MODIFIKASI PERENCANAAN STADION rangka ruang (space … · Dengan menggunakan sistem atap lengkung,...

MODIFIKASI PERENCANAAN STADION INDOOR SURABAYA SPORT CENTER (SSC)

DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA RUANG (SPACE TRUSS)

Nama mahasiswa : Annisa Ariyanti Purbosari NRP : 3106 100 060 Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen pembimbing : Budi Suswanto, ST., MT., PhD.

Ir. Djoko Irawan, MS.

ABSTRAK

Dewasa ini, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang teknik sipil sudah semakin pesat. Salah satu teknologi yang berkembang pesat adalah sistem struktur rangka ruang (space truss). Salah satu keunggulan space truss antara lain lebih ekonomis dan mudah pelaksanaannya. Stadion indoor Surabaya Sport Center pada mulanya didesain dengan space truss sebagai rangka atap, beton bertulang sebagai konstruksi utamanya dan beton pracetak sebagai tempat duduk tribunnya. Kemudian pada penyusunan proposal tugas akhir ini, gedung tersebut dimodifikasi sehingga seluruh struktur atas (upper structure), baik itu rangka atap maupun kolom, didesain menggunakan rangka ruang (space truss) dengan sambungan las sebagai alat sambungnya. Sedangkan untuk tribunnya, direncanakan tetap dengan menggunakan beton pracetak, akan tetapi struktur utama tribunnya terbuat dari beton bertulang yang dicor ditempat dan terpisah dari struktur space truss. Perhitungan pembebanan dari beban gravitasi menggunakan PPIUG 1983. Sedangkan untuk beban lateral seperti beban gempa dan beban angin menggunakan SNI 03-1726-2002. Untuk perhitungan penulangan baik itu penulangan lentur maupun geser dan torsi elemen pracetak menggunakan ketentuan dari SNI 03-2847-2002. Sedangkan perhitungan baja mengunakan ketentuan dari SNI 03-1729-2002 dan LFRD. Gaya-gaya dalam yang terjadi akibat proses pengangkatan elemen pracetak dihitung dengan ketentuan dari PCI Design HandBook Fourth Edition. Tujuan akhir dalam perencanaan modifikasi ini adalah tersedianya perancangan untuk modifikasi yang memenuhi segala persyaratan keamanan konstruksi.

Kata Kunci : Space truss, Stadion indoor Surabaya Sport Center.

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pada saat ini ketertarikan masyarakat terhadap

olahraga mulai kembali marak. Hal ini menyebabkan kebutuhan masyarakat akan fasilitas olahraga yang memadai.

Surabaya Sport Center (SSC) merupakan kompleks olahraga yang dirancang supermegah dan superlengkap sebagai pemenuhan kebutuhan masyarakat Surabaya akan fasilitas olahraga. SSC berada di kawasan Benowo, Surabaya Barat.

Dalam tugas akhir ini dibahas tentang perencanaan modifikasi stadion indoor Surabaya Sport Center (SSC) dengan menggunakan sistem

rangka ruang (space truss) sebagai struktur atas (upper structure). Struktur atas (upper structure) yang digunakan seluruhnya, baik atap maupun kolom, merupakan rangka ruang atau dalam konstruksi juga dikenal dengan istilah space truss. Sedangkan untuk perencanaan atap didesain sebagai atap lengkung dengan konstruksi berupa sistem rangka ruang atau space truss. Dari segi estetika atau keindahan, desain atap lengkung memiliki nilai keunikan dan artistic yang tinggi. Selain melihat dari segi estetikanya, pemilihan desain atap lengkung ini juga memperhatikan beban angin yang diterima atap. Dengan menggunakan sistem atap lengkung, beban angin yang diterima atap lebih kecil dibanding dengan beban angin yang diterima oleh atap dengan desain konvensional, seperti segitiga.

Untuk desain sambungan pada perencanaan modifikasi stadion indoor Surabaya Sport Center dengan sistem struktur rangka ruang dan atap berbentuk lengkung ini digunakan sambungan las.

Struktur tribun stadion indoor Surabaya Sport Center ini, didesain dengan menggunakan struktur beton bertulang di cor di tempat. Sedangkan untuk dudukan penontonnya (balok L) menggunakan beton pracetak. Struktur tribunnya didesain berdiri sendiri secara terpisah dari struktur space truss.

1.2 Tujuan Permasalahan umum adalah bagaimana

merencanakan modifikasi stadion indoor Surabaya Sport Center dengan menggunakan sistem rangka ruang (space truss)?

Adapun rincian permasalahan yang dibahas dalam tugas akhir ini, antara lain sebagai berikut: 1. Bagaimana preliminary desain dari perencanaan

modifikasi stadion indoor Surabaya Sport Center dengan menggunakan sistem rangka ruang (space truss)?

2. Beban-beban apa sajakah yang bekerja pada bangunan atas dan pondasinya?

3. Bagaimana pemodelan struktur rangka ruang yang digunakan?

4. Profil apa yang digunakan dalam pemodelan struktur tersebut?

5. Bagaimana perencanaan sambungan yang digunakan pada setiap pemodelan struktur?

1.3 Batasan Masalah Tujuan umum adalah dapat merencanakan

modifikasi stadion indoor Surabaya Sport Center dengan menggunakan sistem rangka ruang (space truss) sesuai dengan syarat struktural suatu bangunan, mudah dan cepat cara pelaksanaannya serta ekonomis.

Adapun tujuan-tujuan khusus antara lain sebagai berikut:

1. Dapat menentukan preliminary desain dari perencanaan modifikasi stadion indoor Surabaya Sport Center dengan menggunakan sistem rangka ruang (space truss).

2. Dapat mengetahui beban-beban yang bekerja baik pada struktur bangunan atas maupun pondasinya.

3. Dapat menentukan pemodelan struktur rangka ruang yang digunakan.

- 2 -

4. Dapat menentukan profil yang paling sesuai untuk digunakan dalam pemodelan struktur tersebut.

5. Dapat mendesain perencanaan sambungan pada setiap pemodelan struktur.

1.4 Lingkup Pekerjaan 1. Merencanakan struktur atap dan kolom dengan

menggunakan space truss struktur baja. 2. Merencanakan struktur utama dan sekunder

tribun dengan beton bertulang dengan tempat dudukan tribun menggunakan beton pracetak.

3. Tidak melakukan analisa perhitungan biaya konstruksi.

4. Tidak meninjau kecepatan konstruksi. 5. Profil yang digunakan merupakan profil yang

tersedia di pasaran. 6. Tidak memperhitungkan perkerasan dan material

lapangan. 7. Tidak memperhitungkan pondasi.

1.5 Manfaat 1. Sebagai pemenuhan akan kebutuhan sarana

olahraga umum bagi masyarakat Surabaya. 2. Sebagai sarana untuk mengaplikasikan ilmu

dalam bidang tenik sipil. 3. Sebagai referensi baru dalam perencanaan

gedung dengan sistem rangka ruang yang memiliki kecenderungan lebih ekonomis dan indah dari pada perencanaan dengan baja konvensional.

2. TINJAUAN PUSTAKA

Berisi teori

teori dan perumusan yang digunakan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, antara lain: 2.1 Space Truss

Prof. S. R. Satish Kumar dan Prof. A. R. Santha Kumar menjelaskan pula pengertian tentang space truss dalam jurnalnya tentang Design of Steel Structures , yaitu rangka tiga dimensi yang terdiri dari batang-batang yang saling menyambung. Space truss memiliki sifat khas yaitu tidak menerima gaya momen atau torsi. Semua member hanya dapat memikul gaya aksial tekan dan tarik.

Dalam jurnal tersebut, juga dijelaskan tentang kelebihan-kelebihan dari space truss, antara lain sebagai berikut: 1. Ringan, efisien secara stuktural dan penggunaan

material optimal. 2. Mudah dibentuk. Dibuat dipabrik dengan jumlah

banyak, sehingga lebih murah, bentuk dan ukuran sesuai standard an dapat dengan mudah dirakit di tempat oleh pekerja semi-skilled.

3. Komponennya kecil-kecil sehingga mudah dibawa dan ditransportasikan.

4. Bentuknya elegan dan ekonomis untuk struktur terbuka yang bebas kolom.

2.2 Beton Pracetak Pada dasarnya beton pracetak tidaklah berbeda

dengan beton bertulang lainnya. Yang membedakan hanyalah pada metode pabrikasinya. Sebagian besar dari elemen struktur pracetak ditempatkan tertentu

(dapat lokasi proyek ataupun diluar lokasi proyek yang memang pada umumnya memproduksi elemen-elemen beton precetak). Selanjutnya komponen-komponen tersebut dipasang sesuai keberadaannya sebagai komponen struktur, sebagian bagian dari sistem struktur beton (Erfianto,1999 ).

2.3 Sambungan Las

Sambungan las dalam tugas akhir ini yang dipakai adalah sambungan las sudut.

3. PENGUMPULAN DAN ANALISIS DATA

Gambar 3.1 Bagan Alir

- 3 -

4. PERENCANAAN STURKTUR SPACE TRUSS

4.1 Perhitungan Gording dan Penutup Atap

Gambar 4.1 Rencana Atap

Penutup atap direncanakan dari ZINCALUME LYSAGHT KLIP-LOK 700 HI-STRENGTH dengan spesifikasi sebagai berikut:

Tebal = 0.42 mm

Single span = 1650 mm

Internal span = 1750 mm

Overhang = 150 mm

Berat = 4,66 kg/m2 5 kg/m2

Jarak antar gording = 1600 mm

Jarak kuda-kuda = 7400 mm

Jarak miring gording= mmm 6.11600

0cos1600

Kemiringan = 0° Gording direncanakan dengan menggunakan

profil circular hollow sections (CHS) dengan spesifikasi sebagai berikut : - Mutu Baja : BJ 41

Fu = 410 MPa = 4100 kg/cm2

Fy = 250 MPa = 2500 kg/cm2

E = 2.1 x 106 kg/cm3

- Dimensi profil: q = 4,52 kg/m D = 60,5 mm A = 5,76 cm2

t = 3,2 mm I = 23,7 cm4 r = 2,03 cm Z = 7,84 cm3

4.2 Perencanaan Space Truss.

Pembebanan Kuda-kuda

Gambar 4.2 pembebanan pada kuda-kuda rangka space frame akibat gording.

1. Beban Mati Bagian tepi

Berat gording G1 = 4.52 x 2.8 = 7.112 kg Penutup atap = 4.66 x 1.24 x 6 = 18.6 kg Berat gording G2 = 0.5 x 7.112 = 3.556 kg + Total = 29.27 kg Lain-lain = 10% x total = 2.93 kg+

PD1 = 31/19 kg

Bagian tengah

Berat gording G3 = 4.52 x 2.8 = 7.112 kg Berat gording G2 & G4 = 2 x 3.556 = 7.112 kg Penutup atap = 4.66 x 2.84 x 6 = 85.2 kg +

Total = 99.42 kg Lain-lain = 10% x total = 9.942 kg +

PD2 = 109.4 kg Berat gording G5 = 4.52 x 2.8 = 7.112 kg Berat gording G4 & G6 = 2 x 3.556 = 7.112 kg Penutup atap = 4.66 x 3.2 x 6 = 96 kg +

Total = 110.0 kg Lain-lain = 10% x total = 1.102 kg +

PD3 = 121.2 kg

2. Beban Hidup Bagian tepi

Akibat beban air hujan a. Beban hidup terbagi rata dari beban air

hujan (PPIUG 1983 Pasa 3.2.2) q = (40

0,8 )kg/m2 20 kg/m2

= (40

0,8 × 24o) kg/m2

= 20.8 kg/m2

dipakai q = 20 kg/m2

Q = q × a = 20 × 1.6 = 32 kg/m P = 20 × 1/2 panjang gording = 32 × 0.5 2.8 = 44.8 kg

b. Beban terpusat berasal dari pekerja P = 100 kg

Bagian tengah

Akibat beban air hujan a. Beban hidup terbagi rata dari beban air

hujan (PPIUG 1983 Pasa 3.2.2) q = (40

0,8 )kg/m2 20 kg/m2

= (40

0,8 × 24o) kg/m2

= 20.8 kg/m2

dipakai q = 20 kg/m2

G 1

G 2

G 3

G 4

G 5

P1

P2

P3

- 4 -

Q = q × a = 20 × 3.2 = 64 kg/m P = 20 × 1/2 panjang gording = 64 × 0.5 2.8 = 89.6 kg

b. Beban terpusat berasal dari pekerja P = 100 kg

3. Beban Angin W = 40 kg/m2

Pada Kolom = 0.9 x 40 = 36 kg/m2

Angin Hisap = -0.4 x 40 = -16 kg/m2

Pada atap Angin Hisap = -0.5 x 40 = -20 kg/m2

= -0.4 x 40 = -16 kg/m2

= -0.4 x 40 = -16 kg/m2

= -0.2 x 40 = -5 kg/m2

Pada Atap Bagian tepi

kg

gordingjarakqhisapP

mkgq

menentukanmkgq

6.258.032

2

11

/8.126.152)(/326.1201

Bagian tengah

kg

gordingjarakqhisapP

menentukanmkgq

96.408.06.25

2

11

)(/6.256.1161

Pada Kolom

kgPhisap

kg

jarakqPtekan

mkgqhisap

mkgqtekan

92.816.12.51

32.1846.12.115

2

1/2.512.316/2.1152.336

4. Beban Gempa Perhitungan gaya gempa berdasarkan SNI 03-1726-2002 dengan memakai metode beban statis ekuivalen yaitu :

R

WICV total

Beban Total

Total berat 1 As = 81092.9 kg

Periode getar bangunan Periode getar bangunan didapat dari rumus : T = 0.06 H ¾

H = 23.3 m = 0.06 (23.3)3/4

= 0.63 s

Perhitungan gaya geser akibat gempa Kota Surabaya termasuk wilayah gempa 3 dengan waktu getar alami 0.63s. Tanah di areal stadion termasuk tanah sedang. Dari respon spektrum wilayah gempa 3 didapat besar C = 0.52. Dari tabel 1 dan 3 SNI 03-1726-2002 didapat faktor keutamaan I = 1.0 (gedung umum) dan faktor daktilitas R = 5.5 (struktur rangka pemikul momen menengah untuk wilayah gempa sedang)

kg

R

WICV total

2.147445.5

9.8109210.52

kgVkgV

25.442314744%301474414744%100

30

100

Kombinasi Pembebanan untuk Space Truss:

1. DEAD 2. LIVE 3. WIND 4. WIND1 5. Gempa 100% 6. Gempa 30% 7. COMB1 8. COMB2 9. COMB 3 10. COMB 4 11. COMB 5 12. COMB 6 13. COMB 7 14. COMB 8 15. COMB 9 16. COMB 10 17. COMB 11 18. COMB 12

4.2 Perencanaan batang Space Truss Sebagai contoh diambil batang 1005-1. Batang

direncanakan menggunakan profil CHS. Perencanaan Rangka Batang

- Batang Bawah Kontrol pada batang section 134-1d engan menggunakan profil CHS D 165.2 mm,tebal 6,0 mm Dari hasil anlisa dengan program SAP didapat: Pu = -8705.01 kg Pu = 3495.24 kg L = 320 cm Dimensi: D = 165.2 mm A = 30.01 cm2

t = 6,0 mm I = 952 cm4

r = 5.63 cm Z = 115 cm3

Fu = 410 MPa = 5000 kg/cm2

Fy = 250 MPa = 2900 kg/cm2

E = 2 x 106 kg/cm2

Kc=1

Kontrol Aksial Kontrol Kelangsingan Elemen Penampang

r

r fy

Et

D

114.0

Kontrol Kelangsingan Komponen Struktur Tekan

Berdasarkan SNI 03-1729-2002 Pasal 7.6.4

200r

lk

Berdasarkan SNI 03-1729-2002 Pasal 7.6.1, untuk menetapkan parameter kelangsingan:

E

fy

r

Lkcc

- 5 -

Berdasarkan SNI 03-1729-2002 Pasal 7.6.2, untuk menetapkan daya dukung nominal komponen struktur:

nn

gcrgn

c

PP

fyAfAP

untuk

85.0

125.0

Berdasarkan AISC LRFD

nu

gn

cr

c

PP

AfcrPfyf

makac

2

658.0

,5.1

Kontrol Kelangsingan Komponen Struktur Tarik

Batas kelangsingan batang tarik berdasarkan SNI 03-1726-2002 Pasal 17.4.5.1

cmcm

D

L

50037.1952.16

320

500

Batas Leleh: berdasarkan SNI 03-1726-2002 Pasal 10.1

fyAPP gnu 9.0

Batas Putus:

fuAPPAA

enu

e

75.075.0

Jadi profil CHS D 165.2 mm dapat dipakai sebagai batang bawah pada kuda-kuda space frame.

4.3 Perencanaan Sambungan 4..3.1 Sambungan Antar Batang

Sambungan antar batang pada kuda-kuda space frame mengunakan sambungan type las. Batang-batang yang dihubungkan terdiri dari batang horizontal dengan 9 batang diagonal. Batang diagonal ini dibagi menjadi diagonal tarik (kuning) dan tekan (merah).

Gambar 4.3 Sambungan antara batang diagonal dan horisontal

Diagonal tekan

Berdasarkan table untuk menghitung x , S , Ip untuk bentuk sambungan las tertentu.

21

22

21

)(25.025.0

AAAtDA

DA

Las

Dimisalkan te = 1cm

2/45.2214

3.70706.075.06.075.0

cmkg

fuf las

Akibat Pu :

LasP A

Puf

Tebal Las Total:

707.0

tea

fn

fte P

Syarat tebal:

mmtmmtmaks 76

exxef F

tfua 141.1 mmtata maks 64.6

a yang dipakai adalah 6.5 mm

Diagonal tarik

Berdasarkan table untuk menghitung x , S , Ip untuk bentuk sambungan las tertentu.

221

2222

2221

29,15056,199343,214

056,19992,1525.025.0343,21452,1625.025.0

cmAAA

cmDA

cmDA

Las

Dimisalkan te = 1cm

2/45.2214

3.70706.075.06.075.0

cmkg

fuf las

Akibat Pu :

2/096.0665.5

174.542cmkg

A

Puf

LasP

Tebal Las Total:

mmcmte

a

mmcmfn

fte P

454

45

10.13,610.13,6707.0

10.34,4

707.0

10.34,410.34,445.2214

096.0

Syarat tebal:

mmammtmmtmaks 376 min

mmcm

F

tfua

exxef

77.03.7070

6.0410041.1

41.1 1

mmta maks 4.64.6

a yang dipakai adalah 3 mm 4.3.1 Sambungan Base Plate

Dari hasil analisis SAP gaya yang bekerja pada dasar kolom element diperoleh:

- 6 -

Pu = 987.23 kg Mux = 3.14 kgm Muy = -13.28 kgm Vu = 4.87 kg

Perencanaan Tebal Las b = 17 cm d = 17 cm Berdasarkan tabel untuk menghitung x , S , Ip untuk bentuk sambungan las tertentu.

333 59797)74.26( cmrS

Dimisalkan te = 1cm

A las = te 4(b+d) = 1x 4(17+17) = 136 2cm

2/45.2214

3.70706.075.06.075.0

cmkg

fuf las

Karena pengelasan dilkukan bolak-balik maka bidang yang dilas menjadi 2, sehingga A dan S mnjdi 2 kali.

2/0175.0136.2

76.4

2cmkg

A

Vuf

Lasv

Akibat Pu :

2/07.11136.2

3012

2cmkg

A

Puf

LasP

Akibat Mu:

2/023.059797

1399cmkg

S

Muf m

Tebal Las Total:

2222

222

/07.11023,007.110175.0 cmkgf

ffff

total

MPVtotal

mmcmte

a

mmcmfn

fte total

7.0071.0707.0

05.0

707.0

05.0005,045.2214

07.11

Syarat tebal:

mmammtmmtmaks 5151015 min

mmcm

F

tfua

exxef

6.006.03.7070

05.0410041.1

41.1 1

mmta maks 64.6

a yang dipakai adalah 5 mm

Perencanaan Tebal Plat dan Baut Angkur

Dimensi pelat 60 x 60 cm

d = 34 + 1.5 = 35.5 cm

fc =25 MPa

cmHcmPu

Mue 1060

6

1

6

1005.0

3012

99.13

Direncanakan baut dengan diameter: 1 in = 2.54 cm

cmbfB

b

cmHB

cmweHh

cmHcmhdH

cmh

cmkunciuntukjarakc

cmdbketepibautjarakwe

cweh

9.252

5.18.053

2

8.053

55.4845.4535398.5274.825.352

74.829.445.4'

29.454.216

27min

45.454.275.175.1'

1

1

Dimensi pondasi:

Panjang: 60 + ( 2 x 10 ) = 80 cm

Lebar : 60 + ( 2 x 10 ) = 80 cm

kgTu

PuaBfcuTu

cma

Bfcu

MuHhPuhha

cmkgMPaA

Afcfcu

A

A

c

c

11.1642301216.05324.2696.0

16.05324.2696.0

139925355.482301255.4855.48

22

/33.283333.28333.12585.0'85.0

333.16060

8080

2

2

2

1

2

1

2

Perhitugan baut bangkur: Direncanakan diameter baut : 1.905 cm Ab = 0.25 x 3.14 (1.905 x 1.905 ) =2.85 cm2 Fu = 4100 kg/cm2

37.0875.4381

11.1642875.438185.25.0410075.05.075.0

Rn

Tun

kgAfubRn b

Dipakai 4 baut. Perhitungan tebal pelat baja :

cmt

Bfy

wehTut

05.0532500

45.474.811.1642108.2

'108.2

1

1

Dipakai tebal pelat baja = t = 1.5 cm

Panjang baut angker Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 14.2 tabel 11

- 7 -

cmcmdb

cm

db

Kcfc

fy

db

db

Kc

d

tr

d

tr

3027905.14.144.14

4.145.2

18.011

2510

2509

'10

9

5.2

1

8.0

1

1

Jadi panjang baut angkur yang digunakan adalah 30 cm

5. STRUKTUR SEKUNDER

5.1 Data dan Bahan Bahan yang dipakai untuk struktur gedung ini adalah beton bertulang dengan data-data sebagai berikut : Letak bangunan : Dekat dari pantai Zona gempa : Zona 3 Mutu beton (fc ) : 25 Mpa Mutu baja (fy) : 390 Mpa

5.2 Perencanaan Balok, Pelat, dan Kolom 5.2.1 Balok Induk Balok Induk Tribun Memanjang

L= 856 cm

cmcmfy

L 7051700

4.016

1h

cmcmh 5047703

2

3

2b

Jadi, dipakai dimensi balok 70/50 cm.

Balok Induk Tribun Melintang

L= 980 cm

cmcmfy

L 7059700

4.016

1h

cmcmh 5067,46703

2

3

2b


Balok Induk Ruangan Memanjang

L= 600 cm

cmcmfy

L 5036700

4.016

1h

cmcmh 3533503

2

3

2b


Balok Induk Ruangan Melintang

L= 745 cm

cmcmfy

L 5045700

4.016

1h

cmcmh 353350

3

2

3

2b


5.2.2 Balok Anak Balok Anak Pelat Lantai

L = 600 cm

cmcmfy

L 4038700

4.016

1h

cmh 20402

1

2

1b

cmh 27403

2

3

2b

Jadi, dipakai dimensi balok induk melintang 40/30

cm.

Balok Anak Tribun L

L = 600 cm

cmcmfy

L 4038700

4.016

1h

cmh 20402

1

2

1b

cmh 27403

2

3

2b

Jadi, dipakai dimensi balok induk memanjang 40/30

cm.

5.2.3 Kolom Dimensi balok terbesar : b = 50 cm h = 70 cm Lbalok = 600 cm

4633 101704012

1

12

1cmbhII bbalok

hc = tinggi kolom = 713 cm

b

b

c

c

h

I

h

I

hbhbhII ckolom43

12

1

12

1

cmb

cmh

h

189.67

189.67600

1000000

713

12/1 4

Jadi, digunakan dimensi kolom 70 x 70 cm.

5.2.4 Pelat Lantai

cmLyn 5.3372

30

2

405.372

cmLxn 5602

40

2

40600

- 8 -

< 2 tulangan dua arah (Chu Kia Wang , hal

118)

66.15.337

560

Lxn

Lyn<2

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5(3(3))

yang mana Untuk 22,0 m

ketebalan

minimum plat harus memenuhi .

2.05361500

8.0

1m

n

fyL

h

dan tidak boleh kurang dari 120 mm.

cmh 433.32.079.866.1536

1500

3908.0560

1

Jadi tebal pelat yang digunakan 15 cm karena tebal minimum yang disyaratkan.

5.3 Perhitungan Pelat 5.3.1 Pelat Lantai

Dimensi awal

- Mutu beton (f c) = 25 Mpa - Mutu baja (fy) = 390 Mpa - Tebal pelat = 15 cm - Tebal decking = 2 cm

Pembebanan

- Beban Mati Berat sendiri: 0.15 x 2400 = 360 kg/m2

Spesi 2 cm : 0.02 x 2100 = 42 kg/m2

Tegel 2 cm : 0.02 x 2400 = 48 kg/m2

Plafon + penggantung = 18 kg/m2 +

D = 468 kg/m2

- Beban Hidup: 4.79 kN/m2 = 479 kg/m2

Kombinasi Pembebanan

2/13284796.14682.1

6.12.1

mkg

qLqDQu

Contoh perhitungan pelat ukuran = 745 cm x 600 cm

- Momen Arah Sumbu X

gm

aLQ

MtxMlx

xu

k 99.529 596.51328001.0

001.0 2

2

- Momen Arah Sumbu Y

kgm

aLQ

MtyMly

xu

196.65 366.51328001.0

001.0 2

2

Mutu Beton (f c) : 25 Mpa ~ 30 Mpa

SNI 03-2847-2002 pasal 12.2.7.(3) hal. 70

=

0.85

Mutu Baja (fy) : 390 Mpa

0281.0 390600

600

390

85.02585.0 balance

0210519.00281.075.0max

0032051.0

3904

25min

353.18

2585.0

390

'85.0 cf

fym

Direncanakan Ø 12 mm (As = 113.097 mm2).

Penulangan Arah X

Mu = 9529853 Nmm b = 1000 mm decking = 20 mm

mmdeckingtd x

124125.020150 5.0

97.012410008.0

952985322

x

nbd

MuR

00254.0

390

353.1897,0211

353.18

1

211

1

fy

mR

mn

00254.00032.0min

dipakai = 0.0032

Asperlu = b d = 0.0032 x 1000 x 124 = 397.44 mm2

mmtulanganjumlah

pelatlebarJarak

As

Asn

mmdAs

tulangan

perlu

tulangan

2504

1000

4516.3097.113

44.397

097.1131225.04

1 222

dipasang tulangan Ø 12 mm-250mm (As = 452.16

mm2)

Kontrol kekuatan

!............0032.00.00365 1241000

16.452

min okbd

As ada

3.81000258.0

39016.452

'85.0 bcf

fyAsa

MlxNmm

adAsMu

170000000 2

3.812439016.4528.0 2fy

Ø

dy dxt

d'

- 9 -

Tulangan tersebut mengalami leleh pada kondisi

beban 17000000 Nmm. Penulangan Arah Y

Mn = 2458097 Nmm b = 1000 mm decking = 20 mm

mm

deckingtd y

112125.01220150

5.0

245.011210008.0

245809722

y

nbd

MnR

00063.0

390

353.18245.0211

353.18

1

211

1

fy

mR

mn

min0006.0

dipakai = 0.0032

Asperlu = b d = 0.0032 x 1000 x 112 = 358.97 mm2

mmtulanganjumlah

pelatlebarJarak

As

Asn

mmdAs

tulangan

perlu

tulangan

2504

1000

418.304.113

38.365

04.1131225.04

1 222

dipasang tulangan Ø 12mm-250 (As = 452.16mm2)

Kontrol kekuatan

!............0032.00.004 1121000

16.452

min okbd

As ada

29.81000258.0

39016.452

'85.0 bcf

fyAsa

!....196647815214930 2

29.811239016.4528.0 2fy

okNmmMlxNmm

adAsMu


beban 15214930 Nmm. Kontrol Lendutan dan Retak

dc = decking + sengkang + ½

tulangan

= 20 + 0 + ½.12 = 26 mm........ untuk arah x = 20 + 12 + ½.12 = 36 mm.......untuk arah y

Retak dalam arah x A = 2 dc s = 2 0,026 0,3 = 0,0156 m2

3 0,01560,026234Z = 15.13 MN/m ..Ok

Retak dalam arah y A = 2 dc s = 2 0,036 0,3 = 0,0144 m2

3 0,01440,036234Z

= 18.8 MN/m ..Ok

5.3.2 Pelat Tribun Dimensi awal

- Mutu beton (f c): 25 Mpa - Mutu baja (fy) : 390 Mpa - Tebal pelat : 12 cm - Tebal decking : 3 cm - Lebar balok (b) : 30 cm - Tinggi balok (h) : 40 cm - Tulangan lentur balok :D12 - Tulangan sengkang : Ø 8 - Tulangan lentur pelat :

Tulangan lentur utama (arah x) : Ø 12 Tulangan pembagi/ susut (arah y): Ø 8

- Beban hidup tribun berdasarkan Tata Cara Perhitungan Pembebanan Untuk Bangunan Rumah dan Gedung Tabel 4-1: Tribun :4.79 kN/m2

Tempat duduk tetap :2.87 kN/m2

1. Perhitungan Pelat Tribun

Pembebanan - Saat pengangkatan

Beban Mati

Berat sendiri : 0.12 x 2400 = 288 kg/m2

qD : 6 x 288 = 1728 kg/m

- Saat service Beban Mati

Berat sendiri : 0.12 x 2400 = 288 kg/m2

qD : 6 x 288 = 1728 kg/m Beban hidup

Beban tribun : 6 x 479 = 2874 kg/m

Tempat duduk tetap : 6 x 287 = 1722 kg/m +

qL = 4596 kg/m


- Saat pengangkatan (kantilever)

Qu = 1.2 qD = 1.2 x 1728 = 2073.6 kg/m

Mu = ½ Qu L2 = ½ x 2073.6 x 0.82

= 663.552 kgm

Vu = Qu L = 2073.6 x 0.8 = 1658.88 kg

- Saat installing (sendi-rol)

Qu = 1.2 qD + 1.6 qL

= 1.2 x 1728 + 1.6 x 4596

= 9427.2 kg/m

Mu = 1/8 Qu L2 = 1/8 x 9427.2 x 0.82

= 754.176 kgm

Vu = ½ Qu L = ½ x 9427.2 x 0.8

= 3770.88 kg

Digunakan kondisi yang paling kritis, yaitu

kondisi pada saat installing.

Sebagai contoh perhitungan dipakai pelat dengan

ukuran 600 x 80 cm. Dengan asumsi terjepit

elastis pada kedua sisinya.

Ø

dy dxt

d'

- 10 -

Sn = 80 cm

Ln = 600 - (50/2 + 50/2) = 550 cm

= Ln / Sn = 550 / 80

= 6.875 > 2 (pelat 1 arah)

Perhitungan momen menggunakan Peraturan

Beton Indonesia 1971 tabel 13.3.2.

- Momen arah sumbu x

kgm

aLQ

MtxMlx

xu

80.1053 638.02.9427001.0

001.0 2

2

- Momen arah sumbu y

kgm

aLQ

MtyMly

xu

8.437 138.02.9427001.0

001.0 2

2

Perhitungan Tulangan

Penulangan Arah X

Mu = 7541760 Nmm b = 1000 mm decking = 30 mm

mm

deckingtd x

84125.030120

5.0

336.18410008.0

754176022

x

nbd

MuR

003.0

390

353.18336.1211

353.18

1

211

1

fy

mR

mn

Untuk menghitung tulangan lentur utama:

003.000359.0390

4.14.1min fy

Syarat: min < pakai < max

Dipakai = 0.00359

Asperlu = b d = 0.00359 x 1000 x 84 = 301.538 mm2

mmtulanganjumlah

pelatlebarJarak

As

Asn

mmdAs

tulangan

perlu

tulangan

3333

1000

37.2097.113

538.301

097.1131225.04

1 222

Dipasang tulangan Ø12 mm-300 (As=339.12 mm2)

Batasan Spasi Tulangan

Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 9.6.5: Pada pelat lantai yang bukan berupa konstruksi pelat rusuk, tulangan lentur utama harus berjarak tidak lebih dari tiga kali tebal pelat lantai atau 500mm. 3t = 3 x 120 = 360 mm > 300 mm .ok! 500 mm > 300 mm .ok!

Kontrol Kekuatan

!...............0.004 841000

12,339

min okbd

As ada

22,61000258.0

39012,339

'85.0 bcf

fyAsa

!..8558398 2

22,68439012,3398.0

2fy

okMlxNmm

adAsMu


beban 8558398Nmm.

Penulangan Arah Y

Mu = 784343.04 Nmm b = 1000 mm decking = 30 mm

mm

deckingtd y

7485.01230120

5.0

179.07410008.0

04.78434322

x

nbd

MuR

0005.0

390

353.18179.0211

353.18

1

211

1

fy

mR

mn

Untuk menghitung tulangan pembagi (susut):

0005.00018.0390

7.07.0min fy

Syarat: min < pakai < max

Dipakai = 0.0018

Asperlu = b d = 0.0018 x 1000 x 74 = 132.82 mm2

Ø

dy dxt

d'

Ø

dy dxt

d'

- 11 -

mmtulanganjumlah

pelatlebarJarak

As

Asn

mmdAs

tulangan

perlu

tulangan

3333

1000

364.224.50

82.132

24.50825.04

1 222

Dipasang tulangan Ø12-150mm (As = 150,72 mm2)

Kontrol Kekuatan

!...............0.0020 741000

72,150

min okbd

As ada

766,21000258.0

39072,150

'85.0 bcf

fyAsa

!....3414785 2

766.27439072,1508.0 2fy

okMlxNmm

adAsMu


beban 3414785 Nmm. 2. Perhitungan Balok Tribun

(dalam m)

Gambar 5.4 Balok L Luas Penampang balok L: A = 40x30 + 80x12 = 2160 cm2 = 0.216 m2

Pembebanan - Saat pengangkatan

Beban Mati

Berat sendiri : 0.216x 2400 = 518.4 kg/m2

Beban hidup

Beban tribun : 0.8 x 479 = 383.2 kg/m

Tempat duduk tetap : 0.8 x 287 = 229.6 kg/m +

= 612.8 kg/m


Qu = 1.2qD+1.6qL

= 1.2(518.4) + 1.6(612.8)

= 1602.56 kg/m

Nmmkgm

QuLMu

7211520052,7211

656,16028

1

8

1 22

Vu = ½ Qu L = ½ x 1602,56 x 6 = 4807,68 kg

= 0.8

= 0.5

decking = 20 mm

d

= decking + sengkang + 0.5 Ø

= 20 + 6 + 0.5x19 = 35.5 mm

d = h

d = 400

80.5 = 364.5 mm

Perhitungan Tulangan Penulangan LenturAs

131,1

5.3193008.0

721152005.01122bd

MuR n

003.0

390

353.18131,1211

353.18

1

211

1

fy

mR

mn

003.0 5.364300)5.355.364(3908.0

721152005.0

''

bdddfy

Mu

006.00036.0006.0003.0003.0'

min

Syarat: min < pakai < max ok!

Dipakai = 0.006

As = b d = 0.006 x 300 x 364.5 = 6777.254mm2

As = b d = 0.0031 x 300 x 364.5 = 351.27mm2

Dipakai tulangan: Tarik

3 D 19 mm (As = 850.155 mm2) Tekan

2 D 19 mm (As = 566.77 mm2) Penulangan Geser

Berdasarkan pasal 13 SNI 03-2847-2002 Vu = 48076,8 N

NVu

Vs 4,6410275.0

8,48076

Dipakai tulangan 1Ø 8mm (As = 28.286 mm2)

mms 34.1254,64102

5.364390286.282

Dimana: smax = 0.5 x 364.5 = 182.25 mm

Jadi, dipakai tulangan sengkang Ø 8 mm

150 mm 3. Perhitungan Tulangan Angkat

Dari PCI Handbook

(dalam m)

Gambar 5.6 Titik berat balok L Titik berat arah x

cmxl 56,7040308012

954030408012

Xr = 110

70,56 = 39,44 cm

Xl1 = Xl2 = 35,28 cm

cmxr 74,22403044,912

44,24403072,444,9121

Xr1 = xb - xb1 = 39,44

22,74 = 16,702 cm

titik berat arah y

cmy t 22,26143011012

1428303411012

yb = 40

26,22 = 13,78 cm

b = 30 cm

- 12 -

h = 40 cm

L = 6 cm

Yt = 26,22 cm

I = 1/12 b h3

= 1/12 (30x403 + 80x123)

= 171520 cm4

Wt = 1/6 b h2

= 1/6 (30x402 + 80x122)

= 9920 cm3

Yc = Yt + 3

3 = 0.34 m

Yc = 0.2622 + 0.0762 = 0.3384 m

2169.0

45tan6

3384.041

1378.0

2622.0112

45tan6

3384.041

X

XL = 0.2169 x 6 = 1.301 m

Beban yang bekerja pada saat pengangkatan:

- Berat sendiri: 0.216 x 2400 = 518,4 kg/m

Beton umur 3 hari

fci = 0.4 f c = 0.4 x 25 = 10 Mpa

Mpafcifr 2136.2107.07.0

Untuk mengatasi beban kejut akibat

pengangkatan, momen pengangkatan dikali

dengan factor akibat pengangkatan, yaitu sebesar

1.2

- Momen lapangan

kgm

YcX

WLM

425,1002

2.145tan

3384.042169.041

8

64,518

2.1tan

441

82

2

Tegangan yang terjadi

frMpaWt

Mf 101.0

9920

425,1002

Momen tumpuan

kgm

LWXM

6745,131

2.18

62169.04,518

2.18

22

22

Tegangan yang terjadi

frMpaWt

Mf 0133.0

9920

6745,131

5. Perhitungan Kabel Angkat

Beban yang bekerja pada balok anak:

- Berat sendiri : 0.216 x 2400 = 518,4 kg

- Stud : 1% x 518,4 = 5,184 kg +

Beban mati = 523,584 kg

Beban Ultimate

W = 1.2 x 523,584 = 628,301 kg

Beban Ultimate yang dipikul masing-masing titik

angkat:

kgn

WP 15,314

2

301,628

Berdasarkan tabel design Aid 11.2.3 PCI Design

Handbook, didapatkan data kabel untuk

pengangkatan:

- Kabel Strand (Seven Wire) Ø ¼ = 6.35 mm

- fpu: 250 ksi = 1723.8 Mpa (1 ksi = 6.895 Mpa)

- A: 0.036 in2 = 23.227 mm2 (1sq ir = 645.2 mm)

Gaya yang harus dipikul oleh satu strand (satu

titik angkat):

F1 strand : A fpu = 23.227 x 1723.8 = 40038,7 kg

Beban ijin untuk satu strand (PCI Handbook

5.2.5):

kgFijin 68,100094

7,40038

P < Fijin

314.15 kg < 10009,68 kg .Ok!

Untuk satu titik angkat pelat lantai digunakan

Seven Wire Ø1/4 .

5.4 Perhitungan Tangga Pracetak 5.4.1 Perhitungan Pelat Tangga

Untuk tangga dengan tinggi: h = 400 cm

Tinggi injakan: t = 20 cm

Lebar injakan: b = 40 cm

Beda tinggi lantai ke bordes:

cmh

2002

400

2

Jumlah injakan:

9120

2001

2/

t

h

Jarak horizontal: 8b = 8 x 40 = 320 cm

Kemiringan tangga:

2757,26320

20200tan1-

Jarak miring:

88,89889.0

320

20cos

horisontaljarak

- 13 -

Gambar 5.8 Tangga

Perhitungan tebal pelat rata-rata 2

1 1002

40

2

20

2

1cmLuasA

22 4004020

2

1cmLuasA

LuasA3 = A2

A1 = 400

100 = 300 cm2

222

1 36,222

40

2

20cmMiringA

2222 72,444020 cmMiringA

72,4436,22

3002

32

21 MiringAMiringA

LuasAt ratarata

= 8,9442

10 cm

Jadi, tebal yang digunakan adalah: 10 + 10 = 20 cm

5.4.2 Perhitungan Pembebanan dan Analisa Struktur

a. Pelat tangga t = 20 cm

Beban mati

- berat pelat :0.2 x 2400 x 1/sin20 = 539,326 kg/m

- spesi dan tegel :0.02 x (21 + 24) x 1 = 0,9 kg/m

- sandar = 50 kg/m +

DL =590,226kg/m

Beban hidup

- beban hidup pada tangga

LL = 479 kg/m

Beban ultimate:

qu = 1.2 DL + 1.6 LL

= 1.2 x 590,23 + 1.6 x 479 = 1474,67 kg

5.4.3 Perhitungan Tulangan

Data perencanaan pelat tangga

- Mutu beton f c : 25 Mpa

- Mutu baja fy : 390 Mpa

- Tebal pelat : 100 mm

- Decking : 20 mm

- Tulangan lentur memendek : Ø 12 mm

- Tulangan pembagi : Ø 12 mm

- Tinggi efektif : d = 100

20

0.5x12 = 74mm

6.3.1 Tulangan Lentur

kgmLqMu u 34.737267,14748

1

8

1 22

= 7373355 Nmm

68.17410008.0

737335522bd

MuR n

0045,0

390

353.1868.1211

353.18

1

211

1

fy

mR

mn

maxmin

min

:0032.00045.0

pakaisyarat .ok!

Dipakai = 0.0045

As perlu = b d = 0.0045 x 1000 x 74 =

332.48 mm2

Dipasang tulangan Ø 12 mm

200 mm (As =

113,04 mm2)

b. Tulangan Pembagi

Tulangan pembagi digunakan untuk mengikat

tulangan pada anak tangga, sehingga dipasang

praktis. Pada pelat tangga digunakan tulangan Ø

12 mm

200 mm

5.4.4 Perhitungan Tulangan Angkat

Elemen tangga diangkat dengan mengasumsikan

sebagai pelat. Tegangan ijin untuk pengangkatan pada

saat striping, rotating, dan storage dengan asumsi usia

beton pada saat pengangkatan adalah 3 hari.

fci = 0,4 f c = 0,4 x 25 = 10 Mpa Mpafcifr 214,2107,07,0

Tegangan ijin untuk pengangkatan pada saat erection

dengan asumsi usia beton sudah mencapai 28 hari :

Mpacffr 5,3257,0'7,0

Dengan pedoman dari PCI Design Handbook :

1. Kontrol tegangan angkat pada saat stripping

- Longitudinal Bending

Dengan menggunakan 8 titik angkat, maka :

W = 1,2 x 0,2 x 2400 = 576 kg/m2

a/2 = 2/2 = 1 m

0067,0

2,016

126

1

2

2

Z

Z

ta

Z

My = 0,0027 x W x a x b2

= 0,0027 x 576 x 2 x (8,989)2 = 251,314 kgm

kgm

iinjakanbanyaknyabaWyM

19,647 8

1'

My total = My + M y = 898,505 kgm

- 14 -

2/71,1347750067.0

505,898mkg

Z

Myft

ft = 1,348 Mpa < fr = 2,2136 Mpa

OK

- Transverse Bending

Dengan menggunakan 8 titik angkat, maka

W = 576 kg/m2

b/8 = 1.124 m

15t = 15 x 0,2 = 3 m

02,0

2,036

1

2,0156

1

2

2

Z

Z

tZ

Mx = 0,0054 x W x a2 x b

= 111,835 kgm

momen tambahan akibat sudut pengangkatan :

yc = t/2 + 3

3 = 0,0762 m

yc = 0,1 + 0.0762 = 0,1762 m

kgmxM

ycbaWycPxM

14,4568

1

5,0

1762,0989,82576'

8

1

tantan'

Mx total = Mx + M x = 567,97 kg/m2

2/74,283980067.0

97,567mkg

Z

Mxtotalft

ft = 0,28399 Mpa < fr = 2,214 Mpa

OK

2. Kontrol Tegangan Angkat pada saat turning

b/8 = 1,124 m

15 t = 15 x 0,2 = 3 m

W = 1,2 x (0,2 + 0,2) x 2400 x b/8

W = 1294,38 kg/m

0075,0

2,0124,16

1

2,086

1

2

2

Z

Z

bZ

MR = 0

mkgaW

RR RL /85.44422

1 2

Ma = 1/8 W a2 = 1/8 x 1294,38 x (1.586-0.414)2 =

222.24 kgm

Mb = Ma = 222.24 kgm

2/92.31748 mkgZ

Mafa

fa = 3,175 Mpa < fmaks 28 hari = 3,5 Mpa

OK

2/92.31748 mkgZ

Mbfb

fb = 3,175 Mpa < fmaks 28 hari = 3,5 Mpa

OK

3. Perhitungan Kabel Angkat

Beban yang bekerja pada pelat lantai pracetak :

- Berat sendiri : 0,2 x 2400= 480 kg/m

- Stud : 1% x 480 kg/m= 4,8 kg/m

Beban mati = 484,8 kg/m

Beban Ultimate

W = 1,4 x 484,8 = 678,72 kg/m

Beban ultimate yang dipikul masing-masing titik

angkat :

kgn

WP 84,84

Berdasarkan tabel Desain Aid 11.2.3 PCI Design

Handbook, didapatkan data kabel untuk

pengangkatan :

- Kabel Strand (Seven Wire) diameter ¼ = 6,35

mm

- fpu = 250 ksi = 1723,8 Mpa

- A = 0,036 in2 = 23,227 mm2

Gaya yang harus dipikul oleh satu strand (1 titik

angkat) :

F1 strand : A x fpu = 23,227 x 1723,8 = 4003,8 kg

Beban ijin untuk 1 strand (PCI Design Handbook

5.2.5) :

Fijin : 1/8 x F1 strand = 500,48 kg

P < Fijin

84,84 kg < 500,48 kg .. OK

5.5 Perhitungan Balok Anak Lantai 5.5.1 Dimensi Awal

- Balok anak memanjang : 372.5 x 600 cm - Mutu beton (f c) : 25 Mpa - Mutu baja (fy) : 390 Mpa - Tulangan lentur : Ø19 - Tulangan sengkang : Ø10

5.5.2 Pembebanan Balok Anak

L = 300 cm b = 30 cm

h = 40 cm menumpu pada pelat = 6 x 3.725m Beban yang bekerja (qek trapezium): Beban mati (qpelat = 468 kg/m2)

mkgqek /7996

725.3

3

11725.3468

2

12

qbalok : 0.3 x 0.40 x 2400 = 288 kg/m

mkgqsegitiga /1162725.346823

1

qtotal = 799 + 288 + 1162 = 2249 kg/m Beban hidup (qpelat = 100 kg/m2)

mkgq ek /3.248725.31023

1

Kombinasi pembebanan:

Qu = 1.2 (2249) + 1.6 (200)

= 3096 kg/m

5.7.3 Perhitungan Gaya Dalam Vu max: Qu L = 3096

3.725 = 11534 kg Mu max:

12

1 QuL2 =

12

1 3096 3.7252 = 5371 kgm

5.7.4 Perhitungan Penulangan Mu = 5371 kgm = 53710000 Nmm

- 15 -

Vu = 11534 kg = 115340 N b = 30 cm h = 40 cm D sengkang= 10 mm D Tulangan= 19 mm decking = 30 cm d

= decking + sengkang + 0,5 Dtulangan

= 30 + 10 + (0,5 x 19) = 49.5 mm d = h

d = 400

47.5 = 350.5 mm

max = 0,75 balance = 0,75 0,028 = 0,021 min =

004,0390

4,1

f

4,1

y

min =

y

c

f

f'

4

1 = 390

25

4

1 = 0,003

35,182585,0

390

'f0,85

f

c

ym

NmmM

M un

71078,0

53710000

Rn = Mpa277.25.3503008.0

70000000

db

M22

x

n

=

019.0

390

35,81277.2211

18,35

1

min = 0,003 <

= 0,019 Syarat = min <

pakai < max ... OK As = b d = 0,019

300

350.5 = 2007 mm2

A = 222 4.2831925.025.0 mmD

81.74.283

2007

Astulangan

Asperlun

Berdasarkan SNI 03- 2487-2002 pasal 9.6 jarak bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang sama dan tulangan sejajar dalam dua lapis atau lebih harus diletakan tepat dengan spasi bersih antar lapisan tidak boleh kurang dari 25 mm atau db

mmmmS

xxxn

nDDdbS sengkangw

259.30318

)}198()102()5.3502{(300

1

)22(

Tarik 8 D 19 mm (As = 1984 mm2) Tekan 4 D 19 mm (As = 1133.6 mm2)

Penulangan Geser

Berdasarkan pasal 13 SNI 03-2847-2002

Vu = 115340 N

NVu

Vs 20000075.0

115340

As 1 Ø10 mm (As = 78.5 mm2)

mms 6.139200000

5.3503905.782

Dimana: smaks= 0.5 d 13.5.4.1

= 0.5 x 350.5 = 175.3 mm

Jadi, dipakai tulangan sengkang Ø10mm

200 mm

Pemutusan Tulangan

Balok anak 30/40

Jarak titik belok X = 2 b = 2 x 300 = 600 mm

Diambil nilai terbesar dari:

X + d = 600 + 350.5 = 950.5 mm

X + 12 db = 600 + 12 x 12 = 744 mm

6. STRUKTUR UTAMA

6.1 Pembebanan Vertikal 6.1.1 Tribun 1

43

2

1

FED

Gambar 6.2 Pembebanan Tribun 1 bentang D-E-F

6.1.1.1 Balok kantilever memanjang D-E

Akibat pelat tribun o Beban mati

qd pelat tribun = 309,203 kg/m qtrapesium = qd pelat tribun/cos 27º = 343,56 kg/m

o Beban Hidup qd pelat tribun = 1013,898 kg/m qtrapesium = qd pelat tribun/cos 27º = 1126,55 kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m

o Beban Pelaksanaan : 132,36/cos 27º = 147,07 kg/m

Akibat dinding q = 2m x 1700kg/m2 = 3400 kg/m

qD = qtrapesium + qbalok sendiri + q = 4583,559 kg/m qL = qtrapesium + beban pelaksanaan = 1273,623 kg/m

6.1.1.2 Balok kantilever memanjang E-F

Akibat Pelat Tribun o Beban Mati

qd pelat tribun = 394,309 kg/m qtrapesium = 438,12 kg/m

o Beban Hidup qd pelat tribun = 1051,772 kg/m qtrapesium = qd pelat tribun/cos 27º = 1168,63 kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m

o Beban Pelaksanaan: 137,31/cos 27º = 152,56 kg/m

Akibat dinding q = 2m x 1700kg/m2 = 3400 kg/m

- 16 -

qD = qtrapesium + qbalok sendiri + q = 4678,121 kg/m qL = qtrapesium + beban pelaksanaan = 1321,199 kg/m

6.1.1.3 Balok Melintang kantilever


2 x qsegitiga = 548,352/cos 27° = 609,28 kg/m

o Beban Hidup 2 x qsegitiga = 1463,06/cos 27° = 1625,62 kg/m qbalok sendiri = 840/cos 27° = 933,33 kg/m

o Beban Pelaksanaan : 191/cos 27º = 212,22 kg/m

qD = 2 x qsegitiga + qbalok sendiri + q = 1542,613 kg/m qL = 2 x qsegitiga + beban pelaksanaan = 1837,84 kg/m

6.1.1.4 Balok Memanjang 1-D-E


qtrapesium = 309,203/cos 27° = 343,56 kg/m qsegitiga = 576/cos 27° = 640 kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m

o Beban Hidup qtrapesium = 1013,898/cos 27° = 1126,554 kg/m qsegitiga = 1532/cos 27° = 1702,22 kg/m qbalok sendiri = 840/cos 27° = 933,33 kg/m


qD = qsegitiga + qbalok sendiri + qtrapesium = 1823,56 kg/m qL = qsegitiga + qtrapesium + beban pelaksanaan = 3051kg/m

6.1.1.5 Balok Memanjang 1-E-F


qtrapesium = 394,309/cos 27° = 438,12 kg/m qsegitiga = 779,616/cos 27° = 866,24 kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m

o Beban Hidup qtrapesium = 1051,772/cos 27° = 1168,635 kg/m qsegitiga = 2073,562/cos 27° = 2303,958 kg/m


qD = qsegitiga + qbalok sendiri + qtrapesium = 2144,361 kg/m qL = qsegitiga + qtrapesium + beban pelaksanaan = 3925,9 kg/m

6.1.1.6 Balok Melintang E-1-2


qtrapesium 1 = 734,27/cos 27° = 815,86 kg/m qtrapesium 2 = 847,76/cos 27° = 941,96 kg/m qbalok sendiri = 840/cos 27° = 933,33 kg/m

o Beban Hidup qtrapesium 1 = 1952,97/cos 27° = 2169,967 kg/m qtrapesium 2 = 2254,82/cos 27° = 2505,36 kg/m


qD = qtrapesium 1 + qbalok sendiri + qtrapesium 2 = 2691,158 kg/m qL = qtrapesium 1 + qtrapesium 2 + beban pelaksanaan = 4807,404 kg/m



qsegitiga = 576/cos 27° = 640 kg/m qtrapesium = 408,78/cos 27° = 454,21 kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m

o Beban Hidup qsegitiga = 1532/cos 27° = 1702,22 kg/m qtrapesium = 1087,25/cos 27° = 1208,06 kg/m


qD = qtrapesium + qbalok sendiri + qsegitiga = 1934,205 kg/m qL = qsegitiga + qtrapesium + beban pelaksanaan = 3290,215 kg/m



qsegitiga = 779,62/cos 27° = 866,24 kg/m qtrapesium = 427,17/cos 27° = 474,64 kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m

o Beban Hidup qsegitiga = 2073,56/cos 27° = 2303,96 kg/m qtrapesium = 1136,17/cos 27° = 1262,41 kg/m





2 x qsegitiga = 599,23/cos 27° = 665,81 kg/m qbalok sendiri = 840/cos 27° = 933,33 kg/m

o Beban Hidup 2 x qsegitiga = 1593,79/cos 27° = 1770,88 kg/m qbalok sendiri = 840 cos/27° = 933,33 kg/m


qD = 2 x qsegitiga + qbalok sendiri = 1599,15 kg/m qL = 2 x qsegitiga + beban pelaksanaan = 2001,99 kg/m



qtrapesium 1 = 408,78/cos 27° = 454,21 kg/m qtrapesium 2 = 226,27 kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m

o Beban Hidup qtrapesium 1 = 1087,25/cos 27° = 1208,06 kg/m qtrapesium 2 = 601,83 kg/m

- 17 -





qtrapesium 1 = 427,17/cos 27° = 474,64 kg/m qtrapesium 2 = 228,80 kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m

o Beban Hidup qtrapesium 1 = 1136,17/cos 27° = 1262,41 kg/m qtrapesium 2 = 608,55 kg/m






o Beban Hidup 2 x qsegitiga = 822,173/cos 27° = 913,52 kg/m





qtrapesium = 226,27/cos 27° = 251,42 kg/m qbalok sendiri = 420 kg/m

o Beban Hidup qtrapesium = 601,83/cos 27° = 668,70 kg/m


qD = qbalok sendiri + qtrapesium = 671,42 kg/m qL = qtrapesium + beban pelaksanaan = 755,998 kg/m




o Beban Hidup qtrapesium = 608,55/cos 27° = 676,17 kg/m


qD = qbalok sendiri + qtrapesium = 1094,225 kg/m qL = qtrapesium + beban pelaksanaan = 764,44 kg/m

6.1.1.15 Balok Memanjang G-H

G H

2

1

Gambar 6.3 Pembebanan tribun 1 bentang G-H


qtrapesium = 309,203/cos 27° = 343,56 kg/m o Beban Hidup



Akibat dinding q = 3400 kg/m

qD = q + qbalok sendiri + qtrapesium = 4583,56 kg/m qL = qtrapesium + beban pelaksanaan = 1034,16 kg/m

6.1.1.16 Balok Melintang G-H


2 x qsegitiga = 548,35/cos 27° = 609,28 kg/m

o Beban Hidup 2 x qsegitiga = 1463,06/cos 27° = 1625,62 kg/m qbalok sendiri = 840/cos 27° = 933,33 kg/m



6.1.1.17 Balok Memanjang G1


qsegitiga = 317,76/cos 27° = 353,07 kg/m qtrapesium = 309,20/cos 27° = 343,56 kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m

o Beban Hidup qsegitiga = 845,15/cos 27° = 939,06 kg/m qtrapesium = 823,27/cos 27° = 914,74 kg/m



6.1.1.18 Balok Memanjang G2


qsegitiga = 317,76/cos 27° = 353,07 kg/m

- 18 -

qbalok sendiri = 840 kg/m o Beban Hidup

qsegitiga = 845,15/cos 27° = 939,06 kg/m o Beban Pelaksanaan : 110,33/cos 27º =

122,59 kg/m qD = qbalok sendiri + qsegitiga = 1193,067 kg/m qL = qsegitiga + beban pelaksanaan = 1061,65 kg/m

6.1.1.19 Balok Memanjang G-1-2


qtrapesium 1 = 454,86/cos 27° = 505,40 kg/m qtrapesium 2 = 847,76/cos 27° = 941,96 kg/m qbalok sendiri = 840/cos 27° = 933,33 kg/m

o Beban Hidup qtrapesium 1 = 1209,80/cos 27° = 1344,23 kg/m qtrapesium 2 = 2254,82/cos 27° = 2505,36 kg/m



6.1.2 Tribun 2

EDC

Gambar 6.4 Pembebanan tribun 2 bentang C-D-E 6.1.2.1 Balok Melintang D


2 x qsegitiga = 548,35/cos 27° = 609,28 kg/m o Beban Hidup




6.1.2.2 Balok Melintang D-1-2


2 x qtrapesium = 1506,25/cos 27° = 1673,61 kg/m

o Beban Hidup 2 x qtrapesium = 4006,19/cos 27° = 4451,33 kg/m qbalok sendiri = 840/cos 27° = 933,33 kg/m


qD = 2 x qtrapesium + qbalok sendiri = 2606,94 kg/m qL = 2 x qtrapesium + beban pelaksanaan = 5032,44 kg/m



2 x qsegitiga = 599,04/cos 27° = 665,6 kg/m o Beban Hidup






2 x qsegitiga = 309,12 kg/m o Beban Hidup

2 x qsegitiga = 822,17 kg/m qbalok sendiri = 92 kg/m

o Beban Pelaksanaan : 107,33 kg/m qD = 2 x qsegitiga + qbalok sendiri = 309,12 kg/m qL = 2 x qsegitiga + beban pelaksanaan = 929,51 kg/m

6.1.2.5 Balok Kantilever


2 x qtrapesium = 380,20/cos 27° = 422,45 kg/m

o Beban Hidup 2 x qtrapesium = 1013,898/cos 27° = 1126,55kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m

o Beban Pelaksanaan : 132,36/cos 27° = 147,07 kg/m

Akibat dinding q = 6800 kg/m

qD = 2 x qtrapesium + qbalok sendiri + q = 8062,45 kg/m qL = 2 x qtrapesium + beban pelaksanaan = 1273,62 kg/m

6.1.2.6 Balok Memanjang Sumbu 1


qtrapesium = 380,20/cos 27° = 422,45 kg/m qtsegitiga = 576/cos 27° = 640 kg/m

o Beban Hidup qtrapesium = 1013,898/cos 27° = 1126,55 kg/m qsegitiga = 1532/cos 27° = 1702,22 kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m


qD = qtrapesium + qbalok sendiri + qsegitiga = 1902,45 kg/m qL = qtrapesium + qsegitiga + beban pelaksanaan = 3198,07 kg/m


- 19 -


qtrapesium = 408,78/cos 27° = 454,20 kg/m qtsegitiga = 576/cos 27° = 640 kg/m

o Beban Hidup qtrapesium = 1087,25/cos 27° = 1208,06 kg/m qsegitiga = 1532/cos 27° = 1702,22 kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m


qD = qtrapesium + qbalok sendiri + qsegitiga = 1934,205 kg/m qL = qtrapesium + qsegitiga + beban pelaksanaan = 3183,55 kg/m



qtrapesium 1 = 408,78/cos 27° = 454,20 kg/m qtrapesium 2 = 226,27 kg/m

o Beban Hidup qtrapesium 1 = 1087,25/cos 27° = 1208,06 kg/m qtrapesium 2 = 601,83 kg/m qbalok sendiri = 840 kg/m

o Beban Pelaksanaan 1 : 301,17/cos 27º = 334,64 kg/m Beban Pelaksanaan 2 : 159,51 kg/m

qD = qtrapesium 1 + qbalok sendiri + qtrapesium 2 = 1520,48 kg/m qL = qtrapesium 1 + qtrapesium 2 + beban pelaksanaan 1 + beban pelaksanaan 2 = 2304,04 kg/m



qtrapesium = 226,27 kg/m o Beban Hidup

qtrapesium = 601,83 kg/m qbalok sendiri = 420 kg/m

o Beban Pelaksanaan : 79,76 kg/m qD = qtrapesium + qbalok sendiri = 646,27 kg/m qL = qtrapesium + beban pelaksanaan = 681,59 kg/m

6.1.2.10 Balok Melintang Ruangan

Gambar 6.5 Pembebanan tribun 2 balok ruangan


qtrapesium = 2200,89 kg/m o Beban Hidup

qtrapesium = 2252,62 kg/m qbalok sendiri = 420 kg/m

o Beban Pelaksanaan : 470,28 kg/m qD = qtrapesium + qbalok sendiri = 2620,89 kg/m qL = qtrapesium + beban pelaksanaan = 2722,89 kg/m

6.1.2.30 Balok Memanjang Ruangan

Akibat Pelat Tribun

o Beban Mati qsegitiga = 936 kg/m

o Beban Hidup qsegitiga = 958 kg/m qbalok sendiri = 420 kg/m

o Beban Pelaksanaan : 200 kg/m qD = qsegitiga + qbalok sendiri = 1356 kg/m qL = qsegitiga + beban pelaksanaan = 1158 kg/m

6.2 Pembebanan Akibat Gempa Faktor keutamaan dan respon spectrum gempa rencana berdasarkan peraturan SNI 03-1726-2002. Wilayah gempa 3, tanah sedang I = 1 R= 5.5 Tabel 6.1 Respon spectrum

T C0 0.22

0.2 0.550.6 0.550.7 0.4710.8 0.4130.9 0.367

1 0.331.1 0.31.2 0.2751.3 0.2541.4 0.2361.5 0.221.6 0.2061.7 0.194

T C1.8 0.1831.9 0.174

2 0.1652.1 0.1572.2 0.152.3 0.1432.4 0.1382.5 0.1322.6 0.1272.7 0.1222.8 0.1182.9 0.114

3 0.11

Perhitungan gempa dihitung dengan menggunakan program SAP 2000.

6.3 Penulangan Balok Contoh perhitungan: Balok induk memanjang Data Perencanaan

Mutu bahan f c = 25 MPa

fy = 390 MPa

Selimut beton = 40 mm

Dimensi balok induk = 500 x 700

Tulangan balok = D22

Tulangan sengkang = Ø 10

Momen max hasil analisa struktur (SAP 2000) - Negatif tumpuan 1 : Mu = 252870200 Nmm - Positif tumpuan 1 : Mu = 374517400 Nmm - Positif.lapangan : Mu = 125513200 Nmm - Negatif tumpuan 2 : Mu = 374517300 Nmm - Positif tumpuan 3 : Mu = 96067700 Nmm

6.3.1 Balok Negatif Tumpuan 1

Penulangan lentur :

max = 0,75 balance = 0,75 0,028 = 0,021

min = 0036,0390

4,1

f

4,1

y

min =

y

c

f

f'

4

1 = 390

25

4

1 = 0,0032

- 20 -

35.182585,0

390

'f0,85

f

c

ym

NmmM

M un 316087750

8,0

252870200

Rn = Mpa94.1

6395008.0

316087750

db

M22

x

n

=

y

n

f

mR211

m

1

= 005.0390

35.8194.1211

18.35

1

min = 0,0032 <

= 0,005 As = b d = 0,005 500 639 = 1665.08 mm2

A = 222 133.3802225.025.0 mmD

bf

fAdfA

adfAM

c

ys

ysysn .'..2

..

2.

1

1111

)500).(25).(78,0).(2(

)390).(1.665(639)390).( 08.6651(

= 393328773.1 N.mm Mn1 = 393328773.1 N.mm > Mn perlu.....ok!

As = 1.900,66 mm2 ( 5D22)

As = 1.140,4 mm2 (3D22)

6.3.2 Balok Positif Tumpuan 1

Penulangan lentur :

NmmM

M un 468146750

8,0

374517400

Mpadb

MR perlun

perlun 87.2)639).(500)(8,0(

468146750

. 22

0079,0390

)87.2).(35.18).(2(11

35.18

1

..211

1

y

nperlu

f

Rm

m

As1= perlu.b.d=(0.0079).(500).(639) =2532.34mm2

bf

fAdfA

adfAM

c

ys

ysysn .'..2

..

2.

1

1111

=)500).(25).(78,0).(2(

)390).(34.2532(639)390).( 34.2532(

= 581064204.2 N.mm Mn1 = 581064204.2 N.mm > Mn perlu

Jumlah tulangan

As = 2660.93mm2 (7D22 ) As = 1520.53 mm2 (4D22)

Penulangan geser :

Mengikuti pasal 13 SNI 03-2847-2002

Vu = 120429.7 kg = 1204297 N

Vc =6

'fcbw d

Vc =6

25 500

639 = 266250 N

Ø Vc = 0,6 266250 = 159750 N ½ Ø Vc = 79875 N Vu > Ø Vc diperlukan tulangan geser

Vs = Vu

= N33.16057290,75

1204297

Av = 2 As As 1 Ø 10 mm (As = 78.54 mm2) Perhitungan jarak sengkang Dimana :

Smax = 33.1605729

63939054.782

Vs

dfA yv

= 24.4 mm Smaks

0,5 d = 0,5 639 = 319.5 mm Smaks

600 mm Jadi dipasang s = 150 mm Dipasang tulangan Ø 10 mm

150 mm

Pemutusan Tulangan

Penyaluran momen negatif(SNI 03-2847-2002 ps 14.12) - Balok Memanjang 50 70( bentang 6 m) Jarak titik belok x = 2h = 2 700 = 1400 mm Diambil nilai terbesar dari : x + d = 1400 + 639 = 2039 mm x + 12 db = 1400 + 12

22 = 1664 mm

x + 1743.7516

55001400

16n mm

l = 1744

1800 mm

Spasi bersih antar tulangan

mmmm

mmn

utamatulndeckingbwS sengkang

254117

)22).(7()40).(2()10).(2(500

251

...22

Maka pada balok tumpuan 1 dipakai As = 7D22= 2660.93 mm2

As = 4D22 =1520.53 mm2

6.3.3 Balok Momen Lapangan

Penulangan lentur :

NmmM

M un 156891500

8,0

125513200

Mpadb

MR perlun

perlun 96,0)639).(500)(8,0(

156891500

. 22

0025,0390

)96,0).(35,18).(2(11

29,10

1

..211

1

y

ns

f

Rm

m

As1= perlu.b.d=(0.0032).(500).(639)=1024,038 mm2

- 21 -

bf

fAdfA

adfAM

c

ys

ysysn .'..2

..

2.

1

1111

=

)500).(25).(78,0).(2(

)390).(038,1024(639)390).( 038,1024(

= 247021117,8 N.mm Mn1 = 247021117,8 N.mm > Mn perlu

Jumlah tulangan

As =1140,398 mm2 ( 3D22 ) As = 760,26 mm2 (2D22)

Penulangan geser :

Mengikuti pasal 13 SNI 03-2847-2002 Vu = 120429,7 kg = 1204297 N

Vc =6

'fcbw d

Vc =6

25 500 639 = 266250 N

Ø Vc = 0,6 266250 = 159750 N

2

1Ø Vc = 79875 N

Vu > Ø Vc diperlukan tulangan geser

Vs = Vu = N33,16057290,75

120429,7

Av = 2 As As 1 Ø 10 mm (As = 760,265 mm2) Perhitungan jarak sengkang Dimana :

Smax = 33,1605729

63939054,782

Vs

dfA yv

= 24,38 mm Smaks

0,5 d = 0,5 24,38 = 12,19 mm Smaks


150 mm

mmmm

mmn


2516713

)22).(3()40).(2()10).(2(500

251

...22

Maka pada balok Lapangan dipakai As = 5D22= 1.900,66 mm2

As = 3D22 =1.140,4 mm2

6.3.4 Balok Negatif Tumpuan 2

Penulangan lentur :

max = 0,75 balance = 0,75 0,028 = 0,021

min = 0036,0390

4,1

f

4,1

y

min = y

c

f

f'

4

1 =

390

25

4

1 = 0,0032 (SNI 03-2847-

2002 ps.12.5.1) Dicari m (perbandingan tegangan).....CHU

KIA WANG & CHARLES G. SALMON; Disain Beton Bertulang jilid 1 (3.8.4a)

35,182585,0

390

'f0,85

f

c

ym

NmmM

M un 468146625

8,0

374517300

Rn =

Mpa866,26395008.0

468146625

db

M22

x

n

=

y

n

f

mR211

m

1

=

0079.0390

35,8187.2211

18,35

1

min = 0,0032 <

= 0,0079 Syarat = min <

pakai < max ... OK As = b d = 0,005 200 214 = 214 mm2

A = 222 097.1131225.025.0 mmD

Berdasarkan buku Sruktur Beton 1 theory and practice (Nur Ahmad Husin,ST,MT) didapat Mn :

Mn= )300).(40).(78,0).(2(

)350).(1.423,8(339)350).( 1.423,8(

= 155.668.229,6 N.mm Mn1 =155.668.229,6 N.mm > Mn perlu

Jumlah tulangan

As = 1.900,66 mm2 ( 5D22)

As = 1.140,4 mm2 (3D22)

6.3.5 Balok Positif Tumpuan 2

Mpadb

MR perlun

perlun 63,3)339).(300)(8,0(

100141644

. 22

011,0350

)63,3).(29,10).(2(11

29,10

1

..211

1

y

nperlu

f

Rm

m

As1 =

perlu.b.d=(0.011).(300).(339)=1118,7mm2

)300).(40).(78,0).(2(

)350).(7,1118(339)350).( 7,1118(1Mn

= 124.544.252 N.mm Mn1 = 124.544.252 N.mm < Mn perlu

Mn perlu = Mn1 + Mn2 Mn2 = Mn perlu - Mn1

= 125.177.055

124.544.252 = 632803N.mm

033,0011,0

350600

600

)339).(350(

)61).(40).(78,0).(85,0(011,0

600

600

.

'.'..85,0' 1

yy

c

fdf

df

Tulangan tekan belum leleh..!

sss Ef .'

- 22 -

Mpa

df

df

y

c

69,143)339).(350).(011,0(

)61).(40).(78,0).(85,0(1600

.).'(

'.'..85,01600 1

Mn2 = As .f s (d- d )

As = 78,14)41339).(69,143(

632803

).('2

ddf

M

s

n

mm2

As = As + As1

= -14,78+ 1118,7= 1103mm2

Jumlah tulangan

As = 1.140,4 mm2 ( 3D22 ) As = 760,26 mm2 (2D22)

83,49)300).(40).(85,0(

) 143,69-x26,607 3504,140.1(

.'.85,0

' x

bf

xfAxfAa

c

Ssys

mm

mKNmmN

xx

ddfAa

dfAfAM ssssysn

.001,4.1.3021.001.429.)61339)(69,143).(26,760(

2

83,49339)69,143(26,7603504,1420.1.8,0

''.2

).'.(.8,0

Mn act = 1.001,4 KN.m > Mn perlu = 125,18KN.m

Penulangan geser :

Mengikuti pasal 13 SNI 03-2847-2002 Vu = 22449,61 kg = 224496,1 N

Vc =6

'fc bw d SNI 03-2847-2002 pasal

13.3(1.1)

Vc =6

35 400

583,5 = 230135,5 N

Ø Vc= 0,6 230135,5 = 138081,3 N

2

1Ø Vc = 69040,65 N

Vu > Ø Vc diperlukan tulangan geser

Vs = Vu = N13,2993280,75

224496,1

Av = 2 As As 1 Ø 12 mm (As = 113,14 mm2) Perhitungan jarak sengkang Dimana :

Smax = 13,299328

5,58340014,1132

Vs

dfA yv

= 176,441 mm Smaks

0,5 d = 0,5 583,5 = 291,75 mm Smaks


150 mm

Pemutusan Tulangan

Penyaluran momen positif(SNI 03-2847-2002 ps 14.12) - Balok Memanjang 50 70( bentang 6 m)

Jarak titik belok x = 2h = 2 800 = 1600 mm Diambil nilai terbesar dari : x + d = 1600 + 720 = 2320 mm x + 12 db = 1600 + 12

29 = 1948 mm

x + 2193,7516

95001600

16n mm

l = 2194

2200 mm

mmmm

mmn


258713

)22).(3()40).(2()10).(2(300

251

...22

Maka pada balok tumpuan 2 dipakai As = 5D22= 1.900,66 mm2

As = 3D22 =1.140,4 mm2

6.4 Penulangan Kolom Kolom Interior (39)

6.4.1 Perencanaan Tulangan Memanjang Kolom 500 x 500

Penulangan kolom memakai bantuan program PCACOL. Diketahui: fy = 390 Mp f c = 25 Mpa

Pu = 55919,7 N Mu= 14743300 N mm Dicoba 20D19 = 5680 mm2

Berdasarkan SNI 03 2847 2002 ps 23.4.3.1: 1 % <

< 6 %

Gambar 6.6 Penulangan kolom dengan bantuan PCACOL

Maka diperoleh

2,27 % dari PCACOL (OK) Jumlah tul. terpasang As =

x Ag = 2,27% x 5002 = 5675 mm2

Pemasangan ini untuk menjamin terjadinya strong column weak beam .

6.4.1.1 Pemeriksaan Persyaratan Strong Column Weak Beam

Karena pada balok yang menyatu pada kolom terdapat pelat lantai yang menyatu juga, maka perhitungan Mg

-, mengikut sertakan luas tulangan pelat selebar b efektif As = 4D16 = 804,25 mm2

As = 2D16 = 63,33 mm2

As atas = 804,25 + (2 x 5 x ¼ x

x 82) = 1306,9 mm2

Titik berat tul. Atas terhadap sisi atas

mm

y

7692,66 9,1306

2

820120

4

86

2

820

4

8..4

2

191040 804,25

222

d atas = 500

y

= 500

66,77 = 433,23 mm

d bawah = 500

40

10 - 19/2 = 440,5 mm Besarnya Mg

+ adalah:

mmbf

fAa

c

ys 15,43502585,0

39033,63

'85,01

Mg+

Nmm7,082851412

15,423,43339033,638,0

2'8,0

adfA ys

Besarnya Mg- adalah:

- 23 -

mmxx

x

xbxf

xfAa

c

ys 72,523502585,0

39025,804

'85,01

Mg

-

mm127618771N

2

72,525,44039025,8048,0

28,0

adfA ys

Mg = Mg++ M g

- = 138,447 kN m Nilai

Me diperoleh dengan bantuan diagram

interaksi kolom (PCACOL), yaitu mencari momen yang dihasilkan dari kombinasi beban aksial terkecil kolom atas dan kolom bawah.

P ( kN)

Mx (kN-m)

5000

-2000

500-500

(Pmax)

(Pmin)

fs=0.5fy

fs=0

12

34 5

Gambar 6.7 Diagram interaksi akibat tulangan utama kolom interior

Dimana dari Gambar 6.7 diperoleh

Me = 494 kN m Me>(6/5) Mg

494 > (6/5) x 138,45 = 166,14 kN m Persyaratan strong column weak beam dipenuhi.

Pengekangan Kolom - h = 500 mm - 1/6 n = 1/6 (5000 - 500) = 750 mm - 500 mm - ¼ b terkecil = ¼ x 500 = 125 mm - 6 db = 6 x 19 = 114 mm

mm 48,333

2

104025005,0350

100

3

350100 x

x

hS

nilai sx tidak perlu lebih besar dari 150 mm dan tidak perlu lebih kecil dari 100 mm Digunakan jarak begel (s) = 100 mm (minimum). Dengan jarak begel, s = 100 mm diperoleh Ash = 0,3[100(500

(2x40)

10) 25/390][(5002/(500-2x40)2)

1] = 329 mm2 (menentukan)

atau Ash = 0,09[100(500

(2x40)

10) 25/390] = 236,54 mm2

Dipakai begel sepanjang sendi plastis dp 10

100 Jumlah tulangan n = Ash / Luas dp 10 = 329 / 78,54 = 4,2

5 bh Jadi dipakai 5dp10

100 (Ash = 392,7 mm2) > Ash..... SNI 2847 Pasal 23.4.4.3

6.4.1.2 Penulangan Transversal untuk Beban Geser

mmbf

fAa

c

ys 15,43502585,0

39033,63

'85,01

Mpr

+

Nmm7,08285141

2

15,423,43339033,638,0

2'8,0

adfA ys


mmxx

x

xbxf

xfAa

c

ys 72,523502585,0

39025,804

'85,01

mm127618771N 2

72,525,44039025,8048,0

28,0

adfAMpr ys

Mg = Mg++ M g

- = 138,447 kN m

Besarnya Vu dihitung dengan rumus

8,645,05,5

324

ln

MprMprVu kN

Besarnya Vu tersebut harus dibandingkan dengan Ve , yaitu gaya geser yang diperoleh dari Mpr kolom. Cara memperoleh Mpr kolom memakai bantuan diagram interaksi kolom program PCACOL dengan fs = 1,25 fy

= 1,25 x 390 = 487.5 Mpa dan

= 1. P ( kN)

Mx (kN-m)

6000

-3000

600-600

(Pmax)

(Pmin)

fs=0.5fy

fs=0

12

345

Gambar 6.8 Diagram interaksi akibat tulangan tranversal kolom interior

Diperoleh Mpr = 553 kNm Karena dimensi dan penulangan kolom atas dan bawah sama maka:

2,2215,05,5

5532

ln

2 xxMprVe kN

Ternyata Ve > Vu = 64,8 kN, maka perencanaan geser memenuhi syarat. Besarnya Vu tersebut akan ditahan oleh kuat geser beton (Vc) dan kuat tulangan geser (Vs). Nilai Vc harus dianggap = 0 sesuai SNI 03-2847 Pasal 23.4(5(2)). Apabila: - 50% x Ve > Vu

- Pu < Ag f c/20 50 % x Ve = 138,25 >

64,8 kNm Jadi begel di luar sendi plastis digunakan dp 10

125 mm

- 24 -

6.4.1.3 Sambungan Lewatan Tulangan Vertikal Kolom

b

trc

y

b

d

d

Kcf

f

d '10

9

dimana:

= 1,0 ;

= 1,0 ;

= 1,0 ;

= 1,0

c = 40 + 10 + 22/2 = 61 mm

75,3126

1910402500

xc mm

dipakai nilai c = 31,75 mm (terkecil)

64,219

43,1875,31

43,18610010

390194

1

10

2

b

tr

yttrtr

d

Kcxxsn

fAK

Diambil nilai

b

tr

d

Kc

tidak boleh > 2,5 (nilai

maksimum)

b

d

d

=

dbKtrx

c

y

f

f ...

'10

9

= 5,2

1111.

2510

390.9 xxx = 28,08

d = 28,08 db = 28,08 x 19 = 533,52 mm Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 14.15.1 dan Pasal 14.15.2. Sambungan lewatan tulangan ulir dan kawat ulir dalam kondisi tarik harus menggunakan Sambungan kelas B. Panjang lewatan = 1,3 d = 1,3 x 533,52 = 693,58 mm.

Kolom eksterior (171)

6.4.2 Perencanaan Tulangan Memanjang Kolom Penulangan kolom memakai bantuan program PCACOL. Diketahui: fy = 390 Mpa f c = 25 Mpa Pu = 2656277 N Mu = 1105823500 N mm Dicoba 20D32 = 16089 mm2

Berdasarkan SNI 03 2847 2002 ps 23.4.3.1: 1 % <

< 6 % Maka diperoleh

3,34 % dari PCACOL (OK) Jumlah tul. terpasang As =

x Ag = 3,34% x 7002 = 16366 mm2

Pemasangan ini untuk menjamin terjadinya strong column weak beam .

6.4.2.1 Pemeriksaan Persyaratan Strong Column Weak Beam

Karena pada balok yang menyatu pada kolom terdapat pelat lantai yang menyatu juga, maka perhitungan Mg

-, mengikutsertakan luas tulangan pelat selebar b efektif As = 7D22 = 2660,93 mm2

As = 4D22 = 1520,53 mm2

As atas = 2660,93 + (2 x 5 x ¼ x

x 82) = 3163,59 mm2

Titik berat tul. Atas terhadap sisi atas

mm

y

45,65 59,3163

2

820120

4

86

2

820

4

8..4

2

221240 2660,93

222

d atas = 700

y

= 700

65,45 = 634,55 mm

d bawah = 700

40

12 - 22/2 = 637 mm

Besarnya Mg+ adalah:

mmbf

fAa

c

ys 77,695002585,0

25,139053,1520

'85,0

25,11

Mg+

kNm545,341Nmm1,3415452542

77,6963739053,15208,0

2'8,0

adfA ys


mmbf

fAa

c

ys 09,1225002585,0

25,139093,2660

'85,0

25,11

Nmm7,595165484 2

09,12255,63425,139093,26608,0

225,18,0

adfAMg ys

Mg = Mg+ + M g- = 936,71 kN m

Nilai

Me diperoleh dengan bantuan diagram interaksi kolom (PCACOL), yaitu mencari momen yang dihasilkan dari kombinasi beban aksial terkecil kolom atas dan kolom bawah.

P ( kN)

Mx (kN-m)

12000

-6000

1800-1800

(Pmax)

(Pmin)

fs=0.5fy

fs=0

1 23

Gambar 6.9 Diagram interaksi akibat tulangan utama kolom eksterior

Dimana dari Gambar diperoleh

Me = 1549 kN m Me>(6/5) Mg

1734 > (6/5) x 936,71 = 1124,052 kN m Persyaratan strong column weak beam dipenuhi.

6.4.2.2 Pengekangan Kolom

Bagian sendi plastis ditentukan berdasarkan SNI 03 2847 Pasal 23.4.4.4 yang menyatakan: Panjang o

tidak kurang dari . - h = 500 mm - 1/6 n = 1/6 (5000

700) = 716,67 mm - 500 mm Digunakan daerah sendi plastis ( o) sepanjang 750 mm Jarak begel sepanjang sendi plastis diatur dalam SNI 03 2847 Pasal 23.4.4.2 yang menyatakan, spasi maksimum tulangan transversal: - ¼ b terkecil = ¼ x 700 = 175 mm - 6 db = 6 x 22 = 132 mm

- 25 -

mm

149

3

2

124025005,0350

1003

350100 x

x

hS

nilai sx tidak perlu lebih besar dari 150 mm dan tidak perlu lebih kecil dari 100 mm Dengan jarak begel, s = 100 mm diperoleh Ash = 0,3[100(700

(2x40)

12) 25/390][(7002/(700-

2x40)2)

1]

= 1490,4 mm2 (menentukan) atau Ash = 0,09[100(700

(2x40)

12) 25/390] = 350,77 mm2

Dipakai begel sepanjang sendi plastis dp 12

100 mm. Jumlah tulangan n = Ash / Luas dp 12 = 1490,1 / 113,1 = 13

14 bh Jadi dipakai 14dp12

100 (Ash = 1583,4 mm2) > Ash..... SNI 2847 Pasal 23.4.4.3

6.4.2.3 Penulangan Transversal untuk Beban Geser

mmbf

fAa

c

ys 09,1225002585,0

25,139093,2660

'85,0

25,11

Nmm7,595165484 2

09,12255,63425,139093,26608,0

225,18,0

adfAMpr ys

Besarnya Mg+ adalah:

mmbf

fAa

c

ys77,69

5002585,0

25,139053,1520

'85,0

25,11

kNm545,341Nmm1,341545254 2

77,6963739053,15208,0

2'8,0

adfAMpr ys

Mpr = 936,71 kN m Besarnya Vu dihitung dengan rumus

28,1415,013,7

71,936

ln

MprVu kN

Besarnya Vu tersebut harus dibandingkan dengan Ve , yaitu gaya geser yang diperoleh dari Mpr kolom. Cara memperoleh Mpr kolom memakai bantuan diagram interaksi kolom program PCACOL dengan fs = 1,25 fy

= 1,25 x 390 = 437,5 Mpa. P ( kN)

Mx (kN-m)

12000

-8000

2000-2000

(Pmax)

(Pmin)

fs=0.5fy

fs=0

1 23

Gambar 6.10 Diagram interaksi akibat tulangan tranversal kolom eksterior

Diperoleh Mpr = 1878 kNm

Karena dimensi dan penulangan kolom atas dan bawah sama maka:

52,5665,013,7

18782

ln

2MprVe kN

Ternyata Ve > Vu = 141,28 kN, maka perencanaan geser memenuhi syarat. Besarnya Vu tersebut akan ditahan oleh kuat geser beton (Vc) dan kuat tulangan geser (Vs). Nilai Vc harus dianggap = 0 sesuai SNI-2847 Pasal 23.4(5(2)). Apabila: - 50% x Ve > Vu

- Pu < Ag f c/20 50 % x Ve = 283,26 kN > Vu = 141,28 kN ok Sisa panjang kolom di luar sendi plastis, dipasang begel sesuai ketentuan SNI 02 2487 pasal 23.4(4(6)).

< 6 db = 6 x 22 = 132 mm Atau

<

150 mm Jadi begel di luar sendi plastis digunakan dp 10

125 mm

6.4.2.3 Sambungan Lewatan Tulangan Vertikal Kolom Sambungan tulangan kolom yang diletakkan di tengah tinggi kolom harus memenuhi ketentuan panjang lewatan yang ditentukan SNI 03 2587 pasal 14.2.3 yang dihitung dengan rumus:

b

trc

y

b

d

d

Kcf

f

d '10

9

dimana:

= 1,0 ;

= 1,0 ;

= 1,0 ;

= 1,0 (SNI 03 2847 pasal 14.2.4) c = 40 + 12 + 22/2 = 63 mm

83,4726

2212402700

xc mm

dipakai nilai c = 47,83 mm (terkecil)

3,322

7,2483,47

7,24610010

390224

1

10

2

b

tr

yttrtr

d

Kcxxsn

fAK

Diambil nilai

b

tr

d

Kc

tidak boleh > 2,5 (nilai

maksimum)

b

d

d

=

dbKtrx

c

y

f

f ...

'10

9

= 5,2

1111.

2010

390.9 xxx = 31,4

d = 31,4 x db = 31,4 x 22 = 690 mm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 14.15.1 dan Pasal 14.15.2. Sambungngan lewatan tulangan ulir dan kawat ulir dalam kondisi tarik harus menggunakan Sambungan kelas B. Panjang lewatan = 1,3 d = 1,3 x 690 = 898 mm

6.5 Hubungan Balok Kolom 6.5.1 Hubungan Balok Dan Kolom Eksterior

HBK dalam kolom interior keempat mukanya terdapat balok-balok dengan lebar : 300 mm < ¾ kolom= 300 mm maka sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.5.2.11

- 26 -

Untuk kesederhanaan penditailing dipakai Ash ujung kolom untuk tulangan HBK.

f'c = 25 Mpa fy = 390 Mpa

Besarnya gaya geser HBK (gaya geser di x-x) Vx-x = T1 + T2 - Vh

Menghitung besarnya T1 dan T2

T1 = As1 x 1,25 fy= 2660,93 x 1,25 x 390= 1297,2 kN T2 = As2 x 1,25 fy= 1520,53 x 1,25 x 390= 741,23 kN

6.5.2 Menghitung Besarnya Vh

Dari perhitungan sebelumnya pada desain kolom didapatkan : Mpr

- = 595,17 kN m Mpr+ = 341,545 kN m Besarnya Mu :

Mu = 2

545,34117,595

2prpr MM

= 468,36

kN m

kNL

MV

n

uh 3,141

)5,013,7(

36,4682

Jadi : Vx-x = T1 + T2 - Vh

= 1297,2 + 741,23

141,3 = 1897,15 kN

Berdasarkan SNI 03-2847 2002 pasal 23.5.3.1 untuk balok-kolom yang terjepit pada keempat sisinya menggunakan rumus:

257007007.175.0

'7.175.0 cjc fAV

= 3123,775 kN > Vx-x = 1897,15 kN

(HBK kuat)

6.5.3 Hubungan Balok Dan Kolom Interior Kuat geser HBK tepi yang diperiksa hanya dikekang oleh 3 balok sehingga sesuai SNI 03-2847 2002 Pasal 23.5.2.2,tulangan transversal di ujung kolom perlu dipasang dalam HBK.

F'c = 25 Mpa fy = 390 Mpa

Besarnya gaya geser HBK (gaya geser di x-x) Vx-x = T1

- Vh

Menghitung besarnya T1

T1 = As x 1,25 fy = 804,25 x 1,25 x 390 = 392,1 kN T2 = As2 x 1,25 fy = 63,33 x 1,25 x 390 = 30,873 kN

6.5.4 Menghitung Besarnya Vh

Dari perhitungan sebelumnya pada desain kolom didapatkan : Mpr

+ = 10,829 kNm Mpr

- = 127,62 kN m Besarnya Mu :

Mu = 2

45,138

2orpr MM

= 69,23 kN

kNL

MV

n

uh 69,27

)5,05,5(

23,692

Jadi : Vx-x = T1 + T2 - Vh

= 392,1 + 30,873

27,69 = 395,283 kN

Berdasarkan SNI 03-2847 2002 pasal 23.5.3.1 untuk balok kolom yang terjepit pada kedua sisinya menggunakan rumus :

2550050025.175.0'25.175.0 cjc fAV

= 1171,88 kN > Vx-x = 395,283 kN (HBK

kuat)

7. PENUTUP

7.1 Kesimpulan Dalam tugas akhir ini diperoleh hasil

alternatif desain dari perencanaan stadion indoor Surabaya Sport Center (SSC). Dari perencanaan ini ditarik kesimpulan bahwa seluruh profil yang digunakan telah memenuhi ketentuan yang berlaku, dengan perincian sebagai berikut: 1. Perencanaan modifikasi stadion indoor Surabaya

Sport Center dengan menggunakan sistem rangka ruang (Space Truss) dapat diselesaikan sesuai dengan ketentuan yang berlaku.

2. Profil struktur space truss menggunakan:

Gording: 60.5 x 3.2 mm

Atap: 165.2 x 6,0 mm

Kolom: 267.4 x 9 mm 3. Profil struktur tribun menggunakan:

Pelat lantai:

Pelat tribun: Perincian elemen pelat yang merupakan pelat Lantai adalah :

Tebal pelat = 12 cm

Penulangan pelat lantai

Ukuran Tulangan Pakai pelat(m) Arah X Arah Y

0.8 6 Ø12 350 Ø12 200

Balok Anak Lantai Dimensi Balok Anak: 30/40 o Tulangan tumpuan

4 D 18 (As = 1017 mm2) o Tulangan lapangan

4 D 18 (As = 1017 mm2) o Tulangan Geser

Ø 8-200 mm

Balok Tribun Dimensi Balok Anak: 30/40 cm o Tulangan tumpuan

4 D 18 (As = 1017 mm2) o Tulangan lapangan

4 D 18 (As = 1017 mm2) o Tulangan Geser

Ø 8-200 mm

Tangga Pracetak o Tulangan lentur pelat tangga

pakai Ø 12 mm

350 (As =339.12 mm2) o Tulangan pembagi

pakai Ø 12 mm 200 (As =339.12 mm2)

- 27 -

o Tulangan angkat Untuk satu titik angkat pelat lantai digunakan Seven Wire Strand diameter 1/4 in dengan 8 titik angkat.

Balok Induk Dimensi = 50/70 cm Tulangan = D22 dan Ø 10

150 mm

Kolom Dimensi Kolom -= 70/70 cm Jumlah tulangan = 20D32 Begel = Ø12

100 mm

4. Pemodelan struktur space truss yang digunakan

Untuk pemodelan atap, digunakan rangka ruang atau space truss dengan desain melengkung. Beban yang dipikul oleh rangka diasumsikan sebagai beban terbagi rata dan diterima sebagai beban terpusat pada setiap jointnya.

Untuk pemodelan kolom, digunakan rangka ruang atau space truss. Beban gempa dianalisa dengan pendekatan statis. Beban-beban yang lain dianalisa dengan pendekatan pada umumnya.

5. Pemodelan struktur tribun Untuk struktur utama tribunnya akan menggunakan beton bertulang, sedangkan untuk struktur sekundernya, yaitu tempat dudukan dan tangga, akan menggunakan beton pracetak.

6. Perencanaan sambungan yang digunakan

Sambungan Las t las = 1cm

Sambungan base Plate t las = 1 cm t pelat = 1.5 cm dimensi pelat = 60 x 60 cm baut = 4 Ø1

Panjang baut angkur = 30 cm

Sambungan HBK Dari hasil perhitungan semua hubungan balok dan kolom sudah memenuhi syarat.

MODIFIKASI PERENCANAAN STADION rangka ruang (space … · Dengan menggunakan sistem atap lengkung,...

Documents

Transcript of MODIFIKASI PERENCANAAN STADION rangka ruang (space … · Dengan menggunakan sistem atap lengkung,...