Tugas Struktur Beton II Desain Gedung Perkantoran Lantai 7 Di Pekanbaru

8/20/2019 Tugas Struktur Beton II Desain Gedung Perkantoran Lantai 7 Di Pekanbaru

1/72

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

JURUSAN TEKNIK SIPIL S1FAKULTAS TEKNIK – UNIVERSITAS RIAU

Kampus Bina Widya, KM 12,5 Simpang Baru, Pekanbaru

TUGAS

STRUKTUR BETON II

DESAIN

GEDUNG PERKANTORAN LANTAI 7

DI PEKANBARU


2/72

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS

DESAII\

STRTIKTTIR

BE,TOI\

Disusun

OIeh

:

BOBBYANSYARI


3/72

-

Oe

1.

2.

TUGAS

DESAIN

STRUKTT]R

BETON

2

Semua.peraturan yang

digunalon

harus

merujuk

ke

SM

2847-2013

dan SM

1726-

20t2

Diketahui

strul:tur

gdung

beton

bertulang

dengan denatr

;.

(2)

*r

Tampak

Atas

Jumtah

,,ffit

li,*'tt,antai, p*.iune'{f",lt**

balolq k"t"so,i

tmtrmi

jenis

tanqLflite_ntukan

oleh asisten

desain

Diminta:

#@r

a.

Desain

ditnensi

dan

penulangT:

pelat,

balolq

dan

kolom

).

,t

-,

J.


4/72

Dafar

Mahaslswa

yary

ltenprnbtl

Tugas

Desaln

Strulrtur Eeton 2

T{IM

I[arnr

Asisten

Dosen

1107114856

Fikrl

Hidayat

lP

tE

r

p

-

.

o

3

E'

UJ

F

=

ut

(

s

,

5.

L

6

J

.l-

E

N

t-

LJ

1207113564

Randa

l(urniawan

1207113573

Bagus

Rlzkra

Putra

12071136{B

Harlst

Febrie

R

Z

1207136381

Rlzkl

Eka

Putra

1207121251

Abryan Raltaslwl

1207136441

Sadewa

Sabihl

12A7L54444

U

Ludrv

Fadlllah

Nanant

Hidaptullah

1207113066

Mustika

Joni

Jasman Adi Putra

1207136345

Novelia

Miranda

Hilman

.E

J

€

L.

:,

z

F

=

rr)

a-'

b

{

t

5

le

6

L.

r

-tt

g

=

I

L

o

1207113667

Fandy

Aglsman

1207121258

Syausul-Etrt--:-

1207135390

Doll

Ananta Putra

1207113596

Bardra Yolandha

S

1207154308

Faris

Syafiq

Glrl Prayogo

M

Adithva

H Ranskutl

1207113633

Rony

Rahmad

Rledv

12071212m

Guspi

1207113569

Rldho Rinanda

1207121277

Muhammad

A?iafi

tisuait

,E

L.

;

J

.

G

F

=

t

c

o

c

c

trl

1207136239

Halim

Kasuma

1107114354

Rlzkl

Gustian

Nst

1207136511

Klky

Yahdita

x207136416

F.idho

llahi

1207121203

Rlfql

Zahri

Cici Amelia Hilman

Bri

Aulia

Mudrtar

Arif

Rahman

Kalron

Wka

o

t

fo

T'

;

c

E

F-

=

d

},

.E

g

t2a7t3u23

M Nurmandra

Muas

1207113604

Rizki

Sahputra

1207113619

Naufal

Muhammad

Fahmi

1207121218

Muhammad

Zikri

T{IM

lUama

Asisten

Doaen

1107136055 lsdianto

E

tr

(

oc,

{D

c)

F

d

ts

-g

E

-5

o

L

ur

l-

12071t3597 Thessalonika

t207172176

Wendl Nofrlandi

120772130p,

Mustalnul

Murtadho

1207121220

Syuhava Wanisakdlah

1207121334

il{

Geun Ardl

1207136399

Yudha

Muharbl

Pratama

1207135411

Fitri Amalia Pesa

1207121236

Gina Khusnul Khotimah

1?07113565

Vitc

Charly

1207113610

Putra Hasibuan

.g

-)

.

z

CB

s

la

|

t

F

=

ctt

*

E'

g

E

i

lD

E

s

5

Y

x

o

1207113622

Fauzan Mahdinal

1207113643 Alvon

t107$2AT7 Anestria

S

1207113513

Blan

Falrl

Samadanas

1207136450

Vennl

Devltit

1207135485

Okl

Chandra

1207136s01

Ralhan

Arim

1207113620

Girang Rahmanul

H

1207173624

Randi

Ran*kud Pr

1107136521

Adetia

Saputra

.g

..Cl

q,'

l

to

l-

to

F

)-

=

vl

'r,

E

5 ,

]

.g

tr

L

,

x

(u

1207113625

BahrulJunaidl

1207114129

Una S.sormin

12a7t2t268

Rohman

Rosvld

12071364S) Muhammad Walid

t207tr22g8

Syahrul Ramadhani

1?n11 I

ft

R?

--vr --L^J-

Vnmrnic

i vtlr9rttg

1207121206

YoBa Arls

Saputra

t207L2r2t9

Wahvu

Setiawan

1207121280

Akhbar Putra

c

t^

=

f

=

(tr

(

t-

=

ttt

*

E'

tr

l

3

t

c

1207136498

Vivi Widla

Zahra

1207121223

Husnul

Hldayat

1107114267

Nurhasanah

1207112156

Unzi

Manran

L2A7tj227t

Tri

Setla Budi

1207113548

Sinta

Afdeni


5/72

IIEMBAR ASISTENSI

TUGAS DESAIN

STRUKTUR

BETON

II

BmrV

ArrryApl

ama

Mahasiswa

:

htllvt

:

Mata

Kuliah/ Semester

:

fi_e?__E$r.2?

Ilosen

Pengampu

Asisten

Selesai

Tanggal

NO.

TAI{GGAL

TIRAIAN

PARAF ASISTENSI

DESAIN

DOSEN/ ASISTEN

2.

T.

1.

5.

l.

nlro-lots

ul*-lo.s

5/,t

-Zo\5

%.ps

t%

-?srs

'llrtulgn

S"d

-[ankd

t

:

3

tonllqt ?

'.

{.

-'[tog{r

anhar

\mtd

?,7

o

Qm3mg

benutg

5

-t,Eqon

Ccl"t,

Yqhtor

-(rrd

S{cna

-

t

anyt

$e\.rntoaryt

,,,

Qj3ttrntrrarg

Cnel.

cLaq.^t

?errrrddar,

ETABST

-

Pe-ad,cton

€tAgs

&I

'

t{ogubban

Forhnari

?ew.\nboal

F

Ccb

tgi

Q-b.t*,"\

t'


6/72

Desain Struktur Beton II | 2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya

sehingga perencana dapat menyelesaikan Desain Struktur Beton ini dengan cukup baik.

Penyelesaian tugas Desain Struktur Beton ini merupakan salah satu syarat kelulusan

mata kuliah Struktur Beton II, karena desain ini ditujukan agar mahasiswa dapat

mengembangkan dan mengaplikasikan teori-teori yang telah diperoleh pada masa

perkuliahan. Di samping itu, desain ini juga ditujukan agar perencana desain yaitu

mahasiswa, dapat memahami proses dan langkah-langkah dalam merencanakan suatu

bangunan struktur beton. Pada tugas kali ini perencana mendapat tugas untuk merencanakan

bangunan gedung perkantoran.

Rasa terima kasih diucapkan kepada dosen pengampu, Bapak Ir. Enno Yuniarto,

M.T., serta asisten dosen Bang Galuh Rahmadyarto yang telah membimbing perencana

dalam perencanaan desain ini. Dan juga diucapkan terima kasih kepada teman-teman serta

keluarga yang telah ikut membantu dalam penyelesaian Desain Struktur Beton ini.

Perencana menyadari dalam perencanaan Desain Struktur Beton ini masih banyak


7/72


DAFTAR ISI

Judul Hlm.

KATA PENGANTAR .......................................................................................................... i

DAFTAR ISI ........................................................................................................................ ii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ........................................................................................................ 1 1.2. Permasalahan ........................................................................................................... 2

BAB II STUDI PUSTAKA ................................................................................................ 3

2.1. Pembebanan............................................................................................................. 3

2.2. Kelebihan dan Kekurangan Beton ........................................................................... 5

BAB III DESAIN PENDAHULUAN (PRELIM INARY DESIGN ) ................................. 7

3.1. Standar Perencanaan................................................................................................ 7 3.2. Gambar Rencana Struktur Bangunan ...................................................................... 7

3.3. Prediksi Tinggi dan Lebar Balok............................................................................. 9

3.4. Prediksi Tebal Pelat Lantai...................................................................................... 9

BAB IV PEMBEBANAN (LOAD IDENTIFI CATION ) ................................................ 15

4.1. Standar Pembebanan ............................................................................................. 15

4.2. Pembebanan........................................................................................................... 15

4 3 P dik i Di i K l 19


8/72


Judul Hlm.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A (GAMBAR DESAIN)

LAMPIRAN B (ANALISA DENGAN ETABS)

LAMPIRAN C (ANALISA KOLOM DENGAN SPCOLUMN )


9/72


BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Desain Struktur Beton II merupakan salah satu tugas yang harus diselesaikan oleh

mahasiswa Program Studi Teknik Sipil S1 untuk dapat lulus dalam mata kuliah Struktur

Beton II setelah mempelajari tentang Struktur Beton I. Di mana tugas desain ini akan

membantu mahasiswa dalam menerapkan materi-materi tang telah dipelajari dalam kelas

menjadi suatu perencanaan struktur yang lebih nyata.

Struktur yang merupakan rangka dari suatu bangunan memiliki peranan yang sangat

penting dalam berdirinya bangunan tersebut, juga kestabilannya. Struktur yang direncanakan

harus mampu menahan gaya-gaya yang disebabkan oleh beban-beban yang bekerja pada

bangunan dan kemudian menyalurkan secara bertahap dari balok, kolom, sampai akhirnya

ke fondasi. Ada beberapa bahan bangunan yang dapat digunakan untuk pembangunan

struktur suatu gedung seperti beton, baja, baja komposit dan kayu.

Struktur bangunan dengan beban beton memiliki berbagai keunggulan dan


10/72


Adapun tugas dalam desain struktur beton ini secara umum yaitu mendesain dimensi

dan penulangan pelat, balok dan kolom, serta menyajikan hasil desain komponen struktur

tersebut sesuai dengan gambar teknik.

1.2 Permasalahan

Dalam perencanaan struktur gedung, yang paling utama adalah kemampuan struktur

untuk menahan beban, yang dalam hal ini adalah struktur yang direncanakan adalah struktur

beton. Untuk mampu melayani pembebanan yang terjadi, maka perencanaan harus dilakukan

sebaik mungkin dan harus sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2847-2013

tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung dan Standar Nasional

Indonesia (SNI) 1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk

Bangunan Gedung dan Non Gedung. Adapun data-data tugas pada desain ini yaitu sebagai

berikut:

1. Gedung yang direncanakan adalah gedung dengan fungsi sebagai perkantoran

2. Bangunan gedung terletak di Kota Pekanbaru

3. Bangunan gedung tersebut akan berdiri pada jenis tanah sedang


11/72


BAB II

STUDI PUSTAKA

2.1 Pembebanan

Spesifikasi pembebanan dapat mengacu pada peraturan pembebanan Indonesia (SNI)

atau peraturan pembebanan Amerika (ACI).

a. Beban mati

Beban mati adalah berat dari seluruh bagian bangunan yang permanen, besar

beban tetap dan lokasinya juga tetap. Beban mati bergantung pada berat jenis

material bangunan. Sebagai contoh untuk material beton berat normal. Berat jenis

2400 kg/m3. Contoh beban mati antara lain:

Berat struktur seperti dinding, lantai, atap, langit-langit dan tangga.

Perlengkapan bangunan yang sifat tetap seperti HVAC, perpipaan, kabel

dan sebagainya.

b. Beban Hidup


12/72


Genangan air hujan:

Atap harus dapat memikul beban dari air hujan yang terkumpul pada saat

saluran tersumbat.

Keruntuhan pada tampungan:

- Genangan air hujan terjadi di daerah defleksi maksimum

- Akibat meningkatkan defleksi

- Mengakomodasikan penambahan air

- Potensi keruntuhan

e. Beban saat konstruksi

Contoh beban saat konstruksi antara lain:

Peralatan konstruksi

Beban pekerja

Beban bekisting yang memikul berat beton segar (beton yang belum

mengeras)


13/72


Beberapa ketentuan dasar SNI:

a) Kuat tekan beton struktural minimum: 17,5 MPa (k-210).

b) Untuk struktural tahan gempa, kuat tekan beton minimum: 25 MPa (k-250).

c) Baja tulangan yang digunakan haruslah tulangan ulir. Baja polos hanya

diperkenankan untuk tulangan spiral atau tendon.

d) Batasan tulangan di atas tidak berlaku untuk jaringan kawat baja polos.

2.2 Kelebihan dan kekurangan beton

Beberapa kelebihan struktur beton yaitu:

1) Ekonomis

Sistem lantai yang relatif tipis yang dapat mengurangi tinggi bangunan beban

angin yang lebih kecil dan mengurangi kebutuhan cladding

Bahannya mudah diperoleh

2) Material beton cocok digunakan untuk fungsi arsitektural (dapat dibentuk) dan

struktural


14/72


Beberapa kekurangan struktur beton, yaitu:

1) Rawan retak

2) Kuat tarik yang rendah

0,1 f ’c → jika diberikan penulangan yang tepat, maka akan terjadi retak .

3) Membutuhkan bekisting dan perancah

Diperlukan bekisting (acuan) untuk membentuk penampang.

Diperlukannya sistem perancah untuk menahan beban yang memadai.

Biaya tambahan tenaga kerja dan material, yang tidak akan ada bilamana

digunakan material bangunan lain seperti baja atau kayu.

4) Kekuatan per-unit volume relatif rendah

f’c (5-10% dari kekuatan baja).

Membutuhkan volume yang lebih besar.

B b t j bi k b j


15/72


BAB III

DESAIN PENDAHULUAN

(PRELIM INARY DESIGN )

3.1 Standar Perencanaan

Perencanaan dilakukan berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2847-2013

tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. SNI ini merupakan adopsi

modifikasi dari ACI 318M-11 ( Building Code Requirements for Structural Concrete).

3.2 Gambar Rencana Struktur Bangunan


16/72


a) Denah Lantai 1 (Dasar) – 4 b) Denah Lantai 5 – Atap

Gambar denah bangunan (tampak atas)


17/72


3.3 Prediksi Tinggi dan Lebar Balok

Tinggi balok diprediksi dengan rumus (dari SNI Tabel 9.5(a)):

h = l /18,5 (balok dengan satu ujung menerus)

h = l /21 (balok dengan kedua ujung menerus)

Karena dalam denah bangunan terdapat balok dengan satu ujung maupun dua ujung

menerus, maka untuk simplifikasi desain, digunakan tinggi balok yang paling besar, yaitu:

h1 = l /18,5 = 5000/18,5 = 270,27 mm

h2 =l

/21 = 5000/21 = 238,10 mm

h = 270,27 mm

Karena f y tidak sama dengan 420 MPa, maka harus dikoreksi dengan faktor:


18/72


l n max, min = 5000 -1/2 . 450 –

1/2 . 450 = 4550 mm

= l n max / l n min = 1

Kemudian dihitung faktor :

= (4Ecb . I b / l b) / (4Ecs . Is / l s)

Karena Ecb = Ecs dan l b = l s, maka: = I b/Is

Menurut Wight dan MacGregor ( Reinforced Concrete Mechanics and Design), luasan

yang digunakan untuk menghitung I b dan Is adalah:


19/72


Untuk Pelat A – B – 1 – 2 (Balok Eksterior)

Contoh perhitungan untuk 1:

Is = 1/12 b . h3

= 1/12 (5000/2 + 450/2)(1803)

= 1324350000,00 mm4

Untuk menentukan I b, perlu ditentukan dulu lokasi titik pusat luasan:

A = 180 (450+450-180) + (450 (450-180)) = 251100,00 mm2

yc = ((75600 . 90) + (36000 . 240))/111600 = 198, 871 mm (dari atas)

NoLuas

(mm2)

y

(mm)

y-yc

(mm)

Io = 1/12 bh3

(mm4)

A(y-yc)2

(mm4)

1 129600 90 -108,8709677 349920000 1536134235

2 121500 315 116 1290323 738112500 1638543184

5 m

5 m


20/72


Tabel perhitungan Is untuk Pelat A – B – 1 – 2:

No b

(mm)

h

(mm)

Is

(mm4)

1 2725 180 1324350000

2 2725 180 1324350000

3 5000 180 2430000000

4 5000 180 2430000000

Tabel perhitungan titik pusat luasan balok (yc) untuk pelat A – B – 1 – 2:

No.

Balok

A1 A2

y1 y2 Atot ΣA.y yc b

(mm)

h

(mm)

A

(mm2)

b

(mm)

h

(mm)

A

(mm2)

1 & 2 720 180 129600 450 270 121500 90 315 251100 49936500 198,873 & 4 990 180 178200 450 270 121500 90 315 299700 54310500 181,22

Tabel perhitungan Is untuk Pelat A – B – 1 – 2:

No.

Balok

No.

Luasan

Luas

(mm2)

y

(mm)y-yc (mm)

Io = 1/12 bh3

(mm4)

A (y-yc)2

(mm4)I b = Σ(Io+Ay

2)

(mm4)

1 129600 90 108 8709677 349920000 1536134235


21/72


Untuk Pelat B – C – 2 – 3 (Balok Interior)

Tabel perhitungan Is untuk pelat B – C – 2 – 3:

No b

(mm)

h

(mm)Is (mm4)

1 & 3 5000 180 24300000002 & 4 5000 180 2430000000

Tabel perhitungan titik pusat luasan balok (yc) untuk pelat B – C – 2 – 3:

No.

Balok

A1 A2

y1 y2 Atot ΣA.y yc b

( )

h

( )

A

( 2)

b

( )

h

( )

A

( 2)

5 m

5 m

990 mm

450 mm

450 mm 270 mm

270 mm

180 mm

A2

A1


22/72


Karena m > 2, maka berdasarkan SNI rumus (9-12):

=

= 116,278 mm (tidak boleh kurang 90 mm)

Maka, digunakan tebal pelat 150 mm (>90 mm)

4550*(0.8+490/1400)

36 + 9 . 1


23/72


BAB IV

PEMBEBANAN

(LOAD IDENTI FI CATION )

4.1 Standar Pembebanan

Pembebanan diambil dari ketentuan yang tercantum dalam Peraturan Pembebanan

Indonesia untuk Gedung (PPIUG) tahun 1983 dan Standar Nasional Indonesia (SNI) 1726-

2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung dan Non

Gedung.

4.2 Pembebanan

1. Pelat Lantai

A. Atap

Beban Mati (DL)

Plesteran (2,5 cm) = 5 2, 5 0 kg/m2

Water proofing = 5, 0 0 kg/m2


24/72


Beban Hidup (LL)

Lantai gedung perkantoran = 2 5 0, 00 kg/m2 = 2,453 kN/m2

C. Lantai 1 (Dasar)

Beban Mati (DL)

Plesteran (2,5 cm) = 5 2, 5 0 kg/m2

Keramik = 2 4, 0 0 kg/m2 +

7 6, 5 0 kg/m2 = 0,750 kN/m2

Beban Hidup (LL)

Lantai gedung perkantoran = 2 5 0, 00 kg/m2 = 2,453 kN/m2

2. Balok Tepi

Beban balok tepi dimaksudkan bahwa hanya pada balok tepi struktur yang

menggunakan dinding, selanjutnya pembatas ruangan diasumsikan menggunakan

fiber yang dianggap tidak membebani balok interior ataupun struktur. Adapun beban


25/72


Jenis tanah : Tanah sedang (asumsi)

Jumlah tingkat : 7

Tinggi bangunan : 22,4 m (tinggi per tingkat adalah 3,2 m)

Data Lainnya

Faktor reduksi (R) : 8 (SNI Tabel 9, Pasal 7.2.2)

Faktor keutamaan gedung (I) : 1 (SNI Pasal 4.1.2)

SS : 0,425 (SNI Gambar 9)

Berat total bangunan (Wt) : 2828033,820 kg (diperoleh dari software

ETABS)

A. Statik Equivalen

Fa = 1,460 (SNI Tabel 4, Pasal 6.2)

SMS = Fa . SS = 0,621

SDS =2/3 . SMS = 0,414

CS = SDS / (R / I) = 0,052


26/72


Dengan memasukkan data SS, S1, Fa dan Fv, software ETABS secara

otomatis akan mengeluarkan grafik spektrum respons desain (grafik fungsi Sa

vs T).

Berikut data yang diperlukan untuk memperoleh spektrum respons

desain:

SS = 0,425 (SNI Gambar 9)

Fa = 1,460 (SNI Tabel 4, Pasal 6.2)

S1 = 0,275 (Kota Pekanbaru, SNI Gambar 10)

Fv = 1,850 (SNI Tabel 5, Pasal 6.2)

Berikut gambar hasil perhitungan fungsi dari spektrum respons desain pada

software ETABS.


27/72


4.3 Prediksi Dimensi Kolom

Beban hidup (LL) : 250 kg/m2

Beban mati (DL) : 119,5 kg/m2

Jumlah tingkat (N) : 7

Mutu beton (f’c) : 25 MPa = 25000 kN/m2

l x : 5 m

l y : 5 m

Beban terfaktor (U) = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 (119,5) + 1,6 (250)

= 543,4 kg/m2 = 5,331 kN/m2

Beban terpusat (P) = U . l x . l y . N = 534,4 . 5 . 5 . 7

= 932,882 kN

izin = 1/3 . f’c = 1/3 . 25000

= 8333,333 kN/m2


28/72


Beban gempa (E) dianggap bekerja 100% pada sumbu utama (arah x) bersamaan

dengan 30% pada daerah tegak lurus sumbu utama (arah y). Maka kombinasi beban di atas

dapat dijabarkan menjadi 18 kombinasi sebagai berikut:

1) 1,4 DL Kombinasi 1

2) 1,2 DL + 1,6 LL Kombinasi 2

3) 1,2 DL + LL + Ex + 0,3 Ey Kombinasi 3-1

4) 1,2 DL + LL + Ex - 0,3 Ey Kombinasi 3-2

5) 1,2 DL + LL - Ex + 0,3 Ey Kombinasi 3-3

6) 1,2 DL + LL - Ex - 0,3 Ey Kombinasi 3-4

7) 1,2 DL + LL + 0,3 Ex + Ey Kombinasi 3-5

8) 1,2 DL + LL + 0,3 Ex - Ey Kombinasi 3-6

9) 1,2 DL + LL - 0,3 Ex + Ey Kombinasi 3-7

10) 1,2 DL + LL - 0,3 Ex - Ey Kombinasi 3-8

11) 0,9 DL + Ex + 0,3 Ey Kombinasi 4-1

12) 0,9 DL + Ex - 0,3 Ey Kombinasi 4-2

13) 0,9 DL - Ex + 0,3 Ey Kombinasi 4-3


29/72


BAB V

PERENCANAAN BALOK

(BEAM DESIGN )

5.1 Umum

Untuk penyederhanaan, balok yang akan direncanakan adalah balok dengan gaya

dalam yang terbesar. Dalam keruntuhan balok yang paling mempengaruhi adalah gaya

momen, maka dalam perencanaan balok ini didasarkan pada balok dengan gaya momen

terbesar.

Desain balok mencakup desain tuangan lentur (longitudinal bar ) dan tulangan

transversal / sengkang ( stirrups).

5.2 Gambar Denah Balok Rencana


30/72


5.3 Perencanaan Balok

Dari hasil analisis struktur dengan software ETABS, balok B24 memiliki gaya dalam

momen terfaktor maksimum sebesar:

Momen positif maks, Mu+ = 83 , 95 kN.m

Momen positif maks, Mu- = - 1 72 , 51 kN.m

Pengecekan Kebutuhan Tulangan untuk Torsi (SNI Pasal 11.5.1)

Acp = bw . h = 450 . 450 = 202500 mm2

Pcp = 2(bw + h) = 2(450 + 450) = 3400 mm

Tth = . 0,083 . . f’c0,5 (Acp2/Pcp)

= 0,75 . 0,083 . 1 . 250,5 (2025002 / 3400)

= 3,75 kN.m


31/72


Penghitungan Tulangan Longitudinal Tambahan Akibat Torsi

Tn = Tu/ = kN

Ao = 0,85 . Aoh = 98260 mm2

f yt = 490 MPa

(At/s) = (Tn . Cot ) / (2 .Ao . f yt) = 0,30 mm2/mm

Al = (At/s) Ph (f yt/f y) Cot2 = 406,21 mm2

Al min = [(0,42 . f’c0,5 . Acp)/f y] - (At/s) Ph (f yt/f y) = 461,64 mm

2

Digunakan Al

= 461,64 mm

2

Penambahan tulangan longitudinal hanya dilakukan pada momen positif karena

Tu > Tth terjadi pada daerah momen positif seperti terlihat pada gambar berikut.


32/72


hf = 150 mm f’c = 25 MPa

hw = 300 mm f y = 490 MPa

h = 450 mm bw = 450 mm

Panjang bentang balok (pusat ke pusat tumpuan), l = 5000 mm

Jarak dari pusat ke pusat antar balok, l 2 = 5000 mm

beff 1 = 0,25 . l = 1250 mm

beff 2 = l 2 = 5000 mm maka, beff = 1250 mm

beff 3 = bw + 16 . hf = 2850 mm

Perkiraan Tulangan

j = 0,95

= 0,90

Mu = 83,95 kN.m


33/72


Pengecekan Penampang Terkontrol Tarik

daktual = 450 - 50 - 10 - 19/2 = 380,50 mm

1 = 0,85

a = (As . f y) / (0,85 . f’c . beff ) = 15,68 mm

c = a/1 = 18,45 mm ( < h f ... OK ! ! ! )

s = [0,003 . (dt - c)] / c = 0,06

Karena s > 0,005, maka penampang balok terkontrol tar ik

Pengecekan Kapasitas Penampang

= 0,9 (Penampang terkontrol tarik)

. Mn = . As . f y (d - a/2) = 139,72 kN.m


34/72


Perencanaan Tulangan Momen Negatif

Perkiraan Tulangan

j = 0,95

= 0,90

Mu = -172,51 kN.m


35/72


c = a/1 = 24,60 mm ( < h f ... OK ! ! ! )

s = [0,003 . (dt - c)] / c = 0,04

Karena s > 0,005, maka penampang balok terkontrol tar ik

Pengecekan Kapasitas Penampang

= 0,9 (Penampang terkontrol tarik)

. Mn = . As . f y (d - a/2) = 184,98 kN.m

Karena . Mn = 184,98 kN.m > |Mu| = 172,51 kN.m, maka besar penampangbalok cukup besar untuk menahan momen tar ik yang terjadi .

Pengecekan Spasi Tulangan Tarik


36/72


Perencanaan Tulangan Transversal (Sengkang)

Dari hasil analisis struktur gedung dengan software ETABS, grafik distribusi

gaya geser terfaktor sepanjang balok dari pusat ke pusat tumpuan (5 m), Vu:


37/72


Vc = 0,17 . . f’c0,5 . bw . d = 109,16 kN (SNI Pers. 11- 3)

0,5 . . Vc = 54,58 kN

Karena 0,5 . Vc = 54,58 kN < |Vu| = 102,93 kN, maka dibutuhkan sengkang

untuk membantu balok menahan gaya geser Vu.

Pengecekan Kecukupan Penampang

Vs maks = 0,66 . f’c0,5 . bw .d = 565,04 kN (SNI Pasal 11.4.7.9)

Vc+Vs maks = 109,16 + 565,04 = 674,20 kN

(Vc + Vs maks) = 505,65 kN

Karena (Vc + Vs maks) = 505,65 kN > |Vu| = 102,93 kN, maka penampang

balok cukup besar untuk menahan gaya geser .

Kebutuhan Luasan Sengkang


38/72


Di gunakan sengkang diameter 10 mm dengan 2 kaki :

Av+t = 2 . 0,25 . .102 = 157,00 mm2

Penentuan Spasi Sengkang Maksimum (SNI Pasal 11.4.5.1)

smaks = 0,5 . d = 190,25 mm (< 600 mm)

0,33 . f’c0,5 . bw . d = 282,52 kN (>V s perl u =20,90 kN , abaikan SNI Pasal 11.4.5.3 )

s = (Av+t) / (Av+t/s) = 157,08 / 0,60 = 209,90 mm

Karena s > smaks, maka spasi sengkang perlu adalah s = 190,25 mm . Digunakan

spasi sengkang s = 190 mm .

“Tahanan gaya geser menggunakan sengkang D-10 spasi 19 0 mm”


39/72


BAB VI

PERENCANAAN KOLOM

(COLUMN DESIGN )

6.1 Umum

Untuk penyederhanaan, kolom-kolom bangunan akan didesain dengan dimensi dan

detail penulangan yang sama, menggunakan beban kolom terbesar (momen biaksial dan

gaya aksial).

Penggambaran diagram interaksi menggunakan software SPColumn, dengan

persyaratan lainnya akan dicek secara manual.

6.2 Gambar Denah Kolom Rencana


40/72


6.3 Perencanaan Kolom

Properti material dan dimensi kolom adalah sebagai berikut:

Material Beton Material Baja Tulangan Dimensi Kolom

f ’c = 25 MPa f y = 490 MPa b = 450 mm

1 = 0,85 Es = 200000 MPa h = 450 mm

Ec = 23500 MPa

Dari hasil software ETABS , kolom C5 memiliki gaya dalam sebagai berikut:

Gaya aksial (Pu) = -1666,45 kN

Momen lentur arah x (Mux) = -207,50 kN.m

Momen lentur arah y (Muy) = 48,26 kN.m

Gaya geser (Vu) = -92,18 kN

Dengan software SPColumn, diperoleh penuangan dan diagram interaksi gaya aksial


41/72


Gambar diagram interaksi aksial dan momen untuk Pu = -1666,45 kN

My ( kNm)

Mx ( kNm)

P = -1666.45 kN

500

-500

500-500

1

P ( kN)

6000

(Pmax)(Pmax)


42/72


Pengecekan Tahanan Geser untuk Perencanaan Sengkang

bw = 450 mm = 1

f’c = 25 MPa |Nu| = 1666,45 kN

f yt = 490 MPa |Vu| = 92,18 kN

Vc = 0,17 . [(1 + Nu) / (14 . Ag)] f’c0,5 . bw . d = 236,25 kN (SNI Pers. 11- 4)

0,5 . . Vc = 88,60 kN

Karena 0,5 . Vc = 88,60 kN < |Vu| = 92,18 kN, maka dibutuhkan sengkang untuk

membantu kolom menahan gaya geser Vu.

Vs maks = 0,66 . f’c0,5 . bw .d = 577,67 kN (SNI Pasal 11.4.7.9)

Vc+Vs maks = 236,25 + 577,67 = 813,92 kN

(Vc + Vs maks) = 610,44 kN


43/72


Pengecekan Detail Penulangan

SNI Pasal 10.9.1

As terpasang = 20 . 0,25 . . 222 = 7602,65 mm2

As/Ag = 7602,65 / (450 .450) = 0,04

0,01 < (As/Ag) < 0,08 ... OK ! ! !

SNI Pasal 7.10.5.1

d b Sengkang = 10 mm ( ≥ 10 mm ... OK!!! )

SNI Pasal 7.10.5.3 dan Pasal 7.6.3

Spasi aktual antar tulangan longitudinal:


44/72


BAB VII

PERENCANAAN PELAT LANTAI

(FLOOR SLAB DESIGN )

7.1 Umum

Untuk penyederhanaan, desain pelat lantai 1 (dasar) sampai lantai atap akan disamakan

dengan mengambil gaya dalam terbesar.

7.2 Notasi dalam Perencanaan Pelat Lantai


45/72


7.3 Perencanaan Pelat Lantai

Perencanaan tulangan didasarkan pada setengah bagian kiri atas lantai (koordinat x;y

= 0;15 - 10;10), dianggap penulangan sama dengan yang direncanakan pada semua sisi

lantai. Maka dalam perencanaan pelat lantai ini, yang diperhitungkan adalah Pelat 4-3-A-B-

C, dan pelat 3-2-A-B-C.

Dalam perencanaan penulangan, tulangan momen positif (tulangan atas) dan momen

negatif (tulangan bawah) dianggap sama, maka perencanaan dilakukan sekali perhitungan

saja (mengabaikan tanda positif atau negatif) yaitu berdasarkan nilai momen terbesar.

Berikut perhitungan perencanaan pelat lantai tersebut:

Properti material dan dimensi pelat lantai adalah sebagai berikut:

Material Beton Material Baja Tulangan Dimensi Lantai

f’c = 25 MPa f y = 490 MPa hs = 150 mm

1 = 0,85 Es = 200000 MPa bw = 1000 mm

Ec = 23500 MPa


46/72


Lebar strip 1 (SNI Pasal 13.2.1):

W1 = W5 = 0,25 . l = 0,25 . 5000 = 1250 mm

Lebar strip 3:

W3 = 2 . 0,25 . l = 2 . 0,25 . 5000 = 2500 mm

Lebar strip 2 dan strip 4 (SNI Pasal 13.2.2):

W2 = W4 = 5000 - 1250 - 1250 = 2500 mm

Contoh Perhitungan untuk Strip 1

|mx| = 12,93 kN.m


47/72


a = (As perlu . f y) / (0,85 . f’c . bw) = 6,14 mm2

c = a/1 = 7,22 mm (1 = 0,85)

s = [0,003 . (dt - c)] / c = 0,05 ( s > 0,005 ... = 0,9 )

As min 1 = (0,0018 . 420 / f y) . bw . hs = 231,43 mm2 SNI Pasal 7.12.2.1

As min 2 = (1,4 . bw . d)/f y = 357,14 mm2 SNI Pasal 10.5.1

As min 3 = (0,25 . f’c0,5 . bw . d)/f y = 318,88 mm

2 SNI Pasal 10.5.1

Karena As min 2 > As perlu dan As min lainnya, maka As = As min 2 = 357,18 mm2

Menentukan Spasi Tulangan

s perlu = bw/(As/A b) = 219,91 mm

smax = 2 . hs = 300 mm (< 450 mm) SNI Pasal 13.3.2


48/72


Perencanaan Tulangan Arah Y


W1 = W5 = 0,25 . l = 0,25 . 5000 = 1250 mm

C

4

x

y

3

5 m

5 m 5 m

Strip 4 Strip 5Strip 3Strip 1 Strip 2

A B

y

x


49/72


A b = 0,25 . . d b2 = 78,54 mm2

d = 150 - 30 - 10/2 = 115 mm (30 mm = selimut bersih)

Menghitung Luasan Tulangan Perlu

C1 = f y2/(1,7 . f’c . bw) = 5,65

C2 = -f y . d = -56350,00

C3 = Mu/ = 8723333,33 ( = 0,9)

As perlu = [-C2 - (C22 - 4 . C1 . C3)0,5] / (2 . C1) = 157,29 mm2

a = (As perlu . f y) / (0,85 . f’c . bw) = 3,63 mm2

c = a/1 = 4,27 mm (1 = 0,85)

s = [0,003 . (dt - c)] / c = 0,08 ( s > 0,005 ... = 0,9 )

As min = (0,0018 . 420 / f y) . bw . hs = 231,43 mm2 SNI Pasal 7.12.2.1


50/72


Untuk Perhitungan Strip Selengkapnya

Properti Satuan Strip 1 Strip 2 Strip 3 Strip 4 Strip 5

|my| kN.m 6,46 6,17 9,70 5,81 11,64

|mxy| kN.m 1,39 1,22 1,24 1,10 1,25

Mu = mr y kN.m 7,85 7,39 10,94 6,91 12,88

db mm 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00

A b mm2 78,54 78,54 78,54 78,54 78,54

D mm 115,00 115,00 115,00 115,00 115,00

C1 5,65 5,65 5,65 5,65 5,65

C2 -56350,00 -56350,00 -56350,00 -56350,00 -56350,00

C3 8723333,33 8206666,67 12158888,89 7677777,78 14315555,56

As perlu mm2 157,29 147,83 220,66 138,17 260,87

As min mm2 328,57 328,57 328,57 328,57 328,57

As mm2

328,57 328,57 328,57 328,57 328,57

s perlu mm 239,03 239,03 239,03 239,03 239,03

smax mm 300,00 300,00 300,00 300,00 300,00

saktual mm 230,00 230,00 230,00 230,00 230,00

2. Perencanaan Pelat 3-2-A-B-C


51/72



W1 = W5 = 0,25 . l = 0,25 . 5000 = 1250 mm

Lebar strip 3:

W3 = 2 . 0,25 . l = 2 . 0,25 . 5000 = 2500 mm

Lebar strip 2 dan strip 4 (SNI Pasal 13.2.2):

W2 = W4 = 5000 - 1250 - 1250 = 2500 mm

Perhitungan Perencanaan Penulangan Strip Selengkapnya

Dengan cara yang sama pada perhitungan pelat 4-3-A-B-C sebelumnya, berikut

hasil perhitungan perencanaan penulangan arah x pelat 3-2-A-B-C.



52/72


Perencanaan Tulangan Arah Y


y

x


53/72



|my| kN.m 6,65 5,93 11,41 5,53 11,26

mxy kN.m 1,22 1,05 1,11 0,95 1,09

Mu = mr x kN.m 7,87 6,97 12,52 6,48 12,35

db mm 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00

A b mm2 78,54 78,54 78,54 78,54 78,54

d mm 115,00 115,00 115,00 115,00 115,00

C1 5,65 5,65 5,65 5,65 5,65

C2 -56350,00 -56350,00 -56350,00 -56350,00 -56350,00

C3 8741111,11 7748888,89 13905555,56 7203333,33 13722222,22

As Perlu mm2 157,61 139,46 253,20 129,51 249,77

a mm 3,63 3,22 5,84 2,99 5,76

c mm 4,28 3,78 6,87 3,51 6,78

εs 0,08 0,09 0,05 0,10 0,05

As min mm2 231,43 231,43 231,43 231,43 231,43

As min mm2 328,57 328,57 328,57 328,57 328,57

As min mm2 293,37 293,37 293,37 293,37 293,37

As mm2 328,57 328,57 328,57 328,57 328,57

s perlu mm 239,03 239,03 239,03 239,03 239,03

smax mm 300,00 300,00 300,00 300,00 300,00


54/72


BAB VIII

PENUTUP

8.1 Kesimpulan

Berdasarkan analisis data dan pembahasan mengenai pengaruh kombinasi beban yang

dibantu dengan software ETABS, maka dari perencanaan struktur bangunan kantor 7 lantai

ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

Dari perhitungan kontrol masing-masing elemen aksial dan momen yang

menggunakan mutu beton f’c = 25 MPa dan mutu tulangan f y = 490 MPa, diperoleh

bahwa desain masing-masing elemen telah memenuhi syarat dan aman digunakan

untuk portal gedung 7 lantai.

Balok menggunakan dimensi 450.450 mm, dengan tulangan momen negatif 4D19,

tulangan momen positif 3D19 dan sengkang D10-190. Balok aman terhadap

momen.

Kolom menggunakan dimensi 450.450 mm, dengan tulangan longitudinal 20D22

dan sengkang D10-175. Kolom aman terhadap gaya tekan aksial dan momen.


55/72


DAFTAR PUSTAKA

Asroni, H. A. (2010). “ Balok dan Pelat Beton Bertulang ”. Yogyakarta: Graha Ilmu

Badan Standarisasi Nasional (BSN). (2002). “SNI 07-2052-2002 Baja Tulangan Beton”.

Jakarta: Badan Standarisasi Nasional

Badan Standarisasi Nasional (BSN). (2012). “SNI 1726:2012 Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung ”. Jakarta:

Badan Standarisasi Nasional

Badan Standarisasi Nasional (BSN). (2013). “SNI 03-2847-2013 Persyaratan Beton

Struktural untuk Bangunan Gedung ”. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional

Departemen Pekerjaan Umum. (1983). “ Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung

(PPIUG) tahun 1983”. Bandung: Departemen Pekerjaan Umum


56/72



57/72


58/72

1 2 3D C B A

Atap

Lantai 7

Lantai 6

Lantai 5

Lantai 4

Lanta 3

Lantai 2

Lantai 1 (Dasar)

3200

3200

3200

3200

3200

3200

3200

5000 5000 5000

15000

50005000

15000


59/72

1

2

3

4

A B C D

5000

5000

5000

15000

5000 5000 5000

15000

Kolom 450.450

Balok 450.450

Pelat Lantai tebal 150 mm

5000

5000

5000

5005000

1500

A B

Denah Lantai 1 (Dasar) - Lantai 4


60/72

A

A

1

450

62

4550 450 45

Tulangan Momen Negatif

4 D19

Sengkang

D10 - 190

Tulangan Momen Positif

3 D19

Sengkang

D10 - 190

Kolom 450.450 Balok 450.450

1 9

3 3

2 1 1

102,5 125 125

300

1 9

2 4

2 1 1

260

Diameter Bengkokan Tulangan

Momen Negatif = 66 mm

Diameter Bengkokan Tulangan

Momen Positif = 48 mm

3 D19

4 D19

2 D10

5 0

1 0 0

7 5

1

7 5

5 0

4 5 0

35050 50

450

Sengkang

D10 - 190

Kolom 450.45

2

Detail Penulangan Balok

Skala 1:45

Detail 1 - Kait Standar Tulangan Momen Negatif (Kiri)

Detail 1 - Kait Standar Tulangan Momen Negatif (Kanan) Potongan A-A

450


61/72

Kolom 450.450

Kolom 450.450

Balok 450.450

450

Footing

Tulangan Longitudinal

20 D22

Sengkang Persegi

D10 - 175

A A

40

62,93

4

1

De

C


62/72

5000 5000 5000

B BC

C

A


63/72

Detail A dari Denah Pelat Lantai (Detail Lokasi Tulangan)

Skala 1:25


64/72

Tulangan Arah X

D10 - 210

Tulangan Arah X

D10 - 210

Tulangan Arah Y

D10 - 230

Tulangan Arah Y

D10 - 230

450

450

150

20

20

40

5000


65/72

Tulangan Arah X

D10 - 210

Tulangan Arah X

D10 - 210

Tulanga

D10 - 23

Tulanga

D10 - 23

450

450

150

20

20

40

5000


66/72


LAMPIRAN B


67/72



68/72



69/72


Contoh Bending Moment Di agram (BMD) untuk Kombinasi Beban 2 (Tanpa Gempa)


70/72


Contoh Diagram Momen Lentur dan Geser U tama Balok Tipi kal


71/72


LAMPIRAN C


72/72


Anal isa Penulangan dan Kapasitas Kolom dengan Software SPColumn

Tugas Struktur Beton II Desain Gedung Perkantoran Lantai 7 Di Pekanbaru

Documents

Transcript of Tugas Struktur Beton II Desain Gedung Perkantoran Lantai 7 Di Pekanbaru