BAB 1

BAB 1

DATA UMUM DAN PRELIMINARY DESIGN

STRUKTUR

1. Data Umum Struktur Atas

1.1 Data Geometrik Struktur

a. Jenis struktur : Gedung ruko 2 lantai

b. Letak bangunan : Jauh dari pantai

c. Material struktur : Beton bertulang

d. Tinggi bangunan : 6,5 m

e. Bentang bangunan

Arah melintang : 7 m

Arah memanjang : 5 m

Berikut adalah denah bangunan yang direncanakan:

1.2 Peraturan yang ditinjau

Perencanaan direncanakan dengan ketentuan – ketentuan sebagai berikut:

a. Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung ( SNI–2847–2013)

b. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SKBI–1.2.53.1987)

c. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI-

1726-2002)

1.3 Data Material Struktur

Data material struktur terdiri atas material beton dan baja tulangan yang spesifikasinya

sebagai berikut:

1.3.1 Mutu Beton

Spesifikasi material beton yang digunakan sebagai berikut:

a. Kuat tekan beton 28 hari (f’c)

balok, pelat, dan kolom : 30 MPa

b. Modulus elastisitas (Ec)

Ec = 4700√ f ’ c :25742,96 MPa

c. Angka Poisson Ratio (υ) : 0,2

1.3.2 Mutu Baja Tulangan

Spesifikasi material baja tulangan yang digunakan sebagai berikut:

a. Tegangan leleh untuk perencanaan (f’y) : 350 MPa

b. Modulus elastisitas (Ey) : 200.000 MPa

c. Angka Poisson Ratio (υ) : 0,3

1.4 Data Pembebanan

Data pembebanan mengacu pada Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan

Gedung (SKBI–1.2.53.1987), yaitu sebagai berikut:

1. Beban mati (DL)

a. Berat sendiri beton (wc) : 2400 Kg/m3

b. Berat Pasir Jenuh air (Ws) : 1800 Kg/m3

c. Dinding Hebel (20 cm) : 200 Kg/m2

d. Plafond + Penggantung : 18 Kg/m2

e. Keramik : 24 Kg/m2

f. Plesteran (1 cm) : 21 Kg/m2

g. Beban ME : 25 Kg/m2

h. Beban Waterproofing : 5 Kg/m2

2. Beban hidup (LL)

a. Beban hidup atap : 100 Kg/m2

b. Beban hidup lantai : 200 Kg/m2

3. Beban Angin (WL)

a. Tekanan angin Tiup min : 25 Kg/m2

b. Koefisien angin

- di pihak angin : + 0,9

- di belakang angin : - 0,4

2. Preliminary design

2.1 Preliminary design balok

Perencanaan dimensi penampang balok dengan fy = 350 MPa yang dihubungkan dengan

sambungan kaku sehingga tempat terjadinya sendi plastis adalah dikedua ujung balok maka

menurut peraturan SNI Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung 2013 tebal

minimum adalah

h= l21

(0,4+f Y

700)

untuk lebar balok syaratnya:

12

h<b< 23

h

dengan l = bentang balok terpanjang (cm)

h = tebal balok (cm)

b = Lebar balok (cm)

Pada struktur gedung ruko ini terdapat 2 bagian bentang yaitu bentang melintang (arah

y) dan bentang memanjang.

2.1.1 Balok arah memanjang (arah y)

Pada balok arah memanjang terdapat 2 bentang yaitu 4 m dan 5 m, jadi diambil bentang

balok terpanjang yaitu 5 m, maka:

l = 5 m = 500 cm

untuk kondisi dua ujung menerus (h) = 50021

(0,4+ 350700

) = 21,42 cm

dipakai h = 25 cm

untuk lebar balok

bmin = 12

h = 12

×25 = 12,5 cm

bmak = 23

h = 23

×25 = 16 cm

dipakai b = 16 cm

jadi, untuk balok arah memanjang (arah y) dipakai dimensi balok awal 16/25

2.1.1 Balok arah melintang (arah x)

Pada balok arah melintang terdapat 1 bentang yaitu 7, maka:

l = 7 m = 700 cm

untuk kondisi dua ujung menerus (h) = 70021

(0,4+350700

)= 29,99 cm

dipakai h = 35 cm

untuk lebar balok

bmin = 12

h = 12

×35 = 17,5 cm

bmak = 23

h = 23

×35 = 23,3 cm

dipakai b = 22 cm

jadi, untuk balok arah melintang (arah x) dipakai dimensi balok awal 22/35

2.2 Preliminary design kolom

Direncanakan kolom bujur sangkar dengan b = h dan untuk tiap lantai digunakan

dimensi yang sama.

Gambar 1.xx

Tebal pelat rencana (hf) = 12 cm

Tinggi balok (hw) = 25 cm

Lebar balok (bw) = 16 cm

Bentang balok (l ¿ = 500 cm

Maka:

Titik berat y1 = hw - 12

hf

= 22 - 12

(12)

= 15,5 cm

Titik berat y2 = (hw−h f )

2

= (22−13)

2

= 4,5 cm

Perencanaan lebar efektif flens (bf)

Menurut SNI – 2847 – 2013 pasal 8.12.2. Lebar pelat efektif sebagai sayap balok-T

tidak boleh melebihi seperempat panjang bentang balok (bf ≤ 14

l)

Lebar efektif sayap dari masing masing sisi badan balok tidak boleh melebihi:

1. Delapan kali tebal pelat (8 hf), dan

2. Setengah jarak bersih (12

l n) ke badan disebelahnya

Maka :

bf ≤ 14

l → bf ≤ 14

(500 )

bf ≤ 125 cm

b1 ≤ 8 hf → b1 ≤ 8(13)

b1 ≤ 104 cm

b1 ≤ 12

l n→ b1 ≤ 12

(l−2( 12

bw))

b1 ≤ 12

(500 – 2(12(14 )¿)

b1 ≤ 243 cm

Jadi dipakai b1 = 104 cm, maka bf = bw +2b1 = 16+ 2(104) = 224 cm ≥ 125 cm

Dipakai bf = 125 cm

Penentuan titik berat (yb)

Tebal pelat rencana (hf) = 13 cm

Tinggi balok (hw) = 22 cm

Lebar balok (bw) = 14 cm

Lebar efektif flens (bf) = 125 cm

y1 = 15,5 cm

y2 = 4,5 cm

yb = ( A1 y1)+(A2 y2)(A ¿¿1+A2)¿

= (b f . hf . y1)+(bw . hw . y2)(b¿¿ f . h f )+(bw . hw)¿

= (125 ×13 ×15,5)+(14 ×22 × 4,5)

(125× 13)+(14 × 22)

= 26573,51933

= 13,74 cm

Menghitung Inersia balok

Ib1 = (1

12.bf. hf

3) + (A1.d12)

= (1

12×125×133) + (125×13×(15,5 – 13,74)2)

= 27919,02 cm4

Ib2 = (1

12.bw. hw

3) + (A2.d22)

= (1

12×16×223) + (14×22×(13,64 – 4,5)2)

= 38718,97 cm4

Ib total = Ib1 + Ib2

= 27919,02 + 38718,97

= 66637,99 cm4

Kekakuan (K balok) = I b

l

= 66637,99

500

= 133.276

Menghitung Dimensi Minimum Kolom lantai 1

Tinggi Kolom (T) = 350 cm

Momen Inersia Kolom Ik = 1

12bh3, b = h

= 1

12b4

Kekakuan Kolom (K kolom) = I k

T

K kolom ≥ K balok

I k

T ≥ 133.276

( 112

b4)

350 ≥ 133.276

b4 ≥ 133.276 ×350×12

b4 ≥ 447888

b ≥ 27,35 cm

Digunakan kolom dengan ukuran 28/28

Menghitung Dimensi Minimum Kolom lantai 2

Tinggi Kolom (T) = 300 cm

Momen Inersia Kolom Ik = 1

12bh3, b = h

= 1

12b4

Kekakuan Kolom (K kolom) = I k

T

K kolom ≥ K balok

I k

T ≥ 133.276

( 112

b4)

300 ≥ 133.276

b4 ≥ 133.276×300×12

b4 ≥ 479793,5

b ≥ 26,32 cm

Digunakan kolom dengan ukuran 26/26

2.3 Preliminary design pelat

Dalam perencanaan pelat ini terdapat 2 tipe pelat, yaitu pelat tipe 1 dengan ukuran 7 m×

5 m dan pelat tipe 2 dengan ukuran 7 m × 4 m. Perbandingan bentang panjang dengan

bentang pendek yang diukur dari sumbu tumpuan ke sumbu tumpuan masing-masing sebagai

berikut:

a. Pelat tipe 1 (7 m ×5m)

Lx = 7 m

Ly = 5 m

Lx

Ly =

75 = 1,4 ≤ 2

b. Pelat tipe 2 (7 m × 4m)

Lx = 7 m

Ly = 4 m

Lx

Ly =

74 = 1,75 ≤ 2

Karena perbandingan kedua jenis pelat sama-sama kurang dari 2 maka kedua pelat ini

termasuk kedalam konstruksi pelat 2 arah.

Perencanaan tebal minimum pelat lantai dengan balok interior dengan fy = 350 MPa,

perhitungannya mengacu pada pasal 9.5.3.3 hal 72 SNI Persyaratan beton struktural untuk

bangunan gedung 2013 yaitu:

a. Untuk αm ≤ 0,2 harus menggunakan pasal 9.5.3.2

b. Untuk 0,2 < αm < 2,0

h=ln(0,8+

f y

1400)

36+5 β(αm−0,2)

dan tidak boleh kurang dari 12,5 cm

c. Untuk αm > 2,0

h=ln(0,8+

f y

1400)

36+9 β

dan tidak boleh kurang dari 9 cm

dengan h = tebal pelat rencana

ln = panjang bentang bersih dalam arah panjang, diukur muka ke muka tumpuan

pada

pelat tanpa balok dan muka ke muka balok atau tumpuan lainnya ada kasus

lain.

αm = harga rata rata semua α pada tepi pelat

α = Ecb × I b

Ecs × I p

β = perbandingan bentang panjang dengan bentang pendek

Ip = 1

12×b×h3

Ib = 1

12×k×b×h3

k =

1+[ bebw

−1]{4−6( th )+4 ( t

h )2

+( bebw

−1( th )

3)}1+[ be

bw−1]( t

h )Ecb = modulus beton balok

Ecp = modulus beton bela

Ib = Momen inersia balok

Ip = Momen inersia pelat

t = tebal pelat rencana

be = lebar efektif

bw = lebar balok

Menghitung Tebal Minimum Pelat Lantai Tipe 1

Asumsi tebal pelat yang di ambil = 13 cm

Tipe pelat 1 ( 7 m x 5 m)

lnx = 700 – (282

+ 282

) = 672 cm

lny = 500 – (282

+ 282

) = 472 cm

β = lnx

lny =

672472

= 1,42 ≤ 2 (ok)

- Lebar efektif balok tepi 20/30

be1 ≤ 1

12×l + bw → be1 ≤

112

×700 + 20

be1 ≤ 78,33 cm

be2 ≤ 6 × hf + bw → be2 ≤ 6 ×13 + 20

be2 ≤ 98 cm

be3 ≤ 12

×ln + bw → be3 ≤ 12

×670 + 20

be3 ≤ 355 cm

maka diambil be = 78,33 cm (terkecil)

- Mencari nilai k

k =

1+[ bebw

−1]( th )× {4−6( t

h )+4 ( th )

2

+( bebw

−1( th )

3)}1+[ be

bw−1]( t

h )

k =

1+[78,3320

−1]( 1330 )×{4−6 (13

30 )+4 ( 1330 )

2

+( 78,3320

−1( 1330 )

3)}1+[78,33

20−1](13

30 )

k = 3,78

- Mencari nilai Inersia

Ib = 1

12×k×bw×h3

= 1

12×3,78×20×303

= 170264,7 cm4

Ip = 1

12×l×t3

= 1

12×700×133

= 128158,3 cm4

α1 = Ecb × I b

Ecs × I p

=I b

I p

= 170264,7128158,3

= 1,329

- Lebar efektif balok tengah 16/24

be ≤ 14

l → be ≤ 14

(500 )

be ≤ 125 cm

b1 ≤ 8 t → b1 ≤ 8(13)

b1 ≤ 104 cm

b1 ≤ 12

l n→ b1 ≤ 12

(l−2( 12

bw))

b1 ≤ 12

(500 – 2(12(14 )¿)

b1 ≤ 246,5 cm


Dipakai be = 125 cm

- Mencari nilai k

k =

1+[ bebw

−1]( th )× {4−6( t

h )+4 ( th )

2

+( bebw

−1( th )

3)}1+[ be

bw−1]( t

h )

k =

1+[ 12514

−1]( 1322 )×{4−6 (13

22 )+4 ( 1322 )

2

+( 12514

−1( 1322 )

3)}1+[ 125

14−1](13

22 )

k = 8,89


Ib = 1

12×k×bw×h3

= 1

12×8,89×14×223

= 110431,4 cm4

Ip = 1

12×b×t3

= 1

12×500×133

= 91541,7 cm4

α2 = Ecb × I b

Ecs × I p

=I b

I p

= 110431,491541,7

= 1,206

Menghitung nilai αm

Karena α1 = α3 dan α2 = α4 maka:

αm = α 1+α 2+α 3+α 4

4

αm = 1,329+1,206+1,329+1,206

4

αm = 1,268

Kontrol Tebal Pelat (SNI – 2847 – 2013)

Berdasarkan SNI – 287 – 2013 pasal 9.5.3.3 (c) untuk αm < 2,0 ketebalan pelat minimum

tidak boleh kurang dari 9 cm dan tidak boleh kurang dari

h=ln(0,8+

f y

1400)

36+9 β

h=470 ×(0,8+ 420

1400)

36+9(1,42)

h=¿10,60 cm

Jadi dengan tebal pelat 13 cm sudah memenuhi syarat untuk kedutan sehingga kedutan

tidak perlu dikontrol jika pelat yang ada lebih besar atau sama dengan tebal minimum yang

diisyaratkan SNI – 287 – 2013 pasal 9.5.3.3 (c).

Menghitung Tebal Minimum Pelat Lantai Tipe 2

Asumsi tebal pelat yang di ambil = 13 cm

Tipe pelat 1 ( 7 m x 4 m)

lnx = 700 – (302

+ 302

) = 670 cm

lny = 400 – (302

+ 302

) = 370 cm

β = lnx

lny =

670370

= 1,81 ≤ 2 (ok)

- Lebar efektif balok tepi 20/33

be1 ≤ 1

12×l + bw → be1 ≤

112

×700 + 20

be1 ≤ 78,33 cm

be2 ≤ 6 × hf + bw → be2 ≤ 6 ×13 + 20

be2 ≤ 98 cm

be3 ≤ 12

×ln + bw → be3 ≤ 12

×670 + 20

be3 ≤ 355 cm

maka diambil be = 78,33 cm (terkecil)

- Mencari nilai k

k =

1+[ bebw

−1]( th )× {4−6( t

h )+4 ( th )

2

+( bebw

−1( th )

3)}1+[ be

bw−1]( t

h )

k =

1+[78,3320

−1]( 1333 )×{4−6 (13

33 )+4 ( 1333 )

2

+( 78,3320

−1( 1333 )

3)}1+[78,33

20−1](13

33 )

k = 6,11


Ib = 1

12×k×bw×h3

= 1

12×6,11×20×333

= 365958,45 cm4

Ip = 1

12×b×t3

= 1

12×700×133

= 128158,33 cm4

α1 = Ecb × I b

Ecs × I p

=I b

I p

= 365958,45128158,33

= 2,855

- Lebar efektif balok tengah 16/24

be ≤ 14

l → be ≤ 14

(400 )

be ≤ 100 cm

b1 ≤ 8 t → b1 ≤ 8(13)

b1 ≤ 104 cm

b1 ≤ 12

l n→ b1 ≤ 12

(l−2( 12

bw))

b1 ≤ 12

(400 – 2(12(16)¿)

b1 ≤ 192 cm


Dipakai be = 100 cm

- Mencari nilai k

k =

1+[ bebw

−1]( th )× {4−6( t

h )+4 ( th )

2

+( bebw

−1( th )

3)}1+[ be

bw−1]( t

h )

k =

1+[10016

−1]( 1324 )× {4−6( 13

24 )+4 ( 1324 )

2

+(10016

−1( 1324 )

3)}1+[100

16−1]( 13

24 )

k = 8,015


Ib = 1

12×k×bw×h3

= 1

12×8,015×16×243

= 147732,48 cm4

Ip = 1

12×l ×t3

= 1

12×400×133

= 73233,33 cm4

α2 = Ecb × I b

Ecs × I p

=I b

I p

= 147732,4873233,33

= 2,017

Menghitung nilai αm

Karena α1 = α3 dan α2 = α4 maka:

αm = α 1+α 2+α 3+α 4

4

αm = 2,855+2,017+2,855+2,017

4

αm = 2,436

Kontrol Tebal Pelat (SNI – 2847 – 2013)

Berdasarkan SNI – 287 – 2013 pasal 9.5.3.3 (c) untuk 0,2 < αm < 2,0 ketebalan pelat

minimum tidak boleh kurang dari 12,5 cm dan tidak boleh kurang dari

h=ln(0,8+

f y

1400)

36+5 β(αm−0,2)

h=472 ×(0,8+ 350

1400)

36+(5×1,42(2,436−0,2))

h=¿9,55 cm

Jadi dengan tebal pelat 13 cm sudah memenuhi syarat untuk kedutan sehingga kedutan tidak

perlu dikontrol jika pelat yang ada lebih besar atau sama dengan tebal minimum yang

diisyaratkan SNI – 287 – 2013 pasal 9.5.3.3 (c).

3. Kesimpulan

Nama Struktur

Dimensi

lebar (b)

(cm)

tebal (h)

(cm)

tinggi (t)

(cm)

bentang arah x

(cm)

bentang arah y

(cm)

balok 1 (B1) 20 30 - - -

balok 2 (B2) 14 22 - - -

Kolom (K1) 28 28 350 - -

Kolom(K2) 26 26 300 - -

Pelat (P1) - - 13 700 500

Pelat (P2) - - 13 700 400

BAB 1

Documents

Transcript of BAB 1