perhitungan struktur gedung belajar unram

DATA – DATA PERENCANAAN

1. Fungsi gedung.

Berdasarkan peraturan pembebanan (PPIUG) 1983 tabel 3.1

Untuk beban hidup:

~ beban (q) untuk pelat atap = 1.5 kN/m2

~ beban (q) untuk pelat lantai = 2.5 kN/m2

2. Mutu/kekuatan beton =20 Mpa

3. Mutu/kekuatan baja =240 Mpa

4. tegangan ijin tanah = 200 Kpa

DENAH BANGUNAN

Gambar kondisi pelat

: Terletak bebas

: Menerus pada tumpuan

4.5m

A B

A B

6 m

A

4.5m

6 m

MENDIMENSI BALOK

1. Ring balok atap

Memanjang

h= 1/18.5 L = 1/18.5 * 4500 = 243,2 ~ 250 mm

b= 2/3 h = 2/3 * 250 = 166 ~ 200 mm

digunakan 200/250

Melintang

h= 1/18.5 L = 1/18.5 * 6000 = 324,3 ~ 350 mm

b= 2/3 h = 2/3 * 350 = 233 ~ 250 mm

digunakan 250/350

2. balok lantai

Memanjang

h= 1/14 L = 1/14 * 6000 = 428,6 ~ 450 mm

b= 2/3 h = 2/3 * 450 = 300 mm

digunakan 300/450

Melintang

h= 1/14 L = 1/14 * 4500 = 321,4 ~ 350 mm

b= 2/3 h = 2/3 * 350 = 250 mm

digunakan 250/350

PERENCANAAN PELAT LANTAI

1. Rencana tebal pelat lantai

Syarat pelat dua arah

B < 2

6/4,5 = 1.50 < 2

hmin = 120 mm (SK SNI – 1993 – 03 Ayat 3.2.5 butir 3 sub butir 2b)

lnx= 6000- 2 (300/2) = 5700 mm (digunakan)

lny= 4500 – 2(250/2) = 4250 mm

kontrol tebal pelat, tidak boleh kurang dari nilai :

tidak perlu lebih dari :

Jadi Tebal pelat harus terletak antara 125,367 mm h 152 mm

Maka h= 120 mm ……………………….( Aman terhadap lendutan )

2. Pembebanan

a Beban mati

~ berat pelat lantai = 0.12 * 24 = 2.88 kN/m2

~ berat plafond = 0.01(11+7) = 0.18 kN/m2

~ berat tegel/keramik = 2*0.24 = 0.48 kN/m2

~ berat spesi = 2*0.21 = 0.42 kN/m 2

WD = 3.96 kN/m2

b Beban hidup (PPIUG 1983 tabel 3.1)

WL = 2.5 kN/m2

c Beban ultimit

WU = 1.2 WD + 1.6 WL

= 1.2 * 3.96 + 1.6 * 2.5

= 8.752 kN/m2

3. Momen yang menentukan.

Ly/lx = 6/4.5 = 1.50; didapat xl = 58

yl = 34

Dari table 4.14. Momen yang menentukan per meter lebar pada pelat dua arah akibat

beban merata (Vis .WC 1994 )

Untuk ly/lx = 1.50 dengan keadaan pelat seperti terganbar diperoleh gambar momen :

Mlx = 0.001 . WU. Lx2.xl = 0.001*8.752*4.52*58 = 10,279 kNm

Mly = 0.001 . WU. Lx2.xy = 0.001*8.752*4.52*34 = 6,026 kNm

Mtix = ½ * Mlx = 0.5 * 10,28 = 5,14 kNm

Mtiy = ½ Mly = 0.5 * 6,026 = 3,812 kNm

4. Penulangan

Tinggi efektif (d) dalam arah x dan y.

Ly = 6

Lx =4.5 A

Dxtl = 120 – p – 0.5 D = 120 – 40 – 0.5x10 = 75 mm

Dytl = 120 – p – D - 0.5 D = 120 – 40 – 10 -5 = 65 mm

Letak dari tulangan dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar : tampang pelat lantai

a penulangan lapangan arah x

Mu = 10,279 kNm

Mn = Mu/0.8 = 10,279 /0.8 = 12,848 kNm

ρmin = 0.0025 (Tabel 7 CHUR I)

ρmak = 0.0323 (Tabel 8 CHUR I/SK SNI T15-1991-03 pasal 3.3.3-3)

= 2,284

digunakan ρ = 0.01052 (hasil interpolasi)

= 0.01052*1000*75 = 789 mm2

Digunakan D10 dengan As = 78.54 mm2

Jarak tulangan :

= 78.54*1000 / 789 = 99.54 mm

Smaks = 3*tebal pelat (SK SNI 1993 – 03 ayat 3.16.6 butir 5 hal 149 )

Smaks = 3*120 =360 mm = 350mm

Digunakan tulangan D10 – 100 mm

T=120

D 10 mm

P=40

P=40

dx=75 dy=65

= 11.13 mm

= 13147376 Nmm

= 0.85 * 13147376

= 11175270 Nmm > Mu = 10279000 ……… OK!!!

Catatan:

Untuk Perhitungan penulangan selanjutnya dapat dilihat pada tabel

PERENCANAAN PORTAL

1. Asumsi dimensi balok dan kolom

~ balok melintang atap = 200 mm * 250 mm .

W = 0.2*0.25*24 = 1.20 kN/m.

~ balok memanjang atap = 250 mm * 350 mm.

W = 0.25*0.35*24 = 2.10 kN/m.

~ balok melintang lantai = 250 mm * 350 mm.

W = 0.25*0.35*24 = 2.10 kN/m

~ balok memanjang lantai= 350 mm * 450 mm.

W = 0.35*0.45*24 = 3.78 kN/m.

~ Kolom lantai II = 200 mm * 250 mm.

W = 0.25*0.2*24 = 1,20 kN/m.

~ Kolom pelat lantai I = 300 mm * 350 mm.

W = 0.35*0.3*24 = 2.52 kN/m.

GAMBAR PORTAL

2. Perataan Pembebanan ekivalensi.

a. Perataan A

A

h=2,25

B

12 m

9 m

A

Q = ½ * 2,252 = 2.531q

R = 2.531q

Mmax = Rx – Q(1/3x)

= 2.531*2,25 – 2.531 * (1/3*2,25)

=3,796q

Mmax = M

3,796q = 1/8. qeq.l2

3,796q = 1/8 * qeq * 62

qeq = 1,50q

b. Perataan B

Q1 = ½ * 2,252 = 2.531q

Q2 = 2.25 * 0,75 = 1,688q

R = Q1 + Q2 = 4,218q

Mmax = Rx – Q1(h/3+0.75) – Q2 (1/2*0.75)

= 4,218*3 – 2.531 (2,231/3 + 0,75) – 1,688 (0,5*0,75)

= 8,24 q

Mmax = M

8,24 q = 1/8. qeq.l2

8,24 q = 1/8 * qeq * 62

qeq = 1,831q

L =4,5

h=2,25

L = 6

3. Pembebanan Merata

a Beban mati

Portal memanjang

Pembebanan atap

~ berat sendiri balok = 2.10 kN/m

WD = 2.10 kN/m

Pembebanan lantai

~ berat sendiri balok = 3.78 kN/m

~ berat pelat tengah = 2*1.831*3.96 = 14.50 kN/m

~ berat dinding = 0.13*(1.5*18) = 3.51 kN/m

WD = 21.79 kN/m

~ berat sendiri balok = 3.78 kN/m

~ berat pelat pinggir = 1.831*3.96 = 7.26 kN/m

~ berat dinding = 0.13*(1.5*18) = 3.51 kN/m

WD = 14.54 kN/m

Portal melintang

Pembebanan atap

~ berat sendiri balok = 1.20 kN/m

WD = 1.20 kN/m

Pembebanan lantai

~ berat sendiri balok = 2.10 kN/m

~ berat pelat lantai = 1.5*3.96 = 5.94 kN/m

~ berat dinding = 0.13*(1.5*18) = 3.51 kN/m

WD = 11.55 kN/m

b. Beban hidup

Portal memanjang

pembebanan lantai

~ beban hidup untuk (tengah); ql =(2*1.831)*2.5= 9,155 kN/m

~ beban hidup untuk (pinggir); ql= 1.831*2.5= 4.577 kN/m

Portal melintang

pembebanan lantai

~ beban hidup untuk Ruko; ql = 1.5*2.5 = 3.75 kN/m

4. Beban terpusat

a. Beban mati

Portal memanjang

Pelat atap

P1 = q * jarak

= 2.1*3.0

= 6.3 kN

Pelat lantai

P2 = qeq * jarak

= 1.831 * 3.96 * 3.0

= 21.752

P3 = 2* qeq * jarak

= 2* 21.752 = 43.504 kN

b. Beban hidup

Pelat atap

P1 = 1.5 * 3.0

= 4.50 kN

Pelat lantai

P2 = qeq * jarak

= 1.831 * 2.50 * 3.5

= 16.021

P3 = 2* qeq * jarak

= 2* 16.021 = 32.042 kN

Portal melintang

a. Beban mati

Pelat atap

P1 = q * jarak

= 1.2*2.25

= 2.7 kN

Pelat lantai

P2 = qeq * jarak

= 1.5 * 3.96 * 2.25

= 13.365 kN

c. Beban hidup

Pelat atap

P1 = 1.5 * 2.25

= 3.375 kN

Pelat lantai

P2 = qeq * jarak

= 1.5 * 2.50 * 2.25 = 8.4375 kN

PERENCANAAN PONDASI

Pondasi direncanakan dengan menggunakan ukuran pelat 200x200 cm2, jadi apabila

tebal pondasi diambil 30 cm dan tebal base plat 2 cm maka :

h =200-30-2

= 168 cm

untuk pondasi digunakan baja tulangan dengan fy= 240

beton = 24 kN/m3

tanah = 17 kN/m3

Tegangan tanah

tanah = 0.8 kg/cm2

P = 15350 kg

M = 524490 kg.cm

W = 1/6 b h2

= 1/6 *200 * 2002 =1333333.3 cm3

A = 200 * 200

= 40000 cm2

Tegangan yang terjadi

= 0.77 kg/cm2 < tanah = 0.8 kg/cm2

= -0.0096

Kontrol Kuat Geser

a Kuat geser satu arah

gaya geser kolom kritis terjadi 40 cm dari tepi kolom

t selimut beton dipakai = 50 mm

tulangan = 20 mm

sengkang = 10 mm

lebar efektif pelat pondasi

d =h - tsel – ½ tul - sengkang

= 40 – 5 – 0.5* 2 – 1

= 33 cm = 330 mm

a = 100 – d – 0.2

= 100 – 33 – 0.2 = 66.8 cm

= 66.8 * 150 * 0.8

= 80160 N

= 1/6 * *150 * 330

=368951.216 N

Kontrol

= 295160.97 N > 80160 N ………… OK!!

b Kuat geser dua arah

R = 100 – 30/2 – d/2

= 100 – 15 – 20 = 65 cm

a. Tegangan mula-mula

= 0.520 kg/cm2

x = 0.77 – 0.520 = 0.25 kg/cm2

Mn = (1/2 * 0.520 * 652 + 1/3 * 0.25 *652) * 200

= 290116.667 kg.cm

= 29.0117 kNm

= 0.166 N/mm2

f’c= 20 MPa

fy= 240 Mpa

= 0.0058

= 0.0430

= 0.0322

Rasio tulangan

150

65

= 6.9508 10-4 < min

Jadi Dipakai = 0.0058

Perhitungan luas tulangan

= 0.0058 * 2000 * 330

=3828 mm2

= 314.16*2000 / 3828 = 164 mm

Digunakan tulangan 20 – 160mm

Kontrol

=27.02 mm

= 290765692.8 Nmm

= 247150838.9

= 247.15 kNm > Mn = 29.011 ……… OK!!!

Rekapitulasi Penulangan

Penulangan Pelat A

Penulangan Momen As perlu Digunakan

Mlx

Mly

Mtix

Mtiy

10279000

6026000

5140000

3812000

789

728

394

364

10 – 100

10 – 100

10 – 200

10 – 200

400

40

250

8D14

120

Balok T Lantai

40

300

3D14

3D16

40

350

300

300

Φ10

Φ10

GAMBAR. PENULANGAN KOLOM

Kolom Lantai I

Kolom Lantai II

3D163D14

40

250

200

4D10

300

200

40

4D10

Φ8 Φ8

GAMBAR. PENULANGAN BALOK ATAP

Balok Arah MelintangBalok Arah Memanjang

400

40

250

8D14

400

40

250

8D12

Φ8Φ8

GAMBAR PENULANGAN BALOK LANTAI

Arah Melintang Arah Memanjang

GAMBAR RENCANA PENULANGAN

0.25Ly 0.25Ly0.5Ly

0.25

Lx

0.25

Lx

0.5L

x 1/5 Lx

1/5

Lx

1/4 Lx 1/4 Lx

Astiy Astiy AstiyAstiy

As ti

xA

s tix

As ti

x

1/5

Lx

Gbr. Rencana Tul Atas

0.25Ly 0.25Ly0.5Ly

0.25

Lx

0.25

Lx

0.5L

x

Gbr. Rencana Tulangan Bawah

0.5Asly

1/10 ly

Asly

0.

5As lx

As lx Asty Asty

1/10

lx

0.

5As lx

0.

5As lx

As lx Asty

As lx