati yang bekerja pada kontruksi bangunan ruko yang akan diinput pada

software SAP 2000 v.15.1.0 :

1. Beban per satuan panjang (Distributed Loads) : - Beban pasangan dinding (tinggi diding = 4 meter)

4 m x 250 kg/m2 = 1.000 kg/m2

Distributed Loads Total = 1.000 kg/m2 2. Beban per satuan luas (Area Loads) :

- Berat spesi setebal 2 cm :

2 cm x 21 kg/m2/cm = 42 kg/m2 - Berat pasir setebal 2 cm :

0,02 m x 1.750 kg/m3 _{= 35 kg/m}2 - Pasangan penutup lantai :

(7)

- Pasangan mechanical & electrical : 1 m2_{x 25 kg/m}2_/m2 _{= 25 kg/m}2 - Pasangan pladond + rangka :

1 m2 x 18 kg/m2/m2 = 18 kg/m2

Area Loads total = 146 kg/m2

Gambar 2.1 Area Loads yang bekerja pada struktur

(8)

2.2 Beban hidup :

Beban hidup yang bekerja pada kontruksi bangunan ruko yang akan diinput pada software SAP 2000 v.15.1.0 :

- Berdasarkan “Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989)”, beban hidup untuk lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, toko, toserba, restoran, hotel, asrama dan rumah sakit adalah 250 kg/m2_{, dalam kasus ini diambil sebesar 300 kg/m}2_.

Area Load total : 300 kg/m2

Gambar 4.3 Area Loads yang bekerja pada struktur 2.3 Beban gempa :

Beban gempa yang bekerja pada kontruksi bangunan ruko yang akan diinput pada software SAP 2000 v.15.1.0 :

- Menghitung waktu getar alami struktur (T) menggunakan rumus : T = 0,0731 (H)0,75

(9)

Dari persamaan tersebut, didapatkan nilai T sebesar 0,44 detik.

- Menghitung respon spectrum gempa (C) berdasarkan Gambar 4.4 berikut :

Gambar 4.4 Kurva respon spectrum gempa (C) wilayah gempa 4

Sumber : Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002)

Berdasarkan Gambar 4.4, nilai respon spectrum untuk T = 0,44 detik untuk tanah sedang adalah 0,7.

- Menentukan faktor keutamaan struktur (I) :

Tabel 4.1 Faktor keutamaan (I) untuk berbagai kategoti gedung dan bangunan (SNI 03-1726-2002)

(10)

Dari Tabel 4.1, didapatkan faktor keutamaan gedung (I) untuk gedung umum, seperti untuk penghunian, perniagaan dan perkantoran adalah 1. - Menentukan nilai reduksi gempa (R) :

Tabel 4.2 Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa maksimuam, faktor tahanan lebih struktur dan faktor tahanan lebih total beberapa jenis system dan

subsistem struktur gedung (SNI 03-1726-2002)

Dari Tabel 4.2, untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) didapatkan nilai R sebesar 5,5.

(11)

- Menghitung berat struktur keseluruhan (Wt) :

Berat struktur keseluruhan dihitung berdasarkan berat sendiri dari elemen – elemen struktur, beban mati tambahan dan beban hidup yang dikalikan dengan koefisien reduksi dari beban hidup itu sendiri. Berat struktur keseluruhan disajikan dalam Tabel 4.3 berikut :

Tabel 4.3 Perhitungan beban yang bekerja pada struktur (Wt)

Uraian Koef.

Reduksi

Total Beban

Lantai 1 + ½ Lantai 2 Beban Mati - Kolom

16 bh x 6 m x 36,7 kg/m - 3.523,2 kg - Balok induk 24 bh x 5 m x 36,7 kg/m - 4.404 kg - Balok anak 18 bh x 5 m x 29,6 kg/m - 2.664 kg - Pelat lantai 15 m x 15 m x 288 kg/m2 - 64.800 kg - Beban mati tambahan pelat

15 m x 15 m x 148 kg/m2 - 33.300 kg - Beban pasangan dinding

24 bh x 5 m x 6 m x 250 kg/m2 - 180.000 kg Beban Hidup - Beban hidup pelat lantai

15 m x 15 m x 300 kg/m2 _0,3 _{20.250 kg} Berat lantai 1 + ½ lantai 2 total 308.941,2 kg ½ Lantai 2

Beban Mati - Kolom

16 bh x 2,5 m x 36,7 kg/m - 1.468 kg - Balok anak

(12)

- Gording

165 m x 4,51 kg/m2 - 744,15 kg

- Penutup atap spandeck

15,033m x 15 m x 15 kg/m2 - 3.382,425 kg Beban Hidup - Beban hidup atap

15,033 m x 15 m x 100 kg/m2 0,3 6.764,85 kg Berat ½ lantai 2 total 15.027,325 kg Berat struktur total (Wt) 323.968,525 kg

- Menghitung gaya geser nominal static ekivalen (V), menggunakan rumus : V = C x I x Wt R V = 0,7 x 1 x 323.968,525 kg 5,5 V = 41.232,358 kg

- Mengitung gaya geser masing-masing lantai (F) mengunakan rumus : Fi =

Wi x zi

∑ni=1Wi x zi

x V

Perhitungan gaya geser masing – masing lantai akan disajikan pada Tabel 4.4 berikut :

Tabel 4.4 Gaya geser static ekivalen masing – masing lantai

Tingkat lantai zx Wx Wx.zx F per kolom

Tingkat ke 1 4 m 308.941,2 kg 1.235.764,8 kg.m 9.091,92 kg Tingkat ke 2 11 m 15.027,325 kg 165.300,575 kg.m 1.216,17 kg

(13)

(14)

BAB III

PENUTUP

Setelah dilakukan analisa perhitungan struktur rumah toko, konstruktor selanjutnya adalah memberikan kesimpulan dan saran atas konstruksi gedung yang telah dibangun berdasarkan hasil analisa yang telah dilakukan oleh konstruktor.

3.1 Kesimpulan

Dari analisa struktur yang telah dilakukan, ada beberapa kesimpulan yang didapatkan oleh konstruktor, antara lain :

1. Struktur eksisting AMAN terhadapat beban – beban gravitasi yang bekerja pada struktur. Dimensi elemen – elemen struktur bagian atas memenuhi terhadap persyaratan untuk memikul beban gravitasi berdasarkan hasil check structure menggunakan program SAP 2000 v.15.1, dengan code AISC 360-05/IBC 2006. 2. Struktur atas (upper structure) yang ditinjau aman terhadap beban gravitasi

yang bekerja, apabila :

- Mutu baja yang digunakan adalah ST – 370, dengan kuat leleh (fy) = 240 MPa, kuat putus (fu) = 370 MPa, dan modulus elastisitas 200.000 MPa. - Profil balok induk yang digunakan adalah WF 300.150.6,5.9, balok anak

WF 250.125.6.9 dan kolom WF 300.150.6,5.9.

- Tebal bondek yang digunakana adalah 120 mm, dengan menggunakan bondek 9 mm, setara ComFloor 60 dengan grade S350. Tulangan yang

(15)

digunakan untuk penulangan bondek memiliki mutu minimum fy = 500 MPa dan mutu beton minimum fc’ = 20 MPa .

- Pada tinjauan ini, sambungan dan pondasi tidak ditinjau dikarenakan tidak adanya data mengenai sambungan konstruksi dan pondasi yang terpasang.

- Struktur dikatakan aman terhadap beban gravitasi, apabila :

a. Dinding yang digunakan adalah dinding setengah batu (½ batu), dengan ketebalan maksimal 150 mm.

b. Beban mati tambahan tidak melebihi dari 148 kg/m2. c. Beban hidup tidak melebihi dari 300 kg/m2.

d. Tidak ada beban dinding tambahan pada struktur.

e. Beban – beban gravitasi yang bekerja tersebut belum dikalikan dengan koefisin beban (1,4 DL untuk SNI 1 dan 1,2 DL + 1,6 LL untuk SNI 2). 3. Struktur bangunan TIDAK AMAN apabila ditambahkan dengan beban gempa static ekivalen dengan periode 500 tahun yang probabilitas terjadinya terbatas pada 10% selama umur gedung 50 tahun (gempa sangat kuat), kombinasi pembebanan yang digunakan adalah SNI 3 (1,2 DL + 1 LL + 1 EQ).

4. Struktur layak digunakan, karena menurut pengalaman beban gempa hanya diperhitungkan untuk struktur dengan jumlah lantai lebih dari 3 lantai. Pada struktur bangunan dengan jumlah satu tingkat atau dua tingkat biasanya dirancang sebagai bangunan elastis.

(16)

3.2 Saran

Saran yang dapat disampaikan oleh konstruktor terhadap struktur yang ditinjau antara lain :

1. Struktur layak untuk digunakan, karena struktur sudah pernah digunakan sebelumnya dengan beban parkir motor diatasnya.

2. Penambahan pembebanan pada struktur tidak direkomendsasikan, karena akan menambah tegangan yang terjadi pada elemen – elemen struktur.

3. Untuk mencegah penambahan pembebanan pada struktur, pemisah antara ruang direkomendasikan untuk menggunakan partisi dan tidak menggunakan pasangan bata.

(17)

LAMPIRAN

INPUT BEBAN PADA SAP 2000 V.15.1.0

Structure Engineering Report

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

LAMPIRAN

CHECK STRUCTURE SAP 2000 V.15.1.0

(23)

(24)

(25)

(26)

LAMPIRAN

HITUNGAN PELAT BONDEK

(27)

(28)

(29)

ComFlor 51+/0.9/S350 Eurocodes Page 1 of 4

SCI Tata Steel v9.0.29.0

Job Reference: Date: 13/1/2016

Deck Reference: CF51+/0.9_350 Time: 12:34:00

Company Name: Job No:

Client Name: Calcs By:

Checked By: File Name: Pak Budi.pmd

Full Output Full Output Full Output Full Output

Note: Section Designed to Eurocodes, United Kingdom National Annex Note: Section Designed to Eurocodes, United Kingdom National Annex Note: Section Designed to Eurocodes, United Kingdom National Annex Note: Section Designed to Eurocodes, United Kingdom National Annex Construction Stage:

Construction Stage: Construction Stage:

Construction Stage: PASS Max Unity Factor:Max Unity Factor:Max Unity Factor:Max Unity Factor: 0.30

Normal Stage: Normal Stage: Normal Stage:

Normal Stage: PASS Max Unity Factor:Max Unity Factor:Max Unity Factor:Max Unity Factor: 0.16

Fire Condition: Fire Condition: Fire Condition:

Fire Condition: PASS Max Unity Factor:Max Unity Factor:Max Unity Factor:Max Unity Factor: 0.16

Serviceability: Serviceability: Serviceability:

Serviceability: SATISFACTORY Max Unity Factor:Max Unity Factor:Max Unity Factor:Max Unity Factor: 0.24

*** Section Adequate *** *** Section Adequate *** *** Section Adequate *** *** Section Adequate ***

Floor Plan Data (unpropped composite construction with ComFlor 51+/0.9/S350 decking) Floor Plan Data (unpropped composite construction with ComFlor 51+/0.9/S350 decking) Floor Plan Data (unpropped composite construction with ComFlor 51+/0.9/S350 decking) Floor Plan Data (unpropped composite construction with ComFlor 51+/0.9/S350 decking)

Beam centres - equal 1.67 m Profile span type Multi-span

Beam or wall width 125 mm Propping None

Concrete span type Internal

Profile Data (ComFlor 51+/0.9/S350 decking. Grade C20/25) Profile Data (ComFlor 51+/0.9/S350 decking. Grade C20/25) Profile Data (ComFlor 51+/0.9/S350 decking. Grade C20/25) Profile Data (ComFlor 51+/0.9/S350 decking. Grade C20/25)

Depth 51 mm Pitch of deck ribs 150 mm

Trough width 135 mm Crest width 40.0 mm

Nominal sheet thickness 0.90 mm Design sheet thickness 0.86 mm

Deck weight 0.13 kN/m² Yield strength 350 N/mm²

Concrete Slab (Normal Weight Concrete ; Mesh : A193) Concrete Slab (Normal Weight Concrete ; Mesh : A193) Concrete Slab (Normal Weight Concrete ; Mesh : A193) Concrete Slab (Normal Weight Concrete ; Mesh : A193)

Overall slab depth 120 mm

Concrete characteristic strength 20 N/mm² Concrete wet density 2550 kg/m³

Modular ratio 10 Concrete dry density 2450 kg/m³

Bar reinforcement Bar reinforcement Bar reinforcement

Bar reinforcement None

Mesh reinforcement : Mesh reinforcement : Mesh reinforcement : Mesh reinforcement :

Mesh A193 Yield strength 500 N/mm²

Cover to Mesh 30 mm Mesh Layers Single

Account for End Anchorage No Shear connectors per rib N/A Diameter of Shear Connectors N/A

Screed depth 20 mm Screed density 2000 kg/m³

Section Properties Section Properties Section Properties Section Properties

*** Note - 1: All values of inertia are expressed in steel units

*** Note - 2: Average inertia is used for deflection calculations for the composite stage *** Note - 3: Cracked dynamic inertia is used for natural frequency calculations Deck Profile

Sagging Inertia, Iy 60.440 cm4/m Area of profile (Net), Ap 1578 mm²/m Hogging Inertia, Iy 42.560 cm4/m Effective area of profile 1493.70 mm²/m Composite

Inertia, Iy - Uncracked 1741 cm4/m Inertia, Iy - Cracked 914 cm4/m Average inertia 1328 cm4/m Cracked inertia (dynamic) 1011 cm4/m Shear bond coefficients - Tau 0.27

Concrete volume 0.110 m³/m/m

(30)

Loads Acting on Slab (Actions) Loads Acting on Slab (Actions) Loads Acting on Slab (Actions) Loads Acting on Slab (Actions)

*** Note: Slab subjected to uniformly distributed loads (UDL) ONLY

Imposed (occupancy) 3.00 kN/m² Partitions 1.00 kN/m²

Ceilings and services 0.50 kN/m² Finishes 0.50 kN/m²

Self weight of concrete slab (wet) 2.75 kN/m² Self weight of decking 0.13 kN/m² Self weight of concrete slab (dry) 2.64 kN/m² Self weight of screeds 0.39 kN/m² Construction load 1.50 kN/m²

Line Loads Perpendicular to Deck Span (Actions) Line Loads Perpendicular to Deck Span (Actions) Line Loads Perpendicular to Deck Span (Actions) Line Loads Perpendicular to Deck Span (Actions)

None

Line Loads Parallel to Deck Span (Actions) Line Loads Parallel to Deck Span (Actions) Line Loads Parallel to Deck Span (Actions) Line Loads Parallel to Deck Span (Actions)

None

Fire Data Fire Data Fire Data Fire Data

Design method Mesh + Deck Method Fire resistance period 60 mins Non-permanent imposed loads N/A

Partial Safety Factors Partial Safety Factors Partial Safety Factors Partial Safety Factors

Actions Actions Actions

Actions MaterialsMaterialsMaterialsMaterials

Permanent, gamma G 1.35 Structural steel - elastic, gamma M0 1.00 Permanent - accidental, gamma GA N/A Structural steel - buckling, gamma M1 1.00

Variable, gamma Q 1.50 Concrete, gamma C 1.50

Combination factor - Fire, psi 1 0.70 Reinforcement, gamma S 1.15 Combination factor, psi 0 0.70 Combination factor, psi 2 0.60

Construction StageConstruction Stage Construction StageConstruction Stage

Loadings Loadings Loadings

Loadings @ SLS (kN/m²)@ SLS (kN/m²)@ SLS (kN/m²)@ SLS (kN/m²) @ ULS (kN/m²)@ ULS (kN/m²)@ ULS (kN/m²)@ ULS (kN/m²)

Self weight of decking 0.13 0.18

Self weight of concrete slab (wet) 2.75 4.12

Reinforcement 0.03 0.05

Total weight of slab 2.91 4.34

Construction live load 0.75 1.13

Construction live load patch 0.75 1.13

Effective Span of Deck Effective Span of Deck Effective Span of Deck Effective Span of Deck

Effective span Le, is the smaller of

1) c/c of supports = 1.67 m

2) clear span + deck depth = 1.54 + 51.0 / 1000 = 1.59 m

Therefore Le = 1.59 m

Shear Resistance Check (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.5 and 6.1.7.3) Shear Resistance Check (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.5 and 6.1.7.3) Shear Resistance Check (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.5 and 6.1.7.3) Shear Resistance Check (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.5 and 6.1.7.3)

Applied shear 6.21 kN/m

Web shear resistance, Pv 117.29 kN/m Unity Factor 0.05 PASS

Applied reaction 10.15 kN/m

Web crushing resistance, Pw 70.79 kN/m Unity Factor 0.14 PASS

Bending Resistance Check (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.4.1) Bending Resistance Check (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.4.1) Bending Resistance Check (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.4.1) Bending Resistance Check (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.4.1)

*** Note: Redistribution of hogging moment is applied, based on equilibrium of the continuous decking as the sagging moment does not exceed design resistance.

Sagging Sagging Sagging Sagging

Max applied moment 1.69 kNm/m

Moment resistance 5.70 kNm/m Unity Factor 0.30 PASS

Hogging Hogging Hogging Hogging

(31)

*** Note: Redistribution of hogging moment is applied, based on equilibrium of the continuous decking as the sagging moment does not exceed design resistance.

Design unity factor is the worst case of 1. Maximum hogging:

(5.54 / 70.79 + 0.00 / 6.78) / 1.25 = 0.06 2. Maximum reaction:

(10.15 / 70.79 + 0.00 / 6.78) / 1.25 = 0.11

Design unity factor 0.11 PASS

Bending and Shear (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.10) Bending and Shear (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.10) Bending and Shear (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.10) Bending and Shear (BS EN 1993-1-3 Clause 6.1.10)

*** Note: Low shear - This check is not required

Support Interaction Check at Serviceability Limit State (BS EN 1993-1-3 Clause 7.2) Support Interaction Check at Serviceability Limit State (BS EN 1993-1-3 Clause 7.2) Support Interaction Check at Serviceability Limit State (BS EN 1993-1-3 Clause 7.2) Support Interaction Check at Serviceability Limit State (BS EN 1993-1-3 Clause 7.2)

Design unity factor is the worst case of 1. Maximum hogging:

(8.15 / 70.79 + 1.08 / 6.78) / (0.9 * 1.25) = 0.24 2. Maximum reaction:

(8.15 / 70.79 + 1.08 / 6.78) / (0.9 * 1.25) = 0.24

Design unity factor 0.24 PASS

Deflection Deflection Deflection Deflection

Allowable deflection is the lesser of

1) Effective span / deflection limit without ponding 8.85 mm 2) Deflection limit without ponding, absolute maximum value 20.00 mm

3) Slab depth / 10 12.00 mm

Max self weight deflection = 1.12mm <= 8.85mm SATISFACTORY

Normal StageNormal Stage Normal StageNormal Stage

Span Span Span Span

The effective composite span is 1.65 m

Loadings Loadings Loadings

Loadings @ SLS (kN/m²)@ SLS (kN/m²)@ SLS (kN/m²)@ SLS (kN/m²) @ ULS (kN/m²)@ ULS (kN/m²)@ ULS (kN/m²)@ ULS (kN/m²)

Dead (Profile, concrete, reinforcement) 2.80 3.78

Imposed 4.00 6.00

Superimp (Ceiling, services, screed, finishes) 1.39 1.88

Total 8.20 11.66

All line and point described above in 'Loading Details' are applied at the Normal stage

Shear Resistance Check Shear Resistance Check Shear Resistance Check Shear Resistance Check

Vertical Shear (BS EN 1992-1-1 Clause 6.2.2) Vertical Shear (BS EN 1992-1-1 Clause 6.2.2) Vertical Shear (BS EN 1992-1-1 Clause 6.2.2) Vertical Shear (BS EN 1992-1-1 Clause 6.2.2)

Maximum applied shear 9.25 kN/m

Shear resistance of end diaphragm (ComFlor 225 only) 0.00 kN/m ***test value Vertical shear resistance is the greater of:

1. (0.44 * 900.00 * 104.10) / 1000 + 0.00

2. (0.12 * 2.00 * (100 * 0.02 * 20.00)^1/3) * 900.00 * 104.10) / 1000 + 0.00 = 71.30 kN/m

Unity Factor = 9.25/71.30 = 0.13 < 1 PASS

Punching Shear (BS EN 1994-1-1 Clause 9.7.6) Punching Shear (BS EN 1994-1-1 Clause 9.7.6) Punching Shear (BS EN 1994-1-1 Clause 9.7.6) Punching Shear (BS EN 1994-1-1 Clause 9.7.6)

N/A - no concentrated loads have been applied

Bending Resistance Check (BS EN 1994-1-1 Clause 9.7.2) Bending Resistance Check (BS EN 1994-1-1 Clause 9.7.2) Bending Resistance Check (BS EN 1994-1-1 Clause 9.7.2) Bending Resistance Check (BS EN 1994-1-1 Clause 9.7.2)

Applied bending moment 2.89 kNm/m Depth of concrete stress block 9.96 mm

Lever arm 109.68 mm

Compression in concrete 112.90 kN/m Moment Resistance 17.97 kNm/m

Unity Factor = 2.89/17.97 = 0.16 < 1 PASS

Fire Resistance Fire Resistance Fire Resistance Fire Resistance

(32)

Effective span in fire 1.54 m

Fire total UDL 7.02 kN/m²

Fire free moment 2.09 kNm/m Moment resistance 8.71 kNm/m Total moment resistance 12.89 kNm/m

Unity Factor 0.16 PASS

Deflection Deflection Deflection Deflection Properties Properties Properties Properties Modular ratio 10.00

Uncracked section inertia 17409880.00 mm4 Cracked section inertia 9142974.00 mm4

Deflection Checks Deflection Checks Deflection Checks Deflection Checks

Imposed load deflection 0.14 mm

Allowable deflection (20 mm max) 20.00 mm SATISFACTORY

Total deflection 0.18 mm

Allowable deflection 6.58 mm PASS

Dynamic Sensitivity Dynamic Sensitivity Dynamic Sensitivity Dynamic Sensitivity

Dynamic inertia (cracked section) 1011.18 cm4 Maximum deflection 0.21 mm

Frequency 39.75 Hz

(33)

LAMPIRAN

HITUNGAN GORDING ATAP

(34)

Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel

PERHITUNGAN GORDING DAN SAGROD

[C]2011 : M. Noer Ilham

A. DATA BAHAN

Tegangan leleh baja (yield stress ), _f_y₌ ₂₄₀ _MPa

Tegangan tarik putus (ultimate stress ), _f_u₌ 370 MPa

Tegangan sisa (residual stress ), _f_r₌ ₇₀ _MPa

Modulus elastik baja (modulus of elasticity ), E = 200000 MPa

Angka Poisson (Poisson's ratio ), u = 0.3

B. DATA PROFIL BAJA

Lip Channel : C 125.50.20.2,3

ht = 125 mm b = 50 mm a = 20 mm t = 2.3 mm A = 574.7 mm2 I_x = 1370000 mm4 Iy = 206000 mm 4 S_x = 21900 mm3 Sy = 6220 mm 3 r_x = 48.8 mm ry = 18.9 mm c = 16.9 Berat profil, w = 4.51 kg/m

(35)

Faktor reduksi kekuatan untuk lentur, fb = 0.90

Faktor reduksi kekuatan untuk geser, ff = 0.75

Diameter sagrod, d = 10 mm

Jarak (miring) antara gording, s = 1200 mm

Panjang gording (jarak antara rafter), L1 = 5000 mm

Jarak antara sagrod (jarak dukungan lateral gording), _L

2 = 2000 mm

Sudut miring atap, a = 3.815 

C. SECTION PROPERTY

G = E / [ 2 * (1 + u) ] = 76923.077 MPa h = ht - t = 122.70 mm J = 2 * 1/3 * b * t3 + 1/3 * (ht - 2 * t) * t 3 + 2/3 * ( a - t ) * t3 = 1037.44 mm4 Iw = Iy * h 2 / 4 = 7.753E+08 mm6 X1 = p / Sx * √ [ E * G * J * A / 2 ] = 9714.85 MPa X₂ = 4 * [ S_x / (G * J) ]2 * I_w / I_y = 0.00113 mm2/N2 Zx = 1 / 4 * ht * t 2 + a * t * ( ht - a ) + t * ( b - 2 * t ) * ( ht - t ) = 17808 mm 3 Z_y = h_t*t*(c - t / 2) + 2*a*t*(b - c - t / 2) + t * (c - t)2 + t * (b - t - c)2 = 10140 mm3

G = modulus geser, Z_x = modulus penampang plastis thd. sb. x,

J = Konstanta puntir torsi, Zy = modulus penampang plastis thd. sb. y,

I_w = konstanta putir lengkung, X₁ = koefisien momen tekuk torsi lateral,

h = tinggi bersih badan, X2 = koefisien momen tekuk torsi lateral,

1. BEBAN PADA GORDING

2.1. BEBAN MATI (DEAD LOAD )

No Material Berat Satuan Lebar Q

(m) (N/m)

1 Berat sendiri gording 45.1 N/m 45.1

2 Atap baja (span deck ) 150 N/m2 1.2 180.0

(36)

2.2. BEBAN HIDUP (LIVE LOAD )

Beban hidup akibat beban air hujan diperhitungkan setara dengan beban genangan air

setebal 1 inc = 25 mm. qhujan = 0.025 * 10 = 0.25 kN/m

2

Jarak antara gording, s = 1.2 m

Beban air hujan, qhujan * s * 10

3

= 300 N/m

Beban hidup merata akibat air hujan, Q_LL = 300 N/m

Beban hidup terpusat akibat beban pekerja, PLL = 1000 N

3. BEBAN TERFAKTOR

Beban merata, Qu = 1.2 * QDL + 1.6 * QLL = 750.12 N/m

Beban terpusat, P_u = 1.6 * P_LL = 1600.00 N

Sudut miring atap, a = 0.07 rad

Beban merata terhadap sumbu x, Q_ux = Q_u * cos a *10-3 = 0.7485 N/mm Beban merata terhadap sumbu y, Quy = Qu * sin a *10

-3

= 0.0499 N/mm

Beban terpusat terhadap sumbu x, Pux = Pu * cos a = 1596.45 N

Beban terpusat terhadap sumbu y, Puy = Pu * sin a = 106.46 N

4. MOMEN DAN GAYA GESER AKIBAT BEBAN TERFAKTOR

Panjang bentang gording terhadap sumbu x, L_x = L₁ = 5000 mm

Panjang bentang gording terhadap sumbu y, Ly = L2 = 2000 mm

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu x,

Mux = 1/10 * Qux * Lx 2

+ 1/8 * Pux * Lx = 2868929 Nm

Momen pada 1/4 bentang, M_A = 2151696 Nm

Momen di tengah bentang, MB = 2868929 Nm

(37)

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu y,

Muy = 1/10 * Quy * Ly 2

+ 1/8 * Puy * Ly = 46578 Nmm

Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu x,

Vux = Qux * Lx + Pux = 5339 N

Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu y,

Vuy = Quy * Ly + Puy = 206 N

5. MOMEN NOMINAL PENGARUH LOCAL BUCKLING

Pengaruh tekuk lokal (local buckling) pada sayap :

Kelangsingan penampang sayap, l = b / t = 21.739

Batas kelangsingan maksimum untuk penampang compact ,

lp = 170 / √ fy = 10.973

Batas kelangsingan maksimum untuk penampang non-compact ,

l_r = 370 / √ ( f_y - fr ) = 28.378

Momen plastis terhadap sumbu x, M_px = f_y * Z_x = 4273835 Nmm

Momen plastis terhadap sumbu y, Mpy = fy * Zy = 2433520 Nmm

Momen batas tekuk terhadap sumbu x, M_rx = S_x * ( f_y - f_r ) = 3723000 Nmm Momen batas tekuk terhadap sumbu y, Mry = Sy * ( fy - fr ) = 1057400 Nmm

Momen nominal penampang untuk :

a. Penampang compact , l



l_p → M_n = M_p b. Penampang non-compact , l_p_<l



l_r → Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) c. Penampang langsing , l_>



l_r → Mn = Mr * ( lr / l) 2 l > lp dan l < lr

Berdasarkan nilai kelangsingan sayap, maka termasuk penampang non-compact

Momen nominal penampang terhadap sumbu x dihitung sebagai berikut :

compact : M_n = M_p = - Nmm

non-compact : Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) = 3933107 Nmm

langsing : M_n = M_{r *} ( l_r / l)2 = - Nmm

Momen nominal terhadap sumbu x penampang :non-compact Mnx = 3933107 Nmm

(38)

compact : M_n = M_p = - Nmm

non-compact : Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) = 1582299 Nmm

langsing : M_n = M_{r *} ( l_r / l)2 = - Nmm

Momen nominal terhadap sumbu y penampang :non-compact Mny = 1582299 Nmm

6. MOMEN NOMINAL PENGARUH LATERAL BUCKLING

Momen nominal komponen struktur dengan pengaruh tekuk lateral, untuk :

a. Bentang pendek : _L _L p → Mn = Mp = fy * Zx b. Bentang sedang : _L_p  _L _L_r → Mn = Cb * [ Mr + ( Mp - Mr ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ]  Mp c. Bentang panjang : _{L > L}_r → Mn = Cb * p / L*√ [ E * Iy * G * J + ( p * E / L ) 2 * Iy * Iw ]  Mp

Panjang bentang maksimum balok yang mampu menahan momen plastis,

L_p = 1.76 * r_y * √ ( E / f_y ) = 960 mm

Tegangan leleh dikurangi tegangan sisa, fL = fy - fr = 170 MPa

Panjang bentang minimum balok yang tahanannya ditentukan oleh momen kritis tekuk torsi lateral, Lr = ry * X1 / fL * √ [ 1 + √ ( 1 + X2 * fL

2

) ] = 2819 mm Koefisien momen tekuk torsi lateral,

Cb = 12.5 * Mux / ( 2.5*Mux + 3*MA + 4*MB + 3*MC ) = 1.14

Momen plastis terhadap sumbu x, M_px = f_y * Z_x = 4273835 Nmm

Momen plastis terhadap sumbu y, Mpy = fy * Zy = 2433520 Nmm

Momen batas tekuk terhadap sumbu x, Mrx = Sx * ( fy - fr ) = 3723000 Nmm

Momen batas tekuk terhadap sumbu y, Mry = Sy * ( fy - fr ) = 1057400 Nmm

Panjang bentang terhadap sumbu y (jarak dukungan lateral), L = L2 = 2000 mm

L > Lp dan L < Lr



Termasuk kategori : bentang sedang

Momen nominal terhadap sumbu x dihitung sebagai berikut :

Mnx = Mpx = fy * Zx = - Nmm

M_nx = C_b * [ M_rx+ ( M_px - M_rx ) * ( L_r - L ) / ( L_r - L_p ) ] = 4506434 Nmm

Mnx = Cb * p / L*√ [ E * Iy * G * J + ( p * E / L ) 2

* Iy * Iw ] = - Nmm

Momen nominal thd. sb. x untuk : bentang sedang M_nx = 4506434 Nmm

Mnx > Mpx

(39)

Momen nominal terhadap sumbu y dihitung sebagai berikut :

Mny = Mpy = fy * Zy = - Nmm

M_ny = C_b * [ M_ry+ ( M_py - M_ry ) * ( L_r - L ) / ( L_r - L_p ) ] = 1890487 Nmm

Mny = Cb * p / L*√ [ E * Iy * G * J + ( p * E / L ) 2

* Iy * Iw ] = - Nmm

Momen nominal thd. sb. y untuk : bentang sedang M_ny = 1890487 Nmm

Mny < Mpy

Momen nominal terhadap sumbu x yang digunakan, M_ny = 1890487 Nmm

7. TAHANAN MOMEN LENTUR

Momen nominal terhadap sumbu x :

Berdasarkan pengaruh local buckling , Mnx = 3933107 Nmm

Berdasarkan pengaruh lateral buckling , Mnx = 4273835 Nmm

Momen nominal terhadap sumbu x (terkecil) yg menentukan, Mnx = 3933107 Nmm

Tahanan momen lentur terhadap sumbu x,



f_b * Mnx = 3539797 Nmm

Momen nominal terhadap sumbu y :

Berdasarkan pengaruh local buckling , Mny = 1582299 Nmm

Berdasarkan pengaruh lateral buckling , M_ny = 1890487 Nmm

Momen nominal terhadap sumbu y (terkecil) yg menentukan, Mny = 1582299 Nmm

Tahanan momen lentur terhadap sumbu y,



f_b * M_ny = 1424069 Nmm

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu x, Mux = 2868929 Nmm

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu y, M_uy = 46578 Nmm

Mux / ( fb * Mnx ) = 0.8105

Muy / ( fb * Mny ) = 0.0327

Syarat yg harus dipenuhi : Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) ≤

1.0

Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) = 0.8432 < 1.0 AMAN (OK)

8. TAHANAN GESER

Ketebalan plat badan tanpa pengaku harus memenuhi syarat,

h / t



6.36 * 

(

E / f_y )

53.35 < 183.60



Plat badan memenuhi syarat (OK)

Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu x, Vux = 5339 N

(40)

Tahanan gaya geser nominal thd.sb. x, V_nx = 0.60 * f_y * A_w = 41400 N

Tahanan gaya geser terhadap sumbu x,



f_f * Vnx = 31050 N

Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu y, V_uy = 206 N

Luas penampang sayap, Af = 2 * b * t = 230 mm

2

Tahanan gaya geser nominal thd.sb. y, V_ny = 0.60 * f_y * A_f = 33120 N

Tahanan gaya geser terhadap sumbu x,



f_f * Vny = 24840 N

V_ux / ( f_f * V_nx ) = 0.1719

Vuy / ( ff * Vny ) = 0.0083

Syarat yang harus dipenuhi :

Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny )



1.0

Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny ) = 0.1802 < 1.0 AMAN (OK)

9. KONTROL INTERAKSI GESER DAN LENTUR

Sayarat yang harus dipenuhi untuk interakasi geser dan lentur :

M_u / ( f_b

*

M_n ) + 0.625 * V_u / ( f_f * V_n )



1.375

M_u / ( f_b * M_n) = M_ux / ( f_b * M_nx ) + M_uy / ( f_b * M_ny ) = 0.8432

Vu / ( ff * Vn ) = Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny ) = 0.1802

M_u / ( f_b

*

M_n ) + 0.625 * V_u / ( f_f * V_n ) = 0.9558

0.9558 < 1.375



AMAN (OK)

10. TAHANAN TARIK SAGROD

Beban merata terfaktor pada gording, Quy = 0.0499 N/mm

Beban terpusat terfaktor pada gording, Puy = 106.46 N/m

Panjang sagrod (jarak antara gording), Ly = L2 = 2000 m

Gaya tarik pada sagrod akibat beban terfaktor,

T_u = Q_uy * L_y + P_uy = 206 N

Tegangan leleh baja, fy = 240 MPa

Tegangan tarik putus, f_u = 370 MPa

Diameter sagrod, d = 10 mm

Luas penampang brutto sagrod, A_g = p / 4 * d2 = 78.54 mm2

Luas penampang efektif sagrod, Ae = 0.90 * Ag = 70.69 mm

(41)

Tahanan tarik sagrod berdasarkan luas penampang brutto,

f * Tn = 0.90 * Ag * fy = 16965 N

Tahanan tarik sagrod berdasarkan luas penampang efektif,

f * Tn = 0.75 * Ae * fu = 19615 N

Tahanan tarik sagrod (terkecil) yang digunakan,



f * T_n = 16965 N

Syarat yg harus dipenuhi : Tu



f* Tn