BAB V DESAIN PENULANGAN. beban gempa statik arah X. Maka kita ambil konfigurasi tersebut untuk dirancang

(1)

V-1

BAB V

DESAIN PENULANGAN

5.1 Penentuan Konfigurasi dan Dimensi Struktur

Dari bab sebelumnya bisa kita ketahui bahwa desain struktur konfigurasi 3 memiliki kekakuan dan kemampuan menyerap gaya geser yang optimal terhadap beban gempa statik arah X. Maka kita ambil konfigurasi tersebut untuk dirancang penulangan elemen strukturnya. Di bab sebelumnya juga telah kita dapatkan rencana awal dimensi struktur yang akan kita pergunakan, yaitu :

 Tebal Plat = 120 mm  Ukuran Balok = 250 x 500 mm  Ukuran Kolom = 300 x 300 mm  Tebal Shearwall = 200 mm

o Luas lantai 1 = 2153, 25 m2 o Luas lantai tipikal = 1444, 50 m2

Karena luas lantai tipikal menunjukkan loncatan bidang muka yang kurang dari 75% dari luas lantai 1 (satu), maka menurut ketentuan pasal 4.2 pada SNI 03-1726-2002 tentang Struktur Gedung Beraturan dan Tidak Beraturan, maka desain konfigurasi 3 termasuk dalam kategori Struktur Gedung Tidak Beraturan. Sehingga analisis pembebanan gempa yang digunakan pada konfigurasi tersebut adalah analisis gempa dinamik respon spektrum.

(2)

V-2  Denah Lantai 1

(3)

V-3  Denah Lantai 11 s/d 12

(4)

V-4

Rencana awal dimensi struktur yang telah kita peroleh tersebut masih perlu kita periksa kembali menggunakan program ETABS dengan cara pilih menu Analyze kemudian Running. Setelah proses Running selesai, dilanjutkan dengan memilih menu Design kemudian Concrete Frame Design dan terakhir Start Design. Maka akan tampil informasi di layar ETABS sebagai berikut :

Kita ambil contoh potongan di posisi as 10. Dari tampilan di atas bisa kita ketahui bahwa terdapat beberapa kolom di lantai 1 hingga 4 yang berwarna merah dengan keterangan OS (Over Steel). Yang berarti dimensi kolom – kolom tersebut perlu diperbesar karena tidak cukup untuk mengakomodasi kebutuhan besi tulangan.

(5)

V-5

Kita juga bisa memperoleh informasi detail satu kolom yang mengalami OS (Over Steel) dengan cara meng-klik kanan kolom tersebut. Kita ambil contoh kolom nomor C129 yang berada di lantai 1 pada as 10/C. Pada layar ETABS akan tampil informasi berikut :

Dari tampilan di atas bisa kita lihat keterangan berwarna merah bertuliskan O/S #2 Reinforcing required exceeds maximum allowed. Yang berarti kolom tersebut mengalami Over Steel akibat beban combo 2 sehingga dimensi kolom perlu diperbesar agar dapat mengakomodasi kebutuhan besi tulangan.

(6)

V-6

Setelah melalui beberapa percobaan try and error dengan menggunakan program ETABS untuk mendapatkan dimensi kolom baru yang memenuhi syarat kekuatan, maka didapatkanlah dimensi struktur sebagai berikut :

 Tebal Plat = 120 mm  Ukuran Balok = 250 x 500 mm

 Ukuran Kolom A = 500 x 500 mm untuk lt. 1 & 2  Ukuran Kolom B = 400 x 400 mm untuk lt. 3 s/d 12  Tebal Shearwall = 200 mm

Jika kita memeriksa dimensi struktur tersebut dengan menggunakan program ETABS seperti cara di atas, maka akan tampil informasi sebagai berikut :

(7)

V-7

Dari tampilan di atas bisa kita ketahui bahwa seluruh kolom di semua lantai telah berwarna ungu. Yang berarti dimensi kolom – kolom tersebut ekonomis dan mampu mengakomodasi kebutuhan besi tulangan.

5.2 Eksentrisitas Rencana

Menurut SNI 03-1726-2002 pasal 5.4.3 yang menjelaskan bahwa antara pusat massa dan pusat rotasi lantai tingkat harus ditinjau suatu eksentrisitas rencana ed. Apabila ukuran horizontal terbesar denah struktur gedung pada lantai

tingkat itu diukur tegak lurus pada arah pembebanan gempa dinyatakan dengan b, maka eksentrisitas rencana bisa ditentukan sebagai berikut :

 Untuk 0 < e ≤ 0,3b

ed = 1,5e + 0,05b atau ed = e - 0,05b (pilih yang terbesar)

Story Diaphragma Xcm Ycm Xcr Ycr STORY1 D1 21.75 24.75 21.75 24.75 STORY2 D2 21.75 24.75 21.75 24.75 STORY3 D3 21.75 24.75 21.75 24.75 STORY4 D4 21.75 24.75 21.75 24.75 STORY5 D5 21.75 24.75 21.75 24.75 STORY6 D6 21.75 24.75 21.75 24.75 STORY7 D7 21.75 24.75 21.75 24.75 STORY8 D8 21.75 24.75 21.75 24.75 STORY9 D9 21.75 24.75 21.75 24.75 STORY10 D10 21.75 24.75 21.75 24.75 STORY11 D11 21.75 24.75 21.75 24.75 STORY12 D12 21.75 24.75 21.75 24.75

(8)

V-8 Story Diaphragma ex ey bx by STORY1 D1 0 0 43.5 49.5 STORY2 D2 0 0 43.5 49.5 STORY3 D3 0 0 43.5 49.5 STORY4 D4 0 0 43.5 49.5 STORY5 D5 0 0 43.5 49.5 STORY6 D6 0 0 43.5 49.5 STORY7 D7 0 0 43.5 49.5 STORY8 D8 0 0 43.5 49.5 STORY9 D9 0 0 43.5 49.5 STORY10 D10 0 0 43.5 49.5 STORY11 D11 0 0 43.5 49.5 STORY12 D12 0 0 43.5 49.5

Story Diaphragma edx (rumus 1) edx ( rumus 2) edy (rumus 1) edy (rumus 2)

STORY1 D1 2.175 -2.175 2.475 -2.475 STORY2 D2 2.175 -2.175 2.475 -2.475 STORY3 D3 2.175 -2.175 2.475 -2.475 STORY4 D4 2.175 -2.175 2.475 -2.475 STORY5 D5 2.175 -2.175 2.475 -2.475 STORY6 D6 2.175 -2.175 2.475 -2.475 STORY7 D7 2.175 -2.175 2.475 -2.475 STORY8 D8 2.175 -2.175 2.475 -2.475 STORY9 D9 2.175 -2.175 2.475 -2.475 STORY10 D10 2.175 -2.175 2.475 -2.475 STORY11 D11 2.175 -2.175 2.475 -2.475 STORY12 D12 2.175 -2.175 2.475 -2.475

Story Diaphragma Xcmb Ycmb

STORY1 D1 23.925 27.225 STORY2 D2 23.925 27.225 STORY3 D3 23.925 27.225 STORY4 D4 23.925 27.225 STORY5 D5 23.925 27.225 STORY6 D6 23.925 27.225 STORY7 D7 23.925 27.225 STORY8 D8 23.925 27.225 STORY9 D9 23.925 27.225 STORY10 D10 23.925 27.225 STORY11 D11 23.925 27.225 STORY12 D12 23.925 27.225

(9)

V-9

5.3 Analisis Gempa Dinamik Pada Struktur Konfigurasi 3 (Revisi)

Setelah kita mendapatkan dimensi struktur baru yang telah memenuhi syarat kekuatan, maka kita perlu periksa kembali kekakuan dan kemampuan menyerap gaya geser struktur tersebut terhadap beban gempa dinamik. Adapun data Respon Spektrum Rencana menurut SNI 03-1726-2002 adalah sebagai berikut : T C 0.000 0.330 0.200 0.830 0.500 0.830 0.510 0.824 0.520 0.808 0.530 0.792 0.540 0.778 0.550 0.764 0.560 0.750 0.570 0.737 0.580 0.724 0.590 0.712 0.600 0.700 0.610 0.689 0.620 0.677 0.630 0.667 0.640 0.656 0.650 0.646 0.660 0.636 0.670 0.627 0.680 0.618 0.690 0.609 0.700 0.600 0.710 0.592

(10)

V-10

 Simpangan Struktur Akibat Beban Gempa Dinamik Arah X dan Y Lantai (m) X (mm) Y (mm) X (mm) Y (mm) Lt.12 37.50 31.71 10.54 9.66 35.22 Lt.11 34.50 30.93 10.24 9.37 34.34 Lt.10 31.50 29.17 9.76 8.78 32.68 Lt.9 28.50 26.93 9.07 8.10 30.24 Lt.8 25.50 24.20 8.29 7.32 27.51 Lt.7 22.50 21.27 7.32 6.54 24.59 Lt.6 19.50 18.24 6.54 5.66 21.17 Lt.5 16.50 15.12 5.46 4.68 17.76 Lt.4 13.50 11.80 4.29 3.61 13.95 Lt.3 10.50 8.68 3.02 2.63 10.15 Lt.2 7.00 4.88 1.76 1.46 5.56 Lt.1 3.50 1.85 0.68 0.68 2.15 Hi DINAMIK X DINAMIK Y Arah Arah

 Waktu Getar Bangunan Dalam Arah X

Wi di di2 Fi Wi . di2 Fi . di (kN) (m) (m2) (kN) (kN.m2) (kN.m) Lt.12 7,863.67 0.032 0.00101 1,474.10 7.91 46.74 Lt.11 8,297.12 0.031 0.00096 1,430.92 7.94 44.26 Lt.10 8,297.12 0.029 0.00085 1,306.49 7.06 38.11 Lt.9 8,297.12 0.027 0.00073 1,182.06 6.02 31.83 Lt.8 8,297.12 0.024 0.00059 1,057.64 4.86 25.59 Lt.7 8,297.12 0.021 0.00045 933.21 3.75 19.85 Lt.6 8,297.12 0.018 0.00033 808.78 2.76 14.75 Lt.5 8,297.12 0.015 0.00023 684.35 1.90 10.35 Lt.4 8,297.12 0.012 0.00014 559.93 1.16 6.61 Lt.3 8,382.71 0.009 0.00008 439.99 0.63 3.82 Lt.2 8,382.71 0.005 0.00002 293.33 0.20 1.43 Lt.1 12,971.39 0.002 0.00000 226.95 0.04 0.42 Jumlah 44.22 243.77 Lantai Tx Rayleigh = 0,86 detik T izin = 0,69 s/d 1,03 detik

(11)

V-11

Ternyata nilai T1 = 0,91 detik tidak menyimpang dari 20% Tx Rayleigh yang

dizinkan. Sehingga dipakai nilai T = 0,91 detik. (memenuhi syarat)

 Waktu Getar Bangunan Dalam Arah Y

Wi di di2 Fi Wi . di2 Fi . di (kN) (m) (m2) (kN) (kN.m2) (kN.m) Lt.12 7,863.67 0.035 0.00124 1,474.10 9.75 51.92 Lt.11 8,297.12 0.034 0.00118 1,430.92 9.78 49.14 Lt.10 8,297.12 0.033 0.00107 1,306.49 8.86 42.70 Lt.9 8,297.12 0.030 0.00091 1,182.06 7.59 35.75 Lt.8 8,297.12 0.028 0.00076 1,057.64 6.28 29.10 Lt.7 8,297.12 0.025 0.00060 933.21 5.02 22.95 Lt.6 8,297.12 0.021 0.00045 808.78 3.72 17.12 Lt.5 8,297.12 0.018 0.00032 684.35 2.62 12.15 Lt.4 8,297.12 0.014 0.00019 559.93 1.61 7.81 Lt.3 8,382.71 0.010 0.00010 439.99 0.86 4.47 Lt.2 8,382.71 0.006 0.00003 293.33 0.26 1.63 Lt.1 12,971.39 0.002 0.00000 226.95 0.06 0.49 Jumlah 56.42 275.21 Lantai Ty Rayleigh = 0.91 detik T izin = 0,73 s/d 1,09 detik

Ternyata nilai T1 = 0,91 detik tidak menyimpang dari 20% Ty Rayleigh yang

(12)

V-12

 Kontrol Kinerja Batas Layan dan Ultimate Akibat Gempa Dinamik X

Syarat Syarat

Lantai Drift ∆s Ket Drift ∆m Ket

(m) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Lt.12 37.50 31.71 0.78 10.59 OK 4.64 60.00 OK Lt.11 34.50 30.93 1.76 10.59 OK 10.47 60.00 OK Lt.10 31.50 29.17 2.24 10.59 OK 13.33 60.00 OK Lt.9 28.50 26.93 2.73 10.59 OK 16.24 60.00 OK Lt.8 25.50 24.20 2.93 10.59 OK 17.43 60.00 OK Lt.7 22.50 21.27 3.03 10.59 OK 18.03 60.00 OK Lt.6 19.50 18.24 3.12 10.59 OK 18.56 60.00 OK Lt.5 16.50 15.12 3.32 10.59 OK 19.75 60.00 OK Lt.4 13.50 11.80 3.12 10.59 OK 18.56 60.00 OK Lt.3 10.50 8.68 3.80 12.35 OK 22.61 70.00 OK Lt.2 7.00 4.88 3.03 12.35 OK 18.03 70.00 OK Lt.1 3.50 1.85 1.85 12.35 OK 11.01 70.00 OK Hi ∆s Drift ∆s Drift ∆m

 Kontrol Kinerja Batas Layan dan Ultimate Akibat Gempa Dinamik Y

Syarat Syarat

Lantai Drift ∆s Ket Drift ∆m Ket

(m) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Lt.12 37.50 35.22 0.88 10.59 OK 5.24 60.00 OK Lt.11 34.50 34.34 1.66 10.59 OK 9.88 60.00 OK Lt.10 31.50 32.68 2.44 10.59 OK 14.52 60.00 OK Lt.9 28.50 30.24 2.73 10.59 OK 16.24 60.00 OK Lt.8 25.50 27.51 2.92 10.59 OK 17.37 60.00 OK Lt.7 22.50 24.59 3.42 10.59 OK 20.35 60.00 OK Lt.6 19.50 21.17 3.41 10.59 OK 20.29 60.00 OK Lt.5 16.50 17.76 3.81 10.59 OK 22.67 60.00 OK Lt.4 13.50 13.95 3.80 10.59 OK 22.61 60.00 OK Lt.3 10.50 10.15 4.59 12.35 OK 27.31 70.00 OK Lt.2 7.00 5.56 3.41 12.35 OK 20.29 70.00 OK Lt.1 3.50 2.15 2.15 12.35 OK 12.79 70.00 OK Hi ∆s Drift ∆s Drift ∆m

(13)

V-13  Gaya Geser Akibat Gempa Dinamik X

SHEARWALL

FRAME

Lt. 1

1,920.80

3,116.05

Lt. 2

2,285.60

2,653.83

Lt. 3

2,715.42

2,068.04

Lt. 4

1,905.48

2,647.77

Lt. 5

1,626.02

2,647.67

Lt. 6

1,352.22

2,591.22

Lt. 7

1,090.54

2,475.08

Lt. 8

835.86 2,302.67

Lt. 9

586.56 2,065.15

Lt. 10

456.30 1,641.71

Lt. 11

-

1,493.76

Lt. 12

-

782.09 LANTAI

GAYA GESER

 Gaya Geser Akibat Gempa Dinamik Y

SHEARWALL

FRAME

Lt. 1

576.20 4,502.33

Lt. 2

685.62 4,302.04

Lt. 3

814.56 4,019.81

Lt. 4

571.60 4,027.74

Lt. 5

487.76 3,823.18

Lt. 6

405.62 3,563.23

Lt. 7

327.14 3,250.14

Lt. 8

250.74 2,885.67

Lt. 9

175.96 2,462.15

Lt. 10

136.88 1,939.01

Lt. 11

-

1,462.55

Lt. 12

-

757.65

(14)

V-14

(15)

V-15

(16)

V-16

 Dari grafik simpangan lateral akibat gempa dinamik arah X dan Y pada konfigurasi 3 (revisi) struktur dual system di atas bisa kita ketahui hal – hal berikut :

a. Nilai simpangan / drift di semua lantai masih dalam batas syarat yang diizinkan. Berarti adanya shearwall yang ditempatkan hingga ketinggian 10 lantai mampu menambah kekakuan struktur sehingga dapat memikul / menahan beban gempa dinamik yang terjadi.

 Dari grafik gaya geser akibat gempa dinamik arah X dan Y pada konfigurasi 3 (revisi) struktur dual system di atas bisa kita ketahui hal – hal berikut : a. Gaya geser yang diserap oleh shearwall di lt. 10 menunjukkan nilai yang

positif. Jadi penempatan shearwall hingga ketinggian 10 lantai memang efektif / optimal dalam menyerap beban geser yang terjadi akibat gempa statik.

b. Pada grafik gaya geser akibat gempa statik, ternyata shearwall di lantai 3 menyumbang penyerapan beban geser paling besar dibandingkan dengan di lantai lainnya. Hal ini disebabkan karena adanya lompatan bidang muka dari permukaan lantai 1 yang awalnya tertutup penuh, ke lantai tipikal di atasnya yang memiliki void tengah cukup besar.

(17)

V-17

5.6 Penulangan Balok

Balok yang dihitung penulangannya adalah balok yang berada di lantai 2 as 10 / A-J dan as B / 1-12.

Berikut data geometri balok (tipikal) : 1) b/h = (250/500) mm

2) Selimut beton = 40 mm

3) Diameter tulangan utama = 13 mm 4) Diameter tulangan sengkang = 10 mm 5) Fc’ = 25 Mpa

6) Fy = 400 Mpa ( Tul. Longitudinal dan transversal ) 7) ds = d’ = 57 mm

8) d = 444 mm 9) 1 = 0.85 10) As’ = 0.5 As

(18)

V-18

5.6.1 Penulangan Longitudinal Balok balok Lt. 2 (as 10 / A-J)

a) Tulangan tumpuan kiri

Mu maksimal = 69.80 KNm

Mu/ bd2 = (69.80)/(0.25)(0.44)2 = 1419.50

Untuk Fc’ = 25 Mpa dari tabel 5.3 CUR 1 didapat  = 0.00482 As perlu = .b.d = 0.00482. 250. 444 = 534.53 mm2

Dipakai Tulangan tarik 5D 13 dengan As terpasang = 663,66 mm2. Cek terhadap As min dan As max

As min (1) = (1,4/ Fy)(b.d) = (1.4/400) (250.444) = 388.5 mm2

As min (2) = (Fc0.5 / 4.Fy)(b.d) = (250.5/4.400) (250.444) = 346.687 mm2 As max =  max. b.d ,  max = 0.75.b

b = (0.851. Fc’)/Fy. (600/600+Fy) = 0.0271 As max =0.75 x 0.0271 x 250 x 444 = 2256.075 mm2 As min < As < As max.... OK

As’ = 0.5 As = 3 D13 dengan As terpasang = 398.19 mm2

b) Tulangan lapangan

Mu/ bd2 = (27.11)/(0.25)(0.44)2 = 551.32

(19)

V-19 Cek terhadap As min dan As max

As min (1) = (1,4/ Fy)(b.d) = (1.4/400) (250.444) = 388.5 mm2

As’ = 0.5 As = 2 D13 dengan As terpasang = 265.46 mm2

c) Tulangan tumpuan kanan

Mu/ bd2 = (54.19)/(0.25)(0.44)2 = 1102.11

Dipakai Tulangan tarik 4D 13 dengan As terpasang = 530.93 mm2. Cek terhadap As min dan As max

As min (1) = (1,4/ Fy)(b.d) = (1.4/400) (250.444) = 388.5 mm2

(20)

V-20

5.6.2 Penulangan Transversal Balok Lt. 2 (as 10 / A-J)

Balok posisi As 10/AB

a. Tumpuan kiri Vu maksimal = 29710 N Vc = 1/6. Fc0.5b.d = 1/6.250.5. 250.444 = 92395,83 KN Vs = Vu/ - Vc = 52782,50 KN,  = 0.75 Av = 2 (0.25 x  x 102) = 157.08 mm2 S = ( Av. Fy.d )/ Vs = (157.0 x 400 x 444)/ 52782,50 = 527.67 mm Cek terhadap ketentuan jarak sengkang maksimum ( S max ) S max (1) = d/4 = 444/4 = 111 mm

S max (2) = 8 x D tul.utama = 8 x 13 mm = 104 mm S max (3) = 24 x D tul.sengkang = 24 x 10 mm = 240 mm S max (4) < 300 mm

Maka diambil S max yang terkecil yaitu 100 mm Dipakai tulangan sengkang D10 – 100 mm.

b) Lapangan Vu maksimal = 24050 N Vc = 1/6. Fc0.5b.d = 1/6.250.5. 250.444 = 92395,83 KN Vs = Vu/ - Vc = 60329.17 KN,  = 0.75 Av = 2 (0.25 x  x 102) = 157.08 mm2 S = ( Av. Fy.d )/ Vs = (157.0 x 400 x 444)/ 60329.17 = 461.66 mm

(21)

V-21

Cek terhadap ketentuan jarak sengkang maksimum ( S max ) S max (1) = d/4 = 444/4 = 111 mm

S max (2) = 8 x D tul.utama = 8 x 13 mm = 104 mm S max (3) = 24 x D tul.sengkang = 24 x 10 mm = 240 mm Maka diambil S max yang terkecil yaitu 100 mm

Dipakai tulangan sengkang D10 – 100 mm.

c) Tumpuan Kanan Vu maksimal =26040 N Vc = 1/6. Fc0.5b.d = 1/6.250.5. 250.444 = 92395,83 KN Vs = Vu/ - Vc = 57675.83 KN,  = 0.75 Av = 2 (0.25 x  x 102) = 157.08 mm2 S = ( Av. Fy.d )/ Vs = (157.0 x 400 x 444)/ 57675.83 = 482.90 mm Cek terhadap ketentuan jarak sengkang maksimum ( S max ) S max (1) = d/4 = 444/4 = 111 mm

S max (2) = 8 x D tul.utama = 8 x 13 mm = 104 mm S max (3) = 24 x D tul.sengkang = 24 x 10 mm = 240 mm S max (4) < 300 mm

Maka diambil S max yang terkecil yaitu 100 mm Dipakai tulangan sengkang D10 – 100 mm.

(22)

(23)

(24)

(25)

V-25

5.7 Penulangan Kolom

Kolom yang dihitung penulangannya adalah kolom nomor C 156 lantai 3 Berikut data geometri kolomnya :

1) b/h = (400/400) mm 2) Selimut beton = 40 mm

3) Diameter tulangan utama = 16 mm 4) Diameter tulangan sengkang = 10 mm 5) Fc’ = 25 Mpa

6) Fy = 400 Mpa ( Tul. Longitudinal dan transversal ) 7) ds = d’ = 58 mm

8) d = 342 mm 9) 1 = 0.85

10) Tulangan kolom 4 sisi dengan d’/h = 0.145 11) Tinggi kolom ( h ) = 3 m

5.7.1 Penulangan Longitudinal Kolom

Mu max = 61.394 KNm Pu max = 2021.71 KN

Agr = b.h = 400.400 = 160000 mm2 et = Mu/Pu = 0.00303 m = 30.3 mm et / h = 30.3/400 = 0.0757

Ordinat = Pu/(.Agr.0,85.Fc'),  = 0.65 (tul.sengkang persegi) Ordinat = 2021.71/(0.65.160000.0.85.25) = 0.914

Absis = (2021.71/(.Agr.0,85.Fc')) x (et/h) Absis = 0.914 x 0.0757 = 0.069

(26)

V-26

Dari diagram interaksi CUR hal 94 diperoleh r = 0.01 Untuk Fc’ = 25 Mpa,  = 1

 = r.  = 0.01 x 1 = 0.01

As = . b. d = 0.01 . 400 . 342 = 1368 mm2

Jumlah tulangan = 1368/ (0.25 x  x 162) = 6.8 dipakai tulangan 4 sisi 8 D16

5.7.2 Penulangan Transversal Kolom

1. Di luar sendi plastis ( Vc  0 )

Dari Program Etabs diperoleh  Mnt = 71.028 KNm dan  Mnb = 83.622 KNm Vu = ( Mnt +  Mnb)/h = (71.028 + 83.622)/3 = 697. 58 KN , Nu = Pu Vc = 1/6 (1 + (2021.71.103/14.160000)) x (250.5 x 400 x 342 ) = 216. 89 KN Vs = Vu/ - Vc = 480. 68 KN Av = 8 (0.25 x  x 102) = 628.00 mm2 S = ( Av. Fy.d )/ Vs = (628.00 x 400 x 342)/ 480.68.103 = 178.72 mm Dipakai tulangan sengkang D10 – 100 mm.

(27)

V-27

2. Di daerah sendi plastis ( Vc = 0 )

Dari Program Etabs diperoleh  Mnt = 71.028 KNm dan  Mnb = 83.622 KNm Vu = ( Mnt +  Mnb)/h = (71.028 + 83.622)/3 = 697. 58 KN , Nu = Pu Vc = 0 Vs = Vu = 697.58 KN Av = 8 (0.25 x  x 102 ) = 628.00 mm2 S = ( Av. Fy.d )/ Vs = (628.0 x 400 x 342)/ 697.58.103 = 123.16 mm Dipakai tulangan sengkang D10 – 100 mm.

(28)

(29)

V-29

5.8 Penulangan Pelat Lantai

Pelat yang dihitung penulangannya adalah pelat lantai 1 ukuran 6 x 4.5 m Berikut data geometri pelatnya :

1) Tebal pelat/ h pelat = 12 cm 2) Iy = sisi panjang pelat = 6 m 3) Ix = sisi pendek pelat = 4.5 m 4) Iy/Ix = 6/4.5 = 1.3

5) Selimut beton = 25 mm

6) Diameter tulangan pelat = 10 mm 7) Fc’ = 25 Mpa

8) Fy = 400 Mpa

9) dx = 25 + (0.5 x 10) = 30 mm 10)dy = 25 + 10 + (0.5 x 10) = 40 mm

(30)

V-30 11) dsx = h – dx = 90 mm 12) dsy = h – dy = 80 mm 13) qd = 0.64 KN/m2 14) qL = 4 KN/m2 15) qu = 1.2 qD + 1.6 qL = 7.168 KN/m2 Mlx = 0.001.qu.(Ix)2.x = 0.01.7.168.(4.5)2.38 = 5.515 KNm/m = 5.515.103 Nm/m Mlx/bd2 = 5.515.103/ (1000.902) = 0.681

Dari tabel tunggal versi Resmi, didapat  = 0.0022

As perlu/m lebar pelat = .b.d = 0.0022.1000.90 = 198 mm2

Dari tabel CUR untuk tulangan pelat D10 – 250 dengan As terpasang = 314 mm2 Mtx = -0.001.qu.(Ix)2.x = 0.01.7.168.(4.5)2.67.5 = -9.79 KNm/m = -9.79.103 Nm/m Mtx/bd2 = 9.79.103/ (1000.902) = 1.209

Dari tabel CUR untuk tulangan pelat D10 – 200 dengan As terpasang = 393 mm2 Mly = 0.001.qu.(Ix)2.x = 0.01.7.168.(4.5)2.20 = 2.903 KNm/m = 2.903.103 Nm/m Mly/bd2 = 2.903.103/ (1000.802) = 0.453

Dari tabel tunggal, didapat  = 0.0014, digunakan  min pelat = 0.0018 As perlu/m lebar pelat = .b.d = 0.0018.1000.80 = 144 mm2

Dari tabel CUR dipakai tul. pelat D10 – 250 dengan As terpasang = 314 mm2 Mty = -0.001.qu.(Ix)2.x = -0.01.7.168.(4.5)2.54.5 = -7.91 KNm/m = -7.91.103 Nm/m Mly/bd2 = -7.91.103/ (1000.802) = 1.236

(31)

(32)

(33)

V-33

5.9 Penulangan Shearwall

5.9.1 Penulangan Shearwall Canal 1 Story 1

Mu = 21270.94 KNm Pu = 14033.8 KN Vu = 1271.63 KN

1. Baja tulangan horizontal dan transversal minimum yang diperlukan a. Cek tulangan perlu dipasang dual layer

Acv (m2) ( Fc' ^ 0.5) 1/6.Acv. ( Fc' ^ 0.5) KN Vu KN Vu > 1/6.Acv. ( Fc' ^ 0.5) 0.9 5 750 1271.63 Tulangan dipasang dual layer Kuat geser maksimum

Acv (m2) ( Fc' ^ 0.5) 5/6.Acv. ( Fc' ^ 0.5) KN Vu KN Vu < kuat geser maksimum

0.9 5 3750 1271.63 OK

b. Baja tulangan horizontal dan transversal minimum yang diperlukan Rasio distribusi tulangan minimum 0,0025 dan spasi maksimum 45 cm

(34)

V-34 Luas shearwall/ m panjang = 0.25 m2

Berarti per meter harus ada minimal = 0.000625 m2 = 625 mm2 Bila digunakan baja tulangan D 16 mm, maka d = 16 mm As D 16 = 200.96 mm2

Karena digunakan dual layer, maka dalam 1 m panjang shearwall harus ada minimal jumlah tulangan = 1.56 dijadikan 2 layer

S = 500 mm S max = 450 mm

Ambil S = 300 mm, dual layer D 16 – 300 mm

Tentukan baja tulangan yang diperlukan untuk menahan geser hw = 31.5 mm lw = 4.5 mm hw/lw = 7 ( > 2), maka ac = 0.1667 Acv = 900000 mm2 Didapat  = 0.0093  min = 0.0025

Vn = 4126.278 KN > Vu.. OK (shearwall kuat menahan geser)

(35)

V-35

2. Tentukan apakah special boundary element diperlukan apabila (Pu/Ag) + (Mu.Y)/I > 0,2 Fc'

C >lw/(600*(du/hw), du/hw > 0.007, Δm max. = du = 8.93 mm du/hw = 0.00028 < 0.007

Special boundary element tidak diperlukan di zone kompresi

3. Tentukan baja transversal yang diperlukan di special boundary element Confienement 40 cm x 40 cm pada boundary element

Kita gunakan hoops berbentuk persegi dengan tulangan D 13 mm dan cross ties dua arah.

karakteristik inti penampang :

hc = dimensi inti (core) diukur dari centroid ke centroid hoop hc = 307 mm

Ach (luas penampang) = 102400 mm2 S max = 0.25 x sisi terpendek = 100 mm S max = 6 x diameter tul.longitudinal = 96 mm S max = 100 + (350 - hx)/3, hx = 2/3hc = 148.44 mm Ambil S = 90 mm

Dengan spasi 9 cm, tulangan transversal yang diperlukan adalah : Ash = 0.3 * (s.hc.fc'/fy).((Ag/Ach)-1) = 403.52 mm2

(36)

V-36

Kolom menggunakan 12 D16 mm (Story 1), sehingga hanya bisa dikaitkan sebanyak 4 buah hoops dan crossties dimasing – masing sisi.

Confinement D 13 mm

Ash = 132.665 mm2 < 403.52 mm2

4 leg hoops = 530.66 mm2 > 403.52 mm2 .. OK Jadi, gunakan 4 hoops D13 mm - 90 mm Cek Confinement untuk shearwall

S max yang diizinkan untuk baja tulangan D 16 mm adalah : S max = 0.25 x sisi terpendek = 100 mm

S max = 6 X diameter tul.longitudinal = 96 mm Pakai s = 90 mm

5.9.2 Penulangan Shearwall Canal 2 Story 1

Mu = 21270.94 KNm Pu = 14033.8 KN Vu = 1271.63 KN

1. Baja tulangan horizontal dan transversal minimum yang diperlukan a. Cek tulangan perlu dipasang dual layer

Acv (m2) ( Fc' ^ 0.5) 1/6.Acv. ( Fc' ^ 0.5) KN Vu KN Vu > 1/6.Acv. ( Fc' ^ 0.5) 0.9 5 750 1271.63 Tulangan dipasang dual layer Kuat geser maksimum

Acv (m2) ( Fc' ^ 0.5) 5/6.Acv. ( Fc' ^ 0.5) KN Vu KN Vu < kuat geser maksimum

0.9 5 3750 1271.63 OK

b. Baja tulangan horizontal dan transversal minimum yang diperlukan Rasio distribusi tulangan minimum 0,0025 dan spasi maksimum 45 cm

(37)

V-37 Luas shearwall/ m panjang = 0.25 m2

Berarti per meter harus ada minimal = 0.000625 m2 = 625 mm2 Bila digunakan baja tulangan D 16 mm, maka d = 16 mm As D 16 = 200.96 mm2

Karena digunakan dual layer, maka dalam 1 m panjang shearwall harus ada minimal jumlah tulangan = 1.56 dijadikan 2 layer

S = 500 mm S max = 450 mm

Ambil S = 300 mm, dual layer D 16 – 300 mm

Tentukan baja tulangan yang diperlukan untuk menahan geser hw = 31.5 mm lw = 4.5 mm hw/lw = 7 ( > 2), maka ac = 0.1667 Acv = 900000 mm2 Didapat  = 0.0093  min = 0.0025

Vn = 4126.278 KN > Vu.. OK (shearwall kuat menahan geser)

(38)

V-38

2. Tentukan apakah special boundary element diperlukan apabila (Pu/Ag) + (Mu.Y)/I > 0,2 Fc'

C >lw/(600*(du/hw), du/hw > 0.007, Δm max. = du = 8.93 mm du/hw = 0.00028 < 0.007

Special boundary element tidak diperlukan di zone kompresi

3. Tentukan baja transversal yang diperlukan di special boundary element Confienement 40 cm x 40 cm pada boundary element

Kita gunakan hoops berbentuk persegi dengan tulangan D 13 mm dan cross ties dua arah.

karakteristik inti penampang :

hc = dimensi inti (core) diukur dari centroid ke centroid hoop hc = 307 mm

Ach (luas penampang) = 102400 mm2 S max = 0.25 x sisi terpendek = 100 mm S max = 6 x diameter tul.longitudinal = 96 mm S max = 100 + (350 - hx)/3, hx = 2/3hc = 148.44 mm Ambil S = 90 mm

Dengan spasi 9 cm, tulangan transversal yang diperlukan adalah : Ash = 0.3 * (s.hc.fc'/fy).((Ag/Ach)-1) = 403.52 mm2

(39)

V-39

Kolom menggunakan 12 D16 mm (Story 1), sehingga hanya bisa dikaitkan sebanyak 4 buah hoops dan crossties dimasing – masing sisi.

Confinement D 13 mm

Ash = 132.665 mm2 < 403.52 mm2

4 leg hoops = 530.66 mm2 > 403.52 mm2 .. OK Jadi, gunakan 4 hoops D13 mm - 90 mm Cek Confinement untuk shearwall

S max yang diizinkan untuk baja tulangan D 16 mm adalah : S max = 0.25 x sisi terpendek = 100 mm

S max = 6 x diameter tul.longitudinal = 96 mm Pakai s = 90 mm

(40)