12499596 Perancangan Beban Gempa Static
Transcript of 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
1/13
SHORTCOURSE HAKI
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 1
Perencanaan Gempauntuk
Gedung Hipotetis 10 Lantai
ByIswandiImran&FajarHendrik
Gaya gempa bekerja pada gedung hipotetis seperti terlihat
pada gambar.
Informasi mengenai gedung:
Tinggi lantai dasar 4,5 m. Tinggi tipikal lantai diatasnya 3,7 m. Dimensi kolom untuk semua lantai sama= 60 x 60 cm. Dimensi balok untuk semua lantai sama = 40 x 60 cm. Tebal pelat lantai dan atap = 12 cm. Tebalpreliminary designshearwall = 40 cm, dengan panjang 5 m. Kuat tekan beton, fc = 30 MPa. Kuat tarik baja, fy = 400 MPa.
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
2/13
SHORTCOURSE HAKI
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 2
Beban mati, DL tambahan pada lantai:
Berat partisi = 2,5 kN/m2. Beban screed +keramik, plafond, mekanikal, elektrikal = 1,6 kN/m2.
Beban hidup, LL pada lantai:
Beban occupancy= 2,5 kN/m2.Beban mati, DL tambahan pada atap:
Beban plafond, mekanikal, dan elektrikal = 0,5 kN/m2.Beban hidup, LL pada atap:
Beban = 1,5 kN/m2.
Seismic design data:
Lokasi gedung di zone gempa 4. Kondisi tanah di lokasi proyek termasuk ke dalam kategori tanah
sedang.
Untuk tanah sedang,
Percepatan puncak batuan dasar = 0,2 g. Percepatan puncak muka tanah, A0 = 0,28 g.
(Tabel 5. Pasal 4.7.2 SNI 1726-2002).
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
3/13
SHORTCOURSE HAKI
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 3
Tc = 0,6 detik. Am = 2,5 A0 = 0,7 g. Ar = Am x Tc = 0,42.
(Tabel 6. Pasal 4.7.6 SNI 1726 -2002).
Gedung digunakan untuk perkantoran biasa,Faktor Keutamaan Struktur, I = 1,0.
(Tabel 1. Pasal 4.1.2 SNI 1726 -2002).
Shearwall dipasang pada grid B dan E di baris 2-3. Terlihat padadenah gedung.
Untuk gedung dengan tipe dual system(shearwall yang dipasang padastruktur rangka pemikul momen khusus) pada arah Utara-Selatan,
Faktor Reduksi Gempa, R = 8,5
Untuk sistem rangka pemikul momen khusus arah Barat-Timur, R =8,5.
(Tabel 3. Pasal 4.3.6 SNI 1726 -2002).
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
4/13
SHORTCOURSE HAKI
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 4
Gambar 1. Denah gedung.
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
5/13
SHORTCOURSE HAKI
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 5
Berat struktur pada lantai 1:
Berat sendiri struktur:
Berat kolom lantai 1= (0,6 x 0,6 x 4,5) m3 x 24 kN/m3 x 24 +
(0,6 x 0,6 x 1,85) m3 x 24 kN/m3 x 24
= 933,12 kN + 383,62 kN = 1.316,74 kN.
Berat balok lantai 1= (0,4 x 0,6 x 5,4) m3 x 24 kN/m3 x 20 = 622,08 kN +
(0,4 x 0,6 x 4,4) m3 x 24 kN/m3 x 18 = 459,19 kN
= 1.078,27 kN.
Berat pelat lantai 1= (30 x 15) m2 x 0,12 m x 24 kN/m3 = 1.296 kN.
Berat shearwall= (4,4 m x 0,4 m x 3,9 m) x 24 kN/m3 x 2 shearwall +
(4,4 m x 0,4 m x 1,85 m) x 24 kN/m3
x 2 shearwall +
= 329,47 kN + 156,29 kN = 485,76 kN.
Berat lantai-lantai lainnya (tipikal) :Gambar 2. Tampak penempatan shearwall.
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
6/13
SHORTCOURSE HAKI
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 6
Gambar 3. Elemen struktur yang masuk ke dalam perhitungan
berat lantai dasar, tipikal lantai, dan lantai atap.
SHORTCOURSE HAKI
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
7/13
SHORTCOURSE HAKI
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 7
Berat sendiri struktur:
Berat kolom lantai= (0,6 x 0,6 x 3,7) m3 x 24 kN/m3 x 24 = 767,23 kN.
Berat balok lantai= berat balok lantai 1 = 1.078,27 kN.
Berat pelat lantai = berat pelat lantai 1 = 1.296 kN . Berat shearwall
= (4,4 m x 0,4 m x 3,1 m) x 24 kN/m3 x 2 shearwall
= 261,88 kN .
Berat lantai 10 (atap) :
Berat sendiri struktur:
Berat kolom lantai= (0,6 x 0,6 x 1,85) m3 x 24 kN/m3 x 24 = 383,62 kN.
Berat balok lantai= berat balok lantai 1 = 1.078,27 kN.
Berat pelat lantai = berat pelat lantai 1 = 1.296 kN . Berat shearwall
SHORTCOURSE HAKI
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
8/13
SHORTCOURSE HAKI
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 8
= (4,4 m x 0,4 m x 1,25 m) x 24 kN/m3 x 2 shearwall
= 105,60 kN .
Beban mati tambahan tiap lantai
= 4,1 kN/m2 x (15 x 30) m2 = 1.845 k N
Beban hidup tiap lantai (occupancy load)
= 2,5 kN/m2 x 450 m2 = 1.125 kN
Beban hidup dapat direduksi sehingga beban hidup yang
bekerja pada struktur hanya 30 % saja = 337,5 kN.
Beban mati tambahan untuk atap
= 0,5 kN/m2 x 450 m2 = 225 kN
Beban hidup pada atap
= 1,5 kN/m2 x 450 m2 = 675 kN
Beban hidup pada atap juga dapat direduksi sehingga beban
hidup yang bekerja hanya 30 % saja = 202,5 kN.
Berat Struktur
Berat lantai 1= (1.316,74 + 1.078,27 + 1.296 + 485,76) kN + 1.845 kN + 337,5 kN
SHORTCOURSE HAKI
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
9/13
SHORTCOURSE HAKI
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 9
= 6.359,27 kN.
Berat lantai 2 - 9= (767,23 + 1.078,27 + 1.296 + 261,88) kN + 1.845 kN + 337,5 kN
= 5.585,88 kN.
Berat lantai 10= (383,62 + 1.078,27 + 1.296 + 105,60) kN + 225 kN + 202,5 kN
= 3.291,00 kN.
Tabel 1. Berat struktur per lantai.
Lantai
Tinggi
hx(m)
BeratLantai
Wx(kN)
Wxhx(kNm)
10
37,8 3.291 124.4009 34,1 5.586 190.483
8 30,4 5.586 169.814
7 26,7 5.586 149.146
6 23 5.586 128.478
5 19,3 5.586 107.810
4 15,6 5.586 87.142
3 11,9 5.586 66.473
2
8,2 5.586 45.805
1 4,5 6.360 26.620
54.339 1.098.171
SHORTCOURSE HAKI
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
10/13
SHORTCOURSE HAKI
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 10
Periode Natural
Arah Utara-selatanArah utara-selatan merupakan sistem rangka dengan shearwall,
0,0488
0,0488 37,8 , .
T > Tc, sehigga Faktor Respons Gempa,
Ar = Am x Tc = 0,7 x 0,6 = 0,42
0,42
0,74 , .
SNI 1726-2002 Pasal 4.7.6
Untuk T Tc C = Am.
Untuk T > Tc C = Ar / T, dimana Ar = Am x Tc.
Arah Barat-timurArah barat-timur merupakan SRPM beton,
0,0731
Gambar 4. Ct untuk arah utara-selatan.
SHORTCOURSE HAKI
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
11/13
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 11
0,0731 37,8 , .
T > Tc, sehigga Faktor Respons Gempa,
Ar = Am x Tc = 0,7 x 0,6 = 0,42.
0,42
1,1 , .
Base Shear
. .
Arah Utara-selatan
0,57 1,0 54.339
8,5 . .
Arah Barat-timur
0,38 1,0 54.339
8,5 . .
Gaya Lateral Equivalent
Gambar 5. Ct untuk arah barat-timur.
SHORTCOURSE HAKI
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
12/13
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 12
Sehingga gaya lateral yang bekerja di lantai 10 arah utara-selatan:
3.644 124.400
1.098.171
Gaya lateral equivalent yang bekerja di lantai 10 arah barat-timur:
2.429 124.400
1.098.171
Perbandingan tinggi dengan panjang denah dalam arah pembebanan gempa
utara-selatan = 37.8/15 = 2,52 < 3, dan juga untuk arah pembebanan
gempa barat-timur, perbandingannya = 37,8/30 = 1,26 < 3, sehingga tidak
perlu ada beban horizontal terpusat sebesar 0,1 Vb di lantai tingkat paling
atas.
Gaya lateral untuk lantai lainnya seperti terlihat pada Tabel 2 dan Tabel 3.
Gambar 6. Gaya lateral equivalent di tiap lantai.
SHORTCOURSE HAKI
-
8/14/2019 12499596 Perancangan Beban Gempa Static
13/13
21AGUSTUS08|HOTELBOROBUDUR|JAKARTAINDONESIA|PerencanaanGempa 13
Tabel 2. Gaya lateral equivalent dan gaya geser per storyarah utara-selatan.
Lantaihx wx wxhx
FLateral VStory
Fx
Vx
(m) (kN) (kNm) (kN) (kN)
10 37.8 3,291 124,400 413 413
9 34.1 5,586 190,483 632 1,045
8 30.4 5,586 169,814 563 1,609
7 26.7 5,586 149,146 495 2,103
6 23 5,586 128,478 426 2,530
5
19.3
5,586 107,810 358 2,888
4 15.6 5,586 87,142 289 3,177
3 11.9 5,586 66,473 221 3,397
2 8.2 5,586 45,805 152 3,549
1 4.5 6,360 28,620 95 3,644
54,339 1,098,171 Dalam contoh ini ada 6 portal dalam arah utara selatan, sehingga gaya gempa
equivalent yang bekerja pada masing-masing joint di lantai 10 adalah 413 kN /
6 joint = 68,83 69 kN/ joint.
Tabel 3. Gaya lateral equivalent dan gaya geser per storyarah barat-timur.
Lantai
hx wx wxhxFLateral VStory
Fx
Vx
(m) (kN) (kNm) (kN) (kN)
10 37.8 3,291 124,400 275 275
9 34.1 5,586 190,483 421 696
8 30.4 5,586 169,814 376 1,072
7 26.7 5,586 149,146 330 1,402
6 23 5,586 128,478 284 1,686
5
19.3 5,586 107,810 238 1,924
4 15.6 5,586 87,142 193 2,117
3 11.9 5,586 66,473 147 2,264
2 8.2 5,586 45,805 101 2,366
1 4.5 6,360 28,620 63 2,429
54,339 1,098,171
Dalam contoh ini ada 4 portal dalam arah barat-timur, sehingga gaya gempa
equivalent yang bekerja pada masing-masing joint di lantai 10 adalah 275 kN /
4 joint = 68,75 69 kN/ joint.