Bab 1 psg UNTUK DI PELAJARI BERSAMA

BAB IMODEL STRUKTUR DAN BEBAN 1.1GEOMETRI STRUKTURStruktur gedung yang akan direncanakan adalah struktur bangunan 4 lantai. Pada gambar-gambar berikut akan diberikan tampak atas, potongan memanjang dan potongan melintang gedung.

Gambar 1.1 Tampak Atas

Gambar 1.2 Potongan memanjang

Gambar 1.3 Potongan Melintang

1.2DATA DAN SPESIFIKASI MATERIAL RENCANA STRUKTURAda dua material elemen struktur yang digunakan dalam perencanaan struktur, yaitu Beton bertulang. Material elemen struktur beton bertulang menggunakan Tulangan ulir Fy = 4000 kg/cm2 dan tulangan polos Fy=2400 kg/cm2 serta beton dengan kekuatan tekan silinder karakteristik (fc) 35 MPa.1.3PEMBEBANAN DAN KOMBINASI PEMBEBANAN

Pembebanan struktur yang bekerja yaitu beban mati (terdiri dari beban akibat berat sendiri dan beban mati tambahan), beban hidup, beban angin, dan beban gempa yang besarnya mengacu pada Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1987. Penjelasan beban beban yang bekerja terdapat pada paragraf berikut. Beban Mati

Beban mati yang yang terdapat pada struktur ini berupa beban yang berasal dari berat sendiri struktur dan juga beban mati tambahan dari beban dinding, dan pelat lantai. Beban lantai (Spesi + Keramik)= 108 Kg/m2 Beban Plafond dan Penggantung= 18 Kg/m2 Utilitas

= 15 Kg/m2 Dinding 3 m

= 3 m x 250 kg/m2 = 750 Kg/m Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja berasal dari beban pengguna yang disesuaikan dengan peruntukkan gedung. Karena peruntukkannya sebagai gedung kuliah, beban yang dihitung sebesar 250 kg/m2 untuk di lantai gedung sedangkan pada beban atap sebesar 100 kg/m2 . Beban AnginTidak diperhitungkan. Beban HujanTidak diperhitungkan Beban Gempa

Rumus beban gempa lateral secara statik ekivalen dapat dilihat pada persamaan.

Nilai beban dasar nominal (V) didapat dari persamaan:

Waktu GetarUntuk mencegah penggunaan struktur bangunan gedung yang terlalu fleksibel, nilai waktu getar alami fundamental T1 dari struktur bangunan gedung harus dibatasi sesuai dengai persamaan dibawah ini di mana koefisien ditetapkan menurut Tabel 1.1.T1 < .n

Keterangan:

T1 = Waktu getar alami fundamental

n = Jumlah tingkat gedung

= Faktor pengali dari simpangan struktur bangunan gedung

Table 1.1 : Koefisien yang membatasi waktu getar alami struktur bangunan gedung

Table 1.2 Faktor Keutamaan Gedung (I)1.4 KOMBINASI PEMBEBANANSetelah ditentukan beban yang ada pada gedung dilanjutkan dengan mengkombinasikan beban-beban tersebut sesuai dengan keadaan yang sering terjadi secara individual maupun bersamaan.

Konfigurasi kombinasi pembebanan berdasarkan SNI 03-1729-2000 dapat dilihat sebagai berikut: Kombinasi 1 = 1,4 DL

Kombinasi 2 = 1,2 DL + 1,6 LL Kombinasi 3 = 1,2 DL + 0,5 LL + 1 EQx + 0,3 EQy

Kombinasi 4 = 1,2 DL + 0,5 LL + 1EQx - 0,3 EQy

Kombinasi 5 = 1,2 DL + 0,5 LL - 1 EQx + 0,3 EQy

Kombinasi 6 = 1,2 DL + 0,5 LL - 1 EQx - 0,3 EQy

Kombinasi 7 = 1,2 DL + 0,5 LL + 0,3 EQx + 1 EQy

Kombinasi 8 = 1,2 DL + 0,5 LL + 0,3 EQx - 1 EQy

Kombinasi 9 = 1,2 DL + 0,5 LL - 0,3EQx + 1,0EQy

Kombinasi 10 = 1,2 DL + 0,5 LL - 0,3 EQx - 1,0 EQy

Dengan :DL

=Dead Load (Beban Mati)

LL

=Life Load (Beban Hidup)

EQ

=EarthQuake Load (Beban Gempa)1.5PERMODELAN STRUKTUR1.5.1Data dan Masukkan Material

Data material pada struktur yang dihitung pada SAP 2000 struktur baja serta concrete. Pada gambar berikut memperlihatkan input material yang digunakan.

Gambar 1.4 Input Material Elemen Struktur pada SAP 2000

1.5.2Pendefinisian Elemen Struktur Balok dan Kolom

Elemen struktur utama disesuaikan dengan kebutuhan balok dan kolom dalam permodelan analisa struktur dalam SAP 2000 dapat dilihat pada Gambar 1.7 dibawah ini. Gambar 1.5 Pendefinisian balok dan kolom

1.5.3 Jenis Beban, Kasus Pembebanan, dan Kombinasi Pembebanan

Jenis beban (load pattern), kasus pembebanan (load case), dan kombinasi pembebanan (load combination) yang digunakan dalam perencanaan bangunan gudang ini diberikan dalam beberapa gambar di bawah ini, dan pada Gambar 1.8 1.10 diberikan kombinasi Envelope untuk mendapatkan kombinasi yang paling maksimum.

Gambar 1.6 Jenis Pembebanan pada SAP 2000

Gambar 1.7 Kombinasi Pembebanan dan Kombinasi Pembebanan 1 pada SAP 2000

Gambar 1.8 Kombinasi Pembebanan SAP 20001.6 PERKIRAAN BERAT PADA BANGUNAN 4 LANTAIBangunan dihitung pada setiap lantai kemudian diakumulasikan menjadi berat total bangunan (Wt).1.6.1 Berat Struktur Lantai 1Elemen BalokLuas Penampang (m2)Panjang Elemen (m)

Balok (30 x 60) = 0,3 x 0,6 = 0,18Balok Arah X253.2m

Balok Arah Y218m

Panjang total balok471.2m

Volume84.816m3

Berat Total Balok ( = 2400 kg/m3)203558.4Kg

Elemen KolomLuas PenampangPanjang Elemen (m)

0,4 x 0,6 = 0,24 m212 x 10120m

V total28.8m3

Berat Kolom ( = 2400 kg/m3)69120Kg

Elemen PelatLuas PenampangTebal Pelat

Lpelat = 63 x 23 = 1449 m20.12m

Lkolom = 0,24 m2

L = 1449 - (0.24 x 40) = 1439,4 m2

Volume total Pelat172.728m3

Berat total pelat ( = 2400 kg/m3)414547.2Kg

BEBAN MATI TAMBAHAN (SIDL) PADA STRUKTUR

Plester + KeramikLuas PenampangBerat

Plesteran (t = 4 cm, = 21 kg/m2Luas lantai yang di plester = luas pelat lantai = 1439,4 m2 120909.6Kg

Keramik = ( = 21 kg/m2)Luas lantai yang di plester = luas pelat lantai = 1439,4 m2 34545.6Kg

Berat total plesteran + keramik155455.2Kg

Plafond + PenggantungLuas total plafond + penggantung = luas pelat lantai = 1439,4 m2 ( = 18 kg/m2)25909.2Kg

UtilitasUtilitas = luas pelat lantai = 1439,4 m2 ( = 15 kg/m2)21591Kg

DindingBerat

Tinggi = 3 m750Kg

( = 250 kg/m2)

BEBAN HIDUP YANG BEKERJA PADA STRUKTUR

Live LoadBeban hidup total pada area seluas1439.4m2

Berat beban hidup250Kg/m2

Faktor reduksi30%LL

Beban hidup tereduksi107955kg

BERAT STRUKTUR LANTAI 1998886Kg

1.6.2 Berat Struktur Lantai 2Elemen BalokLuas PenampangPanjang Elemen (m)


Balok Arah Y218m


Volume84.816m3



0,4 x 0,6 = 0,24 m212 x 10120m

V total28.8m3



Lpelat = 63 x 23 = 1449 m20.12m

Lkolom = 0,24 m2

L = 1449 - (0.24 x 40) = 1439,4 m2










DindingBerat

Tinggi = 3 m750Kg

( = 250 kg/m2)




Faktor reduksi30%LL





Balok Arah Y218m


Volume84.816m3



0,4 x 0,6 = 0,24 m212 x 10120m

V total28.8m3



Lpelat = 63 x 23 = 1449 m20.12m

Lkolom = 0,24 m2

L = 1449 - (0.24 x 40) = 1439,4 m2










DindingBerat

Tinggi = 3 m750Kg

( = 250 kg/m2)




Faktor reduksi30%LL





Balok Arah Y218m


Volume84.816m3



0,4 x 0,6 = 0,24 m212 x 10120m

V total28.8m3



Lpelat = 63 x 23 = 1449 m20.1m

Lkolom = 0,24 m2

L = 1449 - (0.24 x 40) = 1439,4 m2


Berat total pelat ( = 2400 kg/m3)345456Kg








DindingBerat

Tinggi = 3 m750Kg

( = 250 kg/m2)




Faktor reduksi30%LL


BERAT STRUKTUR LANTAI 4865021.8Kg

Berat Total Bangunan (Wt)LantaiBerat Struktur

4865021.8Kg

3998886Kg

2998886Kg

1998886Kg

Total (Wt)3861679.8Kg

1.7 WAKTU GETAR ALAMI FUNDAMENTAL (T1)Waktu getar alami fundamental didapat dari output SAP 2000 versi 14

Tsap = 0,667 detik

Adapun perhitungan waktu getar alami fundamental menggunakan rumus empiris, yaitu :

T = 0,06 x 120,75 = 0,3868 detik1.8 FAKTOR KEUTAMAAN GEDUNG (I)Berdasarkan SNI faktor keutamaan gedung untuk gedung perkantoran (I) = 1,01.9 FAKTOR REDUKSI GEMPA (R)Berdasarkan Tabel SNI untuk masing-masing sistem rangka digunakan faktor reduksi gempa maksimum, yaitu:

SRPMM = 5,5

SRPMK = 8,51.10 RESPON SPECTRUM GEMPA (C)Berdasarkan Gambar respon spektrum gempa kedua sistem rangka pemikul momen dengan waktu getar 0,667 detik dan 0,628 detik didapat 0,68 dan 0,58

Gambar 1.9 Respon Spectrum Gempa (c)1.11 BEBAN GESER DASAR (V)SRPMM = Vx = = x 3861679.8 = 477444,05 Kg

= Vy = = x 3861679.8 = 407231,7 Kg

SRPMK = Vx = = x 3861679.8 = 308934,4 Kg

= Vy = = x 3861679.8 = 263502,9 Kg

1.12 BEBAN GEMPA (F)Beban gempa yang akan dimasukkan dalam pemodelan struktur di SAP 2000 versi 14 dapat dilihat pada Tabel 1.2 untuk beban gempa dengan SRPMM dan Tabel 1.3 untuk beban gempa dengan SRPMK.

Tabel 1.2 Beban Gempa Dengan SRPMM

Tabel 1.3 Beban Gempa Dengan SRPMK1.13 BATASAN WAKTU GETAR ALAMI FUNDAMENTALWaktu getar alami struktur pada mode shape 1 dan arah translasi pada mode shape 1, 2 dan 3 yang didapat dari SAP 2000 versi 14 setelah memasukkan semua beban pada struktur harus dilakukan pengontrolan. Hasil yang di dapat dari SAP 2000 versi 14 dapat dilihat pada Tabel 1.4 untuk SRPMM.

SRPMM

Mode shapeT1 nKeteranganTranslasiKeterangan

10,6530,17 x 4 = 0,68OkArah XOk

20,5670,17 x 4 = 0,68OkArah YOk

30,5410,17 x 4 = 0,68OkRotasiOk

Tabel 1.4 Waktu Getar Alami Struktur1.14 PUSAT MASSAPusat massa gedung didapat dari nilai gaya normal pada kolom. Gaya normal didapat dari output SAP 2000 versi 14 setelah memasukkan beban gravitasi. Nilai gaya normal kolom dapat dilihat pada Tabel 1.4 dibawah ini dalam satuan Kg.Lantai 4Lantai 3Lantai 2Lantai 1

KolomP Kolom PKolom PKolom P

8-29621.787-699636-1102375-150349

20-29625.1419-6995818-11021217-150306

236-29629.7223-69972222-110249221-150360

224-29625.78235-69969234-110225233-150318

Tabel 1.5 Nilai Gaya Normal KolomPM Lantai 4 X = 31.50 m

Y = 9.50 m

PM Lantai 3X = 31.50 m

Y = 9.499 m

PM Lantai 2X = 31.497 m

Y = 9.489 m

PM Lantai 1 X = 31.50 m

Y = 9.50 m

1.15 PUSAT ROTASIPusat rotasi setiap lantai didapat dengan memasukkan beban ke arah x dan y di setiap sudut bangunan secara bergantian sebesar 1000 Ton. Besarnya nilai rotasi didapat dari output analisis struktur dengan menggunakan software (SAP 2000 versi 14).Lantai 1Arah x

= R1 = -0,00046

= R2 = 0,00046

Arah Y

= R1 = -0,00014

= R2 = 0,00014

Letak pusat rotasi lantai 1 arah x dan y dapat dilihat pada Gambar 1.12 berdasarkan nilai rotasi yang di dapat dari output analisis struktur. Sedangkan untuk letak pusat rotasi lantai 1 pada struktur gedung dapat dilihat pada Gambar 1.13.

Gambar 1.10 Titik Rotasi Arah X Dan Y

Gambar 1.11 Pusat Rotasi Lantai 1Lantai 2

Arah x

= R1 = -0,00183

= R2 = 0,00183

Arah Y

= R1 = -0,00055

= R2 = 0,00055

Dilihat dari nilai R1 dan R2 maka letak pusat rotasi lantai 2 berada pada koordinat (31,5 , 9,5) karena nilai R1 dan R2 sama hanya berbeda posisi saja.

Lantai 3

Arah x

= R1 = -0,00366

= R2 = 0,00366

Arah Y

= R1 = -0,0011

= R2 = 0,0011


Lantai 4

Arah x

= R1 = -0,00591

= R2 = 0,00591

Arah Y

= R1 = -0,00178

= R2 = 0,00178


1.16 EKSENTRISITAS DESAIN (edx dan edy)Untuk 0 < e 0,3 b, maka:

Ed = 1,5e + 0,05b

Sedangkan untuk

e > 0,3 b, maka :

Ed = 1,33e + 0,1bDimana: e = eksentrisitas antara pusat rotasi dan pusat massa

Ed = eksentrisitas desain

b = ukuran horisontal terbesar denah struktur gedung yang diukur tegak lurus pada arah pembebanan gempa.Lantai 1ex = |31,5 31,5| = 0 < 0,3bedx= 1,5e +0,05b

= 1,5 (0) + 0,05 (63) = 3,15 m

ey = |9,5 9,5| = 0 < 0,3

edy= 1,5e +0,05b

= 1,5 (0) + 0,05 (63) = 3,15 m

Lantai 2

ex = |31,5 31,5| = 0 < 0,3

edx= 1,5e +0,05b

= 1,5 (0) + 0,05 (63) = 3,15 m

ey = |9,5 9,499| = 0,001 < 0,3

edy= 1,5e +0,05b

= 1,5 (0,001) + 0,05 (63) = 3,165 m

Lantai 3

ex = |31,5 31,497| = 0,003 < 0,3

edx= 1,5e +0,05b

= 1,5 (0,003) + 0,05 (63) = 3,1545 m

ey = |9,5 9,489| = 0,011 < 0,3

edy= 1,5e +0,05b

= 1,5 (0,011) + 0,05 (63) = 3,1665 m

Lantai 4

ex = |31,5 31,5| = 0 < 0,3

edx= 1,5e +0,05b

= 1,5 (0) + 0,05 (63) = 3,15 m

ey = |9,5 9,5| = 0 < 0,3

edy= 1,5e +0,05b

= 1,5 (0) + 0,05 (63) = 3,15 m

1.17 TITIK TANGKAP GEMPASetelah eksentrisitas desain didapat, maka dapat memperhitungkan titik tangkap gempa, yaitu titik yang akan dimasukkan beban gempa. Titik Tangkap Gempa atap dapat dilihat pada gambar 1.13.

Gambar 1.12 Titik Tangkap Gempa Lantai 4Lantai 1X (m)Y (m)

Lantai 134,6512,65

Lantai 234,6512,66

Lantai 334,6512,67

Lantai 434,6512,65

X = Xpm + edx

= 31,5 + 3,15 = 34,65 m

Y = Ypm + edy

= 9,5 + 3,15 = 12,65 mLantai 2

X = Xpm + edx

= 31,5 + 3,15 = 34,65 m

Y = Ypm + edy

= 9,5 + 3,165 = 12,665 mLantai 3

X = Xpm + edx

= 31,5 + 3,1545 = 34,6545 m

Y = Ypm + edy

= 9,5 + 3,1665 = 12,6665 mLantai 4

X = Xpm + edx

= 31,5 + 3,15 = 34,65 m

Y = Ypm + edy

= 9,5 + 3,15 = 12,65 m1

_1459711880.unknown

_1459712784.unknown

_1459712794.unknown

_1459712740.unknown

_1459711830.unknown

Bab 1 psg UNTUK DI PELAJARI BERSAMA

Documents

Transcript of Bab 1 psg UNTUK DI PELAJARI BERSAMA