PERANCANGAN STRUKTUR BETON GEDUNG PERPUSTAKAAN 4 LANTAI

(1)

PERANCAN

GEDUNG PE

Afret Nobe

NGAN STRUKTUR BETON

ERPUSTAKAAN 4 LANTAI

Oleh:

bel, ST

feat

. Ade Irma Sumantri, ST

(2)

3 ANALISIS GEMPA ... 22

3.1 Pemodelan Struktur ... 22

3.2 Pembebanan Gravitasi Pada Struktur ... 22

3.3 Analisis Gempa ... 22

3.4 Displacement Pusat Massa Dan Simpangan Antar Tingkat ... 27

3.5 Kesimpulan ... 29

4 PENULANGAN STRUKTUR ... 30

4.1 Model struktur ... 30

4.2 Perencanaan Balok ... 31

4.2.1 Perencanaan balok anak arah x ... 31

4.2.2 Beban rencana ... 31

4.2.3 Analisis struktur ... 32

4.2.4 Penulangan lentur... 32

4.2.5 Penulangan geser ... 33

4.3 Perencanaan Portal ... 34

4.3.1 Rencana portal ... 34

4.3.2 Beban rencana ... 34

4.3.3 Hasil analisis struktur ... 38

4.3.4 Analisis beban gravitasi ... 40

4.3.5 Perhitungan balok ... 41

4.3.6 Hasil perhitungan penulangan balok portal ... 43

4.4 Perencanaan Kolom ... 44

4.4.1 Beban rencana kolom ... 44

4.4.2 Kelangsingan kolom ... 45

4.4.3 Perencanaan lentur kolom untuk kolom pendek ... 47

4.4.4 Perencanaan geser ... 53

4.5 Perencanaan Tangga ... 54

(3)

4.5.2 Dimensi & volume tangga ... 54

4.5.3 Pembebanan ... 54

4.5.4 Output gaya-gaya dalam ... 55

4.5.5 Penulangan momen tangga ... 55

4.5.6 Perhitungan Tulangan Geser ... 57

4.6 Perencanaan Pondasi ... 58

4.6.1 Data perencanaan ... 58

4.6.2 Dimensi pondasi ... 58

(4)

Daftar Tabel

Tabel 1 Daftar beda elevasi lantai ... 6

Tabel 2Koefisien gempa dasar ... 8

Tabel 3Tipe Pelat ... 17

Tabel 4 Batasan penulangan pelat/m2 (dengan asumsi tulangan Ø 10 mm) ... 18

Tabel 5 Momen per meter lebar dalam jalur tengah akibat beban terbagi merata ... 19

Tabel 6 Massa, pusat massa dan pusat kekakuan lantai ... 23

Tabel 7 Mass Participation Factor ... 23

Tabel 8 Gaya dinamik pada tiap lantai akibat spektrum gempa-x ... 25

Tabel 9 Gaya dinamik pada tiap lantai akibat spektrum gempa-y ... 25

Tabel 10 Distribusi gaya geser lantai statik ekivalen ... 26

Tabel 11 Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-x (cm) ... 28

Tabel 12 Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-y (cm) ... 28

Tabel 13 Rasio inter story drift-x ... 28

Tabel 14 Momen disain balok rangka di muka kolom ... 40

Tabel 15 Resume penulangan balok ... 43

Tabel 16 Gaya yang bekerja pada kolom ... 45

Tabel 17 I/Lc untuk balok ... 45

Tabel 18 I/Lc untuk kolom sumbu x & y ... 45

Tabel 19 Tabel analisis dalam keadaan berimbang ... 48

Tabel 20 Tabel analisis untuk c = 50 mm ... 49

Tabel 30 Tabel analisis untuk kapasitas lentur murni... 52

Tabel 31 Output ETABS untuk tangga ... 55

Tabel 32 Analisis geometri bidang ... 59

Tabel 33 Nilai beban merata pada pelat pondasi... 59

Tabel 34 Tekanan pada pelat pondasi ... 61

Tabel 35 Design koefisien momen ... 63

(5)

Daftar Gambar

Gambar 1 Respons spektrum gempa rencana untuk Wilayah Gempa 3 (tanah lunak) .... 8

Gambar 2 Luasan dalam menghitung inersia ... 12

Gambar 3 Bagian pelat yang ditinjau ... 12

Gambar 4 Model struktur 3 dimensi ... 22

Gambar 5 Bentuk deformasi struktur akibat ragam pola getar 1 ... 24

Gambar 6 Bentuk deformasi struktur akibat ragam pola getar 2 ... 24

Gambar 7Bentuk deformasi struktur akibat ragam pola getar 3 ... 25

Gambar 8 Selimut gaya geser tingkat untuk gempa arah-x ... 27

Gambar 9 Selimut gaya geser tingkat untuk gempa arah-x ... 27

Gambar 10 Denah balok lantai atap ... 30

Gambar 11 Denah balok lantai 2 s/d 4 ... 30

Gambar 12 Denah lantai 1 ... 30

Gambar 13 Rencana balok anak arah x ... 31

Gambar 14 Gambar diagram momen dan geser balok anak (AS 2-3) ... 32

Gambar 15 Rencana portal arah melintang ... 34

Gambar 16 Rencana portal arah memanjang ... 34

Gambar 17 Respon spectrum gempa (wilayah gempa 3) ... 35

Gambar 18 Input beban mati pada lantai (kg/m2) ... 35

Gambar 19 Input beban hidup pada lantai (kg/m2) ... 36

Gambar 20 Input beban mati pada balok (kg/m) ... 36

Gambar 21 Distribusi beban dari pelat ke balok (kg/m) ... 36

Gambar 22 Input respon spektrum gempa ... 37

Gambar 23 Respon spektrum case gempa arah x dan arah y ... 37

Gambar 24 Diagram momen portal melintang akibat beban mati (kN.m) ... 38

Gambar 25 Diagram momen portal melintang akibat beban hidup (kN.m) ... 38

Gambar 26 Diagram momen portal melintang akibat beban gempa ex (kN.m) ... 39

Gambar 27 Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban mati (kN) ... 39

Gambar 28 Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban hidup (kN) ... 39

Gambar 29 Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban gempa ex (kN) ... 40

Gambar 30 Momen Rencana kolom ... 44

Gambar 31 Gaya Aksial kolom ... 44

Gambar 32 Kondisi pengekangan kolom (a) arah sumbu x; (b) arah sumbu y ... 45

Gambar 33 Nomogram untuk kolom arah x ... 46

Gambar 34 Nomogram kolom untuk arah y ... 47

Gambar 35 Rencana penampang kolom ... 48

Gambar 36 Tegangan regangan pada kolom dalam keadaan berimbang ... 49

Gambar 37 Diagram interaksi kolom... 52

Gambar 38 Pemodelan tangga 3 dimensi ... 54

Gambar 39 Layout pondasi rakit (mat foundation) ... 58

(6)

1 DATA UMUM STRUKTUR

1.1 Data Struktur

1. Fungsi bangunan : Gedung Perpustakaan

2. Struktur : Struktur beton bertulang dengan balok kolom 3 dimensi 3. Jumlah lantai : 4 lantai + 1 lantai atap

4. Elevasi lantai :

Tabel 1 Daftar beda elevasi lantai

Lantai Beda Elevasi (m)

Lantai Dasar + 0.51

Lantai 2 + 4.59

Lantai 3 + 8.67

Lantai 4 + 12.75

Lantai atap + 16.83

5. Luas bangunan (per lantai)

• Lantai dasar : ± 754 m2 • Lantai 2 ~ 4 : ± 672 m2 • Lantai atap : ± 720 m2 6. Tebal pelat beton :12 cm & 10 cm

7. Tipe kolom : 50x50 cm2

8. Tipe balok : TB1 30x60 cm2, TB2 30x50 cm2, B1 30x65 cm2, B2 30x50 cm2, B3 25x50 cm2, 25x35 cm2

9. Lokasi : Universitas Indonesia - Depok 10.Pemilik proyek : Universitas Indonesia

11.Pemberi Tugas : Elly Tjahjono 12.Konsultan struktur : PT. A2 Consultant 1.2 Metode Analisis

Analisis struktur portal utama : metode kekakuan tiga dimensi dengan bantuan program ETABS

1.3 Acuan

1. Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung (SNI 03-2847-2002)

2. Pedoman perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung (PPIUG-1983) 3. Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung (SNI

(7)

4. American Concrete Institute Building Code (ACI 318-99) 1.4 Spesifikasi Material

1. Mutu Baja :

Tulangan : fy = 400 MPa (BJTD 40), untuk > 10 mm; : fy = 240 MPa (BJTP 24), untuk < 10 mm. 2. Mutu Beton :

Pondasi telapak : K-200 (fc’=25 MPa) Pelat, Balok, Kolom : K-200 (fc’=25 MPa) 1.5 Pembebanan

1.5.1 Beban Gravitasi

1.5.1.1 Beban mati • Roof (atap)

1. Screed + water proofing (5 cm) = 0,05 x 2100 kg/m3 = 105 kg/m2 2. Mechanical / Electrical = 15 kg/m2 3. Ducting + Lighting + Ceiling = 30 kg/m2 +

Beban mati total (qSDL) = 150 kg/m2

• Lantai tipikal perpustakaan

1. Screed (2 cm) = 0,02m x 2100 kg/m3 = 42 kg/m2 2. Mechanical / Electrical = 15 kg/m2 3. Finishing (keramik 1 cm) = 24 kg/m2 4. Ducting + Lighting + Ceiling = 30 kg/m2+

• Lantai dasar

1. Screed (2 cm) = 0,02m x 2100 kg/m3 = 42 kg/m2 2. Finishing (keramik1 cm) = 24 kg/m2 3. Mechanical / Electrical = 15 kg/m2+

1.5.1.2 Beban hidup

1. Lantai atap = 100 kg/m2

(8)

1.5.2 Beban Gempa

Adapun parameter-parameter pembebanan gempa yang akan digunakan dalam analisis struktur adalah sebagai berikut:

• Lokasi struktur berada di wilayah gempa : 3 • Analisis yang digunakan : analisis respon dinamik • Koefisien gempa dasar (terlampir dalam tabel & grafik); struktur berada di atas tanah lunak.

Tabel 2Koefisien gempa dasar

Waktu Getar Alami Koefisien Gempa

T (Detik) Dasar

0 0.3

0.2 0.75

1 0.75

> 1.0 0.75/T

Gambar 1 Respons spektrum gempa rencana untuk Wilayah Gempa 3 (tanah lunak)

• Faktor keutamaan struktur (I) (Pasal 4.1.2, hal 7, Acuan 3) Fungsi gedung umum = 1,00

• Daktilitas struktur (R) (Pasal 4.3, hal 9-13, Acuan 3) Jenis struktur : rangka gedung beton bertulang R=8,5 • Tinjauan arah gempa = 0o dan 90o (bolak-balik) 1.5.3 Kombinasi Pembebanan

Kombinasi yang dilakukan untuk gaya-gaya dalam pada struktur adalah:

1. U = 1,4 qDL (Statik)

2. U = 1,2 qDL + 1,6 qLL (Statik)

R es p on S p ektru m

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6

P erio d e (T )

(9)

3. U = 0,9 qDL + 0,3 . 1,0 EQx + 1,0 EQy (Dinamik 90o)

4. U = 0,9 qDL - 0,3 . 1,0 EQx + 1,0 EQy (Dinamik 90o)

5. U = 0,9 qDL + 0,3 . 1,0 EQx - 1,0 EQy (Dinamik 90o)

6. U = 0,9 qDL - 0,3 . 1,0 EQx - 1,0 EQy (Dinamik 90o)

7. U = 0,9 qDL + 1,0 EQx + 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o)

8. U = 0,9 qDL - 1,0 EQx + 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o)

9. U = 0,9 qDL + 1,0 EQx - 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o)

10. U = 0,9 qDL - 1,0 EQx - 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o)

11. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr + 0,3 . 1,0 EQx + 1,0 EQy (Dinamik 90o)

12. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr - 0,3 . 1,0 EQx + 1,0 EQy (Dinamik 90o)

13. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr + 0,3 . 1,0 EQx - 1,0 EQy (Dinamik 90o)

14. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr - 0,3 . 1,0 EQx - 1,0 EQy (Dinamik 90o)

15. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr + 1,0 EQx + 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o)

16. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr - 1,0 EQx + 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o)

17. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr + 1,0 EQx - 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o)

18. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr - 1,0 EQx - 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o) 1.5.4 Dimensioning Stuktur

1.5.4.1 Balok

• TB1 (sloof); L = 8000 mm

h = L/12 = 8000/12 = 666,67 ~ 600 mm b = 2/3 x 666,67 = 444,45 ~ 300 mm Jadi, dimensi TB1 (sloof) = 300 x 600 mm • TB2 (sloof); L = 6000 mm

h = L/12 = 6000/12 = 500 mm b = 2/3 x 500 = 333,33 ~ 300 mm

Jadi, dimensi TB2 (sloof) = 300 x 500 mm • B1 (Balok induk); L= 8000 mm

h = L/12 = 8000/12 = 666,67 ~ 650 mm b = 2/3 x 666,67 = 444,45 ~ 300 mm

Jadi, dimensi B1 (balok induk) = 300 x 650 mm • B2 (Balok induk); L= 6000 mm

(10)

Jadi, dimensi B2 (balok induk) = 300 x 500 mm • B3 (Balok anak); L= 6000 mm

h = L/12 = 6000/12 = 500 mm b = 2/3 x 500 = 333,33 ~ 250 mm

Jadi, dimensi B3 (balok anak) = 250 x 500 mm • B4 (Balok anak); L= 4000 mm

h = L/12 = 4000/12 = 333,33 ~ 350 mm b = 2/3 x 333,33 = 222,22 ~ 250 mm

Jadi, dimensi B4 (balok anak) = 250 x 350 mm 1.5.4.2 Pelat

1.5.4.2.1 Tebal pelat minimum dengan balok yang menghubungkan tumpuan pada semua sisinya:

a) Untuk

α

_m

<

0,2

• Pelat tanpa penebalan = 120 mm • Pelat dengan penebalan = 100 mm b) Untuk

0.2

≤

α

_m

≤

2

(

)

y n m 0.8 1500 120

36 5 0.2

f l h mm β α + = ≥ + −

c) Untuk

α

m

>

2

y n 0.8 1500 90 36 9 f l h mm β + = ≥ +

1.5.4.2.2 Definition of Beam-to-Slab Stiffness Ratio,

flexural stiffness of beam flexural stiffness of slab

α

=

cb b cb b

cs s cs s

4E / E

I l I

(11)

cb

sb

b

s

E Modulus of elasticity of beam concrete E Modulus of elasticity of slab concrete

I Moment of inertia of uncracked beam I Moment of inertia of uncracked slab

= = = =

(12)

Gambar 2 Luasan dalam menghitung inersia

1.5.4.2.4 Perhitungan preliminary • fc= 25 Mpa, fy = 400 Mpa

Gambar 3 Bagian pelat yang ditinjau

• Untuk mencari h, dibutuhkan nilai Ib, Islab dan untuk balok dan pelat pada

(13)

b h Ai (mm2) yi (mm) yiAi (mm3) I (mm 4

) d (mm) d2A (mm4)

Flange 700 100 70000 50 3500000 58333333 -126.32 1116897507

Beam 300 400 120000 250 30000000 1600000000 73.68 651523546

190000 33500000 1658333333 1768421053

ybar = 176 mm

I = 3426754386.0 mm4

3 3 4

1 1

2000 100 166666666

12 12

slab

I = bh = x x = mm

beam slab

3426754386

20,56 166666666

EI EI

α

= = =

Balok Potongan a-a

b h Ai (mm2) yi (mm) yiAi (mm3) I (mm4) d (mm) d2A (mm4)

Flange 1050 100 105000 50 5250000 87500000 -97.56 999405116

Beam 250 400 100000 250 25000000 1333333333 102.44 1049375372

205000 30250000 1420833333 2048780488

ybar = 148 mm

I = 3469613821.1 mm4

3 3 4

1 1

4000 100 333333333

12 12

slab

I = bh = x x = mm

beam slab

3469613821

10, 41 333333333

EI EI

α

= = =

(14)

b h Ai (mm2) yi (mm) yiAi (mm3) I (mm 4

) d (mm) d2A (mm4)

Flange 1400 100 140000 50 7000000 116666667 -148.77 3098572292

Beam 300 550 165000 325 53625000 4159375000 126.23 2629091642

305000 60625000 4276041667 5727663934

ybar = 199 mm

I = 10003705601.1 mm4

3 3 4

1 1

3000 100 250000000

12 12

slab

I = bh = x x = mm

beam slab 10003705601 40.01 250000000 EI EI

α

= = =

Balok Potongan c-c

b h Ai (mm2) yi (mm) yiAi (mm3) I (mm4) d (mm) d2A (mm4)

Flange 750 100 75000 50 3750000 62500000 -56.82 242122934

Beam 250 250 62500 175 10937500 325520833 68.18 290547521

137500 14687500 388020833 532670455

ybar = 107 mm

I = 920691287.9 mm4

3 3 4

1 1

3000 100 250000000

12 12

slab

I = bh = x x = mm

beam slab 920691287.9 3.68 250000000 EI EI

α

= = =

Menghitung nilai dan

long short 4000 1,33 3000 l l

β

= = =

Nilai rata-rata = (20.56+10.41+40.01+3.68)/4 = 18.67, oleh karena itu > 2,0, sehingga tebal pelat minimum adalah:

y n

400

0.8 _{4000 0.8}

1500 ₁₅₀₀

88,94 90

36 9 36 (9 1, 33)

f l

h mm mm

x

β

+ ₊

= = = ≥

+ +

(15)

1.5.4.3 Dimensi Kolom

Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 25.3.1.3 hal 243, persyaratan dimensi kolom dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut :

0, 30.fc' P A

= (2.5)

dimana P = Berat total yang dipikul oleh kolom A = Luas Penampang kolom

fc’ = kuat tekan beton karakteristik

Berat total yang dipikul oleh kolom (P) dapat dihitung dengan menggunakan cara tributary area sehingga didapat dimensi kolom. Kolom yang ditinjau adalah kolom pada lantai 1 yang menerima beban terbesar karena menahan beban yang berada lantai diatasnya.

Beban Mati : a. Lantai atap

Slab = 8 x 6 x 0,10 x 2400 = 11520 kg Balok 30 x 65 cm2 = 8 x 0,30 x 0,65 x 2400 = 3744 kg Balok 30 x 50 cm2 = 6 x 0,30 x 0,50 x 2400 = 2160 kg Waterproofing = 8 x 6 x 15 = 720 kg Ducting + Lighting + Ceiling = 8 x 6 x 50 = 2400 kg +

= 20544 kg b. Lantai 1-3 (lantai tipikal)

Slab = 8 x 6 x 0,12 x 2400 x 3 = 41472 kg Balok 30 x 65 cm2 = 8 x 0,30 x 0,65 x 2400 x 3 = 11232 kg Balok 30 x 50 cm2 = 4 x 0,30 x 0,50) x 2400 x 3 = 4320 kg Screed (2 cm) = 8 x 6 x 42 x 3 = 6048 kg Ducting + Lighting + Ceiling = 8 x 6 x 50 x 3 = 7200 kg Finishing (keramik 1 cm) = 8 x 6 x 24 x 3 = 3456 kg+

= 73728 kg Beban mati seluruh bangunan = 20544 + 73728 = 94272 kg

Beban Hidup

Beban hidup lantai atap = 8 x 6 x 100 = 4800 kg Beban hidup lantai 1 ~ lantai 3 (tipikal) = 8 x 6 x 400 x 3 = 57600 kg

(16)

Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983 (PPIUG 1983), beban hidup harus direduksi untuk perencanaan portal. Beban hidup tersebut direduksi sebesar 10 % untuk penggunaan gedung sebagai gedung perpustakaan sehingga koefisien reduksi beban hidup = 0,8. Beban hidup lantai 1 ~ atap setelah direduksi menjadi = 62400 x 0,8 = 49920 kg.

Dari kedua perhitungan beban tersebut, maka harus dilakukan kombinasi pembebanan tetap yaitu 1,2 DL + 1,6 LL untuk mendapatkan beban ultimate yang akan dipikul kolom.

P = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 . 94272 + 1,6 . 49920 = 192998,40 kg fc’ = 25 Mpa = 250 kg/cm²

A =

250 . 30 , 0

40 , 192998 '

. 30 ,

0 fc = P

= 2573,31 cm² jika A = b x h, dimana b = h, maka b = h =

2573

,

31

= 50,73 cm

(17)

2 PENULANGAN PELAT

2.1 Penulangan Pelat Lantai & Atap

Pelat lantai menggunakan baja tulangan deform dengan mutu fy = 400 MPa untuk D10. Selimut beton diambil 20 mm untuk pelat lantai dan 40 mm untuk pelat atap (berhubungan dengan cuaca). Dari hasil perancangan didapatkan beberapa tipe pelat sesuai dengan kondisi jepitan pada ke empat sisinya dan beban-beban kerja yang harus diakomodir di atasnya. Jenis pelat tersebut disajikan pada tabel berikut:

Tabel 3Tipe Pelat

Nama pelat Tebal pelat (mm) Lokasi

S1 120 Lt. 2, Lt. 3 & Lt.4

S2 120 Lt. 2, Lt. 3 & Lt.5

S3 120 Lt. 2, Lt. 3 & Lt.6

S4 120 Lt. 2

S5 120 Lt. Atap

S6 120 Lt. Atap

S7 120 Lt. Atap

Syarat batas 0,85 = 1

β

23500 *

4700 ' =

= _c c f E MPa 3 E 905 , 1 210000 400 − = = = s y y E f

ε

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 9.12 butir (2) mengenai tulangan susut dan suhu, rasio tulangan susut dan suhu terhadap luas bruto penampang beton untuk pelat yang menggunakan batang tulangan deform mutu 400 adalah 0,0018.

ρ

_min = 0,0018

(18)

= 0,0271

b

ρ

maks

=

0,75.

= 0,0203

A_s_{m in}=

ρ

_{m in} b d. .

m aks m aks A_s =ρ . b . d

Tabel 4 Batasan penulangan pelat/m2 (dengan asumsi tulangan Ø 10 mm)

Nama pelat h (mm) Arah d (mm) As min (mm2) As max (mm2)

Arah x 100 180 2030

Arah y 90 162 1827

Arah x 100 180 2030

Arah y 90 162 1827

Arah x 100 180 2030

Arah y 90 162 1827

Arah x 100 180 2030

Arah y 90 162 1827

Arah x 100 180 2030

Arah y 90 162 1827

Arah x 100 180 2030

Arah y 90 162 1827

Arah x 100 180 2030

Arah y 90 162 1827

S7

120 120 120 120 120 120 120 S1

S2 S3 S4 S5 S6

Syarat 1 : _s ≥ _y

Syarat 2 : A_s_min ≤A_s ≤A_s_maks

2.1.1 Pelat dua arah

(19)

(20)

2.1.2 Pelat satu arah

Bila perbandingan panjang dan lebar pelat lebih dari 2,5 maka analisa pelat tersebut dilakukan sebagai pelat satu arah. Penulangan pada arah memanjang pelat dipakai tulangan bagi.

Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 9.12 butir (2) dalam arah tegak lurus terhadap tulangan lentur harus disediakan tulangan penahan susut dan suhu (tulangan pembagi).

Contoh perhitungan: Pelat Tipe S3

lx

ly

slab

Lx = 3000 mm Ly = 4000 mm

= Ly/Lx = 1,33 2.5, maka termasuk kedalam pelat dua arah • Pembebanan

- Beban Mati

Berat sendiri pelat = 0.12 x 24 = 2.88 kN/m2 Waterproofing = 1.00 x 0.15 = 0.15 kN/m2 Ducting + Ceiling = 1.00 x 0.30 = 0.30 kN/m2 = 3.33 kN/m2 - Beban hidup = 4 kN/m2

• Beban terfaktor

qu = 1.2D + 1.6L = 1.2 (3.33) + 1.6 (4) = 10.40 kN/m2 • Perhitungan momen

Tebal pelat = 120 mm Selimut beton = 20 mm Ø tulangan = 10 mm

(21)

dy = h – sel. beton - Ø tulangan - Ø tulangan/2 = 120 – 20 – 10/2 = 95 mm = 1.33, sehingga diperoleh nilai sebagai berikut:

Mlx = 0.001 qu Lx2 x = 3.84 kNm Mly = 0.001 qu Ly2 x = 1.87 kNm Mtx = - 0.001 qu Lx2 x = -6.83 kNm Mty = - 0.001 qu Ly2 x = -5.15 kNm • Batas rasio tulangan

1 = 0.85

minimum untuk pelat = 0.0018 1

0.85 ' 600 600

bal

f c

fy fy

β ρ =

+

balance = 0.0271

maksimum = 0.75 balance = 0.0203 • Penulangan pelat

Tulangan tumpuan, Mtx = 6.83 kNm Mntx = Mtx/ = Mtx/0.8 = 8.54 kNm As perlu = Mntx/(fy 0.8 dx) = 280.85 mm2 As min = min b dx = 171 mm2

As max = max b dx = 1930.43 mm2 Ø10 mm, As = 78.53 mm2

S = 1000/(280.85/78.53) = 279.62 mm Gunakan Ø10-250 mm

(22)

3 ANALISIS GEMPA

3.1 Pemodelan Struktur

Struktur gedung Perpustakaan ini terdiri dai 4 lantai. Struktur dimodelisasi sebagai portal ruang 3-D dengan 6 derajat kebebasan (degree of freedom / DOF) pada tiap nodal. Pelat lantai dimodelisasi sebagai elemen membran.

Gambar 4 Model struktur 3 dimensi

3.2 Pembebanan Gravitasi Pada Struktur

Beban gravitasi didefinisikan sesuai dengan besarnya beban pada Bab Data Umum Struktur (Bab 1.5.1.1). Besarnya berat sendiri struktur dapat dihitung langsung oleh program ETABS dengan memasukkan massa jenis material elemen struktur. Beban gravitasi yang bekerja pada pelat lantai didistribusikan ke balok-balok keliling pelat sesuai dengan tributari areanya. Beban dinding dan partisi bekerja langsung pada balok sebagai beban garis.

3.3 Analisis Gempa

(23)

Jumlah ragam yang ditinjau tidak boleh kurang dari 5 dan tidak perlu lebih dari jumlah tingkat bangunannya. Pada dasarnya jumlah ragam yang ditinjau adalah sedemikian rupa sehingga sudah mengandung paling sedikit 90% dari energi gempa. Jumlah ragam struktur yang ditinjau adalah 5 ragam. Kombinasi respons dari semua ragam yang berperan dilakukan dengan metode complete quadratic combination (CQC) yaitu mengevaluasi respons total maksimal dari tiap ragam respons yang terbesar.

Analisis Respons Spektrum ini dilakukan dengan menggunakan bantuan program komputer ETABS. Data koefisien gempa dasar dimasukkan pada file input yang dibaca langsung oleh program ETABS, dengan demikian dapat diperoleh waktu getar alami struktur.

Besarnya massa tiap-tiap lantai yang diperhitungkan dalam analisis dinamik serta pusat massa dan kekakuan dapat dilihat pada Tabel 3.1 berikut ini:

Tabel 6 Massa, pusat massa dan pusat kekakuan lantai

Story Diaphragm MassX MassY XCCM YCCM XCR YCR

ROOF D1 37,252.08 37,252.08 20.08 12.94 20.00 12.82 STORY3 D1 42,489.69 42,489.69 20.04 12.97 20.00 12.72 STORY2 D1 42,913.87 42,913.87 20.02 12.98 20.00 12.53 STORY1 D1 44,684.63 44,684.63 20.02 12.86 20.00 12.15

Berdasarkan SNI 03-1726-2002, Eksentrisitas rencana untuk gedung dengan nilai e < 0,3 b perlu ditinjau sebesar nilai yang paling menentukan berikut ini :

ed = 1,5 e + 0,05 b atau ed = e – 0,05 b

dengan e = eksentrisitas teori, b = lebar denah gedung dalam arah tinjauan.

Sesuai SNI 03-1726-2002 Pasal 7.2.1, jumlah pola getar yang ditinjau dalam penjumlahan respon ragam harus mencakup partisipasi massa sekurang-kurangnya 90%. Dalam analisis dinamik yang dilakukan, digunakan 5 pola ragam getar dan partisipasi massa yang disumbangkan oleh masing-masing pola getar dapat dilihat pada Tabel 3.2 berikut :

Tabel 7 Mass Participation Factor

Mode Pe riod UX UY SumUX SumUY RZ SumRZ

(24)

Dari Tabel 3.2 di atas terlihat bahwa 90% massa sudah tercakup dalam 5 modes untuk arah-X dan 4 modes pertama untuk arah-Y.

Gambar 5 Bentuk deformasi struktur akibat ragam pola getar 1

(25)

Gambar 7Bentuk deformasi struktur akibat ragam pola getar 3

Untuk mensimulasikan arah pengaruh gempa rencana yang sembarang terhadap struktur gedung, dalam analisis dinamik yang dilakukan ini, pengaruh pembebanan gempa dalam arah utama dianggap efektif 100% dan dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa dalam arah tegak lurusnya, tetapi dengan efektifitas hanya 30%.

Dari analisis dinamik yang dilakukan didapat gaya geser pada tiap-tiap lantai seperti yang ditampilkan pada Tabel 3.3 di bawah ini (satuan kg-m):

Tabel 8 Gaya dinamik pada tiap lantai akibat spektrum gempa-x

Story Load P VX VY T MX MY

ROOF EX - 62,773.98 53.24 912,469.72 217.20 256,117.84 STORY3 EX - 115,558.89 118.10 1,678,666.65 691.74 723,570.64 STORY2 EX - 152,420.73 162.40 2,226,156.53 1,337.02 1,327,861.26 STORY1 EX - 172,268.16 184.81 2,529,849.57 2,070.67 2,008,500.12

Tabel 9 Gaya dinamik pada tiap lantai akibat spektrum gempa-y

Story Load P VX VY T MX MY

(26)

Gaya geser dasar hasil analisis dinamik perlu dikoreksi dengan suatu faktor skala terhadap gaya geser dasar statik yang diperoleh dari ragam getar pertama struktur apabila nilainya kurang dari 0,8 kali gaya geser dasar statik tersebut. Pada hasil analisis dinamik struktur ini, diperoleh besar gaya geser dasarnya lebih kecil daripada 0,8 kali gaya geser dasar analisis statik. Dengan demikian, diperlukan koreksi gaya geser dasar hasil analisis dinamik.

Adapun besarnya gaya geser dasar, V menurut analisis statik ekivalen adalah :

t

W R

I C V = 1⋅

dimana C1 adalah nilai Faktor Respons Gempa yang didapat dari Spektrum Respons Gempa Rencana menurut Gambar 1.1 untuk waktu getar alami fundamental T1. Dalam kasus ini, T1 adalah 0,9145 detik. Dari hasil perhitungan ETABS didapat Wt = 3,140,524.45 kgf, dan untuk R = 8,0 maka akan didapat nilai gaya geser dasar gempa statik ekivalen sebesar Vst = 215,911.06kgf.

Selanjutnya distribusi gaya geser ini pada masing-masing lantai ditampilkan pada Tabel 3.5. berikut ini :

Tabel 10 Distribusi gaya geser lantai statik ekivalen

Lantai - ke hi(m) wi (kg) Wixhi Fi x-y Vi

Roof 16.32 613,328.66 10,009,523.73 70,713.18 70,713.18 Lt 3 12.24 840,543.23 10,288,249.14 72,682.26 143,395.43 Lt 2 8.16 829,195.86 6,766,238.22 47,800.70 191,196.13 Lt 1 4.08 857,456.70 3,498,423.34 24,714.93 215,911.06 = 3,140,524.45 30,562,434.42 - 215,911.06

Selanjutnya untuk mendapatkan distribusi gaya geser tingkat nominal akibat pengaruh gempa rencana sepanjang tinggi struktur gedung yang lebih konservatif, karena dalam kasus ini gaya geser dasar untuk arah x dan y dari analisis dinamik lebih kecil dari 80% hasil analisis statik, maka analisis perlu dihitung ulang dengan memperhitungkan faktor skala 0,8Vst/Vx (untuk gempa arah-x) dan 0,8Vst/Vy (untuk

(27)

Gambar 8 Selimut gaya geser tingkat untuk gempa arah-x

Gambar 9 Selimut gaya geser tingkat untuk gempa arah-x

3.4 Displacement Pusat Massa Dan Simpangan Antar Tingkat

Simpangan antar tingkat dari suatu titik pada suatu lantai ditentukan sebagai simpangan horisontal titik tersebut relatif terhadap titik yang sesuai pada lantai di bawahnya.

Hasil displacement pada pusat massa struktur dan nilai simpangan antar lantai diperoleh setelah dilakukan analisis struktur untuk beban gempa terkoreksi (beban

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

50,000.00 100,000.00 150,000.00 200,000.00

F

lo

o

r

Story shear, V (kg)

Vx

dinamik_x 100% 80%

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

50,000.00 100,000.00 150,000.00 200,000.00

F

lo

o

r

Story shear, V (kg)

Vy

(28)

pada setiap pusat massa lantainya dan nilai simpangan antar lantai untuk beban gempa arah-X dan arah-Y dengan satuan centimeter.

Kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat akibat pengaruh gempa rencana, yaitu untuk membatasi terjadinya peretakan beton yang berlebihan, disamping untuk mencegah kerusakan non-struktural dan ketidaknyamanan penghuni. Simpangan antar tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung tersebut akibat pengaruh gempa nominal yang telah dibagi faktor skala.

Tabel 11 Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-x (cm)

Story Point Load UX UY

ROOF 19.00 EX 2.83 0.63 STORY3 19.00 EX 2.41 0.53 STORY2 19.00 EX 1.66 0.37 STORY1 19.00 EX 0.69 0.18

Tabel 12 Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-y (cm)

Story Point Load UX UY

ROOF 19.00 EY 0.27 3.92 STORY3 19.00 EY 0.22 3.24 STORY2 19.00 EY 0.15 2.16 STORY1 19.00 EY 0.06 0.89

Tabel 3.8 ~ 3.9 menunjukkan rasio inter story-drift (simpangan antar tingkat) yang didapat dari beban gempa arah-X dan arah-Y.

Tabel 13 Rasio inter story drift-x

Story Point Load UX DriftX

ROOF 19.00 EX 0.0283 0.0011 STORY3 19.00 EX 0.0241 0.0019 STORY2 19.00 EX 0.0166 0.0024

STORY1 19.00 EX 0.0069 0.0017

Tabel 3.9. Rasio inter story drift –y

Story Point Load UY DriftY

ROOF 19.00 EY 0.0392 0.0018 STORY3 19.00 EY 0.0324 0.0027 STORY2 19.00 EY 0.0216 0.0031

STORY1 19.00 EY 0.0089 0.0022

Dari hasil analisis simpangan akibat pembebanan gempa, diperoleh hasil simpangan maksimum terjadi di lantai 2

(29)

i

i _Rxh

03 , 0

<

∆ dan ∆_i <30mm

Dengan R = faktor reduksi gempa dan hi= tinggi tingkat yang bersangkutan.

Untuk ketinggian tingkat yang minimum (4080 mm, lantai tipikal), maka batas simpangan antartingkat :

0,03 ₄₀₈₀ _{15,30 mm} 8,0

i i

∆ < × →∆ <

2 = 0,00312 x 4080 = 12,73 mm 15,30 mm (OK !)

Disamping kinerja batas layan diatas, untuk memenuhi kinerja batas ultimit struktur gedung, simpangan antartingkat ( i) menurut SNI 03-1726-2002 Pasal 8.1.2 harus pula memenuhi syarat :

i i <0,02xh

∆ , untuk hi = 4080 mm, maka i 81,60 mm i = (drift max) x x hi , dengan = 0,7 x R = 0,7 x 8,0 = 5,60 2 = 0,00312 x 5,60 x 4080 = 71,29 mm 81,60 mm (OK !)

3.5 Kesimpulan

Dari hasil analisis di atas, struktur gedung telah memenuhi persyaratan, baik terhadap batasan periode yang dijinkan maupun terhadap perilaku struktur pada ragam pola getar 1 (mode pertama).

(30)

4 PENULANGAN STRUKTUR

4.1 Model struktur

Struktur dimodelkan seperti pada gambar berikut:

Gambar 10 Denah balok lantai atap

Gambar 11 Denah balok lantai 2 s/d 4

(31)

4.2 Perencanaan Balok

4.2.1 Perencanaan balok anak arah x

Gambar 13 Rencana balok anak arah x

4.2.2 Beban rencana

4.2.2.1 Beban mati Beban trapesium:

Berat sendiri pelat tebal 12 cm = 0.12 m x 2400 kg/m3 = 288 kg/m2

Langit-langit dan penggantung = 17 kg/m2

Adukan dari semen tebal 2 cm = 0.02 m x 2100 kg/m3 = 42 kg/m2

Penutup lantai dari keramik = 24 kg/m2

Partisi = 100 kg/m2+

Jumlah = 471 kg/m2

Beban merata (lebar 3,725 m) = 1754.48 kg/m

Berat sendiri balok = 0.25 m x 0.23 m x 2400 kg/m3 = 138 kg/m 4.2.2.2 Beban hidup

Lanti tipikal 2 s/d 4 = 400 kg/m2

Beban merata (lebar 3,725 m) = 1490 kg/m

4.2.2.3 Kombinasi beban

(32)

4.2.3 Analisis struktur

Gambar 14 Gambar diagram momen dan geser balok anak (AS 2-3)

4.2.4 Penulangan lentur

Perencanaan tulangan tumpuan balok anak B4-250 x 350 mm

Jarak dari beton tertekan ke tulangan tarik (d) = 310 mm

Momen rencana balok(Mu) = 82.33 kNm

Faktor reduksi momen (φ) = 0,80

'. '/ )

( '. '/ ) ' '( ')

1, 7 ' . As As fs fy fy

Mn As As fs fy fy d As fs d d

f c b

φ = − − − + −

Tulangan tarik, As = 4 D 16, AS = 804.25 mm2

Tulangan tekan, As’ = 2 D 16, AS = 402.12 mm2

84.61 kNm > 82.33 kNm Mn > Mu OK

Tulangan minimum : Terkecil dari

'

1, 4 ; 4

c

w w

y y

f

b d b d

(33)

Terkecil dari 25 250 310;1, 4 250 310

4 400× × 400× × = 242.19 mm

2

As > As min OK Tulangan maksimum:

(

)

(

)

' max 1 0,85 ₆₀₀ 0, 75 600 c s w y y f

A b d

f β f

= ×

+

(

)

(

)

max 1

0,85 25 600

0, 75 250 310

400 600 400

s

A = × × β ×

+ = 1574.83 mm

2

As < As max OK

Maka dipakai tulangan tumpuan 4D16, dengan prosedur yang sama dapat dihitung tulangan balok untuk tipe balok yang lainya.

4.2.5 Penulangan geser

Geser rencana balok sejarak d dari muka kolom (Vu) = 60.05 kN

Faktor reduksi geser (φ) = 0,75

Kuat geser yang disumbangkan oleh beton

' 25 250 310 6 6 c c f

V = bd= × = 64.58 kN

Kuat geser yang disumbangkan oleh tulangan geser

2

1

2 10

4

v

A = × π× = 157.08 mm2

dipakai jarak 100

157.08 400 310 100 v ys

s

A f d V

s

× ×

= = = 194.77 kN

' min

75 75 25 250 100

1200 1200 400

c v y f bs A f × × = =

× = 19.53 mm2

Av min< Av OK

(

Vc Vs

)

φ + = 194.51 Kg

(

Vc Vs

)

Vu

φ + > OK

Maka dipakai tulangan geser 10 150φ − Jarak maksimum sengkang :

a. d/2 = 310/2 = 155 mm

(34)

d. 300 mm

4.3 Perencanaan Portal

4.3.1 Rencana portal

Gambar 15 Rencana portal arah melintang

Gambar 16 Rencana portal arah memanjang

4.3.2 Beban rencana

4.3.2.1 Beban mati

Berat sendiri pelat tebal 12 cm = 0.12 m x 2400 kg/m3 = 288 kg/m2

Langit-langit dan penggantung = 17 kg/m2

Adukan dari semen tebal 2 cm = 0.02 m x 2100 kg/m3 = 42 kg/m2

Penutup lantai dari keramik = 24 kg/m2

Partisi = 100 kg/m2

(35)

4.3.2.2 Beban hidup Lanti tipikal 2 s/d 4 Lantai atap

4.3.2.3 Beban gempa Wilayah gempa Jenis tanah

Faktor keutamaan gedu Faktor reduksi gempa (R Waktu getar alami struk Dari grafik wilayah gem

Gambar 17

Gambar

= 400 k = 100 k

= 3 = Luna

dung (I) = 1.0

(R) = 8.5

uktur (0.18 n = 0.18 x 4) = 0.72

empa diperoleh = 0.55

Respon spectrum gempa (wilayah gempa 3)

ar 18 Input beban mati pada lantai (kg/m2)

kg/m2 kg/m2

(36)

Gambar

Gambar 21

r 19 Input beban hidup pada lantai (kg/m2)

ar 20 Input beban mati pada balok (kg/m)

(37)

Gamb

Gambar 23 Re

mbar 22 Input respon spektrum gempa

(38)

4.3.3 Hasil analisis struk

Dari output program balok dari kombinasi beban

Gambar 24 Diagram

Gambar 25 Diagram uktur

am ETABS didapat gaya rencana untuk masing-m an yang menentukan dalam perencanaan:

m momen portal melintang akibat beban mati

m momen portal melintang akibat beban hidup

masing tipe

ti (kN.m)

(39)

Gambar 26 Diagram m

Gambar 27 Diagram

Gambar 28 Diagram g

momen portal melintang akibat beban gempa

gaya lintang portal melintang akibat beban m

gaya lintang portal melintang akibat beban hi

a ex (kN.m)

mati (kN)

(40)

Gambar 29 Diagram gay

4.3.4 Analisis beban gra

4.3.4.1 Beban di lantai da Momen-momen di nilai momen pendekatan. U geometris dan batasan beba di pasal 10.3 sebagaimana t Tabel 14 M Momen positif pada ben Tumpuan ujung menyat

Momen positif pada ben

Momen negatif pada sis Lebih dari dua bentang

Momen negatif pada sis

Gaya geser pada sisi da

gaya lintang portal melintang akibat beban gem

ravitasi

dan balok

di balok akibat beban gravitasi ditaksir dengan m . Untuk balok-balok rangka ini, yang memenuhi

ban tersebut di pasal 10.3 (3), akan dipakai mome a tercantum pada tabel berikut:

Momen disain balok rangka di muka kolom entang-bentang ujung:

atu dengan struktur pendukung

Wu

.l

entang-bentang dalam

Wu

.l

sisi luar tumpuan dalam pertama:

.l

Wu

sisi-sisi lain dari tumpuan-tumpuan dalam

Wu

.l

dari tumpuan dalam pertama

1,15

dari semua tumpuan-tumpuan lainnya

Wu

.l

empa ex (kN)

(41)

4.3.5 Perhitungan balok

Perhitungan penulangan dijelaskan satu contoh perhitungan, diambil balok B1- 300 x 650 mm untuk tumpuan negatif terbesar.

1. Data kekuatan bahan

Kuat beton (f’c) = 25 Mpa

Kuat tarik baja untuk tulangan lentur (fy) = 400 Mpa Kuat tarik baja untuk tulangan geser (fys) = 400 Mpa 2. Penampang

Lebar balok = 300 mm

Tinggi balok = 650 mm

Selimut beton = 40 mm

Diameter tulangan sengkang = 13 mm

Jarak tepi tertekan ke tulangan tarik (d) = 589 mm Jarak tepi tertekan ke tulangan tekan (d’) = 61 mm 3. Beban rencana

Gaya lentur rencana (Mu) = -438.73 kNm

Gaya geser rencana (Vu) , dua kali gaya gempa = 500.10 kN 4. Perencanaan lentur

Balok menggunakan tulangan rangkap

Digunakan tulangan tekan 2D22, As’ = 760,28 mm2

Digunakan tulangan tarik 6D22, As = 2280.80 mm2

a. Kuat lentur penampang

'. '/ )

( '. '/ ) ' '( ')

1, 7 ' .

φMn= As−As fs fy fy d− As−As fs fy fy +As fs d−d f c b

' 600

=

−

'/ *(600

+

)

≤

fs

d d

fy

n

M

φ

= 518,81 kNm > gaya lentur rencana OK b. Tulangan lentur maksimum

b

ρ

=

, 1

0.85 600

600

c

y

f

fy β + f

b

ρ

= 0.85 250.85 600

400 600 400

×

+

b

(42)

0.75

ρ

_b = 0.02030

'

ρ

= 0.00430

max 0.75

b

'( '/

fs fy

)

ρ

=

ρ

+

ρ

max = 0,02462

Asmaks = max.b.d = 4350,86 mm2

> As terpakai OK c. Tulangan lentur minimum

Amin =

' 4 c y f bd f

Amin =

25

300 589

4 400× × = 552,19 mm2 < As rencana OK

5. Tulangan geser

Kuat geser rencana berdasarkan kapasitas

2

.

2 518.81 8.57 8

164.00

2

8

2

nb u

b

M

Wu l

V

kN

l

×

=

+

=

+

=

Dipakai kuat geser rencana berdasarkan gaya geser rencana dua kali beban gempa karena lebih besar dari gaya geser berdasarkan kapasitas.

Digunakan Tulangan geser dia 10 dengan 2 kaki, Av = 157.08 mm2 Jarak maksimum tulangan geser d/4, smaks = 147.25 mm2

Dipakai jarak, S = 50 mm

a. Kuat geser yang disumbangkan oleh beton

Vc =

'

6 c f

bd

= 25300 589

6 ×

= 147,25 kN

b. Kuat geser yang disumbangkan oleh tulangan geser Vs =

A f d

v ys

s

=

157,08 400 589

50

×

(43)

c. Kuat geser rencana balok

n

V

φ

= 0.75 (147,25+ 740.16) = 665.56 kN > Vu (OK) Digunakan tulangan geser

φ

10-50 4.3.6 Hasil perhitungan penulangan balok portal

Dari contoh perhitungan di atas balok – balok selanjutnya dihitungan dengan mengunakan program, dan didapat tulangan lentur dan geser yang dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 15 Resume penulangan balok

Balok Tumpuan Lapangan

B1-350/650 Mu (kNm) 359.34 222.83 Tulangan Lentur 5D22 4D22

Vu (kN) 418.28

Tulangan geser Ø10-50 Ø10-100 B1-300/650 Mu (kNm) 438.73 291.89 Tulangan Lentur 6D22 4D22

Vu (kN) 500.10

Vu (kN) 273.10

Vu (kN) 380.36

Vu (kN) 190.18

Tulangan geser Ø10-90 Ø10-150

B4-250/350 Mu (kNm) 82.33 40.65

Tulangan Lentur 4D16 2D16

Vu (kN) 66.61

(44)

4.4 Perencanaan Kolom

Untuk perencanaan kolom diambil yang terbesar karena dimensi kolom yang sama untuk semua lantai.

4.4.1 Beban rencana kolom

Gambar 30 Momen Rencana kolom

(45)

Tabel 16 Gaya yang bekerja pada kolom

Momen DL LL E 1,2D+1,6L 1,2D+L+E 1,2D+L-E

Atas 84.83 54.04 191.29 188.26 347.126 -35.454

Bawah -100.49 -36.19 0.053 -178.492 -156.725 -156.831 Aksial -1516.74 -584.86 _{200.9 -2755.864 -2204.048 -2605.848} 4.4.2 Kelangsingan kolom

Gambar 32 Kondisi pengekangan kolom (a) arah sumbu x; (b) arah sumbu y

Tabel 17 I/Lc untuk balok

nama b h lc I I/lc

b1 300 650 8000 6.87E+09 858203.1 b2 300 500 6000 3.13E+09 520833.3

Tabel 18 I/Lc untuk kolom sumbu x & y

Kolom b h lc I I/lc

atas 500 500 4080 5.21E+09 1276552 rencana 500 500 4080 5.21E+09 1276552 bawah 500 500 1500 5.21E+09 3472222

1. Arah sumbu x

1276552 2 1.49 858203,1 2

c

c A

b

EI l EI

l

×

Ψ = = =

(46)

1276552 3472222 2.77 858203,1 2

c

c B

b

EI l EI

l

+

Ψ = = =

×

Gambar 33 Nomogram untuk kolom arah x

k = 0.845

klu/r = 0.845 (4080-650) / (0.3*500) = 19,32 < 40 Kolom pendek 2. Arah sumbu y

1276552 2

2, 45 520833,33 2

c

c A

b

EI l

EI x

l

×

Ψ = = =

1276552 3472222 1.56 520833,33 2

c

c B

b

EI l

EI x

l

+

(47)

Gambar 34 Nomogram kolom untuk arah y

k = 0.84

klu/r = 0.84 (4080-650) / (0.3*500) = 19,21 < 40 Kolom pendek 4.4.3 Perencanaan lentur kolom untuk kolom pendek

1. Data kekuatan bahan

Kuat beton (f’c) = 25 Mpa

Kuat tarik baja untuk tulangan lentur (fy) = 400 Mpa Kuat tarik baja untuk tulangan geser (fys) = 400 Mpa

2. Penampang

Lebar kolom, B = 500 mm

Tinggi kolom, H = 500 mm

Selimut beton = 40 mm

Diameter tulangan sengkang = 10 mm

(48)

Gambar 35 Rencana penampang kolom

1. Mencari nilai Pn0

Luas bruto penampang, Ag = b x h = 500 x 500 = 250,000.00 mm2 Dicoba tulangan 20 D 22, As = 7,602.65 mm2

Rasio tulangan terhadap penampang = (7,602.65/250,000.00) x 100% = 3 % (sesuai dengan persyaratan yaitu 1% - 4%

Kuat aksial nominal penampang:

0 ' ( ')

Pn =φfc×Ag+Ast fy−φfc

0 0.85 25 250, 000 7, 602.65(400 0.85 25) 8,192, 005.29

Pn = × × + − × = N

2. Mencari Pnb dan Mnb

600

439 263.40

600

600 400

Cb

d

mm

fy

=

× =

×

=

+

0.85 0.85 263.40 223.89

ab= Cb= × = mm

Tabel 19 Tabel analisis dalam keadaan berimbang

nalisis untuk Cb= 263.40 mm (Pnb & Mnb)

n x D As Tegangan gaya Internal Lengan ke o Momen internal, Mn

(mm) (mm) (mm2) (f),Mpa (N) (mm) (N.mm)

-21.25 -2378831.25 138 -328409548.22 6 62 22 2281 -0.00229 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16 2 137 22 760 -0.00144 -287.47 -218554.66 113 -24652965.79

2 212 22 760 -0.00058 -116.17 -88322.41 38 -3320922.49

2 288 22 760 0.00028 55.13 41909.85 38 1575810.28

2 363 22 760 0.00113 226.42 172142.10 113 19417629.15

6 438 22 2281 0.00199 397.72 907123.07 188 170539137.33

(49)

Gambar 36 Tegangan regangan pada kolom dalam keadaan berimbang

3. Mencari Pn dan Mn untuk nilai C<Cb dan C>Cb

Perhitungan disajikan dalam bentuk tabel-tabel berikut:

Tabel 20 Tabel analisis untuk c = 50 mm

Lapis n x D As Tegangan gaya Internal Lengan ke o Momen internal, Mn

beton -21.25 -451562.50 229 -103294921.88

6 6 62 22 2281 0.00072 144.00 328434.66 188 61745716.53

5 2 137 22 760 0.00523 400.00 304106.17 113 34303175.85

4 2 212 22 760 0.00974 400.00 304106.17 38 11434391.95

3 2 288 22 760 0.01426 400.00 304106.17 38 11434391.95

2 2 363 22 760 0.01877 400.00 304106.17 113 34303175.85

1 6 438 22 2281 0.02328 400.00 912318.51 188 171515879.24

total 2,005,615 221,441,809

beton -21.25 -903125.00 208 -187398437.50

6 6 62 22 2281 -0.00114 -228.00 -520021.55 188 -97764051.17

5 2 137 22 760 0.00112 223.20 169691.24 113 19141172.12

4 2 212 22 760 0.00337 400.00 304106.17 38 11434391.95

3 2 288 22 760 0.00563 400.00 304106.17 38 11434391.95

2 2 363 22 760 0.00788 400.00 304106.17 113 34303175.85

1 6 438 22 2281 0.01014 400.00 912318.51 188 171515879.24

(50)

Tabel 22 Tabel analisis untuk c = 150 mm

Tabel analisis untuk Cb= 150.00 mm

beton -21.25 -1354687.50 186 -252310546.88

6 6 62 22 2281 -0.00176 -352.00 -802840.29 188 -150933973.73

5 2 137 22 760 -0.00026 -51.20 -38925.59 113 -4390806.51

4 2 212 22 760 0.00125 249.60 189762.25 38 7135060.58

3 2 288 22 760 0.00275 400.00 304106.17 38 11434391.95

2 2 363 22 760 0.00426 400.00 304106.17 113 34303175.85

1 6 438 22 2281 0.00576 400.00 912318.51 188 171515879.24

total 486,160 183,246,820

beton -21.25 -1806250.00 165 -298031250.00

6 6 62 22 2281 -0.00207 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16

5 2 137 22 760 -0.00094 -188.40 -143234.01 113 -16156795.82

4 2 212 22 760 0.00019 37.20 28281.87 38 1063398.45

3 2 288 22 760 0.00131 262.80 199797.75 38 7512395.51

2 2 363 22 760 0.00244 400.00 304106.17 113 34303175.85

1 6 438 22 2281 0.00357 400.00 912318.51 188 171515879.24

total 1,368,831 262,197,295

beton -21.25 -2257812.50 144 -324560546.88

6 6 62 22 2281 -0.00226 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16

5 2 137 22 760 -0.00094 -188.40 -143234.01 113 -16156795.82

4 2 212 22 760 0.00019 37.20 28281.87 38 1063398.45

3 2 288 22 760 0.00131 262.80 199797.75 38 7512395.51

2 2 363 22 760 0.00244 400.00 304106.17 113 34303175.85

1 6 438 22 2281 0.00357 400.00 912318.51 188 171515879.24

total 1,820,394 288,726,592

Tabel 25 Tabel analisis untuk c = 300 mm

beton -21.25 -2709375.00 123 -331898437.50

6 6 62 22 2281 -0.00238 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16

5 2 137 22 760 -0.00163 -325.60 -247542.42 113 -27922785.14

4 2 212 22 760 -0.00088 -175.20 -133198.50 38 -5008263.67

3 2 288 22 760 -0.00012 -24.80 -18854.58 38 -708932.30

2 2 363 22 760 0.00063 125.60 95489.34 113 10771197.22

1 6 438 22 2281 0.00138 276.00 629499.77 188 118345956.68

(51)

beton -21.25 -3160937.50 101 -320044921.88

6 6 62 22 2281 -0.00247 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16

5 2 137 22 760 -0.00182 -364.80 -277344.83 113 -31284496.37

4 2 212 22 760 -0.00118 -235.89 -179335.75 38 -6743024.28

3 2 288 22 760 -0.00053 -106.97 -81326.68 38 -3057883.10

2 2 363 22 760 0.00011 21.94 16682.40 113 1881774.22

1 6 438 22 2281 0.00075 150.86 344074.41 188 64685988.74

total 4,202,040 456,966,661

beton -21.25 -3612500.00 80 -289000000.00

6 6 62 22 2281 -0.00254 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16

5 2 137 22 760 -0.00197 -394.20 -299696.63 113 -33805779.80

4 2 212 22 760 -0.00141 -281.40 -213938.69 38 -8044094.74

3 2 288 22 760 -0.00084 -168.60 -128180.75 38 -4819596.21

2 2 363 22 760 -0.00028 -55.80 -42422.81 113 -4785293.03

1 6 438 22 2281 0.00029 57.00 130005.39 188 24441012.79

total 5,030,585 478,417,849

Tabel 28 Tabel analisis untuk c = 450 mm

beton -21.25 -4064062.50 59 -238763671.88

6 6 62 22 2281 -0.00259 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16

5 2 137 22 760 -0.00209 -378.75 -287950.53 113 -32480819.63

4 2 212 22 760 -0.00158 -316.80 -240852.09 38 -9056038.42

3 2 288 22 760 -0.00108 -216.53 -164622.81 38 -6189817.51

2 2 363 22 760 -0.00058 -116.27 -88393.53 113 -9970789.78

1 6 438 22 2281 -0.00008 -16.00 -36492.74 188 -6860635.17

total 5,746,226 465,725,871

beton -21.25 -4515625.00 38 -169335937.50

6 6 62 22 2281 -0.00263 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16

5 2 137 22 760 -0.00218 -378.75 -287950.53 113 -32480819.63

4 2 212 22 760 -0.00173 -345.12 -262382.80 38 -9865593.37

3 2 288 22 760 -0.00127 -254.88 -193776.45 38 -7285994.55

2 2 363 22 760 -0.00082 -164.64 -125170.10 113 -14119187.18

1 6 438 22 2281 -0.00037 -74.40 -169691.24 188 -31901953.54

(52)

4. Mencarai nilai Mn0 (kapasitas lentur murni)

Dengan bantuan software excel, maka diperoleh C = 127.04 mm. Kemudian ditabelkan sebagai berikut :

Tabel 30 Tabel analisis untuk kapasitas lentur murni

beton -21.25 -1147356.87 196 -224889675.27

6 6 62 22 2281 -0.00154 -307.19 -700628.00 188 -131718063.63

5 2 137 22 760 0.00024 47.97 36469.71 113 4113783.38

4 2 212 22 760 0.00202 400.00 304106.17 38 11434391.95

3 2 288 22 760 0.00379 400.00 304106.17 38 11434391.95

2 2 363 22 760 0.00557 400.00 304106.17 113 34303175.85

1 6 438 22 2281 0.00734 400.00 912318.51 188 171515879.24

total 13,122 123,806,117

5. Membuat diagram interaksi

0.00 1,000.00 2,000.00 3,000.00 4,000.00 5,000.00 6,000.00 7,000.00 8,000.00 9,000.00

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00

P

n

(

k

N

)

Mn (kNm) Diagram Interaksi

Gambar 37 Diagram interaksi kolom

(53)

4.4.4 Perencanaan geser

Kuat geser maksimum = 79.85 kN

a. Kuat geser yang disumbang kan oleh beton

'

1

14 6

c u

c w

g f N

V b d

A

= +

2755,87 25

1 500 438

14 500 500 6

c

V = + ×

× ×

182,64 kN

c

V

=

b. Kuat geser yang disumbangkan oleh tulangan geser Av = 157.08 (diameter 10 dengan 2 kaki)

s = 100

157.08 400 438

275, 20 100

v y s

A f d V

s

× ×

= = =

c. Kuat geser kolom

(

)

(

)

0.75

0.75 182,64 275,20

343,38 kN

n c s

V

φ

=

+

=

+

=

> Vu OK

(54)

4.5 Perencanaan Tangga

4.5.1 Pemodelan tangga

Tangga dimodelkan secara 3 dimensi, tumpuan-tumpuan tangga dianggap sendi, sehingga tidak menimbulkan momen punter pada balok pendukungnya. seperti gambar berikut:

Gambar 38 Pemodelan tangga 3 dimensi

4.5.2 Dimensi & volume tangga

o Dimensi anak tangga

Uptrede (langkah naik) = 17 cm Antrede (langkah datar) = 30 cm

o Volume anak tangga = jumlah anak tangga x dimensi = 36 x (0.17 x 0.30) = 1.8360 m3 o Volume pelat tangga

Pelat 1 = p x l x t = 2 2 3

4,00 +2,04 ×2,00×0,15=1,3471m

Pelat 2 & 3 = p x l x t = 2 2 3

2× 4,00 +2,04 ×2,00×0,15=2,6941m Pelat 4 = p x l x t = 2 x 2 x 0.17 = 0,68 m3

o Total volume beton tangga = 6.5572 m3

o Volume spesi dan keramik = luas tangga x (tebal spesi + keramik) = (36 (0.17 x 2 + 0.30 x 2) + (2 x 2)) x 0.03 = 1,1352 m3

4.5.3 Pembebanan

o Beban mati

1 2

4

(55)

- Beton bertulang = 6.5572 m3 x 24 kN/m3 = 157.373 kN

- Beton polos = 1.1352 m3 x 2.1 kN/m3 = 23.839 kN + = 181.212 kN o Beban tangga/m2

- Luas total tangga = 30.94 m2

- Beban/m2 akibat beban mati = 181.21 / 30.94 = 5.8569 kN/m2 o Beban/meter akibat beban hidup = 3.00 kN/m2

o Beban terfaktor = 1.2 DL + 1.6 LL = 1.2 (5.8569) + 1.6 (3.00) = 11.8283 kN/m2

4.5.4 Output gaya-gaya dalam

Berdasarkan pemodelan dan analisis yang dilakukan dengan program software ETABS maka diperoleh output sebagai berikut :

Tabel 31 Output ETABS untuk tangga

Load Loc P V2 V3 T M2 M3

COMB1 0.00 -11.79 -24.22 0.00 0.00 0.00 -26.43 COMB1 2.25 -3.42 -7.82 0.00 0.00 0.00 9.54 COMB1 4.49 4.94 8.58 0.00 0.00 0.00 8.70 COMB2 0.00 -17.00 -34.94 0.00 0.00 0.00 -38.12 COMB2 2.25 -4.94 -11.28 0.00 0.00 0.00 13.77 COMB2 4.49 7.13 12.37 0.00 0.00 0.00 12.54 COMB1 0.00 48.09 -11.85 -0.25 -2.17 -1.51 -6.75 COMB1 1.81 56.45 0.45 -0.25 -2.17 -1.06 3.58 COMB1 3.63 64.81 12.75 -0.25 -2.17 -0.60 -8.40 COMB2 0.00 69.37 -17.09 -0.36 -3.13 -2.18 -9.74 COMB2 1.81 81.43 0.65 -0.36 -3.13 -1.52 5.17 COMB2 3.63 93.49 18.40 -0.36 -3.13 -0.86 -12.11 COMB1 0.00 48.09 -11.85 0.25 2.17 1.51 -6.75 COMB1 1.81 56.45 0.45 0.25 2.17 1.06 3.58 COMB1 3.63 64.81 12.75 0.25 2.17 0.60 -8.40 COMB2 0.00 69.37 -17.09 0.36 3.13 2.18 -9.74 COMB2 1.81 81.43 0.65 0.36 3.13 1.52 5.17 COMB2 3.63 93.49 18.40 0.36 3.13 0.86 -12.11

4.5.5 Penulangan momen tangga

o fc’ = 25 MPa

o fy = 300 MPa

(56)

o selimut beton = 20 mm

o d = 150 – 20 – 10/2 = 125 mm

Mu maksimum = 38.11 KN.m

Mu = 38.11 kNm, Mn = Mu/0.8 = 47.63 kNm

.

. .

1

1,7

'

As fy

Mn

As fy d

bdfc

=

−

6

.400

(47.63 10 )

.400.125 1

1,7 1000 125 25

As

x

As

x

=

−

6 2

(47.63 10 ) 50,000

x

=

As

−

3.7647

As

Sehingga diperoleh As = 1032.94 mm2 Cek Daktilitas

min = 0.0018

3

1032.94

8.30 10

1000 125

As

x

b d

ρ

−

=

×

1 max

0.85

'

600

0.75

600

fc

fy

β

ρ

=

×

+

max

0.85 25 0.75

600

0.75

400

600 400

ρ

=

×

+

karena memenuhi syarat daktilitas, min < < max, maka As dapat

digunakan.

Banyak Tulangan:

max ₂ ₂

1032.94

7.78 8 13(

.

)

1

10

4

tulangan

4

As

tul tarik

ρ

φ

π φ

π

=

≈

× ×

As’ = As = 8Ø13 tulangan tekan

Maka digunakan jarak = lebar balok / jumlah tulangan = 1000 / 8

= 125 mm

(57)

4.5.6 Perhitungan Tulangan Geser

Vu = 34.94 KN

2 2 2

1

2

4

2

4

10

157.08

Av

= ×

× ×

π φ

v

= ×

× ×

π

=

mm

1

'

1

25 1000 125 104.16

6

Vc

=

×

fc

×

bw d

× =

×

=

kN

0.75 104.16

78.12

Vc

kN

φ

=

×

=

78.12

1

39.06

2

φ

Vc

=

2

=

kN

Karena

1

,

2

,

karena

φ

Vc Vu makatidak diperlukantulangan geser

>

(58)

4.6 Perencanaan Pondasi

4.6.1 Data perencanaan

Kuat tekan beton (f’c) = 25 mPa

Kuat tarik baja tulangan (fy) = 400 mPa

Daya dukung tanah ( ) = 60 kN/m2

Berat jenis tanah( ) = 18 kN/m2

4.6.2 Dimensi pondasi

Pondasi yang digunakan adalah pondasi rakit (mat foundation).

Kedalaman pondasi (z) = 1,50 m

Tegangan efektif tanah ( ’) = – z = 40,20 kN/m2

Gambar 39 Layout pondasi rakit (mat foundation)

4.6.2.1 Mencari tekanan tanah, lokasi resultan reaksi tanah dan eksentrisitas dalam arah x dan y.

PDL = 25133.71 kN, PLL = 7080.41 kN Service Load = PDL + PLL = 32,214.12 kN

(59)

Tabel 32 Analisis geometri bidang

# Analisis geometri bidang

# LX LY A X Y SMY SMX Ixo Iyo IX IY

1.00 42.00 20.00 840.00 21.00 10.00 17,640.00 8,400.00 28,000.00 123,480.00 28,249.92 123,480.00 2.00 10.00 4.00 40.00 21.00 22.00 840.00 880.00 53.33 333.33 5,301.60 333.33

Σ 880.00 18,480.00 9,280.00 33,551.52 123,813.33

Eksentrisitas terhadap sumbu x:

0

32,214.12 x 526, 322 x = 21,29 m X = SMY/A =18,480/880 = 21m

ex = 21,29 - 21,00 = 0,29 m My=

= →

∴

Eksentrisitas terhadap sumbu y:

0

32,214.12 x 203,105 x = 9,98 m X = SMX/A =9,280/880 = 10,55m

ey = 10,55 - 9,98 = 0,57 m Mx=

= →

∴

4.6.2.2 Langkah 2: Mencari tekanan reaksi tanah Mx = Re y = 32,214.12 (0,57) = 18,362.05 kNm My = Re x = 32,214.12 (0.29) = 9,342.09 kNm

(60)

# Output dari software Etabs

V MX MY

X (m) Y (m) (kN) (kN) (kN)

1.00 1.00 1.00 1.00 708.55 15.56 28.17 2.00 9.00 1.00 2.00 1,237.62 26.39 0.51 3.00 17.00 1.00 3.00 1,267.96 29.04 0.50 4.00 25.00 1.00 4.00 1,258.81 29.06 -0.16 5.00 33.00 1.00 5.00 1,279.10 28.19 2.83 6.00 41.00 1.00 6.00 756.19 17.34 -30.93 7.00 1.00 7.00 7.00 1,201.15 -1.37 46.32 8.00 9.00 7.00 8.00 1,987.47 -2.32 -0.46 9.00 17.00 7.00 9.00 1,759.90 -13.59 -13.91 10.00 25.00 7.00 10.00 1,754.78 -13.48 14.55 11.00 33.00 7.00 11.00 2,047.01 0.16 0.26 12.00 41.00 7.00 12.00 1,195.01 -2.34 -45.36 13.00 1.00 13.00 13.00 1,116.63 -0.35 40.95 14.00 9.00 13.00 14.00 1,748.25 -1.69 -3.53 15.00 17.00 13.00 15.00 1,527.46 9.99 -8.19 16.00 25.00 13.00 16.00 1,551.65 9.93 8.88 17.00 33.00 13.00 17.00 2,005.71 0.86 8.34 18.00 41.00 13.00 18.00 1,198.47 1.19 -46.18 19.00 1.00 19.00 19.00 708.78 -16.17 28.16 20.00 9.00 19.00 20.00 1,167.58 -23.87 -3.24 21.00 17.00 19.00 21.00 1,257.81 -18.36 11.09 22.00 25.00 19.00 22.00 1,248.82 -18.37 -10.68 23.00 33.00 19.00 23.00 1,297.55 -30.81 6.72 24.00 41.00 19.00 24.00 760.74 -18.38 -31.68 25.00 17.00 23.00 25.00 85.63 -7.74 25.74 26.00 25.00 23.00 26.00 85.49 -7.69 -25.22

jarak titik terhadap titik acuan Point

Point

. . 32, 214.12 9, 342( ) 18, 362( ) 880.00 123,813 33, 551

y x

M x M y

R x y

q

A Iy Ix

= ± ± = ± ±

36,61 0.08

0.55

(61)

4.6.2.3 Menggunakan persamaan untuk q, menyiapkan tabel nilai pada titik-titik 1 s/d 26

Tabel 34 Tekanan pada pelat pondasi

# Tekanan pada titik

NOMOR NOMOR Q

TITIK 0.08x -0.55x TITIK MY MX (KN/M2)

1.00 0.08 -0.55 1.00 708.55 708.55 -36.60

2.00 0.68 -0.55 2.00 11,138.58 1,237.62 -36.65

3.00 1.29 -0.55 3.00 21,555.32 1,267.96 -36.81

4.00 1.89 -0.55 4.00 31,470.25 1,258.81 -37.07

5.00 2.50 -0.55 5.00 42,210.30 1,279.10 -37.44

6.00 3.10 -0.55 6.00 31,003.79 756.19 -37.37

7.00 0.08 -3.83 7.00 1,201.15 8,408.05 -35.65

8.00 0.68 -3.83 8.00 17,887.23 13,912.29 -35.12

9.00 1.29 -3.83 9.00 29,918.30 12,319.30 -35.51

10.00 1.89 -3.83 10.00 43,869.50 12,283.46 -35.88

11.00 2.50 -3.83 11.00 67,551.33 14,329.07 -36.34

12.00 3.10 -3.83 12.00 48,995.41 8,365.07 -36.88

13.00 0.08 -7.11 13.00 1,116.63 14,516.19 -33.53

14.00 0.68 -7.11 14.00 15,734.25 22,727.25 -31.88

15.00 1.29 -7.11 15.00 25,966.82 19,856.98 -32.67

16.00 1.89 -7.11 16.00 38,791.25 20,171.45 -32.93

17.00 2.50 -7.11 17.00 66,188.43 26,074.23 -32.42

18.00 3.10 -7.11 18.00 49,137.27 15,580.11 -34.54

19.00 0.08 -10.39 19.00 708.78 13,466.82 -32.44

20.00 0.68 -10.39 20.00 10,508.22 22,184.02 -29.80

21.00 1.29 -10.39 21.00 21,382.77 23,898.39 -29.43

22.00 1.89 -10.39 22.00 31,220.50 23,727.58 -29.74

23.00 2.50 -10.39 23.00 42,819.15 24,653.45 -29.84

24.00 3.10 -10.39 24.00 31,190.34 14,454.06 -32.91

25.00 1.29 -12.57 25.00 1,455.71 1,969.49 -35.88

26.00 1.89 -12.57 26.00 2,137.25 1,966.27 -35.90

685,867.08 321,371.76 jarak terhadap

resultan beban MOMEN TERPAKAI

Dari perhitungan di atas, diperoleh Q maksimum = 37,44 kN/m2 yaitu lebih besar dari tegangan efektif tanah = 40,20 kN/m2, oleh karena itu pondasi aman. 4.6.2.4 Menentukan tinggi efektif (d) dan tebal (H) pondasi

• Ln = 8000 – 500 = 7500 mm 7500

ln ₂₅₀

30 30

h= = = mm

Tebal minimum pondasi telapak adalah 300 mm, oelh karena itu, coba h = 400 mm Selimut beton = 75 mm

d =400 – 75 = 325 mm • Qu maks = 37,44 kN/m2

(62)

Gambar 40 Area geser pada pelat pondasi

- Cek geser satu arah (one way shear)

Vu = 37,44 x (8/2 - c1/2 - d) x 6 = 37,44 x (4 - 0,5/2 - 0,325) x 6 = 769,40 kN

0,75 1/ 6

'

.

0,75 1/ 6 25 6000 325 1218,75

Vc

x

fc bwd

x

kN

φ

=

Vc > Vu (OK)

- Cek geser dua arah (two way shear) Keliling kritis keruntuhan geser

b0 = 2 x (c1 + d + c2 + d) = 2 x (0.5 + 0.325 + 0.5 +0.325) b0 = 3,30 m

Rasio sisi panjang/sisi pendek kolom ( c=c1/c2) = 0.5/0.5 = 1

s

α untuk kolom tengah = 40

Kuat geser dua arah diambil tidak boleh lebih besar dari : '

2 0

1

1 ₆

f b d c V c c β = +

2 25 3300 325 1

1 ₁ ₆

V c

× ×

= +

= 2681,25 kN

' 0 2

2 ₁₂

0

d f b d

s c

V

c _b

α

= +

40 325 25 3300 325 2

2 ₃₃₀₀ ₁₂

V c

× × ×

= +

= 2654,17 kN

1 / 3 '

3 0

V f cb d

c =

1 / 3 25 3300 325 3

V

(63)

dipakai Vc min = 1787,50 kN

Vc = 0,75 x 1787,50 = 1340,63 kN > Vu (OK) 4.6.2.5 Menentukan tekanan tanah rata-rata pada pondasi

• Total momen terfaktor per span

1/ 8

. 2.ln 1/ 8(37,44) 6 7,5 210,60

Mo

=

xqu l

=

x x

=

kNm

Tabel 35 Design koefisien momen

Mo = 210.60 kNm

End span ;

Eksterior negatif 0.26 54.76 0.26 54.76 0.00 0.00

Eksterior positif 0.52 109.51 0.31 65.29 0.21 44.23

Interior negatif 0.70 147.42 0.53 111.62 0.17 35.80

Inte rior span ;

Positif 0.35 73.71 0.21 44.23 0.14 29.48

Negatif 0.65

PERANCANGAN STRUKTUR BETON GEDUNG PERPUSTAKAAN 4 LANTAI

PERANCAN

Contents

3 ANALISIS GEMPA ... 22

Daftar Tabel

Daftar Gambar

1 DATA UMUM STRUKTUR

1.1 Data Struktur

1.3 Acuan

1.5.1 Beban Gravitasi

1.5.2 Beban Gempa

Gambar 1 Respons spektrum gempa rencana untuk Wilayah Gempa 3 (tanah lunak)

R es p on S p ektru m

Gambar 2 Luasan dalam menghitung inersia

2 PENULANGAN PELAT

2.1 Penulangan Pelat Lantai & Atap

Tabel 4 Batasan penulangan pelat/m2 (dengan asumsi tulangan Ø 10 mm)

3 ANALISIS GEMPA

3.1 Pemodelan Struktur

3.3 Analisis Gempa

Story Diaphragm MassX MassY XCCM YCCM XCR YCR

Tabel 7 Mass Participation Factor

Tabel 8 Gaya dinamik pada tiap lantai akibat spektrum gempa-x

Tabel 10 Distribusi gaya geser lantai statik ekivalen

Gambar 9 Selimut gaya geser tingkat untuk gempa arah-x

Tabel 11 Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-x (cm)

Tabel 13 Rasio inter story drift-x

3.5 Kesimpulan

4 PENULANGAN STRUKTUR

4.1 Model struktur

4.2.3 Analisis struktur

4.2.5 Penulangan geser

4.3 Perencanaan Portal

Gambar 17

4.3.3 Hasil analisis struk

Gambar 26 Diagram m

gaya lintang portal melintang akibat beban gem

empa ex (kN)

Tabel 15 Resume penulangan balok

4.4.1 Beban rencana kolom

Gambar 33 Nomogram untuk kolom arah x

Gambar 35 Rencana penampang kolom

Gambar 36 Tegangan regangan pada kolom dalam keadaan berimbang

Tabel 22 Tabel analisis untuk c = 150 mm

Tabel 25 Tabel analisis untuk c = 300 mm

Tabel 28 Tabel analisis untuk c = 450 mm

Tabel 30 Tabel analisis untuk kapasitas lentur murni

4.5 Perencanaan Tangga

4.5.3 Pembebanan

Tabel 31 Output ETABS untuk tangga

tul tarik

4.5.6 Perhitungan Tulangan Geser

karena

4.6 Perencanaan Pondasi

Tabel 32 Analisis geometri bidang

Tabel 34 Tekanan pada pelat pondasi

Gambar 40 Area geser pada pelat pondasi

fc bwd

Tabel 35 Design koefisien momen