BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR 4.1 PERENCANAAN …
Transcript of BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR 4.1 PERENCANAAN …
93
BAB IV
PERHITUNGAN STRUKTUR
4.1 PERENCANAAN STRUKTUR ATAP
Atap direncanakan menggunakan struktur kuda – kuda baja yang berbentuk
pelana. Perhitungan berdasarkan pada panjang bentang kuda – kuda, dan
memperhatikan terhadap beban yang bekrja, yang meliputi beban mati, beban hidup
serta beban angin. Setelah memperhtiakn beban yang berpengaruh, kemudian tahap
perencanaan serta perhitungan dimensi batang kuda – kuda tersebut.
Gambar 4.1 Denah Rangka Kuda – Kuda
Sumber : Dokumentasi Pribadi Progam AutoCad 2017
94
Gambar 4.2. Pemodelan Rangka Kuda – Kuda
Sumber : Dokumentasi Pribadi Pemodelan AutoCad 2017
4.1.1 Pedoman Perhitungan Atap
Dalam perencanaan atap, adapun pedoman yang dipakai, sebagai berikut:
1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung
(PPPURG 1987).
2. Gunawan, Rudy. 1988. Tabel Profil Kontruksi Baja. Penerbit Kanisius :
Yogyakarta.
3. Setiawan, Agus. 2013. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode
LRFD. Penerbit Erlangga : Jakarta.
4. SNI 03- 1729- 2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk
Bangunan Gedung.
4.1.2 Perencanaan Gording
Pada perencanaan gording, tahapan dalam perencanaan meliputi: data-
data teknis, pembebanan pada gording, kombinasi serta kontrol kekuatan
profil pada gording.
4.1.2.1 Data-data Perencanaan Gording
Bentang Kuda – Kuda : 20 m
Jarak Kuda – Kuda : 3,4 m
Jarak Gording : 2 m
Sudut Kemiringan Atap : 15 ° (Asumsi)
Sambungan : Baut
Profil Gording : Hollow Stuctural Tube
: 150.100.4,5
Berat Gording (Weight) : 16,6 kg/m
95
Tabel 4.1 Hollow Stuctural Tube
Size
(mm)
Section
Area Weight Ix Iy rx ry Zx Zy
a x b x c t cm2 kg/m cm
4 cm cm
3
150 x 100 x 4,5 4,5 21,17 16,6 658 352 5,58 4,08 70,40 87,70
Sumber: Tabel Profil Konstruksi Baja, hal 54
Sifat mekanis baja struktural untuk perencanaan ditetapan sebagai
berikut:
Modulus Elastisitas (E) : 200.000 Mpa
Modulus Geser (G) : 80.000 Mpa
Poisson Ratio ( ) : 30 %
Koefisien Muai (α) : 1,2 * 10-6
/ °C
(Pasal 5.1.3, SNI 03 -1729-2002, hal 9)
Mutu Baja : BJ 41
Tegangan Leleh (fy) : 250 Mpa
Tegangan Ultimit (fu) : 410 Mpa
Peregangan Minimum : 18 %
(tabel 5.3, SNI 03- 1729- 2002, hal11)
Berat komponen dan bangunan gedung ditetapkan sebagai berikut:
Berat per unit volume baja : 7850 kg/cm³
Penutup Atap Ondovilla : 4 kg/m²
Plafond Eternit : 11 kg/m²
Penggantung : 7 kg/m²
(PPPURG 1987, hal 5-6)
Beban hidup pada atap ditetapkan sebagai berikut :
Beban Hidup Pekerja : 100 kg
Beban Air Hujan : (40 – 0,8 x 15 °) : 28 kg/m²
(PPPURG 1987, hal 7)
Tekanan Tiup Angin : 25 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 18)
96
Koefisien Angin
˗ Angin Tekan : 0,02α - 0,4
˗ Angin Hisap : 0,40
(PPPURG 1987, hal 20)
4.1.2.2 Perhitungan Gording
1. Perencanaan Pembebanan Gording
Pada perencanaan gording menggunakan baja profil Hollow
Structural Tube dengan dimensi 150 x 100 x 4,5
Gambar 4.3 Profil Hollow 150.100.4,5
Sumber : Dokumentasi Pribadi Progam SAP2000
A. Beban Mati (q)
Beban mati merupakan beban merata yang diakibatkan
beban sendiri gording dan beban kaso serta beban atap diatasnya,
berikut perhitungan beban mati :
Beban penutup atap : 4 kg/m² x 2 m : 8 kg/m
Berat gording : 16,6 kg/m
Berat trackstang (10% x 16,6 kg/m) : 1,66 kg/m +
Beban mati (qD) : 26,26 kg/m
97
qDx = qD.sinα = 26,26 sin 15° = 6,797 kg/m
qDy = qD.cosα = 26,26 cos 15° = 25,365 kg/m
Gambar 4.4 Pembebanan Beban Mati
Sumber : Dokumentasi Pribadi Progam AutoCad, 2018
B. Beban Hidup (p)
Beban hidup merupakan beban terpusat dikarenakan beban
pekerja pada saat pekerjaan atap tengah dilakukan Dengan berat
P = 100 kg
PLx = P.sinα = 100 sin 15° = 25,882 kg
Mx =
. qDx . Ɩ
2 My =
. qDy . Ɩ
2
Mx =
. 6,797 . 3,40
2 My =
. 25,365 . 3,40
2
Mx = 9,822 kg.m My = 36,652 kg.m
25,365
6,797
98
PLy = P.cosα = 100 cos 15° = 96,593 kg
Beban Hidup Pekerja ( P = 100 kg)
Gambar 4.5 Pemodelan Beban Hidup Pekerja
Sumber : Dokumentasi Probadi Progam AutoCad, 2018
Perhitungan momen pembebanan
Beban Air Hujan
Beban air hujan (qH perlu) = (40 - 0,8α°)
= (40 – 0,8.15°) = 28 kg/m2
Beban air hujan maksimum (qH max) = 20 kg/m2
(PPURG 1987, hal 7)
Beban air hujan perlu > beban air hujan maksimum, maka
yang dipakai beban air hujan maksimum = 20 kg/m2
Beban air hujan : 2 m x 20 kg/m2
x 3,40 m = 136 kg
Phx = 136 kg . sin 15° = 35,199 kg
Phy = 136 kg . cos 15°
= 131,366 kg
Mx =
. Plx . Ɩ
My =
. Ply . Ɩ
Mx =
. 25,882 . 3,40 My =
. 96,593. 3,40
Mx = 22,000 kg.m My = 82,104 kg.m
99
Gambar 4.6 Pemodelan Beban Hidup Air Hujan
Sumber : Dokumentasi Probadi Progam AutoCad, 2018
Perhitungan momen pembebanan
Beban hidup pekerja < beban air hujan, maka akan
digunakan beban air hujan.
C. Beban Angin
Beban angin merupakan beban yang timbul akibat terpaan
angin. Dalam pembebanan beban angin terdapat 2 jenis, yaitu
angin tekan dan angin hisap dengan arah pembebanan tegak
lurus bidang atap dan nilai W=25 kg/m²
Gambar 4.7 Pemodelan Beban Angin Hisap Dan Angin Tekan
Mx =
. PHx . Ɩ
My =
. PHy . Ɩ
Mx =
. 36,431 . 3,40 My =
. 135,964. 3,40
Mx = 30,966 kg.m My = 115,569 kg.m
Phy = 139,248 kg
36,199 Kg
131,366 Kg 136 Kg
100
Sumber : PPPURG 1987
Koefisien angin tekan = ((0,02 x 15°) – 0,4) = - 0,1
Koefisien angin hisap = - 0,40
(pasal 2.1.3.3, PPURG, hal 21)
Beban angin tekan
Wty = - 0,10 . 25 . 2 = -5 kg/m
Beban angin hisap
Why = - 0,4 . 25 . 2 = - 20 kg/m
Perhitungan momen beban
4.1.2.3 K
o
m
bi
nasi Pembebanan Gording
D : beban mati
L : beban hidup
W : beban angin
A. Kontrol Kekuatan Profil
1. 1,4D
Ux : 1,4(9,822 kg.m) : 13,750 kg.m
Uy : 1,4(36,652 kg.m) : 51,313 kg.m
2. 1,2D + 0,5L
Ux : 1,2(9,822 kg.m) + 0,5(22,000 kg.m) : 22,786 kg.m
Uy : 1,2(36,652 kg.m) + 0,5 (82,104 kg.m) : 85,035 kg.m
3. 1,2D + 1,6L + 0,8W
Ux : 1,2(9,822 kg.m)+ 1,6(22,000 kg.m) + 0,8(0) : 46,986 kg.m
Uy : 1,2(36,652 kg.m)+1,6(82,104 kg.m)+0,8(-7,225) :169,569
kg.m
4. 1,2D + 1,3W + 0,5L
Ux : 1,2(9,822 kg.m)+ 1,3(0)+ 0,5(22,000 kg.m) : 22,786 kg.m
Mytekan =
. Wty . Ɩ
2 My hisap =
. Why . Ɩ
2
Mytekan =
. (-5). 3,40
2 My hisap =
. (-20). 3,40
2
Mytekan = -7,225 kg.m My hisap = - 28,9 kg.m
101
Uy : 1,2(36,652 kg.m)+ 1,3(-7,225)+0,5(82,104 kg.m) : 75,642 kg.m
5. 0,9D ± 1,3W
Ux : 0,9(9,822) + 1,3(0) : 8,839 kg.m
: 0.9(9,822) – 1.3(0) : 8,839 kg.m
Uy : 0,9(36,652) + 1,3(-7,225) : 23,595 kg.m
: 0,9(36,652) - 1,3(-7,225) : 42,380 kg.m
(pasal 6.2.2, SNI 03-1729-2002, hal13)
Kontrol Kekuatan Profil
Dari tabel profil konstruksi baja hal.55 didapat nilai :
Zx = 70,40 cm3 = 70,40 (10
3) mm
Zy = 87,70 cm3
= 87,70 (103) mm
Momen maksimal yang didapat dari kombinasi pembebanan adalah:
MUx = 46,986 kg.m = 46,986 (104) N.mm
MUy = 169,569 kg.m = 169,569 (104) N.mm
Faktor reduksi ( ) = 0,9
B. Kontrol Kelangsingan Penampang
Asumsi : penampang kompak bila λ < λp
: penampang tidak kompak bila λp < λ ≤ λr
: penampang langsing λ > λr
Sayap Badan
√
√
= 31,678
√
√
= 31,678
√
√
= 39,598
√
√
= 39,598
102
Penampang Kompak Penampang Kompak
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LFRD edisi 2, Hal 62)
C. Kontrol Tahanan Nominal Lentur Penampang Terhadap Tekuk
Lokal
Dari hasil analisis kelangsingan penampang pada sub bab
sebelumnya diketahui bahwa profil yang digunakan merupakan
penampang kompak yang berlaku bahwa Mn = Mp
Gambar 4.8 Modulus Plastis Penampang Gording
Sumber : Refrensi Tugas Akhir, 2017
- Mencari Modulus Plastis Penampang Gording
Keterangan
A = 150 mm; B = 100mm; t = 4,5 mm
Sumbu X
y1 = ¼ A y2 = ½ (A – t)
zx = 22( ½ . A. t . ½ A) + (B – 2t) . t . ½ (A – t)
zx = 22( ½.150. 4,5 . ½150) + (100 – 2.4,5) . 4,5 . ½(150 – 4,5)
zx = 160832,25 mm³
Sumbu Y
x1 = ½ (B – t) x2 = ½ ( ½ B – t)
zy = 2A . t . ½ (B – t) + 2[(B – 2t) . t . ½ (B – t)]
103
zy = 2150.4,5. ½ (100–4,5) + 2[(100 – 2.4,5) .4,5. ½ (100–
4,5)]
zy = 142677 mm³
- Mencari Momen Nominal Yang Bekerja Pada Profil
Mnx = Zx . Fy
= 160832,25 mm³ . 250 N/mm²
= 40208062,5 N.mm
Mny = Zy . Fy
= 142677 mm³ . 250 N/mm²
= 35669250 N.mm
≤ 1,0
≤ 1,0
0,066 ≤ 1,0
D. Kontrol Terhadap Tekuk Lokal
- Tekuk Lokal Sayap
Untuk penampang kompak, dari keadan batas dari tekuk
lokal sayap (flens) tidak diterapkan.
- Tekuk Lokal Badan
Untuk penampang kompak, keadan batas dari tekuk lokal
badan (web) tidak diterapkan.
(SNI Baja 1729-2015, hal 60-61)
E. Kontrol Lendutan
E : 2,0 x 105 kg/cm
2 mnggunakan asumsi 1 Mpa : 10 kg/cm
2,
momen inerai Yang berada pada profil Hollow Circular tube, Ix :
658 cm, Iy : 352 cm.
(tabel baja, hal 56)
- Akibat Beban Mati
104
fx =
=
= 0,168 mm
fy =
=
= 0,335 mm
- Akibat Beban Hidup
fx =
=
= 0,030 mm
fy =
=
= 0,0601 mm
- Akibat Beban Angin
fx = 0
fy =
=
( )
= -0,066 mm
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LFRD, Hal 88)
Kombinasi lendutan
fx = 0,168 + 0,030 + 0 = 0,198 cm
fy = 0,335 + 0,0601 + (-0,066) = 0,329 cm
Syarat lendutan
f tim √
f timbul = √ = 0,384 mm
f ijin =
:
= 13,6
(SNI 03 – 1729 – 2002, hal 15)
f ijin > f yang timbul 13,6 > 0,384 ................................(Ok)
(tabel 6.4 – 1, SNI 03 – 1729 – 2002, hal 15)
4.1.2.4 Mendimensi Trackstang
Beban mati qx = 6,797 kg/m
Beban hidup Px = 25,882 kg/m
Jarak kuda – kuda = 3,4 m
Total beban (6,797 kg/m x 3,4 m) + 25,882 kg/m = 48,992 kg
f timbul < f izin
105
Penggunaan 2 trackstang, maka P/3 = 48,992 / 3 = 16,331 kg
Fbr = 1,25 fn
= 1,25 x 0,00851 cm2
Fbr =
. . d²
d = √
= √
= 0,104 cm 1,04 mm 8 mm
Maka dalam perencanaan kuda – kuda ini menggunakan
trackstang dengan diameter minimal 8 mm
4.1.3 Perencanaan Kuda – Kuda
Pada prencanaan kuda – kuda, tahapan dalam perencanaan meliputi
seperti data – data teknis, pembebanan kuda – kuda seta kontrol kekuatan
profil pada kuda – kuda, berikut penjabaran perencanaan kuda – kuda :
4.1.3.1 Data – Data Perencanaan
Bentang kuda – kuda : 20 m
Jarak kuda – kuda : 3,4 m
Jarak gording : 2 m
Sudut kemiringan : 15° (Asumsi)
Penutup atap : ondovilla
Sambungan baut : baut
Berat gording : 16,6 kg/m
(Tabel Profil Konstruksi Baja, Ha 54)
Modulus elastisitas (E) : 200000 Mpa
Modulus geser (G) : 80000 Mpa
Poisson ratio (m) : 30 %
Koefisien muai (at) : 1,2 * 10-6
/ºC
(Pasal 5.1.3, SNI 03 – 1729 – 2002, Hal 9)
106
Mutu baja : BJ 41
Tegangan leleh (fy) : 250 Mpa
Tegangan ultimit (fu) : 410 Mpa
Peregangan minimum : 18 %
(Tabel 5.3, SNI 03 – 1729 – 2002, Hal 11)
Penutup atap ondovilla : 4 kg/m²
Berat per unit volume : 7850 kg/m³
(Tabel 1, PPPURG 1987, Hal 5)
Beban hidup gording : 100 kg
(Pasal 2.1.2.2, PPPURG 1987, Hal 7)
Plafond eternit : 11 kg/m2
Penggantung : 7 kg/m
2
: 18 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 6)
Beban Hidup Pekerja : 100 kg
Beban Air Hujan : (40 – 0,8 x 15o) = 28 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 7)
Tekan tiup angin : 25 kg/m²
(Pasal 2.1.3.2, PPPURG 1987, Hal 18)
Koefisien angin :
Angin tekan : 0,02α – 0,4
Angin hisap : - 0,40
4.1.3.2 Data Penginputan di SAP 2000
a. Menentukan Geometri Koordinat
Model geometri koordinat dipakai apabila ada salah satu
sumbu memakai ukuran yang tidak sama.
107
Gambar 4.9 Define Grid Data Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam SAP2000
b. Mengimput Data Pada Material Properties
Gambar 4.10 Material Property Data
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
108
c. Menentukan Jenis Pembebanan
Gambar 4.11 Define Load Pattern
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
d. Kombinasi Pembebanan Kuda – Kuda
U = 1,4 D
Kombinasi pembebanan yang pertama adalah 1,4 D artinya
hanya beban mati yang digunakan.
Gambar 4.12 Define Load Combination 1
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
U = 1,2 D + 0,5 L
109
Kombinasi pembebanan 1,2 D + 0,5 L artinya 1,2 beban
mati ditambah 0,5 beban hidup.
Gambar 4.13 Define Load Combination 2
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
U = 1,2 D + 1,6 L + 0,8 W
Kombinasi pembebanan adalah 1,2 D + 1,6 L + 0,8 W
artinya 1,2 beban mati ditambah 0,5 beban hidup dan 0,8 beban
angin.
Gambar 4.14 Define Load Combination 3
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 L
110
Kombinasi pembebanan adalah 1,2 D + 1,3 W + 0,5 L
artinya 1,2 beban mati ditambah 1,6 beban angin dan 0,5 beban
hidup.
Gambar 4.15 Define Load Combination 4
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
U = 0,9 D + 1,3 W
Kombinasi pembebanan adalah 0,9 D + 1,3 W artinya 0,9
beban mati ditambah 1,3 beban angin.
Gambar 4.16 Define Load Combination 5
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
4.1.3.3 Pembenanan Kuda Kuda
1. Akibat Berat Atap
111
Beban permanen yang bekerja pada kuda-kuda akibat dari
benda yang berada diatasnya berupa atap yang diasumsikan dengan
menggunakan penutup ondovilla.
BA = Berat atap ondovilla x jarak gording x jarak kuda-kuda
BA = 4 kg/m2 x 2 m x 3,40 m = 27,2 kg
Gambar 4.17 Input Beban Atap
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Gambar 4.18 Display Beban Atap
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
2. Akibat Berat Gording
Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang
difungsikan sebagai gording.
BG = berat profil baja x jarak kuda-kuda
BG = 16,6 kg/m x 3,40 m = 56,44 kg
112
Gambar 4.19 Input Beban Gording
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Gambar 4.20 Display Beban Gording
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
3. Akibat Sendiri Kuda – Kuda
Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang
difungsikan sebagai kuda- kuda, dihitung dalam Program SAP 2000,
dalam perencanaan ini menggunakan profil baja Double Angle
Shape.
4. Beban Hidup
Beban hidup merupakan beban terpusat dikarenakan beban
pekerja pada saat pekerjaan atap dilaksanakan, dengan berat
P = 100 kg.
PAir Hujan = (40 – 0,8 x 15°) = 28 kg/m2
= 20 kg/m2 x 3,40 m x 2 m = 136 kg
113
Gambar 4.21 Input Beban Hidup Pekerja
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Gambar 4.22 Input Beban Hidup Air Hujan
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Gambar 4.23 Display Beban Hidup
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
5. Akibat Berat Plafond
114
Beban yang timbul akibat adanya berat dari plafond yang
digantungkan pada dasar kuda-kuda.
BP = Beban Plafond x Jarak Kuda-Kuda x Panjang Kuda-Kuda
BP =
= 62,33 kg
Gambar 4.24 Input Beban Plafond
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Gambar 4.25 Display Beban Plafond
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
6. Beban Angin
Beban angin merupakan beban yang ditimbulkan oleh terpaan
angin yang terdapat 2 jenis yaitu angin tekan dan angin hisap dengan
arah pembebanan tegak lurus bidang atap, pada daerah ini di
asumsikan W = 25 kg/m2
a. Akibat Angin Tekan
Cq = ((0,02 . α) – 0,4)
Cq = ((0,02 . 150) – 0,4) = - 0,1
(pasal 2.1.3.3, PPPURG, hal 21)
115
W Tekan Vertikal
= Cq x sin α x W x jarak gording x jarak kuda-kuda
= - 0,1 x sin 15° x 25 kg/m2 x 2 m x 3,40 m
= - 4,400 kg
W Tekan Horisontal
= Cq x cos α x W x jarak gording x jarak kuda-kuda
= - 0,1 x cos 15° x 25 kg/m2 x 2 m x 3,40 m
= - 16,421 kg
b. Akibat Angin Hisap
Cq = - 0,4
W Hisap Vertikal
= Cq x sin α x W x jarak gording x jarak kuda-kuda
= -0,4 x sin 15° x 25 kg/m2 x 2 m x 3,40 m
= -17.600 kg
W Hisap Horizontal
= Cq x cos α x W x jarak gording x jarak kuda-kuda
= -0,4 x cos 15° x 25 kg/m2 x 2 m x 3,40 m
= -65,683 kg
116
Gambar 4.26 Input Beban Angin Tekan
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Gambar 4.27 Input Beban Angin Hisap
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Gambar 4.28 Display Beban Angin
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
4.1.3.4 Perhitungan Profil Kuda – Kuda
Dalam peritungan kuda-kuda menggunakan Program SAP dan
didapat data-data sebagai berikut, data lengkap terlampir :
1. Gaya aksial yang dihasilkan data terlampir
2. Gaya momen yang dihasilkan data terlampir
3. Gaya geser yang dihasilkan data terlampir
4. Kontrol kekuatan baja yang dihasilkan data terlampir
5. Baja yang digunakan Double Angle Shape :
a. Batang Diagonal Atas : 2L 60.60.10
117
b. Batang Diagonal Tengah : 2L 55.55.10
c. Batang Horisontal : 2L 60.60.10 dan 2L 55.55.10
d. Batang Vertikal : 2L 55.55.10
Gambar 4.29 Permodelan Kuda-Kuda
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Material Baja yang Digunakan
Mutu baja = BJ 41
Tegangan leleh (fy) = 250 Mpa
Tegangan Ultimit (fu) = 410 Mpa
Peregangan minimum = 18 %
(tabel 5.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 11)
Modulus Elastisitas (E) = 200000 Mpa
Modulus geser (G) = 80000 Mpa
Poisson ratio () = 30 %
Koefisien muai (α) = 1,2 * 10-6
/ ºC
(pasal 5.1.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 9)
Profil kuda kuda = Double Angle Shape
4.1.3.4.1 Perhitungan Batang Tekan
Batang 569
P maks= Nu = 18,3720 ton → hasil output SAP 2000
L bentang = 2074,78 mm
118
Gambar 4.30 Diagram For Frame Object
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Digunakan profil (2L.60.60.10)
Properti penampang elemen 2L.60.60.10
Ag = 1110 mm Rx = Ry = 17,8 mm
ex = ey = 18,5 mm R min = 11,5 mm
Ix = Iy = 349000
mm4 Tp = 10 mm
(Tabel Profil Kontruksi Baja, hal 36)
a. Mengitung Momen Inersia Dan Jari – Jari Girasi Komponen
Struktur
119
Gambar 4.31 Moment Inersia Penampang
Sumber : Data Pribadi Program Autocad 2017
Keterangan : Titik Komponen
h = b = 60 mm Lx = 30 mm
a = 10 mm Lx = 65 mm
t = 10 mm
Ix = 2.
( (
))
( ) ( ) (((
) ) )
Ix = 2.
( (
))
( ) (
) (((
) ) )
Ix = 1713333,33mm4
=√
√
Iy =
((
) (
))
( ) ( ) ((
) (
))
Iy =
((
) (
))
( ) (
) ((
) (
))
Iy = 1938333 mm4
X
t
b a
h
Lx
y
t
b a
h
Ly
120
√
√
b. Periksa Terhadap Kelangsingan Elemen Penampang
√
√
(tabel 7.5-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 30)
(penampang tak kompak)
(pasal 8.2.4, SNI 03- 1729- 2002, hal 36)
c. Periksa Terhadap Kelangsingan Dan Kestabilan Komponen
Digunakan pelat kopel 6 buah → Pembagian batang minimum
adalah 3
(pasal 9.3.3b, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)
Jarak antar pelat kopel
r min = jari-jari girasi minimal elemen komponen struktur
terhadap sumbu yang memberikan nilai terkecil
(persamaan 9.3-4, SNI 03- 1729- 2002, hal 58)
Syarat kestabilan komponen
< 50 (OK)
(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)
Kondisi tumpuan sendi-sendi, maka faktor tekuk k = 1
(tabel 7.6-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 32)
121
Kelangsingan arah sumbu bahan (sumbu x)
( )
(pasal 7.6.4, SNI 03- 1729- 2002, hal 29)
Syarat kestabilan arah sumbu bahan (sumbu x)
> 1,2 .
> 43,300 … … … (OK)
(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)
Kelangsingan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)
iy = 2 ( (
) )
iy = 2 (349000 (
) )
= 1923995
A profil = 2 x = 2220 mm
ry = √
= √
= 29,439
= 70,477
( )
(pasal 7.6.4, SNI 03- 1729- 2002, hal 29)
Kelangsingan ideal
Nilai m untuk profil 2L = 2
√
√
(persamaan 9.3-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 57)
122
Syarat kestabilan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)
( )
(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)
d. Mengitung Daya Dukung Tekan Nominal Komponen
Menghitung koefisien tekuk arah sumbu bahan (sumbu
x)
Parameter kelangsingan komponen
√
√
(persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
Karena maka nilai memenuhi
rumus:
(pasal 7.6.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
2
2
(persamaan 7.6-5b, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu x)
(persamaan 7.6-3, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
e. Menghitung Koefisien Tekuk Arah Sumbu Bebas Bahan
Parameter kelangsingan komponen
√
123
√
(persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
Karena maka nilai memenuhi
rumus:
(pasal 7.6.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
(persamaan 7.6-5b, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu y)
(persamaan 7.6-3, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
f. Periksa Terhadap Teku Lentur Torsi
Modulus Geser
( )
( )
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD edisi 2, hal 72)
Konstanta Torsi
∑
(
( )
)
( ( )
)
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD edisi 2, hal 159)
Koordinat pusat geser terhadap titik berat
Gambar 4.32 Titik Pusat Geser Penampang
Sumber : Data Pribadi Program Autocad 2017
t
b
h
ex
titik pusat massa
titik pusat geser
124
xo = 0
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD edisi 2, hal 74)
( )
( )
(
) ( √
( ) )
(
) ( √
( ) )
(persamaan 9.2-1a, SNI 03- 1729- 2002, hal 55)
Daya dukung komponen diambil yang terkecil
(persamaan 6.4-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 18)
…….. (OK)
4.1.3.4.2 Perhitungan Batang Tarik
Batang 579
P maks = Nu = 2,9601 ton → output SAP 2000
L bentang = 552,00 mm
125
Gambar 4.33 Diagram For Frame Object
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Digunakan profil (2L.55.55.10)
Properti penampang elemen L 55.55.10
Ag = 1010 mm rx = ry = 16,2 mm
ex = ey = 17,2 mm R min = 10,6 mm
Ix = Iy = 349000
mm4 Tp = 10 mm
a. Periksa Terhadap Tarik
Syarat Penempatan Baut
Gambar 4.34 Pemodelan Jarak Baut
Sumber : Data Pribadi Program Autocad 2017
S
NuU
e
B
126
Spesifikasi baut yang digunakan :
Tipe baut : A 307
Diameter : 10,4 mm (1/2”)
Fu : 410 Mpa
Permukaan baut : tanpa ulir pada bidang geser
Diameter lubang baut (dl)
(dl) = 10.4 + 1 = 11,4 mm
Tabel 4.2 Tipe-Tipe Baut
Tipe Baut Diameter (mm) Proof Stress
(Mpa)
Kuat Tarik Min.
(Mpa)
A307 6,35 - 104 - 60
A325 12,7 - 25,4 585 825
28,6 - 38,1 510 725
A490 12,7 - 38,1 825 1035
Sumber: Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD edisi 2, hal 109
Jarak antar baut
Jarak Baut ke Tepi Pelat
(pasal 13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 104)
Spesifikasi Pelat Buhul :
Tebal plat : 10 mm
127
Mutu baja : BJ 41
Fy : 250 Mpa
Fu : 410 Mpa
Luas Penampang Netto :
Direncanakan menggunakan tipe baut : A 307
baut ukuran 1/2” =10,4 mm satu lajur
n = 1
( )
(pasal 10.2.1, SNI 03- 1729- 2002, hal 71)
Luas Penampang Efektif :
b = lebar penampang profil
L = jarak terjauh kelompok baut
x = eksentrisitas sambungan
Gambar 4.35 Pemodelan Letak Baut
Sumber : Data Pribadi Program Autocad 2017
( )
(pasal 10.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 70)
Daya Dukung Tarik Murni
Kondisi leleh
t
b
h et
b
h
Pelat buhul
Pelat kopel
128
(persamaan 10.1-2a, SNI 03- 1729- 2002, hal 70)
Kondisi fraktur
(persamaan 10.s1-2b, SNI 03- 1729- 2002, hal 70)
Daya Dukung Geser Murni
Gambar 4.36 Pemodelan Area Geser S
Sumber : Data Pribadi Program Autocad 2017
Av = Luas penampang kotor geser
( ( ) ( )) ( ( ) )
( )
Daya Dukung Kombinasi Tarik Dan Geser
Gambar 4.37 Pemodelan Area Geser
Sumber : Data Pribadi Program Autocad 2017
S
NuU
SNu
Ue
B
129
Geser
Anv = Luas penampang bersih geser
(( ) ( ))
(( ) ( ))
( )
Tarik
At = Luas penampang kotor tarik
(( ) ) ( )
Ant = Luas penampang bersih tarik
(( ) )
( )
Nn geser > Nn tarik, maka : Geser leleh – Tarik fraktur
( )
( )
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 41)
Diambil nilai daya dukung batang tarik terkecil
(persamaan 6.4-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 18)
2,9601 < 0,85 x 28,487
………(OK)
130
b. Perhitungan Sambungan
Batang 202
P maks = Nu = 2,9601 ton → output SAP 2000
L bentang = 552,00 mm
Spesifikasi Baut yang Digunakan :
Tipe baut : A 307
Diameter : 10,4 mm (1/2”)
Fu : 410 Mpa
Permukaan baut: tanpa ulir pada bidang geser
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 110)
Spesifikasi Pelat Buhul :
Tebal plat : 10 mm
Mutu baja : BJ 41
Fy : 250 Mpa
Fu : 410 Mpa
Tahanan Geser Baut :
Nilai r untuk baut tanpa ulir pada bidang geser = 0,5
(
)
(persamaan 13.2-2, SNI 03-1729-2002, hal 100)
Tahanan tumpu baut :
fu = nilai tegangan tarik putus terendah dari baut dan pelat
buhul
(persamaan 13.2-8, SNI 03-1729-2002, hal 101)
Diambil nilai terkecil dari tahanan geser baut dan
tahanan tumpu baut
131
Dipakai = 3 baut
Jarak Antar Baut
Jarak Baut ke Tepi Pelat
(pasal 13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 104)
c. Perhitungan Plat Kopel
Batang 268
P maks = Nu = 18,3720 ton → hasil output SAP 2000
L bentang = 2074,78 mm
Digunakan pelat kopel 6 buah
Jarak antar pelat kopel
Menghitung tinggi pelat kopel
Digunakan pelat kopel :
Tebal = 10 mm
Lebar = 130 mm
Mutu baja = BJ 410
Fy = 250 Mpa
Fu = 410 Mpa
σ = 166 Mpa
132
Gambar 4.38 Pemodelan Area Geser
Sumber : Data Pribadi Program Autocad 2017
Syarat Kekakuan Pelat Kopel
(persamaan 9.3.5, SNI 03-1729-2002, hal 59)
(
)
(
)
Dipakai h = 100 mm
Periksa terhadap geser
Gaya lintang yang dipikul pelat kopel
Gaya lintang yang dipikul 1 pelat kopel
t
b
h
Pelat kopel
b
h pelat
l pelat
t pelat
133
Tahanan Geser Pelat Kopel :
(
)
(
)
√
(persamaan 8.8-2 , SNI 03-1729-2002, hal 45)
√
……… (OK)
Maka tahanan geser nominal pelat:
(persamaan 8.8-3a , SNI 03-1729-2002, hal 45)
Perhitungan Plat Landasan dan Baut Angkur
Tegangan tumpu pelat landasan
Mutu beton = fc’ = 25 Mpa
Σ beton = 0,3. 25 = 7,5 Mpa
Digunakan tebal pelat = 10 mm
P vertikal maks pada tumpuan = 2,9601 ton→ hasil output SAP
2000
P horizontal maks pada tumpuan = 18,3720 ton→ hasil output SAP 2000
134
Menghitung Lebar Pelat Landasan Efektif
Gambar 4.39 Pemodelan Area Geser
Sumber : Data Pribadi Program Autocad 2017
Lebar Efektif Pelat Landasan
σ beton = σ pelat landasan
Gambar 4.40 Pemodelan Area Geser
Sumber : Data Pribadi Program Autocad 2017
Spesifikasi Baut yang Digunakan :
Tipe baut : A 307
Diameter : 10,4 mm (1/2”)
Fu : 410 Mpa
Periksa terhadap Geser Baut
a
L pelat
l pelat
t
a
h t pelat Pelat landasan
b
L pelat
l pelat
135
(
)
(persamaan 13.2-2, SNI 03-1729-2002, hal 100)
Jumlah baut
Dipakai = 3 baut
135
4.2 Perencanaan Pelat Atap dan Pelat Lantai
Pada sistem perencanaan pelat lantai direncanakan sama dari lantai 1 (satu)
sampai lantai 5 (lima) dan lantai atap, pelat lantai mnggunakan tumpuan jepit . sistem
penulangan juga direncanakan sama pada tiap lantai
Gambar 4.4.1 Momen yang terjadi pada plat dua arah
Sumber : Google Search, 2019
4.2.1 Pedoman Perhitungan Pelat
Dalam perencanaan pelat lantai, pedoman yang dipakai adalah :
1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung
(PPPURG 1987)
2. SNI 03-2847-2002.Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk
Bangunan Gedung.
3. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang.
Penerbit Erlangga : Jakarta.
4. Sunggono. 1984. Teknik Sipil. Penerbit Nova : Bandung.
136
4.2.2 Perhitungan Pelat
4.2.2.1 Data Teknis Pelat Rencana:
1. Material Beton
Fc = 30 Mpa
Berat per unit volume = 2400 Kg/m3
(PPPURG 1987, Hal. 5)
Modulus elastisitas = 25742.96 Mpa
√ √
(SNI -03 -2847 -2002, Pasal 10.5(1), Hal 54)
2. Material Tulangan
Fy = 240 Mpa
(SNI-03-1729-2002, Pasal 5.1.3, Hal 9)
Berat per unit volume = 7850 kg/m3
(PPPURG 1987)
Modulus elastisitas = 200000 Mpa
(SNI-03-1729-2002, Pasal 5.1.3, Hal 9)
4.2.2.2 Menentukan Syarat-Syarat Batas dan Bentang Pelat
a. Syarat – syarat batas dan bentang Pelat Atap
1. Penulangan Pelat Model I-2
Pelat Ga; Lx = 200cm, Ly = 400 cm
2. Penulangan Pelat Model I-3
Pelat Aa, Lx = 240cm, Ly = 400 cm
Pelat Ea, Lx = 200cm, Ly = 400 cm
3. Penulangan Pelat Model I-5
Pelat Ca, Lx = 300cm, Ly = 300 cm
Pelat Da, Lx = 240cm, Ly = 300 cm
b. Syarat – syarat batas dan bentang pelat lantai
1. Penulangan Pelat Model I-2
Pelat G; Lx = 200cm, Ly = 400cm
2. Penulangan Pelat Model I-3
Pelat A, Lx = 240cm, Ly = 400cm
137
Pelat B, Lx = 300cm, Ly = 400cm
Pelat E, Lx = 200cm, Ly = 400cm
Pelat F, Lx = 200cm. Ly = 200cm
3. Penulangan Pelat Model I-5
Pelat C, Lx = 300cm, Ly = 300cm
Pelat D, Lx = 240cm, Ly = 300cm
Keterangan: Sisi bentang pendek ( Lx )
Sisi bentang panjang ( Ly )
4.2.2.3 Penentuan Jenis Pelat
a. Penentuan Jenis Pelat Atap
Pelat Aa
<2 menggunakan pelat lantai dua arah (Two way Slab)
Pelat Ca
< 2 menggunakan pelat lantai dua arah (Two way Slab)
Pelat Da
< 2 menggunakan pelat lantai dua arah (Two way Slab)
Pelat Ea
≤2 menggunakan pelat lantai dua arah (Two way Slab)
Pelat G
≤2 menggunakan pelat lantai dua arah (Two way Slab)
b. Penentuan Jenis Pelat Lantai
Pelat A :
<2 menggunakan pelat lantai dua arah (Two way Slab)
Pelat B
< 2 menggunakan pelat lantai dua arah (Two way Slab)
Pelat C
< 2 menggunakan pelat lantai dua arah (Two way Slab)
138
Pelat D
< 2 menggunakan pelat lantai dua arah (Two way Slab)
Pelat E
≤2 menggunakan pelat lantai dua arah (Two way Slab)
Pelat F
< 2 menggunakan pelat lantai dua arah (Two way Slab)
Pelat G
≤2 menggunakan pelat lantai dua arah (Two way Slab)
Gambar. 4.42 Denah Pelat Atap
Sumber : Dokumen Pribadi Progam AutoCad, 2019
139
Gambar. 4.43 Denah Pelat Lantai Dasar dan Atas
Sumber : Dokumen Pribadi Progam AutoCad, 2019
4.2.2.4 Menentukan Tebal Pelat Lantai
Pada pelat lantai dasar sampai pelat lantai memiliki luas dan type
pelat yang berbeda. Standar tebal pelat lantai minimal adalah 12 cm dan
tebal pelat atap minimal adalah 7cm. Diasumsikan pelat menggunakan
beton konvesional dengan prhitungan bahwa setiap pelat dibatasi oleh
balok, perhitungan diambil dari pelat yang memiliki luasan terbesar,
maka perhitungan sebagai berikut:
a. Perhitungan Tinggi (H) Pelat Atap
(
)
(
)
= 9,2 cm ~ 10 cm
140
b. Perhitungan Tinggi (H) Pelat Lantai
(
)
(
)
= 8,9 cm
tebal pelat lantai minimal 12 cm, maka pelat digunakan dengan tebal 12
cm
(SNI -03 -2847 -2002, Pasal 11.5(3(3)), Hal 66)
4.2.2.5 Data Beban Yang bekerja pada pelat
a. Pelat Atap
1. Beban Mati
Berat jenis beton bertulang = 2400 kg/m³
Lapisan kedap air = 5 cm
Berat jenis kedap air = 200 kg/m³
Tinggi air tergenang = 5 cm
Berat jenis air hujan = 1000 kg/m³
Berat plafond dan penggantung = 18 kg/m²
( PPPURG 1987, Hal 5 dan 6 )
2. Beban Hidup
Atap minimal = 100 18 kg/m²
( PPPURG 1987, Hal 12 )
b. Pelat Lantai
1. Beban Mati
Berat jenis beton bertulang = 2400 kg/m³
Berat jenis baja = 7850 kg/m³
Berat plafond dan penggantung = 18 kg/m²
Pasangan dinding bata merah = 1700 kg/cm³
( PPPURG 1987, Hal 5 dan 6 )
2. Beban Hidup
Bangunan gedung parkir bertingkat
Lantai tingkat = 400 kg/m²
( PPPURG 1987, Hal 12 )
141
4.2.2.6 Pembebanan Pada Pelat
a. Pelat Atap
1. Beban Mati (WD)
Berat pelat lantai = 2400 x 0,1 = 240 Kg/m2
Berat lapisan kedap air = 0,05 x 200 = 10 Kg/m2
Berat air hujan = 0,05 x 1000 = 50 Kg/m2
Berat plafon = 18 Kg/m2 +
Total pembebanan (WD) = 318 kg/m²
2. Beban hidup (WL)
Beban pelat atap = 100 kg/m²
3. Kombinasi Beban
WU = 1,2 WD + 1,6 WL
Lantai bawah : WU = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (318) + 1,6 (100)
= 541,6 kg/m² 5,416 KN/m2
b. Pelat Lantai
1. Beban Mati (WD)
Berat pelat lantai = 2400 x 0,12 = 288 kg/cm³
Berat plafond = 18 kg/m² +
Total pembebanan (WD) = 306 kg/m²
2. Beban hidup (WL)
Lantai tingkat = 400 kg/m²
3. Kombinasi Beban
WU = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (306) + 1,6 (400)
= 1007,2 kg/m² 10,072 KN/m2
4.2.2.7 Perhitungan Momen pada Tumpuan dan Lapangan
Penulangan pelat lantai menggunakan model I-2, I-3, dan I-5
dengan skema diagram momen penulangan. Momen penulangan
persatuan panjang terhadap beban terbagi rata terdapat pada buku
Gideon jilid 4, hal 27 dan hal 32.
142
Gambar 4.44 Skema Penulangan Pelat Model I – 2
Sumber : Buku Struktur Beton Bertulang (Gideon Kusuma) Jilid 4, 2019
Tabel 4.3 Skema Penulangan Pelat Model I – 2
Sumber : Buku Struktur Beton Bertulang (Gideon Kusuma) Jilid 4 Hal.29, 2019
143
Gambar 4.45 Skema PenulanganPelat Model I – 3
Sumber : Buku Struktur Beton Bertulang (Gideon Kusuma) Jilid 4, 2019
Tabel 4.4 Skema Penulangan Pelat Model I – 3
Sumber : Buku Struktur Beton Bertulang (Gideon Kusuma) Jilid 4 Hal.30, 2019
144
Gambar 4.46 Skema PenulanganPelat Model I – 5
Sumber : Buku Struktur Beton Bertulang (Gideon Kusuma) Jilid 4, 2019
Tabel 4.5 Skema Penulangan Pelat Model I – 5
Sumber : Buku Struktur Beton Bertulang (Gideon Kusuma) Jilid 4 Hal.32, 2019
145
4.2.2.8 Momen Yang Dihasilkan
Perhitungan pada pelat tipe A-3 dengan dimensi 240 x 400cm,
pada pelat lantai.
1. Momen lapangan arah x (1)
2. Momen arah x (2)
3. Momen arah x (3)
4. Momen arah x (4)
146
5. Momen arah x (5)
6. Momen arah x (6)
7. Momen arah x (7)
8. Momen arah x (8)
9. Momen arah x (9)
147
10. Momen arah y (a)
11. Momen arah y (b)
12. Momen arah y (c)
13. Momen arah y (d)
148
14. Momen arah y (e)
15. Momen arah y (f)
16. Momen arah y (g)
17. Momen arah y (h)
149
18. Momen arah y (i)
Perhitungan Momen Secara Manual Dengan Progam Microsoft
Excel
a. Pelat Atap
Tabel 4.6 Momen Pelat Yang Terjadi Pada Lantai Atap
150
Sumber : Doumentasi Pribadi Progam Microsoft Excel, 2019
151
b. Pelat Lantai
Tabel 4.7 Momen Pelat Yang Terjadi Pada Lantai Dasar
152
Sumber : Doumentasi Pribadi Progam Microsoft Excel, 2019
4.2.2.9 Perhitungan Penulangan Pelat
Tebal pelat (h) = 12 cm 120 mm
Fc = 30 Mpa 300 Kg/cm2
Fy = 240 Mpa 2400 Kg/cm2
Tebal selimut beton (p) = 20 mm
Gambar 4.47 Pemodelan Penulangan Pelat Lantai
Sumber : Dokumen Pribadi Program Autocad, 2019
153
min =
=
= 0,00583
(Buku Gideon Jilid 1, Hal 51)
Diameter tulangan arah x = 10 10 mm
a. Tinggi Efektif Pelat Atap
Tinggi efektif arah x
dx = h – p – ½ Dx
= 100 – 20 – ½ 10
= 75 mm
Diamater tulangan arah y = 10 10 mm
Tinggi efektif arah x
dy = h – p – Dy – ½ Dy
= 100 – 20 – 10 – ½ 10
= 65 mm
(Buku Gideon jilid 1 , hal 43-44)
b. Tinggi Efektif Pelat Lantai
Tinggi efektif arah x
dx = h – p – ½ Dx
= 120 – 20 – ½ 10
= 95 mm
Diamater tulangan arah y = 10 10 mm
Tinggi efektif arah x
dy = h – p – Dy – ½ Dy
= 120 – 20 – 10 – ½ 10
= 85 mm
(Buku Gideon jilid 1 , hal 43-44)
4.2.2.10 Tulangan Yang Dihasilkan
Perhitungan tulangan pada pelat lantai secara manual dengan
dibantu progam microsoft excel. Perhitungan tulangan pada interpolasi
untuk menentukan (ρ), sesuai dengan tabel 5.1.i buku Gideon Jilid 4
halaman 52. Dengan rumus yang tertera pada buku Gideon Jilid 4
halaman 43. Berikut adaah rumus dalam interpolasi:
154
Tabel 4.8 Penentuan ρ Pada Mutu Beton fc 30
Sumber : Buku Struktur Beton Bertulang (Gideon Kusuma) Jilid 4 Hal.52, 2019
Sedangkan untuk mencari tulangan pelat lantai menggunaan
bantuan tabel 13a buku Gideon Jilid 1 pada halaman 82.
𝑀𝑢
𝑏×𝑑 = A ρ = a
𝑀𝑢
𝑏×𝑑 = X Interpolasi
𝑀𝑢
𝑏×𝑑 = B ρ = b
ρ = a + 𝐗−𝐀
𝟏𝟎𝟎 × (b – a)
155
Tabel 4.9 Diameter Batang Dalam mm2
Per Meter Lebar Pelat
Sumber : Buku Struktur Beton Bertulang (Gideon Kusuma) Jilid 4 Hal.15, 2019
Dalam menentukan diameter dan jumlah tulangan disesuaikan
dengan perencanaan yang telah dibuat. Berikut adalaha perhitunga
tulangan plat lantai dasar A-3 dengan dimensi 240 x 400 cm:
1. Penulangan Arah X ( 1 )
Momen Lapangan (Mlx) = -1,740 KN.m
×
−
× = 192,847 KN/m
2
× = 100 ρ = 0,0004
× = 192,847 Interpolasi
× = 200 ρ = 0,0017
ρ = 0,0004 +
× (0,0008 – 0,0004)
= 0,00077 ρmin > ρ
As = ρmin × b × dx
= 0,0058 × 1000 × 95
= 551 mm2
Didapat dari tabel 13a Tulangan yang dipakai 12 – 175 (As = 646
mm2)
2. Penulangan Arah X ( 5 )
Momen Lapangan (Mlx) = -2,785 KN.m
×
−
× = 308,555 KN/m
2
156
× = 300 ρ = 0,0013
× = 308,55 Interpolasi
× = 400 ρ = 0,0017
ρ = 0,0013 +
× (0,0017 – 0,0013)
= 0,001334 ρmin > ρ
As = ρmin × b × dx
= 0,0058 × 1000 × 95
= 551 mm2
Didapat dari tabel 13a Tulangan yang dipakai 12 – 175 (As = 646
mm2)
3. Penulangan Arah X ( 6 )
Momen Lapangan (Mlx) = -5,424 KN.m
×
−
× = -601,039 KN/m
2
× = 600 ρ = 0,0025
× = 601,039 Interpolasi
× = 700 ρ = 0,003
ρ = 0,003 +
× (0,003 – 0,0025)
= 0,002505 ρmin > ρ
As = ρmin × b × dx
= 0,0058 × 1000 × 95
= 551 mm2
Didapat dari tabel 13a Tulangan yang dipakai 12 – 175 (As = 646
mm2)
4. Penulangan Arah Y ( d )
Momen Tumpuan (Mtx) = -3,892 KN.m
×
−
× = -529,961 KN/m
2
× = 500 ρ = 0,0021
× = -529,961 Interpolasi
× = 600 ρ = 0,0035
157
ρ = 0,0021 +
× (0,0035 – 0,0021)
= 0,0035 ρmin> ρ
As = ρmin × b × dx
= 0,0058 × 1000 × 85
= 493 mm2
Didapat dari tabel 13a Tulangan yang dipakai 12-200 (As = 562
mm2)
5. Penulangan Arah Y ( b )
Momen Tumpuan (Mtx) = 1,642 KN.m
×
× = 224,832 KN/m
2
× = 200 ρ = 0,0008
× = 224,832 Interpolasi
× = 300 ρ = 0,0013
ρ = 0,0008 +
× (0,0013 – 0,0008)
= 0,000924 ρmin> ρ
As = ρmin × b × dx
= 0,0058 × 1000 × 85
= 493 mm2
Didapat dari tabel 13a Tulangan yang dipakai 12-200 (As = 562
mm2)
6. Penulangan Arah Y ( f )
Momen Tumpuan (Mtx) = -3,892 KN.m
×
−
× = -529,961 KN/m
2
× = 500 ρ = 0,0021
× = -529,961 Interpolasi
× = 600 ρ = 0,0025
ρ = 0,0021 +
× (0,0025 – 0,0021)
= 0,0022 ρmin> ρ
158
As = ρmin × b × dx
= 0,0058 × 1000 × 85
= 493 mm2
Didapat dari tabel 13a Tulangan yang dipakai 12-200 (As = 562 mm2)
4.2.2.11 Hasil Perhitungan Penulangan
a. Pelat Atap
Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Tulangan Pelat Atap
159
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Microsoft Excel, 2019
160
b. Pelat Lantai
Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Tulangan Pelat Lantai Atas
161
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Microsoft Excel, 2019
162
4.3 Perencanaan Portal (Balok dan Kolom)
Gambar 4.48 Visualisasi 3D Portal
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam SAP2000, 2019
4.3.1 Pedoman Perhitungan Balok dan Kolom
Dalam perencanaan Balok dan Kolom, pedoman yang dipakai:
1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung
(PPPURG1987)
2. SNI03-1726-2012.Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.
3. SNI03-2847-2002.Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk
Bangunan Gedung.
163
4.3.2 Perhitungan Balok dan Kolom
4.3.2.1 Data Teknis Portal
1. Material Beton
Berat per unit volume = 2400 Kg/m3
f’c (kolom) = 30 Mpa
f’c (balok) = 30 Mpa
f’c (pelat) = 30 Mpa
Modulus elastisitas = 25742,960 Mpa
√ √
(SNI -03 -2847 -2002, pasal 10.5(1), hal 54)
2. Material Tulangan
Besi ulir ,fy = 400 Mpa
Fu = 520 Mpa
Besi polos , fy = 240 Mpa
Fu = 370 Mpa
Berat per unit volume = 7850 kg/m3
Modulus elastisitas = 200000 Mpa
4.3.2.2 Menentukan Syarat-syarat Batas dan Panjang Bentang
4.3.2.2.1 Menentukan Dimensi
1. Pada perencanaan dimensi balok menggunakan acuan dengan
asumsi awal, 1/10 dari jarak kolom.
B1 = 30 x 60 cm BA1 = 15 x 30 cm
B2 = 25 x 50 cm BA2 = 15 x 20 cm
2. Pada perencanaan dimensi kolom dengan menyesuaikan beban
yang
Asumsi awal
K =
= ( )
(
)
=1026,08 cm2
Kolom yang dibutuhkan 40 cm x 40 cm = 1600 cm2
> 1026,08
cm2
164
4.3.2.3 Pembebanan Portal
Sesuai dengan Peraturan Perencanaan Pembebanan untuk Rumah
dan Gedung (PPPURG1987), ada empat pembebanan yang ditinjau
dalam portal, yaitu beban mati, beban hidup, beban angin dan beban
gempa. Sesuai dengan kegunaannya, diperoleh beban sebagai berikut :
A. Beban Pada Pelat Lantai
1. Beban Mati (WD)
Berat spesi lantai = 21 kg/m2
Berat plafond + penggantung = 18 kg/m2 +
Total Pembebanan (WD) = 39 kg/m2
2. Beban Hidup (WL)
Beban Hidup Gedung Parkir
Lantai Dasar = 800 kg/m2
Lantai Atas = 400 kg/m2
Beban Atap = 100 kg/m2
3. Beban terfaktor
W = 1,2 D + 1,6 L
= 1,2 x 39 + 1,6 x 400
= 686,8 kg/m2
B. Beban Pada Balok
Berat dinding (batu bata merah) = 1,2 m x 0,15 m x 1700 kg/m2
= 306 kg/m
Berat kuda – kuda = beban atap langsung
didistribusikan pada
pembebanan portal sesuai
koordinat dari tumpuan pada
atap
C. Beban Pada Portal
Karena kecepatan angin tidak dietahui, maka diambil tekanan
minimal sebesar p=25 kg/m2.
Sesuai dengan data pembebanan pada
165
PPURG 1987. Angin sebagai beban merata pada bangunan, pada
pemodelan ranga angin dikenakan pada setaip joint sebagai beban
pusat.
Dalam mengubah beban angin menjadi beban terpusat:
- Panjang dinding maksimal = 6 m
- Tinggi dinding = 1,2 m
- Tekanan angin minimum = 25 kg/m2
P = 25 x 1,2 x 6 = 180 kg
Jadi pada setiap dinding memiliki 4 sudut dimana beban angin akan
disalurkan maka:
P = 180 / 4 = 45 kg
1. Angin Tekan
Koefisien angin tekan 0,9 45 x 0,9 = 40,5 kg
2. Angin Hisap
Koefisien angin hisap -0,4 45 x(-0,4) = - 18 kg
3. Beban Gempa
Beban gempa atau respons spectrum yang terjadi sesuai dengan
data pada peritungan gempa, mengacu pada SNI 03-1726-
2012.Analisis struktur terhadap beban gempa pada gedung
dilakukan dengan metode analisis respon spektrum. Berdasarkan
parameter respons percepatan perioda pendek (SDS) dan perioda
1 detik (SD1), bangunan gedung termasuk dalam Kriteria Desain
Seismik (KDS) D, sehingga sistem penahan gaya gempa yang
diijinkan adalah Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus
(SRPMK).
Berdasarkan peta pada google maps, Gedung Parkir USM yang
terletak pada lintang -6,982417 dan bujur 110.452551.
a. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan (I-IV)
dan Faktor Keutamaan (Ie)
Untuk berbagai kategori resiko struktur bangunan
gedung dan non gedung sesuai tabel 4.8 pengaruh rencana
166
terhadapnya harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan
Ie menurut tabel dibawah ini:
Tabel 4.12 Kategori Resiko Bangunan Dan Non Bangunan Untuk Beban Gempa
167
Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung.
Tabel 4.13 Faktor Keutamaan Gempa
Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung
Gedung yang direncanakan berupa gedung parkir
bertingkat dengan kategori risiko IV, untuk faktor keutamaan
gedung adalah Ie = 1,50
b. Menentukan Parameter Percepatan Sungai Gempa (SS,
S1)
Berdasarkan dari gambar respon spektra pada tabel
dibawah didapat nilai parameter Ss dan S1, dimana parameter
Ss (percepatan batuan dasar pada perioda pendek) dan
168
parameter S1 (percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik) :
SS = 0,311 g dan S1 = 0,154 g
Tabel 4.14 Nilai Ss dan S1 Respon Spektra
Sumber: http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/result/, 2019
Gambar 4.49 Peta MCEG
Sumber : http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/, 2019
169
Gambar 4.50 Peta MCER(SS)
Sumber : http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/, 2019
Gambar 4.51 Peta MCER (S1)
Sumber : http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/, 2019
170
Gambar 4.52 Peta CR(CRS)
Sumber : http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/, 2019
Gambar 4.53 Peta CR(CR1)
Sumber : http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/, 2019
c. Menentukan Kelas Situ
Penetapan kelas situs dapat dilakukan melalui
penyelidikan tanah dengan menguji nilai penetrasi standar
rata – rata. N profil tanah yang mengandung beberapa
lapisan tanah atau batuan yang nyata berebda, harus dibagi
menjadi lapisan – lapisan yang diberi nomer ke 1 sampai ke
171
– n dari atas kebawah, sehingga ada total N-lapisan tanah
yang berbeda pada lapisan 40 m paling atas tersebut. nilai N
untuk lapisan tanah 30 m paling atas ditentukan sesuai
dengan perumusan berikut:
Keterangan :
Ti = tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30
meter
Ni = tahanan penetrasi standar 60 persen energi (N60)
yang terukur langsung di lapangan tanpa koreksi.
Berdasarkan hasil uji tanah yang dilapangan, berikut adalah
hasil uji penetrasi standar rata-rata di lokasi Gedung Parkir
Universitas Semarang.
Tabel 4.15 Nilai Penetrasi Standar Rata-rata (N)
No Depth (m) Ntotal t/N
1 0-2 3 0,67
2 2-4 4 2
3 4-6 11 5,5
4 6-8 13 6,5
5 8-10 14 7
6 10-12 5 2,5
7 12-14 5 2,5
8 14-16 4 2
9 16-18 5 2,5
10 18-20 6 3
11 20-22 5 2,5
12 22-24 12 6
13 24-26 16 8
14 26-28 15 7,5
172
15 28-30 16 8
16 30-32 18 9
17 32-34 19 9,5
18 34-36 22 11
19 36-38 33 16,5
20 38-40 38 19
Σ 40 131,17
Sumber: Hasil Penyelidikan Tanah Menara USM, 2018
N =
Tipe kelas situs ditetapkan sesuai dengan yang
dijelaskan pada tabel dibawah ini
Tabel 4.16 Klasifikasi Situs
Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.
173
Berdasarkan hasil perhitungan situs serta tabel diatas,
untuk kdalaman 50 m dengan nilai test penetrasi standar
(SPT) rata – rata (N) = 0,305, dimana nilai N berada pada
kelas situs SE (tanah lunak) dengan Nilai N <15.
d. Menentukan koefisien – koefisien situs dan parameter
respon spektra percepatan gempa maksimum yang
dipertimbangkan resiko tertaget (MCER)
Dalam penentuan respon spektra percepatan gempa
MCER di permukaan tanah, dioerlukan suatu faktor
amplifikasi seismik pada perioda 0,2 detik dan perioda 1
detik. Faktor amplifikasi meliputi faktor amplifikasi getaran
terkait perepatan pada geteran perioda pendek (Fa) dan
faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran
perioda 1 detik (Fv).
Parameter spektrum respon percepatan pada perioda
pendek (SMS) dan perioda satu detik (SM1) yang disesuaikan
dengan pengaruh klasifikasi situs.
Tabel 4.17 Koefisien Situs (Fa)
Kelas
situs Parameter respon spektra percepatan gempa (MCER)
Terptakan pada periode pendek, T= 0,2 detik, Ss
Ss ≤ 0,25 Ss=0,5 Ss= 0,75 Ss=1,0 Ss≥1,25
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
SC 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0
SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0
SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9
SF SSb
a. Untuk nilai – nilai antara Ss, dapat dilakukan interpolasi linier
b. SS= situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifikasi dan analisis
respon situs spesifikasi, lihat pasal 6.10.1
Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
StrukturBangunan Gedung dan Non Gedung.
174
Tabel 4.18 Koefisien Situs (Fv)
Kelas
situs Parameter respon spektra percepatan gempa (MCER) terpetakan
pada perioda 1 detik S1
Ss ≤ 0,1 Ss=0,2 Ss= 0,3 Ss=0,4 Ss≥0,5
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
SC 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3
SD 2,4 2,0 1,8 1,6 1,5
SE 3,5 3,2 2,8 2,4 2,4
SF SSb
a. Untuk nilai – nilai antara S1, dapat dilakukan interpolasi linier
b. SS= situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifikasi dan analisis
respon situs spesifikasi, lihat pasal 6.10.1
Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
StrukturBangunan Gedung dan Non Gedung.
Maka untuk SS = 0,311 g dan S1 = 0,154 g, diperoleh
nilai Fa dan Fv (interpolasi)
Fa = 1,54
Fv = 3,34
Menghitung nilai SMS dan SM1 meggunakan rumus
empiris:
SMS = Fa SS
= 1,54 x 0,311 = 0,478 g
SM1 = Fv S1
= 3,34 x 0,154 = 0,5145 g
Didapat nilai SMS, SM1,langkah selanjutnya mencari
harga SDS, SD1 menggunakan rumus empiris:
SDS = 2/3 SMS
= 2/3 x 0,717 = 0,478 g SD1 = 2/3 SM1
= 2/3 x 0,5145 = 0,343 g
175
e. Menentuan Spektrum Respon Desain
Bila spektrum respon desain diperlukan oleh tata cara
ini dan prosedur gerak tanah dari spesifik situs tidak
digunakan, maka kurva spektrum respon desain harus
dikembangkan dengan mengacu pada kurva yang telah
ditentukan oleh peraturan dan mengikuti mengikuti
ketentuan berkut :
TS =
T0 = 0,2
=
= 0,2
= 0,718 = 0,143
Dalam menentukan periode fundamental struktur T
dapat diperoleh dari hasil analisis strutur yang akan ditinjau.
Namun dalam SNI Gempa 2012 memberikan persyaratan
bahwa periode fundamental yang akan dipakai sebagai
perhitungan tidak boleh mlebihi dari batas periode
fundamental pendekatan yang mana nilainya adalah
perkalian dari koefisien periode batas atas (CU) dengan
periode pndekatan (Ta). Untuk memudahkan pelaksanaan,
periode alami fundamental T ini boleh langsung digunakan
periode pendekatan Ta.
Periode pendekatan ditentukan berdasarkan persamaan
berikut:
Ta =Ct.hnx
Tabel 4.19 Koefisien Batas Atas Periode
SD1 Koefisien Cu
>0,4 1,4
0,3 1,4
0,2 1,5
0,15 1,6
<0,1 1,7
176
Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan
Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.
Tabel 4.20 Nilai Parameter Periode Pendekatan Ct danx
Tipe Strutur Ct X
Sistem rangka pemikul momen di mana rangka memikul 100 persen gaya
gempayang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan
komponen yang lebih kaku dan akan mencegah rangka dari defleksi jika
dikenai gaya gempa:
Rangka baja pemikul baja 0,0724 0,8
Rangka beton pemikul momen 0,0466 0,9
Rangka baja dengan bresing
eksentris
0,0731 0,75
Rangka baja dengan bresing
terkekang terhadap tekuk
0,0731 0,75
Semua sistem struktur lainnya 0,0488 0,75
Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung.
Ta = Ct. hnx
= 0,0466 x 39 0,9
= 1,26 detik
Dengan nilai SD1 =0,3306 g, maka didapat koefisien Cu=1,4
T maks = Cu . Ta
=1,4 x 1,26
= 1,764
Gambar 4.54 Spectrum Respon Desain SNI 03-1726-2012
177
Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung.
1) Untuk perioda yang lebih kecil dari T0, spektrum respons
percepatan desain, Saharus diambil dari persamaan:
(
)
2) Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0dan
lebih kecil dari atau sama dengan Ts, spektrum respons
percepatan desain, Sa, sama dengan SDS.
3) Untuk perioda lebih besar dari Ts, spektrum respons
percepatan desain, Sa, diambil berdasarkan persamaan:
Keterangan :
SDS = parameter respons spektral percepatan desain pada
perioda pendek
SD = parameter respons spektral percepatan desain pada
perioda 1 detik
T = perioda getar fundamental struktur
Tabel 4.21 Spectrum Respons Desain Menara USM
178
Sumber : http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/result/,2019
Gambar: 4.55 Spectrum Respons Desain Menara USM
Sumber : http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/result/, 2019
179
Gambar: 4.56 Spectrum Respons Tanah Lunak Desain Menara USM
Sumber : http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/result/,2019
Gambar: 4.57 Spectrum Respons Tanah Lunak Desain Menara USM
Sumber : Dokumentasi Pribadi Progam SAP2000, 2019
f. Menentukan kategori desain seismik (A-D)
180
Dalam menentukan kategori desin seismik apabila
digunakan alternatif prosedur penyerdahanaan desain pada
pasal 8 (SNI 1726-2012) kategori desain seismik
diperkenakan untuk ditentukan dari tabel berikut dengan
menggunakan nilai SDS yang ditentukan dalam pasal (SNI
1726-2012).
Tabel 4.22 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respon Percepatan
Pada Periode Pendek
Nilai SDS
Kategori resio
I atau II atau III IV
SDS ≤ 0,167 A A
0,167 < SDS < 0,33 B C
0,33 < SDS < 0,5 C D
SDS ≥ 0,5 D D
Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung
Tabel 4.2323 ategori desain seismik berdasarkan parameter respon percepatan pada
periode 1 detik
Nilai SD1
Kategori resio
I atau II atau III IV
SD1 ≤ 0,067 A A
0,067 < SD1 < 0,133 B C
0,133 < SD1 < 0,2 C D
SD1 ≥ 0,2 D D
Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung
Harga,
SDS = 0,3608 (SDS ≥ 0,5) => Kategori Resiko Tipe D
SD1 = 0,3306 (SD1 ≥ 0,2) => Kategori Resiko Tipe D
g. Pemilihan Sistem Struktur dan Parameter Sistem (R, Cd,
Ωo,)
181
Sistem penahan gaya gempa lateral dan vertikal dasar
harus memenuhi salah satu tipe yang ditunjukkan dalam
tabel berikut:
Tabel. 4.24 Faktor R, Cd dan Ωo untuk Sistem penahan Gaya Gempa
Sistem strutur beton bertulang
penahan gaya gempa R Ω0 Cd
Batasan sistem struktur dan
batasan tinggi struktur
D C D E F
A Sistem dinding penumpu
1 Dinding geser beton bertulang
khusus 5 2,5 5 TB TB 48 48 30
2 Dinding geser beton bertulang
biasa 4 2,5 4 TB TB TI TI TI
3 Dinding geser beton polos di
detail 2 2,5 2 TB TI TI TI TI
4 Dinding geser beton polos biasa 1,5 2,5 1,5 TB TI TI TI TI
5 Dinding geser pracetak
menengah 4 2,5 4 TB TB 12 12 12
6 Dinding geser pracetak biasa 3 2,5 3 TB TI TI TI TI
B Sistem rangka
1 Dinding geser beton bertulang
khusus 6 2,5 5 TB TB 48 48 30
2 Dinding gesert beton bertulang
khusus 5 2,5 4,5 TB TB TI TI TI
3 Dinding geser beton polos
didetail 2 2,5 2 TB TI TI TI TI
4 Dinding geser beton polos biasa 1,5 2,5 1,5 TB TI TI TI TI
5 Dinding geser pracetak
menengah 5 2,5 4,5 TB TB 12 12 12
6 Dinding geser pracetak biasa 4 2,5 4 TB TI TI TI TI
182
C Sistem rangka pemikul momen
1 Rangka beton bertulang
pemikul momen khusus 8 3 5,5 TB TB TB TB TB
2 Rangka beton bertulang momen
menengah 5 3 4,5 TB TB TI TI TI
33 Rangka beton bertulang
memikul momen biasa 3 3 2,5 TB TI TI TI TI
D Sistem ganda rangka pemikul momen Khusus
1 Dinding geser beton bertulang
khusus 7 2,5 5,5 TB TB TB TB TB
2 Dinding geser beton bertulang
biasa 6 2,5 5 TB TB TI TI TI
E Sistem ganda dengan rangka pemikul momen menengah
1 Dinding geser beton bertulang
khusus 6,5 2,5 5 TB TB 48 30 30
2 Dinding gese beton bertulang
biasa 5,5 2,5 4,5 TB TB TI TI TI
F Sistem interaktif dinding geser rangka dengan rangka pemikul momen beton
bertulang biasa dan dinding geser beton bertulang biasa
1 4,5 2,5 4 TB TI TI TI TI
G Sistem kolom kantilever didetail untuk memenuhi persyaratan
1 Rangka beton bertulang
pemikul momen khusus 2,5 1,25 1,5 10 10 10 10 10
2 Rangka beton bertulang
pemikul momen menengah 1,5 1,25 1,5 10 10 TI TI TI
3 Rangka beton bertulang
memikul momen biasa 1 1,25 1 10 TI TI TI TI
Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung.
183
Untuk sistem penahan gaya gempa dengan rangka beton
bertulang pemikul momen khusus, didapat :
- Koefisien modifikasi respons (R) = 8
- Faktor kuat lebih sistem (Ωo) = 3
- Faktor pembesaran defleksi (Cd) = 5,5
Faktor reduksi untuk perhitungan beban gempa
Scale factor = I/R x 9,81
= 1,5/8 x 9,81
= 1,839
Keterangan:
SC = Scale Factor (dalam meter)
I = Faktor keutamaan Gempa
R = Faktor Reduksi Gempa
9,81 = Koefisien grafitasi
Gambar 4.58 Data Respons Spectrum
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program SAP 2000, 2019
184
4.3.2.4 Menentukan Momen Pada Portal
Untuk menentukan momen, perhitungan dilakukan menggunakan
bantuan program aplikasi komputer (SAP 2000). Hasil momen yang
didapat sesuai dengan data masukan. Hasil momen berbentuk tabel
terlampir sebagai lampiran.
4.3.2.4.1 Perhitungan Tulangan Balok
A. Data Balok 30 cm x 60 cm
Panjang balok (L) = 6000 mm
Lebar balok (b) = 300 mm
Tinggi balok (h) = 600 mm
Tebal penutup beton ( ) = 50 mm
Diameter tulangan utama = mm
Diameter tulangan sengkang = 12 mm
Fc = 30 Mpa
Fy = 400 Mpa (tulangan pokok)
Fy = 240 Mpa (tulangan sengkang)
Tinggi efektif d adalah :
d = h – – sengk – ½. tul.utama
= 600 – 50 – 12 – ½ . 19
= 528,5 mm
Tulangan Lapangan
1. Tulangan Atas
M max = -152,414 KN.m
Mn =
=
= -190517500 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 2,274
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,75 . ρb
185
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00596 ρmin > ρ ρmin
As = ρ × b × d
= 0,00596 × 300 × 528,5
= 945,435 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 3,34 ≈ 4 tulangan
Dipakai tulangan 4 D19 ( As = 1133,54 mm2 )
2. Tulangan Bawah
M max = 76,207 KN.m
Mn =
=
= 95258750 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 1,137
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,75 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
186
=
( √
)
= 0,00291 ρ > ρmin ρ
As = ρmin × b × d
= 0,0035 × 300 × 528,5
= 554,925 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 1,96 ≈ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D 19 ( As = 566,77 mm2 )
Tulangan Tumpuan
1. Tulangan Atas
M max = -177,438 KN.m
Mn =
=
= -221797500 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 2,647
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,75 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,0070 ρ > ρmin ρ
As = ρ × b × d
= 0,0070 × 300 × 528,5
= 1110,15 mm2
187
Jumlah tulangan =
=
= 3,92 ≈ 4 tulangan
Dipakai tulangan 4 D19 ( As = 1133,54 mm2 )
3. Tulangan Bawah
M max = 88,719 KN.m
Mn =
=
= 110898750 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 1,348
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,75 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00340 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × d
= 0,0035 × 300 × 528,5
= 554,925 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 1,96 ≈ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D 19 ( As = 566,77 mm2 )
Tulangan Sengkang
Vu = 159792,321 N
vu =
188
=
= 1,008
Tegangan geser beton :
Øvc =
√
=
√ = 0,685 MPa
Tegangan geser yang terjadi akibat beban
vu > Øvc
1,008 > 0,685 → perlu tulangan geser
Tulangan geser tulangan
Øvs mak = 0,75 x 2/3 x √
= 0,75 x 2/3 x √
= 2,7 Mpa
Tegangan geser yang harus dipikul tulangan geser
Øvs = vu- Øvc
= 1,008 – 0,685
= 0,323 MPa
Øvs < Øvs mak → balok tidak perlu diperbesar
Gaya yang dipikul beton
Ø Vc = Øvc x b x d
= 0,685 x 300 x 528,5
= 108552 N
Ø Vs = Vu – Ø Vc
= 159792,321 – 108552
= 51240,557 N
Vs perlu =
= 51240,557 / 0,75 N
= 68320,74 N
Av = 2 x ¼ x π x Øs2
= 2 x ¼ x 3,14 x 122
= 226,08 mm
2
Syarat jarak antar sengkang
189
S =
=
= 419,726 mm
S max =
=
= 264,25 mm
Smin =
=
= 132,125 mm
Digunakan tulangan Ø12 – 150
Tulangan Puntir (Torsi)
Tu = 3199355,1 N.mm
Acp = b x h
= 300 x 600
= 180000 mm
190
Pcp = 2 x (b+h)
= 2 x (300+600)
= 1800 mm
Hitungan batas nilai torsi yang boleh diabaikan
ØTa = Ø √
*
+
= 0,75 √
*
+
= 6161878,772
( Tu < Ø Ta ) maka tidak dibutuhkan tulangan torsi.
Tabel 4.25 Perhitungan Penulangan Balok 30 x 60 cm
191
192
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel, 2019
193
B. Data Balok 25 x 50 cm
Panjang balok (L) = 4800 mm
Lebar balok (b) = 250 mm
Tinggi balok (h) = 500 mm
Tebal penutup beton ( ) = 50 mm
Diameter tulangan utama = mm
Diameter tulangan sengkang = 12 mm
Fc = 30 Mpa
Fy = 400 Mpa (tulangan pokok)
Fy = 240 Mpa (tulangan sengkang)
Tinggi efektif d adalah :
d = h – – sengk – ½. tul.utama
= 500 – 50 – 12 – ½ . 19
= 428,5 mm
m =
=
= 15,686
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,75 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
194
Tabel 4.26 Perhitungan Penulangan Balok 25 x 50 cm
195
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel, 2019
196
C. Balok Anak 15 x 30 cm
Panjang balok (L) = 6000 mm
Lebar balok (b) = 150 mm
Tinggi balok (h) = 300 mm
Tebal penutup beton ( ) = 50 mm
Diameter tulangan utama = mm
Diameter tulangan sengkang = 12 mm
Fc = 30 Mpa
Fy = 400 Mpa (tulangan pokok)
Fy = 240 Mpa (tulangan sengkang)
Tinggi efektif d adalah :
d = h – – sengk – ½. tul.utama
= 300 – 50 – 12 – ½ . 19
= 228,5 mm
m =
=
= 15,686
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,75 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
197
Tabel 4.27 Perhitungan Penulangan Balok Anak 15 x 30 cm
198
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel, 2019
199
D. Balok Anak 15 x 20 cm
Panjang balok (L) = 4800 mm
Lebar balok (b) = 150 mm
Tinggi balok (h) = 200 mm
Tebal penutup beton ( ) = 50 mm
Diameter tulangan utama = mm
Diameter tulangan sengkang = 12 mm
Fc = 30 Mpa
Fy = 400 Mpa (tulangan pokok)
Fy = 240 Mpa (tulangan sengkang)
Tinggi efektif d adalah :
d = h – – sengk – ½. tul.utama
= 200 – 50 – 12 – ½ . 19
= 428,5 mm
m =
=
= 15,686
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,75 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
200
Tabel 4.28 Perhitungan Penulangan Balok Anak 15 x 20 cm
201
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel, 2019
202
E. Tie Beam 30 x 60
Panjang balok (L) = 9000 mm
Lebar balok (b) = 300 mm
Tinggi balok (h) = 600 mm
Tebal penutup beton ( ) = 50 mm
Fc = 30 Mpa
Fy = 400 Mpa (tulangan pokok)
Fy = 240 Mpa (tulangan sengkang)
Øtul pokok = D19 mm
Øtul sengkang = Ø12 mm
Tinggi efektif d adalah :
d = h – – sengk – ½. tul.ut
= 600 – 40 – 12 – ½ . 19
= 528,5 mm
Tulangan Tumpuan
1. Tulangan Atas
M max = -136,720 KN.m
Mn =
=
= 170900000 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 2,039
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,75 . ρb
= 0,0325
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
203
= 0,005321
ρmin > ρ ρmin
As = ρ × b × d
= 0,005321 × 300 × 528,5
= 843,627 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 2,98 ≈ 3 tulangan
Dipakai tulangan 3 D 19 ( As = 850,155 mm2 )
2. Tulangan Bawah
M max = 68,360 KN.m
Mn =
=
= 164650000 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 1,965
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,75 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,002603 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × d
= 0,0035 × 300 × 528,5
= 554,925 mm2
Jumlah tulangan =
=
=1,96 ≈ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D19 ( As = 566,77 mm2 )
204
Tulangan Lapangan
1. Tulangan Atas
M max = -131,916 KN.m
Mn =
=
= 164650000 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 1,965
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
ρmax = 0,75 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,005118 ρmin > ρ ρ min
As = ρ × b × d
= 0,005118 × 300 × 528,5
= 811,425 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 2,86 ≈ 3 tulangan
Dipakai tulangan 3 D19 ( As = 850,155 mm2 )
2. Tulangan Bawah
M max = 65,958 KN.m
Mn =
=
= 82447500 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,984
205
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
ρmax = 0,75 . ρb
= 0,02025
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00251 ρmin > ρ ρ min
As = ρmin × b × d
= 0,0035× 300 × 528,5
= 554,925 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 1,96 ≈ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D19 ( As = 566,77 mm2 )
Tulangan Sengkang
Vu = 112562,917 N
vu =
=
= 0,7099
Tegangan geser beton :
Øvc =
√
=
√ = 0,685 MPa
Tegangan geser yang terjadi akibat beban
vu > Øvc
0,7099 > 0,685 → perlu tulangan geser
206
Tulangan geser tulangan
Øvs mak = 0,75 x 2/3 x √
= 0,75 x 2/3 x √
= 2,7 Mpa
Tegangan geser yang harus dipikul tulangan geser
Øvs = vu- Øvc
= 0,7099 – 0,685
= -0,0253 MPa
Øvs < Øvs mak → balok tidak perlu diperbesar
Gaya yang dipikul beton
Ø Vc = Øvc x b x d
= 0,685 x 300 x 528,5
= 108551,764 N
Ø Vs = Vu – Ø Vc
= 112562,917 – 108551,764
= 4011,153 N
Vs perlu =
= 4011,153 / 0,75N
= 5348,2 N
Av = 2 x ¼ x π x Øs2
= 2 x ¼ x 3,14 x 122
= 226,08 mm
2
Syarat jarak antar sengkang
S =
=
= 5361,8 mm
S max =
=
= 264,25 mm
Smin =
=
= 132,125 mm
Digunakan tulangan Ø12 – 200
207
Tulangan Puntir (Torsi)
Tu = 78349,291 N.mm
Acp = b x h
= 300 x 600
= 180000 mm
Pcp = 2 x (b+h)
= 2 x (300+600)
= 1800 mm
Hitungan batas nilai torsi yang boleh diabaikan
ØTa = Ø √
*
+
= 0,75 √
*
+
= 6161878,772
( Tu < Ø Ta ) maka tidak dibutuhkan tulangan torsi.
208
Tabel 4.29 Perhitungan Penulangan Tie Beam 30 x 60 cm
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel, 2019
209
4.3.2.4.2 Perhitungan Tulangan Kolom
Desain dalam kolom ini dilakukan secara otomatis oleh SAP
2000. Program SAP 2000 hanya akan memberikan kebutuhan luas
tulangan yang diperlukan, sedangkan untuk pemilihan diameter,
jumlah atau jarak tulangan dilakukan secara manual berdasar hasil
hitungan luas tulangan dilakukan secara manual berdasarkan hasil
hitungan luas tulangan oleh program.
A. Kolom 40 x 40 cm
Ukuran Kolom = 400 x 400 mm
Ø tul pokok (D) = 19 mm
Ø tul sengkang (Øs) = 12 mm
Selimut beton (p) = 50 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa
Mutu baja (Fy) = 400 Mpa
ρ min = 1,4 / fy
= 0,0035
d = h – p – Øs - ⁄ ØD
= 400 – 50 – 12 – 9,5
= 328,5 mm
Pu = 451,524 KNm = 451524 N
Mu1 = 85,256 KNm
Mu2 = 17,281 KNm
Agr = 400 x 400 = 160.000 mm2
Tulangan utama
Pada kolom diperkenankan menganggap faktor reduksi kekuatan
Ø = 0,65
Persyaratan eksentrisitas minimal kolom :
emin = (15 + 0,03 h) = 15 + 0,03 x 400 = 27 mm
Eksentrisitas beban :
et =
=
= 0,038 m = 38 mm
210
Koefisien untuk sumbu vertikal :
=
= 0,170 > 0,1
Koefisien untuk sumbu horisontal :
x
= 0,170 x
= 0,0163
( Tulangan simetris 4 sisi )
Dipilih
=
= 0,100
Menurut pada Gambar 9.9 ( buku Gideon jilid 1 – grafik
dan tabel perencanaan beton bertulang )
Dalam grafik didapat :
r = 0,034, untuk mutu beton 30 Mpa, didapat = 1
Rasio tulangan pada penampang kolom :
= r x = 0,034 x 1
= 0,034 ( < min )
ρ min =
= 0,0035
Luas tulangan yang diperlukan :
Ast = x Ag = 0,034 x 160000
= 5440 mm2
Tulangan yang dipasang pada kolom 12 D 16 (As = 5890 mm2)
Tulangan sengkang
Vu = 6209,214kg
Vc = 1/6 . √ . bw . d
= 0,6 . 1/6 . √ . 40 .32,85 = 719,707 kg
Vs = Vu - Vc
= 6209,214 – 719,707
= 5489,51 kg
Menggunakan tulangan sengkang polos ( 12 mm ), maka :
Av =
π r
2
=
. 3,14.12
2
= 113 mm
2
211
Jarak yang dibutuhkan sengkang :
s =
=
= 162 mm
Syarat jarak minimal :
s’ =
=
00
= 203 mm
Maka dibutuhan sengkang 12 – 200
212
Tabel 4.30 Perhitungan Penulangan Kolom 40 x 40 cm
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel, 2019
212
4.4 Perencanaan Pondasi
Pondasi merupakan struktur bangunan bawah yang berfungsi menyalurkan
bebean yang ada diatasnya ke tanah dasar. Maka dari itu perencanaan suatu pondasi
sebelumya harus dilakukan penyelidikan tanah pada lokasi yang dituju. Perencanaan
suatu pondasi bangunan diperhitungkan terhadap gaya aksial, gaya geser dan
terhadap momen lentur. Pada perencanaan akan digunaan pondasi tiang pancang,
dengan kapasitas daya duung diperhitungkan berdasarkan tahanan ujung (end
bearing) dan gesekan tiang dengan tanah (friction).
Suatu pemilihan pondasi juga dilihat dari beberapa faktor seperti kondisi atau
karakteristik tanah pada lokasi, beban yang akan dipikul oleh pondasi serta biaya atau
kemudahan dalam pelaksanaannya.
Gambar 4.59 Pemodelan Pondasi
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam Autocad, 2019
4.4.1 Pedoman Perhitungan Pondasi
Dalam perencanaan Pondasi, pedoman yang dipakai: SNI 2847:2013,
“Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung”.
4.4.2 Perencanaan Pondasi
Perhitungan pondasi direncanakan berdasarkan gaya maksimum pada
kombinasi pembebanan yang ada. Dalam perencanaan ini, pondasi yang
digunakan adalah spun pile. Dimana pile akan bertumpu pada tanah keras.
Penggunaan pondasi tiang kelompok direncanakan dengan jarak antar tiang
213
tidak lebih kecil dari 3 kali diameter tiang dengan perencanaan pile cap
dikelompokan berdasarkan jumlah tiang pancang dan dimensi kolom.
4.4.2.1 Data Tanah Dan Daya Dukung Tanah
Berdasarkan penyelidikan tanah didapatkan data boring sebagai
berikut:
Tabel 4.31 Hasil Uji Boring Pada Titik BH-1
No Kedalaman (m) NSPT Kosistensi Deskripsi
1 0,00 – 5,00 3-4 Lunak Lanau lempung
2 5,00 – 10,00 11-14 Medium Pasir lanau
3 10,00 – 23,00 4-6 Lunak- medium Lanau lempung
4 23,00 – 30,00 12-16 Kaku Lanau lempung
5 30,00 – 36,00 18-22 Sangat kaku Lanau lempung
6 36,00 – 40,00 33-38 Keras Lanau lempung
Sumber: Penyelidikan Tanah Menara USM, 2018
Tabel 4.32 Hasil Uji Boring Pada Pada Titik BH-2
No Kedalaman (m) NSPT Kosistensi Deskripsi
1 0,00 – 5,00 3-4 Lunak Lanau lempung
2 5,00 – 10,00 5-8 Lepas Pasir lanau
3 10,00 – 23,00 4-8 Lunak- medium Lanau lempung
4 23,00 – 30,00 12-15 Kaku Lanau lempung
5 30,00 – 36,00 20-26 Sangat kaku Lanau lempung
6 36,00 – 40,00 12-14 Kaku Lanau lempung
Sumber: Penyelidikan Tanah Menara USM, 2018
Pondasi spun pile direncanakan menggunakan diameter 50 cm
dengan kedalaman 24 m. Dengan data sondir berdasarkan penyelidikan
tanah didapat dihitung daya dukung tanah per 1 pancang dengan rumus
daya dukung tanah:
214
Tabel 4.33 Data Sondir Kedalaman 24 m Dengan Daya Dukung Tanah
Jenis
pile
qc Luas JHP Kell P tiang
Kg/cm² cm² Kg/cm cm kg ton
Bulat 50 14,00 1962,5 707,06 157 31360,02 31,36
Sumber: dokumentasi Pribadi, 2019
4.4.2.2 Perencanaan Jumlah Spun Pile Dan Pile Cap
Berdasarkan perhitungan, direncanakan jumlah tiang pancang
dengan perhitungan awal gaya aksial pada joint yang mewakili untuk
perhitungan didapat data sebagai berikut:
Tabel 4.34 Jumlah Tiang Pancang Perlu
No Joint F3
N Tipe Pancang Ton
1 1-A 69,680 5 p-5
2 1-C 96,810 6 p-6
3 1-D 68,100 5 p-5
4 1-E 43,660 4 p-4
5 1-F 43,980 4 p-4
6 4-A 89,370 6 p-6
7 4-C 128,550 8 p-8
8 4-D 80,780 6 p-6
9 4-E 30,310 4 p-4
10 4-F 53,250 4 p-4
11 5-E 61,440 4 p-4
12 5-F 47,230 4 p-4
13 6-A 71,790 5 p-5
14 6-C 129,770 8 p-8
15 6-D 106,240 7 p-7
16 6-E 96,460 6 p-6
17 6-F 79,270 6 p-6
18 7-A 57,530 4 p-4
215
19 7-C 97,690 6 p-6
20 7-D 97,410 6 p-6
21 7-E 96,170 6 p-6
22 7-F 72,360 5 p-5
23 8-A 54,580 4 p-4
24 8-C 93,240 6 p-6
25 8-D 92,060 6 p-6
26 8-E 89,390 6 p-6
27 8-F 68,120 5 p-5
28 9-A 71,670 5 p-5
29 9-C 110,590 7 p-7
30 9-D 108,730 7 p-7
31 9-E 112,410 7 p-7
32 9-F 93,680 6 p-6
33 10-A 68,550 5 p-5
34 10-C 113,840 7 p-7
35 10-D 108,270 7 p-7
36 10-E 116,810 8 p-8
37 10-F 90,130 6 p-6
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam Microsoft Excel, 2019
Berdasarkan jumlah tiang pancang direncanakan pile cap dengan tipe
sebagai berikut :
Gambar 4.60 Pondasi Type P-4
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam AutoCad, 2019
216
Gambar 4.61 Pondasi Type P-5
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam AutoCad, 2019
Gambar 4.62 Pondasi Type P-6
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam AutoCad, 2019
Gambar 4.63 Pondasi Type P-7
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam AutoCad, 2019
217
Gambar 4.64 Pondasi Type P-8
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam AutoCad, 2019
Jarak antar tiang berdasarkan daya dukung tanah , menurut syarat
Dirjen Bina Marga Departemen P.U.T.L.
S ≥ 2,5 D S ≥ 3 D
Smin = 60 cm Smax = 200 cm
Keterangan :
S = jarak as-as tiang
D = diameter tiang pancang
Perhitungan jarak antar tiang pancang pondasi:
S = 3D
= 3. 50 = 150 cm
Perhitungan jarak antar tepi Pile Cap dengan tiang pancang :
S = 1D
= 1. 50 = 50 cm
Menghitung efisiensi kelompok tiang pancang adalah dengan rumus:
( ) ( )
Keterangan :
m = jumlah baris x d = diameter tiang
n = jumlah baris y s = jarak antar tiang
218
Tabel 4.35 Efisiensi Pile Cap Group
No
Tipe
Pile
Cap
d S arc
tan m n
Epg
cm Cm d/s
1 P-4 50 150 18,43 2 2 0,795
2 P-5 50 150 18,43 3 3 0,727
3 P-6 50 150 18,43 2 3 0,761
4 P-7 50 150 18,43 3 3 0,727
5 P-8 50 150 18,43 3 3 0,727
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam Microsoft Excel, 2019
4.4.2.3 Pemeriksaan Daya Dukung Kelompok Pancang Terhadap Beban
Yang Bekerja :
Check beban pada Joint 1
( )
Tabel 4.36 Pemeriksaan Daya Dukung Pile Group
NO Joint P
N Epg
P
PileCap
P
Pancang P Total
Qn Check
ton ton ton Ton ton ton
1 1-A 69,680 5 0,72700 12,5 23,55 105,730 < 113,9936 aman
2 1-C 96,810 6 0,76100 12,5 28,26 137,570 < 143,1898 aman
3 1-D 68,100 5 0,72700 12,5 23,55 104,150 < 113,9936 aman
4 1-E 43,660 4 0,79500 9 18,84 71,500 < 99,7248 aman
5 1-F 43,980 4 0,79500 9 18,84 71,820 < 99,7248 aman
6 4-A 89,370 6 0,76100 12,5 28,26 130,130 < 143,1898 aman
7 4-C 128,550 8 0,72700 12,5 37,68 178,730 < 182,3898 aman
219
8 4-D 80,780 6 0,76100 12,5 28,26 121,540 < 143,1898 aman
9 4-E 30,310 4 0,79500 9 18,84 58,150 < 99,7248 aman
10 4-F 53,250 4 0,79500 9 18,84 81,090 < 99,7248 aman
11 5-E 61,440 4 0,79500 9 18,84 89,280 < 99,7248 aman
12 5-F 47,230 4 0,79500 9 18,84 75,070 < 99,7248 aman
13 6-A 71,790 5 0,72700 12,5 23,55 107,840 < 113,9936 aman
14 6-C 129,770 8 0,76100 12,5 37,68 179,950 < 190,9197 aman
15 6-D 106,240 7 0,72700 12,5 32,97 151,710 < 159,591 aman
16 6-E 96,460 6 0,76100 12,5 28,26 137,220 < 143,1898 aman
17 6-F 79,270 6 0,76100 12,5 28,26 120,030 < 143,1898 aman
18 7-A 57,530 4 0,79500 9 18,84 85,370 < 99,7248 aman
19 7-C 97,690 6 0,76100 12,5 28,26 138,450 < 143,1898 aman
20 7-D 97,410 6 0,76100 12,5 28,26 138,170 < 143,1898 aman
21 7-E 96,170 6 0,76100 12,5 28,26 136,930 < 143,1898 aman
22 7-F 72,360 5 0,72700 12,5 23,55 108,410 < 113,9936 aman
23 8-A 54,580 4 0,79500 9 18,84 82,420 < 99,7248 aman
24 8-C 93,240 6 0,76100 12,5 28,26 134,000 < 143,1898 aman
25 8-D 92,060 6 0,76100 12,5 28,26 132,820 < 143,1898 aman
26 8-E 89,390 6 0,76100 12,5 28,26 130,150 < 143,1898 aman
27 8-F 68,120 5 0,72700 12,5 23,55 104,170 < 113,9936 aman
28 9-A 71,670 5 0,72700 12,5 23,55 107,720 < 113,9936 aman
29 9-C 110,590 7 0,72700 12,5 32,97 156,060 < 159,591 aman
30 9-D 108,730 7 0,72700 12,5 32,97 154,200 < 159,591 aman
31 9-E 112,410 7 0,72700 12,5 32,97 157,880 < 159,591 aman
32 9-F 93,680 6 0,76100 12,5 28,26 134,440 < 143,1898 aman
33 10-A 68,550 5 0,72700 12,5 23,55 104,600 < 113,9936 aman
34 10-C 113,840 7 0,72700 12,5 32,97 159,310 < 159,591 aman
35 10-D 108,270 7 0,72700 12,5 32,97 153,740 < 159,591 aman
36 10-E 116,810 8 0,72700 12,5 37,68 166,990 < 182,3898 aman
37 10-F 90,130 6 0,72700 12,5 28,26 130,890 < 136,7923 aman
220
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam Microsoft Excel, 2019
Tabel 4.37 Gaya Aksial Dan Momen Pada Joint
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam Microsoft Excel, 2019
4.4.2.4 Pemeriksaan Daya Dukung Per Pancang
A. Untuk tipe P-4
Pu = 57,530 ton
M x = 0,2 tm M y = 0,09 tm
= Beban maksimum yang diterima oleh tiang pancang (t)
= Momen yang bekerja pada bidang tegak lurus sumbu x
= Momen yang bekerja pada bidang tegak lurus sumbu y
= Jumlah tiang pancang
X = jarak pusat tiang ke i sejajar sumbu X
Y = jarak pusat tiang ke i sejajar sumbu Y
nx = banyak nya tiang pancang dalam satu baris arah sumbu x
ny = banyak nya tiang pancang dalam satu baris arah sumbu y
Tabel 4.38 Pemeriksaan Daya Dukung Per Spun Pile Type P-4
No X Y x² y² P (ton)
Qu (ton) Check
1 -0,63 0,63 0,39 0,39 14,40 < 31,36 Aman
2 0,63 0,63 0,39 0,39 14,42 < 31,36 Aman
3 -0,63 -0,63 0,39 0,39 13,96 < 31,36 Aman
4 0,63 -0,63 0,39 0,39 14,00 < 31,36 Aman
No Joint Type
Pancang
P Mx My
Ton tm tm
1 7-A P-4 57,530 0,2 0,09
2 7-F P-5 72,360 1,29 0,09
3 7-C P-6 97,690 0,99 0,11
4 10-C P-7 113,840 0,7 1,26
5 6-C P-8 129,770 0,97 3,637
221
∑ 1,56 1,56
Sumber: Dokumentasi Pribadi, Progam Microsoft Excel, 2019
B. Untuk tipe P-5
Pu = 72,36 ton
M x = 1,29 tm M y = 0,09 tm
Tabel 4.39 Pemeriksaan Daya Dukung Per Spun Pile Type P-5
No X Y x² y² P (ton)
Q u (ton) Check
1 -0,63 0,63 0,39 0,39 14,63 < 31,36 Aman
2 0,63 0,63 0,39 0,39 14,66 < 31,36 Aman
3 0,00 0,00 0,00 0,00 14,47 < 31,36 Aman
4 -0,63 -0,63 0,39 0,39 14,29 < 31,36 Aman
5 0,63 -0,63 0,39 0,39 14,31 < 31,36 Aman
∑ 1,56 1,56
Sumber: Dokumentasi Pribadi, Progam Microsoft Excel, 2019
C. Untuk tipe P-6
Pu = 97,69 ton
M x = 0,99 tm M y = 0,11 tm
Tabel 4.40 Pemeriksaan Daya Dukung Per Spun Pile Type P-6
No x Y x² y² P (ton)
Q u (ton) Check
1 -1,50 0,75 2,25 0,56 16,35 < 31,36 Aman
2 0,00 0,75 0,00 0,56 16,36 < 31,36 Aman
3 1,50 0,75 2,25 0,56 16,36 < 31,36 Aman
4 -1,50 -0,75 2,25 0,56 16,20 < 31,36 Aman
5 0,00 -0,75 0,00 0,56 16,21 < 32,36 Aman
6 1,50 -0,75 2,25 0,56 16,21 < 31,36 Aman
222
∑ 9,00 3,38
Sumber: Dokumentasi Pribadi, Progam Microsoft Excel, 2019
D. Untuk tipe P-7
Pu = 113,840 ton
M x = 0,7tm M y = 1,26 tm
Tabel 4.41 Pemeriksaan Daya Dukung Per Spun Pile Type P-7
No x Y x² y² P (ton)
Q u (ton) Check
1 -1,50 0,75 2,25 0,56 16,22 < 31,36 Aman
2 0,00 0,75 0,00 0,56 16,33 < 31,36 Aman
3 1,50 0,75 2,25 0,56 16,43 < 31,36 Aman
4 0,00 0,00 0,00 0,00 16,26 < 31,36 Aman
5 -1,50 -0,75 2,25 0,56 16,10 < 32,36 Aman
6 0,00 0,00 0,00 0,00 16,26
31,36 Aman
7 1,50 -0,75 2,25 0,56 16,31 < 31,36 Aman
∑ 9,00 2,81
Sumber: Dokumentasi Pribadi, Progam Microsoft Excel
E. Untuk tipe P-8
Pu = 129,770 ton
M x = 0,97tm M y = 3,637 tm
Tabel 4.42 Pemeriksaan Daya Dukung Per Spun Pile Type P-8
No X Y x² y² P (ton) Q u (ton) Check
1 -1,50 0,75 2,25 0,56 16,13 < 31,36 Aman
2 0,00 0,75 0,00 0,56 16,29 < 31,36 Aman
3 1,50 0,75 2,25 0,56 16,45 < 31,36 Aman
4 -1,50 0,00 0,00 0,00 16,06 < 31,36 Aman
223
5 1,50 0,00 2,25 0,00 16,38 < 32,36 Aman
6 1,50 -0,75 2,25 0,56 16,31 32,36 Aman
7 0,00 -0,75 0,00 0,56 16,15 32,36 Aman
8 1,50 -0,75 2,25 0,56 16,31 < 31,36 Aman
∑ 11,25 3,38
Sumber: Dokumentasi Pribadi, Progam Microsoft Excel, 2019
4.4.2.5 Pemeriksaan Terhadap Geser Pons Dan Geser Lentur Pons
A. Pile Tipe P-4
Karena kolom bertumpu pada pile, maka P yang diperhiungkan
adalah P tiang pancang.
P = 57,530 ton
n = 8
h = 1 m
t =
( )
=
( )
= 4,79 t/m2 = 0,479 kg/cm2
t ijin = 0,65√ = 0,65√ = 23,062 kg/cm2
t < t ijin (maka tebal pilecap cukup, sehingga tidak memerlukan
tulangan geser pons).
B. Pile Tipe P-5
Karena kolom bertumpu pada pile, maka P yang diperhiungkan
adalah P tiang pancang.
P = 72,36 ton
n = 7
h = 1 m
t =
( )
=
( )
= 6,89 t/m2 = 0,689 kg/cm2
t ijin = 0,65√ = 0,65√ = 23,062 kg/cm2
224
t < t ijin (maka tebal pilecap cukup, sehingga tidak memerlukan
tulangan geser pons).
C. Pile Tipe P-6
Karena kolom bertumpu pada pile, maka P yang diperhiungkan
adalah P tiang pancang.
P = 97,69 ton
n = 13
h = 1 m
t =
( )
=
( )
= 5,01 t/m2 = 0,501 kg/cm2
t ijin = 0,65√ = 0,65√ = 23,062 kg/cm2
t < t ijin (maka tebal pilecap cukup, sehingga tidak memerlukan
tulangan geser pons).
D. Pile Tipe P-47
Karena kolom bertumpu pada pile, maka P yang diperhiungkan
adalah P tiang pancang.
P = 113,84 ton
n = 6
h = 1 m
t =
( )
=
( )
= 12,6 t/m2 = 1,265 kg/cm2
t ijin = 0,65√ = 0,65√ = 23,062 kg/cm2
t < t ijin (maka tebal pilecap cukup, sehingga tidak memerlukan
tulangan geser pons).
E. Pile Tipe P-8
225
Karena kolom bertumpu pada pile, maka P yang diperhiungkan
adalah P tiang pancang.
P = 129,77 ton
n = 3
h = 1 m
t =
( )
=
( )
= 28,8 t/m2 = 2,884 kg/cm2
t ijin = 0,65√ = 0,65√ = 23,062 kg/cm2
t < t ijin (maka tebal pilecap cukup, sehingga tidak memerlukan
tulangan geser pons).
4.4.2.6 Penulangan Pile Cap
A. Perhitungan Momen pada Pile CapTipe P-4
Mux = 0,2 t.m
Muy = 0,09 t.m
Perhitungan tulangan direncanakan
Tebal pile cap (h) = 100 cm 1000 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa 300 kg/cm2
Mutu tulangan (Fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
Diameter tulangan arah x = D 22 22 mm
Selimut Beton 75 mm
Tinggi efektif arah x
d = h – p – ½ D tul. pokok
= 1000 -75- ½ 22 mm
= 914 mm
Diameter tulangan arah y = D 22 22mm
Tinggi efektif arah y
d = h – p – D tul. pokok + ½ D tul. Pokok
= 1000 – 75 – 22 + ½ x 22
= 914 mm
1. Tulangan pelat Arah X
226
Rasio tulangan minimal
(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 50)
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤
30MPa = 0,85
Rasio tulangan kondisi balance :
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal :
Faktor tahanan momen maksimal :
( (
))
( (
)) 3
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana :
:
Mn =
=
= 0,25 ton.m
Faktor tahanan momen
( )
Rasio tulangan perlu :
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan :
227
Luas tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
( )
2. Tulangan pelat Arah Y
Rasio tulangan minimal
(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 50)
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤
30MPa = 0,85
Rasio tulangan kondisi balance :
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal :
Faktor tahanan momen maksimal :
( (
))
( (
)) 3
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
228
Moment nominal rencana :
:
Mn =
=
= 0,1125 ton.m
Faktor tahanan momen :
( )
Rasio tulangan perlu :
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan :
Luas tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
( )
B. Perhitungan Momen pada Pile CapTipe P-5
Mux = 1,29 t.m
Muy = 0,09 t.m
Perhitungan tulangan direncanakan
229
Tebal pile cap (h) = 100 cm 1000 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa 300 kg/cm2
Mutu tulangan (Fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
Diameter tulangan arah x = D 22 22 mm
Selimut Beton 75 mm
Tinggi efektif arah x
d = h – p – ½ D tul. pokok
= 1000 -75- ½ 22 mm
= 914 mm
Diameter tulangan arah y = D 22 22mm
Tinggi efektif arah y
d = h – p – D tul. pokok + ½ D tul. Pokok
= 1000 – 75 – 22 + ½ x 22
= 914 mm
1. Tulangan pelat Arah X
Rasio tulangan minimal
(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 50)
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤
30MPa = 0,85
Rasio tulangan kondisi balance :
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal :
Faktor tahanan momen maksimal :
( (
))
( (
)) 3
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
230
Moment nominal rencana :
:
Mn =
=
= 1,6125 ton.m
Faktor tahanan momen
( )
Rasio tulangan perlu :
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan :
Luas tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
( )
2. Tulangan pelat Arah Y
Rasio tulangan minimal
(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 50)
231
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤
30MPa = 0,85
Rasio tulangan kondisi balance :
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal :
Faktor tahanan momen maksimal :
( (
))
( (
)) 3
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana :
:
Mn =
=
= 0,1125 ton.m
Faktor tahanan momen :
( )
Rasio tulangan perlu :
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan :
Luas tulangan yang diperlukan per meter :
232
Jarak tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
( )
C. Perhitungan Momen pada Pile CapTipe P-6
Mux = 0,99 t.m
Muy = 0,11 t.m
Perhitungan tulangan direncanakan
Tebal pile cap (h) = 100 cm 1000 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa 300 kg/cm2
Mutu tulangan (Fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
Diameter tulangan arah x = D 22 22 mm
Selimut Beton 75 mm
Tinggi efektif arah x
d = h – p – ½ D tul. pokok
= 1000 -75- ½ 22 mm
= 914 mm
Diameter tulangan arah y = D 22 22mm
Tinggi efektif arah y
d = h – p – D tul. pokok + ½ D tul. Pokok
= 1000 – 75 – 22 + ½ x 22
= 914 mm
1. Tulangan pelat Arah X
Rasio tulangan minimal
(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 50)
233
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤
30MPa = 0,85
Rasio tulangan kondisi balance :
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal :
Faktor tahanan momen maksimal :
( (
))
( (
)) 3
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana :
:
Mn =
=
= 1,2375 ton.m
Faktor tahanan momen
( )
Rasio tulangan perlu :
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan :
Luas tulangan yang diperlukan per meter :
234
Jarak tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
( )
2. Tulangan pelat Arah Y
Rasio tulangan minimal
(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 50)
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤
30MPa = 0,85
Rasio tulangan kondisi balance :
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal :
Faktor tahanan momen maksimal :
( (
))
( (
)) 3
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana :
:
Mn =
=
= 0,1375 ton.m
235
Faktor tahanan momen :
( )
Rasio tulangan perlu :
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan :
Luas tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
( )
D. Perhitungan Momen pada Pile CapTipe P-7
Mux = 0,7 t.m
Muy = 1,26 t.m
Perhitungan tulangan direncanakan
Tebal pile cap (h) = 100 cm 1000 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa 300 kg/cm2
Mutu tulangan (Fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
Diameter tulangan arah x = D 22 22 mm
236
Selimut Beton 75 mm
Tinggi efektif arah x
d = h – p – ½ D tul. pokok
= 1000 -75- ½ 22 mm
= 914 mm
Diameter tulangan arah y = D 22 22mm
Tinggi efektif arah y
d = h – p – D tul. pokok + ½ D tul. Pokok
= 1000 – 75 – 22 + ½ x 22
= 914 mm
1. Tulangan pelat Arah X
Rasio tulangan minimal
(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 50)
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤
30MPa = 0,85
Rasio tulangan kondisi balance :
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal :
Faktor tahanan momen maksimal :
( (
))
( (
)) 3
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana :
:
237
Mn =
=
= 0,875 ton.m
Faktor tahanan momen :
( )
Rasio tulangan perlu :
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan :
Luas tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
( )
2. Tulangan pelat Arah Y
Rasio tulangan minimal
(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 50)
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤
30MPa = 0,85
238
Rasio tulangan kondisi balance :
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal :
Faktor tahanan momen maksimal :
( (
))
( (
)) 3
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana :
:
Mn =
=
= 1,575 ton.m
Faktor tahanan momen :
( )
Rasio tulangan perlu :
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan :
Luas tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan yang diperlukan per meter :
239
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
( )
E. Perhitungan Momen pada Pile CapTipe P-8
Mux = 0,97 t.m
Muy = 3,637 t.m
Perhitungan tulangan direncanakan
Tebal pile cap (h) = 100 cm 1000 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa 300 kg/cm2
Mutu tulangan (Fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
Diameter tulangan arah x = D 22 22 mm
Selimut Beton 75 mm
Tinggi efektif arah x
d = h – p – ½ D tul. pokok
= 1000 -75- ½ 22 mm
= 914 mm
Diameter tulangan arah y = D 22 22mm
Tinggi efektif arah y
d = h – p – D tul. pokok + ½ D tul. Pokok
= 1000 – 75 – 22 + ½ x 22
= 914 mm
1. Tulangan pelat Arah X
Rasio tulangan minimal
(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 50)
240
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤
30MPa = 0,85
Rasio tulangan kondisi balance :
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal :
Faktor tahanan momen maksimal :
( (
))
( (
)) 3
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana :
:
Mn =
=
= 1,2125 ton.m
Faktor tahanan momen :
( )
Rasio tulangan perlu :
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan :
Luas tulangan yang diperlukan per meter :
241
Jarak tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
( )
2. Tulangan pelat Arah Y
Rasio tulangan minimal
(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 50)
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤
30MPa = 0,85
Rasio tulangan kondisi balance :
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal :
Faktor tahanan momen maksimal :
( (
))
( (
)) 3
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana :
:
Mn =
=
= 4,5463 ton.m
242
Faktor tahanan momen :
( )
Rasio tulangan perlu :
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan :
Luas tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan yang diperlukan per meter :
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
( )
243
4.5 Perencanaan RAM
Perencanaan struktur ramp sama halnya dengan perencanaan struktur tangga.
Ramp merupakan strutur penghubuung lantai satu dengan lantai yang ada di atasnya.
Ramp ini merupakan tangga naik untuk kendaraan dengan bentuk lurus. Berikut
Perencanaan Ramp Pada Gedung Parkir 5 (Lima) Lantai USM.
4.5.1 Perencanaan Dimensi RAM
Gambar 4.65 Potongan Memanjang RAM
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam AutoCad, 2019
Gambar 4.66 Potongan Melintang RAM
Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam AutoCad, 2019
244
Syarat kenyamanan:
Syarat kenyamanan yang digunakan menggunakan aturan acuan dimensi dan
sudut naik ramp. Untuk menghasilkan struktur ramp yang nyaman untuk
dilalui, maka perencanaan ramp sebagai berikut:
ditetapkan :
mutu beton (f’c) = 30 Mpa
mutu baja (fy) = 400 Mpa
tinggi anatar lantai = 400 cm
panjang bordes = 600 cm
lebar bordes = 600 cm
Panjang ram 1 = 665 cm
Panjang ram 2 = 435 cm
lebar ramp = 600 cm
tebal plat ramp = 20 cm
elevasi bordes = 242 cm
kemiringan ramp = 20°
4.5.2 Perhitungan Pembebanan RAM
1. Pelat RAM (h = 0,20 m)
a. Beban mati (WD)
Berat ramp = 0,20 x 2400 = 480 kg/m2
Berat dinding = 1,2 m x 0,15 m x 1700 kg/m2
= 306 kg/m2
Berat dinding bordes = 4 m x 0,15 m x 1700 kg/m2
= 1020 kg/m2
b. Beban Hidup (WL)
WL = 400 kg/m2
c. Kombinasi Pembebanan
Wu = 1,2WD + 1,6WL
= 1,2 x 480 + 1,6 x 400
= 1216 kg/m2
245
4.5.3 Analisa Perhitungan Struktur RAM
Perhitungan analisa struktur dilakukan menggunakan bantuan progam
SAP 2000. Beban yang dimasukkan sebagai beban merata (Uniform Shell)
dalam progam SAP2000, sedangkan tebal pelat akan dihitung otomatis oleh
progam dengan memasuk kan angka 1 untuk self weightmultipler pada saat
pembebanan (load case). Kombinasi pembebanan yang digunakan adalah :
Keterangan:
DL: dead load (beban mati)
LL: live load (beban hidup)
Gambar 4.67 Pemodelan Analisa Struktur RAM
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program SAP2000, 2019
Gambar 4.68 Pemodelan Analisa Struktur RAM (M11)
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program SAP2000, 2019
1,2 DL + 1,6 LL
246
Gambar 4.69 Pemodelan Analisa Struktur RAM (M22)
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program SAP2000, 2019
Berdasarkan hasil dari analisa progam SAP2000 didapat :
Tabel 4.43 Momen Pelat RAM Dan Bordes
Jenis
Plat
Areas Areas Areas Areas
Text Kg.m Text Kg.m Text Kg.m Text Kg.m
RAM 96 -1558,02 81 3644,55 97 -5654,10 18 2504,25
Bordes 49 -1935,34 73 3306,37 55 -1553,44 75 4049,15
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program SAP2000, 2019
4.5.4 Perhitungan Tulangan Struktur RAM
Gambar 4.70 Tinggi Efektif Pada Pelat RAM
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Autocad, 2019
247
4.5.4.1 Perhitungan Tulangan Pelat RAM
Tebal pelat (h) = 200 mm
Tebal penutup beton ( = 30 mm
Diasumsikan Diameter tulangan utama (Ø) = 12 mm
Tinggi efektif sumbu x (dx) = h – – ½.Ø
= 200 – 30 - ½. 12
= 164 mm = 0,164 m
Tinggi efektif sumbu y (dy) = h – – ½. Ø
= 200 – 30 – 12 - ½. 12
= 152 mm = 0,152 m
A. Perhitungan Tulangan Pelat RAM M11 (arah x)
1) Perhitungan Tulangan Tumpuan RAM arah x:
Mu = 1558,02 kg.m = 1558,02 x 104 N.mm
Mn =
=
= 19475250 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
=
= 0,0035
Rn =
=
= 0,724 N/mm
ada =
(1- √
)
(1 √
)
= 0,00184
ada < mak
min > ada
maka dipakai min
As = min . b. dx
248
= 0,0035 x 1000 x 164
= 574 mm2
Dipakai tulangan Ø 12 mm = ¼ π 122
= 113,04 mm2
Jumlah tulangan =
= 5,078 = 6 tulangan
Jarak tulangan = 150 mm (As = 754)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 12 – 150 mm
As timbul = n x ¼ x π x
= 6 x ¼ x 3,14 x 122
= 678 mm
2 > 574 mm
2 (aman)
2) Perhitungan Tulangan Lapangan RAM arah x:
Mu = 3644,55 kg.m = 3644,55 x 104 N.mm
Mn =
=
= 45556875 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
=
= 0,0035
Rn =
=
= 1,694 N/mm
ada =
(1- √
)
(1-√
)
= 0,00439
ada < mak
min < ada
maka dipakai ada
As = ada . b . dx
249
= 0,00439 x 1000 x 164
= 719,96 mm2
Dipakai tulangan Ø 12 mm = ¼ π 122
= 113,04 mm2
Jumlah tulangan =
= 6,369 = 7 tulangan
Jarak tulangan = 100 mm (As = 1131)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 12 – 100 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 7 x ¼ x 3,14 x 122
= 791 mm
2 > 719,96 mm
2 (aman)
B. Perhitungan Tulangan Pelat RAM M22 (arah y)
1) Perhitungan Tulangan Tumpuan RAM arah y:
Mu = 5654,10 kg.m = 5654,10 x 104 N.mm
Mn =
=
= 70676250 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
=
= 0,0035
Rn =
=
= 3,059 N/mm
ada =
(1- √
)
(1- √
)
= 0.00817
min < ada
< maks maka dipakai ada
As = ada . b . dy
250
= 0,00817 x 1000 x 152
= 1241,84 mm2
Dipakai tulangan Ø 12 mm = ¼ π 122
= 113,04 mm2
Jumlah tulangan =
= 10,986 = 11 tulangan
Jarak tulangan = 50 mm (As = 2262)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 12 – 50 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 11 x ¼ x 3,14 x 122
= 1243 mm
2 > 1241,84 mm
2 (aman)
2) Perhitungan Tulangan Lapangan RAM arah y :
Mu = 2504,25 kg.m = 2504,25 x 104 N.mm
Mn =
=
= 31303125 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
= 0,0035
Rn =
=
= 1,355 N/mm
ada =
(1- √
)
(1- √
)
= 0,00348
min > ada
< maks maka dipakai min
As = min x b x d
= 0,0035 x 1000 x 152
251
= 532 mm2
Dipakai tulangan Ø 12 mm = ¼ π 122
= 113,04 mm2
Jumlah tulangan =
= 4,706 = 5 tulangan
Jarak tulangan = 150 mm (As = 754)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 12 – 150 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 5 x ¼ x 3,14 x 122
= 565 mm
2 > 532 mm
2 (aman)
4.5.4.2 Perhitungan Tulangan Pelat Bordes
Tebal pelat (h) = 200 mm
Tebal penutup beton ( = 30 mm
Diameter tulangan utama (Ø) = 12 mm
Tinggi efektif sumbu x (dx) = h – – ½.
= 200 – 30 - ½ . 12
= 164 mm
Tinggi efektif sumbu y (dy) = h – – ½.
= 200 – 30 – 12 - ½ . 12
= 152 mm
A. Perhitungan Tulangan Pelat Bordes M11 (arah x)
1) Perhitungan Tulangan Tumpuan Bordes Arah x:
Mu = 1935,34 kg.m = 1935,34 x 104 N.mm
Mn =
=
= 24191750 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
252
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
=
= 0,0035
Rn =
=
= 0,899 N/mm
ada =
(1- √
)
(1 √
)
= 0,00229
ada < mak
min > ada
maka dipakai min
As = min x b x d
= 0,0035 x 1000 x 164
= 574 mm2
Dipakai tulangan Ø 12 mm = ¼ π 122
= 113,04 mm2
Jumlah tulangan =
= 5,078 = 6 tulangan
Jarak tulangan = 150 mm (As = 754)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 12 – 150 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 6 x ¼ x 3,14 x 122
= 678,24 mm
2 > 574 mm
2 (aman)
2) Perhitungan Tulangan Lapangan Bordes Arah x:
Mu = 3306,37 kg.m = 3306,37 x 104 N.mm
Mn =
=
= 41329625 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
253
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
=
= 0,0035
Rn =
=
= 1,537 N/mm
ada =
(1- √
)
(1- √
)
= 0,00397
min < ada
< maks maka dipakai ada
As = ada x b x d
= 0,00397 x 1000 x 164
= 651,08 mm2
Dipakai tulangan Ø 12 mm = ¼ π 122
= 113,04 mm2
Jumlah tulangan =
= 5,760 = 6 tulangan
Jarak tulangan = 125 mm (As = 905)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 12 – 125 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 6 x ¼ x 3,14 x 122
= 678 mm
2 > 651,08 mm
2 (aman)
B. Perhitungan Tulangan Pelat Bordes M22 (arah y)
1) Perhitungan Tulangan Tumpuan Bordes arah y :
Mu = 1553,44 kg.m = 1553,44 x 104 N.mm
Mn =
=
= 19418000 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
254
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
=
= 0,0035
Rn =
=
= 0,840 N/mm
ada =
(1- √
)
(1- √
)
= 0,00213
ada < mak
min > ada
maka dipakai min
As = min . b . dy
= 0,0035 x 1000 x 152
= 532 mm2
Dipakai tulangan Ø 12 mm = ¼ π 122
= 113,04 mm2
Jumlah tulangan =
= 4,706 = 5 tulangan
Jarak tulangan = 150 mm (As = 754)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 12 – 150 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 5 x ¼ x 3,14 x 122
= 565 mm
2 > mm
2 (aman)
2) Perhitungan Tulangan Lapangan Bordes arah y :
Mu = 4049,15 kg.m = 4049,15 x 104 N.mm
Mn =
=
= 50614375 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
255
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
= 0,0035
Rn =
=
= 2,191 N/mm
ada =
(1- √
)
(1- √
)
= 0,00573
min < ada
< maks maka dipakai ada
As = ada x b x d
= 0,00573 x 1000 x 152
= 870,96 mm2
Dipakai tulangan Ø 12 mm = ¼ π 122
= 113,04 mm2
Jumlah tulangan =
= 7,705 = 8 tulangan
Jarak tulangan = 100 mm (As = 1131)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 12 – 100 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 8 x ¼ x 3,14 x 122
= 904 mm
2 > 870,96 mm
2 (aman)
4.5.4.3 Rekap Perhitungan Tulangan Pelat RAM dan Bordes
Selanjutnya rekap tulangan dari hasil perhitungan pelat ram
dan pelat bordes disajikan dalam bentuk tabel 4.47. di bawah ini :
Tabel 4.44 Daftar Tulangan Pelat RAM dan Bordes
Jenis Pelat
Tangga
Posisi
Tulangan
As Perhitungan
(mm²) Tulangan
As Tulangan
(mm²)
Pelat RAM tx 574 Ø 12 – 150 678
lx 719,96 Ø 12 – 100 791
256
ty 1241.84 Ø 12 – 50 1243
ly 532 Ø 12 – 150 565
Pelat Bordes
tx 574 Ø 12 – 150 678
lx 651 Ø 12 – 125 678
ty 532 Ø 12 – 150 565
ly 870,96 Ø 12 – 100 904
257
4.6 Perencanaan Tangga
Tangga adalah bagian dari struktur yang berfungsi untuk menghubungkan
struktur bawah dengan struktur atas sehingga mempermudah orang untuk dapat
mengakses atau mobilisasi orang keatas dan kebawah struktur lantai.
4.6.1 Perencanaan Dimensi Tangga
Gambar 4.71 Permodelan Tangga
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Autocad, 2019
258
Syarat kenyamanan:
Syarat kenyamanan yang digunakan menggunakan aturan acuan dimensi
dan sudut anak tangga. Untuk menghasilkan struktur tangga yang nyaman
dilalui, maka dimensi tangga yang digunakan pada konstruksi memakai
perkiraan acuan angka dibawah ini:
Perencanaan Tangga :
O = Optrede (langkah tegak) = 15 cm – 20 cm
A = Antrede (langkah datar) = 20 cm – 35 cm
Digunakan: o = 17 cm
a = 30 cm
2 x o + a = 61 - 65 (ideal)
2 x 17 + 30 = 64...... “OK”
Pengecekan kemiringan:
Tg α = 17 / 30 = 0,567
α = 29,55º
Syarat kemiringan 25º < 29,55º < 45º..... “OK”
Gambar 4.72 Dimensi Tangga
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Autocad, 2019
Maka ekuivalen tebal anak tangga = 0,224 - 0,15 = 0,074 m
Ditetapkan :
Tinggi antar lantai = 400 cm
17
29,55°
1
259
Lebar tangga = 240 cm
Lebar bordes = 80 cm
Panjang bordes = 210 cm
Tebal pelat tangga (ht) = 15 cm
Tebal pelat bordes = 15 cm
Mutu beton (fc) = 30 Mpa
Mutu baja (fy) = 400 Mpa
Optrade (o) = 17 cm
Antrede (a) = 30 cm
Kemiringan (α) = 29,55º
Berat jenis beton = 2400 kg/m3
Tebal spesi = 3 cm
4.6.2 Perhitungan Pembebanan Tangga
1. Pelat tangga (h = 0,15 m)
a. Beban Mati (WD)
Berat anak tangga = 0,074 x 2400 = 177,6 kg/m2
Penutup lantai = 1 x 24 = 24 kg/m2
Spesi (t = 3 cm) = 3 x 21 = 63 kg/m2
Handrill = taksiran = 15 kg/m2
= 279,6 kg/m2
b. Beban Hidup (WL)
WL = 300 kg/m2
c. Kombinasi Pembebanan
Wu = 1,2WD + 1,6WL
= 1,2 x 279,6 + 1,6 x 300
= 815,52 kg/m2
2. Pelat Bordes (h = 0,15 m)
a. Beban Mati (WD)
Penutup Lantai = 1 x 24 = 24 kg/m2
Spesi (t = 3 cm) = 3 x 21 = 63 kg/m2
= 87 kg/m2
260
b. Beban Hidup (WL)
WL = 300 kg/m2
c. Kombinasi Pembebanan
Wu = 1,2WD + 1,6WL
= 1,2 x 87 + 1,6 x 300
= 584,4 kg/m2
4.6.3 Analisa Perhitungan Struktur Tangga
Perhitungan analisa struktur dilakukan menggunakan bantuan progam
SAP 2000. Beban yang dimasukkan sebagai beban merata (Uniform Shell)
dalam progam SAP2000, sedangkan tebal pelat akan dihitung otomatis oleh
progam dengan memasuk kan angka 1 untuk self weightmultipler pada saat
pembebanan (load case). Kombinasi pembebanan yang digunakan adalah :
Keterangan:
DL: dead load (beban mati)
LL: live load (beban hidup)
Gambar 4.73 Pemodelan Analisa Struktur Tangga
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program SAP, 2019
1,2 DL + 1,6 LL
261
Gambar 4.74 Pemodelan Analisa Struktur Tangga (M11)
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program SAP, 2019
Gambar 4.75 Pemodelan Analisa Struktur Tangga (M22)
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program SAP, 2019
Berdasarkan hasil dari analisa progam SAP2000 didapat :
Tabel 4.45 Momen Pelat Tangga Dan Bordes
Jenis
Plat
Areas Areas Areas Areas
Text Kg.m Text Kg.m Text Kg.m Text Kg.m
Tangga 34 -717,08 108 601,52 122 -1300,89 53 1296,43
Bordes 68 -961,97 86 960,42 68 -706,93 86 696,87
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program SAP, 2019
262
4.6.4 Perhitungan Tulangan Struktur Tangga
Gambar 4.76 Tinggi Efektif Pada Pelat Tangga
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Autocad, 2019
4.6.4.1 Perhitungan Tulangan Pelat Tangga
Tebal pelat (h) = 150 mm
Tebal penutup beton ( = 20 mm
Diameter tulangan utama (Ø) = 10 mm
Tinggi efektif sumbu x (dx) = h – – ½.Ø
= 150 – 20 - ½. 10
= 125 mm = 0,125 m
Tinggi efektif sumbu y (dy) = h – – ½. Ø
= 150 – 20 – 10 - ½. 10
= 115 mm = 0,115 m
A. Perhitungan Tulangan Pelat Tangga M11 (arah x)
1) Perhitungan Tulangan Tumpuan Tangga arah x:
Mu = 717,08 kg.m = 717,08 x 104 N.mm
Mn =
=
= 8963500 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
263
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
=
= 0,0035
Rn =
=
= 0,574 N/mm
ada =
(1- √
)
(1 √
)
= 0,00145
ada < mak
min > ada
maka dipakai min
As = min x b x d
= 0,0035 x 1000 x 125
= 437,5 mm2
Dipakai tulangan Ø 10 mm = ¼ π 102
= 78,50 mm2
Jumlah tulangan =
= 5,573 = 6 tulangan
Jarak tulangan = 125 mm (As = 628)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 10 – 150 mm
As timbul = n x ¼ x π x
= 6 x ¼ x 3,14 x 102
= 471,239 mm
2 > 437,5 mm
2 (aman)
2) Perhitungan Tulangan Lapangan Tangga arah x:
Mu = 601,52 kg.m = 601,52 x 104 N.mm
Mn =
=
= 7519000 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
264
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
= 0,0035
Rn =
=
= 0,481 N/mm
ada =
(1- √
)
(1-√
)
= 0,00121
ada < mak
min > ada
maka dipakai min
As = min x b x d
= 0,0035 x 1000 x 125
= 437,5 mm2
Dipakai tulangan Ø 10 mm = ¼ π 102
= 78,50 mm2
Jumlah tulangan =
= 5,573 = 6 tulangan
Jarak tulangan = 125 mm (As = 628)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 10 – 125 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 6 x ¼ x 3,14 x 102
= 471,239 mm
2 > 437,5 mm
2 (aman)
B. Perhitungan Tulangan Pelat Tangga M22 (arah y)
1) Perhitungan Tulangan Tumpuan Tangga arah y:
Mu = 1300,89 kg.m = 1300,89 x 104 N.mm
Mn =
=
= 16261125 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
265
mak = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
= 0,0035
Rn =
=
= 1,230 N/mm
ada =
(1- √
)
(1- √
)
= 0.00315
min > ada
> maks maka dipakai min
As = min x b x d
= 0,0035 x 1000 x 115
= 402,5 mm2
Dipakai tulangan Ø 10 mm = ¼ π 102
= 78,50 mm2
Jumlah tulangan =
= 5,127 = 6 tulangan
Jarak tulangan = 1125 mm (As = 628)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 10 – 125 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 6 x ¼ x 3,14 x 102
= 471 mm
2 > 402,5 mm
2 (aman)
2) Perhitungan Tulangan Lapangan Tangga arah y :
Mu = 1296,43 kg.m = 1296,43 x 104 N.mm
Mn =
=
= 16205375 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
266
min =
= 0,0035
Rn =
=
= 1,225 N/mm
ada =
(1- √
)
(1- √
)
= 0,00314
min > ada
> maks maka dipakai min
As = min x b x d
= 0,0035 x 1000 x 115
= 402,5 mm2
Dipakai tulangan Ø 10 mm = ¼ π 102
= 78,50 mm2
Jumlah tulangan =
= 5,127 = 6 tulangan
Jarak tulangan = 125 mm (As = 628)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 10 – 125 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 6 x ¼ x 3,14 x 102
= 471 mm
2 > 402,5 mm
2 (aman)
4.6.4.2 Perhitungan Tulangan Pelat Bordes
Tebal pelat (h) = 150 mm
Tebal penutup beton ( = 20 mm
Diameter tulangan utama (Ø) = 10 mm
Tinggi efektif sumbu x (dx) = h – – ½.
= 150 – 20 - ½ . 10
= 125 mm
Tinggi efektif sumbu y (dy) = h – – ½.
= 150 – 20 – 10 - ½ . 10
= 115 mm
267
A. Perhitungan Tulangan Pelat Bordes M11 (arah x)
1) Perhitungan Tulangan Tumpuan Bordes Arah x:
Mu = 961,97 kg.m = 961,97 x 104 N.mm
Mn =
=
= 12024625 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
= 0,0035
Rn =
=
= 0,770 N/mm
ada =
(1- √
)
(1√
)
= 0,00195
ada < mak
min > ada
maka dipakai min
As = min x b x d
= 0,0035 x 1000 x 125
= 437,5 mm2
Dipakai tulangan Ø 10 mm = ¼ π 102
= 78,50 mm2
Jumlah tulangan =
= 5,573 = 6 tulangan
Jarak tulangan = 125 mm (As = 628)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 10 – 125 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 6 x ¼ x 3,14 x 102
= 471 mm
2 > 437,5 mm
2 (aman)
268
2) Perhitungan Tulangan Lapangan Bordes Arah x:
Mu = 960,42 kg.m = 960,42 x 104 N.mm
Mn =
=
= 12005250 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
= 0,0035
Rn =
=
= 0,768 N/mm
ada =
(1- √
)
(1- √
)
= 0,00195
min > ada
> maks maka dipakai min
As = ada x b x d
= 0,0035 x 1000 x 125
= 437,5 mm2
Dipakai tulangan Ø 10 mm = ¼ π 102
= 78,50 mm2
Jumlah tulangan =
= 5,573 = 6 tulangan
Jarak tulangan = 125 mm (As = 628)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 10 – 125 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 6 x ¼ x 3,14 x 102
= 471 mm
2 > 437,5 mm
2 (aman)
269
B. Perhitungan Tulangan Pelat Bordes M22 (arah y)
1) Perhitungan Tulangan Tumpuan Tangga arah y :
Mu = 706,93 kg.m = 706,93 x 104 N.mm
Mn =
=
= 8836625 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
= 0,0035
Rn =
=
= 0,668 N/mm
ada =
(1- √
)
(1- √
)
= 0,00169
ada < mak
min > ada
maka dipakai min
As = min x b x d
= 0,0035 x 1000 x 115
= 402,5 mm2
Dipakai tulangan Ø 10 mm = ¼ π 102
= 78,50 mm2
Jumlah tulangan =
= 5,127 = 6 tulangan
Jarak tulangan = 125 mm (As = 628)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 10 – 125 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 6 x ¼ x 3,14 x 102
= 471 mm
2 > mm
2 (aman)
270
2) Perhitungan Tulangan Lapangan Tangga arah y :
Mu = 696,87 kg.m = 696,87 x 104 N.mm
Mn =
=
= 8710875 N.mm
m =
=
= 15,686
b =
β (
=
0,85 (
)
= 0,0325
mak = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,0244
min =
= 0,0035
Rn =
=
= 0,659 N/mm
ada =
(1- √
)
(1- √
)
= 0,00167
min > ada
< maks maka dipakai min
As = min x b x d
= 0,0035 x 1000 x 115
= 402,5 mm2
Dipakai tulangan Ø 10 mm = ¼ π 102
= 78,50 mm2
Jumlah tulangan =
= 5,127 = 6 tulangan
Jarak tulangan = 125 mm (As = 628)
(Tabel Gideon Kusuma Jilid 4, Hal 15)
Dipakai tulangan Ø 10 – 125 mm
Astimbul = n x ¼ x π x
= 6 x ¼ x 3,14 x 102
= 471 mm
2 > 402,5 mm
2 (aman)
271
4.6.4.3 Rekap Perhitungan Tulangan Pelat Tangga dan Bordes
Selanjutnya rekap tulangan dari hasil perhitungan pelat tangga
dan pelat bordes disajikan dalam bentuk tabel 4.47. di bawah ini :
Tabel 4.46 Daftar Tulangan Pelat Tangga dan Bordes
Jenis Pelat
Tangga
Posisi
Tulangan
As
Perhitungan
(mm²)
Tulangan
As
Tulangan
(mm²)
Pelat Tangga
tx 437,5 Ø 10 – 125 471
lx 437,5 Ø 10 – 150 471
ty 402,5 Ø 10 – 175 471
ly 402,5 Ø 10 – 125 471
Pelat Bordes
tx 437,5 Ø 10 – 150 471
lx 437,5 Ø 10 – 100 471
ty 402,5 Ø 10 – 150 471
ly 402,5 Ø 10 – 125 471