Post on 30-Jun-2015
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
PERENCANAAN BEBAN GEMPAPERENCANAAN BEBAN GEMPA
BERAT STRUKTUR
Portal memanjang
Portal melintang
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
Tinggi (h) tiap level :
o Level 4 = h4 = 0,5 x 4 = 2 m
o Level 3 = h3 = (0,5 x 4) + (0,5 x 4) = 4 m
o Level 2 = h2 = (0,5 x 4) + (0,5 x 3,75) = 3,875 m
o Level 1 = h1 = (0,5 x 3,75) + (0,5 x 3,75) = 3,75 m
o Level 0 = h0 = 0,5 x 3,75 = 1,875 m
Dimensi Balok :
o Balok induk melintang = 40/60 cm
o Balok induk memanjang = 40/60 cm
o Balok anak = 20/40 cm
A. Level 4 (h4 = 2m)
Beban Atap (16,1m x 34,4 m)
Beban mati :
- Plafon = (11 kg/m + 7 kg/m) x (16,1 x 34,4) = 9969,12 kg
- kolom (40/40) = 32 . 0,4 . 0,4 . 2400 . 2m = 24576 kg
- Balok Melintang = 7 x 16,1 x 0,4 x 0,6 x 2400 = 64915,2 kg
- Balok memanjang = 3 x 34,4 x 0,4 x 0,6 x 2400 = 59443,2 kg
- dinding ½ batu bata:
dinding luar = (2 x 16,1 + 2 x 34,4) x 2m x 250 = 50500 kg
dinding dalam = ( 12 x 5+ 12 x 6,1 ) x 2m x 250 = 66600 kg +
WD4 = 276003,52 kg
Beban hidup :
Koefisien reduksi beban hidup untuk peninjauan gempa PPIUG 1981 Pasal 3.5, tabel
3.3 ialah sebesar 0,3 sehingga :
WL4 = 0,3 x 16,1 x 34,4x 100 = 16615,2 kg
WT4 = WD4 + WL4 = 276003,52 kg + 16615,2 kg = 292618,72 kg
B. Level 3 (h3 = 4m)
Beban Lantai 4 (16,1m x 34,4 m)
Beban mati :
- Plat = 16,1 x 34,4 x 0,12 x 2400 kg/m3 = 159505,92 kg
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
- Plafon = (11 kg/m+7kg/m) x (16,1x34,4) = 9969,12kg
- kolom (40/40) = 32 . 0,4 . 0,4 . 2400 . 4 = 49152 kg
- Balok Melintang = 7 x 16,1 x 0,4 x 0,6 x 2400 = 64915,2 kg
- Balok memanjang = 3 x 34,4 x 0,4 x 0,6 x 2400 = 59443,2 kg
- Balok Anak (20/40) = ((6 x 16,1 + 10)+(30+34,4))
0,2 x 0,4 x 2400 = 32832 kg
- dinding ½ batu bata:
- dinding luar = (2 x 16,1 + 2 x 34,4) x 4m x 250 = 110000 kg
- dinding dalam = ( 12 x 5+ 12 x 6,1 ) x 4m x 250 = 132000 kg
- Tangga = (4,345x2) x 812 = 7056,28kg+
WD3 = 624873,72 kg
Beban hidup :
Koefisien reduksi beban hidup untuk peninjauan gempa PPIUG 1981 Pasal 3.5, tabel
3.3 ialah sebesar 0,3 sehingga :
WL3 = 0,3 x 16,1 x 34,4x 250 = 41538 kg
WT3 = WD3 + WL3 = 624873,72 kg + 41538 kg = 666411,72 kg
C. Level 2 (h2= 3,875m)
Beban Lantai 3 (16,1m x 34,4 m)
- Plat = 16,1 x 34,4 x 0,12 x 2400 kg/m3 = 159505,92 kg
- Plafon = (11 kg/m+7kg/m) x (16,1 x 34,4) = 9969,12 kg
- kolom (40/40) = 32 . 0,4 . 0,4 . 2400 . 3,875 = 47616 kg
- Balok Melintang = 7 x 16,1 x 0,4 x 0,6 x 2400 = 64915,2 kg
- Balok memanjang = 3 x 34,4 x 0,4 x 0,6 x 2400 = 59443,2 kg
- Balok Anak (20/40) = ((6 x 16,1 + 10)+(30+34,4))
0,2 x 0,4 x 2400 = 32832 kg
- dinding ½ batu bata:
- dinding luar = (2 x 16,1 + 2 x 34,4) x 3,875m x 250 = 97843,75 kg
- dinding dalam = ( 12 x 5+ 12 x 6,1 ) x 3,875m x 250 = 129037,5 kg
- Tangga = (4,053x2,4x0,15 x 2400)+2(4,0249x1x0,15x2400) = 6402,672 kg
- Bordes = 1,5 x 2454,4 = 3681,6 kg +
WD2 = 618995,51 kg
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
Beban hidup :
Koefisien reduksi beban hidup untuk peninjauan gempa PPIUG 1981 Pasal 3.5, tabel
3.3 ialah sebesar 0,3 sehingga :
WL2 = 0,3 x 16,1 x 34,4x 250 = 41538 kg
WT2 = WD2 + WL2 = 618995,51 kg + 41538 kg = 660533,51 kg
D. Level 1 (h1 = 3,75m)
Beban Lantai 2 (16,1m x 34,4 m)
- Plat = 16,1 x 34,4 x 0,12 x 2400 kg/m3 = 159505,92 kg
- Plafon = (11 kg/m+7kg/m) x (16,1 x 34,4) = 9969,12 kg
- kolom (40/40) = 32 . 0,4 . 0,4 . 2400 . 3, 75 = 46080 kg
- Balok Melintang = 7 x 16,1 x 0,4 x 0,6 x 2400 = 64915,2 kg
- Balok memanjang = 3 x 34,4 x 0,4 x 0,6 x 2400 = 59443,2 kg
- Balok Anak (20/40) = ((6 x 16,1 + 10)+(30+34,4)) x
(0,2 x 0,4 x 2400) = 32832 kg
- dinding ½ batu bata:
- dinding luar = (2 x 16,1 + 2 x 34,4) x 3,75m x 250 = 94687,5 kg
- Tangga = (4,0249x2,4x0,15x2400)+2(4,0249x0,15x1x2400) = 6378,984 kg
- Bordes = 1,5 x 2454,4 x 0,5 = 1840,8 kg+
WD1 = 608247,16 kg
Beban hidup :
Koefisien reduksi beban hidup untuk peninjauan gempa PPIUG 1981 Pasal 3.5, tabel
3.3 ialah sebesar 0,3 sehingga :
WL1 = 0,3 x 16,1 x 34,4x 250 = 41538 kg
WT1 = WD1 + WL1 = 608247,16 kg + 41538 kg = 649785,16 kg
E. Level 0 (h0 = 1,875m)
Beban Lantai 1 (16,1m x 34,4 m)
Beban mati :
- kolom (40/40) = 32 . 0,4 . 0,4 . 2400 . 1,875 = 24576 kg
- dinding ½ batu :
- dinding luar = (2 x 16,1 + 2 x 34,4) x 3,75m x 250 = 97843,75 kg
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
- dinding dalam =( 12 x 5+ 12 x 6,1 ) x 1,875m x 250 = 62437,5 kg
- Tangga = 4,0249x2,4x0,15x2400 = 3481,056 kg
- Bordes = 1,5 x 2454,4 x 0,5 = 1840,8 kg +
WT0 = 194260,03 kg
Berat Total Bangunan :
WT = WT4 +WT3 + WT2 + WT1 + WT0
= 292618,72 kg+666411,72 kg+660533,51 kg+649785,16 kg+194260,03kg
= 2463609 kg
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
BEBAN GESER GEMPA
Koefisien Dasar Gempa
Faktor respon gempa (C) tergantung pada waktugetar alami (T) dan zona gempa :
o Bangunan terletak di Malang (wilayah gempa 4)
o Kondisi tanah sedang
o Waktu getar alami :
T = 0,06 . H3/4 H = Tinggi total gedung = 15,5 m
= 0,06 . 15,53/4
= 0,47 detik
o Koefisien untuk wilayah gempa 4 = 0,17
o Jumlah Tingkat bangunan (n ) = 4
T1 = x n
= 0,17 x 4
= 0,68
Karena T < T1, maka diambil nilai T terkecil = 0,47 dtk
o Faktor Respon gempa (C ) =
(Gambar 2 SNI gempa th 2002)
o Faktor Keutamaan (I) = 1
(Tabel 1 SNI gempa th 2002 – gedung umum)
o Faktor Reduksi (R) = 8,5
(Tabel 1 SNI gempa th 2002)
Gaya Geser Total akibat Gempa
Rumus-rumus dalam menentukan jumlah beban kerja (PPKG 2002 pasal 6.1.2) :
Dimana :
C = Faktor respon gempa
I = Faktor keutamaan
R = Faktor Reduksi
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
Distribusi Gaya Geser Horizontal
.V.hΣW
.hW=F
ii
iii
Dimana : Fi = gaya geser horizontal total pada lantai ke-i
V = gaya geser horizontal total = 304,085 ton
Wi = berat bangunan lantai ke-i
hi = tinggi lantai ke-i terhadap muka tanah
Level Hi (m) Wt (kg) Wt.Hi Fi ∑Fi ∑Fi portal memanjang
∑Fi portal
melintang
(kgm) (kg) (kg) ∑Fi/3 ∑Fi/74 15.5 292618.72 4535590.16 68578,15 68578,152 22859,38 9796,883 11.5 666411,72 7663734,78 115875,7 184453,87 61484,62 26350,62 7 660533,51 4623734,57 69910,9 254364,77 84788,26 36337,81 3.75 649785,16 2436694,35 36842,83 291207,6 97069,2 41601,1
19529753,9
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
Perhitungan Gaya Geser Tiap Kolom Akibat Gempa
Momen Inersia kolom dan balok
I balok = 1/12 . b . h3 = 1/12 . 40 . 603 = 720000 cm4
I kolom = 1/12 . b . h3 = 1/12 . 50 . 503 = 520833,33 cm4
Kekakuan relatif tiap kolom I/L
Lt 1 = KA1 = KC1 = KE1 = KG1 = cm3 = 1,388 mm3
Lt 2 = KA2 = KC2 = KE2 = KG2 = cm3 = 1,388 mm3
Lt 3 = KA3 = KC3 = KE3 = KG3 = cm3 = 1,302 mm3
Lt 4 = KA4 = KC4 = KE4 = KG4 = cm3 = 1,302 mm3
Kekakuan relatif tiap balok I/L
Untuk lantai 1 - 4
KbAC = KbEG = cm3 = 1,180 mm3
KbCE = cm3 = 1,846 mm3
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
Perhitungan Koefisien Distribusi Geser “D VALUE”
Untuk Portal A & G
Kolom A1 = G1
k =
= 0,85
a =
= 0,3
D =
=
= 0,414
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
Catatan: untuk masing-masing tingkat dimana h-nya sama, maka faktor tidak
dimasukkan dalam perhitungan
Kolom A2 = G2
k =
= 0,85
a =
= 0,3
D =
=
= 0,414
Kolom A3 = A4 = G3 = G4
k =
= 0,906
a =
= 0,312
D =
=
= 0,406
Untuk Portal C & E
Kolom C1 = E1
k =
= 2,18
a =
= 0,52
D =
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
=
= 0,724
Kolom C2 = E2
k =
= 2,18
a =
= 0,52
D =
=
= 0,724
Kolom C3 = C4 = E3 = E4
k =
= 2,32
a =
= 0,537
D =
=
= 0,699
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
Distribusi Beban Gempa Untuk Tiap Lantai
Lantai Portal “D” Value Gaya Gempa
(kg)1 A 0,414 7902
C 0,724 13819E 0,724 13819G 0,414 7902
2 A 0,414 6907C 0,724 12078E 0,724 12078G 0,414 6907
3 A 0,406 5072C 0,699 8733E 0,699 8733G 0,406 5072
4 A 0,406 1893C 0,699 3259E 0,699 3259G 0,406 1893
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
PERHITUNGAN MOMEN KOLOM AKIBAT GEMPA
Menentukan Letak Titik Belok Kolom (Inflection Point)
= perbandingan kekakuan kolom dan balok
m = jumlah tingkat pada bangunan
n = tingkat ke …
y = inflection point (titik belok)
h = tinggi kolom n
Mbawah = Q (y.h)
Matas = Q (1 – y).h
Contoh perhitungan
» Lantai 1
Kolom A1
= 0,414
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
m = 4
n = 1
Berdasarkan tabel inflection point
batas atas k = 0,5 yo = 0,75
batas bawah k = 0,4 yo = 0,80
Jadi, untuk k = 0,449, yo diperoleh dengan cara superposisi :
y = 0,80 + (0,75 - 0,80)
= 0,793
Mbawah = Q (y.h)
= 7902 . 0,793. 3,75
= 23497,92 kg-m
Matas = Q (1 – y).h
= 7902 . (1-0,7755) . 3,75
= 6133,76 kg-m
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> BEBAN GEMPA
Tabel Momen Kolom Akibat Gempa
Lantai KolomH
m nData tabel
yQ
Momen (kg-m)(m) yo (kg) atas bawah atas bawah atas bawah
1
A
3,75 4 1
0,414 0,5 0,4 0,75 0,8 0,793 7901,78 6133,76 23497,92C 0,724 0,8 0,7 0,7 0,7 0,7 13818,57 15545,89 36273,75E 0,724 0,8 0,7 0,7 0,7 0,7 13818,57 15545,89 36273,75G 0,414 0,5 0,4 0,75 0,8 0,793 7901,78 6133,76 23497,92
2
A
3,75 4 2
0,414 0,5 0,4 0,5 0,5 0,5 6906,51 12949,70 12949,70C 0,724 0,8 0,7 0,5 0,5 0,5 12078,04 22646,33 22646,33E 0,724 0,8 0,7 0,5 0,5 0,5 12078,04 22646,33 22646,33G 0,414 0,5 0,4 0,5 0,5 0,5 6906,51 12949,70 12949,70
3
A
4 4 3
0,406 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 5072,19 12173,25 8115,50C 0,699 0,7 0,6 0,4 0,4 0,4 8732,66 20958,39 13972,26E 0,699 0,7 0,6 0,4 0,4 0,4 8732,66 20958,39 13972,26G 0,406 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 5072,19 12173,25 8115,50
4
A
4 4 4
0,406 0,5 0,4 0,3 0,25 0,253 1892,81 5655,70 1915,52C 0,699 0,7 0,6 0,35 0,3 0,3495 3258,79 8479,38 4555,80E 0,699 0,7 0,6 0,35 0,3 0,3495 3258,79 8479,38 4555,80G 0,406 0,5 0,4 0,3 0,25 0,253 1892,81 5655,70 1915,52
Berdasarkan perhitungan momen dengan menggunakan inflection point, maka momen kolom atas terbesar adalah = 22646,33 kg-m, dan momen kolom bawah terbesar adalah =36273,75Kg-m
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
k
k
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>> DISTRIBUSI PEMBEBANAN BALOK
Momen kolom melintang akibat gempa (dalam kg-m)
Perhitungan gaya lintang kolom portal melintang akibat beban gempa
Contoh perhitungan
» Lantai 1
Kolom A1
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi
STUDIO PERANCANGAN 11 >>>>>>>>>>>> DISTRIBUSI PEMBEBANAN BALOK
Gaya lintang = 9200,399 kg
Lantai Kolom
Momen (kg-m)L
(m)
Gaya lintang
(kg)atas bawah
1
A 6133,76 23497,92
3,75
7901,779C 15545,89 36273,75 13818,57E 15545,89 36273,75 13818,57G 6133,76 23497,92 7901,779
2
A 12949,70 12949,70
3,75
6906,506C 22646,33 22646,33 12078,04E 22646,33 22646,33 12078,04G 12949,70 12949,70 6906,506
3
A 12173,25 8115,50
4
5072,189C 20958,39 13972,26 8732,661E 20958,39 13972,26 8732,661G 12173,25 8115,50 5072,189
4
A 5655,70 1915,52
4
1892,805C 8479,38 4555,80 3258,795E 8479,38 4555,80 3258,795G 5655,70 1915,52 1892,805
Adiputra TanujayaLinda Nursasiningsih
Lisa Kristiana Dewi