Post on 23-Dec-2015
description
LAPORAN PERHITUNGAN STRUKTUR
TEMPAT EVAKUASI SEMENTARA
JEMBER, JAWA TIMUR
PERENCANAAN STRUKTUR
i
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI.............................................................................................................. i
DAFTAR TABEL....................................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR.....................................................................................................v
BAB - 1 PENDAHULUAN..........................................................................................1
1.1 Latar Belakang..........................................................................................1
1.2 Maksud dan Tujuan...................................................................................1
1.3 Ruang Lingkup Pekerjaan.........................................................................1
1.4 Sistem Struktur.........................................................................................2
1.5 Tata Cara Perencanaan Bangunan dan Referensi Perencanaan Bangunan....................................................................................................................... 3
BAB - 2 DATA-DATA PERENCANAAN DAN PEMBEBANAN....................................................4
2.1 Penjelasan Umum......................................................................................4
2.2 Data dan Spesifikasi Material Rencana Struktur......................................4
2.3 Tahapan Pembebanan dalam Analisa Struktur.........................................4
2.4 Pembebanan dan Kombinasi Pembebanan...............................................5
2.4.1 Beban Gravitasi................................................................................5
2.4.2 Beban Gempa...................................................................................6
2.4.3 Beban Angin...................................................................................17
2.4.4 Beban Tsunami..............................................................................26
BAB - 3 PERMODELAN DAN ANALISA DINAMIS STRUKTUR..............................................43
3.1 Penjelasan Umum....................................................................................43
3.2 Data Masukan.........................................................................................43
3.2.1 Data Material.................................................................................43
3.2.2 Besaran Massa...............................................................................44
3.3 Permodelan Struktur...............................................................................44
ii
3.3.1 Pembebanan Gravitasi...................................................................47
3.3.2 Pembebanan Tsunami....................................................................49
3.3.3 Pembebanan Gempa dengan Response Spectrum Pada SAP 2000 58
3.3.4 Pendefinisian Modal Analisis dan Ragam Analisis...........................59
3.3.5 Kontrol Periode Alami Struktur.......................................................61
3.3.6 Kontrol Gaya Gempa Dasar Dinamis Struktur..................................63
3.3.7 Kontrol Simpangan Antar Tingkat...................................................65
BAB - 4 DESAIN ELEMEN STRUKTUR BETON............................................................67
4.1 Desain Penulangan Elemen Struktur Pelat..............................................67
4.2 Desain Penulangan Elemen Struktur Balok..............................................69
4.3 Desain Penulangan Elemen Struktur Kolom.............................................113
4.1.1 Kontrol SRPMK...............................................................................118
4.1.2 Penulangan Sengkang Kolom.......................................................119
BAB - 5 PERENCANAAN STRUKTUR BAWAH...............................................................120
5.1 Analisa Situs Tanah...............................................................................120
5.2 Analisa Daya Dukung Tanah..................................................................121
5.3 Hasil Perhitungan Bearing Capacity......................................................123
5.4 Perhitungan Penulangan Pile Cap..........................................................126
iii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Struktur Lainnya untuk beban gempa6
Tabel 2.2 Tabel Keutamaan Gempa...........................................................................7
Tabel 2.3 Klasifikasi Situs..........................................................................................8
Tabel 2.4 Koefisien Situs, Fa..........................................................................................................10
Tabel 2.5 Koefisien Situs, Fv..........................................................................................................10
Tabel 2.6 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respon percepatan pada
perioda pendek........................................................................................12
Tabel 2.7 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respon percepatan
pada perioda 1 detik...............................................................................13
Tabel 2.8 Sistem penahan gaya gempa.................................................................13
Tabel 2.9 Faktor Arah Angin Berdasarkan Tipe Struktur..........................................18
Tabel 2.10 Parameter untuk Peningkatan Kecepatan di Atas Bukit dan Tebing........20
Tabel 2.11 Koefisien Tekan Internal.........................................................................21
Tabel 2.12 Koefisien Eksposur Tekanan Velositas, Kz atau Kh....................................22
Tabel 2.13 Konstanta Eksposur Daratan (dalam metrik).........................................22
Tabel 2.14 Koefisien Tekanan Eksternal untuk Kasus Pembebanan A.......................24
Tabel 2.15 Koefisien Tekanan Eksternal untuk Kasus Pembebanan B.......................24
Tabel 2.16 Penentuan Nilai Koefisien Drag Berdasarkan Bentuk Geometri Penampang
Komponen Struktur.................................................................................28
Tabel 2.17 Penentuan Nilai Koefisien Drag Berdasarkan Perbandingan w/h.............28
Tabel 2.18 Massa dan Kekakuan pada Puing-puing yang Terbawa Air.....................38
Tabel 3.1 Variable Tsunami.....................................................................................49
Tabel 3.2 Rangkuman gaya-gaya Tsunami.............................................................55
Tabel 3.3 Modal Load Participation Ratios (UnCracked)...........................................59
Tabel 3.4 Modal Periods and Frequencies (UnCracked)............................................60
v
Tabel 3.5 Nilai parameter perioda pendekatan Ct dan x......................................61
Tabel 3.6 Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung.......................61
Tabel 3.7 Simpangan ijin atar lantai, Da...............................................................66
Tabel 3.8 Kontrol simpangan gempa arah x..........................................................66
Tabel 3.9 Kontrol simpangan gempa arah y..........................................................66
Tabel 4.1 Penulangan Plat....................................................................................67
Tabel 4.2 Penulangan Elemen Struktur Balok.......................................................69
Tabel 4.3 Penulangan Elemen Struktur Kolom.......................................................113
Tabel 4.4 Kontrol SRPMK.......................................................................................118
Tabel 4.5 Penulangan Sengkang Kolom..............................................................119
Tabel 5.1 Tabel perhitungan penetrasi tanah rata-rata.....................................120
Tabel 5.2 Tabel Koefisien a dan 13 (Decourt & Quaresma, 1978 & Decourt et al, 1996).................................................................................................................. 122
Tabel 5.3 Tabel Perhitungan Daya Dukung Bore Pile titik BH-1 (SF=3)................123
Tabel 5.4 Tabel Rekapitulasi Perhitungan Daya Dukung Bore Pile titik BH-1 (SF=3)........................................................................................................................... 125
Tabel 5.5 Penulangan Pile Cap............................................................................126
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Peta Wilayah Gempa Indonesia yang dipertimbangkan resiko-tersesuai
kan..................................................................................................................................
................ 9
Gambar 2.2 Peta Wilayah Gempa Indonesia yang dipertimbangkan resiko-tersesuai
kan..................................................................................................................................
................ 9
Gambar 2.3 Spektrum respon desain......................................................................12
Gambar 2.4 Kasus Pembebanan A...........................................................................23
Gambar 2.5 Kasus pembebanan B...........................................................................24
Gambar 2.6 Kasus Pembebanan Torsi.....................................................................25
Gambar 2.7 Tipe-tipe Penggenangan pada Pesisir Berdasarkan Korelasi antara
Elevasi Tsunami dan Elevasi Kenaikan Air di Darat....................................27
Gambar 2.8 Gaya Hidrodinamik yang Bekerja pada Komponen Struktur..................28
Gambar 2.9 Distribusi Gaya Hidrostatik dan Lokasi Resultannya.............................31
Gambar 2.10 Gaya Apung pada Keseluruhan Struktur yang Kedap Air pada Lantai
yang Lebih Rendah.................................................................................32
Gambar 2.11 Gaya Hidrodinamik Impulsif dan Drag yang Bekerja pada Komponen
Struktural Bangunan Akibat Genangan Tsunami.......................................33
Gambar 2.12 Sketsa Definisi Gaya Apung ke atas yang Bekerja pada Lantai
yang Ditinggikan....................................................................................34
Gambar 2.13 Gaya Impak Puing-puing yang Terbawa Air.....................................37
Gambar 2.14 Kecepatan Alir Maksimum pada Kedalaman d, Elevasi Tanah z, dan
Elevasi Runup Maksimum R Kurva Terbawah Mewakili Batas Bawah
Kecepatan Alir
Maksimum.........................................................................................39
Gambar 2.15 Beban Gravitasi yang Bekerja pada Lantai yang Ditinggikan dengan Air
yang Tertahan oleh Dinding Eksterior Selama Proses Penyurutan yang
Cepat.....................................................................................................41
Gambar 3.1 Input form material elemen struktur pada SAP 2000............................43
Gambar 3.2 Input form Mass Source untuk analisa modal pada SAP 2000................44
Gambar 3.3 Permodelan Struktur Tampak Atas.......................................................45
v
Gambar 3.4 Permodelan Struktur Tampak Depan...................................................46
vii
Gambar 3.5 Permodelan Struktur Tampak Samping................................................46
Gambar 3.6 Permodelan Struktur Tampak 3D..........................................................47
Gambar 3.7 Pembebanan Beban Mati Tambahan (DEAD++).......................................48
Gambar 3.8 Pembebanan Beban Hidup (LIVE)...........................................................48
Gambar 3.9 Keterangan Posisi Bangunan dan Gedung.............................................50
Gambar 3.10 Pembebanan Beban Hidrodinamik (Fd)...............................................55
Gambar 3.11 Pembebanan Beban Fdm...................................................................56
Gambar 3.12 Pembebanan Beban Gaya Gelombang (Fs') .......................................56
Gambar 3.13 Pembebanan Beban Gaya Benturan (Fi).............................................57
Gambar 3.14 Pembebanan Beban Gaya Angkat Hidrodinamik (FU)..........................57
Gambar 3.15 Respon Spectrum Gempa SAP 2000....................................................58
Gambar 3.16 Input form untuk analisa modal SAP 2000...........................................59
Gambar 3.17 Penentuan simpangan antar lantai.....................................................65
Gambar 4.1 Kontrol Kapasitas Kolom K-1A terhadap gaya yang bekerja (diagram P-M, X- Axis) ................................................................................................................. 114Gambar 4.2 Kontrol Kapasitas Kolom K-1A terhadap gaya yang bekerja (diagram P-M,
Y- Axis) ................................................................................................ 114
Gambar 4.3 Kontrol Kapasitas Kolom K-1B terhadap gaya yang bekerja (diagram P-M,
X- Axis) ................................................................................................ 115
Gambar 4.4 Kontrol Kapasitas Kolom K-1B terhadap gaya yang bekerja (diagram P-M,
Y- Axis) ................................................................................................ 115
Gambar 4.5 Kontrol Kapasitas Kolom K-2A terhadap gaya yang bekerja (diagram P-M,
X- Axis) ................................................................................................ 116
Gambar 4.6 Kontrol Kapasitas Kolom K-2A terhadap gaya yang bekerja (diagram P-M,
Y- Axis) ................................................................................................ 116
Gambar 4.7 Kontrol Kapasitas Kolom K3 terhadap gaya yang bekerja (diagram P-M, X-Axis)
........................................................................................................... 117Gambar 4.8 Kontrol Kapasitas Kolom K3 terhadap gaya yang bekerja (diagram P-M, Y-Axis)
........................................................................................................... 117
Laporan Struktur TES Puger-jember 2014
BAB - 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perencanaan struktur gedung Tempat Evakuasi Sementara, Puger, Jember
ini merupakan struktur beton bertulang yang terdiri dari 5 lantai yang memiliki bentuk
tidak beraturan. Sistem struktur gedung ini didesain dengan menggunakan
sistem rangka pemikul momen untuk mendapatkan performa struktur yang
cukup baik dalam menerima dan memikul beban gempa yang terjadi.
Perencanaan struktur beton bertulang ini sesuai dengan SNI 2847-2002
dan pembebanan struktur gempanya sesuai dengan SNI 1726-2012. Perhitungan
struktur meliputi desain penulangan elemen struktur balok, kolom dan pelat.
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari laporan perancangan struktur ini adalah untuk
merancang elemen struktur beton bertulang termasuk elemen struktur
sekundernya serta pondasi yang akan digunakan pada pelaksanaan nantinya.
Diharapkan dengan adanya laporan ini bisa memberikan kemudahan dalam
tahapan konstruksi nantinya.
1.3 Ruang Lingkup Pekerjaan
Ruang lingkup pekerjaan ini akan difokuskan pada beberapa tahapan
perencanaan ini terdiri dari :
a)Penentuan material-material struktur yang akan digunakan.
b)Pengklasifikasian beban-beban yang bekerja pada struktur sesuai dengan
kaidahkaidah dan tata cara yang berlaku.
c)Permodelan, Analisa dan Desain struktur yang terbuat dari struktur beton
bertulang ini sesuai dengan kaidah-kaidah dan tata cara yang berlaku.
d)Perhitungan kebutuhan penulangan pada elemen struktur pelat lantai sesuai
dengan kaidah-kaidah dan tata cara yang berlaku.
1
2
Laporan Struktur TES Puger-jember2014
e)Perhitungan kebutuhan penulangan pada elemen struktur balok sesuai
dengan kaidah-kaidah dan tata cara yang berlaku.
f)Perhitungan kebutuhan penulangan pada elemen struktur kolom sesuai
dengan kaidah-kaidah dan tata cara yang berlaku.
g)Memberikan rekomendasi terhadap beberapa permasalahan yang dianggap
penting untuk diperhatikan dan dilaksanakan.
1.4 Sistem Struktur
Sistem struktur bangunan ini merupakan sistem struktur Struktur Rangka
Pemikul Momen yang berupa balok dan yang terbuat dari struktur beton
bertulang. Struktur gedung ini memiliki sifat yang tidak beraturan sehingga
penggunaan beban static ekivalen tidak dapat dipergunakan. Namun dalam analisa
strukturnya dipergunakan pembebanan gempa dengan response spectrum.
Secara ideal sesuai dengan pembagian wilayah gempa yang ada struktur ini
akan lebih optimal bila didesain dengan menggunakan Struktur Rangka Pemikul
Momen Khusus (SRPMK).
Analisa dan desain terhadap sistim struktur ini akan dilakukan
menggunakan paket program bantu SAP 2000 V.14.2.5 yang merupakan paket
program analisa struktur berbasis teori Metode Elemen Hingga dalam permodelan
dan penyelesaian persamaanpersamaan statikanya.
3
Laporan Struktur TES Puger-jember 2014
1.5 Tata Cara Perencanaan Bangunan dan Referensi Perencanaan Bangunan
Dalam melakukan kajian ulang terhadap perancangan struktur beton bertulang
ini mengacu pada beberapa tata cara perencanaan bangunan dan juga pada
beberapa referensi khusus yang lazim digunakan. Beberapa acuan tersebut
adalah :
a)Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1987.
b)Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Gedung (SNI 1726-2012).
c)Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Dan Bahan Bangunan Gedung (SNI-03-
2847-2013).
d)Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBBI-1971).
e)Tata Cara Penghitungan Pembebanan Untuk Bangunan Rumah Dan Gedung
(SNI03-1727-2002).
f)Uniform Building Code 1997 (UBC 1997).
g)International Building Code 1997 (IBC 2009).
h)Building Code Requirements For Structural Concrete (ACI 318-99) and
Commentary (ACI 318R-99).
i)American Institute Of Steel Construction-Load Resistance Factor Design. (AISC-
LRFD 1993).
j)American Society Of Civil Engineer - Minimum Design Load For Building And Other
Structures (ASCE 7.02).
4
Laporan Struktur TES Puger-jember 2014
BAB - 2 DATA-DATA PERENCANAAN DAN
PEMBEBANAN
2.1 Penjelasan Umum
Pembahasan mengenai kriteria perencanaan akan disesuaikan dengan
ketentuan dan tata-cara yang berlaku akan dibahas secara terinci dalam bagian
ini. Pembebanan struktur ini akan menggunakan beberapa ketentuan dan tata
cara, hal ini dikarenakan untuk mencegah adanya pembebanan yang tidak
dimasukkan kedalam analisa struktur yang mungkin dalam satu ketentuan atau
tata cara tidak dibahas secara detil.
2.2 Data dan Spesifikasi Material Rencana Struktur
Material yang digunakan dalam perencanaan ini dibagi menjadi beberapa
jenis material sesuai dengan fungsi dan jenis elemennya, beberapa material yang
digunakan dapat dilihat sebagai berikut :
a)Material elemen struktur balok/pelat direncanakan dengan menggunakan beton
(fc) 35 MPa.
b)Material elemen struktur kolom lantai B4-5 direncanakan dengan
menggunakan beton (fc) 35 MPa.
c)Material elemen struktur tulangan baja polos mempunyai tegangan leleh
sebesar 240 MPa untuk diameter tulangan 8 mm hingga 12 mm.
d)Material elemen struktur tulangan baja deform mempunyai tegangan leleh
sebesar 390 MPa untuk diameter tulangan 10 mm hingga 32 mm.
2.3 Tahapan Pembebanan dalam Analisa Struktur
Dalam perancangan struktur ini beban yang bekerja pada sistim struktur
gedung tersebut harus didasarkan atas pertimbangan - pertimbangan sebagai
berikut :
a)Pembebanan dan kombinasi pembebanan.
b)Penentuan wilayah gempa.
5
Laporan Struktur TES Puger-jember 2014
c)Penentuan klasifikasi tanah setempat.
d)Penentuan sistem struktur.
e)Peninjauan terhadap pengaruh gempa.
2.4 Pembebanan dan Kombinasi Pembebanan
Pembebanan yang bekerja pada struktur ini terdiri dari beban mati (berat
sendiri dan beban mati tambahan), beban hidup, beban angin dan beban gempa. Untuk
kombinasi pembebanan mengacu pada beberapa peraturan yaitu SNIT02-2005, SNI
T12-2004, BMS 1992, SNI 2847-2002, ACI 318-02, UBC 1997 dan SNI 1729-2002.
Beban - beban yang bekerja secara detil dijabarkan sebagai berikut :
2.4.1 Beban
Gravitasi 2.4.1.1
Beban Mati
Beban mati pada perencanaan ini meliputi berat sendiri dari masing -
masing elemen struktur seperti berat pelat, balok dan kolom serta struktur atap.
Besarnya beban-beban mati tersebut secara otomatis langsung diperhitungkan
didalam permodelan struktur berdasarkan berat jenis masing - masing
materialnya. Sedangkan terdapat juga beban mati tambahan yang berupa beban
finishing, plafond dan dinding yang besarnya :
Beban mati tambahan lantai (finishing lantai): 150
kg/m2
2.4.1.2 Beban Hidup
Beban hidup lantai yang bekerja dalam struktur ini berupa beban terbagi
rata sesuai fungsi ruangannya, yang besarnya diambil sebesar :
Beban hidup lantai tempat berkumpul : 500 kg/m2.
Koefisien reduksi beban hidup untuk beban gempa diambil sebesar 1 untuk
tempat berkumpul.
2.4.2 Beban Gempa
6
Laporan Struktur TES Puger-jember 2014
Peninjauan beban gempa pada perencanaan struktur bangunan ini ditinjau
secara analisa dinamis 3 dimensi. Fungsi response spectrum ditetapkan sesuai
peta wilayah gempa untuk daerah Kuta, Lombok. Berdasarkan SNI 1726-2012,
zonasi peta gempa menggunakan peta gempa untuk probabilitas 2% terlampaui
dalam 50 tahun atau memiliki periode ulang 2500 tahun.
Untuk wilayah gempa berdasarkan SNI 1726-2012 pasal 14,
ditetapkan berdasarkan parameter Ss (percepatan batuan dasar pada periode
pendek 0,2 detik) dan S1 (percepatan batuan dasar pada peride 1 detik).
Faktor keutamaan dari gedung ini yang merupakan bangunan
tempat perlindungan bencana memiliki faktor keutamaan gempa (Ie) 1.5, karena
sesuai Tabel 2.1 dan Tabel 2.2 bangunan pasca bencana termasuk dalam kategori
resiko IV.
Tabel 2.1 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Struktur Lainnya untuk beban gempa (SNI 1726-2012, Tabel 1)
Jenis pemanfaatanKategori
resiko
Gedung dan struktur lainnya yang memiliki risiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk. tapi tidak dibatasi untuk:
-Fasilitas pertanian. perkebunan, perternakan, dan perikanan-Fasilitas sementara-Gudang penyimpanan-Rumah jaga dan struktur kedlafnnya
I
Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:
- Perumahan-Rumah toko dan rumah kantor- Pasar-Gedung perkantoran-Gedung apartemen/ Rumah susun-Pusat perbelanjaan/ Mall-Bangunan industri-Fasilitas manufaktur- Pabrik
II
7
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Gedung dan struktur lainnya yang memiliki risiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:
BioskapGedung pertemuanStadionFasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit gawat darurat Fasilitas penitipan anakPenjaraBangunan untuk orang jompo
Gedung dan struktur lainnya, tidak termasuk kedalam kategori risiiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan/atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bib terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:
Pusat pembangkit listrik biasaFasilitas penanganan airFasilitas penanganan limbahPusat telekomunikasi
Gedung dan struktur lainnya yang tidak ten-nasuk dalam kategori risiko IV, (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan. penggunaan atau tempat pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak di mana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran.
III
Gedung dan struktur lainnya yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting. termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk:
Bangunan-bangunan monumentalGedung sekolah dan fasilitas pendidikanRumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat daruratFasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi, serta garasi kendaraan daruratTempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai, dan tempat perlindungan darurat lainnyaFasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas lainnya untuk tanggap daruratPusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang dibutuhkan pada saat keadaan daruratStruktur 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 struktur lainnya yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori risiko IV.
IV
8
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Tabel 2.2 Tabel Keutamaan Gempa (SNI 1726-2012, Tabel 2)
Kategori risiko Faktor keutamaan gempa, f,I atau II 1.0
III 1,25IV 1,50
Respon spektra merupakan konsep pendekatan yang digunakan untuk
keperluan perencanaan bangunan tahan gempa. Respon spektra
menggambarkan respon maksimum dari suatu sistem Single Degree of Freedom
(SDOF) baik berupa percepatan (a), kecepatan (v) maupun perpindahan (d) untuk
periode natural tertentu akibat beban gempa. Absis dari respon spektra adalah
periode alami sistem struktur dan ordinat dari respon spektra adalah respon
maksimum yang dikehendaki. Absis dan ordinat kurva respon spektra dapat
dinyatakan dalam spektra perpindahan (Sa) dan spektra percepatan (Sa).
Data-data yang dibutuhkan dan prosedur untuk pembuatan respon
spektra berdasarkan SNI 1726-2012 pasal 6.4 adalah :
Parameter percepatan batuan dasar
Parameter Ss (percepatan batuan dasar pada periode pendek) dan Si
(percepatan batuan dasar pada periode 1 detik) harus ditetapkan masing-masing
dari percepatan 0,2 detik dan 1 detik dalam peta gempa untuk periode ulang 2500
tahun.
Parameter kelas situs
Berdasarkan sifat-sifat tanah pada situs, maka situs harus diklasifikasikan
sebagai kelas situs SA, SB, SC, SD, SE,dan SF berdasarkan pasal 5.3 dapat dilihat
pada Tabel 2.3 bahwa tanah pada struktur ini termasuk dalam kelas situs SE
(berdasarkan pengujian tanah dan analisa yang akan dilakukan pada sub-bab
5.1).
9
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Tabel 2.3 Klasifikasi Situs
Kelas Situs Ṽs (m/dt) 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 1100
SD (tanah sedang) 175 sampai 350 15 sampai 50 50 sampai 100
SE (tanah lunak) < 175 < 15 < 50SF (tanah khusus, yang
membutuhkan investigasi geoteknik
spesifik dan analisisrespons spesifik-situs
yang mengikuti Pasal 6.9.1)
Atau setiap protil tanah yang mengandung lebih dari 3 m tanah dengan karateristik sebagai berikut :
1. Indeks plastisitas. > 20,
2. Kadar air, w> 40 persen, dan
Kuat geser niralir s, < 25 kPa
Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dan karaktenstik berikut :
- Rawan dan berpotensi gaga! atau runtuh akibat beban gempa seperli mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, tanah tersementasi lemah
- Lempung sangat mganik dan/atau gambut (ketebalan H > 3 m)
- Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan 7.5 m dengan Indeks Plasitisitas P1 75)
Lapisan lempung lunak/setengah tegu dengan ketebalan H > 35 m dengan s„ 50 kPa
(SNI 1726-2012, Tabel 3)
Koefisien-koefisien situs dan parameter-parameter respon spektra
percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan resiko tertarget
(MCER)
Untuk penentuan respon spektra percepatan gempa (MCER) dipermukaan
tanah diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik pada periode 0,2 detik (Gambar
2.1) dan periode 1 detik (Gambar 2.2). Berdasarkan pasal 6.2, faktor amplifikasi
meliputi facktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran periode
pendek (Fa) dilihat pada tabel 4 pasal 6.2 dan faktor amplifikasi terkait percepatan
yang mewakili getaran periode pendek 1 detik (Fv) pada tabel 5 pasal 6.2. (Untuk
wilayah Pujut, Lombok diambil Ss = 1 dan S1 = 0.4)
10
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Gambar 2.1 Peta Wilayah Gempa Indonesia yang dipertimbangkan resiko-tersesuaikan (MCE - percepatan 0,2 detik, probabilitas 2% dalam 50 tahun)
Gambar 2.2 Peta Wilayah Gempa Indonesia yang dipertimbangkan resiko-tersesuaikan
(MCE - percepatan 1 detik, probabilitas 2% dalam 50 tahun)
Parameter spektrum respon percepatan pada periode pendek (SMs) dan
periode 1 detik (SM1) yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs harus
ditentukan dengan perumusan berikut :
Sms = Fa• Ss = 0.9.1 =1.1
Smi = F1,• Si= 2.4. 0.4= 0,64
Keterangan :Ss : parameter respon spektra percepatan gempa MCER terpetakan untuk periode
pendek. Si : parameter respon spektra percepatan gempa MCER terpetakan untuk
periode 1 detik. Fa : Koefisien situs pada Tabel 2.4 untuk periode pendek (Fa = 0.9).
Fv : Koefisien situs pada Tabel 2.5 untuk periode 1 detik (Fv = 2.4).
Tabel 2.4 Koefisien Situs, Fa (SNI 1726-2012, Tabel 4 )
11
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Kelas situs
Parameter respons spektral percepatan gempa MCER
terpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, S5
Ss 0,25 Ss = 0,5 Ss = 0,75 Ss = 1 Ss 2 1,25
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
SC 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0
SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0
SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9
SF SS
CATATAN:a) Untuk nilai-nilai antara S,dapat dilakukan interpolasi linier
(b) SS= Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons situs-spesifik, lihat Pasal 6.9.1
Tabel 2.5 Koefisien Situs, FV (SNI 1726-2012, Tabel 5 )
Kelas situs
Parameter respons spektra percepatan gempa MCER
terpetakan pada perioda 1 detik, S,
S7 0,1 Si = 0,2 Si = 0,3 S,= 0,4 Si 2 0,5
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
SC 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3
SD 2,4 2 1,8 1,6 1,5
SE 3,5 3,2 2,8 2,4 2,4
SF SS6
CATATAN:(a)Untukantara S7 dapat dilakukan interpolasi linier(b)SS= Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan
analisis respons situs-spesifik, lihat Pasal 6.9.1
12
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Parameter percepatan spektra rencana.
Parameter percepatan spektra disain untuk periode pendek (SDS) dan
periode 1 detik (Sin) harus ditentukan melalui perumusan berikut ini :
SDS = 2/3 . SMS = 2/3 X 0.9 = 0.6
SDS = 2/3 . SMS = 2/3 X 0.96 = 0.64
keterangan:
SDS : parameter respon spektra percepatan rencana pada periode pendek
SD1 : parameter respon spektra percepatan rencana pada periode 1 detik.
Semua parameter respon rencana diplot dalam grafik dan menghasilkan
respon spektra rencana.
Prosedur pembuatan respon spektra desain berdasarkan SNI 1726-2012
Untuk nilai To dan Ts dapat digunakan rumus berikut :
TO = 0.2 x SD1/ SDs= 0.2 x 0.64/0.6 = 0.213
TS = SD1/ SDs = 0.64/0.6 = 1.067
Untuk periode yang lebih kecil dari To spektrum respon percepatan desain Sa
harus diambil dari persamaan :
Sa = SDS x [0.4+ 0.6x T/ TO]
Untuk T =0, maka Sa dapat dihitung sebagai berikut
Sa =0.6 x [0.4+ 0.6x 0/ 0.213] = 0.24
Untuk periode yang lebih besar dari atau sama dengan To dan lebih kecil dari atau
sama dengan Ts spectrum respon disain Sa = SDS untuk periode lebih besar dari Ts
spectrum respon percepatan disain Sa diambil berdasarkan persamaan :
13
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
keterangan:
SDS : parameter respon spectra percepatan disain pada periode pendek.
SD1 : parameter respon spectra percepatan disain pada periode 1 detik.
T : periode getar fundamental struktur.
Hasil dari perhitungan respon spektrum dapat dilihat pada Gambar 2.3
Gambar 2.3 Spektrum respon desain
Kategori Desain Seismik
Setiap struktur harus ditetapkan memiliki suatu kategori desain seismik.
Kategori desain seismik yang diklasifikasikan oleh SNI 1726-2012 dapat dilihat
pada Tabel 2.6 dan Tabel 2.7
Tabel 2.6 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respon percepatan pada perioda pendek
(SNI 1726-2012, Tabel 6 )
Nilai SDSKatagori risiko
I atau II atau III IVSDS < 0.167 A A
0.167 < SDS < 0.33 B C0.33 < SDS < 0.50 C D
0.50 < SDS D D
14
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Tabel 2.7 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respon percepatan pada
perioda 1 detik
(SNI 1726-2012, Tabel 7 )
Nilai SD1Katagori risiko
I atau II atau III IVSD1 < 0.067 A A
0.067 < SD1 < 0.133 B C0.133 < SD1 < 0.20 C D
0.20 < SD1 D D
Berdasarkan tabel 1.6 dan 1.7, gedung ini memiliki kategori desain
seismik D. Berdasarkan Tabel 1.8 pada, didapatkan koefisien modifikasi respon,
R, sebesar 8 dan faktor pembesaran defleksi, Cd, sebesar 5,5 untuk dengan
kategori desain seismik D.
Tabel 2.8 Sistem penahan gaya gempa (SNI 1726-2012, Tabel 9 )
Sistem penahan-gaya gempa
Koefisien
modifikasi
respons, Ra
Faktor
kuat- lebih sistem, Ω0
g
Faktor pembesar
an defleksi,
Cdb
Batasan sistem struktur dan
batasan tinggi struktur (m)c
Kategori desain seismik
B C Dd Ed Fθ
5. Rangka beton bertulang pemikul momen khusus 8 3 5 1/2 TB TB TB TB TB6. Rangka beton berulang pemikul momen menengah 5 3 4 1/2 TB TB TI TI TI7. Rangka beton bertulang pemikul momen biasa 3 3 2 1/2 TB TI TI TI TI
Kombinasi Pembebanan
15
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Setelah diketahui beban - beban yang bekerja pada elemen struktur maka
dalam pendesainan elemen struktur digunakan kombinasi pembebanan untuk
mendapatkan pembebanan yang maksimum yang mungkin terjadi pada saat
beban bekerja secara individual maupun bersamaan.
Konfigurasi kombinasi pembebanan berdasarkan SNI 1726-2012 dapat
dilihat sebagai berikut :
1,4D
1,2D + 1,6L + 0,5(Lr atau R)
1,2D + 1,6(Lr atau R) + (L atau 0,5W)
1,2D + 1,0W + L + 0,5(Lr atau R)
1,2D + 1,0E + L
0,9D + 1,0W
0,9D + 1,0E
Sedangkan untuk desain pondasi, maka kombinasi pembebanan yang
digunakan adalah kombinasi pembebanan ijin, yaitu sebagai berikut :
D
D + L
D + (Lr atau R)
D + 0,75L + 0.75 (Lr atau R)
D + (0,6W atau 0,7E)
D + 0,75(0,6W atau 0,7E) + 0,75L + 0,75(Lr atau R)
0,6D + 0,6W
0,6D + 0,7EDimana :
D = Dead Load (Beban Mati
L = Life Load (Beban Hidup)
E = EarthQuake Load (Beban Gempa)
Lr = Life Roof (Beban Atap)
R = Rainfall Load (Beban Hujan)
W = Wind Load (Beban Angin) (Tidak menentukan)
Peninjauan Terhadap Pengaruh Gempa
16
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Simulasi pembebanan terhadap beban gempa ditinjau secara statik
maupun dinamis, sedangkan besaran gaya gempa statik ekivalen merujuk
pada persamaan pada SNI 03-1726-2012 :
V = Cs . Wt
keterangan:
Cs : koefisien respons seismik
Wt : berat total gedung
Penentuan koefisien Cs adalah sebagai berikut :
keterangan:
Sps : parameter percepatan spektrum respon desain dalam rentang periode pendek
R : faktor modifikasi respon
I : faktor keutamaan hunian
Cs maksimum
Keterangan:
SD1 : adalah parameter percepatan spektrum respon desain dalam rentang
periode 1 detik
R : adalah faktor modifikasi respon
I : adalah faktor keutamaan hunian
T : adalah periode struktur dasar (detik)
harus tidak kurang dari
Cs = 0.044x SDS x I > 0.01
Keterangan :
SDS : adalah parameter percepatan spektrum respon desain dalam rentang
periode pendek
17
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
I : adalah faktor keutamaan hunian
Cs minimum
Sebagai tambahan, untuk struktur yang berlokasi di daerah dimana S1
sama dengan atau lebih besar dari 0,6g, maka Cs harus tidak kurang dari
keterangan:
S1 : parameter percepatan spektrum respons desain yang dipetakan
R : faktor modifikasi respon
I : faktor keutamaan hunian
Pembebanan gempa horizontal dibagi kedalam dua arah yaitu :
Gempa arah x dengan komposisi 100% V, + 30% Vy
Gempa arah y dengan komposisi 100% Vy + 30%
2.4.3 Beban Angin
Gedung TES Tsunami merupakan gedung yang berbentuk sederhana dan
simetris, terbuat dari baja ataupun beton, dan terdiri dari sistem portal terbuka
dan memiliki ketinggian yang relatif pendek. Oleh karena itu, digunakan
pembebanan angin pada Sistem Penahan Beban Angin Utama (SPBAU)
berdasarkan: (1) RSNI Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung dan
Struktur Lain 2012 (2) Pasal 28 pada ASCE 710 Minimum Design Loads for Buildings
and Other Structures. Pasal tersebut membahas perhitung-an beban angin pada
SPBAU dengan prosedur amplop untuk bangunan gedung bertingkat rendah. Pada
pasal 28, terdapat 2 bagian, yaitu bagian satu yang membahas pembebanan angin
gedung bertingkat rendah yang tertutup atau tertutup sebagian, serta bagian dua
yang membahas pembebanan angin untuk gedung diafragma sederhana yang
tertutup. Pada bangunan TES Tsunami ini, pada pembahasan selanjutnya
digunakan bagian satu saja.
Adapun langkah-langkah untuk menentukan beban angin pada SPBAU
untuk gedung bertingkat rendah adalah:
18
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Langkah 1: Menentukan kategori risiko gedung Kategori risiko gedung sama
dengan kategori risiko pada penentuan beban gempa, yaitu ditentukan berdasarkan
Tabel 1 SNI Gempa, digunakan kategori risiko IV karena gedung TES Tsunami
merupakan tempat perlindungan darurat.
Langkah 2: Tentukan kecepatan angin dasar, V, untuk kategori risiko yang
sesuai
Kecepatan angin harus ditentukan menggunakan peta kecepatan angin daerah
setempat.
Langkah 3: Tentukan parameter beban angin:
a. Faktor arah angin, Ka
Faktor arah angin harus ditentukan dari Tabel berikut:
Tabel 2.9 Faktor Arah Angin Berdasarkan Tipe Struktur
Tipe StrukturFaktor Arah Angin
K'dBagunan Gedung 0.85Sistem Penahan Beban Angin Utama 0.85Komponen dan Klading Bangunan Gedung
* Faktor arah Kd telah dikalibrasi dengan kombinasi beban yang ditetapkan dalam SNI seperti yang akan dibahas pada pasal 2.4.2
Sumber R5N1 03 (Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain)
b. Kategori eksposur
Persyaratan eksposur untuk prosedur amplop Beban angin untuk
perancangan SPBAU untuk semua bangunan bertingkat rendah yang dirancang
menggunakan prosedur amplop harus berdasarkan pada kategori eksposur yang
mengakibatkan beban angin tertinggi untuk setiap arah angin di lokasi.
Untuk setiap arah angin yang diperhitungkan, eksposur lawan angin
didasarkan pada kekasaran permukaan tanah yang ditentukan dari topografi
alam, vegetasi, dan fasilitas dibangun. Kategori Kekasaran Permukaan Kekasaran
permukaan tanah dalam setiap sektor 450 harus ditentukan untuk suatu jarak lawan
angin dari situs sebagaimana ditentukan dalam pasal kategori eksposur.
Kekasaran permukaan B: daerah perkotaan dan pinggiran kota, daerah berhutan,
atau daerah lain dengan penghalang berjarak dekat yang banyak memiliki ukuran
dari tempat tinggal keluarga-tunggal atau lebih besar. Kekasaran permukaan C:
dataran terbuka dengan penghalang tersebar yang memiliki tinggi umumnya
19
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
kurang dari 9,1 m. Kategori ini mencakup daerah terbuka datar dan padang
rumput. Kekasaran permukaan D: area datar, area terhalang dan permukaan air.
Kategori ini berisi lumpur halus, padang garam, dan es tak terputus. Kategori
eksposur Eksposur B: untuk bangunan gedung dengan tinggi atap rata-rata kurang
dari atau sama dengan 9,1 m, Eksposur B berlaku bilamana kekasaran permukaan
tanah, sebagaimana ditentukan oleh Kekasaran Permukaan B, berlaku di arah
lawan angin untuk jarak yang lebih besar dari 457 m. Untuk bangunan dengan
tinggi atap rata-rata lebih besar dari 9,1 m, Eksposur B berlaku bilamana Kekasaran
Permukaan B berada dalam arah lawan angin untuk jarak lebih besar dari 792 m
atau 20 kali tinggi bangunan, pilih yang terbesar. Eksposur C: Eksposur C berlaku
untuk semua kasus di mana Eksposur B atau D tidak berlaku. Eksposur D:
Eksposur D berlaku bilamana kekasaran permukaan tanah, sebagaimana
ditentukan oleh Kekasaran Permukaan D, berlaku di arah lawan angin untuk jarak
yang lebih besar dari 1.524 m atau 20 kali tinggi bangunan, pilih yang terbesar.
Eksposur D juga berlaku bilamana kekasaran permukaan tanah segera lawan
angin dari situs B atau C, dan situs yang berada dalam jarak 183 m atau 20 kali
tinggi bangunan, mana yang terbesar, dari kondisi Eksposur D sebagaimana
ditentukan dalam kalimat sebelumnya.
Untuk situs yang terletak di zona transisi antara kategori eksposur,
harus menggunakan hasil kategori di gaya angin terbesar. PENGECUALIAN :
eksposur menengah antara kategori sebelumnya diperbolehkan di zona transisi
asalkan itu ditentukan oleh metode analisis rasional yang dijelaskan dalam
literatur dikenal.
c. Faktor topografi, Kzt
Efek peningkatan kecepatan angin harus dimasukkan dalam perhitungan
beban angin desain dengan menggunakan faktor Kzt
Kz, =(1+K1.K2X3)2
Dengan Ks, K2, dan K3 dapat dilihat nilainya pada tabel dalam gambar
26.8.1 pada RSNI 03- PMI. Selain itu, nilai tersebut juga dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan :
Ki ditentukan dari Tabel
2.10
20
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Catatan:
H : tinggi bukit atau tebing relatif terhadap elevasi kawasan di sisi angin datang (upwind), dalam meter.
IA : jarak horisontal pada sisi angin datang (upwind), dari puncak bukit atau tebing sampai setengah tinggi bukit atau tebing, dalam meter
Ki : faktor untuk memperhitungkan bentuk fitur topografis dan pengaruh peningkatan kecepatan maksimum.
K2 : faktor untuk memperhitungkan reduksi dalam peningkatan kecepatan sehubungan dengan jarak ke sisi angin datang atau ke sisi angin pergi dari puncak.
K3 : faktor untuk memperhitungkan reduksi dalam peningkatan kecepatan
sehubungan dengan ketinggian di atas elevasi kawasan setempat.
X : jarak (di sisi angin datang atau sisi angin pergi) dari puncak ke lokasi gedung, dalam meter.
z : ketinggian di atas elevasi tanah setempat, dalam meter.
p : faktor atenuasi horisontal.
y : faktor atenuasi ketinggian.
Jika kondisi situs dan lokasi gedung dan struktur bangunan lain tidak
memenuhi semua kondisi yang disyaratkan dalam tabel di atas, maka Kzt = 1,0.
Tabel 2.10 Parameter untuk Peningkatan Kecepatan di Atas Bukit dan Tebing
Parameter untuk peningkatan kecepatan diatas Bukit dan TebingBentuk bukit K1/1:1-1/10 jr
Eksposur
Ski angindatang
daripuncak
Sisi anginpergi dari
puncak
B
Bukit mernanjano 2-dime-r5i(atau lembah dengan negatif H
cl larn K LICH /1,0
1.3 1.5 1.55 3 1.5 1.5
Tebing 2-dimensi 0.75 0.85 0.95 2.5 1.5 4Bukit gimetris 3-dimensi 0.95 1.05 1.15 4 1.5 1.5
Sumber : R5NI 03 (Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur lain)
d. Klasifikasi ketertutupan
Untuk menentukan koefisien tekanan internal, semua bangunan
gedung harus diklasifikasikan sebagai bangunan tertutup, tertutup sebagian,
atau terbuka.
21
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Bangunan gedung terbuka : bangunan gedung yang memiliki dinding
setidaknya 80 persen terbuka (untuk setiap dinding ditentukan oleh persamaan
Ao 0,8 Ag ), engan:
Ao = luas total bukaan di dinding yang menerima tekanan eksternal positif, dalam m2
Ag = luas bruto dinding dimana Ao diidentifikasikan, dalam m2. Bangunan
tertutup sebagian : sebuah bangunan yang memenuhi kedua kondisi
berikut:
1. Ao 1,10 Aoi
2. Ao > 0,37 m2 atau > 0,01 Ag , mana yang terkecil, dan Aoi/Agi 0,20
dengan:
Aoi = jumlah dari luas bukaan pada amplop bangunan gedung (dinding dan atap)
tidak termasuk Ao, dalam m2.
Bangunan gedung tertutup: bangunan gedung yang tidak memenuhi
persyaratan untuk bangunan gedung terbuka atau bangunan gedung tertutup
sebagian.
e. Koefisien tekanan internal, (GC0)
Koefisien tekanan internal harus ditentukan berdasarkan Tabel 2.11 berikut:
Tabel 2.11 Koefisien Tekan Internal
Tipe Struktur (Gcpi)Bagunan Gedung terbuka 0.00Bagunan Gedung tertutup sebagian +0.55 -0.55Bagunan Gedung tertutup +0.18
-0.18Sumber : R5NI 03 (Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur lain)
Keterangan:
1.Tanda positif dan negatif menandakan tekanan yang bekerja menuju dan
menjauhi permukaan internal.
2.Nilai (GC0) harus digunakan dengan atau seperti yang ditetapkan.
3.Dua kasus harus dipertimbangkan untuk menentukan persyaratan beban kritis
untuk kondisi yang sesuai:
a. Niliai positif dari (GC0) diterapkan untuk seluruh permukaan internal
22
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
b. Niliai negatif dari (GCpi) diterapkan untuk seluruh permukaan internal
Langkah 4: tentukan koefisien eksposur tekanan velositas, KZ atau Kh
Berdasarkan kategori eksposur yang ditentukan sebelumnya, koefisien eksposur
tekanan velositas KZ atau Kh sebagaimana yang berlaku, harus ditentukan dari
tabel berikut ini. Untuk situs yang terletak di zona transisi antara kategori
eksposur yang dekat terhadap perubahan kekasaran permukaan tanah,
diijinkan untuk menggunakan nilai menengah dari Kz atau Kh, yang tercantum
dalam Tabel 2.12, asalkan ditentukan dengan metode analisis rasional yang
tercantum dalam literatur yang dikenal.
Catatan:
Koefisien eksposur tekanan velositas dapat Kz ditentukan dari formula berikut:
untuk 4.572 m < z < zg :
untuk 4.572 m < z < zg :
a dan zg ditabulasi dalam Tabel 2.13.
Tabel 2.12 Koefisien Eksposur Tekanan Velositas, Kz atau Kh
Tinggi diatas level tanah, z Eksposur(m) B C D
0 - 0.46 0.7 0.85 1.036.1 0.7 0.9 1.087.6 0.7 0.94 1.129.1 0.7 0.98 1.16
12.2 0.76 1.04 1.2215.2 0.81 1.09 1.2718 0.85 1.13 1.31
Sumber : RSNI 03 ( Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain
Tabel 2.13 Konstanta Eksposur Daratan (dalam metrik)
Eksposur α Zg (m)B 7.0 365.76C 9.5 274.32D 11.5 213.36
23
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Sumber : RSNI 03 ( Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain
Langkah 5: tentukan tekanan velositas qz atau qh
Tekanan velositas, qz, dievaluasi pada ketinggian z harus dihitung
dengan persamaan berikut:
qz = 0.613. K2. Ka . Kd V2 ( N/m2)
V dalam m/s
Dengan qz merupakan tekanan velositas pada ketinggian z dan qh
merupakan tekanan velositas pada ketinggian atap rata-rata h. Koefisien
numerik 0,613 harus digunakan kecuali bila ada data iklim yang tersedia cukup
untuk membenarkan pemilihan nilai yang berbeda dari koefisien ini untuk
aplikasi perancangan.
Langkah 6: tentukan koefisien tekanan eksternal, (GCpt)
Sesuai dengan Gambar 28.4-1 pada ASCE 7-10, dapat ditentukan koefisien
tekanan eksternal sesuai Gambar 2.15 sampai Gambar 2.6 dan Tabel 2.14 sampai
Tabel 2.15.
Gambar 2.4 Kasus Pembebanan A
Sumber: ASCE 7-10 (Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures)
Tabel 2.14 Koefisien Tekanan Eksternal untuk Kasus Pembebanan ASudut Koefisien tekanan eksternal! (GCpf )Kasus Behan A
24
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
atap θ (derajat)
Permukaan Bangunan
1 2 3 4 1E 2E 3E 4E
0 - 5 0.4 -0.69 -0.37 -0.29 -0.61 -1.07 -0.53 -0.43
Sumber : RSNI 03 ( Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain
Gambar 2.5 Kasus pembebanan B Sumber: ASCE 7-10 (Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures)
Tabel 2.15 Koefisien Tekanan Eksternal untuk Kasus Pembebanan B
Sudut atap θ
(derajat)
Koefisien tekanan eksternal! (GCpf )Kasus Behan B
Permukaan Bangunan
1 2 3 4 5 6 1E 2E 3E 4E 5E 6E
0 - 90 -0.45 -0.69 -0.37 -0.45 -0.40 -0.29 -0.48 -1.07 -0.53 -0.48 0.61 -0.43
Sumber : RSNI 03 ( Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain
Untuk kasus pembebanan torsional, tekanan pada zona disebut "T" (1T, 2T, 3T, 4T,
5T, 6T) harus sebesar 25% dari tekanan angin desain (zona 1, 2, 3, 4, 5, 6).
Pembebanan torsional harus diaplikasikan pada kedelapan pola pembebanan
dasar, mengguna-kan Gambar 2.6 di bawah ini yang diaplikasikan pada setiap
sudut searah angin.
25
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Pengecualian: gedung satu lantai dengan h kurang dari atau sama dengan 9,1
m, gedung dua lantai atau kurang, menggunakan konstruksi portal ringan, dan
bangunan dua lantai atau kurang dengan diafragma fleksibel tidak perlu diberikan
kasus pembebanan torsional.
Arah Transversal Arah Lcngitudinal
Gambar 2.6 Kasus Pembebanan Torsi
Sumber: ASCE 7-10 (Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures)
Keterangan dan penjelasan lebih lanjut dapat dilihat pada ASCE 7-10 pasal 28.4.
Langkah 7: Hitung tekanan angin, p, pada setiap permukaan bangunan gedung.
Bangunan gedung kaku tertutup dan tertutup sebagian: Tekanan angin desain untuk
SPBAU bangunan gedung untuk semua ketinggian harus ditentukan persamaan
berikut:
P = qh [ (GCpf) – (GCpi )] (N/m2)
dengan qh merupakan tekanan velositas pada ketinggian atap rata-rata h yang
dihitung pada langkah 5, GCpr merupakan koefisien tekanan eksternal (langkah 6), dan
GCpi merupakan koefisien tekanan internal (langkah 3).
Berdasarkan pasal 28.4.4 ASCE 7-10, beban angin yang digunakan dalam desain
SPBAU untuk gedung tertutup atau tertutup sebagian tidak boleh kurang dari 0,77 kN/m2.
26
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
2.4.4 Beban Tsunami
Menurut Pedoman Teknik Perancangan Struktur Bangunan Tempat
evakuasi Sementara Tsunami, oleh Pusat Penelitian Mitigasi Bencana, ITB 2013,
beban tsunami yang akan direncanakan pada struktur bangunan TES Tsunami harus
memperhitungkan beban-beban berikut: gaya hidrodinamik, gaya hidrostatik, gaya
apung (buoyant), gaya gelombang, gaya akibat pembendungan air dari puing-puing
yang terbawa air (damming of waterborne debris), gaya benturan, gaya angkat
(uplift), dan penambahan beban gravitasi karena adanya air yang tertahan pada
lantai yang ditinggikan. Dalam menentukan efek-efek beban tsunami, terdapat
beberapa asumsi yang digunakan, di antaranya adalah:
1)Arus tsunami terdiri dari campuran sedimen dan air laut. Dengan mengasumsikan
konsentrasi volume sedimen yang terbawa dalam arus tsunami adalah 5%,
kepadatan fluida dari arus tsunami harus diambil sebesar 1,1 kali lipat dari
kepadatan air murni, atau ps = 1100 kg/m3.
2)Kedalaman arus tsunami bervariasi tergantung dari batimetri dan topografi pada
lokasi yang ditinjau.
3)Terdapat perbedaan signifikan dari ketinggian kenaikan air tsunami setempat,
tergantung dari pengaruh batimetri dan topografi setempat, serta ketidakpastian
pada simulasi numerik dari penggenangan tsunami. Berdasarkan pengalaman
empiris dari data survey tsunami sebelumnya, elevasi desain kenaikan air, R,
direkomendasikan mengambil angka sebesar 1,3 kali dari elevasi kenaikan air
maksimum yang diprediksi, R*.
2.4.4.1 Beban Hidrodinamik
Beban hidrodinamik pada suatu objek diaplikasikan ketika terdapat
aliran air disekitar objek tersebut.Pada pembahasan ini objek yang dimaksud
adalah struktur atau komponen struktur. Beban hidrodinamik merupakan
fungsi kerapatan fluida yang mengalir, kecepatan alir, dan geometri struktur.
Gaya hidrodinamik ini juga disebut gaya drag, yang merupakan kombinasi gaya
lateral yang dihasilkan oleh gaya tekan dari sejumlah air yang berpindah dan
gaya friksi yang dihasilkan oleh aliran air disekitar struktur atau komponen
struktur. Berdasarkan FEMA P646, gaya hidrodinamik dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan berikut:
27
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Dimana :
Fa : gaya hidrodinamik
ps : kerapatan fluida termasuk endapan (1100 kg/m3)
Cd : koefisien drag
B: lebar struktur pada bidang normal dari arah aliran atau arah paralel terhadap
pantai
h : kedalaman aliran
u : kecepatan aliran pada lokasi struktur berada.
(b ) topagraf i gradual ke daratan dan pelabuhan
( c ) topografi rata ke daratan dari pesisir berbukit
Gambar 2.7 Tipe-tipe Penggenangan pada Pesisir Berdasarkan Korelasi antara Elevasi Tsunami dan Elevasi Kenaikan Air di Darat
Pada perhitungan gaya pada komponen struktur, nilai B merupakan lebar
struktur tersebut. FEMA P646 merekomendasikan Nilai Ca sebesar 2.0, sedangkan
CCH (The City and Country Honolulu Building Code) dan FEMA CCM (Coastal
Construction Manual) membedakan nilai rekomendasi Ca berdasarkan geometri
penampang komponen struktur yang diberikan pada tabel berikut:
R
R
R
28
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Tabel 2.16 Penentuan Nilai Koefisien Drag Berdasarkan Bentuk Geometri Penampang Komponen
StrukturGeometri Penampang Komponen
StrukturCd
CCH FEMA CCMTiang Persegi 2.0 2.0Tiang Bundar 1.0 1,2
Dinding 1.5
Selain nilai di atas, FEMA dan CCH memberikan nilai rekomendasi Ca untuk
ukuran yang lebih besar berdasarkan perbandingan lebar dan tinggi (w/h) seperti
yang diberikan pada Tabel 2.17.
Tabel 2.17 Penentuan Nilai Koefisien Drag Berdasarkan Perbandingan w/hw/h Cd
01 -12 1.25
13-20 1.3
21-32 1.4
33-40 1.5
41-80 1.75
81-120 1.8>120 2.0
Resultan gaya hidrodinamik diaplikasikan pada sentroid permukaan basah
komponen struktur seperti yang ditampilkan pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Gaya Hidrodinamik yang Bekerja pada Komponen Struktur
29
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Kombinasi hu2 pada persamaan merepresentasikan besarnya momentum flux
per unit massa. Perlu diingat bahwa (hu2)max tidak sama dengan hmax U2max.
Kedalaman aliran maksimum, hmax, dan kecepatan aliran maksimum, umax,
mungkin terjadi secara tidak bersamaan. Perhitungan gaya hidrostatis harus
menggunakan nilai (hu2)max dimana menghasilkan nilai momentum per unit
massa terbesar pada suatu waktu selama tsunami. Nilai maksimum (hue) dapat
dihasilkan dengan menggunakan pemodelan numerik pada zona runup, dengan
ukuran grid yang kecil untuk menghasilkan nilai perdiksi huzyang lebih akurat.
Nilai (hu2)max dapat diestimasi secara kasar dengan menggunakan persamaan
berikut:
(hu2)max = g.R2.( 0.125 – 0.235.z/R + 0.11.(z/R)2
Dengang merupakan percepatan gravitasi sebesar 9,81 m/s2, R merupakan elevasi
desain runup, dan z merupakan elevasi tanah pada dasar struktur.
2.4.4.2 Beban Hidrostatik
Gaya hidrostatik terjadi ketika terdapat genangan air atau air yang mengalir
dengan lambat yang bertemu dengan sebuah struktur atau komponen struktur. Gaya
ini selalu bekerja dalam arah tegak lurus dengan permukaan komponen struktur
dimana gaya ini bekerja. Hal ini disebabkan adanya ketidakseimbangan tekanan yang
disebabkan adanya perbedaan kedalaman air pada sisi yang berlawan dari
struktur atau komponennya. Gaya hidrostatik tidak perlu diperhitungkan, pada
komponen struktur atau struktur dengan luasan yang relatif kecil. Gaya hidrostatik ini
biasa diperhitungkan untuk struktur yang panjang seperti seawall dan bendungan atau
untuk mengevaluasi individu panel dinding yang memiliki ketinggian air yang berbeda
antara satu sisi dengan sisi lainnya. Gaya hidrostatik dan gaya apung (buoyant)
harus diperhitungkan dalam kondisi dimana lantai dasar pada struktur tersebut
kedap air atau cukup terisolasi dan kedap udara untuk menahan atau memperlambat
masuknya air. Pada kondisi ini, gaya hidrostatik dievaluasi untuk individu panel dinding
dengan menggunakan persamaan di bawah ini:
30
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Fh = Pc•Aw =1/2• ρs• g• b• hmax2
dengan Pc merupakan tekanan hidrostatik, Aw merupakan luasan panel yang basah,
b merupakan lebar dinding, dan hmax merupakan ketinggian maksimum air yang diukur
dari bagian dasar dinding pada struktur. Bila terdapat kondisi dimana panel struktur
terendam secara keseluruhan setinggi hw, maka gaya hidrostatik diperhitungkan dengan
persamaan berikut:
Fh = Pc . Aw = ρs. g .( hmax - hw/2) b.hw
dengan:
hmax = perbedaan antara elevasi kenaikan air tsunami rencana (R) dengan elevasi
dasar dinding pada struktur (Zw), atau sesuai dengan persamaan di bawah
ini:
hrmax = 1.3.R* —zw = R— zw
dengan:
R*= elevasi kenaikan air tsunami maksimum yang diambil berdasarkan estimasi
elevasi genangan air pada struktur dengan menggunakan model rinci simulasi
numerik atau elevasi tanah saat penetrasi tsunami maksimum dari peta
genangan tsunami yang tersedia.
R = 1.3 kali elevasi maksimum kenaikan air yang sudah diprediksi.
Momen yang terjadi pada dasar dinding dapat diperhitungkan
berdasarkan resultan gaya hidrostatik seperti ditunjukkan pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Distribusi Gaya Hidrostatik dan Lokasi ResultannyaSumber : FEMA P646(Guidelines for Design of Structures for Vertical Evacuations from Tsunami)
Dimling a tau
komponen lainnya
31
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
2.4.4.3 Gaya Apung (Buoyant)
Gaya apung atau gaya hidrostatik vertikal akan bekerja secara vertikal pada
sentroid dari volume yang dipindahkan dari struktur atau komponen struktur yang
terendam parsial atau total. Besarnya gaya apung ini sama dengan berat air total
yang dipindahkan. Gaya apung ini dapat ditahan oleh berat komponen itu sendiri atau
gaya lainnya yang dapat melawan efek gaya apung ini. Gaya apung ini biasanya
diperhitungkan pada struktur dengan tahanan yang kecil terhadap gaya ke atas,
seperti bangunan portal kayu ringan, basement, tangki kosong yang terletak di atas
atau di bawah tanah, kolam renang, serta komponen struktur yang hanya
memperhitungkan beban gravitasi. Untuk struktur kedap air, gaya apung dapat
diperhitungkan sesuai Gambar 2.10 dan dengan persamaan di bawah ini:
Fb = ρs • g. V
dengan V merupakan volume air yang dipindahkan oleh bangunan (volume
yang berada di bawah hmax, dimana hmax didapatkan dari persamaan sebelumnya).
Gaya apung yang bekerja pada seluruh struktur ditunjukkan melalui gambar di
bawah. Bila terdapat kondisi dimana bangunan tidak memiliki berat yang cukup dalam
menahan gaya apung, gaya tarik pada pile dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan
ketahanan dalam melawan efek dari gaya apung ini, namun friksi pada pile perlu
dikurangi untuk mengantisipasi terjadi penggerusan di bagian atas pile.
32
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Gambar 2.10 Gaya Apung pada Keseluruhan Struktur yang Kedap Air pada Lantai yang Lebih Rendah
Sumber : FEMA P646(Guidelines for Design of Structures for Vertical Evacuations from Tsunami)
2.4.4.4 Gaya Gelombang
Beban gelombang merupakan beban yang dihasilkan gelombang air yang
menyebar di atas permukaan air yang menghantam bangunan atau stuktur lainnya. Pada
dasarnya gaya gelombang tersebut dapat mempengaruhi perilaku bangunan-
bangunan pesisir. Jenis beban gelombang yang memberikan kerusakan paling parah
adalah beban gelombang pecah. Namun gelombang pecah ini biasa terjadi pada
bangunan yang letaknya di pesisir pantai. Seperti yang kita ketahui, bangunan TES
Tsunami dirancang berada pada wilayah yang tidak terlalu dekat dari pesisir pantai,
namun tetap dapat dijangkau oleh para korban bencana. Hal ini menyebabkan pada
bangunan ini tetap akan bekerja bebanbeban yang direncanakan terjadi akibat
tsunami namun tidak sebesar bila bangunan tersebut berada di pesisir pantai
karena semakin jauh jarak bangunan dari lokasi terjadinya tsunami maka
kecepatan gelombang tsunami yang terjadipun semakin kecil.
Di sisi lain, bangunan TES Tsunami tetap mengalami beban yang disebabkan
oleh bagian terdepan gelombang yang menghantam struktur. Beban ini disebut
sebagai gaya impulsif. Gaya Impulsif merupakan gaya yang disebabkan oleh
gelombang air terdepan yang menghantam sebuah struktur sehingga
memberikan beban tumbuk terhadap struktur. Berdasarkan pengetesan di
laboratorium, beban impulsif ini tidak terlalu signifikan bila terjadi pada
gelombang pertama dari tsunami, namun gaya impulsif yang signifikan terjadi
pada gelombang yang tinggi yang terjadi ketika lokasi bangunan TES Tsunami
sudah terbanjiri sebelumnya. Dengan Iota lain, bila bangunan TES Tsunami sudah
Pile Tension
33
•
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
terbanjiri akibat gelombang tsunami yang lebih awal terjadi, maka gelombang
tsunami yang selanjutnya terjadi akan menumbuk bangunan TES Tsunami dalam
bentuk gelombang yang tinggi dan perlu diperhitungkan efeknya sebagai gaya
impulsif.
Berdasarkan FEMA P646, untuk mendapatkan nilai yang konservatif
maka direkomendasikan besarnya nilai gaya impulsifadalah 1,5 kali gaya
hidrodinamik seperti dituliskan pada persamaan di bawah ini:
Fs =1,5.FD
Gaya Impulsif akan bekerja pada member dimana bagian terdepan dari
gelombang tersebut menghantam, sedangkan gaya hidrodinamik akan bekerja pada
seluruh member setelah dilalui oleh ujung gelombang. Seperti terlihat pada Gambar
2.11 di bawah ini:
Fs = Gaya Impulsive pada kolam dan balok akibat dari ujung gelombangFD = gaya drag pada kolorn dan balok di belakang ujung gelombangCi dan C2 – kolom pada lantai 1 dan 2, B2 – Balok pada lantai 2
Gambar 2.11 Gaya Hidrodinamik Impulsif dan Drag yang Bekerja pada Komponen Struktural Bangunan Akibat Genangan Tsunami
Sumber : FEMA P646(Guidelines for Design of Structures for Vertical Evacuations from Tsunami)
34
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
2.4.4.5 Gaya Angkat pada Lantai yang Ditinggikan (Uplift)
Gaya angkat akan bekerja pada lantai bangunan yang terendam oleh genangan
tsunami. Selain itu, dalam merencanakan beban gravitasi yang mungkin terjadi,
bangunan TES Tsunami harus dirancang agar dapat menahan gaya angkat yang
disebabkan oleh gaya apung dan gaya hidrodinamik. Ketika memperhitungkan gaya
apung pada pelat lantai, harus mempertimbangkan adanya tambahan volume air yang
dipindahkan akibat adanya udara yang terperangkap dalam lantai sistem portal. Di sisi
lain, dinding eksterior pada lantai di atasnya akan mengeluarkan air sampai
tahanan lateralnya terlewati akibat adanya tekanan hidrostatik. Kondisi ini dapat
meningkatkan volme air yang dipindahkan yang berkontribusi terhadap daya apung
secara signifikan, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.12.
Besarnya gaya apung ke atas total dapat diestimasi menggunakan
persamaan bawah ini:
Fb = ρs • g • Af hb
Dengan Af merupakan luas dari panel lantai, hb merupakan ketinggian air yang
dipindahkan oleh lantai (termasuk udara berpotensi untuk terperangkap).
Besarnya gaya apung ke atas total per satuan luas yang bekerja pada sistem
lantai dapat diestimasi dengan menggunakan persamaan berikut:
Fb = ρs • g• hb
Gambar 2.12 Sketsa Definisi Gaya Apung ke atas yang Bekerja pada Lantai yang Ditinggikan Sumber : FEMA P646(Guidelines for Design of Structures for Vertical Evacuations from Tsunami)
Gaya hidrodinamik dapat juga bekerja vertikal pada pelat lantai. Selama air
35
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
mengalir dengan cepat, air yang naik dapat mengangkat soffit pada komponen horisontal
struktur, menambah gaya apung ke atas. Adanya dinding dan kolom struktural pada
bangunan dapat menghambat aliran tsunami untuk melewati bangunan. Beberapa
eksperimen telah menunjukkan bahwa kondisi seperti ini akan menghasilkan gaya
angkat pada pelat lantai yang signifikan secara tiba-tiba di hadapan hambatan
tersebut. Oleh sebab itu, direkomendasikan agar pada bangunan TES Tsunami,
komponen struktural direncanakan agar dapat mengurangi hambatan aliran tsunami
pada lantai bangunan yang rendah.
Dari hasil riset, disimpulkan bahwa total gaya angkat pada sistem lantai dapat
diestimasi dengan menggunakan persamaan berikut:
Fu = 1/2 Cu • ρs • Af • uv 2
dengan Cu merupakan koefisien yang nilainya diambil 3.0, Af merupakan luas
dari panel lantai, uv merupakan estimasi kecepatan vertical, tingkat kenaikan air
(diadaptasi dari American Petroleum Institute, 1993).
Gaya angkat hidrodinamik per satuan luas dapat ditentukan
menggunakan persamaan di bawah ini:
fu = ½ Cu • ρ s • uv 2
Dari persamaan di atas terdapat pengecualian yaitu bila kondisi yang ditemukan
menunjukan bahwa bagian bangunan memiliki medan yang miring, sehingga terdapat
studi yang menentukan nilai uv didapat melalui persamaan berikut:
uv =u.tan α
Dengan u merupakan kecepatan horizontal dari aliran berdasarkan kedalaman
air (hs), hs merupakan elevasi soffit pada sistem lantai, a merupakan rata-rata
kemiringan pada suatu tingkat di lokasi yang ditinjau (ditunjukkan pada Gambar 2.12).
Nilai u dapat diestimasi dengan menggunakan Gambar 2.14 dengan mengubah
d/R menjadi hs/R.
36
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
2.4.4.6 Gaya Benturan
Gaya benturan dari puing-puing yang terbawa air (seperti batang pohon,
potongan kayu, kapal, kontainer, kendaraan, bangunan) dapat menjadi penyebab
utama kerusakan bangunan. Namun, gaya benturan ini sulit untuk diestimasi.
Gaya benturan dari puing-puing dapat diestimasi menggunakan
persamaan berikut ini:
dengan
1,3 merupakan Koefisien Kepentingan struktur pada Kategori Risiko IV yang
dijelaskan pada ASCE 7 Bab 5 tentang gaya benturan,
Umaks merupakan kecepatan aliran maksimum yang membawa puing-puing ke lokasi
bangunan (puing diasumsikan bergerak dengan kecepatan yang sama dengan
arus), kecuali untuk puing yang mengalir pada bagian dasar arus di mana
kecepatan boleh direduksi hingga 50%,
c merupakan koefisien massa hidrodinamik yang merepresentasikan efek
dari pergerakan fluida pada puing What Tabel 2.18),
k merupakan kekakuan gabungan bersih efektif dari puing penghantam dan
elemen struktur terhantam yang berdeformasi akibat hantaman (yakni 1/k = 1/ks
+ 1/ka), ma merupakan massa dari puing.
Tidak seperti gaya-gaya lainnya, gaya benturan diasumsikan bekerja secara
lokal pada suatu elemen struktur pada ketinggian permukaan air, seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 2.13.
37
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
38
Laporan Perhitungan Struktur TES 2014
Lombok Tengah
Gambar 2.13 Gaya Impak Puing-puing yang Terbawa Air Sumber : FEMA P646(Guidelines for Design of Structures for Vertical Evacuations from Tsunami)
Gaya benturan harus dievaluasi dengan mempertimbangkan lokasi
struktur evakuasi vertikal dan puing-puing yang berpotensial muncul dari
lingkungan sekitar. Misalnya, di lokasi dekat dengan laut, puing-puingyang terbawa
air berupa batang pohon, potongan kayu, dan tiang-tiang pilar. Sementara untuk
daerah pelabuhan, puingpuingdapat berupa kontainer. Lokasi-lokasi yang dekat
dengan pelabuhan kapal motor dan pelabuhan ikan kemungkinan tertumbuk
oleh kapal-kapal yang lepas dari sandarannya. Pada persamaan gaya
benturan, dibutuhkan massa dan kekakuan puingpuing. Nilai m dan k pendekatan
untuk beberapa puing-puing yang terbawa air dapat dilihat pada Gambar 2.14.
Massa dan kekakuan untuk tipe puing-puingyang lain perlu diturunkan atau
diestimasi.
Besarnya gaya benturan bergantung pada massa dan kecepatan. Puing-puing
yang semakin kecil memerlukan sedikit ataupun tidak perlu kedalaman air
tertentu/draft untukmengapung dapat bergerak dengan kecepatan yang lebih
tinggi dibandingkan puing-puingyang lebih besar yang membutuhkan kedalaman
air yang jauh lebih besar untuk dapat mengapung. Perancangan dengan
penggunaan kecepatan maksimum tanpa mempertimbangkan kedalaman yang
dibutuhkan untuk mengapungkan puing-puingyang besar akan menghasilkan
perhitungan yang terlalu konservatif. Kecepatan alir maksimum, Umax, untuk
kedalaman aliran tertentu dapat diperoleh dengan melakukan analisis dengan model
simulasi numerik atau dengan mengambil data simulasi yang sudah ada. Perlu
diketahui bahwa, prediksi numerikal pada kecepatan aliran kurang akurat
dibandingkan prediksi kedalaman rendaman, dan ukuran grid pada simulasi
numerik pada zona runup
39
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
harus sangat kecil agar dapat diperoleh akurasi yang cukup untuk prediksi kecepatan. Tabel
2.18 Massa dan Kekakuan pada Puing-puing yang Terbawa Air
Massa
Koefisien Massa
Hidrodinamik
Kekakuan Puing
(md) dalam kg
(c)(kd) dalam
N/mpotongan kayu - teroientasi secara longitudinal
450 0 2,4 x 106*
Kontainer standart 20-ft-terorientasi secara longitudinal
2200 (kosong) 0.3 85 x 106**
Kontainer standart 20-ft-terorientasi secara transversal dari arus
2200 (kosong) 1.00 80 x 106**
Kontainer standart 20-ft-terorientasi secara longitudinal
2400 (kosong) 0.3 93 x 106**
Kontainer standart 20-ft-terorientasi secara transversal dari arus
2400 (kosong) 1.00 87 x 106**
Kontainer standart 40-ft-terorientasi secara longitudinal
3800 (kosong) 0.2 60 x 106
Kontainer standart 40-ft-terorientasi secara transversal dari arus
3800 (kosong) 1.00 40 x106
*Haehnal dan Daly, 2002; **Peterson dan Naito, 2012
Sumber. : FEMAP646(Gurdelines for Design of Stiuctu.res Veftecof Evaruabons from Tsunami)
Ketika model simulasi numerik yang layak tidak tersedia, kecepatan
aliran maksimum yang membawa kayu (tidak memerlukan kedalaman air yang
signifikan untuk mengapung) dapat diestimasi menggunakan solusi analitik untuk
tsunami runup pada pantai dengan kemiringan seragam tanpa variasi topografis
lateral, dapat menggunakan persamaan berikut:
40
Laporan Perhitungan Struktur TES2014
Lombok Tengah
dengan R merupakan kedalaman runup desain yang besarnya adalah 1,3 kali
elevasi tanah pada penetrasi tsunami maksimum dan z adalah elevasi tanah pada
struktur (datum merupakan ketinggian muka air laut).
Untuk kontainer kapal atau puing-puing besar lainnya dengan draft (d), rasio draft
dengan ketinggian runup dapat dihitung, dan Gambar 2.14 dapat digunakan untuk
memperkirakan kecepatan aliran maksimum. Draft (d) dapat diperkirakan dengan
persamaan berikut:
d= wρs g Af
dengan w adalah berat puing-puing dan Af adalah luas penampang paralel
terhadap permukaan air, sehingga hasil perkalian d x Af menghasilkan volume air yang
digantikan oleh puing-puing.
ζ = z/R
Gambar 2.14 Kecepatan Alir Maksimum pada Kedalaman d, Elevasi Tanah z, dan Elevasi Runup Maksimum R Kurva Terbawah Mewakili Batas Bawah Kecepatan Alir Maksimum
Sumber : FEMA P646(Guidelines for Design of Structures for Vertical Evacuations from Tsunami)
Berdasarkan kurva d/R yang sesuai, dan rasio antara elevasi struktur relatif
terhadap elevasi runup desain (z/R) , Gambar 2.14 menyediakan nilai perkiraan
kecepatan aliran maksimum. Grafik pada Gambar 2.14 dibangun berdasarkan solusi
analitikal untuk ketinggian air rendaman tsunami (tsunami runup) pada pantai dengan
kemiringan seragam, tanpa variasi topografis lateral, dan tanpa friksi. Nilai yang
dihitung dapat berbeda dengan kecepatan aktual, dan evaluasi engineering
tambahan dan judgment perlu dipertimbangkan.
41
Laporan Perhitungan Struktur TES2014
Lombok Tengah
Gaya benturan dari kendaraan telah dipelajari dan ditetapkan sebagai code
untuk kasus benturan kendaraan pada pagar pengaman di struktur parkir.
Kendaraan didesain untuk mampu menahan benturan dengan deformasi inelastis
yang signifikan agar gaya yang dialami penumpang dapat tereduksi.
Direkomendasikan gaya sebesar 2800 kg (6000 lbs) yang digunakan untuk
keamanan pembatas pada struktur parkir diperhitungkan sebagai efek pada
elemen struktur yang tenggelam pada tsunami (ASCE 7, 2010).
2.4.4.7 Penambahan Beban Gravitasi pada Lantai yang Ditinggikan
Selama proses penyurutan,air yang tertahan berada pada bagian atas lantai
yang ditinggikan, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.15 gravitasi di bawah akan
memberikan penambahan beban gravitasi yang melebihi beban yang bekerja pada
sistem lantai yang direncanakan sebelumnya. Kedalaman air yang tertahan (hr)
akan bergantung pada kedalam genangan maksimum pada lokasi yang ditinjau
(hmax), dan kekuatan lateral pada sistem dinding yang berada pada lantai yang
ditinggikan. Kondisi ini terjadi, dengan asumsi bahwa sistem dinding eksterior
dapat terganggu pada beberapa titik sehingga air dapat membanjiri lantai yang
terendam. Karena proses penyurutan yang cepat, maka akan menghasilkan air
yang tertahan dengan jumlah yang banyak pada lantai di atasnya dan
menghasilkan penambahan beban gravitasi yang signifikan pada sistem lantai
tersebut. Nilai maksimum dari beban dengan arah ke bawah per satuan luas (fr)
dapat diestimasi dengan persamaan berikut:
.fr = ρs g hr
dengan merupakan kedalaman air yang berpotensi untuk tertahan maksimum pada
lantai yang ditinggikan dan ditentukan menggunakan persamaan berikut:
hr = hmax - hi < hbw
dengan hmax merupakan tingkat genangan maksimum yang diprediksi pada lokasi
yang ditinjau, hi merupakan elevasi lantai di atas tanah, dan hbw merupakan
kedalaman air maksimum yang dapat tertahan sebelum terjadinya kegagalan pada
dinding akibat tekan hidrostatik.
42
Laporan Perhitungan Struktur TES2014
Lombok Tengah
Untuk lantai yang ditinggikan tanpa adanya dinding, seperti misalnya
struktur parkir dengan pagar (guardrail) terbuka, air akan tetap berada pada
lantai yang ditinggikan sampai memiliki waktu untuk keluar dari struktur. Sistem
drainase harus disediakan untuk memastikan agar berat dari air yang tertahan
tidak melebihi besarnya beban hidup pada lantai yang sudah direncanakan
sebelumnya.
Gambar 2.15 Beban Gravitasi yang Bekerja pada Lantai yang Ditinggikan dengan Air yang Tertahan oleh Dinding Eksterior Selama Proses Penyurutan yang Cepat
Sumber : FEMA P646(Guidelines for Design of Structures for Vertical Evacuations from Tsunami)
2.4.4.8 Gaya Akibat Pembendungan Air dari Puing-puing yang Terbawa Air
Pembendungan yang disebabkan oleh akumulasi dari puing-puing yang
terbawa air dapat menghasilkan suatu gaya yang berasal dari air yang
membawanya yang diperlakukan sebagai gaya hidrodinamik. Nilai dari gaya ini
ditentukan oleh luasnya puing-puing yang membendung tersebut terhadap
permukaan struktur. Besarnya efek pembendungan ini dihitung dengan mengacu
pada persamaan yang digunakan saat menghitung besarnya gaya hidrodinamik,
yaitu sebagai berikut:
Fdm = ½ .ρs .Cd .Bd .(hu2 )max
Dengan Fdm merupakan gaya akibat pembendungan puing-puing, Bd
merupakan lebar dari puing-puing yang membendung, h merupakan kedalaman
aliran, dan u merupakan kecepatan aliran pada lokasi struktur berada. Penentuan
nilai (hu2)max , yang merepresentasikan besarnya momentum flux per unit massa,
sama dengan penentuan (hu2)max pada perhitungan gaya hidrodinamik.
43
Laporan Perhitungan Struktur TES2014
Lombok Tengah
Karena pembendungan puing-puing merepresentasikan akumulasi dari
puingpuing yang melewati portal struktur, maka total dari gaya pembendungan
puing-puing akan ditahan oleh sejumlah komponen struktur yang besar
tahanannya akan tergantung pada dimensi dan ukuran dari puing-puing yang
membendung tersebut. Gaya akibat pembendungan air dari puing-puing yang
terbawa air, Fdm, diasumsikan bekerja sebagai beban yang terdistribusi merata
pada luasan puing-puing yang membendung. Beban ini harus diaplikasikan pada
setiap komponen penahan struktur dengan lebar tributari yang sesuai dan
terdistribusi seragam setinggi komponen struktur yang terendam. Lebar
minimum puing-puing yang membendung yang direkomendasikan adalah Bd = 12 m,
yang merepresentasikan panjang sisi dari kontainer atau bongkahan kayu yang
mengapung. Besarnya efek pembendungan puing-puing harus dievaluasi pada
beberapa lokasi yang dianggap kritis pada struktur.
44
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
BAB - 3
PERMODELAN DAN ANALISA DINAMIS STRUKTUR
3.1 Penjelasan Umum
Urutan dan tahapan permodelan struktur dimasukkan sesuai dengan
gambar rencana dan parameter-parameter material dan pembebanan dimasukkan
sesuai dengan spesifikasi dari material yang digunakan. Setelah permodelan dan
analisa struktur maka tahapan berikutnya adalah evaluasi pendetilan elemen
struktur dari permodelan tersebut.
3.2 Data Masukan
3.2.1 Data
Material
Data masukkan material dalam permodelan SAP 2000 adalah data material
elemen struktur beton bertulang dan elemen baja profil. Pendefinisian material
tersebut dapat dilihat pada bagian Sub-Bab 2.2. Data masukkan material dapat
dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Input form material elemen struktur pada SAP 2000
45
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
3.2.2 Besaran Massa
Besaran massa elemen struktur (mass source) adalah massa struktur pada
SAP 2000 yang digunakan pada perhitungan massa untuk analisa modal
menggunakan pilihan kedua dimana berat dari beban struktur, beban mati dan juga
beban hidup akan dihitung dengan perbesaran yang sesuai dengan jenis
bebannya. Massa-massa beban yang dimasukkan adalah :
• Beban Dead : Multiplier 1.0
• Beban Dead++ : Multiplier 1.0
• Beban Live : Multiplier 1.0
Gambar 3.2 Input form Mass Source untuk analisa modal pada SAP 2000
3.3 Permodelan Struktur
Analisa struktur terhadap struktur bangunan ini, menggunakan asumsi
bahwa sistem struktur merupakan model space frame (3D frame system). Oleh
karena itu elemen-elemen struktur dirancang dengan 6 derajat kebebasan pada
kedua ujung nodal elemen (UX,UY,UZ # 0 dan RX,RY,RZ # 0).
Model undeformed shape struktur bangunan ini dapat dilihat pada gambar-
gambar dibawah ini yang merupakan capture picture dari SAP 2000.
46
Gambar 3.3 Permodelan Struktur Tampak Atas
Gambar 3.4 Permodelan Struktur Tampak Depan
47
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Gambar 3.5 Permodelan Struktur Tampak Samping
Gambar 3.6 Permodelan Struktur Tampak 3D
48
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
3.3.1 Pembebanan Gravitasi
Pembebanan gravitasi meliputi beban mati sendiri struktur, beban mati
tambahan seperti tegel, spesi, plumbing, dll, dan beban hidup sebesar 500
kg/m2. Berikut di bawah ini adalah input pembebanan pada permodelan SAP
yang dapat dilihat pada Gambar 3.7 dan Gambar 3.8.
Gambar 3.7 Pembebanan Beban Mati Tambahan (DEAD)
Gambar 3.8 Pembebanan Beban Hidup (LIVE)
49
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
3.3.2 Pembebanan Tsunami
Menurut Pedoman Teknik Perancangan Struktur Bangunan Tempat
evakuasi Sementara Tsunami, oleh Pusat Penelitian Mitigasi Bencana, ITB 2013, beban
tsunami yang akan direncanakan pada struktur bangunan TES Tsunami harus
memperhitungkan beban-beban berikut: gaya hidrodinamik, gaya hidrostatik, gaya
apung (buoyant), gaya gelombang, gaya akibat pembendungan air dari puing-puing
yang terbawa air (damming of waterborne debris), gaya benturan, gaya angkat
(uplift), dan penambahan beban gravitasi karena adanya air yang tertahan pada
lantai yang ditinggikan. Tahap awal yang harus dilakukan untuk menganalisis beban
tsunami pada bangunan TES yang direncanakan adalah mengumpulkan informasi
tentang genangan tsunami dimana bangunan TES akan dibangun dan informasi
tentang bangunan itu sendiri, seperti dimensi elemen struktur hasil perancangan
awal. Informasi bangunan dan genangan yang perlu diketahui untuk perhitungan
beban tsunami diberikan pada Tabel 3.1. Penjelasan untuk masingmasing variable
dijelaskan pada Gambar 3.9.
Tabel 3.1 Variable Tsunami
No Variable Rumus B esar Satuan
1 Percepatan Gravitasi g = 9.81 m/s2
2 Masa Jenis Air + Sedimen p s = 1100 kg/m3
4 Lebar Elemen Kolom B.col = 0.9 m
6 Tinggi Balok H.Beam = 0.9 m
7 Jarak Bangunan dari Garis Pantai X1 = 625 m
8 Kemiringan Pantai i = 0.016
9 Jarak Maksimum Genangan X2 = 800 m
10 Elevasi Maksimum Genangan = 12.8
11 Elevasi Bangunan terhadap Muka Ai] Z = 10 m
12 Tinggi Genangan Pada Bangunan R*-Z = 2.8
13 R 1.3 x R* = 16.64
14 R-Z = 6.64 m
50
Gambar 3.9 Keterangan Posisi Bangunan dan Gedung
a. Gaya Hidrodinamik
Beban hidrodinamik pada suatu objek diaplikasikan ketika terdapat aliran
air disekitar objek tersebut.Pada pembahasan ini objek yang dimaksud adalah
struktur atau komponen struktur. Beban hidrodinamik merupakan fungsi
kerapatan fluida yang mengalir, kecepatan alir, dan geometri struktur. Gaya
hidrodinamik ini juga disebut gaya drag, yang merupakan kombinasi gaya lateral
yang dihasilkan oleh gaya tekan dari sejumlah air yang berpindah dan gaya friksi
yang dihasilkan oleh aliran air disekitar struktur atau komponen struktur.
Berdasarkan FEMA P646, gaya hidrodinamik dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan berikut:
Fd = 1/2 • ρs • Cd • B • (hu2)max
Dimana :
Fd : gaya hidrodinamik
ps : kerapatan fluida termasuk endapan (1100 kg/m3)
Ca : koefisien drag
B : lebar struktur pada bidang normal dari arah aliran atau arah paralel terhadap
pantai
51
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
h : kedalaman aliran
u : kecepatan aliran pada lokasi struktur berada.
Fd = 68562.6 kg
ps = 1100 kg/m3
Cd = 2
B = 0.9 m
(hu2)max = 69.3
b. Gaya Apung
Gaya apung atau gaya hidrostatik vertikal akan bekerja secara vertikal pada
sentroid dari volume yang dipindahkan dari struktur atau komponen struktur yang
terendam parsial atau total. Besarnya gaya apung ini sama dengan berat air total yang
dipindahkan. Gaya apung ini dapat ditahan oleh berat komponen itu sendiri atau
gaya lainnya yang dapat melawan efek gaya apung ini. Gaya apung ini biasanya
diperhitungkan pada struktur dengan tahanan yang kecil terhadap gaya ke atas, seperti
bangunan portal kayu ringan, basement, tangki kosong yang terletak di atas atau di
bawah tanah, kolam renang, serta komponen struktur yang hanya memperhitungkan
beban gravitasi. Untuk struktur kedap air, gaya apung dapat diperhitungkan sesuai
Gambar 2.10 dan dengan persamaan di bawah ini:
Fb = ρs x g x V
Dengan V merupakan volume air yang dipindahkan oleh bangunan (volume yang
berada di bawah hmax, dimana hmax didapatkan dari persamaan sebelumnya).
Fb = 71652.2 kg/m2Ρs = 1.1 g = 1V = 6.64 volume air yang dipindahkan hmax
52
Laporan Struktur TES
Puger-Jember
2014
53
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
c. Gaya Gelombang (Fs)
Beban gelombang merupakan beban yang dihasilkan gelombang air yang
menyebar di atas permukaan air yang menghantam bangunan atau stuktur lainnya.
Pada dasarnya gaya gelombang tersebut dapat mempengaruhi perilaku bangunan-
bangunan pesisir. Jenis beban gelombang yang memberikan kerusakan paling
parah adalah beban gelombang pecah. Namun gelombang pecah ini biasa terjadi
pada bangunan yang letaknya di pesisir pantai. Seperti yang kita ketahui, bangunan TES
Tsunami dirancang berada pada wilayah yang tidak terlalu dekat dari pesisir pantai,
namun tetap dapat dijangkau oleh para korban bencana. Hal ini menyebabkan pada
bangunan ini tetap akan bekerja bebanbeban yang direncanakan terjadi akibat tsunami
namun tidak sebesar bila bangunan tersebut berada di pesisir pantai karena
semakin jauh jarak bangunan dari lokasi terjadinya tsunami maka kecepatan
gelombang tsunami yang terjadipun semakin kecil.
Di sisi lain, bangunan TES Tsunami tetap mengalami beban yang disebabkan
oleh bagian terdepan gelombang yang menghantam struktur. Beban ini disebut
sebagai gaya impulsif. Gaya Impulsif merupakan gaya yang disebabkan oleh
gelombang air terdepan yang menghantam sebuah struktur sehingga memberikan
beban tumbuk terhadap struktur. Berdasarkan pengetesan di laboratorium, beban
impulsif ini tidak terlalu signifikan bila terjadi pada gelombang pertama dari tsunami,
namun gaya impulsif yang signifikan terjadi pada gelombang yang tinggi yang terjadi
ketika lokasi bangunan TES Tsunami sudah terbanjiri sebelumnya. Dengan Iota lain,
bila bangunan TES Tsunami sudah terbanjiri akibat gelombang tsunami yang lebih
awal terjadi, maka gelombang tsunami yang selanjutnya terjadi akan menumbuk
bangunan TES Tsunami dalam bentuk gelombang yang tinggi dan perlu
diperhitungkan efeknya sebagai gaya impulsif.
Berdasarkan FEMA P646, untuk mendapatkan nilai yang konservatif maka
direkomendasikan besarnya nilai gaya impulsive adalah 1.5 kali gaya hidrodinamik
seperti dituliskan pada persamaan di bawah ini:
Fs’ = 1.5 . Fd
fs = 102843.89 kg
fd' = 10325.69 kg/mfs' = 15488.54 kg
54
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
d. Gaya Benturan
Gaya benturan dari puing-puing yang terbawa air (seperti batang pohon, potongan
kayu, kapal, kontainer, kendaraan, bangunan) dapat menjadi penyebab utama kerusakan
bangunan. Namun, gaya benturan ini sulit untuk diestimasi.
Gaya benturan dari puing-puing dapat diestimasi menggunakan persamaan berikut ini:
dengan
1.3 merupakan Koefisien Kepentingan struktur pada Kategori Risiko IV yang
dijelas-kan pada ASCE 7 Bab 5 tentang gaya benturan,
U maks merupakan kecepatan aliran maksimum yang membawa puing-puing ke lokasi
bangunan (puing diasumsikan bergerak dengan kecepatan yang sama dengan arus),
kecuali untuk puing yang mengalir pada bagian dasar arus di mana kecepatan boleh
direduksi hingga 50%,
c merupakan koefisien massa hidrodinamik yang merepresentasikan efek dari
pergerakan fluida pada puing
k merupakan kekakuan gabungan bersih efektif dari puing penghantam dan elemen
struktur terhantam yang berdeformasi akibat hantaman (yakni 1/k = 1/ks + 1/ka), ma
merupakan massa dari puing.
Fi = 4876.28 kg
U maks = 11.41
K = 2400000
Md = 450
C = 0
e. Gaya Akibat Pembendungan Air dari Puing-puing yang Terbawa Air
Pembendungan yang disebabkan oleh akumulasi dari puing-puing yang terbawa
air dapat menghasilkan suatu gaya yang berasal dari air yang membawanya yang
diperlakukan sebagai gaya hidrodinamik. Nilai dari gaya ini ditentukan oleh luasnya
puing-puing yang membendung tersebut terhadap permukaan struktur. Besarnya efek
55
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
pembendungan ini dihitung dengan mengacu pada persamaan yang digunakan saat
menghitung besarnya gaya hidrodinamik, yaitu sebagai berikut:
Fdm = ½ .ρs .Cd .Bd .(hu2 )max
Dengan Pam merupakan gaya akibat pembendungan puing-puing, Bd merupakan
lebar dari puing-puing yang membendung, h merupakan kedalaman aliran, dan u
merupakan kecepatan aliran pada lokasi struktur berada. Penentuan nilai (hu2)max, yang
merepresentasikan besarnya momentum flux per unit massa, sama dengan penentuan
(hu2)max pada perhitungan gaya hidrodinamik.
fdm = 76180.7 kg
fdm = 10883fdm' = 1100 kg/m
f.Gaya angkat hidrodinamik
Gaya angkat hidrodinamik dapat di hitung dengan persamaan berikut:
Fu = 1/2 Cu • ρs • Af • uv 2
U =
1.481631
UV =
0.023706CU = 3FU =
39.115 kg/m2
56
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Rangkuman gaya-gaya akibat beban tsunami akan ditabelkan pada tabel
dibawah ini : Tabel 3.2 Rangkuman gaya-gaya Tsunami
Gaya Besaran Diaplikasikan Pada
fd' = 10325.69 kg/mSemua kolom yang tergenang dan yang tidak diaplikasikan gaya Fs dan Fdm
fs' = 15488.54 kg/mterletak pada bagian paling belakang struktur (arah gelombang datang)
Fi = 4876.28 KgSemua kolom yang tergenang dan yang tidak diaplikasikan gaya Fs dan Fdm
fdm' = 1100 kg/mterletak pada bagian paling DEPAN struktur (arah gelombang datang)
FU = 39.1149 kg/m2Semua plat yang tergenang atau tepat berada di permukaan genangan
Berikut adalah gambar beban yang diaplikasikan pada bangunan TES :
Gambar 3.10 Pembebanan Beban Hidrodinamik (Fd)
57
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Gambar 3.11 Pembebanan Beban Fdm
Gambar 3.12 Pembebanan Beban Gaya Gelombang (Fs')
58
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Gambar 3.13 Pembebanan Beban Gaya Benturan (Fi)
3.3.3 Pembebanan Gempa dengan Response Spectrum Pada SAP 2000
Pembebanan response spectrum pada SAP 2000 dengan menggunakan zona
wilayah gempa dapat dilihat pada Sub-bab 2.4.2, sedangkan untuk factor pembesaran
bebannya diambil dari formulasi perumusan sebagai berikut :
Load Factor Y = I/R g = 1.5/8 (9.8) = 1.8375
Load Factor X = I/R g = 1.5/8 (9.8) = 1.8375
Load factor tersebut adalah untuk arah gempa yang ditinjau sedangkan arah
yang tegak lurus dari peninjauan gempa tersebut akan dikenakan gempa sebesar 30%
dari arah gempa yang ditinjau.
Response Spectrum IBC 2006 Function Definition
59
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Gambar 3.15 Respon Spectrum Gempa SAP 2000.
60
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
3.3.4 Pendefinisian Modal Analisis dan Ragam Analisis
Analisis modal menggunakan SAP 2000 diambil sebanyak 20 Mode Shape
untuk menjamin partisipasi massa struktur lebih dari 90%. Dalam hal ini partisipasi
massa dari struktur diambil 99% terhadap gaya lateral kearah X dan kearah Y.
Input form untuk analisa modal dapat dilihat pada Gambar 3.16.
Load Case Data – Modal
Gambar 3.16 Input form untuk analisa modal SAP 2000
Tabel 3.3 Modal Load Participation Ratios (UnCracked)
TABLE: Modal Load Participation Ratios
OutputCase ItemType Item Static Dynamic
Text Text Text Percent Percent
MODAL Acceleration UX 100 98.4466
MODAL Acceleration UY 100 98.1956
MODAL Acceleration UZ 44.6656 17.6228
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
61
Tabel 3.4 Modal Periods and Frequencies (UnCracked)
TABLE: Modal Periods And Frequencies
OutputCase StepType StepNum Period Frequency CircFreq Eigenvalue
Text Text Unitless Sec Cyc/sec rad/sec rad2/sec2MODAL Mode 1 0.743 1.345 8.453 71.446MODAL Mode 2 0.684 1.462 9.186 84.389
MODAL Mode 3 0.556 1.798 11.295 127.58
MODAL Mode 4 0.296 3.378 21.221 450.34MODAL Mode 5 0.272 3.672 23.073 532.36MODAL Mode 6 0.251 3.977 24.987 624.35
MODAL Mode 7 0.231 4.324 27.168 738.12
MODAL Mode 8 0.218 4.593 28.861 832.96MODAL Mode 9 0.217 4.612 28.978 839.71MODAL Mode 10 0.214 4.678 29.391 863.85
MODAL Mode 11 0.213 4.702 29.541 872.68MODAL Mode 12 0.211 4.730 29.717 883.09MODAL Mode 13 0.210 4.771 29.978 898.69
MODAL Mode 14 0.209 4.784 30.056 903.34
MODAL Mode 15 0.207 4.836 30.384 923.19
MODAL Mode 16 0.202 4.949 31.098 967.08MODAL Mode 17 0.193 5.187 32.594 1062.3MODAL Mode 18 0.190 5.269 33.106 1096
MODAL Mode 19 0.181 5.529 34.741 1206.9
MODAL Mode 20 0.178 5.621 35.319 1247.4MODAL Mode 21 0.174 5.760 36.190 1309.7MODAL Mode 22 0.170 5.881 36.949 1365.2
MODAL Mode 23 0.168 5.936 37.299 1391.2MODAL Mode 24 0.167 6.004 37.725 1423.2MODAL Mode 25 0.161 6.226 39.118 1530.2
MODAL Mode 26 0.157 6.363 39.978 1598.2
MODAL Mode 27 0.153 6.526 41.002 1681.1MODAL Mode 28 0.150 6.675 41.939 1758.9MODAL Mode 29 0.143 6.991 43.928 1929.6
MODAL Mode 30 0.140 7.169 45.041 2028.7
MODAL Mode 31 0.125 7.995 50.236 2523.7MODAL Mode 32 0.122 8.193 51.477 2649.9MODAL Mode 33 0.115 8.713 54.746 2997.1
MODAL Mode 34 0.113 8.860 55.671 3099.3
MODAL Mode 35 0.103 9.664 60.718 3686.7MODAL Mode 36 0.102 9.787 61.493 3781.4MODAL Mode 37 0.093 10.785 67.765 4592.1
MODAL Mode 38 0.091 11.027 69.282 4800
MODAL Mode 39 0.084 11.860 74.517 5552.8MODAL Mode 40 0.081 12.403 77.930 6073.1MODAL Mode 41 0.071 14.084 88.495 7831.4
MODAL Mode 42 0.068 14.603 91.756 8419.2
MODAL Mode 43 0.055 18.124 113.880 12968MODAL Mode 44 0.051 19.681 123.660 15291MODAL Mode 45 0.036 28.026 176.090 31009
MODAL Mode 46 0.035 28.727 180.500 32580
MODAL Mode 47 0.022 45.233 284.200 80772MODAL Mode 48 0.019 51.330 322.520 104020MODAL Mode 49 0.012 81.507 512.130 262270
MODAL Mode 50 0.012 86.328 542.420 294220
62
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
3.3.5 Kontrol Periode Alami Struktur
Nilai T (waktu getar alami struktur) dibatasi oleh waktu getar alami
fundamental untuk mencegah penggunaan struktur yang terlalu fleksibel
dengan perumusan dalam SNI 1726-2012 sebesar :
Ta = Ct .
Dimana :
hn : adalah ketinggian struktur ( 21)
Ct : adalah parameter pendekatan tipe struktur (rangka beton pemikul momen sebesar 0,0466)
X : adalah parameter pendekatan tipe struktur (rangka beton pemikul momen sebesar 0,9)
Tabel 3.5 Nilai parameter perioda pendekatan Ct dan x
(SNI 1726-2012, Tabel 14)Tipe struktur Cr X
Sistem rangka pemikul momen di mara rangka memikul 100 persen gaya gempa yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan komponen yang lebh kaku dan akan mencegah rangka dari defleksi jika clikenai gaya gempa:
Rangka baja pemikul momen 0,0724a 0.8
Rangka beton pemikul momen 0,0466a 0,9
Rangka baja dengan bresing ekserths 0,0731' 0,75
Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk 0,0731' 0,75
Semua sistem struktur lainnya 0,0488' 0.75
Tabel 3.6 Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung (SNI 1726-2012, Tabel 15)
Parameter percepatan respons spektral desain pada 1 detik, S01
Koefisien C,
0,4 1.4
0,3 1,4
0,2 1,5
0,15 1,6
- 0,1 1,7
63
Laporan Struktur TES Puger-J ember 2014
Maka perioda fundamental struktur pendekatan sebesar, Ta = 0,0466.21°'9 = 0.7217detik
dengan batas atas perioda fundamental struktur sebesar, Ta atas = 0.7 217. 1.4 = 1.01
Sehingga perioda fundamental struktur yang ditunjukkan oleh tabel 3.3 sebesar 0.725
detik masih masuk dalam kisaran 0.721 detik < 0.96 detik < 1.01 detik.
3.3.6 Kontrol Gaya Gempa Dasar Dinamis Struktur
Kontrol gaya dinamis struktur untuk melihat apakah gaya gempa yang
dimasukkan dengan menggunakan response spectrum sudah sesuai dengan yang
disyaratkan oleh SNI 1726-2002. Sehingga Penentuan koefisien Cs adalah sebagai
berikut:
Kontrol Gempa SNI 1726-2012 (Uncrack)
Tsap = 0.96043
C
u = 1.4 x = 0.9
hn =21
Ct = 0.0466 Ta = 0.84589 Tmax = 1.18425 R = 8 i = 1.5 Sds = 0.6 Sd1 = 0.64 S1 = 0.4 Wt = 7687.13 ton (D,L)
Cs = 0.1125Cs = Sds
R/i
Cs max = 0.12494Cs = Sd1
T(R/
i)
Cs < 0.0396Cs =
0.044*Sds1 > 0.01
Cs min = 0.0375Cs =
0.5S1
R/i Cs pakai = 0.1125
0.85 x Cs
xWt =735.08
2 ton
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
64
Hasil analisa dinamis gaya geser gempa dari SAP 2000 didapatkan sebesar
410.324 ton untuk arah x dan 555.4 ton untuk arah y sehingga ketentuan Vbaseshear
> 0,85 Vstatic belum memenuhi dan diperlukan faktor berbesaran gempa sebesar,
FSx = 735.082/410.325 = 1.79146 ≈ 2 untuk gempa arah x
FSy = 735.082/555.4 = 1.32351 ≈ 2 untuk gempa arah y
Uncreck Factorrsx
rsy
410.325
555.4
1.93221
1.92452
3.3.7 Kontrol Simpangan Antar Tingkat
Simpangan antar lantai tingkat (A), akibat gempa yang ditinjau dengan
analisa elastis, yang ditunjukkan oleh Gambar 3.17 tidak boleh melebihi
simpangan antar lantai tingkat ijin (Da) seperti didapatkan pada Tabel 3.7
Tingkat 3
F3 = gaya gempa desain tingkat kekuatanSes = perpindahan elastis yang dihitung akibat gaya gempa desain tingkat kekuatan(53 = C,A3//E= perpindahan yang diperbesar = (6,3 — 3,2)Ci/E4,(Tabel 16)Tingkat 2
F2 = gaya gempa desain tingkat kekuatan3,2 perpindahan elastis yang dihitung akibatgaya gempa desain tingkat kekuatan= Cd6,2/IE= perpindahan yang diperbesar 42 =
(6,2- 6,1)Cl/EA(Tabel 16)
Tingkat 1
•gaya gempa desain tingkat kekuatanperpindahan elastis yang dihitung akibat gaya gempa desain tingkat kekuatanSi = Cdt3,14E= perpindahan yang diperbesar•
Gambar 3.17 Penentuan simpangan antar lantai
65
Laporan Struktur TES Puger-J ember 2014
Tabel 3.7 Simpangan ijin atar lantai, (SNI 1726-2012, Tabel 16 )
Struktur
Kategori risiko
I atau II III IV
Struktur, selain dari struktur dinding geser batu bata, 4 tingkat atau kurang dengan dinding interior, partisi,langit-langit dansistem dinding eksterior yang telah didesain untuk mengakomodasi simpangan antar lantai tingkat.
c0.025 hsx 0,020 hsx 0,015h.
Struktur dinding geser kantilever batu batad
0.010 hsx 0.010 hsx 0.010 hsx
Struktur dinding geser batu bata lainnya0.007 hsx 0.007 hsx 0.007 hsx
Semua struktur lainnya0.020 hsx 0.015 hsx 0.010 hsx
Tabel 3.8 Kontrol simpangan gempa arah x
Elevasi
Tinggi ee (n+1) - e
(n) ∆ ∆a StatusU1 U2 U1 U2 U1 U2 U1 U2 U1 U2
m m mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm
21 3.515.3
13.38 9.78 2.03
10.92
2.265 52.5 52.5 safe safe
17.5 3.513.2
53.06 5.53 1.35 6.17
1.504 52.5 52.5 safe safe
14 3.510.2
12.48 7.72 1.71
8.623 1.91 52.5 52.5 safe safe
10.5 3.5 6.431.68 2.49 0.77
2.778
0.854 52.5 52.5 safe safe
7 3.5 6.411.68 3.94 0.92
4.395
1.023 52.5 52.5 safe safe
3.5 3.5 2.470.77 2.47 0.77
2.761
0.854 52.5 52.5 safe safe
0 3.5 0 0 0 0 0 0 52.5 52.5 safe safe
Tabel 3.9 Kontrol simpangan gempa arah y
Elevasi Tinggi de
e (n+1) - e (n) ∆ ∆a Status
U1 U2 U1 U2 U1 U2 U1 U2 U1 U2m m mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm
21 3.55.06
11.04 2.58 5.85
2.8848
6.5293 52.5 52.5 safe safe
17.5 3.54.97
10.82 2.47 5.19
2.7625
5.7984 52.5 52.5 safe safe
14 3.5 3.4 8.08 2.50 5.63 2.791 6.284 52.5 52.5 safe safe
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
66
6 3
10.5 3.52.24 5.47 0.96 2.45
1.0702
2.7382 52.5 52.5 safe safe
7 3.52.24 5.47 1.29 3.01 1.436 3.365 52.5 52.5 safe safe
3.5 3.50.96 2.45 0.96 2.45
1.0702
2.7382 52.5 52.5 safe safe
0 3.5 0 0 0 0 0 0 52.5 52.5 safe safe
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
67
BAB - 4 DESAIN ELEMEN STRUKTUR BETON
4.1 Desain Penulangan Elemen Struktur Pelat
Untuk perhitungan momen pada pelat mengacu pada PBBI-1971. dimana untuk
perhitungan momen pelat mengacu pada tabel yang ada di pasal tersebut.
Untuk perhitungan tulangan dipakai metode perhitungan tulangan lentur tunggal.
Sedangkan nilai - nilai kebutuhan rasio penulangan yang tetap bedasarkan mutu
bahan yang digunakan adalah sebagai berikut.
Mutu beton fc'= 35 MPa
Mutu tulangan deform fy = 390 Mpa
Mutu tulangan plain fy = 240 Mpa
Detail perhitungannya adalah sebagai berikut :
Tabel 4.1 Penulangan Plat
Nama PlatT u l a n g a n
arah x arah y susut
S1(130mm) D10-150 D10-150 D10-250
68
Laporan Struktur TES Puger-J ember 2014
A. PELAT T = 12.00 cm
I. DATA - DATA- Tebal Plat Lantai : 120.00 mm
- Selimut Beton : 25.00 mm(SNI 03-2847-2002 Psl.9.7.1)
-Mutu Beton (fc) : 29.05 Mpa ( K 350 )
- Mutu Baja (fy) : 240.00 Mpa ( Tulangan Polos )
- Diamater Tulangan Utama : 10.0
0 mm
- Diamater Tulangan Bagi/Suhu : 10.0
0 mm
II. PEMBEBANAN PLAT LANTAIa. Beban Mati
- Plat ( t =0.12
0 x240
0 ) : 288.00 kg/m2
-Spesi ( t = 2 x 21 ) : 42.00 kg/m2
-Keramik ( t = 1 x 24 ) : 24.00 kg/m2 +
Q dl : 354.00 kg/m2
69
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
b. Beban Hidup
- Beban Hidup : 500.00 kg/m2 +
Q ll = : 500.00 kg/m2
c. Beban UltimateQ ult = ( 1.2 x Q dl ) + ( 1.6 x Q ll )
= ( 1.2 x 354 ) + ( 1.6 x 500 )
=1224.
80 kg/m2
III. PERHITUNGAN r- m
=(fy) = 240
(0.85 x (fc) ) ( 0.85 x
29.05 )
= 9.72
- balance= 0.8
5 x b 1 x (fc)x
600(fy) 600 + (fy)
=0.85 x
0.85 x
29.05
x600
240 600 + 240
= 0.062
- maks. =0.75 x balance = 0.75 x 0.06247
= 0.047
- min = 1.4 = 1.4(fy) 240
=0.005
8
IV. PENULANGAN PLAT- Perhitungan memakai plat dengan luasan terbesar
- L x = 3.36
4.8
2 - L y = 4.82
=
-L y
=4.82
= 1.43 2(Plat 2 Arah)L
y
L x 3.36
L x =3.36
- M lx = - M tx
= 0.001 x Q ult x L x 2 x a
= 0.001 x1224.
8 x 3.36 2 x 53= 7,328,576 Nmm
70
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
- M ly = 0.001 x Q ult x L x 2 x a
= 0.001 x1224.
8 x 3.36 2 x 38= 5,254,451 Nmm
- M ty = 0.001 x Q ult x L x 2 x a
= 0.001 x1224.
8 x 3.36 2 x 38= 5,254,451 Nmm
* Nilai a dapat diperoleh dari tabel 13.3.2 PB1 1971
- dx = t plat -selimu
t - (tul.utam
a / 2 )= 120.00 - 25.00 - ( 10.00 / 2 )
=90.0
0mm
- dy = t plat -selimu
t - tul.utama - (tul.utam
a / 2 )
= 120.00 - 25.00 - 10.00 (10.0
0 / 2 )
=80.0
0mm
- Rn = M lx
0.8 x b xdx 2
- 2 x x)
Rn m(fy)
=m1
- -1(x 1
1000 mm
8 - 200
12 -175POT. TUMPUAN
1000 mm
12 -175
12 -175POT. LAPANGAN
10 - 10 -
10 - 10 -
10 - 10 -
10 - 10 -
Tulangan Bagi ( )- As perlu = x
= x
= 2
= 10 -
- As pasang = 10 - (As = 2 )
Tul. Butuh
168.3
168.3
525
0.2 524
750
250 mm314.3
105 mm
0.2Tumpuan
As Pasang
Tul. Pasang
(Æ)
Mtx
Mlx
rRn rpakai
(Æ)
Lokasi
Mty
Mly
1.1310
1.1310
1.0263
1.0263
rmin
0.0058
0.0058
0.0058
0.0058
467
0.00437
0.00583
As
mm2
As
mm2
524
524
524
0.00583
0.00583 150
168.3
149.6
524
150
150
0.00483
0.00483
0.00437 467
4670.00583 150
1000 mm
8 - 200
12 -175POT. TUMPUAN
1000 mm
12 -175
12 -175POT. LAPANGAN
4.2 Desain Penulangan Elemen Struktur Balok
Desain penulangan elemen struktur balok dapat dilihat seperti pada Tabel
4.2 dibawah ini.
Tabel 4.2 Penulangan Lentur Elemen Struktur Balok
71
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
As As'
As Frame posisi ' perlu perlu As As' Ast As'tbalok perlu perlu (mm²) (mm²) pasang pasang (mm²) (mm²)
Balok 50x901038 tump 0.0077 0.0039 3178.18 1609.73 10 D 22 5 D 22 3802.86 1901.43
lap 0.0083 0.0042 3523.35 1782.90 10 D 22 5 D 22 3802.86 1901.43Balok 45x80
153 tump 0.0077 0.0039 2595.29 1314.50 7 D 22 5 D 22 2662 1901.43lap 0.0036 0.0036 1175.31 1175.31 4 D 22 4 D 22 1521.15 1521.15
Balok 25x451032 tump 0.0200 0.0103 1892.50 974.64 7 D 19 4 D 19 1985.5 1134.58
lap 0.0053 0.0036 501.52 340.65 3 D 19 2 D 19 850.93 567.29Balok 20x30
104 tump 0.0089 0.0048 451.23 243.36 4 D 13 2 D 13 531.15 265.58lap 0.0036 0.0036 182.52 182.52 2 D 13 2 D 13 265.58 265.58
Balok Ramp 45x80117 tump 0.0036 0.0036 1180.17 1180.17 5 D 19 5 D 19 1418.22 1418.22
lap 0.0036 0.0036 1180.17 1180.17 5 D 19 5 D 19 1418.22 1418.22
Tlg. Renc Tlg. Akt
Tabel 4.3 Penulangan Geser Elemen Struktur Balok
Lokasi Gaya Kerja
As Frame Vu Vu b h
(Ton) (kN) (mm) (mm)
Balok 50x901038 35.03 350 500 900 10 - 125 6 D 19
28.27 283 500 900 10 - 175 6 D 19Balok 45x80
153 24.26 243 450 800 10 - 125 6 D 1917.20 172 450 800 10 - 175 6 D 19
Balok 25x451032 8.03 80 250 450 10 - 125 2 D 13
6.93 69 250 450 10 - 175 2 D 13Balok 20x30
104 2.13 21 200 300 10 - 1251.79 18 200 300 10 - 175
Balok Ramp 45x80117 12.43 124 450 800 10 - 125 6 D 16
2.45 24 450 800 10 - 175 6 D 16
Torsi
pakai
Dimensi balok
(mm)
pakai
Sengkang
(mm)
72
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
DATA - DATABalok 50x90Lebar Balok ( b ) :Tinggi Balok ( h ) :Selimut Beton :Mutu Beton (fc) : ( K 250 )Mutu Baja (fy) : ( Tulangan Ulir )Diamater Tulangan Utama : D 22Diamater Tulangan Bagi : 10d : - - - ( tul. Utama / 2 )
: - - - ( / 2 ): mm
d (Tulangan rangkap) : - - - -: - - - -: mm
d" : + + ( tul. Utama / 2 ): + + ( / 2 ): mm
825.5
22
tl.utama 12.522 12.5
h blk. selimut tl.bagi900 30 10
mmmm
selimut tul.bagi30
mmMpaMpa
20.75390
500900
mmmm
30
22selimut tul.bagi
849.0
h blk.900 30 10
1051
PERHITUNGAN
m( x )
( x )
=
0.85 (fc)=
=
22.112
3900.85 20.75
(fy)
balance x x
x x
= 0.03844
=0.85 b 1 (fc)
(fy)
=0.85 0.85 20.75
390
maks. = x
= x=
min
=
0.02883
=1.4(fy)
0.75 balance0.75 0.038441
=1.4390
0.00359
73
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
PENULANGAN LENTUR PADA TUMPUAN ( = )Mu =
Rn ( 1 - ) x
x x 2
( 1 - ) x
x x 2
=
2 x x
2 x x )
=
' x Mu( x ( (fy) x ( d - d" ) x b x d )
x( x ( x ( - 51 ) x x
=
825.5 500 825.5
1.41
(
766725268
0.0038
0.5
b d
7.7E+08
1
500
Mu
-
=0.8
0.5
Nmm
0.5
=1
xm
=0.8
Rn m)
(fy)
22.111.40642390
-
825.5
- 1
- 1
=
= x 1(22.11
0.0038
1
3900.5
0.8=
766,725,268
= += +=
pakai =As perlu = x x
= x x
= 2
= D
= 2
As' perlu = x x= x x
= 2
= D
= 2
d
825.5
0.0076
500d
'
0.0076
b
3139.55 mm
0.0038
0.0076
0.0038
Tul. pasang
As pasang mm
10
3802.86
0.0038
'
22
Tul. pasang 5
500 825.5
1586.48 mm22
1901.43 mm
b
As pasang
74
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
PENULANGAN LENTUR PADA LAPANGAN ( = )Mu =
Rn ( 1 - ) x
x x 2
( 1 - ) x
x x 2
=
2 x x
2 x x )
=
' x Mu( x ( (fy) x ( d - d" ) x b x d )
x( x ( x ( - 51 ) x x
=849.0
884,537,591
-Rn
=
=0.5
0.8 390 849.0
0.5Nmm
=0.5 Mu
0.8 b d
=0.5 8.8E+08
0.8 500 849.0
( 1 - 1
1.534
=1
xm
m)
(fy)
=1
x (1.53395 22.11
22.10.00380
0.0042
3901 - 1 -
500
884,537,591
= += +=
pakai =As perlu = x x
= x x
= 2
= D
= 2
As' perlu = x x= x x
= 2
= D
= 2
'
d0.0080 500 849.0
0.00418 0.003800.00798
0.0080
3389.45 mmTul. pasang 10 22
b
' b d
As pasang 3802.86 mm
0.00418 500 849
Tul. pasang 5 22
As pasang 1901.43 mm
1776.35 mm
PENULANGAN GESER DAN TORSIVu = N ( Tumpuan)Tu = NmLebar Effektif (B eff.) diambil lebar terkecil dari kondisi-kondisi sebagai berikut :
a. = x panjang bersih balok ( Panjang balok - lebar kolom )= x m= m
b. = panjang balok ( Panjang balok dari As ke As )= m
c. = x t plat= x= m
b eff = m
1.441212
0.12
1.44
2.38
10.40
350,342 162,011.2
0.259.500.25
75
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
= ( 2 x ) + ( ( - ) 2 x )
= ( 2 x ) + ( ( - ) 2 x )
= 3
Ct x x
= mm
Tc 1 / 15 x f'c x ? x2 y
1 +x Ct x Tu
1 / 15 x x
1 + ( )2
x x
= Nmm
3.3E+0820.8
1.6E+08
)2
350342
500 849331032000
mm
(Vu
0.001
b
120900 1440 500
t platb h b eff
=? x2 y
? x2 y
500
=
=b d
=
0.0013
2.5
3.3E+08
2.5
83,694,530
Cek Torsi = Tu / >> Tulangan Torsi
Ts = Nmm
X1 = - ( 2 x + )= - ( 2 x + )= mm
Y1 = - ( 2 x + )= - ( 2 x + )= mm
at 2 + ( / )
2 + ( / )
= mm2
x x x
x x x
= mm2
Vc 1 / 6 x f'c x b x d x
1 + x Ct x TuVu
1 / 6 x 21 x x x
1 + ( x x )2
= N
)2
Perlu
3503421.6E+08
Tc
Tul.Geser900 30 10
1.32
at
430
Tul.Geser10
8.4E+07
186,324,056
2.7E+08
Y1
h
30500430
=
830
deck
Y1 fyTs
X1
=
0.6
Ats
=
deckb
X13
=830
=
2.5
1.5
1.5
500 825.5
0.001
3
=186,324,056
1.32 430 830 240
86793.6
0.5
2.5(
1.648
0.5
76
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Cek Geser = Vu / << Tulangan Geser
Vs = N2 x
x
( 2 x )x
= mm2
Av min xx
xx
= mm2
Spasi maks. +4
+4
= mm
- Sengkang Terpasang = 10 -
- Torsi Terpasang = - D 19
125
dfy
497109.15825.5240
+)fy d
573.26
=X1 Y1
<300
300
500
=b3
=
300
=
430 830<
5.805
1.648+
825.53
=
Avt=
s s(
At497109.15
240
Vs
Perlu0.6 Vc
583903 86793.6
6
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
4.3 Desain Penulangan Elemen Struktur Kolom
Desain penulangan elemen struktur kolom ini menggunakan program PCACOL 3.00 untuk
penulangan lentur dan penulangan geser dihitung secara manual. Dari hasil
analisa tersebut didapatkan penulangan seperti pada Tabel dibawah ini.
Tabel 4.3 Penulangan Elemen Struktur Kolom
Nama Kolom Longitudinal Sengkang
K1 D900 30D25 D13-125
K2A D600 14D22 D13-125
Gambar 4.1 Kontrol Kapasitas Kolom K1
Gambar 4.2 Kontrol Kapasitas Kolom K2
77
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
4.1.2 Penulangan Sengkang Kolom
Perhitungan sengkang berdasarkan pada daktalitas penampang adalah sebagai
berikut :Tabel 4.5 Penulangan Sengkang Kolom
Nama Kolom Sengkang
K1 D900 D13-125
K2 D600 D13-125
78
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
BAB - 5 PERENCANAAN STRUKTUR BAWAH
5.1 Analisa Situs Tanah
Dari data tanah yang telah dilakukan didapatkan
GAYA-GAYA DALAM YANG TERJADI- N = kg- Nult = kg- Mx = kgm- My = kgm
Momen akibat eksentrisitas :- Dx = m- Mex = x = x
= kgm- Dy = m- Mey = x = x
= kgmMomen total :
- Mxt = + = += kgm
- Myt = + = += kgm
444651.38594577.3917351.67
383.37
0.00N Dx 444651 0
0.000.00
N Dy 444651 00.00
Mx Mex 17352 017351.67Mx Mex 383 0
383.37
DIMENSI POERDimensi Kolom =dia 90 cmMutu Material : (fc) = Mpa K
(fy) = Mpa (Tulangan Ulir)Tulangan Utama = D -Decking = mmDimensi Poer Direncanakan
- Panjang (P) = m- Lebar (L) = m - Tebal (T) = m
= mm
29.05 350390.0022.0070.00
4.104.100.80
- 70d = T - Decking -22
2 2719
-Tul. Utama
= 800
Tebal pondasi akan dipilih sedemikian agar dapat memenuhi ketentuan SKSNI T15-1991-03pasal 3.4.11 yakni : <
- Syarat-syarat yang harus dipenuhi
2 1βc 6
13
Vn Vc
- Vn < ( 1 + )x x f'c x bo x d .…... Vc1
- Vn < x f'c x bo x d .…... Vc2
79
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
dimana,βc = perbandingan antara sisi kolom terpanjang dan terpendekbo = keliling (perimeter) penampang yang terdapat tegangan geser, sehingga penam-
pang boleh dianggap terletak pada jarak d/2 terhadap sisi kolomd = tebal efektif pondasi telapak
Selanjutnya didapatkan nilai :- βc =- bo = 4 x ( + )
= 4 x ( + )
= mm2
Vc yang terjadi :16
= N= Kg
1.00b d
900 719
6476
Vc1 =( 1 +2
)x x Ö 29 x 6476 x 719.001.00
12548124125481240
13
= N= Kg
nilai Vc diambil yang terkecil dari 2 persamaan di atas : Kg Vc = x
= Kg
Vc2 = x 29 x 6476 x 719.00
836541683654160
836541600.6 83654160
50192496
Kontrol TeganganNult = kg Æ Vc = kgDimensi Poer :
Berat Pondasi- Berat = x x x
= x x x= kg
Tanah Urug di atas Poer :- Tebal = m- Berat = x x x
= x x x= kg
Berat total := + += + += kg
594577 < 83654160
Tidak Perlu Diubah
P L T Bj Beton4.10 4.10 0.80 240032275.20
1.00P L T Bj Tanah
4.10 4.10 1.00 160026896.00
Pu R. Kolom Poer Tanah Urug444651 32275 26896503822.58
DATA PONDASIMaterial :Dimensi : ØLuas (A) : cm2Keliling (K) : cm
Bor Pile40
1600.00160.00
80
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
DATA TANAHAcuan Titik Survey :Kedalaman : mBerdasarkan Mayer Hoff Theory :· CONUS- Conus : kg/cm2
- Conus 60cm di atas m - Conus 100cm di atas m- Conus : kg/cm2 - Conus : kg/cm2
- Conus : kg/cm2 - Conus : kg/cm2
- Conus : kg/cm2 - Conus : kg/cm2
- J umlah : kg/cm2 - Conus : kg/cm2
- Conus : kg/cm2
- J umlah : kg/cm2
- Conus rata-rata : kg/cm2- Safety Factor :
x
CLEEF- J HP m : kg/cm
- Safety Factor :
x
Daya Dukung 1 (Satu) pancang :
= kg
8.00
8.00 250.00
8.00 8.007.80 150.00 8.20 250.00
7.60 145.00 8.40 250.00
7.40 140.00 8.60 250.00
435.00 8.80 250.00
9.00 250.00
1250.00
215.003.00
-A x Cn
:1600 215
: 114667 kgSF 3
8.00 388.005.00
-K x J HP
:160 388
: 12416 kgSF 5
PTP =A x Cn
+K x J HP
= 114667 + 12416SF SF127082.67
PERHITUNGAN PONDASIRencana J umlah Tiang (n)
= buah
Dengan memperhitungkan gaya momen yang terjadi, direncanakan jumlah tiang= buah
- m = J umlah tiang dalam 1 kolom=
- n = J umlah tiang dalam 1 baris=
- D = Diamater tiang pancang= cm
- S = J arak min. antar tiang pancang- Smin.
2 x D x ( m x n - 1 )( m + n - 1 )
2 x 40 x ( 3 x 3 - 1 )( 3 + 3 - 1 )
= cm- S = 130 > Smin. = 128
,maka efisiensi grup tiang diabaikan
n =N
=444651 3.4989144
Pu 127083
n 5
3
3
40
=
=
128.00cm cm
PTP
t poer (m)
a (m) b - a (m)
q poer (kg/m)
81
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Kontrol Kekuatan pancang· Kolom · Balok
- Ymax = m - Xmax = m- S tiang arah X = bh - S tiang arah Y = bh
- SY2 = m2 - SX2 = m2
x x
x x
= + +
= kg = kg …
2.05 2.052.00 2.00
16.81 16.8
- Pmax =Pu
+Mx Ymax
+My Xmax
n SY2 SX2
=503823
+17352 2.05
+383 2.05
5 16.81 16.81
100765 0 0
100765 < PTP 127083 OK !
PTP
t poer (m)
a (m) b - a (m)
q poer (kg/m)
Effisiensi = 1 - arc tan F x (n - 1) m + (m - 1) n90 m n
= 1 - arc tan x=
0.3077 0.01480.996
PTP
t poer (m)
a (m) b - a (m)
q poer (kg/m)
arc tan (d/s) =m = jumlah baris tiangn = J umlah kolom tiangF = arc tan (d/s)
Pijin = J umlah tiang x Eff x Daya dukung satu tiang= x x= kg > Pmax = kg
0.3077
5 0.996 127,083 632603.4044 594577.39
PENULANGAN POERPenulangan lentur Poer dilakukan dengan menganalisa Poer sebagai balok kantilever dengan perletakan jepit pada kolom
m( x )
=( x )
balance x x
x x
=
=(fy)
0.85 (fc)
=390.00 15.79
0.85 29.05
=0.85 b 1 (fc)
(fy)
=0.85 0.85 29.05
3900.054
maks. = x r= x=
0.75 balance0.75 0.05381699
0.040
82
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
min ==
1.4=
1.4 0.0036(fy) 390
Penulangan Arah X= J arak pancang ke Kolom = m= 1/2 Sisi Panjang Poer = m= Daya Dukung 1 Tiang Pancang = kg
= Beban Merata Poer = kg/m
= ( x )-( x x 2 )
= ( x )-( x x 2 )= -= kgm
a 1.30b 2.05PTP 127083
qpoer 14432
Mux PTP a 0.5 qpoer b
127083 1.3 0.5 14432 2.05165207.467 30325.240
195533
x x 2 x x 2
=
2 x x
2 x x )
= pakai =
As perlu = x x= x x
== D 22 -
As pasang = D 22 -
=Jumlah Tul. =
~ buah
Rn=
Mux=
1955327067
0.8 b d 0.8 4100 719
1.153155269
=1
x ( 1 - 1 -Rn m
)m (fy)
=1
x ( 1 - 1 -1.153155 15.794
15.79 390
0.0030292770.00358974
b d0.00358974 4100 719
10582.2051 mm2
147.3140
As 11136.94 mm2
2929.00
Penulangan Arah Y= J arak pancang ke Kolom = m= 1/2 Sisi Panjang Poer = m= Daya Dukung 1 pancang = kg
= Beban Merata Poer = kg/m
a 1.3b 2.05PTP 127083
qpoer 14432
= ( x )-( x x 2 )
= ( x )-( x x 2 )= -= kgm
Mux PTP a 0.5 qpoer b
127083 1.3 0.5 14432 2.05165207.467 30325.240
134882
x x 2 x x 2
=
d 0.8 4100 719
0.795468712
Rn=
Mux=
1348822267
0.8 b
2 x xm (fy)
- 1 -Rn m
)=1
x ( 1
83
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
2 x x )
= pakai =
As perlu = x x= x x
== D 22 -
As pasang = D 22 -
=Jumlah Tul. =
buah29.286
29
10582.2051 mm2
147.3140
As 11136.94 mm2
b d0.00358974 4100 719
0.795469 15.79415.79 390
0.002073620.00358974
=1
x ( 1 - 1 -
GAYA-GAYA DALAM YANG TERJADI- N = kg- Nult = kg- Mx = kgm- My = kgm
Momen akibat eksentrisitas :- Dx = m- Mex = x = x
= kgm- Dy = m- Mey = x = x
= kgmMomen total :
- Mxt = + = += kgm
- Myt = + = += kgm
176.36Mx Mex 10 0
9.89
N Dy 202004 00.00
Mx Mex 176 0
N Dx 202004 00.000.00
202003.70264780.40
176.369.89
0.00
DIMENSI POERDimensi Kolom =dia 60 cmMutu Material : (fc) = Mpa K
(fy) = Mpa (Tulangan Ulir)Tulangan Utama = D -Decking = mmDimensi Poer Direncanakan
- Panjang (P) = m- Lebar (L) = m - Tebal (T) = m
= mm
-2
619
= 700 - 70d = T - Decking
390.0022.0070.00
2.37
22
2.370.70
-2
Tul. Utama
29.05 350
Tebal pondasi akan dipilih sedemikian agar dapat memenuhi ketentuan SKSNI T15-1991-03pasal 3.4.11 yakni : <Vn Vc
84
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Syarat-syarat yang harus dipenuhi
2 1βc 6
13
bo x d .…... Vc2
x d .…... Vc1
Vn < x f'c x
)x x f'c x boVn < ( 1 +
dimana,βc = perbandingan antara sisi kolom terpanjang dan terpendekbo = keliling (perimeter) penampang yang terdapat tegangan geser, sehingga penam-
pang boleh dianggap terletak pada jarak d/2 terhadap sisi kolomd = tebal efektif pondasi telapakSelanjutnya didapatkan nilai :
- βc =- bo = 4 x ( + )
= 4 x ( + )
= mm2
600 619
4876
1.00b d
Vc yang terjadi :16
= N= Kg
13
= N= Kg
nilai Vc diambil yang terkecil dari 2 persamaan di atas : Kg Vc = x
= KgKontrol TeganganNult = kg Vc = kgDimensi Poer : Tidak Perlu Diubah
0.6 5422582432535494
264780 < 54225824
4876 x 619.00
542258254225824
54225824
1.00
813387481338736
Vc2 = x 29 x
29 x 4876 x 619.00Vc1 =( 1 +2
)x x
Berat Pondasi- Berat = x x x
= x x x= kg
Tanah Urug di atas Poer :- Tebal = m- Berat = x x x
= x x x= kg
Berat total := + += + += kg
202004 9436 8987220427.13
2.37 2.37 1.00 16008987.04
Pu R. Kolom Poer Tanah Urug
9436.39
1.00P L T Bj Tanah
P L T Bj Beton2.37 2.37 0.70 2400
85
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
DATA PONDASIMaterial :Dimensi : ØLuas (A) : cm2Keliling (K) : cm
1256.00125.60
Bor pile40
DATA TANAHAcuan Titik Survey :Kedalaman : mBerdasarkan Mayer Hoff Theory :· CONUS- Conus : kg/cm2
- Conus 60cm di atas m - Conus 100cm di atas m- Conus : kg/cm2 - Conus : kg/cm2
- Conus : kg/cm2 - Conus : kg/cm2
- Conus : kg/cm2 - Conus : kg/cm2
- J umlah : kg/cm2 - Conus : kg/cm2
- Conus : kg/cm2
- J umlah : kg/cm2
- Conus rata-rata : kg/cm2- Safety Factor :
x
CLEEF- J HP m : kg/cm
- Safety Factor :
x
Daya Dukung 1 (Satu) pancang :
= kg99759.89
= 90013 + 9747SF SF
: 9747 kgSF 5
PTP =A x Cn
+K x J HP
5.00
-K x J HP
:126 388
: 90013 kgSF 3
8.00 388.00
9.00 250.00
1250.00
215.003.00
-A x Cn
:1256 215
7.40 140.00 8.60 250.00
435.00 8.80 250.00
8.007.80 150.00 8.20 250.00
7.60 145.00 8.40 250.00
8.00
8.00 250.00
8.00
86
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
PERHITUNGAN PONDASIRencana J umlah Tiang (n)
= buah
Dengan memperhitungkan gaya momen yang terjadi, direncanakan jumlah tiang= buah
- m = J umlah tiang dalam 1 kolom=
- n = J umlah tiang dalam 1 baris=
- D = Diamater bor pile= cm
- S = J arak minimal antar tiang bor- Smin.
2 x D x ( m x n - 1 )( m + n - 1 )
2 x 40 x ( 3 x 2 - 1 )( 3 + 2 - 1 )
= cm- S = 150 > Smin. = 100
,maka efisiensi grup tiang diabaikanKontrol Kekuatan pancang· Kolom · Balok
- Ymax = m - Xmax = m- S tiang arah X = bh - S tiang arah Y = bh
- SY2 = m2 - SX2 = m2
x x
x x
= + +
= kg = kg …
Effisiensi = 1 - arc tan F x (n - 1) m + (m - 1) n90 m n
= 1 - arc tan x=
arc tan (d/s) =m = jumlah baris tiangn = J umlah kolom tiangF = arc tan (d/s)
Pijin = J umlah tiang x Eff x Daya dukung satu tiang= x x= kg > Pmax = kg
0.997
0.267
3 0.997 99,760 298268.6596 264780.40
73476 < PTP 99760 OK !
0.2667 0.013
10 0.753 5.06 2.25
73476 0 0
=220427
+176 0.75
+
Ymax+
My Xmax
n SY2 SX2
3.00 2.00
5.063 2.25
- Pmax =Pu
+Mx
100.00cm cm
0.75 0.75
2
40
=
=
2.0248989Pu 99760
n 3
3
n =N
=202004
PTP
t poer (m)
a (m) b - a (m)
q poer (kg/m)87
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
PENULANGAN POERPenulangan lentur Poer dilakukan dengan menganalisa Poer sebagai balok kantilever dengan perletakan jepit pada kolom
PTP
t poer (m)
a (m) b - a (m)
q poer (kg/m)
m( x )
=( x )
balance x x
x x
=
maks. = x r= x=
min =(fy) 390
0.75 balance0.75 0.053817
0.040
=1.4
=1.4 0.0036
=0.85 0.85 29.05
3900.054
15.790.85 29.05
=0.85 b 1 (fc)
(fy)
=(fy)
0.85 (fc)
=390.00
88
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Penulangan Arah X= J arak pancang ke Kolom = m= 1/2 Sisi Panjang Poer = m= Daya Dukung 1 Tiang Pancang = kg
= Beban Merata Poer = kg/m
= ( x )-( x x 2 )
= ( x )-( x x 2 )= -= kgm
x x 2 x x 2
=
r 2 x x
2 x x )
=r pakai =
As perlu = x x= x x
== D 22 -
As pasang = D 22 -
=Jumlah Tul. =
~ buah16
16.00
5266.2615 mm2
171.1150
As 6008.51 mm2
r b d0.0035897 2370 619
1.1050353 15.79415.79 390
0.00290.0035897
m (fy)
=1
x ( 1 - 1 -
- 1 -Rn m
)
d 0.8 2370 619
1.105035
=1
x ( 1
74819.920 5457.94280278
Rn=
Mux=
802778617.3
0.8 b
b
99760 0.75 0.5 7774 1.185
PTP 99760
qpoer 7773.6
Mux PTP a 0.5 qpoer
a 0.75b 1.19
Penulangan Arah Y= J arak pancang ke Kolom = m= 1/2 Sisi Panjang Poer = m= Daya Dukung 1 pancang = kg
= Beban Merata Poer = kg/m
= ( x )-( x x 2 )
= ( x )-( x x 2 )= -= kgm
74819.920 5457.94269362
b
99760 0.75 0.5 7774 1.185
PTP 99760
qpoer 7773.6
Mux PTP a 0.5 qpoer
a 0.75b 1.185
x x 2 x x 2
= 2 x x
2 x x )
=
0.9547768 15.79415.79 390
0.002497
m (fy)
=1
x ( 1 - 1 -
- 1 -Rn m
)
d 0.8 2370 619
0.954777
=1
x ( 1
Rn=
Mux=
693619782.7
0.8 b
89
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
pakai =As perlu = x x
= x x
== D 22 -
As pasang = D 22 -
=Jumlah Tul. =
buah15.816
5266.2615 mm2
171.1150
As 6008.51 mm2
b d0.0035897 2370 619
0.0035897
GAYA-GAYA DALAM YANG TERJADI- N = kg- Nult = kg- Mx = kgm- My = kgm
Momen akibat eksentrisitas :- Dx = m- Mex = x = x
= kgm- Dy = m- Mey = x = x
= kgmMomen total :
- Mxt = + = += kgm
- Myt = + = += kgm
DIMENSI POERDimensi Kolom =dia 60 cmMutu Material : (fc) = Mpa K
(fy) = Mpa (Tulangan Ulir)Tulangan Utama = D -Decking = mmDimensi Poer Direncanakan
- Panjang (P) = m- Lebar (L) = m - Tebal (T) = m
= mm
-2
719
= 800 - 70d = T - Decking
390.0022.0070.00
3.00
22
1.500.80
-2
Tul. Utama
4023.04Mx Mex 101 0
101.28
29.05 350
N Dy 152873 00.00
Mx Mex 4023 0
N Dx 152873 00.000.00
152872.97204784.15
4023.04101.28
0.00
Tebal pondasi akan dipilih sedemikian agar dapat memenuhi ketentuan SKSNI T15-1991-03pasal 3.4.11 yakni : <Vn Vc
- Syarat-syarat yang harus dipenuhi
2 1βc 6
13
bo x d .…... Vc2
x d .…... Vc1
- Vn < x f'c x
)x x f'c x bo- Vn < ( 1 +
90
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
dimana,βc = perbandingan antara sisi kolom terpanjang dan terpendekbo = keliling (perimeter) penampang yang terdapat tegangan geser, sehingga penam-
pang boleh dianggap terletak pada jarak d/2 terhadap sisi kolomd = tebal efektif pondasi telapak
Selanjutnya didapatkan nilai :- βc =- bo = 4 x ( + )
= 4 x ( + )
= mm2
Vc yang terjadi :16
= N= Kg
13
= N= Kg
nilai Vc diambil yang terkecil dari 2 persamaan di atas : Kg Vc = x
= Kg0.6 68153081
40891848
5276 x 719.00
681530868153081
68153081
2.00
681530868153081
Vc2 = x 29 x
29 x 5276 x 719.00
600 719
5276
Vc1 =( 1 +2
)x x
2.00b d
Kontrol TeganganNult = kg Vc = kgDimensi Poer :
Berat Pondasi- Berat = x x x
= x x x= kg
Tanah Urug di atas Poer :- Tebal = m- Berat = x x x
= x x x= kg
Berat total := + += + += kg
152873 8640 7200168712.97
3.00 1.50 1.00 16007200.00
Pu R. Kolom Poer Tanah Urug
8640.00
1.00P L T Bj Tanah
Tidak Perlu Diubah
P L T Bj Beton3.00 1.50 0.80 2400
204784 < 68153081
DATA PONDASIMaterial :Dimensi : ØLuas (A) : cm2Keliling (K) : cm
1256.00125.60
Bor pile40
91
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
DATA TANAHAcuan Titik Survey :Kedalaman : mBerdasarkan Mayer Hoff Theory :· CONUS- Conus : kg/cm2
- Conus 60cm di atas m - Conus 100cm di atas m- Conus : kg/cm2 - Conus : kg/cm2
- Conus : kg/cm2 - Conus : kg/cm2
- Conus : kg/cm2 - Conus : kg/cm2
- J umlah : kg/cm2 - Conus : kg/cm2
- Conus : kg/cm2
- J umlah : kg/cm2
- Conus rata-rata : kg/cm2- Safety Factor :
x
CLEEF- J HP m : kg/cm
- Safety Factor :
x
Daya Dukung 1 (Satu) pancang :
= kg99759.89
= 90013 + 9747SF SF
: 9747 kgSF 5
PTP =A x Cn
+K x J HP
5.00
-K x J HP
:126 388
: 90013 kgSF 3
8.00 388.00
9.00 250.00
1250.00
215.003.00
-A x Cn
:1256 215
7.40 140.00 8.60 250.00
435.00 8.80 250.00
8.007.80 150.00 8.20 250.00
7.60 145.00 8.40 250.00
8.00
8.00 250.00
8.00
92
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
PERHITUNGAN PONDASIRencana J umlah Tiang (n)
= buah
Dengan memperhitungkan gaya momen yang terjadi, direncanakan jumlah tiang= buah
- m = J umlah tiang dalam 1 kolom=
- n = J umlah tiang dalam 1 baris=
- D = Diamater tiang bor= cm
- S = J arak minimal antar tiang bor- Smin.
2 x D x ( m x n - 1 )( m + n - 1 )
2 x 40 x ( 2 x 1 - 1 )( 2 + 1 - 1 )
= cm- S = 50 > Smin. = 40
,maka efisiensi grup tiang diabaikanKontrol Kekuatan pancang· Kolom · Balok
- Ymax = m - Xmax = m- S tiang arah X = bh - S tiang arah Y = bh
- SY2 = m2 - SX2 = m2
x x
x x
= + +
= kg = kg …84356 < PTP 99760 OK !
101 0.752 5.06 9.00
84356 0 0
=168713
+4023 1.50
+
Ymax+
My Xmax
n SY2 SX2
3.00 2.00
5.063 9
- Pmax =Pu
+Mx
40.00cm cm
0.75 1.50
1
40
=
=
1.5324092Pu 99760
n 2
2
n =N
=152873
Effisiensi = 1 - arc tan F x (n - 1) m + (m - 1) n90 m n
= 1 - arc tan x=
arc tan (d/s) =m = jumlah baris tiangn = J umlah kolom tiangF = arc tan (d/s)
Pijin = J umlah tiang x Eff x Daya dukung satu tiang= x x= kg > Pmax = kg
0.996
0.8
2 0.996 99,760 198771.8746 204784.15
0.8 0.0056
PENULANGAN POERPenulangan lentur Poer dilakukan dengan menganalisa Poer sebagai balok kantilever dengan perletakan jepit pada kolom
93
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
PTP
t poer (m)
a (m) b - a (m)
q poer (kg/m)
m( x )
=( x )
balance x x
x x
=
maks. = x
= x=
min =(fy) 390
0.75 balance0.75 0.053817
0.040
=1.4
=1.4 0.0036
=0.85 0.85 29.05
3900.054
15.790.85 29.05
=0.85 b 1 (fc)
(fy)
=(fy)
0.85 (fc)
=390.00
Penulangan Arah X= J arak pancang ke Kolom = m= 1/2 Sisi Panjang Poer = m= Daya Dukung 1 Tiang Pancang = kg
= Beban Merata Poer = kg/m
= ( x )-( x x 2 )
= ( x )-( x x 2 )= -= kgm
x x 2 x x 2
=
2 x x
2 x x )
= pakai =
As perlu = x x= x x
== D 22 -
As pasang = D 22 -
=Jumlah Tul. =
~ buah13
13.00
3871.5385 mm2
147.3120
As 4753.57 mm2
b d0.0035897 1500 719
1.3018377 15.79415.79 390
0.003431010.0035897
m (fy)
=1
x ( 1 - 1 -
- 1 -Rn m
)
d 0.8 1500 719
1.30183773
=1
x ( 1
74819.920 5940.00080760
Rn=
Mux=
807599200
0.8 b
b
99760 0.75 0.5 5280 1.5
PTP 99760
qpoer 5280
Mux PTP a 0.5 qpoer
a 0.75b 1.50
94
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
Penulangan Arah Y= J arak pancang ke Kolom = m= 1/2 Sisi Panjang Poer = m= Daya Dukung 1 pancang = kg
= Beban Merata Poer = kg/m
= ( x )-( x x 2 )
= ( x )-( x x 2 )= -= kgm
x x 2 x x 2
= 2 x x
2 x x )
= pakai =
As perlu = x x= x x
== D 22 -
As pasang = D 22 -
=Jumlah Tul. =
buah21.43
22
7743.0769 mm2
147.3140
As 8148.98 mm2
b d0.0035897 3000 719
0.5791049 15.79415.79 390
0.001502720.0035897
m (fy)
=1
x ( 1 - 1 -
- 1 -Rn m
)
d 0.8 3000 719
0.57910494
=1
x ( 1
74819.920 2970.00071850
Rn=
Mux=
718499200
0.8 b
b
99760 0.75 0.5 10560 0.75
PTP 99760
qpoer 10560
Mux PTP a 0.5 qpoer
a 0.75b 0.75
95
Laporan Struktur TES Puger-Jember 2014
96