BAB IV.pdf

PROGRAM SARJANA LINTAS JALURTEKNIK SIPIL FTSPSEMESTER GENAP 2014 TUGAS STRUKTUR Beton

Harfandi Almi (3113 106 014) IV-1Febriandi Amri (3112 106 017)

BAB IVANALISA STRUKTUR PORTAL

Dalam analisa struktur, struktur primer merupakan komponen utama dimanakekakukannya mempengaruhi perilaku dari gedung tersebut. Struktur utama iniberfungsi untuk menahan pembebanan yang berasal dari beban gravitasi dan bebanlateral berupa beban gempa. Komponen struktur utama ini terdiri dari balok dan kolom.

Dalam analisa struktur utama dari gedung ini, pemodelan struktur mengacu padaperaturan SNI 0317262012 dengan sistem yang dipergunakan adalah sistem rangkapemikul momen.

4.1 PERMODELAN STRUKTURPerancangan gedung ini dimodelkan sebagai sistem rangka pemikul

momen, yaitu suatu gedung dengan asumsi bahwa struktur memiliki rangkaruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul rangkapemikul momen terutama melalui mekanisme lentur. Untuk sistem pemikul

beban gempa menggunakan rangka pemikul momen khusus. Permodelanstruktur ini mengambil peraturan yang disyaratkan dalam SNI 0317262012.

4.2 DATA PERENCANAANPerancangan Gedung Rumah Sakit ini didasarkan pada data-data sebagai

berikut:1. Mutu Beton : 35MPa2. Mutu baja tulangan : 300 MPa3. Jumlah lantai : 3 lantai

4. Tinggi lantai Dasar : 5,00 mTinggi lantai 1 : 4,75 mTinggi lantai 2 : 4,75 m

5. Tinggi bangunan : 14,5 m6. Luas bangunan : 2416,5 m2

7. Dimensi kolom : 40 x 40 cm





























8. Dimensi Balok

Balok induk memanjang (L=6,00m) : 35 x 50 cmBalok induk melintang (L=4,75m) : 30 x 40 cmBalok induk melintang (L=3,75m) : 30 x 50 cmBalok induk melintang (L=8,00m) : 45 x 70 cmBalok anak melintang (L=4,75m) : 25 x 35 cmBalok kantilever (L=2,00m) : 20 x 30 cm

9. Wilayah gempa : Padang10. Situs Tanah : SE

11. Fungsi Gedung : Apartemen

Gambar 4.1Tampak 3D Portal Gedung

4.3 PEMBEBANAN VERTIKAL PADA STRUKTURPembebanan vertikal struktur pada sistem rangka pemikul momen hanya

diterima oleh frame saja, untuk berat sendiri dari balok dan kolom, akandiperhitungkan lewat program analisa struktur SAP v.14.1.0. Pembebanan pada



8. Dimensi Balok









8. Dimensi Balok









plat dihitung berdasarkan pada Peraturan pembebanan Indonesia untuk gedung(PPIUG 83) adalah sebagai berikut :

4.3.1. Beban Lantai 1&2( + 5.00 m & + 9.75 m )1. Beban Mati (DL) = 402,0 kg/m2

Berat sendiri = 0,12 m x 2400 kg/m3 = 288,0 kg/m2= 114,0 kg/m2

2. Beban Hidup (LL) : 0,75 250 = 187,5 kg/m2

4.3.2. Beban Atap ( + 14.50 m )1. BebanMati (DL)

3.1.b Bebanmati qD = 402 kg/m2

Beratsendiri = 0,12 m x 2400 kg/m3 = 288 kg/m2

114 kg/m2

Berat Tandon air+(plumbing): 2(0,25122) 1000 kg/m3+ 10 kg PD = 3150 kg (di balok toilet)

2. Beban Hidup (LL) : 0,75 x 250 = 187,5 kg/m2

4.3.3. Beban Leuivel / Balkon Lt.1 & 2 ( + 5.00 m ; + 9.75 m ; + 14.00 m )1. Beban Mati (DL) qD1 = 402 kg/m2

Berat sendiri = 0,12 m x 2400 kg/m3 = 288 kg/m2

114 kg/m2

2 Beban Hidup (LL) : 0,75 x 300 = 225 kg/m2

4.3.4. Beban Leuivel Lt. Dak(+ 14.50 m )2. Beban Mati (DL) qD1 = 324 kg/m2


84 kg/m2


4.3.5. Beban Mati Pada Balok Lt.1 &2 (Berat dinding bata)(+ 5.00 m ; + 9.75 m)Beban bata

= Berat pas. bata x Tinggi pas= 250 kg/m2 x 4.5 m = 1125 kg/m










114 kg/m2





114 kg/m2




84 kg/m2













114 kg/m2





114 kg/m2




84 kg/m2






4.3.6. Beban Mati Pada Balok Lt.Dak (Berat dinding bata) (+ 14.50 m)Beban bata= Berat pas. bata x Tinggi pas = 250 kg/m2 x 3 m = 750 kg/m

4.3.7. Beban Mati Dinding Pembatas Shelter( + 14.50 m)Bebanbata= Berat pas. bata x Tinggi pas = 250 kg/m2 x 1,1 m = 275 kg/m

4.3.8. Beban Pembatas Balkon Lt.1 & 2( + 5.00 , +9.75 m)Beban bata= Berat pas. bata x Tinggi pas = 250 kg/m2 x 1,1 m = 275 kg/m

4.3.9. Beban Pada Balok Tangga ( + 5.00 , +9.75 m)Berdasarkan hasil perhitungan program SAP v.14, maka pembebanan pada baloktangga diambil dari reaksi tumpuan pada balok sebesar = 6500 kg/m

4.4 INPUT BEBAN PADA SAP v.14.1.01. Input Beban Mati

Gambar 4.2 Input Beban Mati Pada Plat



















Gambar 4.3 Input Beban Mati Dinding

2. Input Beban Hidup

Gambar 4.4 Input Beban Hidup Pada Plat













4.5 PEMBEBANAN AKIBAT GAYA GEMPA (HORIZONTAL)Data-data bangunan

Fungsi bangunan : Gedung Apartemen Wilayah gempa : Padang Jenis tanah : SE

4.5.1. Menentukan Faktor Keutamaan GempaBerdasarkan Pasal 4.1.2. Tabel 1 SNI-03-1726-2012 bangunan yang dirancang

(gedung apartemen) masuk ke dalam Kategori Risiko Bangunan II. Bangunan denganKategori Risiko Bangunan ini mempunyai nilai Ie = 1,0 (Pasal 4.1.2. Tabel 2)

4.5.2. Menentukan Parameter Percepatan GempaNilai parameter percepatan gempa didapat dari peta zonasi gempa pada Gambar

4.9. dan Gambar 4.10. Untuk kota Aceh didapat nilai Ss= 1,35g ( 1,2- 1,5g) dan S1 =60% (0,5 - 0,6g), dipakai S1=0,36g

Gambar 4.5. Peta Parameter Respons Spektral percepatan gempa MCERpada Perioda Pendek





















Gambar 4.6. Peta Parameter Respons Spektral percepatan gempa MCER pada Perioda 1 Detik

4.5.3. Menentukan koefisien situs Fa Dan FvBerdasarkan Tabel 4 dan Tabel 5 Pasal 6.2. SNI-03-1726-2012 didapat nilai Fa =

0,9 dan Fv = 2,4Tabel 4.6.





0,9 dan Fv = 2,4Tabel 4.6.





0,9 dan Fv = 2,4Tabel 4.6.



Tabel 4.7.

4.5.4. Menghitung Parameter Percepatan Desain SpektralSebelum menentukan parameter percepatan desain spektral perlu dihitung nilai

parameter respons percepatan pada periode pendek (SMS) dan pada perioede 1 detik(SM1) dengan persamaan 5 dan 6 Pasal 6.2. SNI-03-1726-2012.S = F S = 0,9 1,35 = 1,215S = F S = 2,4 0,60 = 1,44

Selanjutnya nilai SDS dan SD1dapat dicari dengan persamaan 7 dan 8 Pasal 6.2.SNI-03-1726-2012. S = 23 S = 23 1,215 = 0,81S = 23 S = 23 1,44 = 0,964.5.5. Menetukan Kategori Desain Seismik

Berdasarkan Tabel 6 dan Tabel 7 Pasal 6.5. SNI-03-1726-2012 diketahui bahwabangunan termasuk kategori desain seismik D berdasarkan parameter SDS dan SD1.

4.5.6. Desain Respon SpektrumUntuk input data fungsi respon spektrum pada SAP v14.1.0. Menggunakan tipe

fungsi IBC 2006. Karena SNI-03-1726-2012 mengacu pada IBC 2006. Berikut ini data-data yang harus diinputkan untuk desain respon spektrum :

Ss = 1,35

S1 = 0,60

Site Class = E



Tabel 4.7.







Ss = 1,35

S1 = 0,60

Site Class = E



Tabel 4.7.







Ss = 1,35

S1 = 0,60

Site Class = E



Gambar 4.7. Input Response Spectrum pada SAP v14.1.0

4.5.7. Menentukan Gaya Geser Dasar Seismik1. Menentukan nilai perioda Alami struktur

Berdasarkan Pasal 7.8.2.SNI 03-1726-2012, sebagai alternatif pada pelaksanaananalisis untuk menentukan perioda fundamental struktur, T , diijinkan secara langsungmenggunakan perioda bangunan pendekatan, Ta, yang dihitung sesuai dengan 7.8.2.1.

(T = C h ).Periode fundamental pendekatan dihitung dengan menentukan nilai Ct dan X

terlebih dahulu dengan Tabel 15 Pasal 7.8.2.1.C .Selanjutnya nilai Ta dapat dicaridengan Persamaan 26 untuk SRPMK betonTinggi bangunan (H) = 14,5 mCt = 0,0466X = 0,9

















Ta = Ct x hx

= 0,0466 x (14,5)0,9

= 0,517 dtSD1 = 0,96Cu = 1,4 (Tabel 14 Pasal 7.8.2.1)Taatas = Cu x Ta

= 1,4 x 5171= 0,724 dt

T output SAP = 1,390815 dt

T output SAP tidak masuk dalam batasanTa < T < Cu.Ta

0,517 dt < 1,390815 dt < 0,724 dtNilai T yang di dapatkan tidak memenuhi syarat batas antara perioda

fundamental pendekatan dengan batas maksimal perioda struktur. Maka dimensipenampang kolom dan balok diperbesar.

- Dimensi kolom : 55 x 55 cm- Dimensi Balok

Balok induk memanjang (L=6,00m) : 35 x 60 cmBalok induk melintang (L=4,75m) : 30 x 55 cmBalok induk melintang (L=3,75m) : 30 x 50 cmBalok anak melintang (L=4,75m) : 25 x 35 cmBalok kantilever (L=2,00m) : 25 x 35 cm



Ta = Ct x hx

= 0,0466 x (14,5)0,9


= 1,4 x 5171= 0,724 dt









Ta = Ct x hx

= 0,0466 x (14,5)0,9


= 1,4 x 5171= 0,724 dt









Setelah di analisis menggunakan SAP 2000 v.14.1.0 dengan menggunakan dimensipenampang struktur baru, maka didapatkan nilai T sebesar 0,69665 seperti tabel dibawah ini.

Gambar 4.14. Tabel Modal Periods And Frequencies

Kontrol Syarat Perioda Alami StrukturTa < T < Cu.Ta

0,517 dt < 0,69665 dt < 0,724 dt...........OK !!

4.5.8 Beban Total Struktur- Kolom (55 x 55cm)* 0,55m x 0,55m x 14,5m x 48bh x 2400 kg/m3 = 505.296,00 kg* 0,55m x 0,55m x 3,2m x6bh x 2400 kg/m3 (atp.tgga) = 13.939,20 kg

- Balok B1 lt.1, lt.2, lt.dak ( 35cm/ 60cm)* 0,35m x 0,60 m x 195 x 2400 kg/m3 x 3 = 294.840,00 kg* 0,35m x 0,60 m x 18 x 2400 kg/m3 (atap tangga) = 9.072,00 kg

- Balok B2 lt.1, lt.2, lt.dak ( 30cm/ 55cm)* 0,3m x 0,55 m x 156 x 2400 kg/m3 x 3 = 185.328,00 kg






0,517 dt < 0,69665 dt < 0,724 dt...........OK !!









0,517 dt < 0,69665 dt < 0,724 dt...........OK !!






- Balok Anak lt.1, lt.2, lt.dak ( 25cm/ 35cm)* 0,25m x 0,35 m x 165,25 x 2400 kg/m3 x 2 = 69.450,00 kg* 0,25m x 0,35 m x 124,75 x 2400 kg/m3 x 1 = 26.197,50 kg* 0,25m x 0,35 m x 9,5 x 2400 kg/m3 (atap tangga) = 1.995,00 kg

- Balok Kantilever lt.1, lt.2, lt.dak ( 25cm/ 35cm)* 0,25m x 0,35 m x 46 x 2400 kg/m3 x 3 = 28.980,00 kg

- Plat lantai t.12 cm

* 0,12m x 2426,35 m2x 2400 kg/m3 = 698.788,80 kg

- Plat luivel t.10 cm (+14.50m)* 0,1m x 111,5 m2x 2400 kg/m3 = 26.760,00 kg* 0,1m x 58,15 m2x 2400 kg/m3 = 13.956,00 kg

- Plat lisplank

* 0,1m x 0,5m x 65,5 m x 2400 kg/m3 x 3 = 23.580,00 kg +Wt =1.898.182,5 kg

Kontrol Partisipasi Massa BangunanW hitungan manual = 1.898.182,5 Kg

W output SAP = 1.938.949,8 Kg

Presentase penyimpangan = 10081.938.949,

51.898.182,-81.938.949,x = 2,103 %

Persentase penyimpangan 2,103 % < 5% .......OK!!!






* 0,12m x 2426,35 m2x 2400 kg/m3 = 698.788,80 kg


- Plat lisplank





51.898.182,-81.938.949,x = 2,103 %







* 0,12m x 2426,35 m2x 2400 kg/m3 = 698.788,80 kg


- Plat lisplank





51.898.182,-81.938.949,x = 2,103 %




4.6 KONTROL HASIL ANALISA STRUKTUR1. Menentukan faktor ketamaan bangunan (Ie)

Gedung apartemen merupakan bangunan dengan kategoi risiko II, yang mana faktorkeutamaan untuk bangunan ini adalah 1.

2. Menentukan koefisien modifikasi respons (R)Untuk Rangka beton bertulang Pemikul Momen Khusus nilai R adalah 8 (SNI 03-1726-2012 Pasal 7.2.2. Tabel 9).

3 Menghitung koefisien respons seismik (Cs)Berdasarkan SNI 03-1726-2012 Pasal 7.8.1.1. Koefisien seismik, Cs, dihitungdengan Persamaan 22. Nilai dari persamaan 22 ini tidak perlu melebihi nilai dariPersamaan 23 dan tidak boleh kurang dari nilai Persamaan 24.= = , = 0,101 ..................Pers 22= = ,, = 0,172 ...... Pers 23Karena Cs1< Cs2 gunakan nilai Cs1= 0,101

Maka gaya geser dasar seismik (V)Vstatic = Cs x Wtotal = 0,101 x 3.254.756,68 kg = 328.730,42 kg0,85 x Vstatic = 0,85 x 328.730,42 kg = 279.420,86 kg

Kontrol Static EkivalenV output SAP (Vt) = Ex= 269.865,91 kg < 0,85 x Vstatic

Ey= 283.435,06 kg > 0,85 x Vstatic









Ey= 283.435,06 kg > 0,85 x Vstatic









Ey= 283.435,06 kg > 0,85 x Vstatic



Nilai gaya geser Vt kecil dari 0,85.Cs.W, maka nilai simpangan antar lantai harusdikalikan dengan nilai 0,85.Cs.W / Vt.0,85. Cs.WVtx = 279.420,86269.865,91 = 1,035Dari Tabel 9 SNI 03-1726-2012 untuk SRPMK didapat faktor pembesaran defleksi

(Cd) = 5,5 , dan nilai simpangan ijin untuk apartemen atau kategori resiko II dari Tabel16 didapat nilai = 0,025 hsx

Kontrol Simpangan

Lantaii

Elevasi(m)hi

TinggiLantai

(m)hsx

hi - i

Simpangan(mm)

e

Simpangandiperbesar

(mm)

e . Cd

Simpanganantar lantai

(mm)

i - (i-1)


koreksi x

0,85CsW / Vt

Simpanganizin antar

lantai(mm)

0,025 . hsx

ket

Dasar 0 0 0 0 0 0 0 OK1 5 5 7,077 35,385 35,385 36,623 125 OK2 9,75 4,75 14,56 80,08 41,695 43,154 118,75 OK

Dak 14,5 4,75 18,82 94,1 14,02 14,511 118,75 OK





Kontrol Simpangan

Lantaii

Elevasi(m)hi

TinggiLantai

(m)hsx

hi - i

Simpangan(mm)

e

Simpangandiperbesar

(mm)

e . Cd


(mm)

i - (i-1)


koreksi x

0,85CsW / Vt

Simpanganizin antar

lantai(mm)

0,025 . hsx

ket

Dasar 0 0 0 0 0 0 0 OK1 5 5 7,077 35,385 35,385 36,623 125 OK2 9,75 4,75 14,56 80,08 41,695 43,154 118,75 OK

Dak 14,5 4,75 18,82 94,1 14,02 14,511 118,75 OK





Kontrol Simpangan

Lantaii

Elevasi(m)hi

TinggiLantai

(m)hsx

hi - i

Simpangan(mm)

e

Simpangandiperbesar

(mm)

e . Cd


(mm)

i - (i-1)


koreksi x

0,85CsW / Vt

Simpanganizin antar

lantai(mm)

0,025 . hsx

ket

Dasar 0 0 0 0 0 0 0 OK1 5 5 7,077 35,385 35,385 36,623 125 OK2 9,75 4,75 14,56 80,08 41,695 43,154 118,75 OK

Dak 14,5 4,75 18,82 94,1 14,02 14,511 118,75 OK

BAB IV.pdf

Documents

Transcript of BAB IV.pdf