Massa
description
Transcript of Massa
![Page 1: Massa](https://reader035.fdokumen.com/reader035/viewer/2022071705/563db91d550346aa9a9a27c1/html5/thumbnails/1.jpg)
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
PERHITUNGAN MASSA BANGUNAN DAN GAYA
GESER GEMPA
- Perhitungan pembebanan gempa dihitung mengacu pada SNI 02-1726-2002
- Berat plafon, partisi, bata ringan, dan keramik didapat dari brosur bahan
bangunan
- Beban hidup dan beban lainnya bersumber dari PPPURG 1987
1. Data Bangunan
Fungsi bangunan : Puskesmas
Tinggi Gedung : 8,5 m
Tinggi tiap lantai : - Lantai 1 = 4,5 m
: - Lantai 2 = 4 m
Mutu Beton ( fc‘ ) : 20,75 mpa (Mpa)
Mutu Baja Tulangan : 400 mpa
Tebal Pelat topi-topi : 7 cm
Tebal Pelat lantai : 12 cm
Dimensi balok
o Lantai 2 : - B1 = 25/50
: - B2 = 20/35
: - B3 = 25/40
: - B4 = 15/25
o Atap : - B1 = 25/50
: - B2 = 20/35
: - B3 = 25/40
: - B4 = 15/25
Dimensi Kolom : lantai 1 = 30x40 ; lantai 2 = 25x25
Sistem Struktur : SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah)
Wilayah Gempa : 2
Jenis Tanah : Sedang
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
![Page 2: Massa](https://reader035.fdokumen.com/reader035/viewer/2022071705/563db91d550346aa9a9a27c1/html5/thumbnails/2.jpg)
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
2. Perhitungan Seluruh Beban bangunan
a. Berat atap (W1)
Beban hidup atap : 151,8 m² x 100 kg/m² x 0,5 = 7590 kg
Beban hidup atap : 11,2 m² x 1000 kg/m² x 0,5 = 5600 kg
Berat atap : (hasil excel) = 23410 kg
Berat topi-topi : (hasil sap2000) = 4694 kg
Berat balok melintang B1 25/50 : (hasil sap2000) = 21000 kg
Berat balok melintang B2 20/35 : (hasil sap2000) = 21670 kg
Berat balok melintang B3 25/40 : (hasil sap2000) = 12720 kg
Berat balok lisplank B4 15/25 : (hasil sap2000) = 4680 kg
Berat kolom 25 / 25 : (hasil sap2000) = 9000 kg +
= 158620 kg
b. Berat lantai 2 (W3)
Beban hidup sekolah : 9 m x 43 m x 250 kg/m² x 0,5 = 48380 kg
Berat mati pelat lantai : (hasil sap2000) = 107570 kg
Plafon + rangka : (hasil excel) = 4680 kg
Berat topi-topi : (hasil sap2000) = 4694 kg
Berat balok melintang B1 25/50 : (hasil sap2000) = 26400 kg
Berat balok melintang B2 20/35 : (hasil sap2000) = 19660 kg
Berat balok melintang B3 25/40 : (hasil sap2000) = 8400 kg
Berat balok lisplank B4 15/25 : (hasil sap2000) = 4680 kg
Berat kolom 30 / 40 : (hasil sap2000) = 18790 kg
Berat kolom 25 / 25 : (hasil sap2000) = 9340 kg +
= 251800 kg
Berat dinding Bata Ringan
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
![Page 3: Massa](https://reader035.fdokumen.com/reader035/viewer/2022071705/563db91d550346aa9a9a27c1/html5/thumbnails/3.jpg)
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
= Panjang x Tinggi x tebal x berat
= 138 m * 4 m * 0,1 m * 600 kg/m3
= 33120 kg
# Berat Total Lantai 2 = 251800 + 33120 = 284920 Kg
Total Berat Bangunan (Wt)
= W atap + W lantai 2
= 158620+ 284920
= 443540 Kg
3. Perhitungan Massa dan Momen Inersia
Massa Bangunan
Massa Atap=W atapg
=158620 Kg
9,81mdt 2
=16169,2Kg /dt2
m
Massa lantai2=W lantai2g
=284920 Kg
9,81mdt2
=16169,2Kg /dt 2
m
Momen Inersia bangunan
Inersia Atap=massa atap x (b2+d2)
12
Inersia Atap=16169,2 x (72+412)
12=2600546,3 Kg.m4
Inersia lantai2=massalantai 2 x (b2+d2)
12
Inersia lantai2=16169,2 x (72+412)
12=4671211,1 Kg . m4
# Total Inersia Gedung= 2600546,3 + 4671211,1 = 7271757,5 Kg.m4
4. Gaya Geser (V)
- Menggunakan pendekatan empiris UBC ‘97
- Tinggi gedung (H) = 8,5 m
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
![Page 4: Massa](https://reader035.fdokumen.com/reader035/viewer/2022071705/563db91d550346aa9a9a27c1/html5/thumbnails/4.jpg)
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
- Ct = 0,0731 (Struktur Beton)
T 1=Ct x H34 =0,0731 x 8,5
34 =0 ,364 de tik
Kontrol batasan T:
n = jumlah lantai
ξ = 0,19
T=ξ xn=0,19 x2=0,3 8detik
T=0,38 6detik>T 1=0 , 364detik (OK )
Ditentukan melalui gambar 2 SNI 03-1726-2002 dengan data-data:
- Wilayah gempa 2
- Jenis tanah = sedang
- T1 = 0,364 detik
# Dari grafik CT disamping didapatkan
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
![Page 5: Massa](https://reader035.fdokumen.com/reader035/viewer/2022071705/563db91d550346aa9a9a27c1/html5/thumbnails/5.jpg)
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
Harga C1 = 0,55
# Dari tabel 1 SNI 03-1726-2002 didapatkan faktor keutamaan untuk “gedung umum”
didapatkan I = 1,0
# Daktilitas struktur ( R ) ditentukan melalui tabel 2 SNI 03-1726-2002
- Kerja struktur gedung = Daktail Parsial
µ = 1.5 - 5.0
R = 2.4 - 8.0
# Daktilitas maksimum menurut tabel 3 SNI 03 -1726-2002
- Sistem gedung = SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah)
µm = 3,3
Rm = 5,5
# Gaya geser (V) berdasarkan SNI 03 -1726-2002 Pasal 6.1.2
V=C 1 x I xWtRm
=0,55 x 1,0 x4435405,5
=36289,64 Kg
5. Distribusi Gaya Geser (F)
a. Struktur melintang (Arah Sumbuh X)
F= Wi∗Zi
∑n
0
Wi∗Zi
xV =284920 x 4,519 16620
x 36289,64=24276,3 Kg
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
![Page 6: Massa](https://reader035.fdokumen.com/reader035/viewer/2022071705/563db91d550346aa9a9a27c1/html5/thumbnails/6.jpg)
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
# Dimana:
- Wi = Berat per lantai (m)
- Zi = Ketinggian lantai tingkat Ke – n (m)
- V = Gaya Geser (Kg)
V 36289,64LANTAI
Atap 4 158620 634480 12013,4 12013,4 36042 4,5 284920 1282140 24276,3 24276,3 7282,9
443540 1916620 36289,7 36289,7 10886,9
F (Kg) 30%
TINGGI (Zi) "m"
BERAT (Wi) "Kg"
Wi * Zi F (Ton)F (Kg) 100%
*)Tabel Distribusi Gaya Geser Gempa
- 100% F dipakai untuk beban gempa arah melintang gedung
- 30% F dipakai untuk beban gempa arah memanjang gedung
# Eksentrisitas massa bangunan terhadap rotasi lantai
Bentuk bangunan simetris persegi panjang dengan dimensi 7 x 41 m (selasar tidak
dianggap), sehingga pusat koordinat pusat massa = rotasi lantai. Jadi didapatkan nilai
sebesar X 1= 3,5 m dan Y1 = 20,5 m. Karena selisih X = Y = 0 maka nilai “e =0”.
# Eksentrisitasr
Untuk 0 ≤ e≤ 0,05∗b baik arah X maupun Y, eksentrisitas rencana dihitung
dengan rumus sebagai berikut:
Arah X = ed=1,5∗e+(0,05∗b )=1,5∗0+(0,05∗7 )=0 ,35 m
Arah Y = ed=1,5∗e+(0,05∗b )=1,5∗0+(0,05∗41 )=2,05 m
#Koordinat eksentrisitas rencana
Karena titi awal gedung “dimulai dari ujung gedung” maka koordinat didapat
sebagai berikut:
Arah X =X1+ed=3,5+0 , 35=3,85 m
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
![Page 7: Massa](https://reader035.fdokumen.com/reader035/viewer/2022071705/563db91d550346aa9a9a27c1/html5/thumbnails/7.jpg)
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
Arah Y = Y 1+ed=20,5+2,05=22,55 m
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
![Page 8: Massa](https://reader035.fdokumen.com/reader035/viewer/2022071705/563db91d550346aa9a9a27c1/html5/thumbnails/8.jpg)
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
KONTROL BASE REACTION
- Perhitungan Manual Gaya Gempa Arah Melintang dan Memanjang Gedung
V 36289,64LANTAI
Atap 4 158620 634480 12013,4 12013,4 36042 4,5 284920 1282140 24276,3 24276,3 7282,9
443540 1916620 36289,7 36289,7 10886,9
F (Kg) 30%
TINGGI (Zi) "m"
BERAT (Wi) "Kg"
Wi * Zi F (Ton)F (Kg) 100%
- Hasil SAP2000 untuk Gaya Gempa Arah Melintang Dan Memanjang Gedung
OutputCase CaseType GlobalFX GlobalFY GlobalFZ GlobalMX GlobalMY GlobalMZText Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m
M LinStatic 5,014E-09 -5,748E-10 461660,82 9130623,72 -1202656,9 -1,339E-07H LinStatic 1,712E-09 -2,658E-10 130534,46 2516051,72 -318626,47 -4,582E-08ST X LinStatic 36289,7 10886,9 -4,673E-11 -63407,05 211357,25 -776418,17ST Y LinStatic 10886,9 36289,7 5,321E-11 -211357,25 63407,05 -105784,25AHK LinStatic -937,94 1,379E-10 -1500,06 -37501,43 -1301,16 23448,41AHKI LinStatic 702,9 -1,016E-10 -1124,16 -28104,12 8844,26 -17572,58UDCON1 Combination 7,02E-09 -8,047E-10 646325,14 12782873,21 -1683719,66 -1,874E-07UDCON2 Combination 8,757E-09 -1,115E-09 762848,12 14982431,21 -1952990,64 -0,000000234UDCON3 Combination -1500,7 -7,349E-10 682127,35 13412797,89 -1763896,62 37517,45UDCON4 Combination 1500,7 -1,176E-09 686927,53 13532802,47 -1759732,9 -37517,45UDCON5 Combination 1124,64 -1,118E-09 682728,78 13427833,6 -1747663,94 -28116,12UDCON6 Combination -1124,64 -7,93E-10 686326,1 13517766,77 -1775965,58 28116,12UDCON7 Combination -750,35 -5,794E-10 552792,93 10926747,32 -1444229,21 18758,72UDCON8 Combination 750,35 -8,001E-10 555193,03 10986749,61 -1442147,35 -18758,72UDCON9 Combination 562,32 -7,71E-10 553093,65 10934265,17 -1436112,87 -14058,06UDCON10 Combination -562,32 -6,085E-10 554892,31 10979231,76 -1450263,69 14058,06
TABLE: Base Reactions
Kontrol gaya gempa antara perhitungan manual dengan SAP2000
menunjukkan “hasil yang sama”, sehingga input SAP2000 sudah benar
dengan perhitungan manual.
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
![Page 9: Massa](https://reader035.fdokumen.com/reader035/viewer/2022071705/563db91d550346aa9a9a27c1/html5/thumbnails/9.jpg)
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
KONTROL T-REYLEIGH
- Data simpangan lantai/ displacements hasil output dari SAP2000
LANTAI JOINTKOMBINASI
BEBAN
SIMPANGAN LANTAI/
DISPLACEMENTS (m)
Atap 128 UDCON15 0,022695
Lantai 2 65 UDCON15 0,010077
- Perhitungan T-Reyleigh
LantaiTinggi
(Zi) (Kg)
Berat (Wi)
(Kg)F (Kg) DI (m) Wi * DI2 F * DI
2 4,5 284920 24276,3 0,010077 28,93 244,46
atap 8,5 158620 12013,4 0,022695 81,7 272,64
Jumlah (Σ) 110,63 571,1
T 1=6,3 ×√ ∑ wi× d2
g × ∑fi × di=6,3×√ 110,63
9,81 ×571,1=0,885 detik
T ijin=T 1+(T 1∗20 % )=0 , 885+(0 , 885∗20 %)=1,062 detik
T=ξ xn=0,18 x2=0,36detik
Kontrol terhadap T empiris
T ijin>Tempiris
T ijin=1,062 detik>T=0,36 detik (OK ,)
ANALISA BATAS LAYAN (ΔS)
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
![Page 10: Massa](https://reader035.fdokumen.com/reader035/viewer/2022071705/563db91d550346aa9a9a27c1/html5/thumbnails/10.jpg)
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
# Nilai Drift Story
- Drift Δs antara tingkat 2 – base = 0,010077 - 0 = 0,010077 m
- Drift Δs antara tingkat atap – 2 = 0,022695 - 0,010077 = 0,012618 m
# Nilai Batas Drift Story
Base – Lantai 2
¿ 0,035,5
× hi=0,035,5
× 4,5=0,0245 m 24,5mm
Lantai 2 – Atap
¿ 0,035,5
× hi=0,035,5
× 4=0,02 18 m 21,8 mm
# Kontrol Drift Story
Batas Drift>Nilai Drift
Base – Lantai 2 = 0,0245 m > 0,010077 m (OK)
Lantai 2 – Atap = 0,0218 m > 0,012618 m (OK)
Semua Drift (Δs) antar tingkat telah “memenuhi syarat”, karena nilai drift tidak
melebihi batas drift story.
ANALISA BATAS ULTIMITE (Δm)
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
![Page 11: Massa](https://reader035.fdokumen.com/reader035/viewer/2022071705/563db91d550346aa9a9a27c1/html5/thumbnails/11.jpg)
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
# Nilai Δm actual struktur ( 0,7 * Rm * DI)
- Drift Δm tingkat 2 – base = 0,7 * 5,5 * 0,010077 = 0,0388 m
- Drift Δm tingkat atap – 2 = 0,7 * 5,5 * 0,012618 = 0,04858 m
# Nilai batas Δm ( 0,02 * h)
Batas Δm base – Lantai 2 = 0,02 * 4,5 = 0,09 m
Batas Δm Lantai 2 – Atap = 0,02 * 4 = 0,08 m
# Kontrol batas Δm
Batas Δm>Nilai Δm
Δm base – Lantai 2 = 0,09 m > 0,0388 m (OK)
Δm Lantai 2 – Atap = 0,08 m > 0,04858 m (OK)
Semua Drift (Δm) antar tingkat telah “memenuhi syarat”, karena nilai drift tidak
melebihi batas drift story.
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering