BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR

85 BAB IV

PERHITUNGAN STRUKTUR

4.1 Perhitungan Atap

Atap direncanakan menggunakan struktur kuda-kuda baja dengan menggunakan bentuk limasan. Perhitungan struktur atap didasarkan pada panjang bentangan kuda-kuda.

Selain itu juga diperhitungkan terhadap beban yang bekerja, yaitu meliputi beban mati, beban hidup, dan beban angin. Setelah diperoleh pembebanan, kemudian dilakukan perhitungan dan perencanaan dimensi batang kuda-kuda tersebut. Adapun pemodelan struktur atap sebagai berikut:

Gambar 4.1.1 Gambar Prespektif Kuda-Kuda

Gambar 4.1.2 Gambar Denah Kuda-Kuda

Gambar 4.1.3 PEMODELAN Gambar Kuda-Kuda

Data-Data Perencanaan Kuda-Kuda

 Bentang kuda-kuda = 17,30 m

 Jarak kuda-kuda = 2,97 m

 Jarak gording = 1,76 m

 Sudut Kemiringan Atap = 35º

 Gording = Lip Channels

= 2C.150.130.20.2,3

 Berat Gording = 11 kg/m

(Tabel Profil Konstruksi Baja, Rudi Gunawan)

 Modulus Elastisitas (E) = 200000 Mpa

 Modulus Geser (G) = Mpa

 Poisson Ratio (m) = 30%

 Koefisien Muai (at) = 1,2 * 10^-5 /ºC

(SNI 03 – 1729 – 2002)

 Berat per unit volume = 7850 kg/m³

(PPPURG 1987)

 Penutup atap = 50 kg/m²

 Plafond Eternit + Penggantung= 11+7 = 18 kg/m²

(PPPURG 1987)

 Beban Hidup Gording = 100 kg

 Beban Air Hujan = (40 – 0,8 x 35⁰) = 12 kg/m²

(PPPURG 1987)

 Tekanan Tiup Angin = 25 kg/m²

(PPPURG 1987)

 Mutu Baja = BJ 37

 Tegangan Leleh (fy) = 240 Mpa

 Tegangan Ultimit (fu) = 370 Mpa

 Peregangan Minimum = 20%

(SNI 03-1729 – 2002)

4.1.1 Perhitungan Gording

Data Perencanaan Gording Profil Lip Channels 1. Pembebanan

a. Beban Mati (q)

Beban penutup atap = 50kg/m² x 1,76 m = 88,00 kg/m

Berat Gording = 11 kg/m

Beban Mati (q) =99,00 kg/m

b. Beban Hidup (P)

Beban hidup adalah beban terpusat dan terjadi karena beban manusia yang bekerja pada pekerjaan atapdan beban air hujan.

 Beban Hidup Pekerja = 100 kg

 Beban Air Hujan = (40 – 0,8 x 35⁰) = 12 kg/m²

= 12 kg/m² x 2,97 m x 1,76 m = 62,73kg

c. Beban Angin (W)

Tekanan tiup angin = 25 kg/m² Koefisien angin:

 Angin tekan = 0,02α – 0,4 = 0,02 x 35º - 0,4 = 0,3

 Angin hisap = - 0,40

(PPPURG 1987) Beban angin :

 Beban angin tekan = 0,3 x 1,76m x 25kg/m²= 13,2 kg/m

 Beban angin hisap = - 0,4 x 1,76m x 25kg/m²= - 17,60 kg/m +

2. Momen Akibat Pembebanan a. Beban Mati (D)

Gambar 4.1.4Pemodelan Beban Mati

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam Autocad)

q = 99,00 kg/m

qx = q cos α = 99,00 kg/m . cos 35º =81,096 kg/m qy = q sin α = 99,00 kg/m . sin 35º =56,784 kg/m

Mx1 = (1/8 . qx . L²). 0,8

= (1/8 x81,096 kg/m x 2,97²m) x 0,8

= 71,534 kg.m

My1 = (1/8 . qy . L²). 0,8

= (1/8x 56,784 kg/mx 2,97²m)x 0,8

= 50,088 kg.m b. Beban Hidup (P)

Beban hidup adalah beban terpusat dengan asumsi berat P = 100 kg Beban

Beban Hidup (q) = 100 kg/m

Gambar 4.1.5 Pemodelan Beban Hidup

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam Autocad)

 Beban Hidup Pekerja P = L = 100 kg

Px = P cos α = 100kg .sin 35º = 81,915kg Py = P sin α = 100kg .cos 35º = 57,357 kg Mx₂ = (1/4 .Px .L) . 0,8

= (1/4 x 81,915kg x 2,97 m) . 0,8

= 48,65 kg.m

My₂ = (1/4 .Py .L) . 0,8

= (1/4 x 57,357 kg x 2,97 m) . 0,8

= 34,07 kg.m

 Beban Hidup Air Hujan P = L = 62,73 kg

Px = P cos α = 62,73 kg. sin 35º = 51,382 kg Py = P sin α = 62,73 kg .cos 35º = 35,980 kg Mx₂ = (1/4 .Px .L) . 0,8

= (1/4 x51,382kg x 2,97 m) x 0,8

= 30,521 kg.m

My₂ = (1/4 .Py .L) . 0,8

= (1/4 x 35,980kg x 2,97 m) x 0,8

= 21,371 kg.m

Jadi jumlah beban hidup pekerja dan beban hidup air hujan adalah Mx₂ =48,652 kg.m + 30,552 kg.m = 79,178 kg.m

My₂ = 34,07kg.m + 21,372 kg.m = 55,442 kg.m

c. Beban Angin (W)

Tekanan tiup angin = 25 kg/m²

((PPPURG 1987) Beban angin :

Beban angin tekan = 13,2 kg/m Beban angin hisap = -17,6 kg/m My_{3 tekan} = (1/8 .Wty . L²) . 0,8

= (1/8 x 13,2 kg/m x 2,97²m) x 0,8

= 11,643 kg.m

My_{3 hisap} = (1/8 .Why . L²) . 0,8

= (1/8 x -17,6 kg/m x 2,97²m) x 0,8

= -15,524 kg.m

3. Kombinasi Pembebanan a. 1,4 D

Ux = 1,4(71,534 kg.m) = 100,147 kg.m

Uy = 1,4(50,088 kg.m) = 70,124 kg.m

b. 1,2 D + 0,5 L_a

Ux = 1,2(71,534 kg.m) + 0,5 (79,178 kg.m) = 125,430 kg.m Uy = 1,2(50,088 kg.m) + 0,5 (55,442 kg.m) = 87,827 kg.m c. 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W

Ux =) 1,2 (71,534 kg.m)+ 1,6 (79,178 kg.m) + 0,8 (0) = 212,525 kg.m Uy =1,2 (50,088 kg.m) + 1,6 (55,442 kg.m+ 0,8 (11,643 kg.m)= 158,031 kg.m d. 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La

Ux = 1,2 (71,534 kg.m) + 1,3 (0) + 0,5 (79,178 kg.m) = 125,429 kg.m

Uy = 1,2 (50,088 kg.m) + 1,3 (11,643 kg.m) + 0,5 (55,442 kg.m)= 102,866 kg.m

e. 0,9 D ± 1,3 W

Ux = 0,9 (71,534 kg.m) + 1,3 (0) = 64,380 kg.m = 0,9 (71,534 kg.m) - 1,3 (0) = 64,380 kg.m Uy = 0,9 (50,088 kg.m) + 1,3 (11,643 kg.m) = 60,143 kg.m

= 0,9 (50,088 kg.m) - 1,3 (11,643 kg.m) = 45,007 kg.m

( pasal 6.2.2, SNI 03-1729-2002)

4. Kontrol Moment Terhadap Gording

Profil gording Lip Channels 2C.150.130.20.2,3 Sectional area 14,02 cm² = 1402 mm²

Geometrical moment of Inertia Ix = 496 cm⁴ = 4,96 x 10⁶ mm⁴

Iy = 351 cm⁴ = 3,51 x 10⁵ mm⁴

Elastic modulus of section Sx = 66,1 cm³ = 6,61 x 10⁴ mm³ Sy = 54,0 cm³ = 5,4 x 10⁴ mm³ Radius of gyration rx = 5,94 cm = 5,94 x 10 mm ry = 5,0 cm = 5,0 x 10 mm

( tabel profil konstruksi baja, Rudy Gunawan)

f. Menghitung Plastic of Modulus section :

Gambar 4.1.6 Modulus Plastis Penampang Gording

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam Autocad)

Dari tabel baja hal.56 didapat nilai Zx = 66,1 cm³ = 6,61 x 10⁴ mm³ Zy = 54,0 cm³ = 5,4 x 10⁴ mm³

Moment maximal yang didapat dari kombinasi pembebanan : M x =212,525 kg.m = 2,12 x 10⁶ N.mm

M y = 158,031 kg.m = 1,58 x 10⁶ N.mm Faktor reduksi =0,9

(Tabel 6.4-2, SNI 03-1729-2002)

1. Kontrol momen terhadap batas tekuk local - Badan

√

√

(tabel 7.5-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 30)

(Penampang Kompak)

y3

d y1

y2

b c t

t 2t t

c-t b-2t

d

b c t

t t

c-t b-2t

x3

x2 x1

sumbu Y

sumbu X

Mn = mp Mp = zx.fy

= 6,61 .10⁴ x 240 = 15,8 x10⁶ N.mm

(pasal 8.2.3, SNI 03- 1729- 2002)

- Sayap

√

√

√

√

(tabel 7.5-1, SNI 03- 1729- 2002)

(Penamampang langsing)

(pasal 8.2.4, SNI 03- 1729- 2002) Untuk penampang yang memenuhi λr ≤ λ , kuat lentur nominal penampang ditentukan sebagai berikut :

Mr =( fy – fr).sx

= (240 – 70 ) . 6,61 x10⁴ = 11237 N.m ²

² Mn = 5716930 m

2. Kontrol momen terhadap batas tekuk global a. Kontrol momen terhadap tekuk torsi lateral

√

√

(tabel 8.3-2, SNI 03- 1729- 2002)

Modulus geser

(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD) Konstanta Torsi

∑

(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD) Konstanta warping

=6390425617

(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD)

√

√

(

) (

)

(

) √ √

(tabel 8.3-2, SNI 03- 1729- 2002) (

) √ √

Tekuk torsi lateral dalam kondisi Inelastis

(pasal 8.3.5, SNI 03- 1729- 2002)

Batasan momen

(persamaan 8.3-1, SNI 03- 1729- 2002 ) M max = Mux max = 212,525 kg.m

Moment max adalah moment pada tengah bentang Panjang bentang L = 2,97 m , maka :

qmax =193,20 kg

Momen pada ¼ bentang

( )

Momen pada ½ bentang

Momen pada ¾ bentang

( )

(pasal 8.3.1, SNI 03- 1729- 2002)

Cb = 1,13 ; fr = 70

- Momen nominal pada arah sb x

(persamaan 8.3-2c, SNI 03- 1729- 2002, hal 38 )

√ (

) <

√ (

)

(tabel 8.3-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 37 )

- Momen nominal pada arah sb y

Mny = Mpy = Zy . fy < 1,6. Fy sy

Mny = 5,4 x 10⁴ x 240 < 1,6.240. 5,4 x 10⁴

Mny = 12,96 x10⁶ N.mm < 20,73 x 10⁶ N.mm (OK)

- Menghitung Momen Interaksi

0,326 1 (ok)

( pasal 11.3.1, SNI 03-1729-2002)

g. Kontrol Terhadap Lendutan

E = 2,0 x 10⁶ kg/cm² menggunakan asumsi 1 Mpa = 10 kg/cm², momen inersia yang berada pada profil kanal Ix = 496 cm⁴ , Iy = 351 cm⁴

(Tabel Konstruksi Baja Rudy Gunawan, hal 56) Akibat Beban Mati

fx =

=

= 0,082 cm

fy =

=

= 0,081 cm Akibat Beban Hidup

fx =

=

= 0,00450 cm fy =

=

= 0,00454 cm Akibat Beban Angin

fx = 0

fy

=

⁼

=0,019 cm Lendutan Kombinasi

Fx total = 0,082 + 0,0045 + 0 = 0,0865 cm Fy total = 0,081 + 0,00454 + 0,019 = 0,1045 cm Syarat Lendutan

f ijin =

=

=1,237

(SNI 03 – 1729 – 2002) f yang timbul √ = √ = 0,135 cm

f ijin > f yang timbul 1,237>0,135……… (OK)

4.1.2. Perencanaan Kuda-Kuda Data-data :

Bentang kuda-kuda = 17,3 m

Jarak kuda-kuda = 2,97 m

Jarak gording = 1,76 m

Sudut kemiringan atap = 35º

Penutup atap = Genteng

Plafond = Eternit

Sambungan = Baut

Berat gording = 11 kg/m

Modulus Elatisitas (E) = 200000 Mpa

Modulus Geser (G) = Mpa

Poisson Ratio (m) = 30%

Koefisien muai (at) = 1,2 * 10^-5

Mutu Baja = BJ 37

Tegangan Leleh (fy) = 240 Mpa

Tegangan Ultimit (fu) = 370 Mpa

Tegangan Dasar = 160 Mpa

Peregangan Minimum = 20%

(SNI 03 – 1729 – 2002)

Gambar 4.1.7 Mutu Baja

Sumber : Data Pribadi Program SAP

Gambar 4.1.9 Satuan yang digunakan dalam perhitungan Penutup atap genteng = 50 kg/m²

Berat per unit volume = 7850 kg/m³ Plafond eternity + penggantung = 18 kg/m²

Beban hidup gording = 100 kg

Tekanan tiup angin = 25 kg/m²

(PPPURG 1987) 4.1.2.1. Pembebanan Kuda-Kuda

1. Akibat Berat Atap

Beban permanen yang bekerja pada kuda-kuda akibat dari benda yang berada diatasnya berupa atap yang diasumsikan dengan menggunakan penutup genteng.

B_A = Berat Atap Genteng x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda B_A = 50 kg/m² x 1,76m x 2,97 m

BA = 261,36 kg

Gambar 4.1.8 Input Beban Atap Sumber : Data Pribadi Program SAP

Gambar 4.1.9 Display Beban Atap Sumber : Data Pribadi Program SAP

2. Akibat Berat Sendiri Kuda-Kuda

Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan sebagai kuda- kuda. Beban terhitung secara manual dalam Program SAP, dalam perencanaan menggunakan profil baja

3. Akibat Berat Sendiri Gording

Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan sebagai gording. Beban terhitung secara manual dalam Program SAP, dalam perencanaan menggunakan profil baja

4. Akibat Berat Plafond

Beban yang timbul akibat adanya berat dari plafond yang digantungkan pada dasar kuda-kuda.

B_P = Beban Plafond x Jarak Kuda-Kuda x Panjang Kuda-Kuda B_P = 18 kg /m²x2,97 m x 17,3m / 12 = 77,0715 kg

Gambar 4.1.10 Input Beban Plafond Sumber : Data Pribadi Program SAP

Gambar 4.1.11 Display Beban Plafond Sumber : Data Pribadi Program SAP

5. Beban Hidup

Beban hidup adalah beban terpusat yang terjadi karena beban pekerja yang bekerja pada saat pembuat atau perbaikan kuda-kuda pada atap dan beban air hujan.

a. PPekerja = 100 kg

b. PAir Hujan = (40 – 0,8 x 335⁰) = 12 kg/m²

= 16 kg/m² x 2,97 m x 1,76 m = 62,726 kg

Gambar 4.1.12 Input Beban Hidup Pekerja Sumber : Data Pribadi Program SAP

Gambar 4.1.13 Display Beban Hidup Pekerja Sumber : Data Pribadi Program SAP

Gambar 4.1.14 Display Beban Air Hujan Sumber : Data Pribadi Program SAP

Gambar 4.1.15 Display Beban Hidup Air Hujan Sumber : Data Pribadi Program SAP

6. Beban Angin

Beban angin adalah beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (PPURG 1987). Pada konstruksi ini diasumsikan nilai W = 25 kg/m².

a. Akibat Angin Tekan

Angin Tekan = 0,02α – 0,4

Angin Tekan = 0,02 x 35º - 0,4 = 0,3

W tekan = Angin Tekan x W x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda

= 0,3 x 25 kg/m² x 1,76 m x 2,97m = 39,204 kg

(PPPURG 1987) b. Akibat Angin Hisap

Angin hisap = - 0,4

(PPPURG 1987) W hisap = Angin Tekan x W x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda

= - 0,4 x 25 kg/m²x 1,76m x 2,97m = -52,272kg

Gambar 4.1.16 InputBeban Angin Tekan Sumber : Data Pribadi Program SAP

Gambar 4.1.17 input Beban Angin Sumber : Data Pribadi Program SAP

Gambar 4.1.18 Display Beban Angin Sumber : Data Pribadi Program SAP

4.1.2.2. Input Data Pada Program SAP 2000 1. Rekap Beban

a. Beban Mati

BA = 261,36 kg B_P = 77,07 kg b. Beban Hidup

PPekerja = 100 kg PAir Hujan= 62,726 kg c. Beban Angin

Angin Tekan =39,204 kg Angin Hisap = -52,272 kg 2. Kombinasi

a. U = 1,4 D

b. U = 1,2 D + 0,5 L_a

c. U = 1,2 D + 1,6 L_a + 0,8 W d. U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 L_a e. U = 0,9 D ± 1,3 W

Gambar 4.1.19 Load Patterns Sumber : Data Pribadi Program SAP

Gambar 4.1.20 Load Combination Sumber : Data Pribadi Program SAP 4.1.3. Data Perhitungan Profil Kuda-Kuda

Perhitungan Profil Kuda-kuda

Baja yang digunakan Double Angle Shape :

a. Batang Diagonal Luar : 2L 75.75.10

b. Batang Diagonal Dalam : 2L 50.50.9 dan 2L 75.75.10 c. Batang Horisontal : 2L 50.50.9

d. Batang Vertikal : 2L 75.75.10

4.1.3.1.Perhitungan batang tekan Frame 1188

P maks = Nu = 3,433 ton → hasil output SAP 2000 L bentang = 3355 mm

Gambar 4.1.21 Diagram of Frame

Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program SAP 2000)

Digunakan profil (2L.50.50.9)

Data Properti penampang elemen L.50.50.9

Ag = 824 mm²

ex= ey = 15,6 mm Ix= Iy = 179000 mm⁴ Rx = Ry = 14,7 mm

R min = 9,7 mm

Tp = 10 mm

(Tabel Profil Kontruksi Baja, Ir.Rudy gunawan) Menghitung momen inersia dan jari-jari girasi komponen srtuktur

Gambar 4.1.22 Moment Inersia Penampang

Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program Autcad)

- Keterangan :

Periksa terhadap Kelangsingan elemem penampang

√

√

(penampang tak kompak)

(pasal8.2.4, SNI 03- 1729- 2002)

X

t

b

^a

h

Lx

y

t

b

^a

h

Ly

Periksa terhadap kelangsingan dan kestabilan komponen

- Digunakan pelat kopel 9 buah → Pembagian batang minimum adalah 3

(pasal 9.3.3b, SNI 03- 1729- 2002) Jarak antar pelat kopel

(OK)

(persamaan 9.3-4, SNI 03- 1729- 2002)

- Syarat kestabilan komponen

< 50 (OK)

(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002,) - Kondisi tumpuan sendi-sendi , maka faktor tekuk k = 1

(tabel 7.6-1, SNI 03- 1729- 2002)

- Kelangsingan arah sumbu bahan (sumbu x)

=

(pasal7.6.4, SNI 03- 1729- 2002)

- Syarat kestabilan arah sumbu bahan (sumbu x)

> 1,2.

>51,880… … … (OK)

(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002) - Kelangsingan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)

Iy = 2 (

Iy = 2 (

= 1057345,28

A profil = 2 x = 1648 mm

ry = √

= √

= 25,329

= 132

- Kelangsingan ideal

Nilai m untuk profil 2L = 2 √

√

(persamaan 9.3-2, SNI 03- 1729- 2002) - Syarat kestabilan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)

(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002)

Menghitung daya dukung tekan nominal komponen

- Menghitung koefisien tekuk arah sumbu bahan (sumbu x) Parameter kelangsingan komponen

√

√

- (persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002) - Karena maka nilai

- (pasal 7.6.2, SNI 03- 1729- 2002)

1,25 = 7,924

- (persamaan 7.6-5b, SNI 03- 1729- 2002) - Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu x)

(persamaan 7.6-3, SNI 03- 1729- 2002)

- Menghitung koefisien tekuk arah sumbu bebas bahan (sumbu y) - Parameter kelangsingan komponen

√

√

- (persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002)

- Karena maka nilai

- (pasal 7.6.2, SNI 03- 1729- 2002) - 1,25 = 2,8

- (persamaan 7.6-5b, SNI 03- 1729- 2002) - Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu y)

(persamaan 7.6-3, SNI 03- 1729- 2002)

Periksa Terhadap Tekuk Lentur Torsi - Modulus geser

-

(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 72) - Konstanta Torsi

∑

( )

(

)

(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 159) - Koordinat pusat geser terhadap titik berat

Gambar 4.23 Titik Pusat Geser Penampang

Sumber :DokumentasiPribadi (Program Autcad)

xo = 0

(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 74)

t b

h

ex

titik pusat massa

titik pusat geser

(

) ( √ )

(

) ( √ )

(persamaan 9.2-1a, SNI 03- 1729- 2002)

Daya dukung komponen diambil yang terkecil

(persamaan 6.4-2, SNI 03- 1729- 2002,)

…….. (OK)

4.1.3.2. Perhitungan batang Tarik

Frame 406

P maks = Nu = 6,35 ton → output SAP 2000 L bentang = 1760 mm

Gambar 4.1.24 Diagram of Frame

Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program SAP 2000)

Digunakan profil (2L.75.75.10)

Properti penampang elemen L 75 75 10

Ag = 1410 mm

ex = ey = 22,1 mm Ix = Iy = 714000 mm⁴ rx = ry = 22,5 mm

r min = 14,5 mm

tp = 10 mm

Periksa terhadap tarik

- Syarat penempatan baut

Gambar 4.1.25 Pemodelan Jarak Baut

Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

Spesifikasi baut yang digunakan : Tipe baut : A 307

Diameter : 10,4 mm (1/2”)

Fu : 410 Mpa

Permukaan baut : tanpa ulir pada bidang geser Diameter lubang baut (dl) = 10,4 + 1 = 11,4 mm

(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 110) Jarak antar baut

Jarak baut ke tepi pelat

S

Nu

U

e

B

(pasal13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002)

Spesifikasi pelat buhul : Tebal plat : 10 mm Mutu baja : BJ 37

Fy : 240 Mpa

Fu : 370 Mpa

Luas penampang netto :

Direncanakan menggunakan tipe baut : A 307 baut ukuran 1/2” =10,4 mm satu lajur

n = 1

(pasal 10.2.1, SNI 03- 1729- 2002) Luas penampang efektif :

b = lebar penampang profil L = jarak terjauh kelompok baut x = eksentrisitas sambungan

Gambar 4.1.26 Pemodelan Letak Baut

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

t b

h ^e

t b

h

Pelat buhul

Pelat kopel

(pasal 10.2, SNI 03- 1729- 2002 ) Daya dukung tarik murni

- Kondisi leleh

(persamaan 10.1-2a, SNI 03- 1729- 2002) - Kondisi fraktur

(persamaan10.1-2b, SNI 03- 1729- 2002)

4.1.3.3. Data Perhitungan Baut Kuda-Kuda

Dalam perhitungan kuda-kuda menggunakan Program SAP dan didapat data-data sebagai berikut :

a. Kuda - Kuda Utuh

Gambar 4.1.27 Kuda-Kuda Utuh Sumber : Data Pribadi Program SAP

1. Baja yang digunakan Double Angle Shape : a. Batang Diagonal Luar : 2L 75.75.10

b. Batang Diagonal Dalam : 2L 50.50.9 dan 2L 75.75.10 c. Batang Horisontal : 2L.75.75.10

d. Batang Vertikal : 2L 50.50.9 2. Beban aksial yang ditimbulkan :

a. Batang Diagonal Luar : 6,359 ton b. Batang Diagonal Dalam : 3,137 ton c. Batang Horisontal : 2,236 ton d. Batang Vertikal : 1,817 ton

3. Baut yang digunakan diameter 10 dan 13 tipe A307 fu = 410 mpa (

)

(

)

a. Batang Diagonal Luar 6,359 ton  d = 13 mm

b. Batang Diagonal Dalam

3,137 ton  d = 10 mm

c. Batang Horisontal

2,236 ton  d = 13 mm

d. Batang Vertikal

1,817 ton  d = 10mm

a. Kuda – Kuda Trapesium

Gambar 4.1.28 Kuda-Kuda Trapesium Sumber : Data Pribadi Program SAP

1. Baja yang digunakan Double Angle Shape : a. Batang Diagonal Luar : 2L 75.75.10

b. Batang Diagonal Dalam : 2L 50.50.9 dan 2L 75.75.10 c. Batang Horisontal : 2L 50.50.9

d. Batang Vertikal : 2L 75.75.10 2. Beban aksial yang ditimbulkan :

a. Batang Diagonal Luar : 3,750 ton b. Batang Diagonal Dalam : 1,066 ton c. Batang Horisontal : 0,758 ton d. Batang Vertikal : 0,888 ton

3. Baut yang digunakan diameter 10 mm tipe A307 (

) a. Batang Diagonal Luar

3,750 ton  d = 10 mm

b. Batang Diagonal Dalam

1,066 ton  d = 10 mm

c. Batang Horisontal

0,758ton  d = 10 mm

d. Batang Vertikal

0,888 ton  d = 10 mm

Daya dukung geser murni

Gambar 4.1.29 Pemodelan Area Geser

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

Av :Luas penampang kotor geser

( )

Daya dukung konbinasi tarik dan geser

Gambar 4.1.30 Pemodelan Area Geser dan Tarik

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

Geser

Anv :Luas penampang bersih geser

S

Nu

U

S

Nu

B e U

( ) ( )

Tarik

At :Luas penampang kotor tarik

( ) Ant :Luas penampang bersih tarik

( )

Nn geser > Nn tarik, maka : Geser leleh – Tarik fraktur

(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 41) Diambil nilai daya dukung batang tarik terkecil

………(OK)

4.1.3.4. Perhitungan Sambungan Frame 2

P maks = Nu = 5,49 ton → hasil output SAP 2000 Spesifikasi baut yang digunakan :

Tipe baut : A 307

Diameter : 10,4 mm

Fu : 410 Mpa

Spesifikasi pelat buhul :

Tebal plat : 10 mm Mutu baja : BJ 37

Fy : 240 Mpa

Fu : 370 Mpa

Tahanan geser baut :

Nilai r untuk baut tanpa ulir pada bidang geser = 0,5

( )

(persamaan 13.2-2, SNI 03-1729-2002) Tahanan tumpu baut :

fu = nilai tegangan tarik putus terendah dari baut dan pelat buhul

(persamaan 13.2-8, SNI 03-1729-2002) Diambil nilai terkecil dari tahanan geser baut dan tahanan tumpu baut

Dipakai = 6 baut

Jarak antar baut

Jarak baut ke tepi pelat

(pasal13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002) 4.1.3.5 Perhitungan Plat Kopel

Frame 1

Digunakan profil 2 L 75.75.10

P maks = Nu = 5,5 ton → hasil output SAP 2000 L bentang = 1760 mm

Digunakan pelat kopel 9 buah Jarak antar pelat kopel

Menghitung tinggi pelat kopel Digunakan pelat kopel :

Tebal = 10 mm Lebar = 130 mm Mutu baja = BJ 37 Fy = 240 Mpa Fu = 370 Mpa σ = 160 Mpa

Gambar 4.1.31 Pemodelan Pelat Kopel

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

- Syarat kekakuan pelat kopel

(persamaan 9.3.5, SNI 03-1729-2002)

(

) (

)

Dipakai h = 300 mm Periksa terhadap geser

Gaya lintang yang dipikul pelat kopel Gaya lintang yang dipikul 1 pelat kopel

t b

h

Pelat kopel

b

h pelat l pelat

t pelat

Tahanan geser pelat kopel :

( )

( )

√

(persamaan 8.8-2 , SNI 03-1729-2002)

√ ……… (OK)

Maka tahanan geser nominal pelat:

(persamaan 8.8-3a , SNI 03-1729-2002)

4.1.3.6 Perhitungan Plat landasan dan Baut Angkur Tegangan tumpu pelat landasan

Mutu beton = fc’ = 25 Mpa Digunakan tebal pelat = 10 mm

P vertikal maks pada tumpuan

PV = 3,47 ton→ hasil output SAP 2000 P horizontal maks pada tumpuan PH = 2,24 ton→ hasil output SAP 2000

Menghitung lebar pelat landasan efektif

Gambar 4.1.32 Pemodelan Pelat Landasan

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

Lebar efektif pelat landasan

σ beton = σ pelat landasan

Gambar 4.1.33 Tampak Atas Pelat Landasan

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

t a

h t pelat

Pelat landasan

b

L pelat

l pelat

a

L pelat

l pelat

Spesifikasi baut yang digunakan : Tipe baut : A 307

Diameter : 10,4 mm

Fu : 410 Mpa

Periksa terhadap geser baut

( ) (persamaan 13.2-2, SNI 03-1729-2002)

Jumlah baut

Dipakai = 4 baut

4.2 Perencanaan Struktur Pelat Lantai

Gambar 4.2.1 Rencana Perhitungan Plat Lantai

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)

4.2.1 Pedoman Perhitungan Pelat Lantai

1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung 1987 (PPPURG 1987)

2. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung.

3. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-Dasar Perencanaan Beton Bertulang. Penerbit Erlangga : Jakarta.

4. Sunggono. 1984. Teknik Sipil Penerbit Nova : Bandung.

4.2.2 Perhitungan Pelat Lantai

4.2.2.1 Data Teknis Pelat Lantai Rencana : 1. Beton

Mutu Beton = fc 25 Mpa

Berat per unit volume = 2400 Kg/m³ Modulus Elastisitas = 23500 Mpa Ec = 4700 √  4700 √ = 23500 Mpa

(SNI-03-2487-2002, pasal 10.5(1), hal 54)

2. Baja Tulangan

Fy = 400 Mpa

Berat per unit volume = 7850 Kg/m³ Modulus elastisitas = 200000 Mpa 3. Dimensi Pelat Lantai

Pada pelat lantai 2 terdiri dari 3 macam ukuran pelat dengan penjelasan sebagai berikut :

Pelat A1 Lx = 357,5 cm, Ly = 400 cm Pelat A2 Lx = 300 cm, Ly = 400 cm Pelat A3 Lx = 350 cm, Ly = 357,5 cm Pelat A4 Lx = 300 cm, Ly = 350 cm

Keterangan : Lx = Sisi bentang pendek Ly = Sisi bentang panjang

Pelat A1 β = = = 1,118 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)

Pelat A2 β = = = 1,333 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)

Pelat A3 β = = = 1,021 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)

Pelat A4 β = = = 1,166 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)

B2 60 x 25

Lubang Tangga Lubang

Tangga

Pit Lift

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T12 T12

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T10 T10

T10 T10

T12 T12

T12 T12

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T12 T12

T12

Gambar 4.2.2 Denah Plat Lantai

Sumber : dokumen pribadi (program CAD)

4.2.2.2 Menentukan Tebal Pelat Lantai

Tebal pelat minimum yang memenuhi syarat lendutan ditentukan dari peraturan SNI 03-2847-2002 pasal.11.5 tabel 8. Plat lantai digunakan dua arah, asumsi :

o Panjang balok (hmin) = ⁄ . l_y = ⁄ . 8000 = 727,272 mm h = ≈ 800 mm

o Lebar balok (b_min) = ½ . h = ½ . 800 = 400 mm b = 300 mm

Syarat dimensi balok = = 0,375 > 0,3 (OKE) o Tebal plat asumsi awal (hf) = 120 mm

h =

[ ]

dan ≥ 90 mm β = = = 1,118

hmin = [ ]

=83,365 mm

hmak = [ ]

= 106.6 mm ≈ 120 mm β₁ = 0,85 (f_c’ ≤ 30 Mpa)

Dari hasil perhitungan syarat tebal plat lantai, maka disimpulkan tebal plat lantai asumsi awal = 120 mm memenuhi syarat h_min = 72,25 mm. Keseluruhan tipe plat menggunakan tebal h = 120 mm

4.2.3 Data Beban yang Bekerja Pada Pelat 4.2.3.1 Beban Mati

Berat jenis beton bertulang = 2400 Kg/m3 Berat jenis Baja = 7850 Kg/m3 Berat jenis lantai kerja (spesi) = 1800 Kg/m3

Penutup lantai = 24 Kg/m2

Tebal lantai kerja = 3 cm

Dinding pasangan 1/2 bata = 250 Kg/m2 Berat plafond 11+7 = 18 Kg/cm Berat Aluminium Kusen = 50 Kg/m2

( PPPURG 1987, hal 5 dan 6 )

4.2.3.2 Beban Hidup

Bangunan Rumahsakit = 250 Kg/m²

( PPPURG 1987, hal 12 ) 4.2.4 Pembebanan

1. Beban Mati (WD)

Berat pelat lantai = 2400 x 0,12 = 288 Kg/m² Berat space lantai = 0,03 x 1800 = 54 Kg/m²

Penutup lantai = 24 Kg/m²

Berat plafon = 18 Kg/m²

Berat dinding batu bata = 250 Kg/m²

= 634 Kg/m²

+

2. Beban Hidup (W^L)

Beban hidup rumah sakit = 250 Kg/m² 3. Beban Gempa

4. Kombinasi Pembebanan Wu = 1,2 W_D + 1,6 W_L

= 1,2 (634) + 1,6 (250)

= 1091 Kg/m²  10,91 KN/m²

4.2.5 Perhitungan Momen pada Tumpuan dan Lapangan

Penulangan plat model I – 5 dan model I – 4 dengan skema dari diagram momen penulangan. Momen penulangan persatuan panjang terhadap beban terbagi rata.

Buku Gideon jilid 4, hal 32.

Penulangan model 1-5

Gambar 4.2.3 Skema Penulangan Plat Model I – 5

Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma)

Tabel 4.1 Skema Penulangan Plat Model I – 5

Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma) hal.32

Penulangan model 1-4

Gambar 4.2.4. Skema Penulangan Plat Model I – 4

Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma)

Tabel 4.2. Skema Penulangan Plat Model I – 4

Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma) hal.32

4.2.5.1 Pelat A1 dengan luasan 400 x 357,5 cm menggunakan model 1-5

A1

1. Moment tumpuan arah x ( 7 ) (M_tx)

= = 1,118 ≈ 1,2

= 1,2  x = 36

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2

. x Mtx = 0,001 . 10,9. 3,575² . 36

Mtx = 4,711 KN.m

2. Moment lapangan arah x ( 5 ) (Mlx)

= = 1,118 ≈ 1,2

= 1,2  x  x = 37 Mlx = 0,001 . Wu . Lx2

. x Mlx = 0,001 . 10,91. 3,575². 37 Mlx = 4,842 KN.m

3. Moment tumpuan arah x ( 6 ) (M_tx)

= = = 1,118 ≈ 1,2

= 1,2  x = -76

M_tx = 0,001 . Wu . L_x² . x Mtx = 0,001 10,91. 3,575². -76 Mtx = -9,946 KN.m

4. Moment tumpuan arah y (d ) (M_ty)

= = = 1,118 ≈ 1,2

= 1,2  x = -65

M_ty = 0,001 . Wu . L_x² . x M_ty = 0,001 . 10,91. 3,575². -65 Mty = -8,506 KN.m

5. Moment lapangan arah y ( b) (Mly)

= = = 1,118 ≈ 1,2

= 1,2  x = 35

M_ly = 0,001 . Wu . L_x² . x M_ly = 0,001 . 10,91. 3,575² . 35 M_ly = 4,580 KN.m

6. Moment tumpuan arah y ( c ) (Mty)

= = 1,118 ≈ 1,2

= 1,2  x = 35

Mty = 0,001 . Wu . Lx2

. x M_ty = 0,001 . 10,91. 3,575². 35 M_ty = 4,580 KN.m

4.2.5.2 Pelat A2 dengan luasan 400 x 300 cm menggunakan model 1 – 4

A2

1. Moment tumpuan arah x ( 4 ) (Mtx)

= = 1,333

= 1,4 x = -70

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2

. x Mtx = 0,001 . 10,91. 3² . -70 Mtx = -6,451 KN.m

2. Moment lapangan arah x ( 5 ) (M_lx)

= = 1,333

= 1,4 x = 32

Mlx = 0,001 . Wu . Lx2

. x Mlx = 0,001 . 10,91. 3² . 32 Mlx =2,949 KN.m

3. Moment tumpuan arah x ( 6 ) (M_tx)

= = 1,333

= 1,4 x = -70

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2

. x M_tx = 0,001 . 10,91. 3² . -70 M_tx = -6,451 KN.m

4. Moment tumpuan arah y (d ) (Mty)

= = 1,333

= 1,4 x = -48

M_ty = 0,001 . Wu . L_x² . x M_ty = 0,001 . 10,91. 3² . -48 M_ty = -4,423 KN.m

5. Moment lapangan arah y ( e ) (M_ly)

= = 1,333

= 1,4 x = 20

Mly = 0,001 . Wu . Lx2

. x Mly = 0,001 . 10,91. 3² . 20 Mly = 1,843 KN.m

6. Moment tumpuan arah y ( c ) (M_ty)

= = 1,333

= 1,4 x = 18

M_ty = 0,001 . Wu . L_x² . x M_ty = 0,001 . 10,91. 3² . 18 M_ty = 1,658 KN.m

4.2.5.3 Pelat A3 dengan luasan 357,5 x 350 cm menggunakan model 1 – 5

A3

1 Moment tumpuan arah x ( 7 ) (Mtx)

= = 1,021 ≈ 1,2

= 1,2  x = 36

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2

. x Mtx = 0,001 . 10,91. 3,5² . 36

Mtx = 4,515 KN.m

2 Moment lapangan arah x ( 5 ) (M_lx)

= = 1,021 ≈ 1,2

= 1,2  x  x = 37

M_lx = 0,001 . Wu . L_x² . x M_lx = 0,001 . 10,91. 3,5². 37 M_lx = 4,641 KN.m

3 Moment tumpuan arah x ( 6 ) (M_tx)

= = = 1,021 ≈ 1,2

= 1,2  x = -76

M_tx = 0,001 . Wu . L_x² . x M_tx = 0,001 . 10,91. 3,5². -76 M_tx = -9,533 KN.m

4 Moment tumpuan arah y (d ) (M_ty)

= = = 1,021 ≈ 1,2

= 1,2  x = -65

Mty = 0,001 . Wu . Lx2

. x Mty = 0,001 . 10,91. 3,5². -65 Mty = --8,153 KN.m

5 Moment lapangan arah y ( b) (M_ly)

= = = 1,021 ≈ 1,2

= 1,2  x = 35

M_ly = 0,001 . Wu . L_x² . x M_ly = 0,001 . 10,91. 3,5² . 35 M_ly = 4,390 KN.m

6 Moment tumpuan arah y ( c ) (Mty)

= = 1,021 ≈ 1,2

= 1,2  x = 35

Mty = 0,001 . Wu . Lx2

. x Mty = 0,001 . 10,91. 3,5². 35 Mty = 4,390 KN.m

4.2.5.4 Pelat A4 dengan luasan 350 x 300 cm menggunakan model 1 – 4

A4

1 Moment tumpuan arah x ( 4 ) (Mtx)

= = 1,16

= 1,2 x = -63

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2

. x Mtx = 0,001 . 10,91. 3² . -63 Mtx = --5,806 KN.m

2 Moment lapangan arah x ( 5 ) (M_lx)

= = 1,333

= 1,4 x = 28

Mlx = 0,001 . Wu . Lx2

. x Mlx = 0,001 . 10,91. 3² . 28 Mlx =2,580 KN.m

3 Moment tumpuan arah x ( 6 ) (M_tx)

= = 1,333

= 1,4 x = -63

M_tx = 0,001 . Wu . L_x² . x Mtx = 0,001 . 10,91. 3² . -63 M_tx = -5,806 KN.m

4 Moment tumpuan arah y (d ) (M_ty)

= = 1,333

= 1,4 x = -48

M_ty = 0,001 . Wu . L_x² . x M_ty = 0,001 . 10,91. 3² . -48 M_ty = -4,423 KN.m

5 Moment lapangan arah y ( e ) (M_ly)

= = 1,333

= 1,4 x = 21

Mly = 0,001 . Wu . Lx2

. x Mly = 0,001 . 10,91. 3² . 21 Mly = 1,935 KN.m

6 Moment tumpuan arah y ( c ) (M_ty)

= = 1,333

= 1,4 x = 18

M_ty = 0,001 . Wu . L_x² . x M_ty = 0,001 . 10,91. 3² . 18 M_ty = 1,6588 KN.m

4.2.6 Perhitungan Penulangan Pelat

Tebal Pelat (h) = 12 cm  120 mm Mutu Beton (fc) = 25 Mpa  250 Kg/cm² Mutu Baja (fy) = 400 Mpa  4000 Kg/cm² ρmin = = = 0,00035

(Buku Gideon jilid 1, table 6, hal 51) Tebal Selimut Beton = p = 20 mm

(Buku Gideon jilid 1, table 3, hal 44) Diameter tulangan arah x = D 10  10 mm

Tinggi efektif arah x dx = h – p – ½ D_Dx

= 120 – 20 – ½ 10 = 95 mm

Diameter tulangan arah y = D 10  10 mm Tinggi evektif arah y

dx = h – p - Ø_Dx – ½ D_Dx = 120 – 20 – 10 – ½ 10 = 85 mm

4.3.8.1 Penulangan Luasan Pelat A1 400x 357,5 cm 1. Penulangan Lapangan Arah X

Momen Lapangan (Mlx) = 4,842 KN.m

= = 536,544 KN.m² (Buku Gideon jilid 4, table 5.1h, hal 51)

= 500  ρ = 0,0013

= 536,544  interpolasi

= 500  ρ = 0,0015

ρ = 0,0013+ x (0,0015- 0,0013)

= 0,0013  ρ < ρmin = 0,0035 As = ρmin x b x dx

= 0,003x 1000 x 95

= 332,5 mm²

Didapat dari table 2.2a Tulangan yang dipakai D 10 -200 (As = 392 mm²) (Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)

2. Penulangan Tumpuan Arah X

Momen Lapangan (M_lx) = - 9,946 KN.m

= = 1102 KN.m² (Buku Gideon jilid 4, table 5.1h, hal 51)

= 1100  ρ = 0,0028

= 1102  interpolasi

= 1200  ρ = 0,0031 ρ = 0,00 + x (0,0031-0,0028)

= 0,0028  ρ < ρmin = 0,0035 As = ρmin x b x dx

= 0,0028 x 1000 x 95

= 332,5 mm²

Didapat dari table 2.2a Tulangan yang dipakai D 10 -200 (As = 392 mm²) (Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)

3. Penulangan Lapangan Arah Y

Momen Lapangan (Mly) = 4,390 KN.m

= = 607,66 KN.m² (Buku Gideon jilid 4, table 5.1h, hal 51)

= 600  ρ = 0,0015

= 607,66  interpolasi

= 700  ρ = 0,0018 ρ = 0,0015 + x (0,0018-0,0015)

= 0,0015  ρ < ρ_min = 0,0035 As = ρ_min x b x dx

= 0,0035x 1000 x 85

= 279 mm²

Didapat dari table 2.2a Tulangan yang dipakai D 10 -200 (As = 392 mm²) (Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)

4. Penulangan Tumpuan Arah Y

Momen Lapangan (Mly) = -8,506 KN.m

= = 1177,4 KN.m² (Buku Gideon jilid 4, table 5.1h, hal 51)

= 1100  ρ = 0,0028

= 1177,4  interpolasi

= 1200  ρ = 0,0031 ρ = 0,0028 + x (0,0031-0,0028)

= 0,0030  ρ < ρ_min = 0,0035 As = ρ_min x b x dx

= 0,0035x 1000 x 85

= 297 mm²

Didapat dari table 2.2a Tulangan yang dipakai D 10 -200 (As = 392 mm²) (Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)

4.3 Portal (Balok dan Kolom)

Gambar 4.3.1 Prespektif Rangka Portal Struktur Beton

Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)

4.3.1 Pedoman Perhitungan Balok dan Kolom

Dalam perencanaan Balok dan Kolom, pedoman yang dipakai:

1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (PPPURG 1987)

2. SNI 03-1726-2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.

3. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung.

4. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang. Penerbit Erlangga : Jakarta.

5. Sunggono. 1984. Teknik Sipil. Penerbit Nova : Bandung.

4.3.2 Perhitungan Balok dan Kolom 4.3.2.1 Data Teknis Portal

1. Material beton

Berat per unit volume = 2400 Kg/m³

f.c ( kolom ) = 35 Mpa

Modulus elastisitas = 27805,575 Mpa

√ √

(SNI -03 -2847 -2002, pasal 10.5(1), hal 54 )

f.c ( balok ) = 25 Mpa

Modulus elastisitas = 23500 Mpa √ √

(SNI -03 -2847 -2002, pasal 10.5(1), hal 54 ) 2. Material tulangan

Besi ulir , Fy = 400 Mpa

Fu = 600 Mpa

Besi polos , Fy = 240 Mpa

Fu = 370 Mpa

Berat per unit volume = 7850 kg/m³ Modulus elastisitas = 200000 Mpa

4.3.3 Menentukan Syarat-syarat Batas dan Panjang Bentang

Balok dianggap ditumpu bebas pada kedua tepinya, dengan panjang bentang 7,15 cm dan 800 cm.

4.3.4 Menentukan Dimensi

1. Pada perencanaan dimensi balok menggunakan acuan dengan asumsi awal, 1/10 dari jarak kolom.

B1 = 35 x 80 cm Ba2 = 25 x 60 cm Ba3 = 25 x 40 cm

2. Pada perencanaan dimensi kolom dengan menyesuaikan beban yang terjadi dengan asumsi awal,

K 1= 70 x 70 cm K 2= 60 x 60 cm K 3= 40 x 40 cm

4.3.5 Pembebanan Portal

Sesuai dengan Peraturan Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung ( PPPURG 1987 ), ada empat pembebanan yang ditinjau dalam portal, yaitu beban mati, beban hidup, beban angin dan beban gempa. Sesuai dengan kegunaannya, diperoleh beban sebagai berikut :

4.3.5.1 Beban Pada Plat Lantai 1. Beban mati (W_D)

Berat spaci lantai = 54 Kg/m²

Penutup lantai = 24 Kg/m²

Berat plafond = 18 Kg/m²

Berat plafond = 250 Kg/m²

Total pembebanan (WD) = 346 Kg/m²

Gambar 4.3.2 Beban Mati Pelat

Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)

2. Beban Hidup (W_L)

Beban hidup Rumah saakit = 250 Kg/m² Beban hidup atap dak = 100 Kg/m²

Gambar 4.3.3 Beban Hidup Pelat

Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)

4.3.5.2 Beban Pada Balok

Berat dinding ( batu bata merah) = 4 m x 0,15 m x 1700 Kg/m³

= 1020 kg/m

Berat kuda-kuda = Beban atap langsung didistibusikan pada pembebanan portal sesuai kordinat dari tumpuan pada atap.

Gambar 4.3.4 Beban Mati Pada Balok

Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)

4.3.5.3 Beban Pada Portal

Karena data kecepatan angin tidak diketahui, maka diambil tekanan minimal sebesar p = 25 kg/m² . sesuai dengan data pembebanan pada buku PPPURG 1987. Angin sebagai beban merata pada bangunan, pada pemodelan rangka angin dikenakan pada setiap joint sebagai beban terpusat.

Dalam mengubah beban angin menjadi beban terpusat:

- Panjang dinding = 8 m - Tinggi dinding = 4 m - Tekanan angin minimun = 25 kg/m²

P = 25 x 8 x 4 = 800 kg

Pada setiap dinding memiliki 4 sudut dimana beban angin akan disalurkan maka:

P = 800 : 4 = 200 kg 1. Angin tekan

Koefisien tekan 0,9 maka: 200 x 0,9 = 180 kg 2. Angin Hisap

Koefisien hisap -0,4 maka: 200 x - 0,4 = - 80 kg

Gambar 4.3.5. Beban Angin

Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)

4.3.5.4 Beban gempa

4.3.5.4.1 Perhitungan Gempa

Analisis struktur terhadap beban gempa mengacu pada Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung (SNI-1726-2012). Analisis struktur terhadap beban gempa pada gedung dilakukan dengan metode analisis respon spektrum. Berdasarkan parameter respons percepatan perioda pendek (S_DS) dan perioda 1 detik (S_D1), bangunan gedung termasuk dalam Kriteria Desain Seismik (KDS) D, sehingga sistem penahan gaya gempa yang diijinkan adalah Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK).

4.3.5.4.2 Perencanaan Beban Gempa

1. Menentukan Lokasi Bangunan-7.033703, 110.467224

Berdasarkan pada peta google maps,Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang terletak pada lintang -7.033703(S) dan bujur 110.467224 (E).

Gambar 4.3.6 Peta Koordinat Lokasi Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang

(Sumber: Google Maps, 2017)

2. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan (I-IV)

Berdasarkan kategori resiko bangunan pada SNI 03-1726-2012, Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang termasuk dalam kategori IV.

Tabel 4.3 Kategori Resiko ,Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang

Pemanfaatan Kategori Resiko Gedung dan non gedung yang memiliki risiko rendah terhadap

jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain :

- Fasilitas pertanian, perkebunan, pertemuan, dan perikanan - Fasilitas sementara

- Gudang penyimpanan

- Rumah jaga dan struktur kecil lainnya

I

Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko I,II,II,IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :

- Perumahan

- Rumah toko dan rumah kantor - Pasar

- Gedung perkantoran

- Gedung apartemen / rumah susun - Pusat perbelanjaan / mall

- Bangunan Industri - Fasilitas manufaktur - Pabrik

II

Gedung dan non gedung yang dimiliki risiko ini tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :

- Bioskop

- Gedung pertemuan - Stadion

- Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit gawat darurat

- Fasilitas penitipan anak - Penjara

- Bangunan untuk orang jompo

Gedung dan non gedung, yang tidak termasuk kedalam kategori IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan

III