bab iv kg

F1

F2

F3

F1

F2

F3

TUGAS BESAR STRUKTUR BETON (RC 14-1352)

Zulaikha Puspita Arum 3113106001 Taufik Hidayat 3113106039

BAB IV

PERHITUNGAN PEMBEBANAN GEMPA

4.1 Beban Gravitasi

Perencanaan beban gempa pada struktur ini mengacu kepada Peraturan SNI 1726-

2012 tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung & non

gedung. Perhitungan beban gempa disajikan dengan tipikal SRPMK (Sistem Rangka

Pemikul Momen khusus). Sedangkan Untuk analisa struktur dimodelkan secara ruang

(3D) dengan perhitungan Gaya dalam menggunakan program bantuan SAP 2000.

Gambar 4.1

Distribusi Beban Portal Melintang

PROGRAM STUDI S-1 LINTAS JALUR JURUSAN TEKNIK SIPILINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2014 IV-1



Gambar 4.2 Distribusi Beban Portal Memanjang

Gamabr 4.3 Denah Pelat Lantai 1 dan 2


2014 IV-2



Gambar 4.4 Denah Pelat Lantai Atap

4.1.1 Beban W1 (Lantai 1)


2014 IV-3

p (m) l (m) t (m)

Kolom 0,4 0,4 4,75 24 1 2400 kg/m3 43776

JumlahKeteranganDimensi

n Faktor Reduksi

Berat Jenis

p (m) l (m) t (m)Balok Induk 30/65 7,6 0,3 0,65 12 1 2400 kg/m3 42681,6Balok Induk 30/65 1,5 0,3 0,65 12 1 2400 kg/m3 8424Balok Induk 30/50 4,6 0,3 0,5 6 1 2400 kg/m3 9936Balok Anak 25/40 7,7 0,25 0,4 10 1 2400 kg/m3 18480Balok Anak 25/40 4,7 0,25 0,4 5 1 2400 kg/m3 5640

Keterangan Dimensi n Faktor Reduksi

Berat Jenis Jumlah

p (m) l (m) t (m)Balok Induk 30/50 5,6 0,3 0,5 20 1 2400 kg/m3 40320Balok Induk 30/50 1,5 0,3 0,5 8 1 2400 kg/m3 4320Balok Anak 25/40 2,725 0,25 0,4 30 1 2400 kg/m3 19620Balok Anak 25/50 5,7 0,25 0,5 8 1 2400 kg/m3 13680Balok Anak 25/40 1,5 0,25 0,4 4 1 2400 kg/m3 1440

JumlahKeterangan Dimensi n Faktor Reduksi

Berat Jenis



a) Kolom

b) Balok Melintang

c) Balok Memanjang


2014 IV-4

p (m) l (m) t (m)Pelat A 2,725 3,725 0,12 32 1 2400 kg/m3 93548,2

Beban Hidup 2,725 3,725 32 0,3 250 kg/m2 24361,5Plumbing + Ducting 2,725 3,725 32 1 40 kg/m2 12992,8

Spesi ,t=2cm 2,725 3,725 32 1 42 kg/m2 13642,4Keramik 2,725 3,725 32 1 24 kg/m2 7795,68

Plafon+Penggantung 2,725 3,725 32 1 18 kg/m2 5846,76Pelat B 2,725 2,225 0,12 10 1 2400 kg/m3 17461,8



Plafon+Penggantung 2,725 2,225 10 1 18 kg/m2 1091,36Pelat C 2,725 5,42 0,12 2 1 2400 kg/m3 8507,23



Plafon+Penggantung 2,725 5,42 2 1 18 kg/m2 531,702Pelat D 2,725 2,03 0,12 4 1 2400 kg/m3 6372,58



Plafon+Penggantung 2,725 2,03 4 1 18 kg/m2 398,286


Berat Jenis



d) Beban Pada Pelat


2014 IV-5

p (m) l (m) t (m)Pelat Luivel E1 1,5 3,725 0,12 8 1 2400 kg/m3 12873,6

Beban Hidup 1,5 3,725 8 0,3 120 kg/m2 1609,2Plafon+Penggantung 1,5 3,725 8 1 18 kg/m2 804,6

Listplank 0,07 4 0,6 8 1 2400 kg/m3 3225,6Pelat Luivel E2 1,5 4,7 0,12 2 1 2400 kg/m3 4060,8


Listplank 0,07 5 0,6 2 1 2400 kg/m3 1008Pelat Luivel E3 1,5 1,5 0,12 4 1 2400 kg/m3 2592

Beban Hidup 1,5 1,5 4 0,3 120 kg/m2 324Plafon+Penggantung 1,5 1,5 4 1 18 kg/m2 162

Listplank 0,07 3,3 0,6 4 1 2400 kg/m3 1330,56Pelat Luivel E4 5,7 1,5 0,12 2 1 2400 kg/m3 4924,8


Listplank 6 0,07 0,6 2 1 2400 kg/m3 1209,6Pelat Luivel E5 5,7 1,25 0,12 8 1 2400 kg/m3 136800

Beban Hidup 5,7 1,25 8 0,3 300 kg/m2 17100Spesi ,t=2cm 5,7 1,25 8 1 42 kg/m2 2394

Keramik 5,7 1,25 8 1 24 kg/m2 1368Plafon+Penggantung 5,7 1,25 8 1 18 kg/m2 1026

Railing 7,875 0,8 8 1 50 kg/m2 3150Listplank 6 0,07 0,6 4 1 2400 kg/m3 2419,2


Berat Jenis




2014 IV-6



e) Dinding Bata Ringan

- Melintang

p (m) l (m) t (m)Bentang 7.6 m 7,6 3,85 12 1 100 kg/m2 35112Bentang 4.6 m 4,6 4 2 1 100 kg/m2 3680Bentang 8 m 8 4,1 2 1 100 kg/m2 6560

Bentang 6.7 m 6,7 4,38 8 1 100 kg/m2 23476,8Bentang 2.7 m 2,7 4,38 8 1 100 kg/m2 9460,8


Berat Jenis

- Memanjang

p (m) l (m) t (m)Bentang 5.6 m 5,6 4 2 1 100 kg/m2 4480Bentang 4.4 m 5,4 4 16 1 100 kg/m2 34560Bentang 2.4 m 2,4 4,1 2 1 100 kg/m2 1968Bentang 2.4 m 2,4 4,38 6 1 100 kg/m2 6307,2Bentang 5.3 m 5,3 4,38 8 1 100 kg/m2 18571,2


Berat Jenis Jumlah

W1 = 765436,461 Kg


2014 IV-7



4.1.2 Beban W2 ( Lantai 2)

a) Kolom

p (m) l (m) t (m)Kolom 0,4 0,4 4,5 24 1 2400 kg/m3 41472


Berat Jenis

b) Balok Melintang

p (m) l (m) t (m)Balok Induk 30/65 7,6 0,3 0,65 12 1 2400 kg/m3 42681,6Balok Induk 30/65 1,5 0,3 0,65 12 1 2400 kg/m3 8424Balok Induk 30/50 4,6 0,3 0,5 6 1 2400 kg/m3 9936Balok Anak 25/40 7,7 0,25 0,4 10 1 2400 kg/m3 18480Balok Anak 25/40 4,7 0,25 0,4 5 1 2400 kg/m3 5640


Berat Jenis

c) Balok Memanjang



Berat Jenis Jumlah


2014 IV-8



d) Beban Pada Pelat

p (m) l (m) t (m)Pelat A 2,725 3,725 0,12 32 1 2400 kg/m3 93548,2






Plafon+Penggantung 2,725 2,225 10 1 18 kg/m2 1091,36Pelat C 2,725 5,42 0,12 2 1 2400 kg/m3 8507,23



Plafon+Penggantung 2,725 5,42 2 1 18 kg/m2 531,702Pelat D 2,725 2,03 0,12 4 1 2400 kg/m3 6372,58



Plafon+Penggantung 2,725 2,03 4 1 18 kg/m2 398,286


Berat Jenis


2014 IV-9



p (m) l (m) t (m)Pelat Luivel E1 1,5 3,725 0,12 8 1 2400 kg/m3 12873,6


Listplank 0,07 4 0,6 8 1 2400 kg/m3 3225,6Pelat Luivel E2 1,5 4,7 0,12 2 1 2400 kg/m3 4060,8


Listplank 0,07 5 0,6 2 1 2400 kg/m3 1008Pelat Luivel E3 1,5 1,5 0,12 4 1 2400 kg/m3 2592


Listplank 0,07 3,3 0,6 4 1 2400 kg/m3 1330,56Pelat Luivel E4 5,7 1,5 0,12 2 1 2400 kg/m3 4924,8


Listplank 6 0,07 0,6 2 1 2400 kg/m3 1209,6Pelat Luivel E5 5,7 1,25 0,12 8 1 2400 kg/m3 136800

Beban Hidup 5,7 1,25 8 0,3 300 kg/m2 17100Spesi ,t=2cm 5,7 1,25 8 1 42 kg/m2 2394

Keramik 5,7 1,25 8 1 24 kg/m2 1368Plafon+Penggantung 5,7 1,25 8 1 18 kg/m2 1026

Railing 7,875 0,8 8 1 50 kg/m2 3150Listplank 6 0,07 0,6 4 1 2400 kg/m3 2419,2


Berat Jenis

e) Dinding Bata Ringan

- Melintang

p (m) l (m) t (m)Bentang 7.6 m 7,6 3,9 12 1 100 kg/m2 35568Bentang 4.6 m 4,6 4,05 2 1 100 kg/m2 3726Bentang 8 m 8 4,1 2 1 100 kg/m2 6560

Bentang 6.7 m 6,7 4,1 8 1 100 kg/m2 21976Bentang 2.7 m 2,7 4,4 8 1 100 kg/m2 9504


Berat Jenis Jumlah


2014 IV-10

p (m) l (m) t (m)Kolom 0,4 0,4 2,25 24 1 2400 kg/m3 20736


Berat Jenis

p (m) l (m) t (m)Balok Induk 30/60 7,6 0,3 0,6 12 1 2400 kg/m3 39398,4Balok Induk 30/60 1,5 0,3 0,6 12 1 2400 kg/m3 7776Balok Induk 30/45 4,6 0,3 0,45 6 1 2400 kg/m3 8942,4Balok Anak 25/40 7,7 0,25 0,4 10 1 2400 kg/m3 18480Balok Anak 25/40 4,7 0,25 0,4 5 1 2400 kg/m3 5640


Berat Jenis

p (m) l (m) t (m)Bentang 5.6 m 5,6 4 2 1 100 kg/m2 4480Bentang 4.4 m 5,4 4,1 16 1 100 kg/m2 35424Bentang 2.4 m 2,4 4,4 8 1 100 kg/m2 8448Bentang 5.3 m 5,3 4,4 8 1 100 kg/m2 18656


Berat Jenis



- Memanjang

W2 =763298,461 kg

4.1.3 Beban W3 (Lantai Atap)

a) Kolom

b) Balok Melintang

c) Balok Memanjang



Berat Jenis Jumlah


2014 IV-11

p (m) l (m) t (m)Pelat A 2,725 3,725 0,1 40 1 2400 kg/m3 97446

Beban Hidup 2,725 3,725 40 0,3 120 kg/m2 14616,9Plumbing + Ducting 2,725 3,725 40 1 40 kg/m2 16241

Spesi ,t=1cm 33 8 2 1 21 kg/m2 11088Aspal ,t=1cm 33 8 2 1 14 kg/m2 7392



Spesi ,t=1cm 33 5 1 1 21 kg/m2 3465Aspal ,t=1cm 33 5 1 1 14 kg/m2 2310

Plafon+Penggantung 2,725 2,225 10 1 18 kg/m2 1091,36Pelat Luivel C1 1,5 3,725 0,12 8 1 2400 kg/m3 12873,6


Spesi ,t=1cm 1,65 8 2 1 21 kg/m2 554,4Aspal ,t=1cm 1,65 8 2 1 14 kg/m2 369,6

Listplank 0,07 4 0,6 8 1 2400 kg/m3 3225,6Pelat Luivel C2 1,5 4,7 0,12 2 1 2400 kg/m3 4060,8


Spesi ,t=1cm 1,65 5 2 1 21 kg/m2 346,5Aspal ,t=1cm 1,65 5 2 1 14 kg/m2 231

Listplank 0,07 5 0,6 2 1 2400 kg/m3 1008Pelat Luivel C3 1,5 1,5 0,12 4 1 2400 kg/m3 2592


Spesi ,t=1cm 1,65 1,65 4 1 21 kg/m2 228,69Aspal ,t=1cm 1,65 1,65 4 1 14 kg/m2 152,46

Listplank 0,07 3,3 0,6 4 1 2400 kg/m3 1330,56Pelat Luivel C4 5,7 1,5 0,12 2 1 2400 kg/m3 4924,8


Spesi ,t=1cm 6 1,65 10 1 21 kg/m2 2079Aspal ,t=1cm 6 1,65 10 1 14 kg/m2 1386

Listplank 6 0,07 0,6 2 1 2400 kg/m3 1209,6


Berat Jenis



d) Beban Pada Pelat


2014 IV-12



W3 = 398892,198 kg

Sehingga Wtotal Bangunan :

WT = W1+ W2 + W3

= 765436,4608 kg + 763298,46 kg + 398892,1975 kg

= 1927627,119 kg


2014 IV-13



4.2 Beban Gempa

Sistem Gedung = SRPMK BETON

Tinggi Bangunan = 14 m

Jenis Tanah = SE (tanah lunak)

Lokasi = Aceh

Fungsi Bangunan = Apartemen

Berat Bangunan = - W1 = 735368,4608 kg

- W2 = 761090,46 kg

- W3 = 398892,20 kg

- Wtotal = 1927627,119 kg

4.2.1 Menentukan SDS dan S1


2014 IV-14



SDS merupakan parameter percepatan respon spektral pada periode pendek.

SD1 merupakan parameter percepatan respon spektral pada periode 1 detik.

a) Berdasarkan peta pada gambar 9 dan 10 SNI 1726-2012, didapatkan

Ss = 1,5

S1 = 0,6

Kelas situs = SE (Tanah Lunak) (Pasal 5.3 Tabel 3)

b) Menentukan Fa dan Fv

Berdasarkan tabel koefisien Fa dan Fv didapat : (Pasal 6.2 Tabel 4 dan 5)


2014 IV-15



Fa = 0,9

Fv = 2,4

c) Menentukan nilai SMS dan SM1

SMS = Fa . Ss = 1,35 ( Pasal 6.2 Persamaan 5)

SM1 = Fv . S1 = 1,44 ( Pasal 6.2 Persamaan 6)

d) Mencari nilai SDS dan SD1

SDS = 2/3 . SMS = 2/3 x 1,35 = 0,9 (Pasal 6.3 Persamaan 7)

SD1 = 2/3 . SM1 = 2/3 x 1,44 = 0,96 (Pasal 6.3 Persamaan 8)

4.2.2 Menentukan Nilai To dan Ts (Pasal 6.4)

4.2.3 Menentukan Nilai Sa

Untuk Bangunan Beton Pemikul Momen (Pasal 7.8.2.1 Tabel 15)

Ct= 0,0724 (table 15 sni 1726 : 2002

X= 0,8

Ta = Ct.x.Hn = 0,0724 x 0,8 x 14 = 0,81088 detik

To < Ta <Ts 0,21333 < 0,81088 < 1,06667 (OK)

Maka, Sa = SDS = 0,9 (Pasal 6.4)


2014 IV-16



0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

Perc

epat

an R

espo

n Sp

ektr

um (g

)

Periode T (detik)

Respon Spektrum Gempa Rencana SNI 1726-2012

SDs

4.2.4 Menentukan Faktor Keutamaan Bangunan (I) (Pasal 4.1.2 Tabel 2)

Bangunan apartemen termasuk kategori resiko II, maka diperoleh :

Ie= 1

4.2.5 Menghitung Faktor Reduksi Beban Gempa (Ra) (Pasal 7.2.2 Tabel 9)

Sistem struktur adalah SRPMK dari beton

R = 8

4.2.6 Menghitung Waktu Getar (T)

Bangunan menggunakan magterial beton, sehingga : Ta = 0,81088 detik


2014 IV-17



(Pasal 7.8.1.1 Persamaan 22)

(Pasal 7.8.1.1 Persamaan 23)

Cs min = 0,044 . SDS . Ie = 0,0396 > 0,01 OK

4.2.7 Menghitung Distribusi Horizontal Gaya Gempa (V)

V = Cs. Wt

= 0,1125 x 1927627,119 kg

= 216858 kg

4.2.8 Menghitung Beban Gempa Pada Lantai (Fi)

- Ta ≤ 0,5 Nilai K =1

- Ta ≥ 2,5 Nilai K =2

- Ta = 0,5 < 0,81088 < 2,5 Diperlukan interpolasi (Pasal 7.8.3 Pers. 30)

K

K = 1,15504

Menghitung beban gempa pada lantai (Fi)

-

- Rekapitulasi seluruh beban gempa

hi wi wi.hi^k F Vi(m) (kg) (kg) (kg) (kg)

Atap 14 398892,2 41242047,7 0,31308 67892,9941 678932 9,5 763298,46 59220344,52 0,44955 97489,0125 1653821 5 765436,46 31269463,05 0,23737 51476,0442 216858

131731855,3

Lantai ke- CVx

Total


2014 IV-18

51476,04424 kg

97489,01249 kg

67892,99415 kg



- Rekapitulasi Beban Gempa Arah-X (30%) dan Arah-Y (100%)

hi wi wi.hi^k Fx = 30% Fy = 100%(m) (kg) (kg) (kg) (kg)

Atap 14 398892,2 41242047,7 0,31308 20367,8982 67892,994152 9,5 763298,46 59220344,52 0,44955 29246,7037 97489,012491 5 765436,46 31269463,05 0,23737 15442,8133 51476,04424

131731855,3Total

Lantai ke- CVx

15442,8133 kg

29246,7037 kg

20367,8982 kg

Gambar 4.5 Gempa Melintang Arah –X 30%


2014 IV-19

51476,04424 kg

97489,01249 kg

67892,99415 kg



Gambar 4.6 Gempa Memanjang Arah –Y 100%

- Rekapitulasi Beban Gempa Arah-X (100%) dan Arah-Y (30%)

hi wi wi.hi^k Fx = 100% Fy = 30%(m) (kg) (kg) (kg) (kg)

Atap 14 398892,2 41242047,7 0,31308 67892,9941 20367,898242 9,5 763298,46 59220344,52 0,44955 97489,0125 29246,703751 5 765436,46 31269463,05 0,23737 51476,0442 15442,81327

131731855,3

Lantai ke- CVx

Total


2014 IV-20

15442,8133 kg

29246,7037 kg

20367,8982 kg



Gambar 4.7 Gempa Melintang Arah –X 100%

Gambar 4.8 Gempa Memanjang Arah –Y 30%


2014 IV-21

bab iv kg

Documents