Laporan Psg (Triadi b.g. 121144034)

PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA

GEDUNG KANTOR BANDUNG 3 LANTAI

Disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah

Perancangan Struktur Gedung Semester VI Tahun Ajaran 2014/2015

Oleh

Triadi Bagus Gumilar

121144034

3 - TPPG

PROGRAM STUDI TEKNIK PERAWATAN DAN PERBAIKAN GEDUNG

JURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2015

1

1. SISTEM DAN PERMODELAN STRUKTUR

Acuan

1. SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan

Gedung

2. SNI 2847-2013 Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung

3. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung 1987

Data Bangunan dan Data Struktur

1. Bangunan : Gedung Kantor

2. Fungsi Bangunan : Perkantoran

3. Material Bangunan : Beton Bertulang

4. Jumlah Lantai : 3 Lantai

5. Tinggi Bangunan : 10.5 m

- Lantai 1 (h1) = 3.5 m

- Lantai 2 (h2) = 7 m

- Lantai 3 (h3) = 10.5 m

6. Struktur Bangunan :

Section Properties

- BJ = 2400 kg/m

- Mutu Beton f’c = 32 MPa

- Tebal Pelat Lantai = 15 cm

- Dimensi Sloof = (250 x 400) mm

- Dimensi Balok = (400 x 600) mm

- Dimensi Kolom = (600 x 600) mm

Perancangan Struktur Gedung - Triadi Bagus Gumilar 121144034 (3-TPPG)

2

Permodelan Struktur

Gambar 1 Denah Struktur (X-Y)


3

Gambar 2 Tampak (X-Z)

Gambar 3 Tampak (Y-Z)


4

Gambar 4 Model 3D

Tipe Struktur

Tipe struktur yang digunakan dalam perancangan adalah rangka beton bertulang

pemikul momen khusus.

2. BEBAN GRAVITASI

Jenis Beban

Tipe beban yang direncanakan bekerja pada struktur terdiri dari :

- Beban Mati (Dead)

- Super Imposed Dead Load (SDL)

- Beban Hidup (Live Load) : Live Roof dan Live Floor

- Beban Gempa X

- Beban Gempa Y


5

Besarnya Beban

Dengan mengacu pada Pedoman Peraturan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung 1987,

maka didapat data sebagai berikut :

Beban Pelat

Pelat Lantai

Berat Sendiri (Dead Load) DL = 288 kg/m2

Beban Hidup (Live Load) : Gedung Kantor

(PPPURG1987)

LL = 250 kg/m2

Super Impose Dead Load : SDL = 97 kg/m2

Keramik (0.5 cm) = 24 kg/m2 x 0.5 = 12 kg/m2

Adukan (2 cm) = 21 kg/m2 x 2 = 42 kg/m2

Plafond = 11 kg/m2

Utilitas = 25 kg/m2

Penggantung = 7 kg/m2

Pelat Atap

Berat Sendiri (Dead Load) DL = 288 kg/m2

Beban Hidup (Live Load) : Dak Beton

(PPPURG1987)

LL = 100 kg/m2

Super Impose Dead Load : SDL = 43 kg/m2

Plafond = 11 kg/m2

Utilitas = 25 kg/m2

Penggantung = 7 kg/m2

Waterproof (integrated) (dapat diabaikan) = 0 kg/m2

Beban Balok

SDL Dinding = 250 kg/m2 x h = 875 kg/m


6

Input Beban dalam SAP

Gambar 5 Input Beban

Kombinasi Pembebanan

1. Comb 1 = 1.4 DL

2. Comb 2 = 1.2 DL + 1.6 LL (ROOF) + 1.6 LL (FLOOR)

3. Comb 3 = 1.2 DL

4. Comb 4 = 1.2 DL + 0.5 LL (FLOOR)

5. Comb 5 = 1.2 DL + 0.5 LL +1.0 Gempa X + 0.3 Gempa Y

6. Comb 6 = 1.2 DL + 0.5 LL +1.0 Gempa X – 0.3 Gempa Y

7. Comb 7 = 1.2 DL + 0.5 LL + 0.3 Gempa X + 1.0 Gempa Y

8. Comb 8 = 1.2 DL + 0.5 LL + 0.3 Gempa X – 1.0 Gempa Y

3. BEBAN GEMPA

Beban gempa di Indonesia ditetapkan terbagi dalam beberapa wilayah gempa. Untuk

masing-masing wilayah gempa ditetapkan respon spektra desain, yaitu hubungan antara

percepatan maksimum (dalam satuan gravitasi) dengan periode getar struktur (dalam

satuan detik)


7

Lokasi

Bandung

Gambar 6 Grafik Respons Spektra Kota Bandung

Jenis Tanah

Tanah Sedang

Kategori Risiko

Dilihat dari tabel SNI 1726-2012, gedung kantor termasuk kategori risiko II

Faktor Keutamaan (I)

Dilihat dari tabel faktor keutamaan gempa pada SNI 1726-2012, gedung kantor yang termasuk

kategori risiko II faktor keutamaan gempa (I) = 1,0

Klasifikasi Struktur (R)

Karena struktur yang digunakan rangka beton pemikul momen khusus., dari tabel SNI didapat

R = 8

Kategori Desain Seismik

SDs = 1.1 g ≥ 0.5 Tipe D


8

SD1 = 0.47 g ≥ 0.20 TIpe D

Periode Getar Struktur

Dari SAP, didapat :

Tx = 0.46 s

Ty = 0.46 s

Dari Spektra Desain, didapat :

Sax = 1.555 Tabel konversi nilai Sa

Say = 1.555

Persyaratan Periode Getar

T1 = 0.46 s

T2 = 0.46 s

SD1 = 0.47 g

Dari Tabel Cu = 1,4 karena SD1 ≥ 0,40

Karena rangka beton pemikul momen dari Tabel Ct = 0,0466 dan x = 0,9

Maka :

Tx=Ct x hnx=0,0466 x 10.50,9=¿0.387

Tmax=Cu x Ta=1,4 x0,387=¿0.541s

T1 dan T2 ≤ Tmax Memenuhi syarat

Respons Spektra

T Sa0.45 1,5970.47 1,513


9

Ts = SD1SDs

= 0.471.1

=0.427

Tx>Ts

Cs = 0.47

0.46(81

) =

0.127717391

Ty>Ts

Cs = 0.47

0.46(81

) =

0.127717391

Base Shear

Vx=Csx∗Wtot=0,13 x=38439445.57

Vy=Csy∗Wtot=0,13 x=38439445.57

Keterangan : W total didapat dari perhitungan berat lantai

Berat Lantai

W1 146583800.2 kg

W2 149136480 kg

W3 5252400.02 kg

∑ Wi 300972680.2 kg

W1 didapat dari jumlah gaya normal netto lantai 1 (Comb 4 = 1,2 DL + 0,5 LL (FLOOR))

W2 didapat dari jumlah gaya normal netto lantai 2 (Comb 4 = 1,2 DL + 0,5 LL (FLOOR))

W3 didapat dari jumlah gaya normal netto lantai 3 (Comb 3 = 1,2 DL)

Beban Gempa pada masing-masing tingkat

Menentukan K

Tx = 0.46 < 0,5 kx = 1

Ty = 0.46 < 0,5 ky = 1

Tabel ketentuan K

T (detik) K≤ 0.5 1≥ 2.5 2


10

Menghitung F

No Berat Lantai Tinggi Wh^k Wh^k / ∑ Wh^k Fx = Fy1 146583800.2 1 3.5 513043300.7 0.318235687 12232803.42 149136480 2 7 1043955360 0.647555189 24891662.43 5252400.02 3 10.5 55150200.21 0.034209124 1314979.76

∑ = 1612148861 ket: Fx dan Fy sama karena bangunan simetris

4. ANALISIS STRUKTUR

Pusat Massa

Pusat massa yaitu titik tangkap resultan beban mati, berikut beban hidup yang bekerja pada

setiap lantai dengan Comb 3 = 1,2 DL dan Comb 4 = 1,2 DL + 0,5 LL (FLOOR). Berikut ini

adalah tabel perhitungan pusat massa di setiap lantai.

Lantai 3Label

162 165 168 171 174

P -125647.43 -163261.43 -193073.51 -163261.43 -125647.43

Label

297 300 303 306 309

P -163261.43 -274694.87 -308012.99 -274694.87 -163261.43

Label

312 315 318 321 324

P -193073.51 -308012.99 -340593.38 -308012.99 -193073.51

Label

327 330 333 336 339

P -163261.43 -274694.87 -308012.99 -274694.87 -163261.43

Label

342 345 348 351 354

P -125647.43 -163261.43 -193073.51 -163261.43 -125647.43

Xpm = 10Ypm = 10

W = -5252400.02


11

Ket :

minus abaikan, karena P (kebawah -)

Lantai 2Label

163 166 169 172 175

P -3528334.31 -5573793.74 -5566753.59 -5573793.74 -3528334.31

Label

298 301 304 307 310

P -5573793.74 -8165840.6 -8153709.53 -8165840.6 -5573793.74

Label

313 316 319 322 325

P -5566753.59 -8153709.53 -8139977.96 -8153709.53 -5566753.59

Label

328 331 334 337 340

P -5573793.74 -8165840.6 -8153709.53 -8165840.6 -5573793.74

Label

343 346 349 352 355

P -3528334.31 -5573793.74 -5566753.59 -5573793.74 -3528334.31

Lantai 2 - Lantai 3Label

163 166 169 172 175

P -3402687 -5410532 -5373680 -5410532 -3402687

Label

298 301 304 307 310

P -5410532 -7891146 -7845697 -7891146 -5410532

Label

313 316 319 322 325

P -5373680 -7845697 -7799385 -7845697 -5373680

Label

328 331 334 337 340

P -5410532 -7891146 -7845697 -7891146 -5410532

Label

343 346 349 352 255

P -3402687 -5410532 -5373680 -5410532 -3402687


12

Ket : minus abaikan, karena P (kebawah -)

Lantai 1Label

164 167 170 173 176

P -6909285.68 -10978004.8 -10920863.1 -8425325.28 -6909285.68

Label

299 302 305 308 311

P -10978004.8 -16095909.3 -16016057.4 -16095909.3 -10978004.8

Label

314 317 320 323 326

P -10920863.1 -16016057.4 -15932859.4 -16016057.4 -10920863.1

Label

329 332 335 338 341

P -10978004.8 -16095909.3 -16016057.4 -16095909.3 -10978004.8

Label

344 347 350 353 356

P -6909285.68 -10978004.8 -10920863.1 -10978004.8 -6909285.68

Xpm = 10Ypm = 10W = -149136480

Lantai 1 – (Lantai 2 - Lantai 3)Label 164 167 170 173 176P -3380951 -5404211 -5354110 -2851532 -3380951

Label 299 302 305 308 311P -5404211 -7930069 -7862348 -7930069 -5404211

Label 314 317 320 323 326P -5354110 -7862348 -7792881 -7862348 -5354110

Label 329 332 335 338 341P -5404211 -7930069 -7862348 -7930069 -5404211

Label 344 347 350 353 356P -3380951 -5404211 -5354110 -5404211 -3380951


13

Ket : minus abaikan, karena P (kebawah -)

Pusat Rotasi

Setelah di run didapat R3 dari titik 1 dan 2

Arah X

Lantai 1

R3 Fx = -0.04684

R3 Fy = 0.01014

Lantai 2

R3 Fx = -0.19194

R3 Fy = 0.19194

Lantai 3

Xpm = 10Ypm = 10W = -146583800.2


14

R3 Fx = -0.01014

R3 Fy = 0.01014

Lantai 1

cb= R 3 Fx

R3 Fx+R 3 Fy→

c20

= 0.046840.04684+0.04684

→ c=10

Lantai 2

cb= R 3 Fx

R3 Fx+R 3 Fy→

c20

= 0.191940.19194+0.19194

→ c=10

Lantai 3

cb= R 3 Fx

R3 Fx+R 3 Fy→

c20

= 0.010140.01014+0.01014

→ c=10

Arah Y

Lantai 1

R3 Fx = - 0.04684


15

R3 Fy = 0.04684

Lantai 2

R3 Fx = - 0.19194

R3 Fy = 0.19194

Lantai 3

R3 Fx = - 0.01014

R3 Fy = 0.01014

Lantai 1

cd= R 3 Fx

R 3 Fx+R 3 Fy→

c20

= 0.046840.04684+0.04684

→ c=10

Lantai 2

cd= R 3 Fx

R 3 Fx+R 3 Fy→

c20

= 0.191940.19194+0.19194

→ c=10

Lantai 3

cd= R 3 Fx

R 3 Fx+R 3 Fy→

c20

= 0.010140.01014+0.01014

→ c=10

Pusat Rotasi (x,y) = (10,10)

Eksentrisitas

e = (PM - PR) dimana PM = Pusat Massa, PR = Pusat Rotasi

ea (x,y) = 5% x bentang

Eksentrisitas sumbu X

Lantai 1

ex = (PM - PR)

= 10 - 10 = 0


16

eax = 5% x d

= 5% x 20 = 1 ⟶ (ke kanan)

Lantai 2

ex = (PM - PR)

= 10- 10 = 0

eax = 5% x d

= 5% x 20 = 1 ⟶ (ke kanan)

Lantai 3

ex = (PM - PR)

= 10 - 10 = 0

eax = 5% x d

= 5% x 20 = 1 ⟶ (ke kanan)

Eksentrisitas sumbu Y

Lantai 1

ex = (PM - PR)

= 10 - 10 = 0

eax = 5% x b

= 5% x 20 = 1 ↑ (ke atas)

Lantai 2

ex = (PM - PR)

= 10 - 10 = 0

eax = 5% x b

= 5% x 20 = 1 ↑ (ke atas)

Lantai 3

ex = (PM - PR)

= 10 - 10= 0

eax = 5% x b

= 5% x 20 = 1↑ (ke atas)


17

Tabel Titik tangkap gempa

Jadi kombinasi beban pada lantai 1, 2, dan 3 yang dimasukan pada SAP adalah pada titik :

Fx = (11 , 10)

Fy = (10 , 11)


18

Gambar 7 Penempatan Fx di titik (11 , 10)


19

Gambar 8 Penempatan Fy di titik (10 , 11)

5. KETIDAKTERATURAN STRUKTUR

Ketidakteraturan Horizontal


20

Ketidakteraturan Vertikal

1a Ketidakteraturan Kekakuan Tingkat Lunak

Sumbu X

L1 L2 L3

Fx 12232803.38 24891662.43 1314979.76

Q 38439445.57 26206642.19 1314979.76

∆x 1.794966 2.686218 3.3587715

K 29404301.13 1955204.69

Perhitungan :

Q 1=F 1+F 2+F 3=12232803.38+24891662.43+1314979.76=38439445.57 kg

Q 2=F 2+F 3=24891662.43+1314979.76=26206642.19 kg

Q 3=F 3=1314979.76 kg

K 2= Q 2∆ 2−∆ 1

= 26206642.19(2.686218−1.794966)

=29404301.13

K 3= Q 3∆ 3−∆ 2

= 1314979.76(3.3587715−2.686218)

=1955204.69

70 % K 3= 70100

x1955204.69=1368643.284

80 % K 3= 80100

x1955204.69=1564163.753

K2 > 70% K3 dan K2 > 80% K3 maka tidak termasuk ketidakteraturan vertikal tipe 1a


21

Sumbu Y

L1 L2 L3

Fy 12232803.38 24891662.43 1314979.76

Q 38439445.57 26206642.19 1314979.76

∆x 1.794966 2.686218 3.3587715

K 29404301.13 1955204.69

Perhitungan :

Q 1=F 1+F 2+F 3=12232803.38+24891662.43+1314979.76=38439445.57 kg

Q 2=F 2+F 3=24891662.43+1314979.76=26206642.19 kg

Q 3=F 3=1314979.76 kg

K 2= Q 2∆ 2−∆ 1

= 26206642.19(2.686218−1.794966)

=29404301.13

K 3= Q 3∆ 3−∆ 2

= 1314979.76(3.3587715−2.686218)

=1955204.69

70 % K 3= 70100

x1955204.69=1368643.284

80 % K 3= 80100

x1955204.69=1564163.753

K2 > 70% K3 dan K2 > 80% K3 maka tidak termasuk ketidakteraturan vertikal tipe 1a


22

1b Ketidakteraturan Kekakuan Tingkat Lunak Berlebihan

Sumbu X

L1 L2 L3

Fx 12232803.38 24891662.43 1314979.76

Q 38439445.57 26206642.19 1314979.76

∆x 1.794966 2.686218 3.3587715

K 29404301.13 1955204.691

Perhitungan :

Q 1=F 1+F 2+F 3=12232803.38+24891662.43+1314979.76=38439445.57 kg

Q 2=F 2+F 3=24891662.43+1314979.76=26206642.19 kg

Q 3=F 3=1314979.76 kg

K 2= Q 2∆ 2−∆ 1

= 26206642.19(2.686218−1.794966)

=29404301.13

K 3= Q 3∆ 3−∆ 2

= 26206642.19(3.3587715−2.686218)

=1955204.691

60 % K 3= 60100

x1955204.691=1173122.814

70 % K 3= 70100

x1955204.691=1368643.284


23

K2 > 60% K3 dan K2 > 70% K3 maka tidak termasuk ketidakteraturan vertikal tipe

1b

Sumbu Y

L1 L2 L3

Fx 12232803.38 24891662.43 1314979.76

Q 38439445.57 26206642.19 1314979.76

∆x 1.794966 2.686218 3.3587715

K 29404301.13 1955204.691

Perhitungan :

Q 1=F 1+F 2+F 3=12232803.38+24891662.43+1314979.76=38439445.57 kg

Q 2=F 2+F 3=24891662.43+1314979.76=26206642.19 kg

Q 3=F 3=1314979.76 kg

K 2= Q 2∆ 2−∆ 1

= 26206642.19(2.686218−1.794966)

=29404301.13

K 3= Q 3∆ 3−∆ 2

= 26206642.19(3.3587715−2.686218)

=1955204.691

60 % K 3= 60100

x1955204.691=1173122.814

70 % K 3= 70100

x1955204.691=1368643.284

K2 > 60% K3 dan K2 > 70% K3 maka tidak termasuk ketidakteraturan vertikal tipe

1b

Ketidakteraturan Berat (Massa)

Jika masa efektif suatu tingkat lebih dari 150% massa efektif tingkat didekatnya. Atap yang

lebih ringan dari lantai di bawahnya tidak perlu ditinjau.


24

BERAT LANTAI

Lantai W (Kg)

Lantai 1 146583800.2Lantai 2 149136480Lantai 3 5252400.02

∑ W = 300972680

W 2W 1

x100 %= 149136480146583800.2

x100 %=102 %W 1W 2

x100 %=146583800.2149136480

x100 %=98 %

Maka tidak termasuk ketidakteraturan berat (massa)

Ketidakteraturan Geometri Vertikal

Tidak termasuk

Ketidakteraturan Akibat Diskontinuitas Sebidang pada Elemen Vertikal Penahan Gaya

Lateral

Tidak termasuk

Diskontinuitas dalam Ketidakteraturan Kuat Lateral Tingkat

Jika kuat lateral satu tingkat kurang dari 80% kuat lateral tingkat diatasnya. Kuat lateral adalah

kuat lateral total semua elemen penahan seismik yang berbagi geser tingkat untuk arah yang

ditinjau. Dengan kata lain :

Qn 2 < 80% Qn 3

Karena Qn 2 > 80% Qn 3 maka Tidak Termasuk 5a

Diskontinuitas dalam Ketidakteraturan Kuat Lateral Tingkat yang Berlebihan

5a. Diskontinuitas dalam Ketidakteraturan Kuat Lateral Tingkat


25

Jika kuat lateral satu tingkat kurang dari 65% kuat lateral tingkat diatasnya.

Dengan kata lain :

Qn 2 < 65% Qn 3

5b. Diskontinuitas dalam Ketidakteraturan Kuat Lateral Tingkat yang Berlebihan

L1 L2 L3

Fx 12232803.38 24891662.43 1314979.76

Qn 38439445.57 26206642.19 1314979.76

65%Qn 17034317.42 854736.84

Karena Qn 2 > 65% Qn 3 maka Tidak Termasuk 5b


Laporan Psg (Triadi b.g. 121144034)

Documents

Transcript of Laporan Psg (Triadi b.g. 121144034)