Perancangan Struktur Bangunan Gedung Tah (1)

(1)

Rizal Maulana (07 511 002) Parikesit Ardhi L. (07 511 056)

1 BAB XIV

TANGGA

14.1 Desain Tangga

Karena denah tangga berbentuk simetris dan tinggi tiap lantai adalah sama (tipikal), yaitu 4 m, maka hanya didesain 1 tangga untuk digunakan disemua lantai.

h/2

L bordes L ideal

Gambar 14.1 Perencanaan Tangga

• Jenis tangga : Tangga “dog leg”

Tinggi lantai : 4 m Lebar tangga : 3 m Lebar ruang : 6 m syarat ⇒ 120 – 200 cm dipakai 275 cm

Lebar bordes : 150 cm

Lebar dan tinggi anak tangga (Theodosius et all, 1988) Anak tangga terbagi atas :

Injakan (antrede) dan tanjakan (uptrede)

Ukuran antrede dan uptrede tergantung pada kegunaan tangga, yaitu :

(2)

2 Untuk bangunan rumah tinggal :

Uptrede = 15 – 18 cm Antrede = 20 – 30 cm

Untuk perkantoran dan gedung lain:

Uptrede = 15 cm Antrede = 30 cm

Sebagai patokan :

syarat ⇒ 2t + L = 60 – 65 cm

dipakai Uptrede (t) = 17 cm, Antrede (L) = 30 cm 2t + L = 2(17) + 30 = 64 cm (OK!

t = uptrede = 16 - 20 cm L = antrede = 25 - 30 cm

Tebal pelat, min 15 cm

Gambar 14.2 Dimensi uptrede dan antrede

Tebal plat = hplat (jepit) = 0,15 m (jika tangga melayang, maka hplat = 0,20 m)

Jumlah anak tangga = 1

17 1= 400+ t +

h_lantai

= 24,53 ~ 24 buah Panjang ideal anak tangga

Diukur terhadap bordes

L ideal = Jumlah anak tangga pakai . antrede = 2

24. 30 = 360 cm = 3,6 m

(3)

3

2000

1500 3600

Gambar 14.3 Panjang tangga rencana

cos α :

) 6 , 3 2 (

6 , 3 )

tan (

tan

2 2 2

2 = +

+L anak gga bordes

h

gga anak

L = 0,8742

Bal ok T an gga (

250 x 400

)

+0,00 Naik

+0,17

+0,34+0,51+0,68+0,85+1,02+1,19+1,36+1,53+1,70

+1,87

Bordes +2,00 +2,17 +2,34 +2,51 +2,68 +2,85 +3,02 +3,19 +3,36 +3,53 +3,70 +3,87 +4,00

3600 1500

3000

12 @ 300

Gambar 14.4 Elevasi tangga rencana

(4)

4 14.2 Pembebanan Tangga

14.2.1 Pada Tangga a. Beban Mati

• Berat sendiri pelat tangga (15 cm)

= ^cos

α

tplat

. 1 m . BJ beton

=

0,8742 15 ,

0

. 1 m . 24 kN/m³

= 4,118 kN/m

• Beban anak tangga

Berat 1 anak tangga = 0,5 (t . L) . BJ beton

= 0,5 (0,17 . 0,30) . 24 kN/m³

= 0,612 kN/m Maka dalam 1 m ada =

30 100 100 =

L = 3,33 buah anak tangga Berat per 1 m = (0,612 . 3,33) = 2,04 kN/m

• Berat komponen lain

Spesi : 0,025 . 20 . 1 m = 0,5 kN/m

Keramik : = 0,15 kN/m

Pasir : 0,05 . 17 . 1 m = 0,85 kN/m

= 1,5 kN/m qD Total = (4,118 + 2,04 + 1,5) = 7,658 kN/m

b. Beban Hidup

Pada tangga ⇒ qL = 3 kN/m

14.2.2 Pada Bordes a. Beban Mati

 Berat sendiri pelat bordes (15 cm)

= tebal plat . 1 m . BJ beton

= 0,15 . 1 m . 24 kN/m³ = 3,60 kN/m

+

(5)

5

 Berat komponen lain

Spesi : 0,025 . 20 . 1 m = 0,5 kN/m

Keramik : = 0,15 kN/m

Pasir : 0,05 . 17 . 1 m = 0,85 kN/m

= 1,5 kN/m

Total qD = (3,60 + 1,5) = 5,1 kN/m

b. Beban Hidup

Pada bordes ⇒ qL = 3 kN/m

14.2.3 Kombinasi Beban a. Pada Tangga

qu = 1,2 QD + 1,6 QL

= 1,2 (7,658) + 1,6 (3)

= 13,99 kN/m b. Pada Bordes

qu = 1,2 QD + 1,6 QL

= 1,2 (5,1) + 1,6 (3)

= 10,92 kN/m 14.3 Analisis Struktur

3,6 m 1,5 m

qU anak tangga = 13,99 kN/m qU bordes = 10,92 kN/m

R1 R2

3,6 m 1,5 m

5,1 m

+

(6)

6

Reaksi R1 = 34,997 kN

1 , 5

2 5 , . 1 5 , 1 . 92 , 10 5

, 2 1

6 , . 3 6 , 3 . 99 , 13

=





 



 

 + 







 



 



 +

Reaksi R2 = 31,747kN

1 , 5

2 5 , 6 1 , 3 . 5 , 1 . 92 , 2 10

6 , . 3 6 , 3 . 99 , 13

=





 



 



 +

+





 



 

 Kontrol :

Σ R1 + R2= Σ P

Σ R¹ + R2 = (34,997 + 31,747 = 66,744 kN)

Σ P = (13,99 . 3,6) + (10,92 . 1,5) = 50,364 + 16,38 = 66,744 kN ,OKE !

Menghitung Momen Rencana Tangga

Momen maksimum terjadi pada titik gaya geser = 0, yang berlokasi pada : 50

, 99 2 , 13

997 , 34 tan

1 = =

=qU anak gga

x R m

M maks = MU =

( )







 



− tan . 2

.

2 1

gga x anak

qU x

R

( )







 



−

=

2 50 , . 2 99 , 13 50 , 2 . 997 , 34

2

= 43,774 kNm

14.4 Penulangan Tangga 14.4.1 Tulangan Pokok Tangga

Mu = 43,774 kNm f’c = 30 MPa

Pakai tulangan D13, fy = 400 MPa d = h plat – penutup beton - ₂¹φ

= 150 - 20 - 13 2 1×

= 123,5 mm



 

 −

=0,85. ' . . . 2a d b a c Mu f

φ

(7)

7



 



 −

× =

5 2 , 123 . 1000 . . 30 . 85 , 8 0

, 0

10 43,774

⁶ a

a

54717500 = )

2 (123,5 a . 000 1 . a . 0 3 .

0,85 −

54717500 = (0,85 . 30 . 1000 . 123,5) – (

2 1000 . 30 .

0,85

)

54717500 = 3149250 a – 12750 a² 12750 a² – 3149250a + 54717500= 0 a = 18,81 mm

Cc = Ts

fy As b a c

f' . . . .

85 ,

0 =

400 1000 . 81 , 18 . 30 . 85 , 0 . . ' . 85 ,

0

=

= fy

b a c

As f = 1199,137 mm²

Diameter tulangan rencana: D13, Ad = ¼ . .π . 13² = 132,707 mm²

Jarak antar tulangan, s =

110 , 669

1199,137 1000 . 707 , 132 As

Ad.1000

=

= ^mm

s < 2.h = 2 . 150 = 300 mm Dipakai D13 – 110

Luas tul. pokok pakai, Aspakai =

110 1000 . 707 , 132 s

Ad.1000

= = 1206,43 mm²

Aspakai > As = 1199,137 mm² ,OKE !

14.4.2 Tulangan Susut Tangga

Diameter tulangan rencana: P10, Ad = ¼ . π . 10² = 78,5 mm² fy = 300 MPa, maka Asst = 0,002 . b . h

Asst = 0,002 . 1000 . 150 = 300 mm Jarak antar tulangan, s =

300 1000 . 5 , 78 1000

. =

st As

Ad = 261,75 mm

s < 5.h = 5 . 150 = 750 mm s < 450 mm

Dipakai P10 – 250

Luas tul. susut pakai, As st pakai =

250 1000 . 5 , 78 s

1000

Ad. = = 314,1 mm²

As stpakai > As = 300 mm² ,OKE !

(8)

8 14.5 Perencanaan Balok Bordes

Perencanaan balok bordes menggunakan perhitungan seperti pada balok anak pada Bab IV – Desain Balok Tulangan Rangkap serta perhitungan tulangan geser (sengkang) balok seperti pada Bab VI – Tulangan Geser Balok.

Dari hasil desain tangga diperoleh :

qU bordes = 10,92 kN/m

Panjang bordes = 1,5 m

Dicoba dimensi balok bordes = 250 x 400 mm

Berat sendiri balok bordes = 0,25 . 0,4 . 1 . 24 = 2,4 kN/m Tinggi dinding diatas balok bordes = ½ tinggi dinding = ½ . 4 = 2 m Beban dinding diatas balok bordes = 0,15 . 2 . 1 . 17 = 5,1 kN/m qU bordes total = 10,92 + 2,4 + 5,1 = 18,42 kN/m

Dianggap pada ujung bordes ada beban titik, P sebesar 1,5 kN

3,6 m 1,5 m

P = 1,5 kN qU = 18,42 kN/m

MU = ( ½ . qU . L²) + (P . L)

= ( ½ . 18,42 . 1,5²) + (1,5 . 1,5) = 20,2725 + 2,25

= 22,97 kNm

Maka dengan data :

MU = 22,97

f’c = 30 MPa

fy = 400 MPa

selimut beton = 4 cm

(9)

9

Dimensi balok : 250 x 400 mm

Tulangan Tumpuan Atas : 3 D13 Tulangan Tumpuan Bawah : 3 D13 Tulangan Lapangan Atas : 3 D13 Tulangan Lapangan Bawah : 3 D13

Tulangan Susut : 4 P8

Tulangan Geser Balok Bordes : P8 – 170

14.6 Perencanaan Pondasi Tangga

Khusus untuk tangga lantai 1 (dasar), tangga tersebut ditumpu oleh pondasi.

Karena pada Analisis Struktur, dukungan tangga yang ada pondasinya dimodelkan sebagai sendi, maka pondasi dianggap tidak menahan momen, hanya menahan reaksi sebesar : Pu = 34,997 kN

Hasil penyelidikan tanah didapat σ tanah = 110 kN/m² Lebar tangga = 3 m

f’c ` = 30 MPa

fy = 300 MPa

14.6.1 Tulangan Pokok Pondasi Tangga

L =

110 . 3

997 , 34

tan tan

× gga =

ah lebar Pu

σ

^{= 0,106 m} dipakai L = B = 1 m

q =

1 . 3

997 , 34

tan

×lebar gga = L

Pu = 11,66 kN/m²

Mu = Ma = ²

2 1×q×l

= .11,66. 1² 2

1

= 5,83 kNm Pu = 0,75 x f'c×b×d

6 1

L = B maka Vc = 0,75 x f'c×L×d 6

1

(10)

10 d =

75 , 0 . 1000 6 .

30 1000 . 997 , 34 75

, 0 . 6 .

'





=



 c L f

Pu = 51,12 mm



 

 −

=0,85. ' . . . a2 d b a c Mu f

φ

8 , 0

10 5,83

× ⁶ ₌ 



 



 −

51,12 2 . 1000 . . 30 . 85 ,

0

a

7287500 = (0,85 . 30 . 1000 . 51,12) – (

2 1000 . 30 .

0,85

)

7287500 = 1303560 a – 12750 a² 12750 a² – 1303560 a + 7287500= 0 a = 5,93 mm

Cc = Ts

fy As b a c

f' . . . .

85 ,

0 =

As =

300 1000 . 93 , 5 . 30 . 85 , 0 . . ' . 85 ,

0

=

fy b a c

f = 504,05 mm²

Diameter tulangan rencana: P10, Ad = ¼ . π . 10² = 78,5 mm²

Jarak antar tulangan, s =

155 , 74

504,05 1000 . 5 , 78 As

Ad.1000

=

= ^mm

s < 2.h = 2 . 200 = 400 mm Dipakai P10 – 150

Luas tul. pokok pakai, Aspakai =

150 1000 . 5 , 78 s

Ad.1000

= = 523,33 mm²

Aspakai > As = 504,05 mm² ,OK !

14.6.2 Tulangan Susut Pondasi Tangga

Diameter tulangan rencana: P10, Ad = ¼ .π . 10² = 78,5 mm² fy = 300 MPa

maka koefisien susut = Asst = 0,002 . b . h Asst = 0,002 . 1000 . 150 = 400 mm Jarak antar tulangan, s =

400 1000 . 5 , 78 1000

. =

st As

Ad = 196,25 mm

s < 5.h = 5 . 200 = 1000 mm s < 450 mm

(11)

11 Dipakai P10 – 190

Luas tul. susut pakai, As st pakai =

190 1000 . 5 , 78 s

1000

Ad. = = 413,29 mm²

As stpakai > As = 400 mm² ,OKE !