bab ii - preliminary design..docx

Tugas Besar Struktur BetonHasan Adhitya JP (3114106015)

Candra S Sitanggang (3114106016)

BAB II

PRELIMINARY DESIGN

2.1 DATA-DATA PERENCANAAN

Tipe bangunan : Perkantoran (3 tingkat)

Letak bangunan : Jauh dari pantai

Zone gempa : 6

Bentuk bangunan :

Tinggi bangunan : 14 m

Lebar bangunan (b) : 15 m

Panjang bangunan (l) : 25 m

Penambahan panjang : 0,25 x 15 = 3,75 m

Mutu beton (f’c) : 30 MPa

Mutu baja (fy) : 300 MPa

Lain-lain : Setiap lantai memiliki luivel sekeliling bangunan

dengan lebar 1,75 m

PROGRAM SARJANA LINTAS JALURFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA

1



2.2 Pedoman yang Dipakai

1. SNI 03-2847-2013 tentang “Persyaratan Beton Struktural untuk

Bangunan Gedung” , SNI 03-1726-2012 tentang “Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan non Gedung”.

2. Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung.

3. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 dan SNI 03-1727-

2013 tentang “Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung

dan Struktur Lain”.

4. Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971.

5. Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1989.

6. Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang (CUR) seri 2 oleh Gideon

Kusuma dan W.C. Vis.

2.3 Metode yang Digunakan

Metode perhitungan beton yang digunakan adalah metode kapasitas

(kekuatan batas), dengan perilaku daktilitas penuh. Sedangkan struktur open

frame dirancang menggunakan konsep Strong Coloumn Weak Beam, yang

merancang kolom sedemikian rupa agar sendi plastis terjadi pada balok-balok

kecuali pada kolom paling bawah, boleh terjadi sendi plastis dasar kolom.


2



2.4 Pembebanan

1. Beban Gravitasi

a. Beban mati

Berat Sendiri Beton Bertulang = 2400 Kg/m3

Adukan Finishing Lantai per 1 cm = 21 Kg/m2

PenutupLantaiTegel = 24 Kg/m2

PasanganDinding Setengah Bata = 250 Kg/m2

Plafond = 7 Kg/m2

Penggantung = 11 Kg/m2

Plumbing = 10 Kg/m2

Partisi = 100 Kg/m2

Sanitasi = 20 Kg/m2

Aspal = 14 Kg/m2

b. Beban Hidup

Lantai Atap = 96 Kg/m2

Lantai 1 = 479 Kg/m2

Lantai 2&3 = 383Kg/m2

Tangga = 479 Kg/m2

Beban Hujan = 20 Kg/m2

2. Beban Angin

Jauh dari pantai = 25 Kg/m2

3. Beban Gempa

Perencanaan dan perhitungan struktur terhadap gempa dilakukan

berdasarkan TCPKBUBG 2012 untuk zone gempa 6( SNI 03-1726-2002 ).


3



2.5 Perhitungan Dimensi Balok

2.5.1 Balok Lantai 1,2 dan 3

Penentuan tinggi balok minimum (hmin) dihitung berdasarkan SNI

03- 2847-2013 Psl. 09.5.2.2 Tabel 9.5a Dimana bila persyaratan telah

dipenuhi maka tidak perlu dilakukan kontrol lendutan.

a. Balok Induk Memanjang

fy = 300 MPa

L =500 cm

= 32,95 cm

maka tinggi balok yang digunakan, h = 45 cm

b=23

h

=2

3×45

= 30 cm = 35cm

Jadi, dimensi balok induk melintang dipakai dengan ukuran 35/45.


SNI 03- 2847-2013 Psl.09.5.2.2 Tabel 9.5a

4

hmin=1

16L+(0,4 fy ¿700 ¿

¿)¿

= 116

×500+(0,4 3000700

)



b. Balok Induk Melintang

fy = 300 MPa

L =500 cm

= 32,95 cm,

maka tinggi balok yang digunakan, h = 45 cm

Jenis Balok Panjang Balok (cm) Dimensi (cm)

Balok memanjang 500 35/45

Balok melintang 500 35/45

2.6 Perhitungan Dimensi Pelat Lantai

Perhitungan dimensi pelat dua arah berdasarkan SNI 03–2847–

2013 pasal 09.5.3.2 tabel 09.5c memberikan persyaratan bagi tebal pelat

sebagai berikut :

a. Untuk αfm lebih besar dari 0,2 tapi tidak lebih dari 2,0, maka ketebalan

minimum harus memenuhi :

h1=ℓn×[0 .8+ fy

1400 ]36+5 β [α fm−0,2 ]

tetapi tidak boleh kurang dari 125 mm

b. Untuk αfm≥ 2,0 , ketebalan plat minimum tidak boleh kurang dari


SNI 03–2847–2013 pasal 09.5.3.3

SNI 03- 2847-2013 Psl.09.5.2.2 Tabel 9.5a

5

hmin=1

16L+(0,4 fy ¿700 ¿

¿)¿

= 116

×500+(0,4 3000700

)



h2=λn×(0 .8+ fy

1400 )36+9 β

dan tidak boleh kurang dari 90 mm.

dimana :

ℓn : Panjang dari bentang bersih dalam arah memanjang dari

konstruksi dua arah

fy : Tegangan leleh baja

β : Rasio dari bentang bersih dalam arah memanjang

terhadap arah memendek dari pelat dua arah

αfm : Nilai rata-rata dari α untuk semua balok pada tepi dari

suatu panel

Harga αm diperoleh dari perumusan sebagai berikut :

α fm=Ebalok I balok

E slab I slabI balok= K x bw x h3

12I slab=bs x t 3

12

K =

1+( bebw

−1) x ( th ) x [4−6 ( t

h )+4 ( th )

2+ ( be

bw−1) x ( t

h )3 ]

1+( bebw

−1) x ( th )

Menurut SNI 03–2847–2013 pasal 08.12(2) dan pasal 08.12(3) disebutkan

beberapa kriteria menentukan lebar efektif (be) dari balok T.

Perumusan untuk mencari nilai be pada balok :


SNI 03–2847–2013 pasal 09.5.3.3 persamaan

6



Balok Tengah atau Balok Interior :

Nilai be diambil yang terkecil dari :

be1 =1

4Lb

be2 =bw + 8 t

dari kedua nilai be tersebut diambil yang terkecil

Balok Tepi atau Balok Eksterior :

Nilai be diambil yang terkecil dari :

be1 =1

12Lb

be2 =bw + 6 t

dari kedua nilai be tersebut diambil yang terkecil.

Dimana:

be = lebar efektif, harga minimum (cm)

bw = lebar balok (cm)

t = tebal rencana pelat (cm)

h = tinggi balok (cm)


7



2.6.1 Pelat Lantai 2 dan 3

L = 500 cm

b = 500 cm

ln=L−bmelintang

2+

bbalok anak

2

=500−(352

+352

)

= 465 cm

Sn=b−( bmemanjang

2+

bbalok anak

2 )=500−(35

2+35

2)

= 465 cm

β=Ln

Sn

=465465

= 1,0< 2 (pelat dua arah)


8



Contoh perhitungan menggunakan pelat dengan dimensi 500 x 500 dimana

pelat bertumpu pada empat balok interior dimensi 35x45.

Lb=¿500 cm

bw = 35 cm

h = 45 cm

t = 12 cm

bs = 500 cm

be 1 = bw + 2 hb

= 35 + 2. (h-t)

= 35 + 2 ( 45 - 12)

= 101 cm

be2=bw+(8 x t )

= 35 + (8x 12)

= 131 cm

diambil nilai terkecil sehingga dipakai nilai be = 101 cm

k=¿

1+10135

+1245 [4−6(12

45 )+4 (1245 )

2+(101

35−1)(12

45 )3 ]

1+(10135

−1)1245

= 2,058

Momen inersia penampang balok T

I b=k x bwh3

12


9



= 112

×35×453×2 , 058

= 546965,569cm

Momen inersia lajur pelat

= 112

×bp×t 3

= 112

×500×123

= 72000 cm4

α 1=I b

I s

α 1=546965 , 56972000

=7 , 597; α 1=α2=α 3=α 4=7 , 597

α fm= 14 (α1+α 2+α 3+α 4 )=7 ,597

karena αfm = 7,597 > 2 maka perletakan adalah jepit penuhln=L−

bmelintang

2+

bbalok anak

2

=500−352

−352

= 465 cm

hmin = Ln

(0,8+ fy1400 )

36+(9×β )

=465(0,8+300

1400 )36+(9×1,0 )

= 10,48 cm¿ 13 cm

Syarat pelat lantai tidak boleh kurang dari 9 cm maka tebal 13 cm memenuhi.


10



Jenis Pelat Tebal, cm

Pelat lantai 1, 2, dan 3 13

Pelat lantai Atap 10

2.7 Perhitungan Dimensi Kolom

Tebal pelat = 13 cm

Tinggi tiap tingkat = 5 m

2.7.1 Kolom Lantai 1

Berdasarkan PPIUG Tabel 2.1

a. Beban Mati

Pelat lantai : 5 m x 5 m x 0,13 m x 2400 kg/m3 = 7800 kg

Plafon : 5 m x 5 m x 11 kg/m2 x = 2275 kg

Penggantung : 5 m x 5 m x 7 kg/m2 = 2175 kg

Balok induk 1 : 5 m x 0,45 m x 0,35 m x 2400 kg/m3 = 21890 kg


Dinding : (5x4) x 4,5 m x 250 kg/m2 = 22500 kg

Spesi : 5 m x 5 m x0,02 m x 21 kg/m2 = 10,5 kg

Plumbing : 5 m x 5 m x 10 kg/m2 = 250 kg

Sanitasi : 5 m x 5m x 20 kg/m2 = 500 kg

Tegel : 5 m x 5m x 24 kg/m2 = 2600kg

ME : 5m x 5m x 40 kg/m2 = 1000 kg+

Berat total = 36890,5 kg

b. Beban Hidup

Lantai : 5 m x 5 m x 479 kg/m2 = 11975 kg

2.7.2 Kolom Lantai 2

Berdasarkan PPIUG Tabel 2.1


11



c. Beban Mati

Pelat lantai : 5 m x 5 m x 0,13 m x 2400 kg/m3 = 7800 kg

Plafon : 5 m x 5 m x 11 kg/m2 x = 2275 kg

Penggantung : 5 m x 5 m x 7 kg/m2 = 2175 kg



Dinding : (5x4) x 5 m x 250 kg/m2 = 25000 kg

Spesi : 5 m x 5 m x0,02 m x 21 kg/m2 = 10,5 kg

Plumbing : 5 m x 5 m x 10 kg/m2 = 250 kg

Sanitasi : 5 m x 5m x 20 kg/m2 = 500 kg

Tegel : 5 m x 5m x 24 kg/m2 = 2600kg

ME : 5m x 5m x 40 kg/m2 = 1000 kg+

Berat total = 39390,5 kg

d. Beban Hidup

Lantai : 5 m x 5 m x 479 kg/m2 = 11975 kg

2.7.3 Kolom Lantai Atap

a. Beban Mati

Pelat : 5 m x5 m x 0,1 m x 2400 kg/m3 = 6000 kg

Plafon : 5 m x 5m x 11 kg/m2 = 275 kg

Penggantung : 5 m x 5m x 7 kg/m2 = 20175 kg

Balok 1 : 5m x 0,35x0,45x 2400 kg/m3 = 21890 kg

Balok 2 : 5 m x 0,35x 0,45x2400 kg/m3 = 1890 kg

instalasi : 5mx 5mx 40 kg/m2 = 1000 kg+

Berat total = 11230 kg

b. Beban Hidup


12



Atap : 5 m x 5 m x 96 kg/m2 x 1 tingkat = 12400 kg

Hujan : 5mx 5m x 20 kg/m2 = 5 0 0 kg +

Berat total = 2900 kg

Berat total beban mati : 36890,5 + 39390,5 + 11230 = 87511 kg

Berat total beban hidup : 11975 + 11975 + 2900 = 26850 kg

Koefisien reduksi untuk beban hidup (PPIUG tabel 3.4) = 0,9

Jadi, total beban untuk beban hidup : LL = 0,9 x 26850 = 24165 kg

Berat total : W = 1,2 DL + 1,6 LL

W = 1,2 (87511) + 1,6 (24165) = 143677,2 kg

Mutu beton = 30 MPa = 300 kg/cm2

Dimensi kolom; A = 3 x

wfc

= 3x

143677,2 300

= 1436,772 cm2

b2 = 1422,372

b = 37,90 cm ¿ 40cm

maka dimensi kolom adalah 40/40 cm

2.8 Perhitungan Dimensi Tangga


13



2.8.1 Dimensi Tanggga Lantai 1

Data-data Perencanaan

Lebar tangga : 1,5 m

Panjang tangga : 5,5 m

Lebar bordes : 1,8 m

Tinggi bordes : 2,5 m

Panjang anak tangga (mendatar) : 5,5 – 1,8 = 3,7 m

α=a tan tinggibordes

panjanganak tan gga

=a tan 23,7

=28 ,4 °

Berat beton bertulang : 2400 kg/m3

Beban keramik : 24 kg/m2

Beban spesi : 21 kg/m2

Beban sandaran : 30 kg/m2

Beban hidup (perkantoran) : 479 kg/m2

Perencanaan Anak Tangga


14



Syarat :

1. Antrade = 26 – 30 cm

2. Optrade = 15 – 20 cm

3. 2 optrade + 1 antrade = 58 – 62 cm atau 63 – 70 cm

a. Perencanaan Antrade dan Optrade

Direncanakan tinggi optrade : 15 cm

Jumlah optrade :

tinggibordes x 100tinggioptrede =

2x 10015

=13.3buah≃14 buah

Jumlah antrade = optrade -1 : 14 - 1 = 13 buah

Panjang antrade

panjanganak tan ggax 100jumlahantrade

=3,7 x 10013

=28 .462≃29 cm:

Cek : 2 optrade + 1 antrade

: 2 x 15 + 29 = 59 cm (ok)


15



b. Perencanaan Tebal Pelat

Pelat dasar anak tangga :

Panjangpelat ( L)=PanjangAnakTanggacosα

= 3,7 mcos28 , 4 °

=4 , 21 m

TebalPelat ( tp)= L24

=4 , 21 x 10024

=17 ,54 cm≃18 cm (satu ujung menerus)

Pelat bordes :

LB

=3,71,8

=2 , 055≥2 (pelat satu arah)


16



2.8.2 Dimensi Tangga Lantai 2

Data-data Perencanaan

Lebar tangga : 1,5 m

Panjang tangga : 5,5 m

Lebar bordes : 1,8 m

Tinggi bordes : 2,5 m

Panjang anak tangga (mendatar) : 5,5 – 1,8 = 3,7 m

α=a tan tinggibordes

panjanganak tan gga

=a tan 2,53,7

=34 , 05 °

Berat beton bertulang : 2400 kg/m3

Beban keramik : 24 kg/m2

Beban spesi : 21 kg/m2

Beban sandaran : 30 kg/m2

Beban hidup (perkantoran) : 479 kg/m2


17



Perencanaan Anak Tangga

Syarat :

1. Antrade = 26 – 30 cm

2. Optrade = 15 – 20 cm

3. 2 optrade + 1 antrade = 58 – 62 cm atau 63 – 70 cm

a. Perencanaan Antrade dan Optrade

Direncanakan tinggi optrade : 18 cm

Jumlah optrade :

tinggibordes x 100tinggioptrede =

2,5 x 10018

=13 , 8≃14 buah

Tinggi optrade sebenarnya :

tinggibordes ¿x 100

tinggi¿optrede

¿¿

= 2. 5 x10014

=17 , 85cm (ok)

Jumlah antrede = optrede -1 : 14-1 = 13 buah

Panjang antrede :

panjanganak tan ggax 100jumlahantrade

=3,7 x 10013

=28 , 46≃29cm

Cek : 2 optrade + 1 antrade


18



: 2 x 18 + 29 = 65 cm (ok)

b. Perencanaan Tebal Pelat

Pelat dasar anak tangga :

Panjangpelat ( L)=PanjangAnakTanggacosα

= 3,7 mcos34 ,05 °

=4 , 46m

TebalPelat ( tp )= L24

=4 ,46 x10024

=18 .58 cm≃19cm (satu ujung menerus)

Pelat bordes :

LB

=3,71,8

=2 , 055≥2 (pelat satu arah)


19

bab ii - preliminary design..docx

Documents