HARGIYANTO IV 1 BAB IV
ANALISA STRUKTUR
4.1 Data-data Struktur
Pada bab ini akan membahas tentang analisa struktur dari struktur bangunan yang direncanakan serta spesifikasi dan material yang digunakan.
1. Bangunan direncanakan akan digunakan sebagai Perkantoran 2. Struktur direncanakan dengan tingkat daktilitas penuh
3. Bangunan 10 lantai
4. Lokasi struktur berada di wilayah gempa 5 5. Sistem pelat yang digunkan adalah konvensional
6. Kuat tekan beton fc’ = 25 Mpa atau 250 kg/cm2 7. Tinggi lantai 1-10 = 4 m
8. Tegangan leleh tulangan baja fy = 240 Mpa
9. Modulus elastistas beton Ec = 4700 �𝑓𝑓𝑓𝑓′ Mpa = 4700 √25 = 2350 Mpa
HARGIYANTO IV 2
Pembebanan Pelat Lantai 4800.0 600.0 600.0 1200.0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 4 800.0
4.2 Perencanaan Awal (Preliminary Design)
Preliminary desain bertujuan untuk asumsi awal dalam perencanan bangunan, dimensi-dimensi tersebut dihitung secara teoritis.
4.2.1 Pra Rencana Pelat
Gambar 4.1 Denah Beban Lantai
6000 mm
6000 mm
HARGIYANTO IV 3 Menentukan Koefisien Jepit Pelat (αm)
Koefisien jepit pada pelat merupakan nilai rata-rata αm untuk semua balok pada tepi suatu panel.
α 1 α 2 α 4 6000 mm α 3 6000 mm
Gambar 4.3 Diagram letak α
Untuk α1 (asumsi tebal pelat 120 mm) be
ht ha
bo
Balok dengan 1 ujung menerus ht > 𝑙𝑙 18 = 6000 18 = 324,32 𝑚𝑚𝑚𝑚 diambil ht = 350 mm bo = 210 mm
HARGIYANTO IV 4 be < 1
4× 6000 = 1500 𝑚𝑚𝑚𝑚
be < 𝑏𝑏𝑏𝑏+�6000−210
2 �= 2040 𝑚𝑚𝑚𝑚 ambil yang terkecil
be = 960 mm be < bo + 6 (120) = 210 + 750 = 960 mm Icb = C1 x bo x ht3 C 1 = 121 [1 + (960210−1)(120350)P 3 +3� 960 210−1��1−120350� 2 �120350� 1+�960210−1�(120350) = 0,217 I2b = C1∙ bo ∙ ℎ𝑡𝑡3 = 0,217∙210∙3503 = 1953813750 𝑚𝑚𝑚𝑚4 I2p = 121 . 3000∙1203 = 432000000 𝑚𝑚𝑚𝑚4 ∴ 𝛼𝛼1 =𝐼𝐼𝐼𝐼2𝑏𝑏 2𝑝𝑝 = 1953813750 432000000 = 4,52 Untuk α2 (asumsi tebal pelat 120 mm)
be
ha
ht
HARGIYANTO IV 5 Balok dengan 2 ujung menerus
ht > 𝑙𝑙 21 = 6000 21 = 285,7 𝑚𝑚𝑚𝑚 diambil ht = 300 mm bo = 180 mm be < 1 4× 6000 = 1500 𝑚𝑚𝑚𝑚 be < 𝑏𝑏𝑏𝑏+�6000+180 2 �+� 6000−180
2 �= 6000 𝑚𝑚𝑚𝑚 ambil yang terkecil
be < bo + 8 (120) + 8 (120) = 2220 mm be = 1500 mm C 1 = 121 [1 + (1500180 −1)(120300)P 3 +3� 1500 180−1��1−120300� 2 �120300� 1+�1500180−1�(120300) = 0,19 I2b = C1∙ bo ∙ ℎ𝑡𝑡3 = 0,19∙180∙3003 = 923400000 𝑚𝑚𝑚𝑚4 I2p = 121 ∙6000∙1203 = 864.000.000 𝑚𝑚𝑚𝑚4 ∴ 𝛼𝛼2 =𝐼𝐼𝐼𝐼2𝑏𝑏 2𝑝𝑝 = 923400000 864.000.000 = 1,07 Karena panjang bentang sama maka
α 2 = α3 = α4 = 1,07
α rata-rata = 4,52+1,07+1,07+1,074 = 1,93 fy = 250 Mpa
HARGIYANTO IV 6 α m = 1,93 > 2,0
Berdasarkan SNI 2002
Pelat tanpa penebalan h ≥ 120 mm Maka h = 120 mm (Tebal Pelat)
Tebal Pelat sesuai dengan asumsi awal. Diambil 120 agar dapat memenuhi syarat.
Periksa Kekakuan Pelat Terhadap Lendutan (δ)
Pelat Bagian Tengah
Pembebanan Ultimit Pada Lantai
Beban Mati
Tebal Pelat : 0,12 m x 24 KN/𝑚𝑚2 = 2,88KN/𝑚𝑚2 Berat Penutup Lantai : (Keramik + Semen) = 1,6 KN/𝑚𝑚2 Berat Plafon + Rangka :
+ = 4,48 KN/𝑚𝑚2
Beban Hidup
Gedung diperuntukan untuk perkantoran = 2,5KN/𝑚𝑚2
HARGIYANTO IV 7 Momen Lentur Pelat (D)
D = 𝐸𝐸∙ℎ3
12(1−𝜇𝜇2)=
23.500.000∙0,12
12(1−0,22) = 183593,75
Lendutan Pada Pelat (δ)
𝛿𝛿= 𝛼𝛼∙𝑊𝑊𝑊𝑊∙𝑏𝑏𝐷𝐷 4 =1,93183593 ,75∙9,38∙6= 0,00059 Lendutan izin maksimum
δizin = 480L =4806 = 0,0125
𝛿𝛿 <δizin
Maka tebal pelat 120 mm dapat digunakan pada pelat bagian tengah
4.2.2 Pra Rencana Balok
A. Balok Normal (Balok induk)
Ditinjau dari luas lantai yaitu pelat 600 x 600 cm2 Dimensi balok 250/500
Cek dimensi balok dengan syarat-syarat:...SNI pasal 23.3 (1) 1. Bw x 400 ≥ 250mm 250 x 400 = 16000 ≥ 250 mm --- ok! 2. bw/h ≥ 0,3 25/50 = 0,5 ≥ 0,3 --- ok! 3. ρmin < ρ < ρmax Mu dari SAP = 121,142 KN.m
HARGIYANTO IV 8
Dari Cur 1 hal 50 -52 untuk fy = 240 Mpa dan fc' = 25 di ketahui
ρ min = 0.0032
ρ max = 0.0404
Asumsi Tinggi efektif balok (d)
d1 = 5,8 cm d = h - d1
= 50 – 5,8 = 44,2 cm = 0,442 m Mu/bd2 = 121,14/ (0,25*0,4422) = 2480,29
Dari tabel CUR 4 didapat --- ρ = 0.0144
0,0032 < 0,0144 < 0,0404 Jadi dimensi 25/50 bisa dipakai.
B. Perencanaan Balok Besar Bentang Balok Besar = 12 m h = (1/12) * L s.d. (1/10) * L = (1/12) * 12 s.d. (1/10) * 12 = 1 m s.d. 1.2 m diambil h = 100 cm b = (1/2) * h s.d. (2/3) * h = (1/2) * 100 s.d. (2/3) *100 = 50 s.d. 67 cm diambil bw = 50 cm C. Perencanaan Balok Anak
Disebabkan getaran yang terjadi pada sebuah struktur gedung yang memiliki panjang balok yang lebih dari 25 m2 (5 x 5), maka harus digunakan balok anak. Balok anak sendiri biasanya memiliki dimensi ½ dari dimensi balok
HARGIYANTO IV 9 induk, pada struktur ini besar balok induk adalah 25/50, dengan demikian balok
anak di disain 15/25 dengan jarak ½ bentang dari balok induk. Periksa Kekakuan Balok Terhadap Lentur
PEMBEBANAN BALOK Beban Mati
Tebal Pelat :0,12 m x 24 KN/𝑚𝑚2 = 2,88 KN/𝑚𝑚2 Berat Penutup Lantai :(Keramik + Semen) = 1,6 KN/𝑚𝑚2
Berat Plafon + Rangka
Berat sendiri balok 0,25 x 0,5 x 24 = 3 KN/m2 + = 7,48 KN/𝑚𝑚2 Beban Hidup : 2,5 KN/𝑚𝑚2 Wu : 1,2 (𝑞𝑞𝐷𝐷) + 1,6 (𝑞𝑞𝐿𝐿) 1,2 (7,48) + 1,6 (2,5) = 12,98 KN/𝑚𝑚2 𝛿𝛿5 384 ∙𝑊𝑊𝑊𝑊∙𝐸𝐸∙∙𝐼𝐼𝐿𝐿4
I = Momen Inersia Balok I = 1
12∙ 𝑏𝑏 ∙ ℎ3
= 1
12∙250∙5003 = 260416,6667𝑓𝑓𝑚𝑚4
Untuk balok bagian tengah 𝛿𝛿= 5 ∙ 129,8∙ 5004
HARGIYANTO IV 10 Lendutan izin balok (𝛿𝛿𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖) =
480 = 0,52
𝛿𝛿 < 𝛿𝛿𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖
Maka pada balok tengah dengan dimensi 25 x 50 memenuhi syarat kekakuan
Untuk balok besar I = Momen Inersia Balok I = 1 12∙ 𝑏𝑏 ∙ ℎ3 = 1 12∙500∙10003 = 4166666,6667𝑓𝑓𝑚𝑚4 𝛿𝛿= 5 ∙129,8 ∙ 10004 384∙23.500.000 ∙4166666 ,67 = 0,0173
Lendutan izin balok (𝛿𝛿𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖) =500
480 = 1,04
𝛿𝛿 < 𝛿𝛿𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖
HARGIYANTO IV 11
Pembebanan Kolom Normal
600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 4800. 0 4800.0 600.0 1200.0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 6 00 .0
4.2.3 Pra Rencana Kolom
Penentuan Ukuran Kolom
Dari data diatas, dapat dihitung dimensi dari kolom dengan menggunakan rumus : Rumus yang digunakan
'
4
,
0
Ag
xfc
Pu
≥
4 0 2 3 3 2 A g + = = = = d H x A g d x d x d A g b x dHARGIYANTO IV 12 Dengan mempertimbangkan keekonomisan struktur, dimensi kolom
normal dibagi dalam 3 bagian, yaitu dengan pembagian 1-3, 4-7, 8-10.
1. Pra Rencana Kolom Tengah Lantai 8-10 Kolom Normal Tengah
a. Pembebanan Lantai Atap
Beban Mati (𝑃𝑃𝑃𝑃10)
Berat sendiri pelat = 6 × 6 × 0,12 × 24 KN/𝑚𝑚2 = 77,76 KN Berat sendiri balok = (6+6) × 0,25 × (0,50 – 0,12) × 24 = 27,36 KN Berat plafond + M/E = 6 × 6 × 0,5 = 18 KN Air Hujan = 6 × 6 × 0,5 = 18 KN
Water profing = 6 x 6 x 0,15 = 5,4 KN +
𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟏𝟏 = 154,44 KN
Beban Hidup (𝑃𝑃𝑙𝑙10)
Beban hidup atap = 6 × 6 × 1 KN𝑚𝑚2 𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟏𝟏 = 36 KN
𝑃𝑃𝑊𝑊10 = 1,2 (𝑃𝑃𝑃𝑃10) + 1,6 (𝑃𝑃𝑙𝑙10)
= 1,2 (154,4) + 1,6 (36) = 242,93 KN
b. Pembebanan Lantai 9 Beban Mati (𝑃𝑃𝑃𝑃9)
Berat sendiri pelat = 6 × 6 × 0,12 × 24 KN/𝑚𝑚2 = 77,76 KN Berat sendiri balok =(6+6) × 0,25 × (0,50 – 0,12) × 24 = 27,36 KN
HARGIYANTO IV 13 Berat plafond + M/E =6 × 6 × 1,6 = 57,6 KN
Berat penutup lantai +
𝑷𝑷𝑷𝑷𝟗𝟗 =188,64 KN
Beban Hidup (𝑃𝑃𝑙𝑙9)
Gedung diperuntukan untuk kantor = 6 × 6 × 2,5
𝑷𝑷𝑷𝑷𝟗𝟗 = 90 KN 𝑃𝑃𝑊𝑊9 = 1,2 (𝑃𝑃𝑃𝑃9) + 1,6 (𝑃𝑃𝑙𝑙9) + 𝑃𝑃𝑊𝑊10 = 1,2 (188,64) + 1,6 (90) + 242,93 = 613,296 KN c. Pembebanan Lantai 8 Beban Mati (𝑃𝑃𝑃𝑃8) (𝑃𝑃𝑃𝑃8) = (𝑃𝑃𝑃𝑃9) = 188,64 KN (𝑃𝑃𝑙𝑙8) = (𝑃𝑃𝑙𝑙9) = 90 KN 𝑃𝑃𝑊𝑊8 = 1,2 (𝑃𝑃𝑃𝑃8) + 1,6 (𝑃𝑃𝑙𝑙8) + 𝑃𝑃𝑊𝑊9 = 1,2 (188,64) + 1,6 (90) + 613,296 = 983,66 KN
HARGIYANTO IV 14 Perhitungan Beban Kolom Tengah Normal
Lantai Pl Pd Pu Ptotal Atap 36 154,44 242,928 242,928 9 90 188,64 370,368 613,296 8 90 188,64 370,368 983,664 7 90 188,64 370,368 1354,032 6 90 188,64 370,368 1724,4 5 90 188,64 370,368 2094,768 4 90 188,64 370,368 2465,136 3 90 188,64 370,368 2835,504 2 90 188,64 370,368 3205,872 1 90 188,64 370,368 3576,24
Tabel 4.1 Tabel Pembebanan Kolom
𝐴𝐴𝐴𝐴 ≥ 𝑃𝑃𝑊𝑊8 0,4 𝑥𝑥𝑓𝑓𝑓𝑓′= 983,664∙103𝑁𝑁 0,4 𝑥𝑥𝑓𝑓𝑓𝑓′ = 98366,4 𝑚𝑚𝑚𝑚2 Ag = b x d Ag = 2/3 d x d d2 =3 2 𝑥𝑥𝐴𝐴𝐴𝐴 = 3 2 𝑥𝑥 98366,4 mm 2 d = √147549,6 mm d = 384,12 mm H = d + 40 H = 384,12 + 40 = 424,12 mm b = 2/3 H b = 2/3 424,12 mm = 256,08 mm
HARGIYANTO IV 15
Pembebanan Kolom Pinggir
4800.0 600.0 600. 0 1200.0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 4800. 0 6 00. 0 300.0
Perhitungan lantai lainnya dengan rumus yang sama, dapat di lihat pada tabel di bawah ini :
Perhitungan Dimensi Kolom Tengah Normal Lantai Pu fc' Ag Persegi Panjang Dimensi yang di gunakan (N) (N/mm2) (mm²) b D h b h 10 242,928 25 24292,8 127,26 190,89 230,89 200 300 9 613,296 25 61329,6 202,20 303,31 343,31 200 300 8 983,664 25 98366,4 256,08 384,12 424,12 200 300 7 1354,032 25 135403,2 300,45 450,67 490,67 300 450 6 1724,4 25 172440 339,06 508,59 548,59 300 450 5 2094,768 25 209476,8 373,70 560,55 600,55 300 450 4 2465,136 25 246513,6 405,39 608,09 648,09 300 450 3 2835,504 25 283550,4 434,78 652,17 692,17 400 600 2 3205,872 25 320587,2 462,30 693,46 733,46 400 600 1 3576,24 25 357624 488,28 732,42 772,42 400 600
Tabel 4.2 Tabel Perhitungan Dimensi Kolom Tengah
HARGIYANTO IV 16 d. Pembebanan Lantai Atap
Beban Mati (𝑃𝑃𝑃𝑃10)
Berat sendiri pelat = 6 × 3 × 0,12 × 24 KN/𝑚𝑚2 = 51,84 KN Berat sendiri balok = (6+3) × 0,25 × (0,50 – 0,12) × 24 = 20,52 KN Berat plafond + M/E = 6 × 3 × 0,5 = 9 KN Air Hujan = 6 × 3 × 0,5 = 9 KN
Water profing = 6 x 3 x 0,15 = 2,7 KN +
𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟏𝟏 = 84,06 KN
Beban Hidup (𝑃𝑃𝑙𝑙10)
Beban hidup atap = 6 × 3 × 1 KN𝑚𝑚2 𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟏𝟏 = 18 KN
𝑃𝑃𝑊𝑊10 = 1,2 (𝑃𝑃𝑃𝑃10) + 1,6 (𝑃𝑃𝑙𝑙10)
= 1,2 (84,06) + 1,6 (18) = 129,67 KN
e. Pembebanan Lantai 9 Beban Mati (𝑃𝑃𝑃𝑃9)
Berat sendiri pelat = 6 × 3 × 0,12 × 24 KN/𝑚𝑚2 = 51,84 KN Berat sendiri balok =(6+3) × 0,25 × (0,50 – 0,12) × 24 = 20,52 KN Berat plafond + M/E=6 × 3 × 1,6 = 28,8 KN
Berat penutup lantai +
HARGIYANTO IV 17 Beban Hidup (𝑃𝑃𝑙𝑙9)
Gedung diperuntukan untuk kantor = 6 × 3 × 2,5
𝑷𝑷𝑷𝑷𝟗𝟗 = 45 KN 𝑃𝑃𝑊𝑊9 = 1,2 (𝑃𝑃𝑃𝑃9) + 1,6 (𝑃𝑃𝑙𝑙9) + 𝑃𝑃𝑊𝑊10 = 1,2 (101,16) + 1,6 (45) + 129,67 = 323,06 KN f.Pembebanan Lantai 8 Beban Mati (𝑃𝑃𝑃𝑃8) (𝑃𝑃𝑃𝑃8) = (𝑃𝑃𝑃𝑃9) = 101,16 KN (𝑃𝑃𝑙𝑙8) = (𝑃𝑃𝑙𝑙9) = 45 KN 𝑃𝑃𝑊𝑊8 = 1,2 (𝑃𝑃𝑃𝑃8) + 1,6 (𝑃𝑃𝑙𝑙8) + 𝑃𝑃𝑊𝑊9 = 1,2 (101,16) + 1,6 (45) + 323,06 = 516,46 KN 𝐴𝐴𝐴𝐴 ≥ 0,4 𝑃𝑃𝑊𝑊𝑥𝑥8𝑓𝑓𝑓𝑓′=516,460,4 𝑥𝑥∙𝑓𝑓𝑓𝑓10′3𝑁𝑁= 51646𝑚𝑚𝑚𝑚2 Ag = b x d Ag = 2/3 d x d d2 =3 2 𝑥𝑥𝐴𝐴𝐴𝐴 = 3 2 𝑥𝑥 51645,6 mm 2 d = √77469 mm d = 278,33 mm H = d + 40
HARGIYANTO IV 18 H = 278,33 + 40 = 318,33 mm
b = 2/3 H
b = 2/3 318,33 mm =185,55 mm
Perhitungan Kolom Tepi
Lantai Pl Pd Pu Ptotal Atap 18 84,06 129,672 129,672 9 45 101,16 193,392 323,064 8 45 101,16 193,392 516,456 7 45 101,16 193,392 709,848 6 45 101,16 193,392 903,24 5 45 101,16 193,392 1096,632 4 45 101,16 193,392 1290,024 3 45 101,16 193,392 1483,416 2 45 101,16 193,392 1676,808 1 45 101,16 193,392 1870,2
Tabel 4.3 Tabel Pembebanan Kolom Tepi
Perhitungan lantai lainnya dengan rumus yang sama, dapat di lihat pada tabel di bawah ini :
Tabel 4.4 Tabel Perhitungan Dimensi Kolom Tepi
Lantai Pu
fc'
Ag Persegi Panjang Dimensi yang di
gunakan (N) (N/mm2) (mm²) b d h b h 10 129,672 25 12967,2 92,98 139,47 179,47 200 300 9 323,064 25 32306,4 146,76 220,14 260,14 200 300 8 516,456 25 51645,6 185,55 278,33 318,33 200 300 7 709,848 25 70984,8 217,54 326,31 366,31 300 450 6 903,24 25 90324 245,39 368,08 408,08 300 450 5 1096,632 25 109663,2 270,39 405,58 445,58 300 450 4 1290,024 25 129002,4 293,26 439,89 479,89 300 450 3 1483,416 25 148341,6 314,47 471,71 511,71 350 600 2 1676,808 25 167680,8 334,35 501,52 541,52 350 600 1 1870,2 25 187020 353,10 529,65 569,65 350 600
HARGIYANTO IV 19
Pembebanan Kolom Besar Lantai 7-10
600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 4800. 0 4800.0 600.0 1200.0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 900.0 600. 0 Kolom Besar
a. Pembebanan Lantai Atap
Beban Mati (𝑃𝑃𝑃𝑃10)
Berat sendiri pelat = 6 × 9 × 0,12 × 24 KN/𝑚𝑚2 = 155,52 KN Berat sendiri balok 1= (6+3) × 0,25 × (0,50 – 0,12) × 24 = 20,52 KN Berat sendiri balok2 = (6) × 0,50 × (1 – 0,12) × 24 = 72 KN Berat plafond + M/E = 6 × 9 × 0,5 = 27 KN Air Hujan = 6 × 9 × 0,5 = 27 KN
HARGIYANTO IV 20 Water profing = 6 x 6 x 0,15 = 8,1 KN
+
𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟏𝟏 = 283, 14 KN
Beban Hidup (𝑃𝑃𝑙𝑙10)
Beban hidup atap = 6 × 9 × 1 KN𝑚𝑚2 𝑷𝑷𝑷𝑷𝟏𝟏𝟏𝟏 = 54 KN
𝑃𝑃𝑊𝑊10 = 1,2 (𝑃𝑃𝑃𝑃10) + 1,6 (𝑃𝑃𝑙𝑙10)
= 1,2 (283,14) + 1,6 (54) = 426,17 KN
b. Pembebanan Lantai 9 Beban Mati (𝑃𝑃𝑃𝑃9)
Berat sendiri pelat = 6 × 9 × 0,12 × 24 KN/𝑚𝑚2 = 155,52KN Berat sendiri balok 1 =(6+3) × 0,25 × (0,50 – 0,12) × 24 = 20,52 KN Berat sendiri balok 2=(6) × 0,5 × (1 – 0,12) × 24 = 72 KN Berat plafond + M/E =6 × 6 × 1,6 = 86,4 KN
Berat penutup lantai +
𝑷𝑷𝑷𝑷𝟗𝟗=334,44 KN
Beban Hidup (𝑃𝑃𝑙𝑙9)
Gedung diperuntukan untuk kantor = 6 × 9 × 2,5
𝑷𝑷𝑷𝑷𝟗𝟗 = 135 KN 𝑃𝑃𝑊𝑊9 = 1,2 (𝑃𝑃𝑃𝑃9) + 1,6 (𝑃𝑃𝑙𝑙9) + 𝑃𝑃𝑊𝑊10
= 1,2 (334,44) + 1,6 (135) + 426,17 = 1043,50 KN
HARGIYANTO IV 21 c. Pembebanan Lantai 8 Beban Mati (𝑃𝑃𝑃𝑃8) (𝑃𝑃𝑃𝑃8) = (𝑃𝑃𝑃𝑃9) = 224,64 KN (𝑃𝑃𝑙𝑙8) = (𝑃𝑃𝑙𝑙9) = 135 KN 𝑃𝑃𝑊𝑊8 = 1,2 (𝑃𝑃𝑃𝑃8) + 1,6 (𝑃𝑃𝑙𝑙8) + 𝑃𝑃𝑊𝑊9 = 1,2 (334,64) + 1,6 (135 ) + 1043,5 = 1660,82 KN 𝐴𝐴𝐴𝐴 ≥ 0,4 𝑃𝑃𝑊𝑊𝑥𝑥8𝑓𝑓𝑓𝑓′=1660,820,4 𝑥𝑥∙𝑓𝑓𝑓𝑓10′3𝑁𝑁= 166082𝑚𝑚𝑚𝑚2 Ag = b x d Ag = 2/3 d x d d2 =3 2 𝑥𝑥𝐴𝐴𝐴𝐴 = 3 2 𝑥𝑥 166082 mm 2 d = √249123 mm d = 499,12 mm H = d + 40 H = 499,12 + 40 = 539,12 mm b = 2/3 H b = 2/3 539,12 mm =332,75 mm
HARGIYANTO IV 22 Pembebanan Kolom Kolom Besar Lantai 1-6
600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 600. 0 4800. 0 4800.0 600.0 1200.0 600.0 600.0 600.0 600.0 600.0 300.0 600. 0 d. Pembebanan Lantai 1-6 Beban Mati (𝑃𝑃𝑃𝑃9)
Berat sendiri pelat = 6 × 3 × 0,12 × 24 KN/𝑚𝑚2 = 51,84KN Berat sendiri balok 1 =(6+3) × 0,25 × (0,50 – 0,12) × 24 = 20,52 KN Berat plafond + M/E =6 × 3 × 1,6 = 28,8 KN
Berat penutup lantai +
HARGIYANTO IV 23 Beban Hidup (𝑃𝑃𝑙𝑙9)
Gedung diperuntukan untuk kantor = 6 × 3 × 2,5
𝑷𝑷𝑷𝑷𝟗𝟗 = 45 KN 𝑃𝑃𝑊𝑊9 = 1,2 (𝑃𝑃𝑃𝑃9) + 1,6 (𝑃𝑃𝑙𝑙9) + 𝑃𝑃𝑊𝑊7
= 1,2 (101,16) + 1,6 (45) + 2278,15 = 2471,54 KN
Tabel 4.5 Tabel Pembebanan Kolom Besar
Perhitungan Kolom Besar
Lantai Pl Pd Pu Ptotal Atap 54 283,14 426,168 426,168 9 135 334,44 617,328 1043,496 8 135 334,44 617,328 1660,824 7 135 334,44 617,328 2278,152 6 45 101,16 193,392 2471,544 5 45 101,16 193,392 2664,936 4 45 101,16 193,392 2858,328 3 45 101,16 193,392 3051,72 2 45 101,16 193,392 3245,112 1 45 101,16 193,392 3438,504
HARGIYANTO IV 24 Perhitungan lantai lainnya dengan rumus yang sama, dapat di lihat pada tabel di
bawah ini :
Perhitungan Dimensi Kolom Besar
Tabel 4.6 Tabel Perhitungan Dimensi Kolom Besar Menentukan Kekakuan Kolom
Menurut SNI perencanaan komponen struktur terhadap momen dan beban tekan aksial harus diperhatikan terhadap pengaruh kekakuan, lendutan, momen, dan gaya yang ada pada komponen struktur. Pada metode Clapeyron, terdapat persamaan sebagai berikut :
K =4EI L Dimana : I : Momen Inersia L : Panjang Bentang Lantai Pu fc' Ag Persegi
Panjang Dimensi yang di gunakan
(N) (N/mm2) (mm²) b d h b h 10 426,168 25 42616,8 168,56 252,83 292,83 500 700 9 1043,496 25 104349,6 263,75 395,63 435,63 500 700 8 1660,824 25 166082,4 332,75 499,12 539,12 500 700 7 2278,152 25 227815,2 389,71 584,57 624,57 500 700 6 2471,544 25 247154,4 405,92 608,88 648,88 500 700 5 2664,936 25 266493,6 421,50 632,25 672,25 500 700 4 2858,328 25 285832,8 436,53 654,79 694,79 500 700 3 3051,72 25 305172 451,05 676,58 716,58 500 700 2 3245,112 25 324511,2 465,12 697,69 737,69 500 700 1 3438,504 25 343850,4 478,78 718,18 758,18 500 700
HARGIYANTO IV 25 Menentukan Berat Ultimit Bangunan
Lantai 1
(Beban mati)
Pelat = hp × bj.beton × Luas area lantai 1
= 0,12 × 24 × ((18 x 47,5) x 2) = 4924,8 KN
Balok Umum = b × (h- hp) × bj.beton × jml balok
= 0,25 × (0,50 – 0,12) × 24 × 118 = 1840,8 KN
Kolom = ((0,4× 0,6) ×1
2 (4+4) ×24 ×54)+
((0,5 × 0,7) ×1
2 (4+4) + 24 ×18 = 2281 KN
Penutup lantai + Plafon
+ Mekanical + Electrical = Luas Area Lt. 1 × bj.
= ((18 x 47,5) x 2) x 1,6 = 2736 KN + Total (𝑃𝑃𝑃𝑃1) = 11782,56 KN
(Beban Hidup)
Menurut peraturan SNI
Beban hidup untuk atap = 1 KN𝑚𝑚2
HARGIYANTO IV 26 Koefisien reduksi beban hidup terhadap gempa sebesar 0,3 (perkantoran)
Lantai 10 (Atap)
Atap = Koef. Reduksi × Luas Area ×𝑃𝑃𝑙𝑙
= 0,3 × 2280 × 1 = 684 KN
Air Hujan = L. Area × bj.air × koef. Rdksi × 0,05
= 2280 ×1 × 0,3 × 0,05 = 34,2 KN
+
Total (𝑃𝑃𝑃𝑃𝑀𝑀𝑀𝑀𝑡𝑡𝑖𝑖) = 718,2 KN
Lantai 1 (Perkantoran)
Perkantoran = Luas Area ×𝑃𝑃𝑙𝑙 × koef. Reduksi
= ((18 x 47,5) x 2) × 2,5 × 0,3 = 1282,5 KN Beban Ultimit
𝑃𝑃𝑊𝑊1 = 1 (𝑃𝑃𝑃𝑃1) + 1 (𝑃𝑃𝑙𝑙1)
= 1(11782,56) + 1 (1282,5) = 13065,06 KN
HARGIYANTO IV 27 Dengan menggunakan cara yang sama didapatkan
Lantai Beban Wd Wl Wu Beban Mati Beban Hidup
Pelat Balok Kolom
Beban screed + keramik +plafond +mekanikal dan electrical 10 6566,4 3093,6 1002,24 1140 2280 10800 2280 13080 9 6566,4 3093,6 1002,24 3648 5700 14310,24 5700 20010,24 8 6566,4 3093,6 1002,24 3648 5700 14310,24 5700 20010,24 7 6566,4 3093,6 1391,04 3648 5700 14699,04 5700 20399,04 6 4924,8 1840,8 1391,04 2736 1282,5 10892,64 1282,5 12175,14 5 4924,8 1840,8 1391,04 2736 1282,5 10892,64 1282,5 12175,14 4 4924,8 1840,8 1391,04 2736 1282,5 10892,64 1282,5 12175,14 3 4924,8 1840,8 2280,96 2736 1282,5 11782,56 1282,5 13065,06 2 4924,8 1840,8 2280,96 2736 1282,5 11782,56 1282,5 13065,06 1 4924,8 1840,8 2280,96 2736 1282,5 11782,56 1282,5 13065,06 Total 55814,4 23419,2 14411,52 28500 27075 122145,12 27075 149220,12
Tabel 4.7 Tabel Beban Statis
Total waktu getar (T) Tx = Ty = 0,06 ∙ 𝐻𝐻 3 4 = 0,06 ∙(40) 3 4 = 0,95 detik Faktor Keutamaan I=I1 ∙ I2 I = 1,0 × 1,0 = 1,0
Koefisien dasar gempa (C) untuk struktur wilayah gempa 5 C= 0,76
T =
0,76
0,95=0,796
HARGIYANTO IV 28 Faktor Reduksi Gempa (R)
1,6 ≤ 𝑅𝑅 = 𝜇𝜇 ∙ 𝑓𝑓𝑖𝑖 ≤ 𝑅𝑅𝑚𝑚
Dimana :
R = Faktor Reduksi Gempa
µ = Faktor Daktilitas Untuk Struktur Gedung (µ= 5,2 daktail penuh)
𝑓𝑓1 = Faktor Kuat Lebih Beban Beton dan Bahan (𝐻𝐻𝐻𝐻= 1,6)
𝑅𝑅 = µ ∙ 𝑓𝑓1 = 5,2 ∙ 1,6 = 8,32
Maka, data yang didapat adalah µ=𝟓𝟓,𝟐𝟐 = 𝟖𝟖,𝟑𝟑𝟐𝟐
Gaya Geser Horizontal Terhadap Gempa (V) sepanjang gedung Vx = Vy = C1∙I
R ∙Wt = 0,796∙1
8,32 ∙1449220,12𝐾𝐾𝑁𝑁=14283,02𝐾𝐾𝑁𝑁
Menurut peraturan SNI-03-1726-2002, untuk pembagian sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban gempa nominal statik ekivalen Fi yang menangkap pada pusat massa lantai yaitu:
Fi= Wi∙Zi
HARGIYANTO IV 29 Distribusi gaya geser horizontal total akibat gempa sepanjang tinggi gedung :
Lantai Wd Wl Wu Tinggi gedung (h) wu x h V Fi(x,y)
10 10800 2280 13080 40 523200 16001,68311 2232,251671 9 14310,24 5700 20010,24 36 720368,64 16001,68311 3073,478785 8 14310,24 5700 20010,24 32 640327,68 16001,68311 2731,981142 7 14699,04 5700 20399,04 28 571173,12 16001,68311 2436,930717 6 10892,64 4275 15167,64 24 364023,36 16001,68311 1553,118795 5 10892,64 4275 15167,64 20 303352,8 16001,68311 1294,265662 4 10892,64 4275 15167,64 16 242682,24 16001,68311 1035,41253 3 11782,56 4275 16057,56 12 192690,72 16001,68311 822,1219068 2 11782,56 4275 16057,56 8 128460,48 16001,68311 548,0812712 1 11782,56 4275 16057,56 4 64230,24 16001,68311 274,0406356 Total 122145,12 45030 167175,12 3750509,28
Tabel 4.8 Tabel Pembebanan Gempa dengan T empirik
Tabel 4.9 Tabel Pembebanan Pengecekan T Rayleigh
Lantai Z Wi F di (mm) Wi x di2 F di 10 40 13080 2232,252 336,3 1479317785 750706,2368 9 36 20010,24 3073,479 326,1 2127913134 1002261,432 8 32 20010,24 2731,981 303,6 1844403051 829429,4746 7 28 20399,04 2436,931 270,7 1494810849 659677,1452 6 24 15167,64 1553,119 231,8 814976105,1 360012,9367 5 20 15167,64 1294,266 183,2 509059973,9 237109,4694 4 16 15167,64 1035,413 133,6 270726599,7 138331,114 3 12 16057,56 822,1219 85,5 117384778 70291,42303 2 8 16057,56 548,0813 50,3 40627071,98 27568,48794 1 4 16057,56 274,0406 50,3 40627071,98 13784,24397 8739846420 4089171,963
HARGIYANTO IV 30 Rumus T Rayleigh
Tabel 4.10 Tabel Pembebanan Gempa dengan T Rayleigh Gravitasi (g) = 9810
Ti = 3,770270139 Dari Hasil Diatas Nilai T =
T rayleigh > T empiris
3,016216111 > 0,954324875 TIDAKOKE..!!!!!
Maka perhitungan gempa menggunakan T rayleigh
Untuk T = 3,016216111
Maka Nilai C = 0,251971335
Maka Nilai V = 4519,133755
Lantai Wd Wl Wu gedung Tinggi
(h) wu x h V Fi(x,y) 10 10800 2280 13080 40 523200 6491,299742 905,5431599 9 14310,24 5700 20010,24 36 720368,64 6491,299742 1246,798346 8 14310,24 5700 20010,24 32 640327,68 6491,299742 1108,265196 7 14699,04 5700 20399,04 28 571173,12 6491,299742 988,5739908 6 10892,64 4275 15167,64 24 364023,36 6491,299742 630,0436997 5 10892,64 4275 15167,64 20 303352,8 6491,299742 525,0364165 4 10892,64 4275 15167,64 16 242682,24 6491,299742 420,0291332 3 11782,56 4275 16057,56 12 192690,72 6491,299742 333,5048996 2 11782,56 4275 16057,56 8 128460,48 6491,299742 222,3365997 1 11782,56 4275 16057,56 4 64230,24 6491,299742 111,1682999 Total 122145,12 45030 167175,12 3750509,28
∑ ∑
= gxFxdi Wuxdi2 3 , 6 TiHARGIYANTO IV 31 CONTROL GEMPA
Batas Beban Ultimite
Lantai UX (mm) ξ = 0,7R di (mm) drift h (mm) max Cek batas ultimate
10 126,3 6 736 20 4000 80 Ok 9 122,9 6 716 43 4000 80 Ok 8 115,6 6 673 61 4000 80 Ok 7 105,1 6 612 84 4000 80 not ok 6 90,6 6 528 109 4000 80 not ok 5 71,8 6 418 114 4000 80 not ok 4 52,2 6 304 109 4000 80 not ok 3 33,5 6 195 83 4000 80 not ok 2 19,3 6 112 65 4000 80 Ok 1 8,2 6 48 48 4000 80 Ok
Tabel 4.11 Tabel Control Gempa Beban Ultimate
Tabel 4.12 Tabel Control Gempa Beban Layan Kinerja Batas layan
Lantai UX = di Drift h (mm) (0,02 x h)/R Cek KBL
10 126,3 3,4 4000 10 Ok 9 122,9 7,3 4000 10 Ok 8 115,6 10,5 4000 10 Not oke 7 105,1 14,5 4000 10 Not oke 6 90,6 18,8 4000 10 Not oke 5 71,8 19,6 4000 10 Not oke 4 52,2 18,7 4000 10 Not oke 3 33,5 14,2 4000 10 Not oke 2 19,3 11,1 4000 10 Not oke 1 8,2 8,2 4000 10 Ok
HARGIYANTO IV 32 A= 48= 0,833 B= 48= 0,833
Elastisitas Kolom (E) = 4700�𝑓𝑓𝑓𝑓=4700√25= 23.500𝑀𝑀𝑝𝑝𝑀𝑀 = 2.350.000𝐾𝐾𝐴𝐴 𝑓𝑓𝑚𝑚2 � 𝐼𝐼𝑘𝑘𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑀𝑀𝑏𝑏 = 1 12∙50∙70 3 = 1429166,67 𝑚𝑚𝑚𝑚4 𝐼𝐼𝑘𝑘𝑁𝑁𝑏𝑏𝑏𝑏𝑚𝑚𝑀𝑀𝑙𝑙 = 121 ∙40∙603 =720000𝑚𝑚𝑚𝑚4 𝐼𝐼𝑏𝑏 = 1 12∙25∙50 3 = 260416,67𝑚𝑚𝑚𝑚4
Kesimpulan dan Pengambilan Dimensi Struktur
Dalam pengambilan dimensi struktur, dimensi dirubah dari perhitungan pra rencana. Hal ini terjadi karena adanya perbesaran kolom dalam sistem perkakuannya. Maka dari itu, penulis mencoba untuk mengurangi dimensi struktur dari perhitungan pra rencana.
1. Dimensi Pelat : 120 mm
2. Dimensi Balok
a. Balok Umum : 250/500
b. Balok Besar : 500/1000
Balok Besar digunakan pada balok dengan panjang bentag 12 m 3. Dimensi Kolom
a. Kolom Lantai 7 s.d 10 : Kolom Normal : 400/600
HARGIYANTO IV 33 b. Kolom Lantai 3 s.d 7 : Kolom Normal : 300/450
Kolom Besar : 500/700
c. Kolom Lantai 1 s.d 3 : Kolom Normal : 200/300
Kolom Besar : 500/700
Kolom besar didesain dengan metode mengikuti lebar balok pada balok besar pada lantai 7-10 hal ini dilakukan karena untuk menghindari puntiran yang terjadi pada HBK.
Setelah dianalisa dengan program etabs maka dapat terjadi perubahan dimensi kolom dan balok, hal ini biasanya ditandai hasil analisa struktur ada batang yang berwarna merah pada program Etabs dan bisa dianalisa dengan besarnya deformasi yang terjadi pada struktur, melebihi batas maksimal atau tidak. Permasalahan demikian dapat diantisipasi dengan penambahan dimensi. Penulis menentukan dimensi pada kolom dengan cara trial and error, dan mendesainnya seefisien mungkin tanpa mengurangi kekuatan dari struktur.
HARGIYANTO IV 34 Denah Lt 7,8 ,9 dan Atap
4800.0 600.0 4750. 4 600. 0 B A Denah Lt 1 s.d 6 4800.0 600.0 4 75 0. 4 A B 60 0. 0 1200.0 4.3 Analisis Struktur
Gambar 4.6 Denah Lantai 7-10
HARGIYANTO IV 35
4.3.1 Data Beban Untuk Input ETABS
Pada ETABS perhitungan beban mati pada bagian balok tengah diabaikan, karena sudah otomatis masuk dalam perhitungan berat sendiri, kecuali pada pembebanan balok-balok pinggir yang ditambahkan beban kaca..
Bagian Pinggir
Beban Mati
Berat Kaca : Bj.kaca × (tinggi lantai-tinggi balok) = 0,31KN/𝑚𝑚2
Beban Hidup = 2,5 KN/𝑚𝑚2
Beban Mati
Bagian Atap Tengah
Beton : 24 × tebal pelat 0,12 m = 2,88 KN/𝑚𝑚2
Penutup lantai + Plafon + M / E = 1,6 KN/𝑚𝑚2
Besar Pembebanan Trap
Bagian Segi Tiga
6 m
HARGIYANTO IV 36 b = ℓ ∙ 0,5 = 6 ∙ 0,5 = 3 m
Pembebanannya:
Beban Mati Atap Tengah
Jarak 0 3 3 6
Beban 0 2,28 2,28 0
Beban Hidup Atap Tengah
Beban Hidup Lantai 1 s.d 9
Beban Mati Lantai 1 s.d 9
Jarak 0 3 3 6 Beban 0 3,88 3,88 0 Jarak 0 3 3 6 Beban 0 1 1 0 Jarak 0 3 3 6 Beban 0 2,5 2,5 0
HARGIYANTO IV 37
4.3.2 Perhitungan Gaya Geser Akibat Gempa
Luas Setiap Lantai
Tabel 4.13 Tabel Luas
Menentukan Berat Ultimit Bangunan
Lantai 1
(Beban mati)
Pelat = hp × bj.beton × Luas area lantai 1
= 0,12×24×((18 x 47.5) x 2) =4924,8 KN
Balok Umum = b × (h- hp) × bj.beton × jml balok x Panjang
= 0,25 × (0,50 – 0,12) × 24 × 118 x 6 = 1840,8 KN Kolom normal = (0,40 × 0,60) ×1 2 (4+4) ×24 × 54 = 2281 KN Kolom Besar = (0,50 × 0,70) ×1 2(4 + 4) × 18 Lantai Luas 10 2280 9 2280 8 2280 7 2280 6 1710 5 1710 4 1710 3 1710 2 1710 1 1710
HARGIYANTO IV 38 Plafond = Luas Area Lt. 1 × Koef.
Penutup Lantai + M/E = ((18 x 47.5) x 2) x 1,6 = 2736 KN
Total (𝑃𝑃𝑃𝑃1) =11782,56 KN
(Beban Hidup)
Menurut peraturan SNI
Beban hidup untuk atap = 1 KN𝐻𝐻2
Beban hidup untuk lantai (perkantoran) = 2,5 KN𝐻𝐻2
Koefisien reduksi beban hidup terhadap gempa sebesar 0,3 (perkantoran) Lantai 10 (Atap)
Atap = Koef. Reduksi × Luas Area ×𝑞𝑞𝐿𝐿
= 2280 × 1 = 2280
KN
+
Total (𝑊𝑊𝑙𝑙𝑀𝑀𝑡𝑡𝑀𝑀𝑝𝑝)= 2280 KN
Beban Mati lantai 7
Pelat = hp × bj.beton × Luas area lantai 1
HARGIYANTO IV 39 Balok Umum = b × (h- hp) × bj.beton × jml balok x Panjang
= 0,25 × (0,50 – 0,12) × 24 × 127 x 6 = 3093,6 KN
Kolom normal = (0,3 × 0,45) ×1
2 (4 + 4) × 24 × 54 = 1002,2 KN
Kolom Besar = (0,50 × 0,70) ×1
2(4 + 4) × 18
Plafond = Luas Area Lt. 1 × Koef.
Penutup Lantai + M/E = (48 x 47.5) x 1,6 = 3648 KN
Total (𝑃𝑃𝑃𝑃1) =14310,24 KN
Dengan menggunakan cara yang sama didapatkan
Lantai
Beban
Wd Wl Wu
Beban Mati Beban Hidup Pelat Balok Kolom Beban screed + keramik +plafond +mekanikal dan
electrical 10 6566,4 3093,6 1002,24 1140 2280 10800 2280 13080 9 6566,4 3093,6 1002,24 3648 5700 14310,24 5700 20010,24 8 6566,4 3093,6 1002,24 3648 5700 14310,24 5700 20010,24 7 6566,4 3093,6 1391,04 3648 5700 14699,04 5700 20399,04 6 4924,8 1840,8 1391,04 2736 4275 10892,64 4275 15167,64 5 4924,8 1840,8 1391,04 2736 4275 10892,64 4275 15167,64 4 4924,8 1840,8 1391,04 2736 4275 10892,64 4275 15167,64 3 4924,8 1840,8 2280,96 2736 4275 11782,56 4275 16057,56 2 4924,8 1840,8 2280,96 2736 4275 11782,56 4275 16057,56 1 4924,8 1840,8 2280,96 2736 4275 11782,56 4275 16057,56 Total 55814,4 23419,2 14411,52 28500 45030 122145,12 45030 167175,12
HARGIYANTO IV 40 Total waktu getar Bangunan (T)
Tx = Ty = 0,06 ∙ 𝐻𝐻 3 4 = 0,06 ∙(40) 3 4 = 0,95 detik Faktor Keutamaan I=I1 ∙ I2 I = 1,0 × 1,0 = 1,0
Koefisien dasar gempa (C) untuk struktur wilayah gempa 5 C= 0,76
T =
0,76 0,95=0,8
Dari grafik 2.3 wilayah gempa 5 didapat C = 0,8 (Lengkung) Faktor Reduksi Gempa (R)
1,6 ≤ 𝑅𝑅= µ ∙ 𝑓𝑓𝑖𝑖 ≤ 𝑅𝑅𝑚𝑚
Dimana :
R = Faktor Reduksi Gempa
µ = Faktor Daktilitas Untuk Struktur Gedung (µ= 5,2 daktail penuh)
𝑓𝑓𝑖𝑖 = Faktor Kuat Lebih Beban Beton dan Bahan (𝑓𝑓𝑖𝑖 =1,6)
𝑅𝑅 = µ ∙ 𝑓𝑓𝑖𝑖𝐻𝐻 = 5,2 ∙ 1,6 = 8,32
Maka, data yang didapat adalah µ=𝟓𝟓,𝟐𝟐 𝐟𝐟𝐟𝐟= 𝟖𝟖,𝟑𝟑𝟐𝟐
Gaya Geser Horizontal Terhadap Gempa (V) sepanjang gedung Vx = Vy = C1∙I
R ∙Wt = 0,8 ∙1
8,32 ∙167175,12 = 16001,68 𝐾𝐾𝑁𝑁
Menurut peraturan SNI-03-1726-2002, untuk pembagian sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban gempa nominal statik ekivalen Fi yang menangkap pada pusat massa lantai yaitu:
HARGIYANTO IV 41 Fi= ∑ ∙Wi∙Zi n n=1 ∙ V
Distribusi gaya geser horizontal total akibat gempa sepanjang tinggi gedung :
H A= 40 48= 0,83 H B= 40 47,5= 0,84
Elastisitas Kolom (E) = 4700�𝑓𝑓𝑓𝑓 ′= 4700√25= 23.500𝑀𝑀𝑝𝑝𝑀𝑀
= 2.350.000𝑘𝑘𝐴𝐴�𝑓𝑓𝑚𝑚2
Pembebanan akibat gaya gempa di tabelkan seperti berikut
Wd Wl Wu gedung Tinggi (h) wu x h V Fi(x,y) 10 10800 2280 13080 40 523200 6491,299742 905,5431599 9 14310,24 5700 20010,24 36 720368,64 6491,299742 1246,798346 8 14310,24 5700 20010,24 32 640327,68 6491,299742 1108,265196 7 14699,04 5700 20399,04 28 571173,12 6491,299742 988,5739908 6 10892,64 4275 15167,64 24 364023,36 6491,299742 630,0436997 5 10892,64 4275 15167,64 20 303352,8 6491,299742 525,0364165 4 10892,64 4275 15167,64 16 242682,24 6491,299742 420,0291332 3 11782,56 4275 16057,56 12 192690,72 6491,299742 333,5048996 2 11782,56 4275 16057,56 8 128460,48 6491,299742 222,3365997 1 11782,56 4275 16057,56 4 64230,24 6491,299742 111,1682999 Total 122145,12 45030 167175,12 3750509,28
HARGIYANTO IV 42
4.3.3 Permodelan Pembebanan Struktur
1. Beban Mati dan Beban Hidup
Dalam analisa rencana struktur, penulis menggunakan software Etabs 9.6. Beban mati struktur akan terdistribusi secara otomatis ketika dimensi telah diinput pada program ETABS.
Beban hidup yang digunakan sesuai standar perencanaan yaitu pada lantai 1-9 menggunakan beban hidup 2,5 kN/m2 karena akan dipergunakan untuk perkantoran, sedangkan lantai 10 menggunakan beban hidup 1 kN/m2.
2. Beban Gempa
Tinggi struktur gedung yang direncanakan adalah 40 m, oleh karena itu analisa gempa yang digunakan dengan analisa statis, mengacu pada peraturan perencanaan.
3. Permodelan Struktur
Pemodelan pada Program Etabs menggunakan metode grid, dengan pembuatan grid sesuai jarak atau panjang elemen struktur, kemudian peng inputan data struktur, penggambaran dimensi struktur, input beban dan analisa struktur. Tinggi bangunan 40 m terdiri dari 10 lantai dengan luas yang berbeda pada lantai 1-6 dengan 7-10.
HARGIYANTO IV 43 Gambar 4.8 Model Struktur 3D
Dalam proses permodelan struktur dan analisa dengan menggunakan program ETABS, mengacu pada kelayakan perencanaan yaitu efisien, kuat, kaku dan stabil. Metode yang dipakai metode trial and error. Penambahan dimensi coba-coba per 5 cm agar didapat dimensi yang efisien dan deformasi gedung tidak lebih dari batas maximal. Dalam perencanaan struktur, penulis menggunakan metode perkakuan perbesaran kolom.
HARGIYANTO IV 44
Gambar 4.9 Denah Letak Kolom Yang Diperbesar
4. Pembebanan Struktur
Beban Mati
Pada pembebanan beban mati, pembebanan meratanya ada yang berbentuk segitiga. Beban merata berbentuk segitiga kebanyakan berada pada balok bagian tengah, Beban mati pada bagian tengah sudah termasuk dalam perhitungan berat sendiri yang tidak perlu ditambahkan.
HARGIYANTO IV 45 Gambar 4.10 Denah lantai 7-10
HARGIYANTO IV 46 Gambar 4.12 Pembebanan Beban Hidup Struktur
Pembebanan pada struktur ini dijelaskan sebagai berikut, penambahan beban mati sebagai beban merata yaitu 1,6 kN/m2 merupakan beban screed + plafon + Mekanikal dan Electrikal yang belum terdistribusi langsung pada program, beban sendiri pelat dan beban sendiri balok tidak diinput karena telah terdistribusi langsung ketika input dimensi pada program.
Pembebanan hidup struktur yaitu 2,5 kN/m2 untuk lantai 1-9 sedangkan lantai atap menggunakan beban 1 kN/m2, beban dapat berubah-ubah sesuai peruntukan ruang / bangunan.
HARGIYANTO IV 47 Gambar Pembebanan Gempa Normal
274,04 548,08 822,12 1035,41 1294,27 1553,12 2436,93 2731,98 3073,48 2232,25 Kombinasi Pembebanan
Kombinasi pembebanan yang diberikan adalah sebagai berikut :
1. 1,4 D 2. 1,4 D + 1,2 L 3. 1 L + 1,2 D + 1 Ex + 0,3 Ey 4. 1 L + 1,2 D – 1 Ex + 0,3 Ey 5. 1 L + 1,2 D + 0,3 Ex – 1 Ey 6. 1 L + 1,2 D + 0,3 Ex + 1 Ey 7. 0,9 D + 1 Ex + 0,3 Ey 8. 0,9 D – 1 Ex + 0,3 Ey 9. 0,9 D + 0,3 Ex + 1 Ey 10.0,9 D + 0,3 Ex – 1 Ey 11.1,2 D + 1,6 L
HARGIYANTO IV 48 Gambar 4.13 Hasil Analisa Etabs Dengan Beban Gempa Normal
HARGIYANTO IV 49 Dari Analisa beban gempa normal tunjukkan gambar diatas terdapat
batang-batang kolom lantai 1-10 yang berwarna merah. Serta terdapat beberapa batang balok yang merah dari lantai 3-6
Gambar 4.15 Gaya Normal Akibat Combo WU
Lantai Deformasi 10 0,3363 9 0,3261 8 0,3036 7 0,2707 6 0,2318 5 0,1832 4 0,1336 3 0,0855 2 0,0503 1 0,0503
HARGIYANTO IV 50 Gambar Pembebanan T Rayleigh
111,17 222,33 333,50 420,03 525,04 630,04 988,57 1108,27 1246,80 905,54 Rumus Deformasi gedung maksimal
d = 2% x ( H/R )
Tabel 4.17 Deformasi Maximal Gedung
4.3.6 Analisa Struktur dengan pengecekan Trayleigh Lantai Deformasi 10 0,0961538 9 0,0961538 8 0,0961538 7 0,0961538 6 0,0961538 5 0,0961538 4 0,0961538 3 0,0961538 2 0,0961538 1 0,0961538
HARGIYANTO IV 51 4.16 Hasil AnalisaEtabs Dengan Beban Gempa T Rayleigh
Pada hasil analisa ini masih terapat kolom merah pada lantai 7 di elevasi 5, Hali ini kemungkinan disebabkan perilaku struktur pada balok besar dengan bentang 12 m dimana balok ini memiliki lendutan yang besar sehingga mempengaruhi lendutan pada balok disampingnya. Hal ini dapat terjadi karena perilaku alami struktur.
HARGIYANTO IV 52 Gambar 4.18 Diagram Momen As 5 Akibat Combo WU
Tabel 4.18 Deformasi Akibat T Rayleigh Lantai Deformasi 10 0,1263 9 0,1229 8 0,1156 7 0,1051 6 0,0906 5 0,0718 4 0,0522 3 0,0335 2 0,0193 1 0,0102
HARGIYANTO IV 53
4.3.7 Analisa Dengan Metode Trial and Error
Gambar 4.19 Hasil Analisa Etabs Dengan Trial and Error
HARGIYANTO IV 54 Tabel 4.19 Deformasi Gedung metode Trial and Error
Gambar 4.21 Geser Pada As 1 Akibat Combo 5 Lantai Deformasi Akibat combo
10 0,0915 Combo 5 dan 9 9 0,0893 Combo 5 dan 9 8 0,0847 Combo 5 dan 9 7 0,0766 Combo 5 dan 9 6 0,0653 Combo 5 dan 9 5 0,0527 Combo 5 dan 9 4 0,0395 Combo 5 dan 9 3 0,0265 Combo 5 dan 9 2 0,0151 Combo 5 dan 9 1 0,0092 Combo 5 dan 9
HARGIYANTO IV 55 Gambar 4.22 Geser Pada As 2 Akibat Combo 5
HARGIYANTO IV 56 Gambar 4.24 Geser Pada As 4 Akibat Combo 5
HARGIYANTO IV 57 Gambar 4.26 Geser Pada As 6 Akibat Combo 5
HARGIYANTO IV 58 Gambar 4.28 Geser Pada As 8 Akibat Combo 5
HARGIYANTO IV 59 Gambar 4.30 Grafik Perbandingan Deformasi
Grafik ini membandingkan antara besarnya deformasi tiap lantai dan deformasi maximal gedung tiap lantai. Dari hasil analisa inilah maka dijadikan sebagai landasan penulis untuk menggunakan perkakuan perbesaran Kolom Tengah dan pedoman bahwa stuktur telah oke.
0 2 4 6 8 10 12 0 0,1 0,2 0,3 0,4
Defor. Normal gempa Defor. T rayleigh Defor. Hijau blum kaku Defor. Kolom oke Batas Defor max
