PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN

(1)

52 BAB IV

Pada perencanaan gedung ini hanya direncanakan pada bagian struktur atas bngunan yang direncanakan sebanyak 5 lantai dengan total ketinggian dari sloof sampai pelat atap adalah 20 m dengan ketinggian tiap lantai adalah 4m.

4.1 Data-data Struktur

4.1.1 Data struktur beserta material

· Pada lantai dasar digunakan sebagai perkantoran

· Lantai 1-5 digunakan sebagai perkantoran

· Lokasi perencanaan di Ds.Mayangrejo Kec. Kalitidu Kab. Bojonegoro

· Bangunan 5 lantai dan pelat atap

· Tinggi dari sloof s/d pelat atap 20 m

· Panjang bangunan 10 m dan lebar 9,3 m

· Mutu beton fc’ 20 Mpa dan 22,5 Mpa untuk plat

· Modulus elastisitas beton Ec = 4700 *√f'c

4700 *√20 = 21019,04 Mpa 4700 *√22,5 = 22294,06 Mpa

· Poisson Ratio (U) = 0,2

· Tulangan baja (besi utama) BJTD 57 besi ulir fy = 400 Mpa dan fu = 570 Mpa

· Tulangan baja (besi sengkang) BJTD 39 fy = 240 Mpa dan fu = 390 Mpa 4.2 Pemodelan Struktur Gedung

Pemodelan struktur menggunakan perangkat lunak SAP 2000 disesuaikan dengan gambar kerja (preliminary design). Pemodelan struktur didasarkan perhitungan analisis portal tiga dimensi berdasarkan kombinasi pembebanan bersama dengan gaya gempa yang terjadi. Arah x untuk memodelkan arah memanjang gedung, sedangkan arah y untuk arah melintang gedung.

Menurut SNI 2847-2019 pada pasal 18, untuk dapat menahan gempa, struktur harus memiliki sistem Pemikul Momen Khusus:

a. Balok Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus [pasal 18.6]

b. Kolom Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus [pasal 18.7]

c. Joint Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus [pasal 18.8]

d. Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus Beton Pracetak [pasal 18.9]

(2)

53 Inersia penampang dimodelkan dalam kondisi penampang retak (pasal 6.6.3.1.1 dalam SNI 2847:2019):

a. Balok = 0,35 Ig (m22, m33) b. Kolom = 0,7 Ig (m22, m33)

c. Dinding-retak = 0,35 Ig (f11, f22)modeled as shell

d. Pelat = 0,25 Ig (f11, f22, f12, m11, m22, m12)modeled as shell

Kombinasi pembebanan yang digunakan sesuai dengan SNI 1727:2019.

Beban angin diabaikan dalam kombinasi pembebanan, sehingga terdapat 18 kombinasi beban, 1 beban gravitasi, dan 1 beban layan sebagai berikut:

1. Komb 1 : 1,4 DL + 1,4 SDL

2. Komb 2 : 1,2 DL + 1,2 SDL + 1,6 LL

3. Komb 3 : 1,2 DL + 1,2 SDL + 1,0 EQx + 0,3 EQy + 0,5 LL 4. Komb 4 : 1,2 DL + 1,2 SDL + 1,0 EQx - 0,3 EQy + 0,5 LL 5. Komb 5 : 1,2 DL + 1,2 SDL - 1,0 EQx + 0,3 EQy + 0,5 LL 6. Komb 6 : 1,2 DL + 1,2 SDL - 1,0 EQx - 0,3 EQy + 0,5 LL 7. Komb 7 : 1,2 DL + 1,2 SDL + 1,0 EQy + 0,3 EQx + 0,5 LL 8. Komb 8 : 1,2 DL + 1,2 SDL + 1,0 EQy - 0,3 EQx + 0,5 LL 9. Komb 9 : 1,2 DL + 1,2 SDL - 1,0 EQy + 0,3 EQx + 0,5 LL 10. Komb 10 : 1,2 DL + 1,2 SDL - 1,0 EQy - 0,3 EQx + 0,5 LL 11. Komb 11 : 0,9 DL + 0,9 SDL + 1,0 EQx + 0,3 EQy

12. Komb 12 : 0,9 DL + 0,9 SDL + 1,0 EQx - 0,3 EQy 13. Komb 13 : 0,9 DL + 0,9 SDL - 1,0 EQx + 0,3 EQy 14. Komb 14 : 0,9 DL + 0,9 SDL - 1,0 EQx - 0,3 EQy 15. Komb 15 : 0,9 DL + 0,9 SDL + 1,0 EQy + 0,3 EQx 16. Komb 16 : 0,9 DL + 0,9 SDL + 1,0 EQy - 0,3 EQx 17. Komb 17 : 0,9 DL + 0,9 SDL - 1,0 EQy + 0,3 EQx 18. Komb 18 : 0,9 DL + 0,9 SDL - 1,0 EQy - 0,3 EQx 19. GRAVITY: 1,2 DL + 1,2 SDL + 1,0 LL

20. SERVICE : 1,0 DL + 1,0 SDL + 1,0 LL

(3)

54 4.3 Pembebanan

Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang mampu mendukung berat sendiri, gaya angin, beban hidup maupun beban khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut.

1. Beban mati (SDL)

a. Beton bertulang =2400 Kg/m³

b. Baja =7850 Kg/m³

c. Dinding pas. ½ bata =250 Kg/m³ d. Spesi,semen per sm tebal =21 Kg/m² e. Ubin/keramik per cm tebal =24 Kg/m² f. Plafond + penggantung =18 Kg/m²

g. Waterproofing =5 Kg/m²

h. Mekanikal dan elektrikal =25 Kg/m²

i. Finishing =50 Kg/m²

2. Beban hidup

a. Ruang Kantor = 240 Kg/m² =2,4 KN/m²

b. Koridor = 479 Kg/m² =4,79 KN/m²

c. Atap = 96 Kg/m² =0,96 KN/m²

d. Air hujan = 50 Kg/m² = 0,5 KN/m²

e. Angin =40 Kg/m² =0,4 KN/m²

f. Beban tangga tetap = 300 Kg/m² = 3,0 KN/m² 3. Beban angin

Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (kg/m2).

Beban Angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau.

Besarnya tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m2 ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien – koefisien angin.

Tekan tiup harus diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum 40 kg/m2

(4)

55 4. Beban gempa

Perhitungan beban gempa disesuaikan dengan peraturan perencanaan tahan gempa Indonesia untuk bangunan gedung SNI 1726-2019

Gambar 4.1 Layout Rencana Bangunan Sumber :Dokumen Pribadi Program SAP2000

Gambar 4.2 Potongan Rencana Bangunan Sumber :Dokumen Pribadi Program SAP2000

(5)

56 Gambar 4.3 Tiga Dimensi Rencana Bangunan (SAP2000)

Sumber :Dokumen Pribadi Program SAP2000

4.4 Analisis Gempa Respon Spektrum (SNI 1726:2019)

Prosedur analisa gempa untuk Gedung Kantor PT. Laskar Buah Indonesia , digunakan perhitungan analisa dinamik respons spektrum. Respons bangunan terhadap gempa perlu dianalisis di arah X dan arah Y bangunan gedung. Data gempa Bojonegor tahun 2018 diperoleh dari aplikasi resmi RSA 2021 rilisan PUSKIM. Sistem struktur gedung yang digunakan adalah sistem ganda khusus [SNI 2847:2019, pasal 18] di arah X maupun arah Y. Perhitungan analisis dinamik dibantu pemodelannya menggunakan perangkat lunak SAP 2000 V22.

4.4.1 Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan

Untuk berbagai kategori risiko struktur bangunan gedung dan non gedung sesuai Tabel 4.2 pengaruh gempa rencana terhadapnya harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan Iemenurut Tabel 4.1

(6)

57 Tabel 4.1Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung Untuk Beban Gempa

Jenis Pemanfaatan Kategori

Resiko Gedung serta nongedung yang mempunyai resiko rendah terhadap jiwa

manusia pada dikala terjalin kegagalan, tercantum, tetapi tidak dibatasi buat, antara lain:

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

- Gudang penyimpanan

- Rumah jaga dan struktur kecil lainnya

I

Seluruh gedung serta struktur lain, kecuali yang tercantum dalam jenis resiko I, III, IV, tercantum, tetapi tidak dibatasi buat:

- Perumahan

- Rumah toko dan rumah kantor - Pasar

- Gedung perkantoran

- Gedung apartemen/ rumah susun - Pusat perbelanjaan/ mall

- Bangunan industri - Fasilitas manufaktur - Pabrik

II

Gedung serta nongedung yang mempunyai resiko besar terhadap jiwa manusia pada dikala terjadi kegagalan, tercantum, tetapi tidak dibatasi buat:

- Bioskop

- Gedung pertemuan - Stadion

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

- Fasilitas penitipan anak - Penjara

- Bangunan untuk orang jompo

Bangunan dan bukan bangunan tidak termasuk dalam risiko Kategori IV.

Jika gagal, dapat menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan / atau kerusakan skala besar terhadap kehidupan sehari-hari masyarakat, termasuk namun tidak terbatas pada:

- Pusat pembangkit listrik biasa - Fasilitas penanganan air - Fasilitas penanganan limbah - Pusat telekomunikasi

Bangunan dan bukan bangunan yang tidak termasuk dalam kategori berbahaya IV (termasuk namun tidak terbatas pada pembuatan, pemrosesan, pemrosesan, penyimpanan, penggunaan atau pembuangan bahan bakar berbahaya, beracun atau berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya atau bahan peledak) mudah meledak Jumlah bahan yang komposisinya melebihi nilai batas yang dipersyaratkan oleh otoritas yang berwenang, jika terjadi kebocoran cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat.

III

(7)

58 Gedung dan nongedung yang dikategorikan sebagai fasilitas yang penting,

termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk:

- Bangunan-bangunan monumental - Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan - Rumah ibadah

- Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat

- Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi, serta garasi kendaraan darurat

- Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, tsunami, angin badai, dan tempat perlindungan darurat lainnya

- Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas lainnya untuk tanggap darurat

- Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang dibutuhkan pada saat keadaan darurat

- Struktur tambahan (termasuk menara telekomunikasi, tangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingin, struktur stasiun listrik, tangki air pemadam kebakaran atau struktur rumah atau struktur pendukung air atau material

atau peralatan pemadam kebakaran) yang disyaratkan untuk beroperasi pada saat keadaan darurat

Gedung dan nongedung yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori risiko IV.

IV

Tabel 4.2 Faktor Keutamaan Gempa

Kategori risiko Faktor keutamaan gempale

I atau II 1,0

III 1,25

IV 1,50

Sumber : SNI 1726:2019

Gedung yang direncanakan berupa sekolahan dengan kategori risiko IV, untuk faktor keutamaan gedung adalah :Ie= 1,0

4.4.2 Menentukan Parameter percepatan gempa (SS dan S1)

Berdasarkan dari gambar respon spektra pada Tabel 4.5, Gambar 4.29 dan Gambar 4.30 didapat nilai parameter Ss dan S1, dimana parameter Ss(percepatan batuan dasar pada perioda pendek) dan parameter S1(percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik) : Ss = 1,111 g dan S1 = 0,369 g

(8)

59 Tabel 4.3 Nilai Ss dan S1 Respon Spektra Jenis Tanah Lunak

VARIABEL NILAI

PGA (g) 0,311

PGAM 0,491

CRS 0.000

CR1 0.000

SS (g) 0.680

S1 (g) 0.305

TL 20.000

FA 1.410

FV 2,778

SMS (g) 0,960

SM1 (g) 0,848

SDS (g) 0.640

SD1 (g) 0,565

T0 (detik) 0.176

TS (detik) 0,883

(Sumber :http://rsa.ciptakarya.pu.go.id/2021/)

Gambar 4.4 Peta Parameter Ss Wilayah Indonesia (Sumber :http://rsa.ciptakarya.pu.go.id/2021/)

(9)

60 Gambar 4.5 Peta Parameter S1 Wilayah Indonesia

(Sumber :http://rsa.ciptakarya.pu.go.id/2021/)

4.4.3 Menentukan koefisien-koefisien situs

Dalam penentuan respons spektral percepatan gempa MCER di permukaan tanah, diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik pada perioda 0,2 detik dan perioda 1 detik.

Faktor amplifikasi meliputi faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek (Fa) dan faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik (Fv).

Parameter spektrum respons percepatan pada perioda pendek (SMS) dan perioda satu detik (SM1) yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs.

Tabel 4.4 Koefisien Situs , Fa

Kelas situs

Parameter respons spektral percepatan gempa maksimum yan dipertimbangkan risiko tertarget (MCE^R) terpetakan

pada periode pendek, T = 0,2 detik, SS

Ss ≤ 0,25 Ss =0,5 Ss =0,75 Ss =1,0 Ss =1,25 Ss ≥ 1,5

SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SB 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9

SC 1,3 1,3 1,2 1,2 1,2 1,2

SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0 1,0

SE 2,4 1,7 1,3 1,1 0,9 0,8

SF SS^(a)

(10)

61 Tabel 4.5 Koefisien situs, Fv

Kelas situs

Parameter respons spektral percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko tertarget (MCER) terpetakan

pada periode 1 detik, S1

S1≤ 0,1 S1=0,2 S1=0,3 S1=0,4 S1=0,5 S1≥ 0,6

SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SB 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SC 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,4

SD 2,4 2,2 2,0 1,9 1,8 1,7

SE 4,2 3,3 2,8 2,4 2,2 2,0

SF SS^(a)

Maka untuk SS = 0.680 g dan S1 = 0.305 g, diperoleh nilai Fa dan Fv pada aplikasi desain spektral sebagai berikut :

Fa = 1,410 Fv = 2,778

Menentukan nilai SMSdan SM1:

SMS= Fa x Ss SM1= Fv x S1

= 1,412 x 0,680 = 2,778 x 0.305

= 0,960 = 0,847 g

Menentukan nilai SDSdan SD1

SDS= 2/3 x SMS SD1= 2/3 x SM1

= 2/3 x 0,960 = 2/3 x 0,847

= 0,64 g = 0,564 g

4.4.4 Menentukan Spektrum respons Desain

Bila spektrum respons desain diperlukan oleh tata cara ini dan prosedur gerak tanah dari spesifik-situs tidak digunakan, maka kurva spektrum respons desain harus dikembangkan dengan mengacu pada gambar 4.6 dan mengikuti ketentuan di bawah ini :

T = 0,2 T =

= 0,2 ^,_, = ^,_,

= 0,1762 detik = 0,8812 detik

(11)

62 Dalam menentukan periode fundamental struktur T dapat diperoleh dari hasil analisis struktur yang akan ditinjau. Namun SNI Gempa 2019 memberi persyaratan bahwa periode fundamental yang akan dipakai sebagai perhitungan tidak boleh melebihi dari batas atas periode fundamental pendekatan yang mana nilainya adalah perkalian dari koefisien periode batas atas (Cû) dengan periode pendekatan (Tâ). Untuk memudahkan pelaksanaan, periode alami fundamental T ini boleh langsung digunakan periode pendekatan Tâ.

Periode pendekatan ditentukan berdasarkan Persamaan berikut ini:

Tabel 4.6Koefisien Batas Atas Periode

SD1 Koefisien Cu

> 0.4 1.4

0.3 1.4

0.2 1.5

0.15 1.6

< 0.1 1.7

Tabel 4.7 Nilai Parameter Periode Pendekatan Ct dan x

Tipe Struktur Ct X

Sistem rangka pemikul momen di mana rangka memikul 100 persen gaya gempa yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan mencegah rangka dari defleksi jika dikenai gaya gempa:

Rangka baja pemikul momen 0.0724 0.8

Rangka beton pemikul momen 0.0466 0.9

Rangka baja dengan bresing eksentris 0.0731 0.75 Rangka baja dengan bresing terkekang

terhadap tekuk 0.0731 0.75

Semua sistem struktur lainnya 0.0488 0.75 Sumber : SNI 1726:2019

Ta = Ct * hnx

= 0,0466 * 24^0,9

=0,814

Dengan nilai S^D1= 0,618 g, maka didapat koefisien C^u= 1,4 T maks = Cu . Ta

= 1,4 * 0,814

= 0,791 detik

(12)

63 1) Untuk perioda yang lebih kecil dari T⁰, spektrum respons percepatan desain, S^a

harus diambil dari persamaan:

= 0,4 + 0,6

= 0,64 0,4 + 0,6 0,791

0,1762 = 1,979s

2) Untuk perioda lebih besar dari atau sama denganT0dan lebih kecil dari atau sama dengan Ts, spektrum respons percepatan desain, Sa, sama denganSDS

3) Untuk perioda lebih besar dari Ts, spektrum respons percepatan desain, Sa, diambil berdasarkan persamaan:

= = 0,564

0,791 = 0.713

Keterangan :

S^DS= parameter respons spektral percepatan desain pada perioda pendek S^D = parameter respons spektral percepatan desain pada perioda 1 detik T = perioda getar fundamental struktur

(13)

64 Tabel 4.8 Spektrum Respon Desain Gedung Lab Teknik

Sumber : (http://rsa.ciptakarya.pu.go.id/2021/)

Gambar 4.6 Grafik Respons Spektral Percepatan 4s Ds.Mayangrejo Kec. Kalitidu Kab.

Bojonegoro

Sumber : (http://rsa.ciptakarya.pu.go.id/2021/) T (DETIK) SA (g)

0 0.2561 TS+1.9 0,2977

T0 0.3652 TS+2 0,2828

TS 0.4743 TS+2.1 0,2693

TS+0 0.6402 TS+2.2 0,2571

TS+0.1 0.6403 TS+2.3 0,2459

TS+0.2 0.6403 TS+2.4 0,2356

TS+0.3 0.6403 TS+2.5 0,2262

TS+0.4 0.6403 TS+2.6 0,2175

TS+0.5 0.6403 TS+2.7 0,2095

TS+0.6 0.6403 TS+2.8 0,2020

TS+0.7 0,6403 TS+2.9 0,1950

TS+0.8 0,6403 TS+3 0,1885

TS+0.9 0,6284 TS+3.1 0,1824

TS+1 0,5656 TS+3.2 0,1767

TS+1.1 0,5141 TS+3.3 0,1714

TS+1.2 0,4713 TS+3.4 0,1663

TS+1.3 0,4350 TS+3.5 0,1616

TS+1.4 0,4040 TS+3.6 0,1571

TS+1.5 0,3770 TS+3.7 0,1529

TS+1.6 0,3535 TS+3.8 0,1488

TS+1.7 0,3327 4 0,1414

TS+1.8 0,3142

(14)

65 4.4.5 Menentukan Kategori desain seismik (A-D)

Dalam menentukan Ketegori desain seismik apabila digunakan alternatif prosedur penyederhanaan desain pada pasal 8 (SNI 1726-2019) kategori desain seismik diperkenankan untuk ditentukan dari tabel 4.9 dengan menggunakan nilai SDS yang ditentukan dalam pasal 8.8.1 (SNI 1726-2019).

Tabel 4.9 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan Pada Perioda Pendek

Nilai SDS Kategori Resiko

I atau II atau III IV

SDS< 0,167 A A

0,167< SDS< 0,33 B C

0,33 < SDS< 0,5 C D

0,50≤SDS D D

Tabel 4.10 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan Pada Perioda 1 Detik

Nilai SDS Kategori Resiko

I atau II atau III IV

SD1< 0,067 A A

0,067< SD1< 0,133 B C

0,133 < SD1< 0,2 C D

SD1> 0,2 D D

Sumber : SNI 1726:2019 SDS= 0,64 (SDS > 0,5) =>Kategori Resiko Tipe D SD1= 0,564 (SD1 > 0,2) =>Kategori Resiko Tipe D

(15)

66 4.4.6 Pemilihan sistem struktur dan parameter sistem (R, Cd, Ωo,)

Sistem penahan gaya gempa lateral dan vertikal dasar harus memenuhi salah satu tipe yang ditunjukkan dalam tabel 4.11

Tabel 4.11 Faktor R, Cd dan Ωo Untuk Sistem penahan Gaya Gempa

Sistem struktur beton bertulang

penahan gaya gempa R Ω⁰ C^d

Batasan sistem struktur dan batasan tinggi

struktur (m)

B C D E F

A Sistem dinding penumpu 1. Dinding geser beton

bertulang khusus 5 2,5 5 TB TB 48 48 30

2. Dinding geser beton

bertulang biasa 4 2,5 4 TB TB TI TI TI

3. Dinding geser beton polos

didetail 2 2,5 2 TB TI TI TI TI

biasa 1,5 2,5 1,5 TB TI TI TI TI

5. Dinding geser pracetak

menengah 4 2,5 4 TB TB 12 12 12

biasa 3 2,5 3 TB TI TI TI TI

B Sistem Rangka 1. Dinding geser beton

bertulang khusus 6 2,5 5 TB TB 48 48 30

bertulang biasa 5 2,5 4,5 TB TB TI TI TI

didetail 2 2,5 2 TB TI TI TI TI

biasa 1,5 2,5 1,5 TB TI TI TI TI

menengah 5 2,5 4,5 TB TB 12 12 12

biasa 4 2,5 3 TB TI TI TI TI

C Sistem rangka pemikul momen 1. Rangka beton bertulang

pemikul momen khusus 8 3 5,5 TB TB TB TB TB

2. Rangka beton bertulang

pemikul momen menengah 5 3 4,5 TB TB TI TI TI

3. Rangka beton bertulang

pemikul momen biasa 3 3 2,5 TB TI TI TI TI

D Sistem ganda dengan rangka pemikul momen khusus 1. Dinding geser beton

bertulang khusus 7 2,5 5 TB TB TB TB TB

bertulang biasa 6 2,5 4,5 TB TB TI TI TI

E Sistem ganda dengan rangka pemikul momen menengah

(16)

67 1. Dinding geser beton

bertulang khusus 6,5 2,5 5 TB TB 48 30 30

bertulang biasa 5,5 2,5 4,5 TB TB TI TI TI

F Sistem interaktif dinding geser rangka dengan rangka pemikul momen betonbertulang biasa dan dinding geser beton bertulang biasa

4,5 2,5 4 TB TI TI TI TI

G Sistem kolom kantilever didetail untuk memenuhi persyaratan : 1. Rangka beton bertulang

pemikul momen khusus 2,5 1,25 1,5 10 10 10 10 10 2. Rangka beton bertulang

pemikul momen menengah 1,5 1,25 1,5 10 10 TI TI TI 3. Rangka beton bertulang

pemikul momen biasa 1 1,25 1 10 TI TI TI TI

Untuk menentukan factorR, Cr,dan Ωountuk sistem penahan gaya gempa kategori tipe Dtermasuk rangka beton bertulang pemikul momen khusus, sehingga didapat:

R = 8(koefisien modifikasi respon) Cr = 3(factor kuat lebih sistem) Ωo = 5,5(ffaktor pembesaran defleksi Scale factor = I/R x 9,8

= 1 / 8 x 9,8= 1,225 Keterangan:

SC = Scale Factor (dalam meter) I = Faktor keutamaan Gempa R = Faktor Reduksi Gempa 9,81 = Koefisien grafitasi

(17)

68 Gambar 4.7 Input Define Respon Spectrum Functions

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

Gambar 4.8 Input Manual Kurva Respons Spektrum dengan ASCE 7 -16 Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(18)

69 4.4.7 AnalisaOutputRespon Septrum

4.4.7.1 Pemeriksaan Jumlah Ragam

Pada SNI Gempa 1726 disebutkan bahwa untuk struktur gedung yang memiliki waktu getar alami yang berdekatan atau selisih nilainya kurang dari 15 % harus dilakukandengan metoda yang dikenal dengan kombinasi Kuadratik Lengkap (Complete Quadratic Combination atau CQC. Jika waktu getar alami yang berjauhan, penjumlahan respons ragam tersebut dapat dilakukan dengan metoda yang dikenal dengan Akar Jumlah Kuadrat ( Square Root Of the Sum Of Sguare atau SRSS ).

Gambar 4.9 Data Waktu Getar Struktur untuk 12 Mode Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

Gambar 4.10 Data Waktu Getar Struktur untuk 12 Mode Setelah Diinput di Excel Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Excel)

(19)

70 Untuk menentukan tipe analisis ragam respons spectrum yang sesuai, maka selisish dari periode dihitung sebagai berikut :

Gambar 4.11 Perhitungan Selisih Periode (ΔT) setiap Mode Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Excel) Keterangan :

ΔT: Selisih periode/waktu getar yang dihitung dengan cara = (T1-T2)/T1x100%

Dan seterusnya

Waktu getar struktur pada mode 2, 3, 5, dan 6 melebihi 15% maka sebaiknya digunakan kombinasi ragam spectrum SRSS sesuai dengan peraturan SNI Gempa 1726 Pasal 7.2.2 4.4.7.2 Base Shear

Gaya geser dasar (base shear) dinamik yang di syaratkan dalam SNI 1726-2019 yaitu sebesar 85% dari gaya geser statik dasar

Gambar 4.12 Ouput geser dasar

(20)

71 Gambar 4.13 Hasil penjumlahan Geser Dasar untuk masing-masing gempa

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Excel)

Dari Tabel tersebut disimpulkan persyaratan gaya geser gempa dinamik^arah-x belum terpenuhi ( Vdinamik < Vstatik), maka besarnya Vdinamikharus dikalikan nilainya dengan faktor skala.

Nilai faktor skala yang diisikan untuk gempa arah-X = 1,225 x 2,442 = 2,9914 Dan gempa arah-Y = 1,225 x 2,353 = 2,8824

Diambil yang terbesar yaitu 2,9914

Perhatikan pula pada bagian Modal Combination, pilihan diubah dari CQC menjadi SRSS

Gambar 4.14 Koreksi Skala faktor gempa dinamik arah-X Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(21)

72 4.4.7.3 Pemeriksaan Simpangan Antar Lantai

Penentuan simpangan antar lantai desain (∆) harus dihitung sebagai perbedaan defleksi pada pusat massa di tingkat teratas dan terbawah yang ditinjau.

Batas simpangan lantai diatur dalam SNI gempa pasal 7.8.6 :

Δ =

⁽ ⁾

< Δ ⟶ Δ = 0,025ℎ

Keterangan :

Δ =simpangan antar lantai

=defleksi yang terjadi

=faktor keutamaan gempa= ℎ =tinggi tingkat di bawah tingkat Cd =Faktor pembesaran defleksi= ,

Untuk melihat simpangan antar lantai yaitu diselect joint bagian pojok dari lantai

Gambar 4.15 Cek Simpangan Antar Lantai Dibagian Joint Pojok Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(22)

73 Gambar 4.16 Pilihan untuk menampilkan simpangan

Gambar 4.17 Tabel Simpangan Arah X dan Y Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(23)

74 Gambar 4.18 Tabel Simpangan Arah X dan Y input di Excel

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Excel)

Gambar 4.19 Diagram Simpangan Antar Lantai (Strory Drift) Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Excel)

(24)

75 4.5 Perencanaan dan Pembebanan Pelat

Analisa perhitungan pelat lantai dan pelat atap disesuaikan dengan beban yang dipikul tiap lantai dan bentuk pelat mengikuti bentuk denah balok. Dalam Tugas Akhir ini perhitungan mekanika pelat bantuan program SAP2000 versi 22.0.0.

Struktur pelat seluruhnya menggunakan beton konvensional dengan material bahan menggunakan beton f’c = 22,5 Mpa = 225 kg/cm², dan baja tulangan utama menggunakan fy = 240 Mpa = 2400 kg/cm²^.

4.5.1 Langkah-langkah Perencanaan Pelat

1. Menentukan syarat-syarat batas, tumpuan dan panjang bentang.

2. Menentukan tebal pelat lantai dan melakukan cheking terhadap lendutan yang diijinkan.

3. Menghitung beban yang bekerja pada pelat, yang terdiri dari beban mati (DL) dan beban hidup (LL).

4. Menghitung kombinsai pembebanan

5. Mencari gaya-gaya dalam danDefleksidengan SAP2000

4.5.2 Penentuan Tebal Pelat

Penentuan tebal pelat lantai adalah sebagai berikut : ℎ( ) ≤ ln (0,8 + /1500)

36

ℎ( ) ≥ln (0,8 + /1500) 36 + 9

dimana :

h = ketebalan pelat ln = bentang terpanjang fy = mutu baja tulangan β = ly/lx

Dimensi plat lantai : Ly = 3900 mm Lx = 2500 mm

(25)

76 ℎ₍ ₎ ≤ 3900 0,8 + 2401500

36 = 104

ℎ₍ ₎ ≥3900 0,8 + 2401500 36 + 9 39002500

= 74,82 mm

Dipakai tebal pelat 120 mm = 0,12 m ( untuk semua tipe pelat kecuali pelat atap dipakai tebal 0,10 m )

Untuk memodelkan pelat lantai, dianggap lantai mampu menahan gaya-gaya dari arah horizontal / gempa maupun arah vertikal. Dalam SAP2000, pada menuDefine Area Section, terdapat 5 pilihan untuk memodelkan pelat berdasarkan gaya-gaya atau momen yang diwakilinya, yaitu :

1. Shell Thin : pelat diasumsikan menerima gaya vertikal dan lateral tanpa penebalan.

2. Shell Thick : pelat diasumsikan menerima gaya vertikal dan lateral dengan penebalan.

3. Membrane : pelat diasumsikan menerima gaya horizontal saja.

4. Plate Thin : pelat diasumsikan hanya menerima gaya vertikal saja tanpa penebalan.

5. Thick Plate : pelat diasumsikan hanya menerima gaya vertikal saja dengan penebalan.

Dari pengertian tersebut, maka dipilih element Shell dengan type Shell Thin dengan asumsi pelat lantai sebagai pelat kaku yang mampu berperan untuk menahan gaya gempa dengan cara lantai tersebut harus dikekang (constraint).

(26)

77 4.5.3 Input area section di SAP 2000

Area Section struktur terdiri dari :

- Pelat Lantai = 12 cm

- Pelat Atap = 10 cm

Gambar 4.20 Area Section

Gambar 4.21 Shell Section Data Pelat Atap 10 cm Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(27)

78 Gambar 4.22 Shell Section Data Pelat Lantai 12 cm

4.5.4 Pembebanan Plat Atap Pembebanan pelat lantai (h = 0,1 m)

1. Beban mati (DL)

Berat plafond + penggantung 7+11 = 18 kg/m²

Waterprofing = 5 kg/m²

Mekanikal dan Elektrikal = 25 kg/m²

Total DL = 48 Kg/m²

2. Beban hidup (LL)

Atap Datar (SNI 1727 : 2020) = 96 kg/m²

Hujan 0,005 x 1000 = 50 kg/m²

Total DL = 146 kg/m²

Selanjutnya beban DL + LL dimasukkan sebagai beban merata (Uniform Shell) dalam program Sap 2000 sedangkan tebal pelat akan dihitung otomatis oleh aplikasi Sap 2000.

(28)

79 4.5.5 Input ke dalam Sap 2000 beban merata plat

Gambar 4.23 Input Beban Mati Plat Atap Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

Gambar 4.24 Input Beban Hidup Plat Atap Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(29)

80 4.5.6 Pembebanan Plat Lantai

Pembebanan pelat lantai (h = 0,12 m) 1. Beban mati (DL)

Berat Finishing Lantai 0,05 x 1000 = 50 kg/m² Berat plafond + penggantung 7+11 = 18 kg/m²

2. Beban hidup (LL)

Fungsi Kantor (SNI 1727 : 2020) = 240 kg/m²

4.5.7 Input ke dalam Sap 2000 beban merata plat

Gambar 4.25 Input Beban Mati Plat Lantai Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(30)

81 Gambar 4.26 Input Beban Hidup Plat Lantai

(31)

82 4.6 Perhitungan Penulangan Pelat Atap

f’c = 22,5 Mpa = 225 Kg/cm²

fy = 240 Mpa = 2400 Kg/cm²

h pelat = 100 mm

Selimut (p) = 20 mm

Ø tul. Arah x = 10 mm

Ø tul. Arah y = 10 cm

dx = h - p - 1/2 Ø tul. Arah x

= 100 - 20 - 1 x 10 = 2

75 cm

dy = h - p - Ø tul. Arah x 1/2 Ø tul. Arah y

= 100 - 20 - 10 - 1 x 10 2

= 65 cm

4.6.1 Perhitungan Tulangan Pelat Atap M11 (arah x) 1. Perhitungan Tulangan Tumpuan arah x :

M tump = -7,9624 Kn.m = -796,24 kg.m Mu = -796,24 kg.m = 796,24 x 10000 N.mm

Gambar 4.27 Output Plat Atap M11 Tumpuan Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP) Mn = = 7962400 = 9953000 N.mm

ɸ 0,8

m = ƒ = 240 = 12,549

b =

0,85 ƒ 0,85 x 22,5

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 +

= 0,048

240

mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

(32)

83 min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 9953000

2 1000 x 75 ^ 2

= 1,769 N/mm perlu =

= 0,00775 perlu < mak

min < perlu maka dipakai perlu As perlu = x b x d

= 0,00775

= 581,2

x 1000 x 75

Dipakai tulangan Ø 10 mm = 1 π 10 ^ 2 4

= 78,50 mm² Jarak tulangan ( s ) = As Ø . b

As perlu

= 78,50 x 1000 581,2

= 135,1 mm Jarak tulangan yang dipakai = 100

785 mm² > 581 mm² Aman (As Pakai > As Perlu)

2. Perhitungan Tulangan Lapangan arah x :

M lap = 2,9489 Kn.m = 294,89 kg.m Mu = 294,89 kg.m = 294,89 x 10000 N.mm As Pakai = As Ø . b

Jarak tulangan ( s )

= 78,50 x 1000 100

= 785

(33)

84 Gambar 4.28 Output Plat Atap M11 Lapangan

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP) Mn = = 2948900 = 3686125 N.mm

ɸ 0,8

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5

b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 + 240

= 0,048 mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 3686125 = 0,66 N/mm

2 1000 x 75 ^ 2 perlu =

= 0,00278 perlu < mak

min > perlu maka dipakai min As perlu = min x b x d

= 0,0058

= 437,5

x 1000 x 75

(34)

85 Dipakai tulangan Ø 10 mm = 1 π 10 ^ 2

4

As perlu

= 78,50 x 1000 437,5

As Pakai = As Ø . b Jarak tulangan ( s )

= 78,50 x 1000 150

= 523

523 mm² > 437,5 mm² Aman (As Pakai > As Perlu)

4.6.2 Perhitungan Tulangan Pelat Atap M22 (arah y) 1. Perhitungan Tulangan Tumpuan arah y :

Gambar 4.29 Output Plat Atap M22 Tumpuan Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP) Mn = = 6378300 = 7972875 N.mm

ɸ 0,8

m = ƒ = 240 = 12,549

b =

0,85 ƒ 0,85 x 22,5

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 + 240

= 0,048

(35)

86 mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = =

2

7972875

1000 x 65 ^ 2

perlu

=

1,887 N/mm

= 0,0083 perlu < mak

min < perlu maka dipakai perlu

As perlu = x b x d

= 0,0083

= 539,1

x 1000 x 65

As perlu

= 78,50 x 1000 539,1

= 78,50 x 1000 100

= 785

(36)

87 2. Perhitungan Tulangan Lapangan arah y :

M lap = 3,7188 Kn.m = 371,88 kg.m Mu = 371,88 kg.m = 371,88 x 10000 N.mm

Gambar 4.30 Output Plat Atap M22 Lapangan Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

Mn = = 3718800 = 4648500 N.mm

ø 0,8

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 + 240

= 0,048 mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 4648500

2 1000 x 65 ^ 2

= 1,1 N/mm perlu =

= 0,00472 perlu < mak

min < perlu maka dipakai perlu

(37)

88 As perlu = x b x d

= 0,0047

= 307,1

x 1000 x 65

As perlu

= 78,50 x 1000 307,1

4.6.3 Hasil Perhitngan Tulangan Pelat Atap

Dari hasil perhitungan tulangan pelat atap didapatkan :

- T ulangan tumpuan arah x menggunakan tulangan Ø 10 - 100 - T ulangan lapangan arah x menggunakan tulangan Ø 10 - 150 - T ulangan tumpuan arah y menggunakan tulangan Ø 10 - 100 - T ulangan lapangan arah y menggunakan tulangan Ø 10 - 250

= 78,50 x 1000 250

= 314

(38)

89 Gambar 4.31 Penulangan Plat Atap

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

Gambar 4.32 Potongan B-B Plat Atap

Gambar 4.33 Potongan A-A Plat Atap

(39)

90 4.7 Perhitungan Penulangan Pelat Lantai

f’c = 22,5 Mpa = 225 Kg/cm²

fy = 240 Mpa = 2400 Kg/cm²

h pelat tangga = 120 mm

Selimut (p) = 20 mm

Ø tul. Arah x = 10 mm

Ø tul. Arah y = 10 cm

= 120 - 20 - 1 x 10 = 2

95 cm

= 120 - 20 - 10 - 1 x 10 2

= 85 cm

4.7.1 Perhitungan Tulangan Pelat Lantai M11 (arah x) 1. Perhitungan Tulangan Tumpuan arah x :

Gambar 4.34 Output Plat Lantai M11 Tumpuan Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP) Mn = = 11064800 = 13831000 N.mm

ɸ 0,8

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600 240

= 0,048

600 + 240

mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

(40)

91 min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 13831000

2 1000 x 95 ^ 2

= 0,006664 perlu < mak

= 0,00666

= 633,1

x 1000 x 95

=

Jarak tulangan yang dipakai =

78,50

100 mm²

As Pakai = As Ø . b

= 78,50 x 1000 100

= 785

2. Perhitungan Tulangan Lapangan arah x :

M lap = 2,8255 Kn.m = 282,55 kg.m

Mu = 282,55 kg.m = 282,55 x 10000 N.mm Jarak tulangan ( s ) = As Ø . b

As perlu

= 78,50 x 1000 633,1

= 124,0 mm

(41)

92 Gambar 4.35 Output Plat Lantai M11 Lapangan

ɸ 0,8

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 + 240

= 0,048 mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 3531875 = 0,39 N/mm

2 1000 x 95 ^ 2 perlu =

= 0,001648 perlu < mak

= 0,0058

= 554,2

x 1000 x 95

= 78,50 mm²

(42)

93 Jarak tulangan ( s ) = As Ø . b

As perlu

= 78,50 x 1000 554,2

= 78,50 x 1000 100

= 785

4.7.2 Perhitungan Tulangan Pelat Lantai M22 (arah y) 1. Perhitungan Tulangan Tumpuan arah y :

Gambar 4.62 Output Plat Lantai M22 Tumpuan Tumpuan Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP) Mn = = 9972000 = 12465000 N.mm

ɸ 0,8

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 + 240

= 0,048 mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

(43)

94 min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 12465000

2 1000 x 85 ^ 2

min < perlu maka dipakai perlu As perlu = perlu x b x d

= 0,0075

= 641,4

x 1000 x 85

As perlu

= 78,50 x 1000 641,4

2. Perhitungan Tulangan Lapangan arah y :

M lap = 5,3005 Kn.m = 530,05 kg.m

Mu = 5,3005 kg.m = 5,3005 x 10000 N.mm

= 78,50 x 1000 100

= 785

(44)

95 Gambar 4.37 Output Plat Lantai M22 Lapangan

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

Mn = = 53005 = 66256,25 N.mm

ø 0,8

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 + 240

= 0,048 mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 66256,25

2 1000 x 85 ^ 2

= 3,82E-05 perlu < mak

min > perlu maka dipakai min As perlu = x b x d

= 0,0058

= 495,8

x 1000 x 85

(45)

96 Dipakai tulangan Ø 10 mm = 1 π 10 ^ 2

4

As perlu

= 78,50 x 1000 495,8

4.7.3 Hasil Perhitngan Tulangan Pelat Lantai

Dari hasil perhitungan tulangan pelat lantai didapatkan :

= 78,50 x 1000 150

= 523

(46)

97 Gambar 4.38 Penulangan Plat Lantai

Gambar 4.39 Potongan B-B Plat Lantai

Gambar 4.40 Potongan A-A Plat Lantai

(47)

98 4.8 Perencanaan dan Pembebanan Tangga

Melihat fungsi dan kegunaan serta kondisi gedung yang ada (perbedaan elevasi antar lantai), maka struktur bangunan gedung ini menggunakan tangga sebagai alternatif lain selain lift sebagai transportasi vertikal. Perencanaan tangga pada Gedung ini hanya terdapat 1 tipe tangga : Tangga penghubung antar lantai

Analisa Momen pada tangga dilakukan dengan bantuan SAP2000. Beban yang diperhitungkan yaitu beban mati akibat berat sendiri dan beban hidup orang untuk lantai perkantoran. Beban mati dihitung langsung oleh SAP2000 dengan memasukkan nilai 1 untuk self weight multiplier pada saat pembebanan (load case).

4.8.1 Perencanaan Dimensi

· Data perencanaan tangga :

Tinggi antar lantai = 4 m

Lebar tangga = 3,65 m

Kemiringan (α) = 29,74 º Panjang bordes = 2.5 m

Lebar bordes = 1 m

Tebal pelat bordes = 12 cm Mutu beton (fc) = 22,5 Mpa Mutu baja (fy) = 240 Mpa

· Mencari tinggi optrade dan panjang antrade :

Menurut Diklat Konstruksi Bangunan Sipil karangan Ir. Supriyono 2 . Opt+Ant = 61~65

2 . ( Ant.tg α)+Ant = 61~65 2 . ( Ant.tg 30 )+Ant = 61~65 1,15Ant+Ant = 61~65

2,30Ant = 65

Ant = 28.26 = 29 cm

Nilai antrade 29 cm digunakan pada tiap tingkatan tangga.

Dan nilai optrade menjadi :

= .

= 30. 29,7° = 15,9 = 16 Jumlah optrade 320 /16 + 1= 21

(48)

99 Jumlah antrade 21 - 1 = 20 buah

· Menghitung tebal pelat tangga : Tebal selimut beton = 2 cm Tebal pelat tangga = 15 cm ℎ = ℎ + 2 ⋅ cos = 12 +17

2 ⋅ cos 29,74 = 19,38 cm = 0.194 m Maka ekivalen tebal anak tangga = 0.194 − 0.16 = 0.02

4.8.2 Input area section di SAP 2000 Area Section struktur terdiri dari :

- Pelat Tangga = 12 cm

- Pelat Bordes Tangga = 12 cm

-

- Gambar 4.41 Shell Section Data Pelat Bordes Tangga 12 cm - Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(49)

100 Gambar 4.42 Shell Section Data Pelat Tangga 12 cm

4.8.3 Pembebanan Tangga

Pembebanan pelat tangga (h = 0,12 m) 1. Beban mati (DL)

Beban anak tangga 0,02 x 2400 = 57,1 kg/m² Berat finishing lantai 5 x 10 = 50 kg/m²

Handrill = 15 kg/m²

2. Beban hidup (LL)

Fungsi Tangga = 300 kg/m²

Pembebanan pelat tangga (h = 0,12 m) 1. Beban mati (DL)

Berat finishing lantai 5 x 10 = 50 kg/m²

Handrill = 15 kg/m²

(50)

101 2. Beban hidup (LL)

Fungsi Tangga = 300 kg/m²

4.8.4 Input ke dalam Sap 2000 beban merata plat dan bordes tangga

Gambar 4.43 Input Beban Mati Plat Tangga Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(51)

102 Gambar 4.44 Input Beban Hidup Plat Tangga

Gambar 4.45 Input Beban Mati Plat Bordes Tangga Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(52)

103 Gambar 4.46 Input Beban Hidup Plat

4.8.5 Analisa Gaya Dalam Pelat Tangga Dan Pelat Bordes

Analisa gaya dalam ( khususnya momen ) pada pelat tangga dan pelat bordes dilakukan seperti halnya analisa pelat dengan bantuan program SAP2000.

Gambar 4.47 Momen tangga dan Bordes Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(53)

104 4.9. Perhitungan Penulangan Pelat Tangga

f’c = 22,5 Mpa = 225 Kg/cm²

fy = 240 Mpa = 2400 Kg/cm²

h pelat tangga = 120 mm Selimut (p) = 20 mm Ø tul. Arah x = 10 cm Ø tul. Arah y = 12 cm

= 120 - 20 - 1 x 10 = 2

95 cm

= 120 - 20 - 10 - 1 x 12 2

= 84 cm

4.9.1 Perhitungan Tulangan Pelat Tangga M11 (arah x) 1. Perhitungan Tulangan Tumpuan Tangga arah x :

Gambar 4.48 Output Plat Tangga M11 Tumpuan Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP) Mn =

ɸ

= 10237600 = 0,8

12797000 N.mm

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 + 240

= 0,048 mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

(54)

105 min = 1,4

ƒ

= 1,4 = 240

0,0058

Rn = = 12797000

2 1000 x 95 ^ 2

= 0,00615 perlu < mak

= 0,0061

= 583,8

x 1000 x 95

As perlu

= 78,50 x 1000 583,8

2. Perhitungan Tulangan Lapangan Tangga arah x :

= 78,50 x 1000 130

= 604

(55)

106 Gambar 4.49 Output Plat Tangga M11 Lapangan

ɸ 0,8

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 + 240

= 0,048 mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 3554250

2 1000 x 95 ^ 2

perlu =

=

0,00166

0,394 N/mm

perlu < mak

= 0,0058

= 554,2

x 1000 x 95

= 78,50 mm²

(56)

As perlu

= 78,50 x 1000 554,2

= 141,7 mm Jarak tulangan yang dipakai = 130 As Pakai = As Ø . b

= 78,50 x 1000 130

= 604

4.9.2 Perhitungan Tulangan Pelat Tangga M22 (arah y) 1. Perhitungan Tulangan Tumpuan Tangga arah y :

M tump = -18,4548 Kn.m = -1845,48 kg.m Mu = -1845,48 kg.m = 1845,48 x 10000 N.mm Mn = = 18454800 = 23068500 N.mm

ɸ 0,8

Gambar 4.50 Output Plat Tangga M22 Tumpuan Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 + 240

= 0,048 mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

(57)

108 min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 23068500

2 1000 x 84 ^ 2

perlu

=

3,269 N/mm

min < perlu maka dipakai perlu As perlu = perlu x b x d

= 0,0150

= 1263,5

x 1000 x 84

As perlu

= 113,04 x 1000 1263,5

2. Perhitungan Tulangan Lapangan Tangga arah y :

= 113,04 x 1000 75

= 1507

(58)

109 Gambar 4.51 Output Plat Tangga M22 Lapangan

ɸ 0,8

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 25 x 0,85 x 600 = 0,054

240 600 + 240

mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,04

0,054

min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 9139250

2 1000 x 84 ^ 2

= 0,00559 perlu < mak

= 0,0056

= 469,8

x 1000 x 84

= 113,0 mm²

(59)

As perlu

= 113,04 x 1000 469,8

= 240,6 mm Jarak tulangan yang dipakai = 200 As Pakai = As Ø . b

= 113,04 x 1000 200

= 565

4.9.3 Hasil Perhitungan Tulangan Pelat Tangga Dari hasil perhitungan tulangan pelat tangga didapatkan :

Gambar 4.52 Penulangan Plat Tangga Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(60)

111 4.10 Perhitungan Penulangan Pelat Bordes

f’c = 22,5 Mpa = 225 Kg/cm²

fy = 240 Mpa = 2400 Kg/cm²

h pelat = 150 mm

Selimut (p) = 20 mm Ø tul. Arah x = 10 cm Ø tul. Arah y = 12 cm

= 150 - 20 - 1 x 10 = 2

125 cm

= 150 - 20 - 10 - 1 x 12 2

= 114 cm

4.10.1 Perhitungan Tulangan Pelat Bordes M11 (arah x) 1. Perhitungan Tulangan Tumpuan Bordes arah x :

Gambar 4.53 Output Plat Bordes Tangga M11 Tumpuan Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP) Mn =

ɸ

= 6478500 = 0,8

8098125 N.mm

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 + 240

= 0,048 mak = 0,75 x b

= 0,75 x 0,048

= 0,036 min = 1,4

ƒ

= 1,4 240

= 0,0058

(61)

112

Rn = = 8098125

2 1000 x 125 ^ 2

= 0,00219 perlu < mak

= 0,0058 x

= 729,2

1000 x 125

As perlu

= 78,50 x 1000 729,2

As Pakai =

=

As Ø . b Jarak tulangan ( s ) 78,50 x 1000

100

= 785

2. Perhitungan Tulangan Lapangan Bordes arah x :

Gambar 4.54 Output Plat Bordes Tangga M11 Lapangan Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(62)

113 Mn = = 4534300 = 5667875 N.mm

ɸ 0,8

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 + 240

= 0,048 mak = 0,75 x b

= 0,75 x 0,048

= 0,036

min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 5667875

2 1000 x 125 ^ 2

= 0,00153 perlu < mak

= 0,0058

= 729,2

x 1000 x 125

0

= 78,50 x 1000 729,2

= 107,7 mm

(63)

114 Jarak tulangan yang dipakai = 100

4.10.2 Perhitungan Tulangan Pelat Bordes M22 (arah y) 1. Perhitungan Tulangan Tumpuan Bordes arah y :

Gambar 4.55 Output Plat Bordes Tangga M22 Tumpuan Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP) Mn =

ɸ

= 17890100 = 0,8

22362625 N.mm

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600

240 600 + 240

= 0,048 mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 22362625 = 1,721 N/mm

2 1000 x 114 ^ 2 As Pakai = As Ø . b

= 78,50 x 1000 100

= 785

(64)

115 perlu =

= 0,0075 x

= 857,9

1000 x 114

0

= 113,04 x 1000 857,9

2. Perhitungan Tulangan Lapangan Bordes arah y :

Gambar 4.56 Output Plat Bordes Tangga M22 Lapangan Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

Mn = =

ɸ

17404000 = 0,8

21755000 N.mm As Pakai = As Ø . b

= 113,04 x 1000 130

= 870

(65)

116

m = ƒ = 240 = 12,549

0,85 ƒ 0,85 x 22,5 b =

= 0,85 x 22,5 x 0,85 x 600 240

= 0,048

600 + 240

mak = 0,75 x b

= 0,75 x

= 0,036

0,048

min = 1,4 = 1,4 = 0,0058

ƒ 240

Rn = = 21755000

2 1000 x 114 ^ 2

= 0,00731 perlu < mak

= 0,0073

= 833,4

x 1000 x 114

0

= 113,04 x 1000 833,4

(66)

117

As Pakai =

=

As Ø . b Jarak tulangan ( s ) 113,04 x 1000

130

= 870

4.10.3 Hasil Perhitungan Tulangan Pelat Bordes

Dari hasil perhitungan tulangan pelat bordes tangga didapatkan : - T ulangan tumpuan arah x menggunakan tulangan Ø 10 - 100 - T ulangan lapangan arah x menggunakan tulangan Ø 10 - 100 - T ulangan tumpuan arah y menggunakan tulangan Ø 12 - 130 - T ulangan lapangan arah y menggunakan tulangan Ø 12 - 130

Gambar 4.57 Penulangan Plat Bordes Tangga Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

(67)

118 Gambar 4.58 Potongan B-B Plat Bordes Tangga

Gambar 4.59 Potongan A-A Plat Bordes Tangga Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

(68)

119 4.11 Perhitungan Struktur Portal (Balok dan Kolom)

4.11.1 Data Teknis Portal (Balok dan Kolom)

Berat per unit volume = 2400 Kg/m3 f.c ( balok dan kolom ) = 20 Mpa Modulus elastisitas

= 4700√ → 4700√20 = 20119,03

Besi ulir , Fy = 400 Mpa

Fu = 570 Mpa

Besi polos , Fy = 240 Mpa

Fu = 390 Mpa

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

4.11.2 Menentukan Dimensi

1. Pada perencanaan dimensi balok induk menggunakan acuan dengan asumsi awal, 1/10 L hingga 1/15 L dari jarak kolom. Dalam perencanaan ini digunakan 1/10.

H = 1/10 L

= 1/10 x 400

= 41 cm digunakan 45 cm

B = x 0,4 +

= x 0,4 +

= 24,3 cm digunakan 25 cm

Maka dicoba menggunakan perencanaan B1 = 25 x 40 cm

2. Pada perencanaan dimensi balok anak menggunakan acuan dengan asumsi awal, 1/12 L dari jarak kolom. Dalam perencanaan ini digunakan 1/12.

H = 1/12 L

= 1/12 x 410

(69)

120

B = x 0,4 +

= x 0,4 +

Maka dicoba menggunakan B2 = 25 x 35 cm

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

Asumsi awal sesuai dicoba menggunakan ukuran kolom 45 x 45 cm²

4. Pada perencanaan dimensi sloof menggunakan acuan dengan asumsi awal, 1/12 L dari jarak kolom. Dalam perencanaan ini digunakan 1/12.

H = 1/12 L

= 1/12 x 410

B = x 0,4 +

= x 0,4 +

Maka dicoba menggunakan S1 = 20 x 30 cm

4.11.3 Input penampang struktur di SAP 2000 Penampang struktur terdiri dari :

- Balok Induk (B1) = 25 x 45 cm - Balok Anak (B2) = 25 x 35 cm

- Kolom (K1) = 50 x 50 cm

- Sloof (S1) = 20 x 40 cm

(70)

121 Gambar 4.60 Frame Properties

Gambar 4.61 Area Section

(71)

122 Gambar 4.62 Rectangular Section B1 25 x 45

Gambar 4.63 Reincformen Data B1 25 x 45 Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(72)

123 Gambar 4.64 Rectangular Section B2 25 x 35

Gambar 4.65 Reincformen Data B2 25 x 35 Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(73)

124 Gambar 4.66 Rectangular Section K1 50 x 50

Gambar 4.67 Reincformen Data K1 50 x 50 Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(74)

125 Gambar 4.68 Rectangular Section S1 20 x 30

Gambar 4.69 Reincformen Data S1 20 x 30 Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(75)

126 4.11.4 Pembebanan Balok

Pembebanan pelat lantai (h = 0,12 m) 1. Beban mati (DL)

Berat Finishing Lantai 0,05 x 1000 = 50 kg/m² Berat plafond + penggantung 7+11 = 18 kg/m²

2. Beban hidup (LL)

Fungsi Kantor (SNI 1727 : 2020) = 240 kg/m²

4.11.5 Input ke dalam Sap 2000 beban merata dinding

Tinggi Dinding = 4 m

Tinggi Balok = 0,45 m

berat jenis dinding ½ bata pasangan bata = 250 kg/m²

Beban dinding pasangan bata ½ batu

= (4 - 0,45) x 250

= 887,5 kg/m²

Gambar 4.70 Input Beban Dinding Pada Balok Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(76)

127 Gambar 4.71 Distribusi Beban Dinding pada Balok

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP) 4.11.6 Input ke dalam Sap 2000 beban amplop pada balok

Gambar 4.72 Input Beban Mati Trapesium Merata Pada Balok Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(77)

128 Gambar 4.73 Input Beban Hidup Segitiga Merata Pada Balok

Gambar 4.74 Distribusi Beban Amplop pada Balok Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)

(78)

129 4.12 Penulangan Balok Induk 25 x 45 cm

Panjang balok (L) =

Lebar balok (b) =

Tinggi balok (h) =

Tebal penutup beton ( ) = Diameter tulangan utama (Ø) = Diameter tulangan utama (Ø) =

Ø tulangan sengkang =

4000 mm 250 mm 450 mm 40 mm 22 mm 19 mm 10 mm Fc =

Fy = Fy =

20 400 240

Mpa Mpa Mpa Tinggi efektif d adalah :

d =

= 450 - 40 - 10 - 1 x 22 2

= 389 mm

4.12.1 Tulangan Lapangan positif (atas)

M Positif Atas = 47,2465 Kn.m Mu = 47,2465 Kn.m

Gambar 4.75 Output Balok1 M33 Lapangan Positif (Atas) Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP) Rasio penulangan :

Mn =

ɸ

= 47,2465 x 10 ^ 6 = 0,8

59058125 N.mm

ρb =

= 0,85 x 20 x 0,85 x 600 = 0,022

400 600 + 400

ρ min = 1,4 = 1,4 = 0,0035

fy 400

ρ max = 0,75 . ρb = 0,01626

Rn = Mn = 59058125 = 1,56 N/mm² b × d² 250 x 151321

(79)

130

m = ƒ = 400 = 23,529

0.85 ƒ 0,85 x 20

ρ =

= 0,004

( ρ < ρ max , maka dipakai dipakai tulangan tunggal) ( ρ > ρ min , maka dipakai dipakai ρ )

Luas penampang tulangan yang dibutuhkan : As = ρ × b × d

= 0,004

= 398,79 x mm²

250 x 389

Dipakai tulangan Ø 19

4

= 566,77 mm² > 398,8 mm²

Dipakai tulangan 2 D 19 ( As = 566,8 mm² > 398,7898 mm² Aman (As Pakai > As Perlu)

1. Periksa terhadap luas tulangan minimum Luasan tulangan tidak boleh kurang dari As min :

As min1 = = 434915,2216 = 271,8220 mm² 4 x 400

= 271,8220 < As = 566,77 mm² As min2 = 1,4 . .

ƒ

= 1,4 x 250 x 389 400

= 340,375 mm² < As = 566,8 mm² Luasan tulangan minimum Memenuhi

n = As Perlu

¼ . π . Ø²

=

398,790

0,25 x 3,14 x 19 ^ 2 1,40724

= 2 Tulangan

As Pakai =

=

n x ¼ x π x Ø²

2 x 1 x 3,14 x 19 ^ 2