BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V...

108
52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen Solo Paragon digunakan mutu bahan sebagai berikut. a. Beton bertulang biasa dengan mutu beton sebagai berikut. Kolom dan dinding geser dengan mutu beton f’c = 35 MPa Balok dan Pelat dengan mutu beton f’c = 35 MPa b. Baja tulangan fy = 240 MPa (BJTP) untuk diameter < 12 mm fy = 400 MPa (BJTD) untuk diameter 12 mm 5.2 Analisa Gempa 5.2.1 Pembatasan Waktu Getar Alami Fundamental Waktu getar yang didapat melalui analisa ETABS harus diperiksa dengan mengguanakan syarat pembatasan waktu getar yang terdapat dalam SK SNI 03- 2847-2002 untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel. Pemeriksaan waktu getar dilakukan dengan cara sebagai berikut. Tinggi gedung h n = 81,8m T 1 = 4,007 detik Kontrol nilai T1 terhadap pembatasan waktu getar alami fundamental struktur gedung berdasarkan SK SNI 03-1726-2002 pasal 5.6 ζ = 0,18

Transcript of BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V...

Page 1: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

52

BAB V

PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR

51 Mutu Bahan

Dalam perencanaan struktur pada Apartemen Solo Paragon digunakan

mutu bahan sebagai berikut

a Beton bertulang biasa dengan mutu beton sebagai berikut

Kolom dan dinding geser dengan mutu beton frsquoc = 35 MPa

Balok dan Pelat dengan mutu beton frsquoc = 35 MPa

b Baja tulangan

fy = 240 MPa (BJTP) untuk diameter lt 12 mm

fy = 400 MPa (BJTD) untuk diameter ge 12 mm

52 Analisa Gempa

521 Pembatasan Waktu Getar Alami Fundamental

Waktu getar yang didapat melalui analisa ETABS harus diperiksa dengan

mengguanakan syarat pembatasan waktu getar yang terdapat dalam SK SNI 03-

2847-2002 untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel

Pemeriksaan waktu getar dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tinggi gedung hn = 818 m

T1 = 4007 detik

Kontrol nilai T1 terhadap pembatasan waktu getar alami fundamental struktur

gedung berdasarkan SK SNI 03-1726-2002 pasal 56

ζ = 018

53

Jumlah lantai (n) = 25

nζ = 018 x 25 = 45 detik gt T1 = 4007 detik (OK)

522 Gaya Geser Nominal Akibat Ragam Pertama

Berdasarkan analisa tiga dimensi dengan menggunakan program ETABS

dapat diperoleh berat struktur akibat beban hidup dan beban mati Berat masing-

masing lantai struktur dapat dilihat pada tabel 51

Tabel 51 Berat StrukturLantai

keMassa Struktur

(Ton)Berat Struktur

(KN)24 16947614 166256093323 23037609 225998944322 2323519 227937213921 2347953 230334189320 2347953 230334189319 23731409 232805122318 24030047 235734761117 24030047 235734761116 24336224 238738357415 24689159 242200649814 25049634 245736909513 25456867 249731865312 2587164 253800788411 26333171 258328407510 26333171 25832840759 26802241 26292998428 2731807 26799026677 2731807 26799026676 2731807 26799026675 27841438 27312450684 28411565 27871745273 28411565 27871745272 28411565 27871745271 28989231 2843843561

Dasar 33339843 3270638598Jumlah 6319626525

54

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-1726-2002 gaya geser nominal struktur

yang dipengaruhi oleh berat bangunan harus dibandingkan terhadap gaya geser

dinamis hasil analisa ragam respon spektrum Analisa gempa nominal dilakukan

dengan cara sebagai berikut

ଵ = 4007 ݐ

V1 = C1IWtR = 008236 x 1 x 631962652565 = 80070521 KN

08 V1 = 08 x 80070521 = 64056417 KN

Berdasarkan hasil analisa ragam diperoleh gaya geser sebesar

Vdinamis X = 5964596 KN

Vdinamis Y = 6305358 KN

Dengan demikian

Vdinamis X ge 08 V1

5964596 KN gt 64056417 KN (OK)

Dengan demikian gaya geser akibat analisa respon ragam yang menentukan

dalam perencanaan

523 Kinerja Struktur Gedung

Kinerja struktur gedung dikelompokkan menjadi dua yaitu kinerja batas

layan dan kinerja batas ultimit Menurut SK SNI 03-2726-2002 pasal 812 untuk

memenuhi syarat kinerja batas layan maka simpangan antar tingkat tidak boleh

lebih besar dariଷ

ோatau 30 mm Untuk memenuhi syarat kinerja batas layan

simpangan struktur akibat pembebanan gempa nominal harus dikalikan dengan

55

faktor pengali ξ=

ி௧ Karena V gt 08V1 maka digunakan Faktor

pengali = 10 Hasil analisis kinerja batas layan dan batas ultimit dapat dilihat

pada tabel 52 dan 53

Tabel 52 Analisa ∆s Akibat Gempa Arah X

Lantaike

hy (m) ∆s (m)

drift ∆s antar

tingkat(mm)

syaratdrift ∆s (mm)

Keterangan

24 818 00963 27 14769231 OK23 786 00936 29 14769231 OK22 754 00907 29 14769231 OK21 722 00878 31 14769231 OK20 69 00847 33 14769231 OK19 658 00814 35 14769231 OK18 626 00779 37 14769231 OK17 594 00742 4 14769231 OK16 562 00702 41 14769231 OK15 53 00661 43 14769231 OK14 498 00618 44 14769231 OK13 466 00574 46 14769231 OK12 434 00528 47 14769231 OK11 402 00481 49 14769231 OK10 37 00432 48 14769231 OK9 338 00384 49 14769231 OK8 306 00335 49 14769231 OK7 274 00286 48 14769231 OK6 242 00238 47 14769231 OK5 21 00191 44 14769231 OK4 178 00147 41 14769231 OK3 146 00106 36 14769231 OK2 114 0007 31 14769231 OK1 82 00039 23 14769231 OK

Dasar 5 00016 16 23076923 OK

56

Tabel 53 Analisa ∆m Akibat Gempa Arah X

Lantaike

h (m)

drift ∆s antar

tingkat(m)

drift ∆m antar

tingkat(mm)

syaratdrift ∆m

(mm)Keterangan

24 818 00963 12285 64000 OK23 786 00936 13195 64000 OK22 754 00907 13195 64000 OK21 722 00878 14105 64000 OK20 69 00847 15015 64000 OK19 658 00814 15925 64000 OK18 626 00779 16835 64000 OK17 594 00742 182 64000 OK16 562 00702 18655 64000 OK15 53 00661 19565 64000 OK14 498 00618 2002 64000 OK13 466 00574 2093 64000 OK12 434 00528 21385 64000 OK11 402 00481 22295 64000 OK10 37 00432 2184 64000 OK9 338 00384 22295 64000 OK8 306 00335 22295 64000 OK7 274 00286 2184 64000 OK6 242 00238 21385 64000 OK5 21 00191 2002 64000 OK4 178 00147 18655 64000 OK3 146 00106 1638 64000 OK2 114 0007 14105 64000 OK1 82 00039 10465 64000 OK

Dasar 5 00016 728 100000 OK

Berdasarkan SK SNI 03-2726-2002 pasal 822 untuk memenuhi kinerja batas

ultimit tidak boleh melebihi 002hi

53 Pelat Lantai

Struktur gedung beton bertukang dengan sistem cetak di tempat terdiri dari

pelat lantai menerus yang dicetak satu kesatuan dengan balok-balok penumpunya

Plat lantai merupakan panel-panel beton bertulang yang mungkin bertulangan dua

57

arah ataupun satu arah Plat lantai diberikan penulangan dua arah jika

perbandingan sisi panjang (ly) terhadap sisi pendek (lx) tidak lebih besar dari 25

Sebagai contoh perhitungan digunakan plat dua arah dan plat atap satu arah pada

lantai atap

531 Penulangan Pelat Dua Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Menentukan momen lapangan dan momen tumpuan

Ly = 8 m

Lx = 61 m

LyLx = 13114 lt 25 (Pelat dua arah)

58

Berdasarkan tabel perencanaan plat pada PBI 71 diperoleh Koefisien pengali

sebagai berikut

CMlx = CMtx = 5033

CMly = CMty = 38

Dengan demikian

Mtx = Mty = 142069 KNm

Mty = Mly = 107265 KNm

Gambar 51 Plat Dua Arah

Penulangan Lapangan

Mnly = 10726508 = 134081 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-10-5 = 15 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

1

8000 mm

6100 mm

59

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Mnlx = 14206908 = 177586 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

60

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Penulangan Tumpuan

Mnty = 10725608 = 134081

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash10-5 = 115 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007(35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

61

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000431000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62215 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

gunakan s = 150 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Mntx = 14206908 = 177586

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007x (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

62

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

63

532 Penulangan Plat Satu Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Penulangan Lapangan

Mu+ = 18(7586)(162) = 24275 KNm

Mn+ = 2427508 = 30344 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 2: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

53

Jumlah lantai (n) = 25

nζ = 018 x 25 = 45 detik gt T1 = 4007 detik (OK)

522 Gaya Geser Nominal Akibat Ragam Pertama

Berdasarkan analisa tiga dimensi dengan menggunakan program ETABS

dapat diperoleh berat struktur akibat beban hidup dan beban mati Berat masing-

masing lantai struktur dapat dilihat pada tabel 51

Tabel 51 Berat StrukturLantai

keMassa Struktur

(Ton)Berat Struktur

(KN)24 16947614 166256093323 23037609 225998944322 2323519 227937213921 2347953 230334189320 2347953 230334189319 23731409 232805122318 24030047 235734761117 24030047 235734761116 24336224 238738357415 24689159 242200649814 25049634 245736909513 25456867 249731865312 2587164 253800788411 26333171 258328407510 26333171 25832840759 26802241 26292998428 2731807 26799026677 2731807 26799026676 2731807 26799026675 27841438 27312450684 28411565 27871745273 28411565 27871745272 28411565 27871745271 28989231 2843843561

Dasar 33339843 3270638598Jumlah 6319626525

54

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-1726-2002 gaya geser nominal struktur

yang dipengaruhi oleh berat bangunan harus dibandingkan terhadap gaya geser

dinamis hasil analisa ragam respon spektrum Analisa gempa nominal dilakukan

dengan cara sebagai berikut

ଵ = 4007 ݐ

V1 = C1IWtR = 008236 x 1 x 631962652565 = 80070521 KN

08 V1 = 08 x 80070521 = 64056417 KN

Berdasarkan hasil analisa ragam diperoleh gaya geser sebesar

Vdinamis X = 5964596 KN

Vdinamis Y = 6305358 KN

Dengan demikian

Vdinamis X ge 08 V1

5964596 KN gt 64056417 KN (OK)

Dengan demikian gaya geser akibat analisa respon ragam yang menentukan

dalam perencanaan

523 Kinerja Struktur Gedung

Kinerja struktur gedung dikelompokkan menjadi dua yaitu kinerja batas

layan dan kinerja batas ultimit Menurut SK SNI 03-2726-2002 pasal 812 untuk

memenuhi syarat kinerja batas layan maka simpangan antar tingkat tidak boleh

lebih besar dariଷ

ோatau 30 mm Untuk memenuhi syarat kinerja batas layan

simpangan struktur akibat pembebanan gempa nominal harus dikalikan dengan

55

faktor pengali ξ=

ி௧ Karena V gt 08V1 maka digunakan Faktor

pengali = 10 Hasil analisis kinerja batas layan dan batas ultimit dapat dilihat

pada tabel 52 dan 53

Tabel 52 Analisa ∆s Akibat Gempa Arah X

Lantaike

hy (m) ∆s (m)

drift ∆s antar

tingkat(mm)

syaratdrift ∆s (mm)

Keterangan

24 818 00963 27 14769231 OK23 786 00936 29 14769231 OK22 754 00907 29 14769231 OK21 722 00878 31 14769231 OK20 69 00847 33 14769231 OK19 658 00814 35 14769231 OK18 626 00779 37 14769231 OK17 594 00742 4 14769231 OK16 562 00702 41 14769231 OK15 53 00661 43 14769231 OK14 498 00618 44 14769231 OK13 466 00574 46 14769231 OK12 434 00528 47 14769231 OK11 402 00481 49 14769231 OK10 37 00432 48 14769231 OK9 338 00384 49 14769231 OK8 306 00335 49 14769231 OK7 274 00286 48 14769231 OK6 242 00238 47 14769231 OK5 21 00191 44 14769231 OK4 178 00147 41 14769231 OK3 146 00106 36 14769231 OK2 114 0007 31 14769231 OK1 82 00039 23 14769231 OK

Dasar 5 00016 16 23076923 OK

56

Tabel 53 Analisa ∆m Akibat Gempa Arah X

Lantaike

h (m)

drift ∆s antar

tingkat(m)

drift ∆m antar

tingkat(mm)

syaratdrift ∆m

(mm)Keterangan

24 818 00963 12285 64000 OK23 786 00936 13195 64000 OK22 754 00907 13195 64000 OK21 722 00878 14105 64000 OK20 69 00847 15015 64000 OK19 658 00814 15925 64000 OK18 626 00779 16835 64000 OK17 594 00742 182 64000 OK16 562 00702 18655 64000 OK15 53 00661 19565 64000 OK14 498 00618 2002 64000 OK13 466 00574 2093 64000 OK12 434 00528 21385 64000 OK11 402 00481 22295 64000 OK10 37 00432 2184 64000 OK9 338 00384 22295 64000 OK8 306 00335 22295 64000 OK7 274 00286 2184 64000 OK6 242 00238 21385 64000 OK5 21 00191 2002 64000 OK4 178 00147 18655 64000 OK3 146 00106 1638 64000 OK2 114 0007 14105 64000 OK1 82 00039 10465 64000 OK

Dasar 5 00016 728 100000 OK

Berdasarkan SK SNI 03-2726-2002 pasal 822 untuk memenuhi kinerja batas

ultimit tidak boleh melebihi 002hi

53 Pelat Lantai

Struktur gedung beton bertukang dengan sistem cetak di tempat terdiri dari

pelat lantai menerus yang dicetak satu kesatuan dengan balok-balok penumpunya

Plat lantai merupakan panel-panel beton bertulang yang mungkin bertulangan dua

57

arah ataupun satu arah Plat lantai diberikan penulangan dua arah jika

perbandingan sisi panjang (ly) terhadap sisi pendek (lx) tidak lebih besar dari 25

Sebagai contoh perhitungan digunakan plat dua arah dan plat atap satu arah pada

lantai atap

531 Penulangan Pelat Dua Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Menentukan momen lapangan dan momen tumpuan

Ly = 8 m

Lx = 61 m

LyLx = 13114 lt 25 (Pelat dua arah)

58

Berdasarkan tabel perencanaan plat pada PBI 71 diperoleh Koefisien pengali

sebagai berikut

CMlx = CMtx = 5033

CMly = CMty = 38

Dengan demikian

Mtx = Mty = 142069 KNm

Mty = Mly = 107265 KNm

Gambar 51 Plat Dua Arah

Penulangan Lapangan

Mnly = 10726508 = 134081 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-10-5 = 15 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

1

8000 mm

6100 mm

59

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Mnlx = 14206908 = 177586 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

60

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Penulangan Tumpuan

Mnty = 10725608 = 134081

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash10-5 = 115 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007(35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

61

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000431000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62215 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

gunakan s = 150 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Mntx = 14206908 = 177586

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007x (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

62

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

63

532 Penulangan Plat Satu Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Penulangan Lapangan

Mu+ = 18(7586)(162) = 24275 KNm

Mn+ = 2427508 = 30344 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 3: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

54

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-1726-2002 gaya geser nominal struktur

yang dipengaruhi oleh berat bangunan harus dibandingkan terhadap gaya geser

dinamis hasil analisa ragam respon spektrum Analisa gempa nominal dilakukan

dengan cara sebagai berikut

ଵ = 4007 ݐ

V1 = C1IWtR = 008236 x 1 x 631962652565 = 80070521 KN

08 V1 = 08 x 80070521 = 64056417 KN

Berdasarkan hasil analisa ragam diperoleh gaya geser sebesar

Vdinamis X = 5964596 KN

Vdinamis Y = 6305358 KN

Dengan demikian

Vdinamis X ge 08 V1

5964596 KN gt 64056417 KN (OK)

Dengan demikian gaya geser akibat analisa respon ragam yang menentukan

dalam perencanaan

523 Kinerja Struktur Gedung

Kinerja struktur gedung dikelompokkan menjadi dua yaitu kinerja batas

layan dan kinerja batas ultimit Menurut SK SNI 03-2726-2002 pasal 812 untuk

memenuhi syarat kinerja batas layan maka simpangan antar tingkat tidak boleh

lebih besar dariଷ

ோatau 30 mm Untuk memenuhi syarat kinerja batas layan

simpangan struktur akibat pembebanan gempa nominal harus dikalikan dengan

55

faktor pengali ξ=

ி௧ Karena V gt 08V1 maka digunakan Faktor

pengali = 10 Hasil analisis kinerja batas layan dan batas ultimit dapat dilihat

pada tabel 52 dan 53

Tabel 52 Analisa ∆s Akibat Gempa Arah X

Lantaike

hy (m) ∆s (m)

drift ∆s antar

tingkat(mm)

syaratdrift ∆s (mm)

Keterangan

24 818 00963 27 14769231 OK23 786 00936 29 14769231 OK22 754 00907 29 14769231 OK21 722 00878 31 14769231 OK20 69 00847 33 14769231 OK19 658 00814 35 14769231 OK18 626 00779 37 14769231 OK17 594 00742 4 14769231 OK16 562 00702 41 14769231 OK15 53 00661 43 14769231 OK14 498 00618 44 14769231 OK13 466 00574 46 14769231 OK12 434 00528 47 14769231 OK11 402 00481 49 14769231 OK10 37 00432 48 14769231 OK9 338 00384 49 14769231 OK8 306 00335 49 14769231 OK7 274 00286 48 14769231 OK6 242 00238 47 14769231 OK5 21 00191 44 14769231 OK4 178 00147 41 14769231 OK3 146 00106 36 14769231 OK2 114 0007 31 14769231 OK1 82 00039 23 14769231 OK

Dasar 5 00016 16 23076923 OK

56

Tabel 53 Analisa ∆m Akibat Gempa Arah X

Lantaike

h (m)

drift ∆s antar

tingkat(m)

drift ∆m antar

tingkat(mm)

syaratdrift ∆m

(mm)Keterangan

24 818 00963 12285 64000 OK23 786 00936 13195 64000 OK22 754 00907 13195 64000 OK21 722 00878 14105 64000 OK20 69 00847 15015 64000 OK19 658 00814 15925 64000 OK18 626 00779 16835 64000 OK17 594 00742 182 64000 OK16 562 00702 18655 64000 OK15 53 00661 19565 64000 OK14 498 00618 2002 64000 OK13 466 00574 2093 64000 OK12 434 00528 21385 64000 OK11 402 00481 22295 64000 OK10 37 00432 2184 64000 OK9 338 00384 22295 64000 OK8 306 00335 22295 64000 OK7 274 00286 2184 64000 OK6 242 00238 21385 64000 OK5 21 00191 2002 64000 OK4 178 00147 18655 64000 OK3 146 00106 1638 64000 OK2 114 0007 14105 64000 OK1 82 00039 10465 64000 OK

Dasar 5 00016 728 100000 OK

Berdasarkan SK SNI 03-2726-2002 pasal 822 untuk memenuhi kinerja batas

ultimit tidak boleh melebihi 002hi

53 Pelat Lantai

Struktur gedung beton bertukang dengan sistem cetak di tempat terdiri dari

pelat lantai menerus yang dicetak satu kesatuan dengan balok-balok penumpunya

Plat lantai merupakan panel-panel beton bertulang yang mungkin bertulangan dua

57

arah ataupun satu arah Plat lantai diberikan penulangan dua arah jika

perbandingan sisi panjang (ly) terhadap sisi pendek (lx) tidak lebih besar dari 25

Sebagai contoh perhitungan digunakan plat dua arah dan plat atap satu arah pada

lantai atap

531 Penulangan Pelat Dua Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Menentukan momen lapangan dan momen tumpuan

Ly = 8 m

Lx = 61 m

LyLx = 13114 lt 25 (Pelat dua arah)

58

Berdasarkan tabel perencanaan plat pada PBI 71 diperoleh Koefisien pengali

sebagai berikut

CMlx = CMtx = 5033

CMly = CMty = 38

Dengan demikian

Mtx = Mty = 142069 KNm

Mty = Mly = 107265 KNm

Gambar 51 Plat Dua Arah

Penulangan Lapangan

Mnly = 10726508 = 134081 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-10-5 = 15 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

1

8000 mm

6100 mm

59

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Mnlx = 14206908 = 177586 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

60

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Penulangan Tumpuan

Mnty = 10725608 = 134081

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash10-5 = 115 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007(35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

61

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000431000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62215 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

gunakan s = 150 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Mntx = 14206908 = 177586

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007x (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

62

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

63

532 Penulangan Plat Satu Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Penulangan Lapangan

Mu+ = 18(7586)(162) = 24275 KNm

Mn+ = 2427508 = 30344 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 4: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

55

faktor pengali ξ=

ி௧ Karena V gt 08V1 maka digunakan Faktor

pengali = 10 Hasil analisis kinerja batas layan dan batas ultimit dapat dilihat

pada tabel 52 dan 53

Tabel 52 Analisa ∆s Akibat Gempa Arah X

Lantaike

hy (m) ∆s (m)

drift ∆s antar

tingkat(mm)

syaratdrift ∆s (mm)

Keterangan

24 818 00963 27 14769231 OK23 786 00936 29 14769231 OK22 754 00907 29 14769231 OK21 722 00878 31 14769231 OK20 69 00847 33 14769231 OK19 658 00814 35 14769231 OK18 626 00779 37 14769231 OK17 594 00742 4 14769231 OK16 562 00702 41 14769231 OK15 53 00661 43 14769231 OK14 498 00618 44 14769231 OK13 466 00574 46 14769231 OK12 434 00528 47 14769231 OK11 402 00481 49 14769231 OK10 37 00432 48 14769231 OK9 338 00384 49 14769231 OK8 306 00335 49 14769231 OK7 274 00286 48 14769231 OK6 242 00238 47 14769231 OK5 21 00191 44 14769231 OK4 178 00147 41 14769231 OK3 146 00106 36 14769231 OK2 114 0007 31 14769231 OK1 82 00039 23 14769231 OK

Dasar 5 00016 16 23076923 OK

56

Tabel 53 Analisa ∆m Akibat Gempa Arah X

Lantaike

h (m)

drift ∆s antar

tingkat(m)

drift ∆m antar

tingkat(mm)

syaratdrift ∆m

(mm)Keterangan

24 818 00963 12285 64000 OK23 786 00936 13195 64000 OK22 754 00907 13195 64000 OK21 722 00878 14105 64000 OK20 69 00847 15015 64000 OK19 658 00814 15925 64000 OK18 626 00779 16835 64000 OK17 594 00742 182 64000 OK16 562 00702 18655 64000 OK15 53 00661 19565 64000 OK14 498 00618 2002 64000 OK13 466 00574 2093 64000 OK12 434 00528 21385 64000 OK11 402 00481 22295 64000 OK10 37 00432 2184 64000 OK9 338 00384 22295 64000 OK8 306 00335 22295 64000 OK7 274 00286 2184 64000 OK6 242 00238 21385 64000 OK5 21 00191 2002 64000 OK4 178 00147 18655 64000 OK3 146 00106 1638 64000 OK2 114 0007 14105 64000 OK1 82 00039 10465 64000 OK

Dasar 5 00016 728 100000 OK

Berdasarkan SK SNI 03-2726-2002 pasal 822 untuk memenuhi kinerja batas

ultimit tidak boleh melebihi 002hi

53 Pelat Lantai

Struktur gedung beton bertukang dengan sistem cetak di tempat terdiri dari

pelat lantai menerus yang dicetak satu kesatuan dengan balok-balok penumpunya

Plat lantai merupakan panel-panel beton bertulang yang mungkin bertulangan dua

57

arah ataupun satu arah Plat lantai diberikan penulangan dua arah jika

perbandingan sisi panjang (ly) terhadap sisi pendek (lx) tidak lebih besar dari 25

Sebagai contoh perhitungan digunakan plat dua arah dan plat atap satu arah pada

lantai atap

531 Penulangan Pelat Dua Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Menentukan momen lapangan dan momen tumpuan

Ly = 8 m

Lx = 61 m

LyLx = 13114 lt 25 (Pelat dua arah)

58

Berdasarkan tabel perencanaan plat pada PBI 71 diperoleh Koefisien pengali

sebagai berikut

CMlx = CMtx = 5033

CMly = CMty = 38

Dengan demikian

Mtx = Mty = 142069 KNm

Mty = Mly = 107265 KNm

Gambar 51 Plat Dua Arah

Penulangan Lapangan

Mnly = 10726508 = 134081 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-10-5 = 15 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

1

8000 mm

6100 mm

59

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Mnlx = 14206908 = 177586 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

60

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Penulangan Tumpuan

Mnty = 10725608 = 134081

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash10-5 = 115 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007(35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

61

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000431000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62215 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

gunakan s = 150 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Mntx = 14206908 = 177586

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007x (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

62

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

63

532 Penulangan Plat Satu Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Penulangan Lapangan

Mu+ = 18(7586)(162) = 24275 KNm

Mn+ = 2427508 = 30344 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 5: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

56

Tabel 53 Analisa ∆m Akibat Gempa Arah X

Lantaike

h (m)

drift ∆s antar

tingkat(m)

drift ∆m antar

tingkat(mm)

syaratdrift ∆m

(mm)Keterangan

24 818 00963 12285 64000 OK23 786 00936 13195 64000 OK22 754 00907 13195 64000 OK21 722 00878 14105 64000 OK20 69 00847 15015 64000 OK19 658 00814 15925 64000 OK18 626 00779 16835 64000 OK17 594 00742 182 64000 OK16 562 00702 18655 64000 OK15 53 00661 19565 64000 OK14 498 00618 2002 64000 OK13 466 00574 2093 64000 OK12 434 00528 21385 64000 OK11 402 00481 22295 64000 OK10 37 00432 2184 64000 OK9 338 00384 22295 64000 OK8 306 00335 22295 64000 OK7 274 00286 2184 64000 OK6 242 00238 21385 64000 OK5 21 00191 2002 64000 OK4 178 00147 18655 64000 OK3 146 00106 1638 64000 OK2 114 0007 14105 64000 OK1 82 00039 10465 64000 OK

Dasar 5 00016 728 100000 OK

Berdasarkan SK SNI 03-2726-2002 pasal 822 untuk memenuhi kinerja batas

ultimit tidak boleh melebihi 002hi

53 Pelat Lantai

Struktur gedung beton bertukang dengan sistem cetak di tempat terdiri dari

pelat lantai menerus yang dicetak satu kesatuan dengan balok-balok penumpunya

Plat lantai merupakan panel-panel beton bertulang yang mungkin bertulangan dua

57

arah ataupun satu arah Plat lantai diberikan penulangan dua arah jika

perbandingan sisi panjang (ly) terhadap sisi pendek (lx) tidak lebih besar dari 25

Sebagai contoh perhitungan digunakan plat dua arah dan plat atap satu arah pada

lantai atap

531 Penulangan Pelat Dua Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Menentukan momen lapangan dan momen tumpuan

Ly = 8 m

Lx = 61 m

LyLx = 13114 lt 25 (Pelat dua arah)

58

Berdasarkan tabel perencanaan plat pada PBI 71 diperoleh Koefisien pengali

sebagai berikut

CMlx = CMtx = 5033

CMly = CMty = 38

Dengan demikian

Mtx = Mty = 142069 KNm

Mty = Mly = 107265 KNm

Gambar 51 Plat Dua Arah

Penulangan Lapangan

Mnly = 10726508 = 134081 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-10-5 = 15 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

1

8000 mm

6100 mm

59

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Mnlx = 14206908 = 177586 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

60

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Penulangan Tumpuan

Mnty = 10725608 = 134081

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash10-5 = 115 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007(35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

61

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000431000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62215 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

gunakan s = 150 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Mntx = 14206908 = 177586

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007x (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

62

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

63

532 Penulangan Plat Satu Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Penulangan Lapangan

Mu+ = 18(7586)(162) = 24275 KNm

Mn+ = 2427508 = 30344 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 6: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

57

arah ataupun satu arah Plat lantai diberikan penulangan dua arah jika

perbandingan sisi panjang (ly) terhadap sisi pendek (lx) tidak lebih besar dari 25

Sebagai contoh perhitungan digunakan plat dua arah dan plat atap satu arah pada

lantai atap

531 Penulangan Pelat Dua Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Menentukan momen lapangan dan momen tumpuan

Ly = 8 m

Lx = 61 m

LyLx = 13114 lt 25 (Pelat dua arah)

58

Berdasarkan tabel perencanaan plat pada PBI 71 diperoleh Koefisien pengali

sebagai berikut

CMlx = CMtx = 5033

CMly = CMty = 38

Dengan demikian

Mtx = Mty = 142069 KNm

Mty = Mly = 107265 KNm

Gambar 51 Plat Dua Arah

Penulangan Lapangan

Mnly = 10726508 = 134081 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-10-5 = 15 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

1

8000 mm

6100 mm

59

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Mnlx = 14206908 = 177586 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

60

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Penulangan Tumpuan

Mnty = 10725608 = 134081

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash10-5 = 115 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007(35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

61

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000431000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62215 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

gunakan s = 150 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Mntx = 14206908 = 177586

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007x (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

62

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

63

532 Penulangan Plat Satu Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Penulangan Lapangan

Mu+ = 18(7586)(162) = 24275 KNm

Mn+ = 2427508 = 30344 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 7: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

58

Berdasarkan tabel perencanaan plat pada PBI 71 diperoleh Koefisien pengali

sebagai berikut

CMlx = CMtx = 5033

CMly = CMty = 38

Dengan demikian

Mtx = Mty = 142069 KNm

Mty = Mly = 107265 KNm

Gambar 51 Plat Dua Arah

Penulangan Lapangan

Mnly = 10726508 = 134081 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-10-5 = 15 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

1

8000 mm

6100 mm

59

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Mnlx = 14206908 = 177586 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

60

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Penulangan Tumpuan

Mnty = 10725608 = 134081

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash10-5 = 115 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007(35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

61

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000431000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62215 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

gunakan s = 150 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Mntx = 14206908 = 177586

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007x (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

62

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

63

532 Penulangan Plat Satu Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Penulangan Lapangan

Mu+ = 18(7586)(162) = 24275 KNm

Mn+ = 2427508 = 30344 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 8: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

59

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Mnlx = 14206908 = 177586 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

60

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Penulangan Tumpuan

Mnty = 10725608 = 134081

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash10-5 = 115 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007(35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

61

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000431000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62215 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

gunakan s = 150 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Mntx = 14206908 = 177586

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007x (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

62

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

63

532 Penulangan Plat Satu Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Penulangan Lapangan

Mu+ = 18(7586)(162) = 24275 KNm

Mn+ = 2427508 = 30344 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 9: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

60

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 110 mm

Penulangan Tumpuan

Mnty = 10725608 = 134081

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash10-5 = 115 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007(35 ndash 30)) = 0815

Rn = 10138 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

61

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000431000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62215 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

gunakan s = 150 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Mntx = 14206908 = 177586

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007x (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

62

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

63

532 Penulangan Plat Satu Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Penulangan Lapangan

Mu+ = 18(7586)(162) = 24275 KNm

Mn+ = 2427508 = 30344 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 10: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

61

ρ = 00043

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000431000115 = 4945 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62215 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 4945 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π1024945 = 1588267 mm

gunakan s = 150 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Mntx = 14206908 = 177586

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20ndash5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007x (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 11366 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00048

62

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

63

532 Penulangan Plat Satu Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Penulangan Lapangan

Mu+ = 18(7586)(162) = 24275 KNm

Mn+ = 2427508 = 30344 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 11: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

62

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000481000125 = 600 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000125 = 67625 mm2

Karena Asmin lt As lt Asmaks maka As = 600 mm2 memenuhi syarat Perencanaan

s = 1000025π102600 = 1308997 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan empty10 ndash 110 mm

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

63

532 Penulangan Plat Satu Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Penulangan Lapangan

Mu+ = 18(7586)(162) = 24275 KNm

Mn+ = 2427508 = 30344 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 12: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

63

532 Penulangan Plat Satu Arah

Analisa Beban

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Plafond = 018 = 018 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Aspal setebal 2 cm = 014 x 2 = 028 KNm2

e) ME = 03 = 03 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 478 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 1 KNm2

3) Berat akibat beban hujan = 05 KNm2

4) Berat ulyimit (Wu) = 12 DL + 16 LL + 05 R

= 12 (478) + 16 (1) + 05 (05)

= 7586 KNm2

Penulangan Lapangan

Mu+ = 18(7586)(162) = 24275 KNm

Mn+ = 2427508 = 30344 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 13: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

64

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 01942 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 000081

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 0000811000125 = 10125 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Penulangan Tumpuan

Mn- = 124(7586)(162) = 08917 KNm

Mn- = 0891708 = 10115 KNm

Digunakan Tulangan dengan diameter 10 mm

Selimut beton = 20 mm

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 14: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

65

Gambar 52 Koefisien dikalikan dengan qul2

d = 150ndash20-5 = 125 mm

b = 1000 mm

fy = 240 MPa

Φ = 08

f rsquoc = 35 MPa

β1 = 085 ndash (0007 (35 ndash 30)) = 0815

Rn = 00647 MPa

ρmin = 00025 untuk fy = 240 MPa

ρ = 00003

ρmaks = 00541

Asmin = ρminbh = 000251000150 = 375 mm2

As = ρbd = 000031000125 = 375 mm2

Asmaks = ρmaksbh = 005411000115 = 62216 mm2

Karena As lt Asmin maka digunakan Asmin = 375 mm2 dalam Perencanaan

s = 1000025π102375 = 2094395 mm

s maks = 3h = 3150 = 450 mm

gunakan tulangan Φ10 ndash 200 mm

Mu+ = 18qul

2

Mu- = 124qul

2Mu- = 124qul

2

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 15: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

66

Tulangan Susut

Dtulangan = 8 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π82375

= 1340413 mm

Gunakan tulangan P8-120 mm

54 Perencanaan Tangga

Tangga merupakan alat transportasi vertikal untuk membantu mobilitas

barang ataupun orang dari lantai satu ke lantai lainnya dalam suatu gedung Agar

dapat memanuhi persyaratan kenyamanan dalam pemakaiannya tangga harus

direncanakan dengan ketentuan sebagai berikut

1) Selisih Tinggi lantai = 160 mm

2) Optrede (t) = 16 mm

3) Antrede (l) = 30 mm

Rencana anak tangga harus memenuhi ketetntuan sebagai berikut

60 lt 2t + l lt 65

60 lt 216 + 30 lt65

60 lt 62 lt 65 OK

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 16: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

67

Pembebanan rencana pada tangga dapat dilihat pada tabel 52 dengan rincian

sebagai berikut

Tabel 54 Beban Material Tiap m2

DLBerat Sendiri Pelat = 36 KNm2

SDSpesi setebal 2 cm = 032 KNm2Tegel = 024 KNm2Railing Tangga = 01 KNm2

LLBeban hidup = 3 KNm2

Gambar 53 Gambar Rencana Tangga

4) Kemiringan tangga = α

= arc tg α

= arc tg (OptrideAntride)

= arc tg (1630)

= 28070

5) trsquo = 05 OpAn(Op2+An2)12

= 051630(162+302)

= 705882 cm = 705882 mm

1500

3000

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 17: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

68

6) hrsquo = (h + trsquo)cos α

= (150 + 70588)cos 28070

= 2499939 mm

Hasil analisa struktur yang digunakan dalam perencanaan didapat

dengan menggunakan analisa secara manual Beban-beban yang digunakan dalam

analisa struktur dianalisa dengan cara sebagai berikut

A Analisa beban pada anak tangga

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 02499 x 24 = 59976 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

Jumlah beban mati (DL) = 67576 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (67576) + 16 (3)

= 129091 KNm2

B) Analisa beban pada bordes

1) Berat akibat beban mati (DL)

a) Plat beton bertulang = 015 x 24 = 36 KNm2

b) Tegel = 024 = 024 KNm2

c) Spesi setebal 2 cm = 021 x 2 = 042 KNm2

d) Railling Tangga = 01 = 01 KNm2

+

+

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 18: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

69

Jumlah beban mati (DL) = 436 KNm2

2) Berat akibat beban hidup = 3 KNm2

3) Berat ultimit = Wu = 12 DL + 16 LL

= 12 (436) + 16 (3)

= 10032 KNm2

C) Rencana Penulangan Tangga

Analisa struktur tangga

Gambar 54 Pola Pembebanan Tangga

Reaksi Tumpuan

ΣMA = 0

129091(32)(05) + 10032(15)(075+3) ndash RBV(45) = 0

RBV = 254491 KN ( )

ΣMB = 0

-129091(3)(3) - 10032(152)(05) ndash RAV(45) = 0

RAV = 283262 KN ( )

129091 KNm10032 KNm

A B

RAV RBV3000 mm 1500 mm

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 19: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

70

Gambar 55 Diagram Gaya Lintang

Gambar 56 Diagram Momen

1) Penulangan lapangan

Mu+ = 310778 KNm

Mn+ = 388473 KNm

Rn = 2547 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

283262 KN

X = 21942254491 KN

10041 KN

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

Mmaks = 310778 KNm

05Mmaks = 155389 KNm 05Mmaks = 155389 KNm

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 20: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

71

ρ = 000563

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka gunakan nilai ρ = 000563 untuk desain

tulangan

As = ρbd

= 00056310001235

= 695305 mm2

s = 1000025π132695305

= 1908979 mm

Gunakan tulangan P13-150 mm

2) Penulangan Tumpuan

Mu- = 05 Mumaks

= 05(310778)

= 155389 KNm

Mn- = 194236 KNm

Rn = 12735 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

selimut = 20 mm

empty௧௨ = 13 mm

= 150-20-65 =1235 mm

ρ = 000276

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 21: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

72

ρmin = 00018

ρmaks = 00273

karena ρmin lt ρ lt ρmaks maka digunakan ρ = 000276 untuk desain tulangan

As = ρbd

= 00027610001235

= 34086 mm2

s = 1000025π13234086

= 3894041 mm

Gunakan tulangan P13-300 mm

3) Tulangan pembagi

Dtulangan = 10 mm

ρmin = 00025

fy = 240 Mpa

f rsquoc = 35 Mpa

As = ρminbh

= 00025(1000)(150)

= 375 mm2

s = 1000025π102375

= 2094395 mm

Gunakan tulangan P10-200 mm

4) Cek Geser

Ra = 283262 KN

Vc = 16ඥ bwd

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 22: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

73

= 16radic35(1000)(1235)(10-3)

= 1217726 KN

empty = 075(1217726)

= 913295 KN gt 283262 KN (OK)

55 Perencanaan Balok

Balok adalah elemen struktur yang menanggung beban gravitasi

Perencanaan balok meliputi perencanaaan lentur dan perencanaan geser

Perencanaan balok dilakukan dengan cara sebagai berikut

Tabel 55 Momen Envelop

Lantaike

Kode LokasiCombo

Mu+

(KNm)Mu-

(KNm)

7 B187

Lapangan 89924Tump

Interior172689 -230117

TumpEksterior

165726 -305761

Data penampang dan material

f rsquoc = 35 MPa

fy = 400 MPa

empty = 08

β1 = 0815

b = 300 mm

h = 600 mm

Digunakan sengkang dengan diameter = 10 mm

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 23: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

74

Digunakan selimut beton = 40 mm

drsquo = selimut beton + diameter sengkang + frac12 diameter tulangan lentur

= 40 + 10 + frac12 22

= 61 mm

d = h ndash drsquo

= 600 ndash 61

= 539 mm

551 Perencanaan Tulangan Lentur

1 Perencanaan tulangan negatif tumpuan

Mu- = 305761KNm

Mn- = 30576108

= 3822012 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 3822012106(3005392)

= 43852 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 24: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

75

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (43852)085 (35)൘ ቍ

= 001192

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 001192300539

= 1927464 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 001192(14π222)

= 50705 tulangan

Gunakan tulangan 6D22 mm

2 Perencanaan tulangan positif lapangan

Mu+ = 89924 KNm

Mn+ = 8992408

= 112405 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 112405106(3005392)

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 25: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

76

= 12897 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (12897)085 (35)൘ ቍ

= 00033

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin gt ρ maka digunakan nilai ρmn untuk menentukan kebutuan

tulangan (As)

As = ρbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Gunakan tulangan 2D22 mm

3 Perencanaan tulangan positif tumpuan

13 Mu-Tumpuan = 13(305761)

= 1019203 KNm

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 26: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

77

Mu+ETABS = 172689 KNm

Karena nilai Mu+ ge 13 Mu-Tumpuan maka digunakan Mu+ = 172689 KNm untuk

perencanaan tulangan positif tumpuan

Mn+ = 17268908

= 2158613 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = Mnbd2

= 2158613106(3005392)

= 24767 MPa

ρmin = 14fy

= 14400

= 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (24767)085 (35)൘ ቍ

= 000647

ρmaks = 0025

karena nilai ρmin lt ρlt ρmaks maka digunakan nilai ρ untuk menentukan

kebutuhan tulangan (As)

As = ρbd

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 27: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

78

= 000647300539

= 104676 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 104676(14π222)

= 2754 tulangan

Gunakan tulangan 3D22 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 2310 (4(1)) kuat momen positif

maupun negatif di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 15 Momen

maksimum di kedua muka kolom

15 Mumaks pada kedua muka kolom = 15305761

= 611522 KNm

f rsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 22 mm

Rn = 611522106(083005392)

= 0877

ρmin = 00035

ρ =ହᇲ

௬ቆ1 minus ට1 minus 2

085 ൗ ቇ

=ହ(ଷହ)

ସቌ1 minus ඨ1 minus

2 (0877)085 (35)൘ ቍ

= 00022

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 28: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

79

ρmaks = 0025

Karena Nilai ρ lt ρmin dan ρ lt ρmaks maka digunakan nilai ρmin untuk

menentukan kebutuhan tulangan di sepanjang elemen lentur

As = ρminbd

= 00035300539

= 56595 mm2

n = jumlah tulangan

= As(14πD2)

= 56595(14π222)

= 14888 tulangan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka di sepanjang

bentang harus dipasang tulangan minimal 2D22 mm

Gambar 57 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Tumpuan

4D22

3D22

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 29: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

80

Gambar 58 Detail Penulangan Lentur Pada Daerah Lapangan

4 Cek momen nominal pada balok T pada daerah tumpuan

Hal pertama yang harus dilakukan dalam analisa balok T adalah

memperkirakan lebar efektif sayap Perkiraan leber efektih sayap dapat

dilakukan berdasarkan syarat SK SNI 03 ndash 2847 ndash 2002 yang diatur sebagai

berikut

be le bw + 6hf (51)

be le bw + frac12Ln (52)

be le bw + 112 LB (53)

Lebar sayap (be) pada balok T tidak boleh lebih besar dari

be le frac14 Lb (54)

Dengan demikian nilai be adalah

1 be = 300 + 11261002 = 13166667 mm

2 be = 300 + 6150 = 1200 mm

3 be = 300 + frac128000 + frac128000 = 8300 mm

b = 300 mm

h = 600 mm

2D22

2D22

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 30: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

81

Cek

Nilai be le frac14 Lb maka bemaks = frac146100 = 1525 mm

Gunakan be = 1200 mm

a Momen nominal negatif tumpuan

As1 = 8025π122

= 9047787 mm2

As2 = 4025π222

= 15205308 mm2

As3 = 2025π222

= 7602654 mm2

As4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 1222

= 61 mm

d3 = 61 + 25 + 22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

dsaktual = 759293 mm

drsquoaktual = 40 + 10 + frac1222 = 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 31: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

82

= 600 ndash 759293 = 5240707 mm

Arsquos = 3025π222

= 11403981 mm2

Gambar 59 Penampang Penulangan Balok T

Tentukan nilai a dengan mengasumsikan tulangan desak sudah luluh

Dengan demikian nilai f rsquos = fy dengan demikian

Cc = T ndash Cs

0 = -Asfy + Arsquosf rsquos + Cc

= 40903536400 c ndash11403981 (c ndash 61)00032105 -

c2081530008535

Maka

c = 1666487 mm

a = cβ1

= 16664870815

= 1358187 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c)εcuEs

= ((1666487 ndash 61)1666487)0003200000

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 32: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

83

= 3803763 MPa

Mn- = ab085frsquoc(d ndash (a2)) + Asfrsquos(d ndash drsquo)

= 135818730008535(5240707 ndash 13581872) +

1140398132478(5240707 ndash 61)

= 7538204106 Nmm gt Mn-tumpuan = 3822012106 Nmm

b Momem nominal positif tumpuan

Arsquos1 = 8025π122

= 9047787 mm2

Arsquos2 = 4025π222

= 15205308 mm2

Arsquos3 = 2025π222

= 7602654 mm2

Arsquos4 = 8025π122

= 9047787 mm2

d1 = 20 + frac1212

= 26 mm

d2 = 40 + 10 + 12 22

= 61 mm

d3 = 61 + 25 +22

= 108 mm

d4 = 150 ndash 20 ndash frac12 12

= 124 mm

drsquoaktual = 759293 mm

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 33: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

84

dsaktual = 40 + 10 + frac1222

= 61 mm

daktual = h ndash dsaktual

= 600 ndash 61

= 539 mm

As = 3025π222

= 11403981 mm2

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu harus dilakukan

pengecekkan apakah balok dianalisis sebagai balok persegi atau balok T

Agar dapat dilakukan analisis tampang persegi maka

Ts le Cc + Cs

Diasumsikan a = hf dan f rsquos = fy

Ts = Asfy

= 11403981400

= 4561592533 N

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((1840491 ndash 759293)1840491)00032105

= 3524705 MPa lt fy = 400 MPa

Cc+ Cs = ab085frsquoc + Asfrsquos

= 150120008535 + (40903536)(3524705)

= 6796728979 N gt Ts

Karena nilai Ts lt Cc + Cs maka balok dianalisis sebagai balok tampang

persegi dengan be = 1200 mm dan a lt 150 mm

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 34: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

85

Menentukan letak garis netral

Asfy = cβ1085befrsquoc + Arsquos((c ndash drsquo)c) εcuEs

0 = c2 β1085befrsquoc + Arsquosc εcuEs + (Arsquos(-drsquo)) εcuEs ndash Asfyc

0 = c20815085120035 + 40903536c600 + (40903536(-

759293))600 ndash 11403981400c

0 = 290955 c2 + 245421216 c ndash 1817851826 ndash 60821232c

0 = 290955 c2 + 199805292c ndash 1868029382

Maka

c = 528379 mm

a = cβ1

= 5283790815

= 430629 mm

f rsquos = ((c ndash drsquo)c) εcuEs

= ((528379 ndash 759293)528379)00032105

= -2622153 MPa

Tentukan nilai Mn

Mn = ab085frsquoc(d ndash frac12a)+Arsquosfrsquos(d ndash drsquo)

= 430629120008535(539 ndash frac12430629) + 40903536(-

2622153) (539 ndash759293)

= 12921953106 Nmm gt Mn+

tumpuan = 2158613106 Nmm

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 35: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

86

552 Perencanaan Tulangan Geser

Balok structural harus dirancang mampu menahan gaya geser yang

diakibatkan oleh gaya gempa dan gaya gravitasi Berdasarkan hasil analisa

struktur yang dilakukan dengan menggunakan program ETABS maka didapat

gaya-gaya geser seperti pada tabel 54

Data-data material

frsquoc = 35 Mpa

fy = 400 Mpa

emptytul = 10 mm

Tabel 563 Gaya - Gaya Geser Pada Balok B18712DL+12SD+L+2Ey

Vuki (KN) Vuka (KN)-188 20157

12DL+12SD+L-2Ey-21038 999

Gempa Kiri4011795 -4011795

Gempa Kanan-4011795 4011795

12 DL +12 SD + L-11459 10578

Gambar 510 Gaya Geser Akibat Gempa Kanan

Mnki = 12921953 KNm Mnka = 7538204 KNm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

Ln = 5100 mm

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 36: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

87

12 D + L

Gambar 511 Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi

Gambar 512 Gaya Geser Akibat Gempa Kiri

Gambar 513 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kanan

Vuki = 11459 KN Vuki = 10578 KN

Mnki = 7538204 KNm Mnka = 12921953 KNm

Ln = 5100 mm

Ln = 5100 mm

Vuki = 4011795 KN Vuka = 4011795 KN

+

-

5157695 KN

5069595 KN

Ln = 5100 mm

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 37: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

88

Gambar 514 Kombinasi Beban Gravitasi dan Gempa Kiri

Perencanaan tulangan geser pada sendi plastis

ݑ =ܯ + ܯ

ܮ+

ݑ =12951953 + 7538204

51+ 11459

ݑ = 5157695 ܭ

=ඥ

6 ௪

=radic35

6 (300) (5240707)

〱 = 1550222037

= 1550222 ܭ

Menentukan ݏ

= + ݏ

=ݏ minus

=ݏݑ

emptyminus

2953995 KN

2865895 KN

+

-

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 38: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

89

=ݏ5157695

075minus 1550222

=ݏ 5326705 ܭ

Menentukan jarak antar tulangan geser (ݏ)

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

Jika digunakan tulangan geser 2P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ1570796 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 370905

Jika digunakan tulangan geser 3P10 maka jarak antar tulangan (s) adalah

=ݏ2356194 (240) (5240707)

5326705 (1000)

=ݏ 556357

Gunakan tulangan geser 3P10 ndash 50

Jarak pemasangan tulangan pada daerah sendi plastis adalah

2ℎ = 2 (600)

= 1200

Untuk mudahnya digunakan 2ℎ = 1200

Perencanaan geser di luar sendi plastis

ௗݑ ଵଵ ௗ= 5157695 minus ൫2005351 (125)൯= 2651006 ܭ

=ݏݑ

emptyminus

=ݏ2651006

075minus 1550222

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 39: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

90

=ݏ 1984453 ܭ

Jika digunakan tulangan 2P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ1570796 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 745263 가

Jika digunakan tulangan 3P10 sebagai tulangan geser maka jarak antar sengkang

adalah

=ݏݒܣ ݕ

ݏ

=ݏ2356194 (240) (5240707)

1984453 10ଷ

=ݏ 1493384

Gunakan tulangan 3P10 ndash 120 mm

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 2010(4(2)) spasi maksimum sengkang

tidak boleh melebihi

)

4=

5240707

4

= 1310177

) 8 ( ݐ ݑݐݎ ݑݐ ) = 8 (22) =176 mm

) 24 ( ݐ ݏݎ ) = 24 (10) = 240

) 300

Dengan demikian jarak tulangan yang digunakan pada daerah sendi plastis dan

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 40: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

91

pada daerah di luar sendi plastis memenuhi syarat SK SNI 03-2847-2002

553 Perencanaan Panjang Penyaluran

Berdasarkan ketentuan pada SK SNI 03-2847-2002 tulangan yang masuk

dan berhenti pada kolom tepi yang terkekang harus berupa panjang penyaluran

dengan kait 900 dimana ldh harus diambil lebih besar dari

a) 8db = 8(22)

= 176 mm

b) 150 mm atau

c) (fydb)(54ඥ ) = 2754577 mm

Gunakanlah ldh = 300 mm dengan panjang bengkokkan 300 mm

554 Perencanaan Tulangan Torsi

Dalam perencanaan balok seringkali terjadi puntiran bersamaan dengan

terjadinya lentur dan geser Berdasarkan hasil analisis ETABS diperoleh

Tu = 0187 KNm

P = 0

Dengan demikian

empty

=0187

075= 02493 ܭ

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 136(1(b)) pengaruh puntir

dapat diabaikan jika Tu kurang dari

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 41: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

92

empty=emptyඥ

12ቆܣଶ

=075radic35

12ቆ

240000ଶ

630000ቇ

= 338061702 Nmm

= 338062 KNm

Karena Tu lt empty Tc maka tidak diperlukan tulangan puntir

Gambar 515 Detail Penulangan Geser Daerah Tumpuan

Gambar 516 Datail Penulangan Geser Daerah Lapangan

4D22

2D22

3P ndash 50 mm

3D22

300 mm

600 mm

300 mm

600 mm3P ndash 120 mm

3D22

3D22

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 42: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

93

56 Perencanaan Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktural yang memikul

beban dari balok

Perencanan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur dan tulangan

geser dan perencanaan hubungan balok dan kolom (HBK) Sebagai contoh

perencanaan digunakan kolom K158 pada lantai 8

561 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan tulangan lentur pada kolom portal rangka bergoyang

dilakukan berdasarkan analisa pembesaran momen Analisa pembesaran momen

dilakukan dengan cara sebagai berikut

Ditinjau akibat pembebanan arah X

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) Menentukan modulus elastisitas

ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Menentukan inersia kolom

Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 43: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

94

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) Menentukan Inersia balok

IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

=101369 10ଵଶ

15015 10ଵ+

101369 10ଵ

24399 10ଵ+

101369 10ଵ

159534 10ଵ+

101369 10ଵଶ

9854 10ଽ

+101369 10ଵଶ

24305 10ଵ+

101369 10ଵଶ

26276 10ଵ+

101369 10ଵ

52553 10ଽ

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 44: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

95

= 5486488

Rata-rata ߖ = 783784

f) = 8 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

8 (2600)

03 (1000)= 693333 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

2) Menentukan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 075(12D+16L) didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 66983 KNm

M2 = Mx = 5814 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = -3840 KN

M3 = My = 1525 KNm

M2 = Mx = 173566 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 45: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

96

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫8 (2600)൯ଶ

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 46: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

97

= 1480052847

f) Menentukan δs

ΣPc = 7(1480052847)

= 1036036993 N

ΣPu = 27413565 N

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus27413565

075 (1036036993)

= 100035

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 66983 + 100035(173566)

= 1803256 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 47: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

98

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Ditinjau akibat pembebanan arah Y

1) Penentuan faktor panjang efektif

a) ܧ = 4700ඥ

= 4700radic35

= 27805575 Mpa

b) Ic6 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic7 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

Ic8 = 07ଵ

ଵଶ1000 1000ଷ

= 58333 10ଵ ସ

c) IB = 035ଵ

ଵଶ300 600ଷ = 189 10ଽ ସ

d) Menentukan ΨA

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 48: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

99

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

e) Menentukan ΨB

ߖ =ܫܧߑ

ܫܧߑ

= ൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ189ݔ27805575

6100 +10ଵݔ189ݔ27805575

1600

+൞2ݔ൮

10ଵݔ5833ݔ27805575ݔ2

320010ଵݔ27805575

6100

= 4936652

f) = 69 (Nomogram komponen portal bergoyang)

g) Cek kelangsingan kolom

ݎ=

69 (2600)

03 (1000)= 598 gt 22

Dengan demikian kolom diklasifikasikan sebagai kolom langsing

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 49: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

100

2) Penentuan faktor pembesaran momen

a) Akibat beban U = 12D+16L didapat

Pu = -6204735 KN

M3 = My = 58314 KNm

M2 = Mx = 66983 KNm

b) Akibat Gempa U = E

Pu = 60440 KN

M3 = My = 19458 KNm

M2 = Mx = 217396 KNm

c) Cek apakah momen maksimum terjadi pada daerah di antara ujung-ujung

kolom

1)ݑ

ݎ=

2600

300

= 86667

2)35

ටݑ

ܣ

=35

ට827298 10ଷ

35 10

= 719898 gt 86667

Dengan demikian momen maksimum hanya terjadi pada ujung-ujung

kolom

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 50: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

101

d) Menentukan EI akibat beban gempa (E)

ௗߚ =0

075 +ܮܦ12) 16 (ܮܮ

=0

6204735= 0

Dengan demikian

=ܫܧܫܧ04

1 + ௗߚ

=04 (27805575) (58333 10ଵ)

1 + 0

= 64879 10ଵସ

e) Menentukan Pc

=ܫܧଶߨ

( ௨)ଶ

=ଶ(64879ߨ 10ଵସ)

൫69 (2600)൯ଶ

= 1989569045

f) Menentukan δs

ΣPc = 4(1989569045)

= 7958276181 N

ΣPu = 236603725 N

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 51: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

102

௦ߜ =1

1 minusݑߑ

ߑ075

=1

1 minus23660325

075 (7958276181)

= 1000397

g) Menentukan momen akhir hasil pembesaran momen

M2 = M2ns + δsM2s

= 58318 + 1000397(217396)

= 2758002 KNm

h) Menentukan momen minimum

12 DL + 16 LL = 827298 KN

emin = (15+003h)

= 15+(0031000)

= 45 mm

Mmin = Pu(emin)

= 827298(0045)

= 3722841 KNm

Agar dapat diketahui apakah kolom aman terhadap beban hasil

pembesaran momen maka perlu dilakukan pengecekan dengan menggunakan

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 52: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

103

metode beban resiprok Bresler Pengecekkan dilakukan dengan lengkah sebagai

berikut

1)௨௬

ℎ=௨௫ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

3)௨௫

ℎ=௨௬ܯ

௨ℎ

=3722841 10

827298 10ଷ 1000= 0045

Berdasarkan diagram interaksi Nod-eod didapat

4)௨௬

ℎ= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750 ܭ

5)ೠ

= 065

௨௬ = 0653510001000

= 22750000

= 22750

6) ை = empty(085 minusܣ) (ݏܣ + (ݏܣݕ

= 065(08535 (10minus 311017673) + 400311017673)

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 53: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

104

= 2682252907

= 268225291 ܭ

7)1

௩ௗௗ=

1000

=

1000

22750+

1000

22750minus

1000

268225291

= 197511373 _ gt ݑ = 827298 ܭ

Kolom yang sudah diperiksa dengan metode resiprok bresler dicek

kembali dengan menggunakan diagram interaksi kolom yang dibuat

denganmenggunakan bantuan program PCACOL Hasil pengeplotan beban dapat

dilihat pada gambar 517

Gambar 517 Diagram Interaksi Kolom

562 Perencanaan Tulangan Geser

Berdasarkan ketentuan SK-SNI- 03-2847-2002 gaya geser rencana pada

kolom diperoleh dari

1) Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal

pada kedua ujung kolom dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 54: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

105

a) Menentukan gaya geser akibat termobilisasinya kuat lentur pada ujung-ujung

kolom

ܯ ௦ = ܯ

=5000

065

= 76923077 ܭ

Dengan asumsi bahwa kuat lentur nominal pada ujung atas sama dengan kuat

lentur nominal pada ujung bawah maka

ݑ =2 (76923077)

26

= 59175055 ܭ

2) Gaya lintang akibat kombinasi beban rencana termasuk akibat pengaruh gaya

lintang akibat dua kali gaya gempa

a) Menentukan gaya geser akibat beban gravitasi terfaktor U =12DL + 16LL

Vu = 4631 KN

b) Menentukan gaya geser akibat dua kali gaya gempa (2E)

Vu = 19772 KN

c) VE = 19772 + 4631

= 24403 KN

3) Kuat geser rencana pada hubungan balok kolom (HBK)

a) Mn- = 3013236 KNm

b) Mn+ = 12921952 KNm

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 55: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

106

Gambar 518 Gaya-Gaya Pada HBK

c) Menentukan Vu

ݑ =12921952 + 3013236

26

= 6128918 ܭ

Berdasarkan peraturan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(5(1)) kuat geser

kolom tidak perlu melebihi kuat geser rencana dari hubungan balok kolom

(HBK) Dengan demikian digunakan Ve = 6128918 KN untuk perencanaan

tulangan geser kolom Perencanaan tulangan dilakukan dengan langkah sebagai

berikut

1) Menentukan Vc

= ൬1 +ݑ

ܣ14൰

1

6ඥ ௪

Mn =12921952 KNm Mn =3013236 KNm

Cc = 912319 KN

Cc = 304106 KN

Mu = 7957594 KNm

Mu = 7957594 KNm

Vu = 6128918 KN

Vu = 6128918 KN

2D22

2D223D22

6D22

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 56: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

107

= ൬1 +224898

14 10൰

1

6radic35 1000935

= 9220705318

= 922070 ܭ

2) empty= 075 (922070)

= 691552 ܭ

Karena Vu lt emptyVc maka secara teoritis tidak diperlukan penulangan geser namun

sesyuai ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 234(4(1(b)) luas sengkang

tertutup persegi tidak boleh kurang dari

௦ܣ = 03ቆݏℎ

௬ቇ ൬

ܣ

௦ܣ൰minus 1൨

Atau

௦ܣ = 009ቆݏℎ

௬ቇ

Dengan

hc = 1000-(240)-(212)

= 896 mm

Ag = 1000(1000)

= 106 mm2

Ach = 896(896)

= 802816 mm2

Sesuai dengan ketentuan pasal 2310(5(1)) jarak antar tulangan (s) tidak boleh

kurang dari

1) so = 8(Diameter tulangan)

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 57: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

108

= 8(22)

= 240 mm

2) s0 = 24(Diameter sengkang ikat)

= 24(12)

= 288 mm

3) s0 = frac12(Dimensi penampang terkecil)

= frac12(400)

= 200 mm

Jika digunakan s = 100 mm maka luas tulangan geser (Ash) adalah

௦ܣ = 03൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰ቈቆ

1000ଶ

896ଶቇminus 1

= 5776875 ଶ

Atau

௦ܣ = 009൬100൫1000 minus (212) minus (240)൯35

400൰

= 7056 ଶ

Gunakan tulangan geser dengan luas Ash = 7056 mm2 Untuk memenuhi

kebutuhan luas tulangan geser tersebut digunakan sengkang 6P12-100 mm

Dengan demikian Vs aktual kolom adalah

௦ =ߨ6025 (12ଶ) (400) (933)

100

= 2548761553

= 25487616 ܭ

Berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 pasal 135(6(9)) Vs aktual harus lebih kecil

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 58: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

109

dari (23)ඥ ௪

2

3ඥ ௪ =

2

3radic35 1000933

= 3679801625

= 36798016 ܭ gt ௦௧௨ (ܭ)

Gambar 519 Detail Penulangan Kolom

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 59: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

110

57 Perencanaan Dinding Struktural

Dinding geser merupakan elemen struktur yang berfungsi menahan gaya

lateral akibat gempa dan berfungsi mengurangi simpangan struktur yang terjadi

akibat pengaruh gaya lateral yang bekerja pada suatu struktur

Dalam bab ini akan direncanakan penulangan segmen dinding geser pada

lantai 1 Perencanaan dinding meliputi perencanaan tulangan lentur dan

perencanaan tulangan geser Berikut adalah daftar momen lentur dan geser dari

masing-masing dinding geser

Berdasarkan analisa struktur yang dilakukan dengan bantuan program

ETABS didapat data-data sebagai berikut

1) 09 DL = 16716794 KN

2) 12 DL + L = 26437188 KN

3) MuX = 55074860 KNm

4) MuY = 17122663 KNm

571 Perencanaan Tulangan Lentur

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Y

Perencanaan tulangan lentur pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௬ =௬ݑܯ

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 60: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

111

=55074860

16716791= 32946 m

2) Menentukan letak titik berat penampang dinding struktural

Gambar 520 Pembagian Luasan Penampang Dinding Geser

A1 = 6500(400)

= 2600000 mm2

A2 = 2400(400)

= 960000 mm2

A3 = 400(500)

= 200000 mm2

A4 = 2400(400)

= 960000 mm2

I

III

VIV

II

500

mm

650

0m

m

2400 mm 400 mm400 mm

400 mm

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 61: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

112

A5 = 400(500)

= 200000 mm2

Atot = A1+A2+A3+A4+A5

= 2600000 + 2(200000) + 2(960000)

= 4920000 mm2

Titik berat luasan terhadap sisi kiri dinding adalah

=ݔ(2600000) (200) + 2 (960000) (1600) + 2 (200000) (3000)

4920000

= 9739837 mm

Titik berat luasan terhadap sisi bawah dinding adalah

=തݕ2600000 (3250) + 200000 (250 + 6250) + 960000 (200 + 6300)

4920000

= 3250 mm

3) Menentukan tulangan lentur pada badan dinding geser

Berdasarkan ketentuan SK SNI 03-2847-2002 pasal 163(2(1)) rasio

minimal tulangan vertikal (ρmin) adalah 00012

Misal digunakan tulangan empty = 12 mm dengan jarak (s) = 200 mm

ൗݏܣ =2 (1000) ߨ(025) 12ଶ

200

= 11309734 mmଶ

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 62: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

113

Gambar 521 Titik Berat Penampang Dinding Geser

Dengan demikian

=ߩ11309734

400 (1000)

= 00028 gt 00012 (OK)

Gambar 522 Pembagian Luasan Dinding Geser

325

0m

m

9379837 mm 22620163 mm

325

0m

m

55

00m

m5

00

mm

50

0m

m

I

400 mm2400 mm

III

II

IV

V VII

VI

400 mm

XIIX

XVIII

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 63: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

114

Menentukan momen nominal

ܯ =55074860

055

= 1001361091 KNm

Diasumsikan luas tulangan tulangan lentur sebagai berikut

AsI = 16000 mm2

AsII = 5541794 mm2

AsIII = 16000 mm2

AsIV = 4000 mm2

AsV = 4000 mm2

AsVI = 2261947 mm2

AsVII = 2261947 mm2

AsVII = 4000 mm2

AsIX = 4000 mm2

AsX = 10000 mm2

AsXI = 10000 mm2

Menentukan Momen nominal didnding struktural jika diasumsikan nilai a

= 220 mm

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 64: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

115

a) d1rsquo = 400 mm

c = 2699387 mm

fs1 = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-400)2699387)(0003)(200000)

= -28909091 Mpa

M1 = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1))

= 16000(-28909091)(3250-400)

= -13181010 Nmm

b) dIIrsquo = 3250 mm

c = 2699387 mm

fs1I = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-3250)2699387)(0003)(200000)

= -66238636 Mpa

M1I = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1I))

= 5541794(-400)(3250-3250)

= 0 Nmm

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 65: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

116

c) dIIIrsquo = 6100 mm

c = 2699387 mm

fs1II = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6100)2699387)(0003)(200000)

= -129586364 Mpa

MIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIII))

= 16000(-400)(3250-6100)

= 18241010 Nmm

d) dIVrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsIV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MIV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoIV))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

e) dVrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 66: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

117

fsV = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MV = Asfrsquos1((h2)-(drsquoV))

= 6000(-400)(3250-6300)

= 744109 Nmm

f) dVIrsquo = 200 mm

CcVI = 2699387 mm

fsVI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVI))

= 2160(1554545)(3250-200)

= 1024109 Nmm

g) dVIIrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsVII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 67: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

118

= -134031818 Mpa

MVII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVII))

= 2160(-400)(3250-6300)

= 2635109 Nmm

h) dVIIIrsquo = 200 mm

c = 2699387 mm

fsVIII = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-200)2699387)(0003)(200000)

= 1554545 Mpa

MVIII = Asfrsquos1((h2)-(drsquoVIII))

= 6000(1554545)(3250-200)

= 2845109 Nmm

i) dIXrsquo = 6300 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6300)2699387)(0003)(200000)

= -134031818 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 68: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

119

= 6000(-400)(3250-6300)

= 732109 Nmm

j) dXrsquo = 250 mm

c = 2699387 mm

fsIX = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-250)2699387)(0003)(200000)

= 443187 Mpa

MIX = Asfrsquos1((h2)-(drsquo1X))

= 16000(443187)(3250-250)

= -1330109 Nmm

k) dXIrsquo = 6250 mm

c = 2699387 mm

fsXI = ((c-drsquo)c)0003Es

= ((2699387-6250)2699387)(0003)(200000)

= -132920455 Mpa

MXI = Asfrsquos1((h2)-(drsquoXI))

= 16000(-400)(3250-6250)

= 12201010 Nmm

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 69: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

120

l) a = 220 mm

Cc = ab085frsquoc

= 220(3200)(085)(35)

= 20944000 N

MCc = ab085frsquoc((h2)-(a2))

= 220(3200)(085)(35)(3250-(2202))

= 657641010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = -13181010 + 0 + 18241010 + 2845109 + 744109 +

1024109 + 2635109 + 2845109 + 7320109 + 1330109 +

12201010 + 657641010

= 108461011 Nmm

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(1084601001361091)

= 15164

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 70: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

121

Perencanaan Tulangan Lentur Terhadap Gempa Arah X

Pada perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah X digunakan jumlah

tulangan berdasarkan perencanaan tulangan lentur akibat gempa arah Y

Perencanaan tulangan lentur dilakukan dengan lengkah sebagai berikut

1) Menentukan eksentrisitas beban

௫ =171221146

16716791

= 10243 m

2) Menentukan momen nominal rencana

ܯ ா௬ =ா௬ݑܯ

055

=1712211455

055

= 311321146 KNm

3) Cek momen nominal dinding dihitung terhadap centroid

a) Perhitungan momen nominal jika pusat desak terletak di sebelah kiri

centroid

drsquoI = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 71: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

122

= -289091 Mpa

MI = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MII = 5880(-289091)(9379837-200)

= -1316109 Nmm

drsquoIII = 200 mm

c = 1349693 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-200)1349693)0003200000

= -289091 Mpa

MIII = 16000(-289091)(9379837-200)

= -358109 Nmm

drsquoIV = 550 mm

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 72: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

123

c = 1349693 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MIV = 6000(-400)(9379837-550)

= -1018109 Nmm

drsquoV = 550 mm

c = 1349693 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-550)1349693)0003200000

= -1845 Mpa

MV = 6000(-400)(9379837-200)

= -1018109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 73: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

124

MVI = 2160(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 1349693 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-1600)1349693)0003200000

= -65127273 Mpa

MVII = 226194671(-400)(9379837-1600)

= 5409108 Nmm

drsquoVIII = 2650 mm

c = 1349693 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MVIII = 6000(-400)(9379837-2650)

= 4022109 Nmm

drsquoIX = 2650 mm

c = 1349693 mm

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 74: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

125

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-2650)1349693)0003200000

= -111804545 Mpa

MIX = 6000(-400)(9379837-2700)

= 4022109 Nmm

drsquoX = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MX = 10000(-400)(9379837-3000)

= 8304109 Nmm

drsquoXI = 3000 mm

c = 1349693 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((1349693-3000)1349693)0003200000

= -129586364 Mpa

MXI = 10000(-400)(9379837-3000)

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 75: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

126

= 8304109 Nmm

c = 1349693 mm

a = 110 mm

Cc = ab085frsquoc

= 110(6500)(085)(35)

= 21271250 N

MCc = Cc(Xki-(a2))

= 21271250(9739837-(1102))

= 19551010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 19551010 + 2(8304109) + 2(4022109) + 2(5409109) +

2(-1018109) + 2(-3580109) + -1316109 +

= 34771010 Nmm

b) Perhitungan momen nominal jika pust desak terletak di sebelah kanan

centroid

drsquoI = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosI = ((c-drsquo)c)0003ES

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 76: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

127

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MI = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

drsquoII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MII = 5880(-400)(22620163-3000)

= 18204109 Nmm

drsquoIII = 3000 mm

c = 32515634 mm

frsquosIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-3000)32515634)0003200000

= -49358491 Mpa

MIII = 16000(-400)(22620163-3000)

= 49535109 Nmm

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 77: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

128

drsquoIV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosIV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650)32515634)0003200000

= -4290 Mpa

MIV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoV = 2650 mm

c = 32515634 mm

frsquosV = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-2650))0003200000

= -4290 Mpa

MV = 6000(-400)(22620163-2650)

= 10176109 Nmm

drsquoVI = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVI = ((c-drsquo)c)0003ES

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 78: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

129

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVI = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVII = 1600 mm

c = 32515634 mm

frsquosVII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-1600)32515634)0003200000

= -23524528 Mpa

MVII = 2160(-400)(22620163-1600)

= -54088108 Nmm

drsquoVIII = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosVIII = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MVIII = 6000(-400)(22620163-550)

= -40224109 Nmm

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 79: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

130

drsquoIX = 550 mm

c = 32515634 mm

frsquosIX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-550)32515634)0003200000

= -4149057 Mpa

MIX = 6000(-400)(22620163-500)

= -40224109 Nmm

drsquoX = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosX = ((c-drsquo)c)0003ES

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MX = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

drsquoXI = 200 mm

c = 32515634 mm

frsquosXI = ((c-drsquo)c)0003ES

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 80: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

131

= ((32515634-200)32515634)0003200000

= 323207 Mpa

MXI = 10000(323207)(22620163-200)

= 65482109 Nmm

c = 32515634 mm

a = 265 mm

Cc1 = ab085frsquoc

= 2(265)(500)(085)(35)

= 7883750 N

MCc1 = Cc(Xka-(a2))

= 7883750(22620163-1325)

= 165051010 Nmm

Dengan demikian

Mtotal = 165051010 + 2(65482109) + 2(-40224109) +

2(-5409109) + 2(10176109) + 2(49535109) + 18204109

= 342371010 Nmm

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 81: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

132

4) Menentukan flexural overstrength

emptyow = MowME

= 14(34237311321146)

= 15396

572 Perencanaan Tulangan Geser

Perencanaan tulangan geser pada dinding struktural dilakukan dengan

langkah sebagai berikut

Akibat gempa arah Y

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis dinding pada elemen I II III

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (1516) (113368)

= 3093586 KN

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 82: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

133

Cek

∆ߤ ா = 4 (113368)

= 453472 KN lt 3093586 KN

Vu = 453472 KN gt 3093586 KN maka digunakan Vu = 3093586 KN

3) Menentukan tegangan geser rata-rata

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=3093586 10ଷ

08 (400) (6500)

= 14873 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (37721)

4minus 003൰35

=62113 Nmm2 gt 14873 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 14873 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 83: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

134

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 14873 minus 08833

= 0604 Nmm2

௩ܣݏ

=0604400

400

= 0604 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty13 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

0604= 4395109 mm

Gunakan s = 200 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 13ଶ

200= 13273229 mmଶ

=ߩݏܣ

=13273229

400 (1000)

= 000332

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 84: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

135

Akibat gempa arah X

1) Menentukan faktor pembesaran gaya geser

௩ = 13 + 30

= 13 + 2430

= 21

Karena ωv tidak boleh lebih besar daripada 18 maka digunakan nilai ωv =

18

2) Menentukan gaya geser kritis Akibat Gempa Arah X

௨ = ௩empty௪ ா

= 18 (15396) (118715)

= 32899251 KN

Cek

∆ߤ ா = 4 (118715)

= 47486 KN lt 32899251 KN

Vu = 32899251 KN lt ∆ߤ ா = 47486 KN digunakan Vu = 32899251 KN

3) Menentukan tulangan geser

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 85: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

136

=ݒݑ

08 ௪ ௪

=32899251 10ଷ

08 (400) (3200)

= 32128 Nmmଶ

Cek

ݒ ௦ = ൬022empty௪

∆ߤminus 003൰

= ൬022 (27203)

4minus 003൰35

=41866 Nmm2 gt 32128 Nmm2

Vi lt Vmaks maka digunakan Vi = 32128 Nmm2

ݒ = 06ඨݑ

ܣ

= 06ඨ10663421 10ଷ

4920000

= 08833 Nmmଶ

Dengan demikian

௦ݒ = minusݒ ݒ

= 32128 minus 08833

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 86: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

137

= 23295 Nmm2

௩ܣݏ

=23295 (400)

400

= 23295 mmଶmm

Jika digunakan tulangan 2 kaki empty12 mm maka jarak antar tulangan adalah

=ݏ2025 (ߨ) (13ଶ)

23295= 113958 mm

Gunakan s = 110 mm

ݏܣ

=

21000 ߨ(025) 12ଶ

110= 20563152 mmଶ

=ߩݏܣ

=20563152

400 (1000)

= 000514

573 Menentukan Kebutuhan Pengekangan

Bila gaya aksial cukup besar sehingga C gt Cc maka sebagian beton yang tertekan

perlu dikekang Pengekangan dilakukan pada pangkal dinding struktural ke atas

sepanjang daerah yang potensial terjadi sendi plastis pada dinding yang

panjangnya

1 lw = 3200 mm = 32 m

26

1 hw =

6

1 818 = 13633 m

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 87: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

138

Maka tulangan pengekang dipakai pada lima lantai dengan ketinggian

13633 m

Diasumsikan nilai c = 500 mm

cc = lwMe

M

o

wo 22

= 320011463113244122

60493= 5047029 mm

Karena c gt ccmaka diperlukan tulangan pengekang

Panjang daerah terkekang

α =

c

cc701 ge 05

=

500

7029504701 ge 05

=02934 ge 05

α c = 05 5047029 = 2523515 mm

h1rdquo = 500 ndash 2 40 = 420 mm

Ag = 400 500 = 200000 mm2

Ac = (400-80) (500-80) = 134400 mm2

Ash = 03 sh h1rdquo

lw

c

fyh

cf

Ac

Ag9050

1

sh

Ash= 03 420

3200

5009050

400

351

134400

200000

= 34474 mm2m

Dicoba sengkang 4 kaki D13 (As = 5309292 mm2)

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 88: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

139

Sh =44743

9292530= 1063816 mm

asymp 1540086 mm

Jadi digunakan 4D13-100 mm

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 89: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

140

Gambar 523 Detil Penulangan Dinding Geser

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 90: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

141

574 Pemeriksaan Kekuatan Dinding Geser

Agar dapat dilakukan pemeriksaan tampang diperlukan diagram interaksi

dinding geser Pembuatan diagram interaksi dinding dilakukan dengan bantuan

program PCACOL

1) Akibat Combo 19 Max

Pu = 296537 KN

Mux = -906262 KNm

Muy = -267502 KNm

Gambar 524 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Maks

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 91: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

142

2) Akibat Combo 19 Min

Pu = 731041 KN

Mux = 907423 KNm

Muy = 272185 KNm

Gambar 525 Diagram Interaksi Dinding Combo 19 Min

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 92: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

143

3) Pu = 24230 KN

Mux = 550749 KNm

Muy = 451311

Gambar 526 Diagram Interaksi Dinding Combo 17

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 93: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

144

4) Pu = 284238 KN

Mux = -166679 KNm

Muy = -171227 KNm

Gambar 527 Diagram Interaksi Dinding Combo 12

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 94: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

145

Daftar Pustaka

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-1726-2002 Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional SK SNI 03-2847-2002 Tata CaraPerencanaan Struktur Beton Untuk Gedung

Purwono Rachmat 2005 Perencanaan Struktur Beton Bertulang TahanGempa ITS Press Surabaya

Imran Iswandi Dkk 2008 Pengaruh Gempa dan Angin Terhadap Strukturiswandisiitbacid

James G MacGregor 1997 Reinforced Concrete Mechanics And DesignPentice-Hall hal 473-541

Sudarmoko 1996 Perencanaan Dan Analisis Plat Beton Bertulang KMTSFT UGM Yogyakarta

Dipohusodo Istimawan 1993 Struktur Beton Bertulang DepartemenPekerjaaan Umum

Adiyono 2006 Menghitung Konstruksi Beton Bertulang UntukPengembangan Rumah Bertingkat Dan Tidak Bertingkat Penebar SwadayaJakarta

Juwana Jimmy S 2005 Sistem Bangunan Tinggi Erlangga Jakarta

Yoso W Haryanto 2006 Analisis Dan Desain Struktur Menggunakan ETABS845

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1981 Pembebanan IndonesiaUntuk Geding 1983 Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah BangunanBamdung

Gurki Sembiring Thambah J 2004 Beton Bertulang Rekayasa SainsBandung

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 95: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

146

LAMPIRAN

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 96: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

147

Tampak Tiga Dimensi

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 97: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

148

Denah Tipikal Lantai 1-25

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 98: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

149

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 99: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

150

151

152

153

154

155

156

157

Page 100: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

151

152

153

154

155

156

157

Page 101: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

152

153

154

155

156

157

Page 102: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

153

154

155

156

157

Page 103: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

154

155

156

157

Page 104: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

155

156

157

Page 105: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

156

157

Page 106: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen

157

Page 107: BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu …e-journal.uajy.ac.id/3295/6/5TS11845.pdf · 52 BAB V PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR 5.1 Mutu Bahan Dalam perencanaan struktur pada Apartemen