Laporan Analisis Struktur Rumaraja Komersil

(1)

Traffic Impact Analysis Environmental Impact Assessment Management Architecture Strukture Interior Landscape

Engineering Consultant & Management

LAPORAN ANALISIS STRUKTUR KOMERSIL

PERUMAHAN

RUMARAJA TUKMUDAL

LOKASI:

Blok Walinanggung Kelurahan Tukmudal Kecamatan Sumber Kabupaten Cirebon

PEMOHON:

PT. SABDA RAJA PROPERTINDO

(2)

i

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR GAMBAR ... iii

DAFTAR TABEL ... iv

BAB 1KRITERIA DESAIN 1.1. PENDAHULUAN ... 1

1.2. STANDAR DAN PERATURAN ... 3

1.3. DATA TEKNIS BANGUNAN ... 4

1.4. SPESIFIKASI MATERIAL ... 4

1.5. PEMBEBANAN ... 5

1.5.1 BEBAN MATI (DL) ... 5

1.5.2 BEBAN MATI TAMBAHAN (SIDL) ... 6

1.5.3 BEBAN HIDUP (LL) ... 6

1.5.4 BEBAN GEMPA (EQ) ... 6

1.5.5 BEBAN ANGIN (W) ... 12

1.5.6 KOMBINASI PEMBEBANAN ... 14

BAB 2PEMODELAN 2.1. PROSES ANALISIS ... 15

2.2. PEMODELAN STRUKTUR ... 15

2.3. APLIKASI PEMBEBANAN ... 15

2.3.1 APLIKASI BEBAN MATI TAMBAHAN ... 16

2.3.2 APLIKASI BEBAN HIDUP (LL) ... 16

2.3.3 APLIKASI BEBAN GEMPA ... 17

2.3.4 APLIKASI BEBAN ANGIN ... 18

(3)

BAB 3ANALISIS STRUKTUR

3.1. DESAIN ELEMEN STRUKTUR BETON ... 20

3.1.1 GAYA DALAM ... 20

3.2. DESAIN ELEMEN STRUKTUR BETON ... 22

3.2.1 BALOK (SLOOF) S 150 X 200 ... 22

3.2.2 RING BALOK RB1 150 X 200 ... 24

3.2.3 RING BALOK RB2 200 X 300 ... 26

3.2.4 KOLOM K 150 X 300 ... 28

3.2.5 KOLOM K 150 X 150 ... 30

3.3. BATAS SIMPANGAN ANTAR LANTAI ... 32

3.4. PERENCANAAN STRUKTUR PONDASI ... 33

3.5. ANALISIS HASIL OUTPUT PROGRAM ... 33

BAB 4KESIMPULAN 4.1. KESIMPULAN ... 36

(4)

iii

Gambar 1.1 Layout bangunan Komersil ... 1

Gambar 1.2 Denah pondasi bangunan Komersil ... 2

Gambar 1.3 Denah sloof dan kolom bangunan Komersil ... 2

Gambar 1.4 Denah ring balok bangunan Komersil ... 3

Gambar 1.5 Parameter gerak tanah SS, gempa maksimum yang dipertimbagkan risiko-tertarget (MCER) wilayah Indonesia 8 Gambar 1.6 Parameter gerak tanah S1, gempa maksimum yang dipertimbagkan risiko-tertarget (MCER) wilayah Indonesia 9 Gambar 1.7 Spektrum Respon Desain (Rumaraja) ... 9

Gambar 2.1 Model struktur di aplikasi ETABS ... 15

Gambar 2.2 Beban Mati Tambahan Balok dan Atap (SIDL) Hunian Komersil Rumaraja ... 16

Gambar 2.3 Beban Hidup Atap Bangunan Hunian Komersil Rumaraja 16 Gambar 2.4 Beban Gempa... 17

Gambar 2.5 Beban Angin Arah X (W) Bangunan Hunian Komersil Rumaraja ... 18

Gambar 2.6 Beban Angin Arah X (W) Bangunan Hunian Komersil Rumaraja ... 19

Gambar 3.1 Diagram Gaya Aksial Bangunan Hunian Komersil Rumaraja ... 20

Gambar 3.2 Diagram Gaya Geser Bangunan Hunian Komersil Rumaraja ... 20

Gambar 3.3 Diagram Momen Hunian Komersil Rumaraja ... 21

Gambar 3.4 Displacement Lantai Maksimum ... 32

(5)

iv

Tabel 1.1 Dimensi Struktur Bangunan Hunian Komersil Rumaraja .... 5

Tabel 1.2 Faktor Keutamaan Gempa ... 7

Tabel 1.3 Klasifikasi Situs ... 7

Tabel 1.4 Koefisien Situs, Fa ... 10

Tabel 1.5 Koefisien Situs, Fv ... 10

Tabel 1.6 Rekapitulasi Parameter Beban Gempa ... 12

Tabel 2.1 Beban Gempa Rumaraja ... 17

(6)

1 1.1. PENDAHULUAN

Analisis struktur pembangunan memegang peranan penting dalam memahami, merencanakan, dan mengevaluasi keberhasilan proyek konstruksi. Saat ini, dalam konteks pembangunan proyek Pembangunan Perumahan Rumaraja PT.

Sabda Raja Propertindo yang berlokasikan di Jl. Walinanggung, Tukmudal Kecamatan Sumber, Kabupaten Cirebon. Analisis struktur ini sebagai salah satu syarat dalam pengajuan Persetujuan Pembangunan Gedung (PBG). Bangunan ini menggunakan struktur beton bertulang, untuk laporan utama analisis struktur ini menyajikan perhitungan elemen struktur atas maka dari itu perencanaan struktur atas telah dilakukan menggunakan software struktur 3 dimensi dengan ETABS.

A. LAYOUT BANGUNAN

Gambar 1.1 Layout bangunan Komersil

(7)

B. DENAH STRUKTUR BANGUNAN

Gambar 1.2 Denah pondasi bangunan Komersil

Gambar 1.3 Denah sloof dan kolom bangunan Komersil

(8)

Gambar 1.4 Denah ring balok bangunan Komersil

1.2. STANDAR DAN PERATURAN

Standar dan referensi yang digunakan dalam perencanaan bangunan ini adalah sebagai berikut.

1. SNI 1726 – 2019 tentang “Tata Cara Perencanaan Kertahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung”

2. SNI 1727 – 2020 tentang “Beban Desain Minimum dan Kriteria Terkait untuk Bangunan Gedung dan Struktur Lain”

3. SNI 2052 – 2017 “Baja Tulangan Beton”

4. SNI 2847 – 2019 “Persyaratan Beton Stuktural Untuk Bangunan Gedung”

5. SNI 1729 – 2020 “Persyaratan Baja Struktural Untuk Bangunan Gedung”

(9)

1.3. DATA TEKNIS BANGUNAN

Data teknis dari srtuktur bangunan yang direncanakan adalah sebagai berikut.

1. Nama Bangunan : Hunian Komersil 2. Fungsi Bangunan : Hunian

3. Jumlah Lantai : 1 Lantai

4. Sistem Struktur Rencana : Sistem Rangka Beton Bertulang Pemikul Momen

5. Material Struktur : Struktur Beton 6. Jenis Atap : Struktur Baja Ringan

1.4. SPESIFIKASI MATERIAL

Pada perencanaan struktur bangunan ini, material yang digunakan adalah material, beton, baja tulangan, dan baja ringan dengan spesifikasi sebagai berikut.

1. Beton

a. Kuat tekan beton, 𝑓

b. Modulus elastisitas beton, 𝐸 c. Angka poison, 𝑈

d. Modulus geser, 𝐺 e. Massa jenis beton, 𝛾

: : : : :

25 MPa 23.500 MPa 0,2

9.791,67 2.400 kg/m³

2. Baja

a. Mutu baja

b. Modulus elastisitas baja, 𝐸 c. Angka poison, 𝑈

d. Modulus geser, 𝐺 e. Massa jenis baja, 𝛾

: : : : :

BJ 37 MPa 200.000 MPa 0,3

76.923,08 7.850 kg/m³

(10)

3. Baja Tulangan a. Modulus elastisitas baja, 𝐸

b. Tegangan leher tulangan lentur, 𝑓 c. Tegangan leher tulangan lentur, 𝑓 d. Massa jenis baja, 𝛾

: : : :

200.000 MPa

420 MPa (BjTS 420) 280 MPa (BjTP 280) 7.850 kg/m³

4. Dimensi Struktur

Tabel 1.1 Dimensi Struktur Bangunan Hunian Komersil Rumaraja No Bagian Struktur Dimensi Mutu

1 Kolom 1 150x300 mm 𝑓 25 MPa

2 Kolom Praktis 150x150 mm 𝑓 25 MPa

3 Sloof 150x200 mm 𝑓 25 MPa

4 Ring Balok 1 150x200 mm 𝑓 25 MPa 5 Ring Balok 2 200x300 mm 𝑓 25 MPa

1.5. PEMBEBANAN

Pembebanan pada elemen struktur diberikan berdasarkan peraturan pembebanan yang berlaku yaitu, SNI 1727-2020 tentang

“Beban Desain Minimum dan Kriteria Terkait untuk Bangunan Gedung dan Struktur Lain” dan SNI 1726-2019 tentang “Tata Cara Perencanaan Kertahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung”. Beban yang diaplikasikan pada bangunan antara lain adalah sebagai berikut:

1.5.1 BEBAN MATI (DL)

Beban mati adalah beban yang terdiri dari berat sendiri struktur dan berat seluruh bahan konstruksi bangunan gedung serta peralatan layan terpasang. Beban mati struktur didapat dari perhitungan secara otomatis oleh program analisis struktur berdasarkan material yang digunakan. Material yang digunakan yaitu material beton bertulang dengan berat jenis 2.400 kg/m³, baja dengan berat jenis 7.850 kg/m³.

(11)

1.5.2 BEBAN MATI TAMBAHAN (SIDL)

Beban mati tambahan adalah beban dari semua elemen non struktural yang bersifat permanen yang bagiannya tak terpisahkan dari bangunan seperti dinding, lantai, atap, plafon, tangga, finishing serta komponen arsitektural dan struktural lainnya.

Beban mati tambahan yang akan diaplikasikan pada struktur gedung ini adalah sebagai berikut.

Dinding t=15 cm h=3 m : 7,500 kN/m2 Atap dan Plafond 0,7kN x 3m : 2,100 kN/m2

1.5.3 BEBAN HIDUP (LL)

Beban hidup adalah beban yang diakibatkan oleh penggunaan dan penghuni bangunan. Beban hidup yang akan diaplikasikan pada struktur bangunan ini adalah sebagai berikut.

Beban Hidup Atap : 0,960 kN/m2 Beban Hidup Hunian : 1,920 kN/m2

1.5.4 BEBAN GEMPA (EQ)

Perhitungan beban gempa dilakukan berdasarkan SNI 1726-2019. Beban gempa yang diaplikasikan pada struktur terdiri dari arah x dan arah y. Analisis beban gempa pada perencananaan bangunan ini menggunakan metoda respon spektra dimana nilai percepatan pada respon spektrum masih harus dikalikan dengan faktor (I/R) g. Perhitungan beban gempa akan diuraikan sebagai berikut:

a. Kategori Resiko

Berdasarkan tabel 3 SNI 1726-2019 Pasal 4.1.2 didapatkan kategori risiko untuk struktur yang tidak memiliki resiko tinggi terhadap gempa yaitu kategori risiko II. Berdasarkan tabel di

(12)

bawah ini (SNI 1726-2019 Pasal 4.1.2) untuk kategori resiko I didapatkan faktor keutamaan gempa (Ie) yaitu sebesar 1,00.

Tabel 1.2 Faktor Keutamaan Gempa

Kategori Risiko Faktor keutamaan gempa, Ie

I atau II 1,0

III 1,25 IV 1,50

b. Klasifikasi Situs

Dalam perumusan kriteria desain seismik suatu bangunan di permukaan tanah atau penentuan amplifikasi besaran percepatan gempa puncak dan batuan dasar ke permukaan tanah untuk suatu situs, maka situs tersebut harus diklasifikasikan terlebih dahulu. Penentuan kelas situs berdasarkan jenis tanah pada daerah tempat struktur bangunan berada. Batuan keras (SA), batuan (SB), tanah keras (SC), tanah sedang (SD), tanah lunak (SE), dan tanah khusus yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik (SF). Penetuan Klasifikasi situs dapat dilihat padatabel berikut ini.

Tabel 1.3 Klasifikasi Situs

Kelas situs v (m/detik) N atau Nch su (kPa)

SA (batuan keras) >1500 N/A N/A

SB (batuan) 750 sampai 1500

N/A N/A

SC (tanah keras, sangat padat dan batuan lunak)

350 sampai 750

> 50 ≥ 100

SD (tanah sedang) 175 sampai 350

15 sampai 50 50 sampai 100

SE (tanah lunak) < 175 < 15 < 50 Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3 m tanah dengan karakteristik sebagai berikut:

(13)

1. Indeks plastisitas, PI > 20, 2. Kadar air, w ≥ 40%,

3. Kuat geser niralir 𝑠𝑢̅ < 25 kPa SF (tanah

khusus,yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons spesifik-situs yang mengikuti 0)

Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut:

 Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, tanah tersementasi lemah

 Lempung sangat organik dan/atau gembut (ketebalan H > 3m)

 Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H > 7,5 m dengan Indeks Plastisitas PI > 75) Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan H > 35 m dengan 𝑠𝑢̅ < 50 kPa

c. Parameter Percepatan Gempa (SS dan S1)

Parameter SS dan S1 ditetapkan berdasarkan respon spektrum percepatan gempa pada perioda 0,2 detik dan 1 detik.

Parameter ini didapatkan sesuai dengan lokasi yang ditinjau.

Gambar 1.5 Parameter gerak tanah SS, gempa maksimum yang dipertimbagkan risiko-tertarget (MCER) wilayah Indonesia

Sumber: https://rsa.ciptakarya.pu.go.id/

(14)

Gambar 1.6 Parameter gerak tanah S1, gempa maksimum yang dipertimbagkan risiko-tertarget (MCER) wilayah Indonesia Sumber: https://rsa.ciptakarya.pu.go.id/

Gambar 1.7 Spektrum Respon Desain (Rumaraja) Sumber: https://rsa.ciptakarya.pu.go.id/

Berdasarkan peta gempa tersebut, maka untuk lokasi bangunan Perumahan Rumaraja di Jl. Walinanggung, Tukmudal Kecamatan Sumber, Kabupaten Cirebon memiliki nilai percepatan gempa sebesar SS = 0,8083 dan S1 = 0,3619

Data seismik:

 Lokasi Bangunan = Cirebon

 Kelas Situs = C

 Jenis Bangunan = Hunian

 Kategori Resiko = II (tabel 3 SNI 1726:2019)

 Faktor Keutamaan = 1 (tabel 4 SNI 1726:2019)

 Ss = 0,8083 g

 S1 = 0,3619 g

 T0 = 0,1119 detik

 Ts = 0,5597 detik

(15)

d. Faktor Amplifikasi (Fa dan Fv)

Faktor amplifikasi didapatkan dari tabel di bawah (SNI 1726- 2019 Pasal 6.2) sebagai berikut.

Tabel 1.4 Koefisien Situs, Fa

Site Class

Mapped Risk-Targeted Maximum Considered Earthquake (MCER) Spectral Response Acceleration Parameter at Short Period SS ≤

0,25

SS = 0,5

SS = 0,75

SS = 1,0

SS = 1,25

SS ≥ 1,5 A 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 B 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 C 1,3 1,3 1,2 1,2 1,2 1,2 D 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0 1,0 E 2,4 1,7 1,3 1,1 0,9 0,8

F SS(a)

Notes: ^(a)SS-Sites that require a specific Geotechnical Investigation and site-specific response analysis

Tabel 1.5 Koefisien Situs, Fv

Site Class

Mapped Risk-Targeted Maximum Considered Earthquake (MCER) Spectral Response

Acceleration Parameter at 1-s Period S1 ≤

0,1

S1 = 0,2

S1 = 0,3

S1 = 0,4

S1 = 0,5

S1 ≥ 0,6 A 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 B 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 C 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,4 D 2,4 2,2 2,0 1,9 1,8 1,7 E 4,2 3,3 2,8 2,4 2,2 2,0

F S1(a)

Notes: ^(a)Use straight-line interpolation for intermediate values of S1.

(16)

Berdasarkan kelas situs tanah keras (SD) dan SS = 0,8083 g dan S1= 0,3619 g, maka dengan data pada tabel di atas didapatkan nilai Fa = 1,2 dan Fv = 1,5

e. Parameter Percepatan Spektral (SDS dan SD1) SDS = 2⁄3.Fa.Ss

SD1 = 2⁄3.Fv.S1

Sehingga didapatkan,

SDS = 2⁄3 x 1,2 x 0,8083 = 0,6466 g SD1 = 2⁄3 x 1,5 x 0,3619 = 0,3619 g

f. Spektrum Respon Desain

 Untuk perioda yang lebih kecil dari T0, spektrum respons percepatan desain, Sa, harus diambil persamaan:

 Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0 dan lebih kecil dari atau sama dengan Ts, spektrum respons percepatan desain Sa, sama dengan SDS;

 𝑆 𝑆 0,4 0,6

 Untuk perioda lebih besar dari Ts, spektrum respons percepatan desain, Sa, diambil berdasarkan persamaan;

 𝑆 ; 𝑇 0,2 ; 𝑇

 𝑇 0,2 ^,_, 0,1119

 𝑇 ^,_, 0,5597

(17)

g. Rekapitulasi Parameter Beban Gempa

Hasil rekapitulasi parameter beban gempa dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 1.6 Rekapitulasi Parameter Beban Gempa

Parameter Nilai

Kategori Resiko II

Faktor Keutamaan Gempa, Ie 1,00

Kelas Situs SC

Parameter Percepatan Gempa Perioda Pendek, SS 0,8083 Parameter Percepatan Gempa Perioda Panjang, S1 0,3769

Koefisien Situs, Fa 1,20

Koefisien Situs, F 1,50

Percepatan Spektral Desain pada Perioda Pendek. SDS 0,6466 g Percepatan Spektral Desain pada Perioda Panjang. SD1 0,3769 g Perioda Getar Fundamental Struktur

𝑇 𝑇 𝑇

0,1119 0,5597 20 detik

1.5.5 BEBAN ANGIN (W)

Beban angin adalah beban lingkungan yang ditentukan berdasarkan kecepatan angin dasar di daerah lokasi bangunan, geometri bangunan, dan koefesien-koefesien yang ditentukan berdasarkan peraturan yang berlaku.

Berdasarkan SNI 1727-2020 tentang Prosedur Pembebanan Angin Pasal 26 untuk menentukan parameter dasar dalam penentuan beban angin diperlukan parameter- parameter sebagai berikut.

1. Kecepatan angin dasar, V, lihat pasal 26.5 untuk definisi dan Buku Peta Angin Indonesia sesuai dengan kategori risiko bangunan gedung dan struktur lainnya

(18)

2. Faktor arah angin, Kd

3. Eksposur

4. Faktortopografi, Kzt

5. Faktor elevasi permukaan tanah, Ke

6. Tekanan kecepatan

7. Faktor pengaruh hembusan angin

8. Klasifikasi ketertutupan

(19)

9. Koefisien tekanan internal (GCp)

1.5.6 KOMBINASI PEMBEBANAN

Beban kombinasi dihitung berdasarkan kemungkinan beban bekerja pada struktur secara bersamaan selama rencana.

Kombinasi pembebanan yang disebabkan oleh beban mati, beban hidup, beban gempa, beban hujan, dan beban angin secara bersamaan. Nilai-nilai tersebut dikalikan dengan faktor pembesaran beban yang disebut faktor beban; hal ini bertujuan agar struktur dan komponen menjadi lebih aman, mempunyai kekuatan yang mumpuni, dan tidak layak digunakan terhadap berbagai kombinasi beban.

Berdasarkan SNI Gempa 1727-2020 Pasal 2 faktor dan kombinasi pembebanan untuk beban gravitasi dan beban lateral dijelaskan sebagai berikut:

1. 1.4 D

2. 1.2D + 1.6L + 0.5 (Lr or S or R)

3. 1.2D + 1.6 (Lr or S or R) + (L or 0,5W) 4. 1.2D + 1.0W + L + 0.5 (Lr or R)

5. 1.2D + 1.0E + L + 0.2S 6. 1,2D + Ev + Eh + L 7. 0,9D – Ev + Eh

(20)

15 2.1. PROSES ANALISIS

Proses perhitungan gaya-gaya dalam dilakukan dengan program aplikasi ETABS. Hasil output dari program ETABS dianalisa dengan merujuk pada SNI yang relevan untuk mengevaluasi keandalan struktur yang ada.

2.2. PEMODELAN STRUKTUR

Pemodelan elemen struktur dilakukan dan disimulasikan dengan bantuan program analisis struktur. Hasil pemodelan dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 2.1 Model struktur di aplikasi ETABS

2.3. APLIKASI PEMBEBANAN

Pada Sub bab ini menjelaskan tentang aplikasi pembebanan struktur bangunan Warehouse pada program analisis struktur yang terdiri dari Beban Mati Tambahan (SDL), Beban Hidup (LL), Beban Hujan (R), Beban Gempa (EQ), dan Beban Angin (W).

(21)

2.3.1 APLIKASI BEBAN MATI TAMBAHAN

Gambar 2.2 Beban Mati Tambahan Balok dan Atap (SIDL) Hunian Komersil Rumaraja

2.3.2 APLIKASI BEBAN HIDUP (LL)

Aplikasi Beban Hidup dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 2.3 Beban Hidup Atap Bangunan Hunian Komersil Rumaraja

(22)

2.3.3 APLIKASI BEBAN GEMPA

Aplikasi Beban Gempa dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Tabel 2.1 Beban Gempa Rumaraja Kelas T0 Ts Sds Sd1

SC 0,11 0,55 0,65 0,36

Bujur 108,46

Lintang -6,77

pga 0,3686

ss 0,8087

s1 0,3620

tl 20

Gambar 2.4 Beban Gempa

Penentuan tipe ragam respons spektrum mengacu SNI Gempa 1726:2019 Pasal 7.2.2 sebagai berikut :

 CQC (Complete Quadratic Combination)

 Jika struktur gedung memiliki waktu getar alami yang berdekatan atau selisih nilainya kurang dari 15%,

 SRSS (Square Root of the Sum of Squares)

 Jika struktur gedung memiliki waktu getar alami yang berjauhan.

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan pada Tabel 4.11 terlihat bahwa waktu getar struktur ada yang melebihi 15%, maka digunakan kombinasi ragam spektrum SRSS. Input

(23)

spectrum case dilakukan dengan cara Define – Load Case – Add New Case. Data yang harus diinput adalah sebagai berikut:

 Redaman struktur beton (damping) = 0,05

 Merupakan perbandingan redaman struktur beton dengan redaman kritis = 0,05.

 Input Response Spectra

Faktor keutamaan (I) = 1,0 (untuk Bangunan Perumahan) Faktor reduksi gempa (R) = 5 (untuk daktalitas penuh) Faktor skala gempa arah X = (G x Ie)/R

U1 = (9810 x 1,0) / 5

= 1961,33 mm/s2

Faktor skala gempa arah Y = (G x Ie)/R U2 = (9810 x 1,0) / 5

= 1961,33 mm/s² 2.3.4 APLIKASI BEBAN ANGIN

Aplikasi Beban Angin dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 2.5 Beban Angin Arah X (W) Bangunan Hunian Komersil Rumaraja

(24)

Gambar 2.6 Beban Angin Arah X (W) Bangunan Hunian Komersil Rumaraja

(25)

BAB 3 ANALISIS STRUKTUR

Analisis struktur yang dilakukan berdasarkan ketentuan Desain Faktor Beban dan Ketahanan (DFBT) merujuk pada SNI 2847 – 2019 tentang “Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung”

3.1. DESAIN ELEMEN STRUKTUR BETON 3.1.1 GAYA DALAM

Gambar 3.1 Diagram Gaya Aksial Bangunan Hunian Komersil Rumaraja

Gambar 3.2 Diagram Gaya Geser Bangunan Hunian Komersil Rumaraja

(26)

Gambar 3.3 Diagram Momen Hunian Komersil Rumaraja

(27)

3.2. DESAIN ELEMEN STRUKTUR BETON 3.2.1 BALOK (SLOOF) S 150 X 200

b Beam width Input mm 150

h Beam depth Input mm 200

Db Longitudinal bar size Input mm 10

Asb Area of single longitudinal bar 0,25 x π x Db2

mm² 78.540

Ds Stirrup size Input mm 8

Cc Clear cover Input mm 25

dt (Assume Single Layer) h - cc - ds - db/2 mm 162.0

fc' Compressive strength of concrete Input MPa 25

fy Yield strenft of longitudinal bar Input MPa 420

fy Yield strenft of transversal bar Input MPa 280

β1 Table 22.2.2.4.3 0.65 <= 0.85-0.05*(fc'-28)/7 <= 0.85 0.850

λ Assume using normal concrete 1.00

Mu,support (-) Input kN-m 8.616

Mu,support (+) Input kN-m 4.308

Mu N-mm 8,616,400

a d-sqrt(d^2-2*|Mu|/(0,85*fc'*φ*b) mm 19.74

As max 18.6.3.1 0.25% mm² 608

As min 9.6.1.2 max(1,4/fy; 0,25*sqrt(fc)/fy) mm² 81

As need Mu/(φ*fy*(d-a/2) mm² 150

n As/Asb 1.91

n Used 2

As Used n*Asb mm² 157

Checking the clearance (b-2Cc-2Ds-n*Db) / (n-1) mm 64

25.2.1 Clearance ≥ Db and 25 mm? OK

a 22.2.2.4.1 (As * fy) / (0,85 * fc' * b) mm 20.698

Mn 22.2.2.4.1 As * fy * (d - a/2) kN-m 10.004

φMn kN-m 9.004

Moment capacity check φMn > Mn OK

Mu N-mm 4,308,200

As max 18.6.3.1 0.25% mm² 608

n As/Asb 1.03

n Used 2

a 22.2.2.4.1 (As * fy) / (0,85 * fc' * b) mm 20.698

Mn 22.2.2.4.1 As * fy * (d - a/2) kN-m 10.004

φMn kN-m 9.004

S Komersil

Internal Forces

Mu(-) TOP

Material and Section Properties

Support Area Mu(+) BOTTOM

FLEXURAL REINFORCEMENT

(28)

Beam Schedule

Vu,support Input kN 17.233

Vc 0,17 * (fc')^0,5 * b * d N 20655

Av/s min 9.6.3.3 max(0,062*sqrt(fc)*b*fy;0,35*b*fy) mm2/m 187.500

Av need (Vu-φVc) / (φfyd) mm2/m MIN

Number of foot Input 2

Av n *π/4 *ds2

mm² 100.531

Space Input mm 150

Space max 3 18.6.4.4 150 mm mm 150

Space check OK

Vs 22.5.10.5.3 Av * fy * d / s N 30401

ϕ 12.5.3.2, 21.2.4 0.75

Vn Vc + Vs N 51056

Vu N 17233

ϕVn / Vu 2.222

Capacity check ϕVn / Vu >= 1 ? OK

Internal Forces Concrete Shear Shear Reinforcement Design

SHEAR REINFORCEMENT

(29)

3.2.2 RING BALOK RB1 150 X 200

mm² 78.540

β1 Table 22.2.2.4.3 0.65 <= 0.85-0.05*(fc'-28)/7 <= 0.85 0.850

Mu N-mm 12,143,200

As max 18.6.3.1 0.25% mm² 608

n As/Asb 2.77

n Used 3

a 22.2.2.4.1 (As * fy) / (0,85 * fc' * b) mm 31.046

Mn 22.2.2.4.1 As * fy * (d - a/2) kN-m 14.495

φMn kN-m 13.046

Mu N-mm 8,942,200

As max 18.6.3.1 0.25% mm² 608

n As/Asb 1.99

n Used 3

a 22.2.2.4.1 (As * fy) / (0,85 * fc' * b) mm 31.046

Mn 22.2.2.4.1 As * fy * (d - a/2) kN-m 14.495

φMn kN-m 13.046

RB1 Komersil

Internal Forces

Mu(-) TOP

(30)

Beam Schedule

Vc 0,17 * (fc')^0,5 * b * d N 20655

Av n *π/4 *ds2

mm² 100.531

Space Input mm 150

Space max 3 18.6.4.4 150 mm mm 150

Space check OK

Vs 22.5.10.5.3 Av * fy * d / s N 30401

ϕ 12.5.3.2, 21.2.4 0.75

Vn Vc + Vs N 51056

Vu N 19607

ϕVn / Vu 1.953

(31)

3.2.3 RING BALOK RB2 200 X 300

mm² 78.540

β1 Table 22.2.2.4.3 0.65 <= 0.85-0.05*(fc'-28)/7 <= 0.85 0.850

Mu N-mm 12,864,000

As max 18.6.3.1 0.25% mm² 1310

n As/Asb 2.22

n Used 3

a 22.2.2.4.1 (As * fy) / (0,85 * fc' * b) mm 23.285

Mn 22.2.2.4.1 As * fy * (d - a/2) kN-m 24.775

φMn kN-m 22.298

Mu N-mm 9,351,700

As max 18.6.3.1 0.25% mm² 1310

n As/Asb 2.22

n Used 3

a 22.2.2.4.1 (As * fy) / (0,85 * fc' * b) mm 23.285

Mn 22.2.2.4.1 As * fy * (d - a/2) kN-m 24.775

φMn kN-m 22.298

RB2 Komersil

Internal Forces

Mu(-) TOP

(32)

Beam Schedule

Vc 0,17 * (fc')^0,5 * b * d N 44540

Av n *π/4 *ds2

mm² 100.531

Space Input mm 150

Space max 3 18.6.4.4 150 mm mm 150

Space check OK

Vs 22.5.10.5.3 Av * fy * d / s N 49166

ϕ 12.5.3.2, 21.2.4 0.75

Vn Vc + Vs N 93706

Vu N 48198

ϕVn / Vu 1.458

(33)

3.2.4 KOLOM K 150 X 300

(34)

Column Schedule

(35)

3.2.5 KOLOM K 150 X 150

(36)

Column Schedule

(37)

3.3. BATAS SIMPANGAN ANTAR LANTAI

Simpangan antar lantai, harus dihitungkan berderdasarkan SNI 1726:2019 Pasal 7.12.1. Sesuai dengan katergori keutamaan Gedung pada bangunan rumah tinggal ini masuk kedalam kategori keutamaan resiko Kelas II, dengan rumus batas maksimum simpangan sebagi berikut:

Gambar 3.4 Displacement Lantai Maksimum Simpangan Antar Tingkat Izin Δa= 0.02 h Faktor Redundansi ρ= 1.3 Faktor Pembesaran Defleksi Cd= 4.5 Faktor Keutamaan Gempa Ie= 1.00

Elastic Drift δeX = 5,899 mm Elastic Drift δeY = 5,745 mm Story Drift Inelastik Δ = δ * Cd / Ie

Inelastic Drift ΔX = 32,390 mm Inelastic Drift ΔY = 31,598 mm Story Drift Inelastik Izin Δmax= Δ / ρ *untuk KDS D

h = 3250 mm

Drift Limit = 50,000 mm Cek ΔX dan ΔX dengan drift limit = OK

(38)

3.4. PERENCANAAN STRUKTUR PONDASI

Sistem Pondasi untuk rumah tinggal 1 tingkat, memakai jenis pondasi batu kali lajur, dengan rata-rata kedalaman pondasi 0,4-0,8 m. Dengan nilai maximum Penetrasi Konus (Qc ≥ 20-30 kg/cm2).

Berat Sendiri Struktur = 15842,47 kgf

Perhitungan pondasi dangkal (Pondasi Batu Kali Lajur Dimensi Pondasi Batu Kali

Beban struktur (Qult) = 158,424 kN Berat sendiri komponen pondasi (W) = 40 kN/m³ Luas penampang pondasi = 0,225 m²

Panjang lajur pondasi = 49,625 m

Safety Factor (SF) = 3

Syarat FK (Faktor Keamanan) Qult / Q ≥ SF

Menghitung beban penampang pondasi (Q) = W/(A)

= 40 x 0,225 x 49,625

= 506,175kN

Cek syarat faktor keamanan (FK) = Q / Qult

= 506,175 / 158,424

= 3,19 ≥ OK

3.5. ANALISIS HASIL OUTPUT PROGRAM

Lendutan maximum untuk komponen penyangga atap = (1/240) L, sedangkan lendutan maksimum untuk balok yaitu (1/480) L, Lendutan dihitung terhadap beban kerja (Beban Mati + beban hidup) dari hasil output program ETABS.

(39)

A. Cek lendutan Sloof S 150X200

Bentang = 3000 mm Lendutan Ijin = 3000/480

= 6,250 mm

Lendutan ETABS 2,619 mm < 6,250 mm. ………… OK

B. Cek lendutan Ring Balok 150X200

= 6,250 mm

(40)

C. Cek lendutan Ring Balok 200X300

= 6,250 mm

(41)

36 4.1. KESIMPULAN

Setelah dilakukan analisis struktur konstruksi beton Hunian Komersil Rumaraja yang disesuaikan dengan Persyaratan Tata Cara Perencanaan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung Dan Non Gedung (SNI 1726: 2019), Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung (SNI 2847:2019), Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung Dan Struktur Lainnya (SNI 1727:

2020) dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

NO ELEMEN STRUKTUR 1. Kolom 1 150x300 mm 2. Kolom Praktis 150x150 mm

3. Sloof 150x200 mm

4. Ring Balok 1 150x200 mm 5. Ring Balok 2 200x300 mm

Dari hasil desain menggunakan aplikasi ETABS dan perhitungan analisis struktur bangunan Hunian Komersil Rumaraja masih memenuhi syarat – syarat untuk bangunan struktur beton.

Dan mampu melayani beban – beban yang bekerja pada struktur bangunan.