Preliminary Desktop review : ntb public expenditure analysis
BAB II - PRELIMINARY DESIGN..docx
-
Upload
hasan-adhitya -
Category
Documents
-
view
106 -
download
26
Transcript of BAB II - PRELIMINARY DESIGN..docx
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
BAB II
PRELIMINARY DESIGN
2.1 DATA-DATA PERENCANAAN
Tipe bangunan : Perkantoran (3 tingkat)
Letak bangunan : Jauh dari pantai
Zone gempa : 6
Bentuk bangunan :
Tinggi bangunan : 14 m
Lebar bangunan (b) : 15 m
Panjang bangunan (l) : 25 m
Penambahan panjang : 0,25 x 15 = 3,75 m
Mutu beton (f’c) : 30 MPa
Mutu baja (fy) : 300 MPa
Lain-lain : Setiap lantai memiliki luivel sekeliling bangunan
dengan lebar 1,75 m
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
1
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
2.2 Pedoman yang Dipakai
1. SNI 03-2847-2013 tentang “Persyaratan Beton Struktural untuk
Bangunan Gedung” , SNI 03-1726-2012 tentang “Tata Cara Perencanaan
Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan non Gedung”.
2. Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung.
3. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 dan SNI 03-1727-
2013 tentang “Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung
dan Struktur Lain”.
4. Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971.
5. Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1989.
6. Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang (CUR) seri 2 oleh Gideon
Kusuma dan W.C. Vis.
2.3 Metode yang Digunakan
Metode perhitungan beton yang digunakan adalah metode kapasitas
(kekuatan batas), dengan perilaku daktilitas penuh. Sedangkan struktur open
frame dirancang menggunakan konsep Strong Coloumn Weak Beam, yang
merancang kolom sedemikian rupa agar sendi plastis terjadi pada balok-balok
kecuali pada kolom paling bawah, boleh terjadi sendi plastis dasar kolom.
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
2
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
2.4 Pembebanan
1. Beban Gravitasi
a. Beban mati
Berat Sendiri Beton Bertulang = 2400 Kg/m3
Adukan Finishing Lantai per 1 cm = 21 Kg/m2
PenutupLantaiTegel = 24 Kg/m2
PasanganDinding Setengah Bata = 250 Kg/m2
Plafond = 7 Kg/m2
Penggantung = 11 Kg/m2
Plumbing = 10 Kg/m2
Partisi = 100 Kg/m2
Sanitasi = 20 Kg/m2
Aspal = 14 Kg/m2
b. Beban Hidup
Lantai Atap = 96 Kg/m2
Lantai 1 = 479 Kg/m2
Lantai 2&3 = 383Kg/m2
Tangga = 479 Kg/m2
Beban Hujan = 20 Kg/m2
2. Beban Angin
Jauh dari pantai = 25 Kg/m2
3. Beban Gempa
Perencanaan dan perhitungan struktur terhadap gempa dilakukan
berdasarkan TCPKBUBG 2012 untuk zone gempa 6( SNI 03-1726-2002 ).
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
3
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
2.5 Perhitungan Dimensi Balok
2.5.1 Balok Lantai 1,2 dan 3
Penentuan tinggi balok minimum (hmin) dihitung berdasarkan SNI
03- 2847-2013 Psl. 09.5.2.2 Tabel 9.5a Dimana bila persyaratan telah
dipenuhi maka tidak perlu dilakukan kontrol lendutan.
a. Balok Induk Memanjang
fy = 300 MPa
L =500 cm
= 32,95 cm
maka tinggi balok yang digunakan, h = 45 cm
b=23
h
=2
3×45
= 30 cm = 35cm
Jadi, dimensi balok induk melintang dipakai dengan ukuran 35/45.
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
SNI 03- 2847-2013 Psl.09.5.2.2 Tabel 9.5a
4
hmin=1
16L+(0,4 fy ¿700 ¿
¿)¿
= 116
×500+(0,4 3000700
)
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
b. Balok Induk Melintang
fy = 300 MPa
L =500 cm
= 32,95 cm,
maka tinggi balok yang digunakan, h = 45 cm
Jenis Balok Panjang Balok (cm) Dimensi (cm)
Balok memanjang 500 35/45
Balok melintang 500 35/45
2.6 Perhitungan Dimensi Pelat Lantai
Perhitungan dimensi pelat dua arah berdasarkan SNI 03–2847–
2013 pasal 09.5.3.2 tabel 09.5c memberikan persyaratan bagi tebal pelat
sebagai berikut :
a. Untuk αfm lebih besar dari 0,2 tapi tidak lebih dari 2,0, maka ketebalan
minimum harus memenuhi :
h1=ℓn×[0 .8+ fy
1400 ]36+5 β [α fm−0,2 ]
tetapi tidak boleh kurang dari 125 mm
b. Untuk αfm≥ 2,0 , ketebalan plat minimum tidak boleh kurang dari
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
SNI 03–2847–2013 pasal 09.5.3.3
SNI 03- 2847-2013 Psl.09.5.2.2 Tabel 9.5a
5
hmin=1
16L+(0,4 fy ¿700 ¿
¿)¿
= 116
×500+(0,4 3000700
)
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
h2=λn×(0 .8+ fy
1400 )36+9 β
dan tidak boleh kurang dari 90 mm.
dimana :
ℓn : Panjang dari bentang bersih dalam arah memanjang dari
konstruksi dua arah
fy : Tegangan leleh baja
β : Rasio dari bentang bersih dalam arah memanjang
terhadap arah memendek dari pelat dua arah
αfm : Nilai rata-rata dari α untuk semua balok pada tepi dari
suatu panel
Harga αm diperoleh dari perumusan sebagai berikut :
α fm=Ebalok I balok
E slab I slabI balok= K x bw x h3
12I slab=bs x t 3
12
K =
1+( bebw
−1) x ( th ) x [4−6 ( t
h )+4 ( th )
2+ ( be
bw−1) x ( t
h )3 ]
1+( bebw
−1) x ( th )
Menurut SNI 03–2847–2013 pasal 08.12(2) dan pasal 08.12(3) disebutkan
beberapa kriteria menentukan lebar efektif (be) dari balok T.
Perumusan untuk mencari nilai be pada balok :
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
SNI 03–2847–2013 pasal 09.5.3.3 persamaan
6
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
Balok Tengah atau Balok Interior :
Nilai be diambil yang terkecil dari :
be1 =1
4Lb
be2 =bw + 8 t
dari kedua nilai be tersebut diambil yang terkecil
Balok Tepi atau Balok Eksterior :
Nilai be diambil yang terkecil dari :
be1 =1
12Lb
be2 =bw + 6 t
dari kedua nilai be tersebut diambil yang terkecil.
Dimana:
be = lebar efektif, harga minimum (cm)
bw = lebar balok (cm)
t = tebal rencana pelat (cm)
h = tinggi balok (cm)
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
7
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
2.6.1 Pelat Lantai 2 dan 3
L = 500 cm
b = 500 cm
ln=L−bmelintang
2+
bbalok anak
2
=500−(352
+352
)
= 465 cm
Sn=b−( bmemanjang
2+
bbalok anak
2 )=500−(35
2+35
2)
= 465 cm
β=Ln
Sn
=465465
= 1,0< 2 (pelat dua arah)
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
8
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
Contoh perhitungan menggunakan pelat dengan dimensi 500 x 500 dimana
pelat bertumpu pada empat balok interior dimensi 35x45.
Lb=¿500 cm
bw = 35 cm
h = 45 cm
t = 12 cm
bs = 500 cm
be 1 = bw + 2 hb
= 35 + 2. (h-t)
= 35 + 2 ( 45 - 12)
= 101 cm
be2=bw+(8 x t )
= 35 + (8x 12)
= 131 cm
diambil nilai terkecil sehingga dipakai nilai be = 101 cm
k=¿
1+10135
+1245 [4−6(12
45 )+4 (1245 )
2+(101
35−1)(12
45 )3 ]
1+(10135
−1)1245
= 2,058
Momen inersia penampang balok T
I b=k x bwh3
12
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
9
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
= 112
×35×453×2 , 058
= 546965,569cm
Momen inersia lajur pelat
= 112
×bp×t 3
= 112
×500×123
= 72000 cm4
α 1=I b
I s
α 1=546965 , 56972000
=7 , 597; α 1=α2=α 3=α 4=7 , 597
α fm= 14 (α1+α 2+α 3+α 4 )=7 ,597
karena αfm = 7,597 > 2 maka perletakan adalah jepit penuhln=L−
bmelintang
2+
bbalok anak
2
=500−352
−352
= 465 cm
hmin = Ln
(0,8+ fy1400 )
36+(9×β )
=465(0,8+300
1400 )36+(9×1,0 )
= 10,48 cm¿ 13 cm
Syarat pelat lantai tidak boleh kurang dari 9 cm maka tebal 13 cm memenuhi.
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
10
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
Jenis Pelat Tebal, cm
Pelat lantai 1, 2, dan 3 13
Pelat lantai Atap 10
2.7 Perhitungan Dimensi Kolom
Tebal pelat = 13 cm
Tinggi tiap tingkat = 5 m
2.7.1 Kolom Lantai 1
Berdasarkan PPIUG Tabel 2.1
a. Beban Mati
Pelat lantai : 5 m x 5 m x 0,13 m x 2400 kg/m3 = 7800 kg
Plafon : 5 m x 5 m x 11 kg/m2 x = 2275 kg
Penggantung : 5 m x 5 m x 7 kg/m2 = 2175 kg
Balok induk 1 : 5 m x 0,45 m x 0,35 m x 2400 kg/m3 = 21890 kg
Balok induk 2 : 5 m x 0,45 m x 0,35 m x 2400 kg/m3 = 21890 kg
Dinding : (5x4) x 4,5 m x 250 kg/m2 = 22500 kg
Spesi : 5 m x 5 m x0,02 m x 21 kg/m2 = 10,5 kg
Plumbing : 5 m x 5 m x 10 kg/m2 = 250 kg
Sanitasi : 5 m x 5m x 20 kg/m2 = 500 kg
Tegel : 5 m x 5m x 24 kg/m2 = 2600kg
ME : 5m x 5m x 40 kg/m2 = 1000 kg+
Berat total = 36890,5 kg
b. Beban Hidup
Lantai : 5 m x 5 m x 479 kg/m2 = 11975 kg
2.7.2 Kolom Lantai 2
Berdasarkan PPIUG Tabel 2.1
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
11
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
c. Beban Mati
Pelat lantai : 5 m x 5 m x 0,13 m x 2400 kg/m3 = 7800 kg
Plafon : 5 m x 5 m x 11 kg/m2 x = 2275 kg
Penggantung : 5 m x 5 m x 7 kg/m2 = 2175 kg
Balok induk 1 : 5 m x 0,45 m x 0,35 m x 2400 kg/m3 = 21890 kg
Balok induk 2 : 5 m x 0,45 m x 0,35 m x 2400 kg/m3 = 21890 kg
Dinding : (5x4) x 5 m x 250 kg/m2 = 25000 kg
Spesi : 5 m x 5 m x0,02 m x 21 kg/m2 = 10,5 kg
Plumbing : 5 m x 5 m x 10 kg/m2 = 250 kg
Sanitasi : 5 m x 5m x 20 kg/m2 = 500 kg
Tegel : 5 m x 5m x 24 kg/m2 = 2600kg
ME : 5m x 5m x 40 kg/m2 = 1000 kg+
Berat total = 39390,5 kg
d. Beban Hidup
Lantai : 5 m x 5 m x 479 kg/m2 = 11975 kg
2.7.3 Kolom Lantai Atap
a. Beban Mati
Pelat : 5 m x5 m x 0,1 m x 2400 kg/m3 = 6000 kg
Plafon : 5 m x 5m x 11 kg/m2 = 275 kg
Penggantung : 5 m x 5m x 7 kg/m2 = 20175 kg
Balok 1 : 5m x 0,35x0,45x 2400 kg/m3 = 21890 kg
Balok 2 : 5 m x 0,35x 0,45x2400 kg/m3 = 1890 kg
instalasi : 5mx 5mx 40 kg/m2 = 1000 kg+
Berat total = 11230 kg
b. Beban Hidup
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
12
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
Atap : 5 m x 5 m x 96 kg/m2 x 1 tingkat = 12400 kg
Hujan : 5mx 5m x 20 kg/m2 = 5 0 0 kg +
Berat total = 2900 kg
Berat total beban mati : 36890,5 + 39390,5 + 11230 = 87511 kg
Berat total beban hidup : 11975 + 11975 + 2900 = 26850 kg
Koefisien reduksi untuk beban hidup (PPIUG tabel 3.4) = 0,9
Jadi, total beban untuk beban hidup : LL = 0,9 x 26850 = 24165 kg
Berat total : W = 1,2 DL + 1,6 LL
W = 1,2 (87511) + 1,6 (24165) = 143677,2 kg
Mutu beton = 30 MPa = 300 kg/cm2
Dimensi kolom; A = 3 x
wfc
= 3x
143677,2 300
= 1436,772 cm2
b2 = 1422,372
b = 37,90 cm ¿ 40cm
maka dimensi kolom adalah 40/40 cm
2.8 Perhitungan Dimensi Tangga
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
13
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
2.8.1 Dimensi Tanggga Lantai 1
Data-data Perencanaan
Lebar tangga : 1,5 m
Panjang tangga : 5,5 m
Lebar bordes : 1,8 m
Tinggi bordes : 2,5 m
Panjang anak tangga (mendatar) : 5,5 – 1,8 = 3,7 m
α=a tan tinggibordes
panjanganak tan gga
=a tan 23,7
=28 ,4 °
Berat beton bertulang : 2400 kg/m3
Beban keramik : 24 kg/m2
Beban spesi : 21 kg/m2
Beban sandaran : 30 kg/m2
Beban hidup (perkantoran) : 479 kg/m2
Perencanaan Anak Tangga
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
14
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
Syarat :
1. Antrade = 26 – 30 cm
2. Optrade = 15 – 20 cm
3. 2 optrade + 1 antrade = 58 – 62 cm atau 63 – 70 cm
a. Perencanaan Antrade dan Optrade
Direncanakan tinggi optrade : 15 cm
Jumlah optrade :
tinggibordes x 100tinggioptrede =
2x 10015
=13.3buah≃14 buah
Jumlah antrade = optrade -1 : 14 - 1 = 13 buah
Panjang antrade
panjanganak tan ggax 100jumlahantrade
=3,7 x 10013
=28 .462≃29 cm:
Cek : 2 optrade + 1 antrade
: 2 x 15 + 29 = 59 cm (ok)
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
15
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
b. Perencanaan Tebal Pelat
Pelat dasar anak tangga :
Panjangpelat ( L)=PanjangAnakTanggacosα
= 3,7 mcos28 , 4 °
=4 , 21 m
TebalPelat ( tp)= L24
=4 , 21 x 10024
=17 ,54 cm≃18 cm (satu ujung menerus)
Pelat bordes :
LB
=3,71,8
=2 , 055≥2 (pelat satu arah)
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
16
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
2.8.2 Dimensi Tangga Lantai 2
Data-data Perencanaan
Lebar tangga : 1,5 m
Panjang tangga : 5,5 m
Lebar bordes : 1,8 m
Tinggi bordes : 2,5 m
Panjang anak tangga (mendatar) : 5,5 – 1,8 = 3,7 m
α=a tan tinggibordes
panjanganak tan gga
=a tan 2,53,7
=34 , 05 °
Berat beton bertulang : 2400 kg/m3
Beban keramik : 24 kg/m2
Beban spesi : 21 kg/m2
Beban sandaran : 30 kg/m2
Beban hidup (perkantoran) : 479 kg/m2
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
17
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
Perencanaan Anak Tangga
Syarat :
1. Antrade = 26 – 30 cm
2. Optrade = 15 – 20 cm
3. 2 optrade + 1 antrade = 58 – 62 cm atau 63 – 70 cm
a. Perencanaan Antrade dan Optrade
Direncanakan tinggi optrade : 18 cm
Jumlah optrade :
tinggibordes x 100tinggioptrede =
2,5 x 10018
=13 , 8≃14 buah
Tinggi optrade sebenarnya :
tinggibordes ¿x 100
tinggi¿optrede
¿¿
= 2. 5 x10014
=17 , 85cm (ok)
Jumlah antrede = optrede -1 : 14-1 = 13 buah
Panjang antrede :
panjanganak tan ggax 100jumlahantrade
=3,7 x 10013
=28 , 46≃29cm
Cek : 2 optrade + 1 antrade
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
18
Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)
Candra S Sitanggang (3114106016)
: 2 x 18 + 29 = 65 cm (ok)
b. Perencanaan Tebal Pelat
Pelat dasar anak tangga :
Panjangpelat ( L)=PanjangAnakTanggacosα
= 3,7 mcos34 ,05 °
=4 , 46m
TebalPelat ( tp )= L24
=4 ,46 x10024
=18 .58 cm≃19cm (satu ujung menerus)
Pelat bordes :
LB
=3,71,8
=2 , 055≥2 (pelat satu arah)
PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA
19