Perencana
Perencanaan an Portal EkivalenPortal Ekivalen
Tampak Atas Bangunan Tampak Atas Bangunan
Tampak Depan Bangunan Tampak Depan Bangunan
6 6..5500 mm 66..5500 mm 66..5500 mm 66..5500 mm 6 6 . . 0 0 0 0 m m 6 6 . . 0 0 0 0 m m 6 6 . . 0 0 0 0 m m 6 6 . . 0 0 0 0 m m I I IIII IIIIII IIVV VV A A B B C C D D E E 3 3 . . 5 5 0 0 m m 3 3 . . 5 5 0 0 m m 6 6..5500 mm 66..5500 mm 66..5500 mm 66..5500 mm 3 3 . . 5 5 0 0 m m 3 3 . . 5 5 0 0 m m
A.
A. Data-Data Perencanaan :Data-Data Perencanaan : a.
a. Mutu beton (fc’)Mutu beton (fc’) : : 24 24 MpaMpa b.
b. Berat Berat volume volume beton beton : : 2400 2400 Kg/mKg/m33 c.
c. Mutu Mutu baja baja (fy) (fy) : : - - Tulangan Tulangan pokok pokok balok balok & & kolom kolom = = 400 400 MpaMpa
--
Tulangan plat Tulangan plat = = 300 300 MpaMpa--
Tulangan sengkang Tulangan sengkang = = 240 240 MpaMpad.
d. Modulus Modulus Elastisitas Elastisitas Baja Baja (E) (E) : : 2x102x1055MPaMPa e.
e. Jarak Jarak antar antar rangka rangka : : 6 6 meter meter (Arah (Arah memanjang memanjang bangunan)bangunan) 6,5 meter (Arah melintang bangunan) 6,5 meter (Arah melintang bangunan) f.
f. Panjang Panjang bangunan bangunan : : 6 6 x x 4 4 meter meter (Arah (Arah memanjang memanjang bangunan)bangunan) 6,5 x 4 meter (Arah melintang bangunan) 6,5 x 4 meter (Arah melintang bangunan) g.
g. Beban Beban hidup hidup : : 250 250 Kg/mKg/m22 ( Fungsi lantai perkotaan ) ( Fungsi lantai perkotaan ) h.
B. Menentukan Dimensi Elemen - Elemen Struktur Dan Level Beban Hidup Sehingga Bisa Digunakan DDM
Pada metode perencanaan lansung, yang diperoleh adalah pendekatan nilai momen dan geser dengan menggunakan penyederhanaan koefisien-koefisien yang telah disediakan oleh peraturan, dengan pembatasan sebagai berikut:
1. Minimum ada tiga bentang menerus pada masing-masing arah peninjauan.
2. Panel plat berbentuk persegi dengan rasio antara bentang panjang terhadap lebar diukur dari sumbu tumpuan tidak lebih dari 2 yaitu :
...OK!3. Panjang bentang bersebelahan pada masing-masing arah tidak boleh berbeda lebih dari sepertiga bentang yang lebih panjang.
4. Letak pusat kolom dapat menyimpang maksimum 10% dari bentang pada arah penyimpangan dari sumbu antara garis pusat kolom yang beraturan.
5. Beban mati yang diperhitungkan hanyalah beban gravitasi saja dan tersebar merata pada seluruh panel. Beban hidup tidak boleh melampaui 3 kali beban mati. Perhitungan Beban yang bekerja pada pelat dengan asumsi awal perhitungan dianggap tebal plat 120 mm.
Berat sendiri plat : 0,12 x 1 x 2400 = 288 Berat sendiri balok : 0,3 x 0,38 x 2400 = 273,6 Berat penutup lantai : 1 x 100 = 100 Berat pasangan batu bata : 3,5 x 250 = 875
Fungsi lantai (pertokoan) : 1 x 250 = 250
6. Apabila panel plat ditumpu oleh balok pada keempat sisinya, syarat kekakuan relatif balok pada dua arah yang saling tegak lurus adalah :
Pemeriksaan tebal berdasarkan syarat lendutan (di tinjau panel 1) :
Nilai banding panjang terhadap lebar bentang bersih: β =
Perbandingan panjang sisi menerus dengan keliling panel:
650 cm 600 cm 600 cm 650 cm 30×50 cm 30×50 cm 30×50 cm 30×50 cm 4 1 2 3 Panel 1Berdasarkan SK-SNI T-03-2847-2002 pasal 3.2.5 – 3.3 untuk tebal plat dua arah syarat yang harus dipenuhi yaitu kurang dari h minimum.
Pemeriksaan lendutan menggunakan persamaan :
Karena unsur
dalam persamaan tersebut belum diketahui, sehingga di gunakan persamaan berikut :
...OK! Dan tidak boleh lebih dari :
120 mm
...OK!Perhitungan
Berdasarkan penampang pada hubungan plat dengan balok yang membentuk balok T, maka lokasi titik berat penampang dapat ditentukan :
Sesuai SK SNI T-15-2002-03 pasal 3.6.2 ayat 4, lebar efektif (
diperhitungkan sebagai berikut :
Dengan syarat panjang sayap (flens) tidak lebih dari :
Persamaan statis momen terhadap tepi bawah:
Persamaan statis momen terhadap tepi bawah:
Untuk arah memanjang bangunan :
Sehingga
Sehingga
Untuk arah melebar bangunan :
Sehingga
Sehingga
Maka
Kemudian diulangi sekali lagi pemeriksaan dengan menggunakan persamaan lendutan dan subsitusikan nilai m yang telah di dapat:
{
( )}
C. Menghitung Pembagian Momen-Momen Rencana Pada Plat Lantai Dan Balok Dengan Metode Perencanaan Langsung (DDM)
Dalam proses perencanaan panel plat lantai, yang dikerjakan pertama kali adalah menentukan momen statis total rencana pada kedua arah peninjauan yang saling tegak lurus. Karena adanya tahanan pada tumpuan, maka momen tersebut didistribusikan untuk dapat
merencanakan penampang rangka portal terhadap momen-momen positf dan negatif. Kemudian momen-momen positif dan negatif rencana tersebut didistibusikan kelajur kolom, lajur tengah dan lajur balok (bila ada). Lebar lajur kolom ditentukan 25 % dari lebar lajur portal untuk masing-masing disebelah kanan dan kiri sumbu kolom, sedangkan lebar lajur tengah adalah sisan ya. Selanjutnya tinggal merencanakan dimensi dan distribusi penulangan pada keduan arah yang saling tegak lurus sesuai dengan peninjauan.
Sesuai SK-SNI T-15-2002-03 pasal 3.6.6 ayat 3.2, distribusi momen statis total terfaktor
pada bentang interior dikalikan faktor 0.35 untuk momen positif, dan faktor 0.65 untuk momen negatif terfaktor (rencana). Sedangkan ayat 3.3 menentukan distribusikan momen statis total1. Perhitungan Momen Statis Total : Beban Rencana adalah :
Beban Mati
Berat plat : 0.12 x 2400 = 288 Berat sendiri balok : 0.38 x 2400 = 912 Berat penutup lantai : 100 = 100 Berat pasangan batu bata 1/2 : 250 = 250
Beban Hidup
Fungsi lantai (pertokoan) : 250 = 250
Meninjau kombinasi pembebanan untuk beban gravitasi yaitu: (i)...
(ii)...
Maka diambil quyang paling besar, yaitu pada persamaan “(ii)”
Menurut SK SNI T-15-2002-03 pasal 3.6.6 ayat 7 me ngijinkan modifikasi sampai 10% untuk momen positif dan negatif terfaktor asalkan momen statis total untuk suatu panel dalam arah yang ditinjau tidak boleh kurang dari jumlah yang diisyaratkan, ialah :
Maka distribusi momennya adalah sebagai berikut:
Untuk Arah Memanjang Bangunan Untuk Arah Melebar Bangunan
Bentang I-IIBentang II-III = III-IV
Bentang VI-V
Bentang E-D Bentang C-D = B-C Bentang B-A2. Perhitungan Nilai 1 Pada Panel Plat Interior
Untuk panel plat interior, lajur kolom harus direncanakan untuk memikul sebagian momen negatif interior (dalam persen) seperti dalam tabel “Distribusi Momen Negatif Interior pada lajur kolom (SK SNI T-15-2002-03 pasal 3.6.6 ayat 4.1) ” berikut ini :
Nilai 1 pada tabel di atas adalah untuk arah bentang l 1. Untuk plat dua arah yang
ditumpu balok, 1 diambil sebagai nilai banding kekakuan lentur panel plat dengan lebar
yang dibatasi oleh garis tengah panel bersebelahan terhadap kekakuan masing-masing balok, maka dengan demikian:
dengan catatan dalam tugasini
=
Untuk arahmemanjangbalok,
Untuk arahmelebarbalok,
Apabila
.0 , maka momen rencana dalam balok diantara dukungan harusdirencanakan untuk memikul 85% dari momen lajur kolom. Sedangkan untuk,
, maka momen rencana didapat dengan interpolasilinear antara 85% dan 0%.
3. Perhitungan Nilai 1 Pada Panel Plat Interior
Untuk panel plat eksterior, lajur kolom harus direncanakan untuk dapat memikul sebagian momen negatif eksterior (dalam persen) seperti dalam tabel “Distribusi Momen Negatif Interior pada lajur kolom (SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.6 ayat 4.2)” berikut ini :
Sedangkan,
, adalah nilai banding kekakuan torsi penampang balok tepiterhadap kekakuan lentur plat dengan lebar sama dengan bentang balok, yang diukur antara sumbu tumpuan. Dimana:
C = Konstanta penampang untuk menentukan kekakuan puntir Ecb = Modulus elastisitas balok beton
Ecs = Modulus elastisitas plat beton
Is = Momen inersia terhadap sumbu titik pusat bruto plat
Lajur kolom harus direncanakan untuk dapat memikul sebagian momen positif (dalam persen) seperti tampak dalam tabel Distribusi Momen Positif Interior pada lajur kolom “(SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.6 ayat 4.4) ” berikut ini:
Keadaan 1, C = (1- 0,63
)
+ (1- 0,63
)
C = 2067134400
Keadaan 2, C = (1- 0,63
)
+ (1- 0,63
)
C = 2974334400
Maka di ambil nilai C yang terbesar ,yaitu pada keadaan 2.
Keadaan 1, C = (1- 0,63
)
+ (1- 0,63
)
C = 2286014400
Keadaan 2, C = (1- 0,63
)
+ (1- 0,63
)
C = 3149668800
Maka di ambil nilai C yang terbesar ,yaitu pada keadaan 2. C = 3149668800
Elemen penahan torsi tegak lurus terhadap portal yang ditinjau. Sehingga untuk arah memanjang (Portal B-B)
Sehingga untuk arah melebar (Portal I-I)
4. Memberi Momen Tumpuan dan Lapangan Pada Jalur Kolom a) Arah Memanjang Bangunan
Bentang (eksterior)
Me-
5,6431
1,7213
Bentang (interior)
Mi-
5,6431
Bentang (interior) Mm+
5,6431
Faktor momen dari interpolasi nilai 0.5 0.9231 1
100 100 1001,721258333 84.376
90 77.308 75Factor momen dari interpolasi nilai 0.5 0.9231 1
(
)
90 77,308 7,5b) Arah Melebar Bangunan Bentang (Eksterior) Me
-
5,1413
1,6825
Faktor momen dari interpolasi nilai
1 1,0833 2
100 100 100 1,682515385 81,492
75 72,5 45 Bentang (interior) Mi -1= 5,1314
Faktor momen dari interpolasi nilai
1 1,0833 2
Bentang (interior) Mm+ 1= 5,1314
Bagian momen positif dan negatif terfaktor yang tidak dipikul oleh lajur kolom dianggap bekerja pada setengah lajur tengah di kedua sisi lajur kolom. Panjang bentang berturutan tidak selalu harus sama, demikian juga lebar lajur kolom. Dengan demikian masing-masing lajur tengah direncanakan mampu menahan jumlah dari dual kali setengah momen lajur tengah. Lajur tengah yang sejajar dan bersebelahan dengan tumpuan dinding tepi direncanakan dengan momen dari setengah lajur tengah yang di dapat dari baris pertama kolom interior.
Untuk rangka portal berbentang banyak apabila tidak semua bentang dibebani secara serempak, akan terasa bahwa metode perencanaan lansung sangat peka terhadap perubahan momen lapangan positif. Apabila beban bekerja secara berselang-seling pada bentang-bentang, perubahan nilai momen negatif di tumpuan umumnya hanya kecil sedangkan perubahan momen positif lapangan cukup besar Apabila nilai banding beban hidup terhadap beban mati cukup besar, maka perubahan momen positif tersebut dapat mencapai 50% dari yang diperoleh dengan cara distribusi beban secara merata. Pertambahan momen tersebut dapat mengakibatkan lendutan berlebihan dan selanjutnya timbul retak pada panel plat interior. Cara mencegah dan menguranginya adalah dengan memperkaku kolom-kolom. Untuk selanjutnya, agar mempermudahkan dalam pengerjaanya, dibuat tabel distribusi momen.
Faktor momen dari interpolasi nilai
1 1,0833 2
5. Pemeriksaan tebal plat berdasarkan syarat gaya geser qU = 1960 kg/m2 (tanpa pasangan bata)
qU = 2260 kg/m2 (dengan pasangan bata)
Untuk arah memanjang bangunan,
Untuk arah melebar bangunan,
Karena
> 1.0 pelimpahan geser akibat beban qU dari plat ke balok akan mengikutibentuk bidang trapesium dan segitiga dengan menarik garis sudt 45o dan garis di tengah-tengah panel arah memanjang. Bagian beban yang lebih besar akan dipikul oleh balok bentang arah
melebar dengan harga terbesar terdapat di muka kolom interior pertama.
Gaya geser rencana untuk setiap meter lebar pada arah melebar, adalah:
