MAKALAH TUGAS AKHIR PERANCANGAN MODIFIKASI … · Struktur bangunan gedung daktail dan struktur...
Transcript of MAKALAH TUGAS AKHIR PERANCANGAN MODIFIKASI … · Struktur bangunan gedung daktail dan struktur...
1
1
MAKALAH TUGAS AKHIR
PERANCANGAN MODIFIKASI GEDUNG BADAN PERENCANAAN PEMBANGUNAN KOTA NANGROE ACEH DARUSSALAM DENGAN METODE SRPMK ARFIYAN RIDHOI EMHAM NRP 3108 100 523 Dosen Pembimbing Ir. Aman Subakti, MS JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2012
2
2
PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS MATARAM DENGAN METODE SISTEM RANGKA GEDUNG
Nama Mahasiswa : Arfiyan Ridhoi Emham NRP Mahasiswa : 3108 100 523 Jurusan : S1 Lintas Jalur Teknik Sipil
FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Ir. Aman Subakti, MS
A B S T R A K
Pada proyek akhir ini penyusun mengambil obyek pada pembangunan Gedung Badan Perencanaan Pembangunan Kota Nangroe Aceh Darussalam yang terdiri dari 7 lantai dengan luas bangunan kurang lebih 720 m2
Perancangan Struktur Gedung Badan Perencanaan Pembangunan Kota Nangroe Aceh Darussalam menggunakan metode SRPMK ( Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus ). Metode ini merupakan metode perencanaan bangunan tahan gempa yang digunakan pada daerah zona gempa 6.
Perhitungan – perhitungan yang dilakukan dalam tugas akhir ini mengacu pada persyaratan yang ada pada SNI 03-2847-2002 tentang perhitungan struktur beton, PBI 1971, PPIUG 1983 dan SNI 03-1726-2002 tentang ketahanan gempa. Beban gempa di hitung dengan metode statik ekuivalen, sedangkan analisa struktur menggunakan program ETABS v.9
Perhitungan dan perencanaan dibatasi pada struktur gedung saja, yaitu pre-eliminary design, perencanaan struktur pelat dan tangga, perencanaan struktur utama serta perencanaan pondasi tiang pancang dan sloof
Perencanaan dan perhitungan pre-eliminary design meliputi pre-eliminary design balok,kolom, pelat, dan sloof. Perencanaan struktur tangga dan pelat meliputi perhitungna penulangan, perencanaan balok bordes. Perencanaan struktur utama meliputi penulangan balok dan kolom. Sedangkan perencanaan pondasi tiang pancang meliputi perhitungn penulangan poer dan sloof. Untuk perhitungan gempa , beban gempa di hitung dengan metode Muto dan kemudian dianalisa secara struktur dengan program ETABS v.9 Kata kunci: Struktur bangunan tahan gempa, SRPMK
3
3
BAB I
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Peristiwa gempa besar yang disertai tsunami dahsyat yang terjadi di Nangroe Aceh Darussalam pada tanggal 26 Desember 2006 telah menyebabkan kerusakan yang cukup besar. Dengan terjadinya peristiwa bencana tersebut maka pembangunan fisik kota pun semakin meningkat, guna memenuhi kebutuhan penduduk. Pembangunan fisik dan prasarana perkotaan dapat berupa pembangunan permukiman sebagai tempat tinggal, pembangunan pabrik dan perkantoran sebagai tempat bekerja, pembangunan jaringan jalan sebagai penghubung dan jenis pembangunan lainnya. Untuk Melaksanakan Good Governance sebagai pilot project reform birokrasi pemerintah Aceh maka dibangunkanlah kantor BAPPEKO Nangroe Aceh Darussalam yang berada di jalan Tgk. Daud Beureueh No. 26.
Perencanaan pembangunan gedung bertingkat harus memenuhi ketentuan-ketentuan yang telah ditetapkan, untuk daerah dengan resiko gempa rendah (WG 1 dan 2) menggunakan sistem rangka pemikul momen biasa, untuk daerah dengan resiko gempa menengah (WG 3 dan 4) menggunakan sistem rangka pemikul momen menengah atau khusus dan untuk daerah dengan resiko gempa tinggi (WG 5 dan 6) menggunakan sistem rangka pemikul momen khusus. (Tata Cara SNI 03–2847–2002)
Sistem rangka pemikul momen adalah Sistem struktur yang pada dasarnya memikul rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lentur dipikul rangka pemikul momen terutama melalui mekanisme lentur. (Tata Cara SNI 03–1726–2002)
SRPMK harus dipakai di wilayah gempa 5 dan 6 dan harus memenuhi persyaratan desain pada pasal 23.2 sampai degan pasal 23.8 disamping pasal-pasal sebelumnya yang masih berlaku. (Rachmat Purwono, 2005)
Proyek pembangunan gedung kantor BAPPEKO Nangroe Aceh Darussalam akan digunakan sebagai bahan Tugas Akhir, modifikasi yang dilakukan antara lain : zone gempa dalam Tata Cara Perencanaan Ketahanaan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002) daerah gempa menengah (Zone 3) dimodifikasi menjadi daerah dengan gempa resiko tinggi (Zone 6), perubahan lantai dari 4 menjadi 7.
1.2. Perumusan Masalah
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, permasalahan yang perlu diperhatikan adalah :
1. Analisa perhitungan untuk struktur bangunan Gedung dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK), sesuai dengan SNI 03-2847-
2002 Dilengkapi Penjelasan dan SNI 03 -1726 -2002 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung.
2. Perencanaan struktur bawah yang menyalurkan beban gempa.
2.3. Tujuan Penulisan
Tujuan yang hendak dicapai dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah :
1. Dapat memodifikasi rancangan struktur gedung dengan menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus ( SRPMK ) / tahan gempa.
2. Mengetahui dengan baik konsep yang benar dari gedung tahan gempa.
2.4. Batasan Masalah
Didalam penulisan Proposal Tugas Akhir ini, Perancangan struktur gedung ini ditinjau dari segi teknis saja, yaitu : 1. Perencanaan struktur Sekunder, yaitu :
perencanaan pelat lantai, perencanaan tangga, perencanaan balok anak.
2. Perencanaan struktur Utama, yaitu : perencanan balok induk, perencanaan kolom, pertemuan balok-kolom.
3. Perhitungan menggunakan metoda Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus pada daerah gempa kuat.
4. Perancangan ini tidak meninjau analisa biaya dan manajemen konstruksi didalam penyelesaian pekerjaan proyek.
2.5. Manfaat
Manfaat yang diharapkan bisa didapat dari perancangan ini adalah :
1. Hasil perancangan ini bisa sebagai untuk perancangan bangunan-bangunan yang lain.
2. Dari perancangan ini bisa diketahui hal-hal yang harus diperhatikan pada saat pembangunan sehingga kegagalan struktur bisa diminimalisasi.
3. Memberikan manfaat bagi pembaca pada khususnya, dan bagi dunia Teknik Sipil pada umumnya.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Struktur tahan gempa adalah struktur yang apabila terkena gempa mampu berdiri tegar, meskipun hancur, tetapi struktur tidak boleh roboh.
Sistem Rangka Pemikul Momen adalah suatu sistem rangka ruang dimana komponen-komponen struktur dan joint-jointnya menahan gaya-gaya yang bekerja melalui aksi lentur, geser dan aksial.
Menurut SNI-1726-2002, tentang perencanaan bangunan terhadap gempa menyebutkan bahwa SRPMK merupakan suatu struktur yang bersifat daktil penuh yaitu suatu tingkat daktilitas struktur gedung, di mana
4
4
strukturnya mampu mengalami simpangan pasca-elastik pada saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan yang paling besar (mencapai nilai faktor daktilitas sebesar 5.3).
2.2 Filosofi Perancangan
Prosedur dan ketentuan umum perancangan mengacu pada SNI 03-1726-2002 dan SNI 03-2847-2002 dengan memperhitungkan beberapa ketentuan umum antara lain :
1. Gempa Rencana dan Kategori Gedung 2. Struktur Gedung Beraturan dan Tidak
Beraturan 3. Daktilitas Struktur Bangunan dan
Pembebanan Nominal
2.3 Konsep Perancangan Struktur Tahan Gempa Struktur bangunan gedung daktail dan struktur bangunan gedung elastik akibat pengaruh Gempa Rencana menunjukkan simpangan maksimum ( δm ) yang sama dalam kondisi diambang keruntuhan, Apabila Ve adalah pembebanan maksimum akibat pengaruh Gempa Rencana yang dapat diserap oleh struktur bangunan gedung elastik, dan Vy adalah pembebanan yang menyebabkan pelelehan pertama di dalam struktur bangunan gedung, maka dengan asumsi bahwa struktur bangunan gedung daktail dan struktur bangunan gedung elastik akibat pengaruh Gempa Rencana menunjukkan simpangan maksimum ( δm ) yang sama, maka berlaku : Vy = Ve / µ Dimana : µ = faktor daktilitas struktur bangunan gedung Apabila Vn adalah pembebanan Gempa Nominal akibat pengaruh Gempa Rencana yang harus ditinjau dalam perencanaan struktur bangunan gedung, maka berlaku : Vn = Vy / f1 = Ve / R Dimana : f1 = faktor tahanan lebih beban yang nilainya ditetapkan 1,6
R = faktor reduksi gempa (Tabel. 2 SNI 03-1726-2002)
Seperti yang terdapat pada Gambar Diagram beban – simpangan dibawah ini.
Vm menunjukkan pembebanan gempa maksimum akibat pengaruh Gempa Rencana yang dapat diserap oleh struktur bangunan gedung dengan pengerahan faktor tahanan lebih ( f ) yang terkandung di dalam struktur tersebut. δn dan δy menunjukkan simpangan yang terjadi akibat Vn dan Vy, yang mana pada Vn menunjukkan simpangan yang terjadi akibat pengaruh gempa nominal rencana yang harus ditinjau dan pada Vy menunjukkan simpangan yang terjadi pada saat pelelehan pertama tulangan, yang mana untuk perancangan ini hal tersebut digunakan sebagai acuan untuk perancangan tahan gempa. Gambar diatas juga menunjukkan bahwa simpangan ( δ ) yang diakibatkan oleh beban gempa nominal statik ekuivalen ( F1 ) disebabkan oleh terjadinya perubahan sifat gedung dari elastis menjadi daktail, dimana hal ini menyebabkan struktur gedung tersebut mengalami kerusakan tetapi tidak sampai roboh.
2.4 Syarat Perencanaan Struktur Gedung Tahan
Gempa Syarat perencanaan struktur gedung tahan gempa berdasarkan SNI 03-1726-2002 adalah:
1. Menghindari terjadinya korban jiwa manusia oleh runtuhnya gedung akibat gempa yang kuat.
2. Membatasi kerusakan gedung akibat gempa ringan sampai sedang, sehingga masih dapat diperbaiki.
3. Membatasi ketidaknyamanan penghunian bagi penghuni gedung ketika terjadi gempa ringan sampai sedang.
4. Mempertahankan setiap saat layanan vital dari fungsi gedung.
2.5 Konsep Strong Column Weak Beam
Struktur gedung yang terjadi harus memenuhi syarat “Strong Column Weak Beam”, yang artinya ketika struktur gedung memikul pengaruh gempa rencana, maka sendi-sendi plastis di dalam struktur gedung tersebut hanya boleh terjadi pada ujung-ujung balok, kaki kolom dan pada kaki dinding geser saja.
Oleh karena itu kolom-kolom selalu didesain 20 % lebih kuat dari balok-balok di suatu hubungan balok kolom (HBK) atau dapat dirumuskan sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 23.4 (2) menjadi :
ge MM ∑
≥∑5
6
dimana :
eM∑ = jumlh momen dimuka HBK sesuai
disain lentur nominal kolom-kolom
gM∑ = jumlh momen dimuka HBK sesuai
disain lentur nominal balok-balok.
2.6. Hubungan Balok Kolom Hubungan Balok Kolom (HBK) atau beam column joint mempunyai peranan yang sangat
5
5
penting dalam perencanaan struktur beton dengan SRPM. Integritas menyeluruh SRPM sangat tergantung dari perilaku HBK. Degradasai pada HBK akan menghasilkan deformasi lateral besar yang dapat menyebabkan kerusakan berlebihan atau bahkan keruntuhan (Purwono, 2005). Pada struktur statis tak tentu, hubungan balok kolom merupakan satu – satunya pemegang peran agar sistem pengekangan terhadap free rotations of the beam tidak akan terjadi. Sistem pengekangan akan terjadi dengan baik apabila balok, joint dan kolom merupakan satu kesatuan yang monolit dan kaku (Widodo, 2007).
2.7. Perancangan Kuat Geser Kegagalan geser sifatnya getas, mendadak
dan tanpa peringatan. Karakteristik ini tentunya tidak dikehendaki pada struktur beton bertulang tahan gempa. Oleh karena itu, supaya tidak terjadi kegagalan geser mendahului kegagalan lentur, maka tulangan geser harus didesain sedemikian rupa untuk menahan beban geser yang terjadi (Purwono, 2005).
Biasanya komponen struktur akan terkena beban gempa lebih besar dari beban yang ditentukan oleh peraturan waktu terkena gempa bumi sesungguhnya, karena itu perencanaan dengan kombinasi beban saja dipandang belum aman, mengingat tegangan tulangan dapat lebih dari fy sehingga akan timbul gaya geser lebih besar dari perencanaan itu.
Atas dasar itulah, untuk merancang komponen – komponen HBK diperlukan perancangan geser yang baik.
Untuk perancangan geser ini, faktor yang paling menentukan adalah luas efektif ( Aj ) dari HBK. Untuk komponen HBK yang dikekang di tiga sisinya atau dua sisi yang berlawanan menerima beban lentur dan kombinasi lentur aksial harus di desain dengan gaya geser yang didapat dari momen maksimum yang mungkin terjadi (Mpr) yang merupakan momen kapasitas balok dengan tegangan tulangan sebesar = 1,25 Aj -/ f’c. Apabila HBK yang terkekang di seluruh mukanya atau ke-empat mukanya, maka kapasitas gesernya = 1,7 Aj -/ f’c.
BAB III METODOLOGI
3.1 Umum
Bab metodologi akan menguraikan dan menjelaskan urutan pelaksanaan penyelesaian Tugas Akhir. Urutan pelaksanaan dimulai dari pengumpulan data perancangan dan studi literatur, sampai mencapai tujuan akhir dari analisa struktur dan hasil yang akan disajikan.
3.2 Pengumpulan Data Perancangan Dan Studi
Literatur Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data-
data yang diperlukan antara lain : Nama Bangunan : Gedung Badan Perencanaan
Pembangunan Kota Nangroe Aceh Darussalam
Lokasi : jalan Tgk. Daud Beureueh No. 26.
Fungsi : Perkantoran Jumlah lantai : 7 lantai Tinggi Gedung : 28 m Mutu beton (f’c) : 30 Mpa Mutu baja (fy’) : 400 Mpa (fy’) : 240 Mpa Ketinggian lantai : Lantai 1-7 = 4 m Struktur Utama : Struktur beton bertulang
3.3 Pre-eliminary Design 3.3.1 Perancangan Dimensi Balok Induk
Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.2.2 pada tabel 8
3.3.2 Perancangan Dimensi Balok Anak Untuk dimensi balok anak, menggunakan rumus yang berlaku pada perancangan balok induk atau diambil dari 2/3 dari dimensi balok induk.
3.3.3 Perancangan Dimensi Kolom Adapun rumus yang digunakan untuk merancang dimensi kolom :
A
Nf uk
c ='
cc ff '3
1' =
Dimana : Nuk = beban aksial yang diterima kolom (kg)
A = luas penampang kolom (cm2)
6
6
cf ' = tegangan ijin (kg/cm2)
f’c = kuat tekan beton (kg/cm2) 3.3.4 Perancangan Ketebalan Pelat
Perhitungan ketebalan pelat berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.3.3 3.4 Perancangan Struktur Sekunder
Struktur sekunder dirancang terpisah dari struktur utama karena struktur sekunder hanya meneruskan beban yang ada pada struktur utama.
3.4.1 Perancangan Tulangan Pelat Tulangan dirancang setelah memperhitungkan beban yang akan diterima. Dalam perhitungan tulangan digunakan rasio tulangan : ρmin < ρperlu< ρmax
3.4.2 Perancangan Tulangan Tangga Untuk penulangan tangga, perhitungan penulangan bordes dan pelat dasar tangga dilakukan sama dengan perancangan tulangan pelat dengan anggapan tumpuan sederhana. Gaya-gaya dalam dianalisa dengan perhitungan mekanika tenik manual biasa atau juga bisa dengan menggunakan program bantu.
3.4.3 Perancangan Tulangan Balok Anak Dari beban pelat yang t erjadi, kita akan menggunakannya untuk menghitung momen dan gaya geser seta penulangannya (sama dengan penulangan pelat).
3.5 Pembebanan
Pembebanan dikelompokkan menjadi dua macam sesuai dengan arah gaya yang diterima.
3.5.1 Beban Vertikal Terdiri dari :
a) Beban Mati (PPIUG 1983). b) Beban Hidup (PPIUG 1983).
3.5.2 Beban Horizontal Terdiri dari beban gempa (SNI 03-1726-2002). 3.5.3 Kombinasi Pembebanan
Kombinasi pembebanan diatur dalam SNI 03-2847-2002 pasal 11.2 U = 1,4D U = 1,2D + 1,6L U = 1,2D + 1,0L ± 1,0E U = 0,9D ± 1,0E
3.6 Analisa Struktur Gaya-gaya dalam pada rangka utama
diperoleh dengan bantuan program ETABS v.9. 3.7 Perhitungan Tulangan Struktur Utama
Setelah seluruh perhitungan pembebanan selesai, maka dapat dilanjutkan dengan perhitungan penulangan dari struktur utama yang ada dengan bantuan perangkat lunak ETABS v.9.
3.7.1 Penulangan Balok Induk Cara perhitungan sama dengan penulangan
balok anak, tetapi terdapat persyaratan tambahan yang diberikan oleh SNI 03-2847-2002 pasal 23.3.2 :
• Tulangan minimal harus sedikitnya
cy
w ff
db'
4dan
y
w
f
db4,1 pada tiap
potongan atas dan bawah, kecuali ketentuan pada SNI 03-2847-2002 pasal 12.5.3 dipenuhi.
• Ratio tulangan ρ < 0,025. • Kekuatan momen positif di muka kolom ≥
½ kuat momen negatif di muka kolom. • Sedikitnya dipasang 2 tulangan diatas dan
bawah di tiap potongan secara menerus. • Di tiap potongan sepanjang komponen
tidak boleh ada kuat momen negatif maupun positif yang kurang dari ¼ kuat momen maksimum yang terpasang di kedua muka kolom.
Untuk penulangan gesernya terdapat pada SNI 02-2847-2002 pasal 23.3.3.
3.7.2 Penulangan Kolom Perhitungan dapat dilakukan dengan menggunakan hasil output perangkat lunak SAP 2000 yang kemudian menjadi input untuk perangkat lunak PCA-COL. Perangkat lunak PCA-COL dapat membantu kita dalam merencanakan tulangan kolom. Untuk kuat lentur kolom harus memenuhi
berikut ini :
ge MM
≥∑5
6
3.7.3 Hubungan Balok Kolom Pada gambar berikut ini dapat dilihat hubungan balok kolom beserta gaya-gaya yang bekerja.
3.8 Perancangan Bangunan Bawah
1. Perencanaan Pondasi Tiang Pancang � Menentukan kedalaman tiang pancang � Menghitung daya dukung pancang : � Menghitung kebutuhan tiang pancang : � Cek tegangan yang terjadi : � Menghitung efisiensi satu tiang pancang
2. Perencanaan Poer
� Merencanakan ketingian (h) poer � Menentukan momen yang teradi : Mu = ( P.x ) – ( 1/2×q×l2 ) � Menghitung penulangan
� Kontrol dimensi poer :
T1
T2 C1 = T1
C2 = T2
Vu
Mu Mpr -
Vu
MuMpr +
x
KolomBalok
7
7
3.9 Gambar Struktur Penggambaran gambar rencana dan detailnya dilakukan dengan program Autocad.
BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Pre - eliminary design
Pre -eliminary design merupakan perencanaan dimensi awal struktur yang meliputi perencanaan balok, pelat, kolom dan sloof sebagai elemen - elemen dari gedung. Komponen struktur beton bertulang yang mengalami lentur harus dirancang supaya memiliki kekuatan yang cukup untuk membatasi lendutan atau deformasi apapun yang mungkin memperlemah struktur pada beban kerja.
Bahan yang dipakai untuk struktur gedung ini adalah beton bertulang. Data-data bahan konstruksi sebagai berikut :
• Mutu Beton (fc’) : 30 Mpa • Mutu Baja (fy) : 400 Mpa • Jenis Gedung : Kantor • Luas Bangunan : 30 x 24 = 720 m2 • Tinggi Bangunan Atas : 7 Lantai • Zona Gempa : 6
4.1.1 Dasar Perhitungan
Adapun peraturan yang digunakan dalam perencanaan gedung ini adalah :
• Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002)
• Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002)
• Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung Tahun 1983 (PPIUG 1983)
4.1.2 Perencanaan Dimensi Balok
Dalam perhitungan dimensi balok ini, diambil dari balok lantai 2 sampai dengan lantai 7 , sesuai dengan gambar denah yang terlampir. Sehubungan dengan panjang balok yang sama pada tiap lantai, maka dimensi balok dihitung secara melintang dan memanjang.
Balok yang dihitung merupakan balok non prategang dengan tipe balok atau pelat rusuk dua arah yang berada pada dua tumpuan sederhana. Perhitungan ini berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.2 pada tabel 8.
Tabel 4.1 : Rekapitulasi Dimensi Balok
NO TYPE BALOK DIMENSI BALOK 1 B1 40/50 2 B2 40/50 3 B3 30/40
4.1.3 Perencanaan Dimensi Kolom
Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 10.8.1 : kolom harus direncanakan untuk memikul beban aksial terfaktor yang bekerja pada semua lantai atau atap dan momen maksimum dari beban
terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap yang ditinjau. Dari perhitungan didapatkan dimensi kolom : K1 : 70/70
4.1.4 Perencanaan Dimensi sloof
Diambil bentang terpanjang = 600 cm (diasumsi kolom sloof jepit-jepit).
Esloof = Ekolom → 4700'
cf = 4700 30
= 25742,96 Mpa
Ikolom = 3hb12
1 ×× = 4h 12
1 × = 46012
1 × =
520.833,33 cm4 Lkolom = 450 cm (diambil yang terpanjang)
Isloof = 3h b 12
1 ×× → b = h3
2 ×
= 3hh3
2
12
1 ×
×× = 4h18
1 ×
sloof
sloof
kolom
kolom
L
EI
L
EI =
450
833,33 520 =
60018
1 4h×
h = 60,49 cm → 60 cm → Maka dipakai 65 cm
b = h3
2 × = 3
2× 65 = 43,33 cm
→ Untuk keamanan b dipakai 45 cm Jadi dimensi sloof yang dipakai adalah 45/65 cm
4.1.5 Perencanaan Dimensi Tebal Pelat Peraturan yang digunakan sebagai acuan dalam menentukan besar beban yang bekerja pada struktur pelat adalah Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983 (PPIUG 1983). Perletakan pada pelat diasumsikan sebagai perletakan jepit penuh.
1. Tabel 4.2 Tipe Pelat Lantai P L Ln Sn
cm cm P1 P2 L1 L2 cm cm
1 S1 600,0 300,0 40/50 30/40 40/50 40/50 560,0 265,0 2,11 1 arah
2 S2 300,0 300,0 40/50 40/50 30/40 30/40 270,0 260,0 1,0 2 arah
3 S3 600,0 240,0 40/50 40/50 40/50 30/40 565,0 200,0 2,83 1 arah
KetNO ββββTYPEDIMENSI BALOK TEPI PELAT
4.1.6 Penentuan Tebal Pelat
4.1.7 Tabel 4.4 : Tebal Pelat
NO TYPE Ln fy ββββ ααααm h h
min h
pakai
cm
Mpa cm cm cm
1 S1 560,0
400
1,14
20,30
12,90
9,00
12,91
2 S2 270,0
400
1,36
21,71
5,97
9,00
12,00
3 S3 565,0
400
1,15
18,76
12,99
9,00
12,00
4.2. Perencanaan Struktur Pelat
8
8
Data-data perencanaan dalam perhitungan pelat menurut SNI -03-2847-2002, Pasal 9.7.(1)c adalah
• Mutu beton (fc’) = 30 Mpa • Mutu baja (fy) = 240 Mpa • Selimut beton = 20 mm ......(SNI-03-2847-2002 psl 9.7.1) • Rencana Ø tulangan = Ø 12 mm
4.2.1 Pembebanan Pelat
• Pada perhitungan Penulangan Pelat Lantai Arah Sumbu X: − Tumpuan : Ø12–150 mm − Lapangan : Ø12–150 mm − Susut + Suhu : Ø8–200 mm
• Pada perhitungan Penulangan Pelat Lantai Arah
Sumbu Y: − Tumpuan : Ø12–150 mm − Lapangan : Ø12–150 mm − Susut + Suhu : Ø8–200 mm
4.3. Perencanaan Tangga Dan Bordes
Tangga adalah bagian dari elemen konstruksi yang berfungsi sebagai penghubung antara lantai bawah dengan lantai diatasnya dan harus ada pada bangunan bertingkat, baik sebagai tangga utama maupun tangga darurat.
4.4 Perencanaan Balok Anak
4.5. Perhitungan Balok Penggantung Lift
BAB V
PERENCANAAN STRUKTUR PRIMER
Tabel 5.1 : Beban Ekivalen Pelat Atap No Pelat Lx Ly qD qL Luas qeq D qeq L
(m) (m) (kg/m²) (kg/m²) Tributari (kg/m) (kg/m)1 S1 3,000 6,000 368 72 Segitiga 368,00 72,00
Trapesium 506,00 99,00
Tabel 5.2 :Beban ekivalen pelat lantai No Pelat Lx Ly qD qL Luas qeq D qeq L
(m) (m) (kg/m²) (kg/m²) Tributari (kg/m) (kg/m)1 S1 3,000 6,000 412 150 Segitiga 412,00 150,00
Trapesium 566,50 206,25 2 S2 3,000 3,000 412 150 Segitiga 412,00 150,00
Trapesium 412,00 150,00 3 S3 2,400 6,000 412 150 Segitiga 329,60 120,00
Trapesium 468,03 170,40
Pusat massa bangunan dan pusat kekakuan struktur
X Y X Y0 0,00 14,29 11,65 15,00 12,001 4,50 14,29 11,65 15,00 12,002 8,50 14,29 11,65 15,00 12,003 12,50 14,29 11,65 15,00 12,004 16,50 14,29 11,65 15,00 12,005 20,50 14,29 11,65 15,00 12,006 24,50 14,29 11,65 15,00 12,007 28,00 15,00 12,00 15,00 12,00
KoordinatPusat Massa Pusat Kekakuan
KoordinatLantai Elevasi
Tabel 5.5 Eksentrisitas antara pusat massa
dan pusat kekakuan struktur
ex ey0 0,00 0,714 0,3501 4,50 0,714 0,3502 8,50 0,714 0,3503 12,50 0,714 0,3504 16,50 0,714 0,3505 20,50 0,714 0,3506 24,50 0,714 0,3507 28,00 0,000 0,000
ElevasiLantaiKoordinat
D12 - 150
D12 - 150D12 - 150
D12 - 150
D12
- 1
50
D12
- 1
50D
12 -
150
Ø12 - 100
Ø8
- 20
0
Ø12 - 100
Ø8
- 20
0
Ø12 - 100
Ø12 - 100
Ø8
- 20
0
Ø8
- 20
0
Ø8
- 20
0
Ø8
- 20
0
30
1228
2 Ø 19
30
1228
2 Ø 19
3 Ø 19
3 Ø 19
Tulangan Tumpuan Tulangan Lapangan
Ø 10 - 200 Ø 10 - 200
3 Ø 19
30
403 Ø 19
5 Ø 19
Tulangan Tumpuan Tulangan Lapangan
Ø 10 - 200 Ø 10 - 200
30
405 Ø 19
9
9
Eksentrisitas rencana
edx edy edx edy2,571 1,725 -0,786 -0,8502,271 1,725 -0,786 -0,850
2,571 1,725 -0,786 -0,8502,571 1,725 -0,786 -0,850
2,571 1,725 -0,786 -0,8502,571 1,725 -0,786 -0,8502,571 1,725 -0,786 -0,850
1,500 1,200 -1,500 -1,200
ed = 1.5 e + 0.05 b ed = e - 0.05 b
Dengan eksentrisitas rencana maka diperoleh pusat massa baru yang dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 5.7 Pusat massa baru
X Y X Y0 0,00 16,86 13,38 13,50 10,801 4,50 16,56 13,38 13,50 10,80
2 8,50 16,86 13,38 13,50 10,803 12,50 16,86 13,38 13,50 10,804 16,50 16,86 13,38 13,50 10,80
5 20,50 16,86 13,38 13,50 10,806 24,50 16,86 13,38 13,50 10,80
7 28,00 16,50 13,20 13,50 10,80
ed = e - 0.05 bKoordinatLantai Elevasi
ed = 1.5 e + 0.05 bKoordinat
Translasi dan Momen of Inersia Tabel 5.7 Translasi dan Momen of Inersia
Berat Lantai U1 U2 MMI (R3)
(kg) (kg/dt2/m) (kg/dt2/m) (kg/dt2m2/m)
7 353.024,66 36.022,92 36.022,92 4.430.819,71
6 629.906,26 64.276,15 64.276,15 7.905.966,32
5 652.586,26 66.590,43 66.590,43 8.190.623,47
4 652.586,26 66.590,43 66.590,43 8.190.623,47
3 652.586,26 66.590,43 66.590,43 8.190.623,47
2 652.586,26 66.590,43 66.590,43 8.190.623,47
1 661.327,51 67.482,40 67.482,40 8.300.335,07
0 279.005,15 28.469,91 28.469,91 3.501.799,33
Lantai
Faktor Respons Gempa Rencana WG 6
BAB VI ANALISA STRUKTUR UTAMA
5.9 Respons Spektrum Tabel 5.8 Respons Spektrum
0,00 0,3600 0,04235
0,20 0,9000 0,10588
0,40 0,9000 0,10588
0,60 0,9000 0,10588
0,80 0,6750 0,07941
1,00 0,5400 0,06353
1,20 0,4500 0,05294
1,40 0,3857 0,04538
1,60 0,3375 0,03971
1,80 0,3000 0,03529
2,00 0,2700 0,03176
2,20 0,2455 0,02888
2,40 0,2250 0,02647
2,60 0,2077 0,02443
2,80 0,1929 0,02269
3,00 0,1400 0,01647
T C I / R C terkoreksi
0,1176
Tabel 5.10 Respons Spektrum
Gambar 5.10 Grafik Respons spektrum gempa
rencana
Gambar 5.10 Rangka Portal 3D
Rekapitulasi berat total bangunan
10
10
Luas Lantai Beban Mati 50 % Beban Hidup Jumlah Bebanm² Kg Kg Kg
Atap 720,00 353.024,66 36.000,00 389.024,66
6 680,40 629.906,26 85.050,00 714.956,26
5 680,40 652.586,26 85.050,00 737.636,26
4 680,40 652.586,26 85.050,00 737.636,26
3 680,40 652.586,26 85.050,00 737.636,26
2 680,40 652.586,26 85.050,00 737.636,26
1 680,40 661.327,51 85.050,00 746.377,51 4.082,40 Berat Total Bangunan 4.411.878,81
Lantai
12 Kontrol waktu getar alami fundamental arah sumbu x Tabel 5.10 Kontrol waktu getar alami fundamental arah
sumbu x Zi Wi Wi X Zi Fi di Wi x di^2 Fi x di
(m) (kg) (kgm) (kg) (m) (kgm2) (kgm)atap 28,00 389.024,66 10.892.690,48 72.046,28 0,0217 183,19 1.563,40
6 24,50 714.956,26 17.516.428,37 ######### 0,0201 288,85 2.328,72
5 20,50 737.636,26 15.121.543,33 ######### 0,0178 233,71 1.780,30
4 16,50 737.636,26 12.170.998,29 80.501,25 0,0148 161,57 1.191,42
3 12,50 737.636,26 9.220.453,25 60.985,79 0,0111 90,88 676,94
2 8,50 737.636,26 6.269.908,21 41.470,34 0,0070 36,14 290,29
1 4,50 746.377,51 3.358.698,80 22.215,06 0,0030 6,72 66,65
Jumlah 4.800.903,47 74.550.720,73 1.001,07 7.897,72
Lantai
Tabel 5.13 Kontrol waktu getar alami fundamental arah
sumbu Y Zi Wi Wi X Zi Fi di Wi x di^2 Fi x di(m) (kg) (kgm) (kg) (m) (kgm2) (kgm)
atap 28,00 389.024,66 10.892.690,48 72.046,28 0,0197 150,98 1.419,31
6 24,50 714.956,26 17.516.428,37 ######### 0,0184 242,06 2.131,77
5 20,50 737.636,26 15.121.543,33 ######### 0,0163 195,98 1.630,27
4 16,50 737.636,26 12.170.998,29 80.501,25 0,0136 136,43 1.094,82
3 12,50 737.636,26 9.220.453,25 60.985,79 0,0102 76,74 622,06
2 8,50 737.636,26 6.269.908,21 41.470,34 0,0065 31,17 269,56 1 4,50 746.377,51 3.358.698,80 22.215,06 0,0029 6,28 64,42
Jumlah 4.800.903,47 74.550.720,73 839,63 7.232,20
Lantai
Tabel 5.14 Hasil dari modal participating mass ratios
Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ
1 1,422926 65,579 12,4102 0 65,579 12,4102 0
2 1,397038 14,6232 66,5919 0 80,2023 79,0021 0
3 1,185962 2,1134 3,3909 0 82,3157 82,393 0
4 0,447652 7,8444 1,8371 0 90,16 84,2301 0
5 0,43996 2,1414 7,9878 0 92,3015 92,2179 0
6 0,374527 0,2658 0,4337 0 92,5673 92,6516 0
7 0,244553 2,8193 0,8831 0 95,3867 93,5348 0
Simpangan struktur akibat gempa dinamis arah x & y Z
(m) X (mm) Y (mm) X (mm) Y (mm)7 28,00 32,39 12 11,51 33,566 24,50 30,63 11,41 10,83 31,85 20,50 27,9 10,44 9,95 28,784 16,50 23,32 8,78 8,29 24,23 12,50 18,05 6,83 6,34 18,732 8,50 11,41 4,49 4,2 11,81 4,50 5,07 1,85 1,95 5,46
Base 0,00 0 0 0 0
TingkatRSP X RSP Y
Tabel 5.14 Kontrol simpangan antar tingkat arah sumbu x
Z ∆s Drift (∆s) Syarat Drift (∆s) ∆m Drift ( ∆m) Syarat Drift (∆m)
(m) X (mm) Y (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)7 28,00 32,39 12 32,39 1,76 14,12 10,47 -5,77 80 Ok6 24,50 30,63 11,41 30,63 2,73 14,12 16,24 -11,01 80 Ok5 20,50 27,9 10,44 27,90 4,58 14,12 27,25 -4,11 80 Ok4 16,50 23,32 8,78 23,32 5,27 14,12 31,36 -8,15 80 Ok3 12,50 18,05 6,83 18,05 6,64 14,12 39,51 1,79 80 Ok2 8,50 11,41 4,49 11,41 6,34 14,12 37,72 7,56 80 Ok1 4,50 5,07 1,85 5,07 5,07 14,12 30,17 30,17 80 Ok
Base 0,00 0 0 0,00 0,00 14,12 0,00 0,00 80 Ok
Ket.TingkatRSP X
Tabel 5.15 Kontrol simpangan antar tingkat arah sumbu y
Z ∆s Drift (∆s) Syarat Drift (∆ s) ∆m Drift ( ∆m) Syarat Drift ( ∆m)
(m) X (mm) Y (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)7 28,00 11,51 33,56 33,56 1,76 14,12 10,47 -7,50 80 Ok6 24,50 10,83 31,8 31,80 3,02 14,12 17,97 -9,28 80 Ok5 20,50 9,95 28,78 28,78 4,58 14,12 27,25 -5,30 80 Ok4 16,50 8,29 24,2 24,20 5,47 14,12 32,55 -8,69 80 Ok3 12,50 6,34 18,73 18,73 6,93 14,12 41,23 3,51 80 Ok2 8,50 4,2 11,8 11,80 6,34 14,12 37,72 5,24 80 Ok1 4,50 1,95 5,46 5,46 5,46 14,12 32,49 32,49 80 Ok
Base 0,00 0 0 0,00 0,00 14,12 0,00 0,00 80 Ok
TingkatRSP Y
Ket.
5.7. Perancangan Penulangan Balok Induk
Tabel 5.16 Hasil analisa struktur balok 40/50 As 3/A-B
Momen Momen
(kg-m) (kN-m)
Tump. Kiri -11.477,17 -114,77
Lapangan 5.439,46 54,39
Tump. Kanan -11.837,39 -118,37
Tump. Kiri -1.087,80 -10,88
Lapangan 560,78 5,61
Tump. Kanan -1.158,01 -11,58
Tump. Kiri 4.632,53 46,33
Lapangan 502,23 5,02
Tump. Kanan 4.407,49 44,07
Tump. Kiri 14.628,49 146,28
Lapangan 1.585,98 15,86
Tump. Kanan 13.918,89 139,19
Tump. Kiri -16.068,04 -160,68
Lapangan 7.615,25 76,15
Tump. Kanan -16.572,34 -165,72
Tump. Kiri -11.417,25 -114,17
Lapangan 5.456,29 54,56
Tump. Kanan -11.811,66 -118,12
Tump. Kiri -15.513,08 -155,13
Lapangan 7.424,60 74,25
Tump. Kanan -16.057,69 -160,58
Tump. Kiri -10.329,45 -103,29
Lapangan 4.895,52 48,96
Tump. Kanan -10.653,65 -106,54
Tump. Kiri -10.329,45 -103,29
Lapangan 4.895,52 48,96
Tump. Kanan -10.653,65 -106,54
Tump. Kiri -14.860,40 -148,60
Lapangan 7.088,13 70,88
Tump. Kanan -15.362,88 -153,63
Tump. Kiri -14.860,40 -148,60
Lapangan 7.088,13 70,88
Tump. Kanan -15.362,88 -153,63
8
0,9DL + 1,0LL
1,2DL + 1,6LL
0,9DL ± 1,0RSPx
Lokasi
4
5
6
7
0,9DL ± 1,0RSPy
1,2DL + 1,0LL ± 1,0RSPx
1,2DL + 1,0LL ± 1,0RSPy
No Beban
RSPY
1,4 DL
RSPX
Hidup LL
Mati DL1
9
10
11
2
3
Keterangan : RSPX = respon spektrum arah sumbu x RSPY = respon spektrum arah sumbu y
120
500
400
40
TUM PUAN LAPANGAN
2 D22
2 D22
4 D22
Ø 12-300
40 40
120
500
400
40
2 D22
2 D22
2 D22
Ø 12-200
40 40
11
11
1000 4000700 1000 700
12 D22< 50 mm
2h
4 D22
12 D22
4 D22
2 D22
2 D22
2 D12-300 2 D12-200 2 D12-300
6000
1000 4000700 1000 700
< 50 mm
2h
2 D22
2 D22
2 Ø12-200
6000
Penulangan Balok Interior
500
500
Penulangan Balok Eksterior
< 50 mm
2h
4 D22
2 D22
4 D22
2 D22
2 D12-300 2 D12-300
< 50 mm
5.9. Perhitungan Struktur Kolom Tabel 5.17 Hasil Analisa Kolom 70/70 As B/3 Lt.01 Atas
P Mx My
KN kN-m kN-m
1 Mati (DL) -5.067,82 -1,42 -7,1
2 Hidup (LL) -278,09 -0,07 -0,16
3 RSPX 3,22 29,57 -9,94
4 RSPY 10,2 91,30 -6,56
5 1,4 DL -7.094,94 -1,99 -9,94
6 0,9DL + 1,0LL -4.839,12 -1,34 -6,56
7 1,2DL + 1,6LL -6.526,32 1,29 -8,78
8 0,9DL ± 1,0RSPx -4.561,03 -1,28 -6,39
9 0,9DL ± 1,0RSPy -4.561,03 -1,28 -6,39
10 1,2DL + 1,0LL ± 1,0RSPx -6.359,46 -1,77 -8,69
11 1,2DL + 1,0LL ± 1,0RSPy -6.359,46 -1,77 -8,69
No Beban
Tabel 5.18 Hasil Analisa Kolom 70/70 As B/3 Lt.01 Bawah
P Mx My
KN kN-m kN-m
1 Mati (DL) -5252,54 0,88 3,79
2 Hidup (LL) -278,09 0,15 0,03
3 RSPX 3,22 94,94 5,3
4 RSPY 10,2 298,32 3,44
5 1,4 DL -7353,55 1,23 5,3
6 0,9DL + 1,0LL -5005,37 0,94 3,44
7 1,2DL + 1,6LL -6747,98 -1,81 4,59
8 0,9DL ± 1,0RSPx -4727,28 0,79 3,41
9 0,9DL ± 1,0RSPy -4727,28 0,79 3,41
10 1,2DL + 1,0LL ± 1,0RSPx -6581,13 1,20 4,57
11 1,2DL + 1,0LL ± 1,0RSPy -6581,13 1,20 4,57
No Beban
LAPANGAN
900
1700
900
500 700
700
40
40 4028 D22
40
TUMPUAN
4500
500
6D12-100
6D12-100
28 D22
4D12-125
28 D22
6D12-100
28 D22
900
700
700
40
40 4028 D22
40
4D12-125
Gambar 5.23 Detail penulangan kolom
5.8.3. Hubungan Balok Kolom Eksterior
M u = 240,99 kN -m
V h = 137 ,71 kN
K olomA tas
K o lomB aw ah
C 1 = T1
M pr(-) = 481 ,99 kN -m
T 1 = 1 .520 ,5kN
B alokK an an
A s = 8 D 2 2
M u = 240 ,99 kN -m
V h = 137 ,71 kN
BAB VI
PERENCANAAN PONDASI 6.1 Umum Berdasarkan hasil penyelidikan tanah bangunan disekitar lokasi proyek Gedung Badan Perencanaan Pembangunan Kota NAD ini, maka pondasi yang digunakan adalah pondasi tiang pancang. Daya dukung tiang pada tanah pondasi diperoleh dari jumlah daya dukung terpusat tiang dan tahanan geser tiang.
Tabel 6.1 Intensitas Gaya Geser Dinding Tiang
Gambar 6.1 Lay out pondasi
Direncanakan memakai tiang pancang :
A
B
C
D
E
1 2 3 4 5 6
A
A
12
12
Standard PenetrationTest
dark grey to greenish grey,silty clay and sandy siltwith traces of fine and
shell fragments
15
16
SoilDescription
Dep
th (
m)
14
13
12
0 10
Ujung Tiang
5020 30 40
D
L = 1,60 m 4D = 1,60 m
a
b
Diameter tiang pancang (D) = 40 cm Panjang tiang pancang = 15 m Luas tiang pancang (Ab) = ¼ π D2 = 0,126 m2 Keliling tiang pancang (U) = π D = 1,26 m Dari data SPT diperoleh nilai : Daya dukung ijin pondasi dalam dihitung berdasarkan data nilai SPT-N dari hasil boring dengan menggunakan metode Meyerhoff dan faktor keamanan 3. Dari data SPT-N titik BH I dengan kedalaman 15 m didapat :
a) Harga N pada ujung tiang N1 = 49 b) Harga N rata-rata pada jarak 4D (4x40 = 160 cm)
dari ujung tiang :
25,444
404345492 =+++=N
625,462
25,4449
221 =+=+= NN
N
Nilai fb diperoleh dari gambar di bawah ini :
Gambar 6.2 Diagram Untuk Mencari L
a) Daya dukung pada ujung tiang berdasarkan diagram perhitungan intensitas daya dukung ultimate tanah pondasi pada ujung tiang :
00
10
fb/N
30
40
Untuk tiang pipa baja yang terbuka ujungnya
L/D
10 15
Untuk tiang pancang biasa
20
54
18
Gambar 6.3 Diagram Perhitungan Dari Intesitas Daya Dukung
Ultimate Tanah Pondasi Pada Ujung Tiang (fb) Dari gambar 6.1 didapat L = 1,60 m
L/D = 40,060,1 = 4
sehingga dari gambar 6.2 didapat fb/ N = 18
fb = 18N = 4918× = 882 t/m2
Kemampuan daya dukung ujung tiang
Qp = fb Ab = mmt 126,0/882 2 × = 111,132
ton Tabel 6.2 Perhitungan Intensitas Gaya Geser Dinding Tiang Pancang
Kedalaman
(m)
Ketebalan lapisan
(li) (m)
Tanah
Harga
rata-rata
N
fi (ton/m2
)
li fi (ton/m
)
0 – 8 8 Lempung Berlanau Berpasir
19 10 80
8 – 11 3
Pasir Berlanau Berlempung Berkerikil
28 18 54
11 – 15 4
Pasir Berlanau Berlempung Berkerikil
49 29 116
∑∑∑∑li fi = 250
U∑ℓI .fi = 1,26 x 250 = 315 ton Sehingga daya dukung ultimate : Pu =( Qp.A )+ (U∑ℓI .fi ) = 111,132 + 315 = 426,132 ton
Pijin = Pu/ SF = 04,1423
132,426 = ton
Kekuatan bahan Ptiang = 121,10 ton (PT. WIJAYA KARYA) Jadi Kemampuan tiang ditentukan berdasarkan kekuatan bahan : 121,100 Kg 6.1.2. Perhitungan Pondasi Kolom Interior dan
Exterior 6.1.2.1. Perhitungan Pondasi Kolom Interior Type A(As
5– C) Dari hasil analisa ETABS didapatkan gaya dalam sebagai berikut : Axial : P = 474314,7 kg Momen : Mx= 722,97 kg m My =305,462 kg m Gaya Horisontal : Hx = 195,57 kg Hy = 493,69 kg Beban Nominal yang bekerja : Berat sendiri poer : 240080,020,320,2 ××× = 13516,80
Berat sloof : 240050,560,040,0 ××× = 1980,00
Beban aksial kolom : = 202405,00 + Σ P = 217901,80
Kontrol kebutuhan tiang pancang :
⇒≈==∑= buahijinP
Pn 28,1
121100
8,217901 dipakai n = 6 buah
Daya dukung pondasi kelompok menurut Converse Labarre adalah : Efisiensi : ( ή ) = 1 -
−+−
nm
mnnm
S
Dtgarc
..90
).1().1(
Dimana : D = diameter tiang pancang S = jarak antar tiang pancang m = jumlah tiang pancang dalam 1 baris = 3 n = jumlah baris tiang pancang = 2 Efisiensi : (η ) = 1 - ( ) ( )
×××−+×−
2390
3)12(2)13(
1000
400tgarc
13
13
= 0,75 Sehingga Qijin = 12110075,0 ×
= 90825 kg = 90,825 ton
Momen yang bekerja pada poer akibat adanya gaya horisontal :
xM = 722,97 + 305,462. 0,80 = 967,34 kgm
yM = 195,57 + 493,69. 0,80 = 590,52 kgm
∑∑±±Σ=
2
iy
2ix
.xM.YM
nPi
ii xY
P
Dimana : Pi = Total beban yang bekerja pada tiang yang ditinjau Y i = jarak tiang yang ditinjau dalam arah y xi = jarak tiang yang ditinjau dalam arah x Σ xi
2 = jumlah kuadrat jarak tiang pancang dalam arah x Σ yi
2 = jumlah kuadrat jarak tiang pancang dalam arah y Σ xi
2 = 6.(0,60)2 = 2,16 m2 Σ yi
2 = 4.(1,20)2 = 5,76 m2
kg4,3635416,2
60,052,590
76,5
20,134,967
6
8,217901P1 =×−×+=
kg4,3668216,2
60,052,590
76,5
20,134,967
6
8,217901P2 =×+×+=
kg9,3615216,2
60,052,590
6
8,217901P3 =×−=
kg9,3632016,2
60,052,590
6
8,217901P4 =×+=
kg4,3595116,2
60,052,590
76,5
20,134,967
6
8,217901P5 =×−×−=
kg4,3627916,2
60,052,590
76,5
20,134,967
6
8,217901P6 =×+×−=
Jadi beban maksimal yang diterima 1 tiang adalah 44722,85 kg
maksP = 36682,4 kg < ijinQ = 90825 kg
Daya dukung pondasi kelompok menurut Converse Labarre adalah : Efisiensi : ( ή ) = 1 -
−+−
nm
mnnm
S
Dtgarc
..90
).1().1(
Dimana : D = diameter tiang pancang S = jarak antar tiang pancang m = jumlah tiang pancang dalam 1 baris = 3 n = jumlah baris tiang pancang = 2 Efisiensi : (η ) = 1 - ( ) ( )
×××−+×−
2390
3)12(2)13(
1000
400tgarc
= 0,75 Sehingga Qijin = 12110075,0 ×
= 90825 kg = 90,825 ton
Momen yang bekerja pada poer akibat adanya gaya horisontal :
xM = 722,97 + 305,462. 0,80 = 967,34 kgm
yM = 195,57 + 493,69. 0,80 = 590,52 kgm
∑∑±±Σ=
2
iy
2ix
.xM.YM
nPi
ii xY
P
Dimana : Pi = Total beban yang bekerja pada tiang yang ditinjau Y i = jarak tiang yang ditinjau dalam arah y xi = jarak tiang yang ditinjau dalam arah x Σ xi
2 = jumlah kuadrat jarak tiang pancang dalam arah x Σ yi
2 = jumlah kuadrat jarak tiang pancang dalam arah y Σ xi
2 = 6.(0,60)2 = 2,16 m2 Σ yi
2 = 4.(1,20)2 = 5,76 m2
kg4,3635416,2
60,052,590
76,5
20,134,967
6
8,217901P1 =×−×+=
kg4,3668216,2
60,052,590
76,5
20,134,967
6
8,217901P2 =×+×+=
kg9,3615216,2
60,052,590
6
8,217901P3 =×−=
kg9,3632016,2
60,052,590
6
8,217901P4 =×+=
kg4,3595116,2
60,052,590
76,5
20,134,967
6
8,217901P5 =×−×−=
kg4,3627916,2
60,052,590
76,5
20,134,967
6
8,217901P6 =×+×−=
Jadi beban maksimal yang diterima 1 tiang adalah 44722,85 kg
maksP = 36682,4 kg < ijinQ = 90825 kg
6.1.2.1.1. Perhitungan Poer (Pile Cap) Pada penulangan lentur poer dianalisa
sebagai balok kantilever dengan perletakan jepit pada kolom. Beban yang bekerja adalah beban terpusat dari tiang sebasar P dan berat sendiri poer sebesar q. perhitungan gaya dalam pada poer diperoleh dengan mekanika statis tertentu. Data-data perencanaan : • Dimensi poer ( B x L ) = 3200 x 2200
mm • Tebal poer ( t ) = 800 mm • Diameter tulangan utama = D 19 mm • Tebal selimut beton = 70 mm • Tinggi efektif balok poer
Arah x ( dx ) = 19.70800 21−− = 720,50
mm Arah y ( dy ) = 19.1970800 2
1−−− = 701,50 mm
14
14
5
3
1
q =8208 kg/m'
Pt = 203980,77 kg
6
4
2
Y
X
70
70
60
100
100
60
60 100 60
30 60
Gambar 6.5 Pembebanan poer ( pada arah X )
Penulangan arah x Berat poer ( )uq = 240080,020,390,0 ×××
= 5529,6kg/m’ Momen yang bekerja pada poer
uM = ( ) ( )212
13 xqxP uo ××−×
= ( ) ( )290,06,55292130,04,366823 ××−××
= 30774,672 kgm = 307746720 Nmm
+××
=yy
c
ff
fb 600
600'85,0 1βρ SNI 03 – 2847 –
2002 Ps. 10.4.3
0325,0400600
600
400
85,03085,0 =
+××=
bρ
bρρ ×= 75,0max SNI 03 – 2847 – 2002 Ps.12.3.3
024,00325,075,0max =×=ρ
0035,0min =ρ
28,050,720320008,0
307746720
.. 22=
××==
db
MR u
n φ
68,153085,0
400
'85,0=
×==
c
y
f
fm
0012,0400
28,068,15211
68,15
1211
1 =
××−−×=
−−=
yf
Rnm
mρ
ρ < ρ min digunakan ρ min Asperlu = ρ b d
= 0,0035 x 1000 x 720,50 = 2521,75 mm2
Digunakan tulangan lentur bawah D19 – 100 mm
Aspakai =
××100
100019
4
1 2π
= 2835,29 mm2 > 2521,75 mm2…ok!!!! ratio ρ ’ = 0,0035 x 0,50 = 0,0018 As’ perlu = ρ ’ b d
= 0,0018 x 1000 x 720,50 = 1296,90 mm2
Digunakan tulangan lentur atas D13 – 100 mm As’ pakai =
××100
100013
4
1 2π
= 1327,32 mm2 > 1296,90 mm2…ok!!!! Penulangan arah y
Berat poer ( )uq = 240080,020,245,1 ×××
= 6124,8kg/m’
100
5 6
3 4
60
60
100
1 2
Y
X
Pt = 133521,16 kg
60
q = 6681,60 kg/m'
70
70
100
60
60
85
Gambar 6.6 Pembebanan poer ( pada arah Y )
Momen yang bekerja pada poer
uM = ( ) ( )212
12 xqxP uo ××−×
= ( ) ( )245,18,61242185,04,366822 ××−××
= 36112,888 kgm = 361128880 Nmm
+××=
yy
c
ff
fb 600
600'85,0 1βρ SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 10.4.3
0325,0400600
600
400
85,03085,0 =
+××=
bρ
bρρ ×= 75,0max SNI 03 – 2847 – 2002 Ps.12.3.3
024,00325,075,0max =×=ρ
0035,0min =ρ
73,050,701240080,0
361128880
.. 22=
××==
db
MR u
n φ
68,153085,0
400
'85,0=
×==
c
y
f
fm
0019,0400
73,068,15211
68,15
1211
1 =
××−−×=
−−=
yf
Rnm
mρ
ρ
> ρ min digunakan ρ min
Asperlu = ρ b d
= 0,0035 x 1000 x 701,50 = 2455,25 mm2
Digunakan tulangan lentur bawah D19 – 100 mm
Aspakai =
××100
100019
4
1 2π
= 2833,85 mm2 > 2455,25 mm2…ok!!!! ratio ρ ’ = 0,0035 x 0,50 = 0,0018
As’ perlu = ρ ’ b d
= 0,0018 x 1000 x 701,50 = 1262,7 mm2
15
15
Digunakan tulangan lentur atas D13 – 100 mm
As’ pakai =
××100
100013
4
1 2π
= 1327,32 mm2 > 1262,7 mm2 …Ok!!!! 6.1.2.1.2. Perhitungan Kontrol Geser Pons dimana :
cβ = rasio dari sisi panjang terhadap sisi pendek pada
kolom
= 700
700 = 1,0
ob = keliling dari penampang kritis pada poer
= 2 (bkolom + d) + 2 (h kolom + d) = 2 × (700 + 720,50) + 2 × (700 + 720,50) = 5682 mm αs = 40, untuk kolom tengah
cV = 6
50,720568230
0,1
21
××
+ = 11211554,86 N
cV = 6
50,7205682302
5682
50,72040,0 ××
+× = 7.663925,81
N
cV = 50,7205682303
1 ××× = 7474369,9N (menentukan)
cVφ = N9,747436960,0 ×
= 4.484621,94 N = 448,46 ton
cVφ > P∑
448,46 ton > 217,901 ton Ketebalan dan ukuran poer memenuhi syarat terhadap geser. hasil analisa ETABS didapat gaya dalam sebagai berikut : Axial : P= 265727,6 kg Momen : Mx= 2382,63 kg m My =2705,33 kg m Gaya Horisontal : Hx= 1872,39 kg Hy = 1629,18 kg Beban Nominal yang bekerja : Berat sendiri poer : 240060,040,240,2 ××× = 8.294,40 Berat sloof : 240050,560,040,0 ××× = 1980,00
Beban aksial kolom : = 245662,00+ Σ P = 255936,4
Kontrol kebutuhan tiang pancang :
⇒≈==∑= buahijinP
Pn 311,2
121100
4,255936 dipakai n = 4 buah
Efisiensi: (η ) = 1 - ( ) ( )
×××−+×−
2290
2)12(2)12(
1200
400tgarc
= 0,79 Sehingga Qijin = 12110079,0 ×
= 95669 kg = 95,66 ton
Momen yang bekerja pada poer akibat adanya gaya horisontal :
xM = 2382,63 + 2705,33. 0,60 = 4005,82 kgm
yM = 1872,39 + 1629,18. 0,60 = 2849,9
kgm
∑∑±±Σ=
2
iy
2ix
.xM.YM
nPi
ii xY
P
Σ xi2 = 4.(0,60)2 = 1,44 m2
Σ yi2 = 4.(0,60)2 = 1,44 m2
kg75,64465
44,1
60,09,2849
44,1
60,082,4005
4
4,255936P1 =×−×+=
kg65,6684044,1
60,09,2849
44,1
60,082,405
4
4,255936P2 =×+×+=
kg55,6112744,1
60,09,2849
44,1
60,082,405
4
4,255936P3 =×−×−=
kg45,6350244,1
60,09,2849
44,1
60,082,405
4
4,255936P4 =×+×−=
Jadi beban maksimal yang diterima 1 tiang adalah 64981,15 kg
maksP = 66840,65 kg < ijinQ = 95669 kg
6.1.2.2.1. Perhitungan Poer (Pile Cap) Pada penulangan lentur poer dianalisa sebagai
balok kantilever dengan perletakan jepit pada kolom. Beban yang bekerja adalah beban terpusat dari tiang sebasar P dan berat sendiri poer sebesar q. perhitungan gaya dalam pada poer diperoleh dengan mekanika statis tertentu. Data-data perencanaan : • Dimensi poer ( B x L ) = 2400 x 2400 mm • Tebal poer ( t ) = 600 mm • Diameter tulangan utama = D 19 mm • Tebal selimut beton = 70 mm • Tinggi efektif balok poer
Arah x ( dx ) = 19.70600 21−− = 520,50 mm
Arah y ( dy ) = 19.1970600 21−−− = 601,50 mm
Penulangan arah x
Berat poer ( )uq = 240060,040,285,0 ×××
= 2937,6kg/m’ Momen yang bekerja pada poer
uM = ( ) ( )212
12 xqxP uo ××−×
= ( ) ( )285,06,29372125,065,668402 ××−××
= 32359,117 kgm = 323591170 Nmm
+××
=yy
c
ff
fb 600
600'85,0 1βρ SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 10.4.3
0325,0400600
600
400
85,03085,0 =
+××=
bρ
bρρ ×= 75,0max SNI 03 – 2847 – 2002 Ps.12.3.3
024,00325,075,0max =×=ρ
0035,0min =ρ
62,050,52024008,0
323591170
.. 22=
××==
db
MR u
n φ
Penampang kritis
d/2 d/270
240
6012060240
60 d
16
16
68,153085,0
400
'85,0=
×==
c
y
f
fm
0016,0400
62,068,15211
68,15
1211
1 =
××−−×=
−−=
yf
Rnm
mρ
ρ > ρ min digunakan ρ min
Asperlu = ρ b d
= 0,0035 x 1000 x 520,50 = 1821,75 mm2
Digunakan tulangan lentur bawah D19 – 140 mm
Aspakai =
××140
100019
4
1 2π
= 2025,205 mm2 > 1821,75mm2…ok!!!! ratio ρ ’ = 0,0035 x 0,50 = 0,0018
As’ perlu = ρ ’ b d
= 0,0018 x 1000 x 520,50 = 936,90 mm2
Digunakan tulangan lentur atas D13 – 140 mm
As’ pakai =
××140
100013
4
1 2π
= 948,09 mm2 > 936,90 mm2…ok!!!! Penulangan arah y di pasang sama dengan arah x karena poer yang dipakai berbentuk bujur sangkar. 6.1.2.2.2. Perhitungan Kontrol Geser Pons
Dalam merencanakan tebal poer, harus memenuhi persyaratan bahwa kekuatan gaya geser nominal harus lebih besar dari geser pons yang terjadi. Kuat geser yang disumbangkan beton diambil terkecil dari :
• cV =6
'21
dbf oc
c
××
+
βSNI 03–2847 – 2002 Ps.13.12.2.1.a
• cV =6
'2
dbf
b
d oc
o
s ××
+
×α SNI 03–2847–2002
Ps.13.12.2.1.b
• cV = dbf oc ××× '3
1 SNI 03 – 2847 – 2002
Ps.13.12.2.c
Gambar 6.10 Penampang Kritis pada Pondasi Type B pada As E – 6 dimana :
cβ = rasio dari sisi panjang terhadap sisi pendek pada
kolom
= 700
700 = 1,0
ob = keliling dari penampang kritis pada poer
= 2 (bkolom + d) + 2 (h kolom + d) = 2 × (700 + 520,50) + 2 × (700 + 520,50) = 4482 mm αs = 30, untuk kolom tepi
cV = 6
50,520448230
0,1
21
××
+ = 6388857,73 N
cV = 6
50,5204482302
4482
50,52030 ××
+× = 11.678.695,10 N
cV = 50,5204482303
1 ××× = 4.259.238,49 N
(menentukan)
cVφ = N49,238.259.460,0 ×
= 2.555.943,09 N = 255,95 ton
cVφ > P∑
255,95 ton > 255,93 ton Ketebalan dan ukuran poer memenuhi syarat terhadap geser. 6.2. Perencanaan sloof
Diambil contoh perhitungan pada sloof tengah As 3 (B-C)
Gambar 6.11 – Gambar denah sloof
Gaya aksial kolom = 535609,9 kg Pu = 10% × 535609,9= 53560,99 kg = 535609,9 N Panjang sloof = 6,0 m Dimensi sloof = 400 × 600 mm2 Mutu beton (fc) = 30 MPa Mutu baja (fy) = 400 MPa Tulangan utama = D20 Tulangan sengkang = Ø12 Selimut beton = 40 mm d = 600 – 40 – 12 – (1/2 × 20) = 538 mm Tegangan ijin tarik beton :
fr ijin = 0,70 × fc' = 0,70 × 30 = 3,834 Mpa
Tegangan tarik yang terjadi :
fr = hb
Pu
φ =
600 400 0,80
535609,9
×× = 2,7MPa < frijin .......... Ok
6.2.1. Penulangan lentur sloof
Penulangan sloof didasarkan pada kondisi pembebanan dimana beban yang diterima adalah beban aksial dan lentur sehingga penulangannya seperti penulangan pada kolom. Beban yang diterima sloof : Berat sendiri : 2400 kg/m3 x 0,40m x 0,60 m = 576 kg/m Beban dinding : 250 kg/m2 x 1 m = 250 kg/m +
= 826 kg/m
qu = 1,2 × 826= 991,2 kg/m
Mu = 12
1 × qu × l2 =
12
1 × 991,2 × 6,02
= 2973,6 kgm = 29736000 Nm
D ( uV ) = l×× uq21
= 0,62,99121 ××
= 2973,6 kg = 29,73 N
3
A
B
C
D
E
21 4 5 6
17
17
L = 3 , 3 0 m
L = 6 , 0 m3 , 2 0
-
V u-
+
2 , 2 0
V u+
M t u m p+
M t u m p
Gambar 6.12 Posisi perletakan sloof
6.2.2. Penulangan lentur sloof
Gambar 6.13 Diagram Interaksi Sloof
Dari analisa PCACOL didapat : ρ = 1,29 %
Dipasang tulangan = 4 D 22 (As = 1520,53 mm2) 6.2.3. Penulangan Geser Sloof Vu = ½ × qu × L = ½ × 991,2× 6,0 = 2973,6 kg = 29736 N
Vc = 2 ×
+
Ag14
Nu1dbwfc'
6
1
= 2
×
××+×××
00604014
391998,03153840030
6
1
= 438737,70N 0,5 φ Vc = 0,5 × 0,6 × 438737,70 N = 131621,3 N > Vu = 29736 N → tidak perlu tulangan geser Jadi dipasang tulangan geser minimum :
2d atau 300 mm
2d = 2538 = 269mm
Dipasang sengkang ∅12 –200 mm
600
400
4D22
4D22
Ø12-200
Tumpuan Lapangan
600
400
4D22
4D22
Ø12-200
Gambar 6.14 Penampang sloof daerah tumpuan dan
lapangan BAB VII
PENUTUP
7.1. Kesimpulan
Berdasarkan keseluruhan hasil analisa yang telah dilakukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Perancangan Modifikasi Kantor Badan Perencanaan
Pembangunan Kota Nangroe Aceh Darussalam Dengan Metode SRPMK untuk Dibangun di Daerah Zona Gempa Tinggi ini, bertujuan untuk melakukan pendetailan khusus pada daerah sendi plastis dan pendetailan khusus pada pertemuan join balok-kolom. Perancangan dan pendetailan join balok-kolom ini dilakukan agar mekanisme plastis dapat terjadi tepat di daerah sendi plastis balok sesuai dengan yang direncanakan dengan prinsip Strong Column Weak Beam. Dari hasil perancangan ini, didapatkan data-data sebagai berikut : o Mutu Beton : 30 MPa o Mutu Baja : 400 MPa o Tebal Pelat Atap : 10 cm o Tebal Pelat Lantai : 12 cm o Jumlah Lantai : 7 Lantai dan atap o Ketinggian Lantai : 4,5 meter (lantai 1)
: 4,0 meter (lantai 2-7) o Tinggi Gedung : 28 meter o Ukuran Bangunan : 30 × 24 m2 o Dimensi Kolom : 70 × 70 cm
(tulangan utama D22 mm dan sengkang Ø 12 mm) o Dimensi Balok Induk : 40 × 50 cm
(tulangan utama D22 mm dan sengkang Ø 12 mm) o Dimensi Balok Anak : 30 × 40 cm
(tulangan utama D19 mm dan sengkang Ø 12 mm)
o Dimensi Balok Lift : 30 × 40 cm (tulangan utama D19 mm dan sengkang Ø 12 mm)
2. Struktur bawah bangunan terdiri dari 2 jenis pilecap untuk pondasi kolom interior dan eksterior yang menggunakan tiang pancang pracetak dengan diameter 40 cm.
7.2. Saran
Perlu dilakukan studi yang lebih mendalam untuk menghasilkan perencanaan struktur dengan mempertimbangkan aspek teknis, ekonomi, dan estetika, sehingga diharapkan perencanaan dapat dilaksanakan mendekati kondisi sesungguhnya di lapangan dan hasil yang diperoleh sesuai dengan tujuan perencanaan yaitu kuat, ekonomis dan tepat waktu dalam pelaksanaannya.
DAFTAR PUSTAKA
18
18
Badan Standardisasi Nasional. 2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002). Bandung : BSN.
Badan Standardisasi Nasional. 2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002). Bandung : BSN.
Charles G. S. Chu-Kia Wang. 1994. Disain Beton Bertulang. Edisi Keempat. Jakarta : Erlangga.
Departemen Pekerjaan Umum. 1983. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung. Bandung : Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan Gedung.
Departemen Pekerjaan Umum. 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia. Bandung : Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan Gedung
Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan. 1992. Tabel Grafik dan Diagram Interaksi Untuk Perhitungan Struktur Beton. Surabaya: Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan ITS.
Purwono, R. 2005. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. Edisi Ketiga. Surabaya : Institut Teknologi Sepuluh Nopember.