bab iv pembebanan

BAB I pRELIMINARY DESIGN

Tugas Besar Struktur Beton

BAB IVPEMBEBANAN3 4 4.1 Beban GravitasiPembebanan disajikan dengan tipikal SRPMK (Sistem Rangka Pemikul Khusus) untuk desain 3 lantai. Perhitungan pembebanan berupa beban gravitasi yaitu beban mati (DL) dan beban hidup (LL) yang bekerja pada tiap lantai serta beban lateral (gempa) dengan analisa diafragma. Sedangkan untuk analisa struktur dimodelkan secara ruang (3D) dengan perhitungan gaya dalam menggunakan program bantu SAP 2000. Berat sendiri balok atau pelat sebagai beban mati tidak dimasukkan dalam pembebanan tetapi dipakai sebagai frame dalam analisa struktur SAP 2000.

Beban Lantai 1 dan 2

A. Beban Pada Plat Lantai

1. Beban Mati (DL)

NoJenis BebanBerat jenis(kg/m3)tebal /JumlahBeban Area (kg/m2)

1Berat Sendiri2400120

2Spesi21242

3Ubin24124

4Plafond + Rangka18118

5Instalasi Listrik & AC40140

Qd124

2. Beban Hidup (LL) = 400 x 0.3 = 120 kg / m2 (Beban Hidup Untuk Lantai Perpustakaan)

B. Beban Pada Balok Lantai

1. Beban Mati (DL)

- Berat Dinding = (4.6-0.7) x 250 = 900 kg / m (Balok 40/70)




2. Beban Hidup (LL)

- Tidak Ada

Beban Lantai Atap

A. Beban Pada Plat Lantai atap

1. Beban Mati (DL)



2Spesi21242

3Aspal14114


5Instalasi Listrik & AC40140

Qd114

2. Beban Hidup (LL) = 120 x 0.3 = 36 kg / m2

B. Beban Pada Balok Lantai atap

1. Beban Mati (DL)

- Tidak Ada

2. Beban Hidup (LL)

- Tidak Ada

Beban Luivel

A. Beban Pada Plat Luivel

1. Beban Mati (DL)



2Spesi21242

3aspal14114


Qd74

2. Beban Hidup (LL) = 120 x 0.3 = 36 kg / m2

4.2 Beban GempaPerencanaan beban gempa pada struktur menggunakan metode diafragma, dimana pengaruh gempa pada struktur dibebankan langsung ke pusat massa bangunan (center of mass). Metode ini paling sederhana dan mudah karena dapat langsung menentukan pengaruh gempa pada struktur gedung dengan pemodelan 3D. Gaya geser dasar akibat gempa diperoleh dengan mengalikan berat gedung dengan faktor-faktor modifikasi sesuai dengan peraturan yang ada. Perhitungan beban gempa adalah sebagai berikut :

Beban W1 (Lantai 1)Keterangan Dimensi (m)nFaktor ReduksiBerat JenisBerat (Kg)

PLt

-Kolom 40/400.40.45.82412400kg/m53452.8

-Balok Induk 40/7080.40.71212400kg/m64512

-Balok Induk 30/6060.30.62012400kg/m51840

-Balok Anak 30/4040.30.42312400kg/m26496

30.30.42012400kg/m17280

-Balok 40/5040.40.5612400kg/m11520

-Balok Bordes 30/4040.30.4212400kg/m2304

-Plat Tangga Lt dasar5.61.70.15412400kg/m13708.8

-Spesi Tangga Lt dasar, 2 cm5.61.724121kg/m1599.36

-Keramik Tangga Lt dasar, 1 cm1.70.28160124kg/m685.44

1.70.18160124kg/m440.64

-Beban Hidup Tangga Lt dasar5.61.7-40.3300kg/m3427.2

-Plat Bordes Tangga Lt dasar1.651.70.15212400kg/m2019.6

-Keramik Bordes Tangga Lt dasar1.651.712124kg/m134.64

-Spesi Bordes Lt dasar, 2 cm1.651.722121kg/m235.62

-Beban Hidup Bordes tangga Lt dasar1.651.7-20.3300kg/m504.9

-Plat Lantai 13.72.650.124612400kg/m129896.64

-Beban Hidup Plat Lantai 13.72.650.12460.3400kg/m6494.832

-Spesi lantai 1 , 2 cm43246121kg/m23184

-Plafon 3.72.65-46118kg/m8118.54

-Keramik , 1 cm43146124kg/m13248

-Plat Luivel 32.61.20.12212400kg/m22533.12

20.151.20.12212400kg/m13927.68

-Beban Hidup Luivel32.61.2-20.3120kg/m2816.64

20.151.2-20.3120kg/m1740.96

-Aspal Luivel , 1 cm32.61.212114kg/m1095.36

20.151.212114kg/m677.04

-Spesi Luivel , 2 cm32.61.222121kg/m3286.08

20.151.222121kg/m2031.12

-Plafon Luivel32.61.2-2118kg/m1408.32

20.151.2-2118kg/m870.48

-Kolom 15/150.150.155.81312400kg/m4071.6

-Dinding 1/2 Bata Arah Vertikal68-5.1-0.9250kg/m78030

-Dinding 1/2 Bata Arah Horizontal117-5.1-0.9250kg/m134257.5

W1697848.91


PLt

-Kolom 40/400.40.44.62412400kg/m42393.6

-Balok Induk 40/7080.40.71212400kg/m64512

-Balok Induk 30/6060.30.62012400kg/m51840

-Balok Anak 30/4040.30.42312400kg/m26496

30.30.42012400kg/m17280

-Balok 40/5040.40.5612400kg/m11520

-Balok Bordes 30/4040.30.4212400kg/m2304

-Plat Tangga Lt 14.31.70.15412400kg/m10526.4

-Spesi Tangga Lt 1 ; 2 cm4.31.724121kg/m1228.08

-Keramik Tangga Lt 1; 1 cm1.70.28150124kg/m571.2

1.70.18150124kg/m367.2

-Beban Hidup Tangga Lt 14.31.7-40.3300kg/m2631.6

-Plat Bordes Tangga Lt 12.441.70.15212400kg/m2986.56

-Keramik Bordes Tangga Lt 12.441.712124kg/m199.104

-Spesi Bordes Lt 1, 2 cm2.441.722121kg/m348.432

-Plat Lantai 23.72.650.124612400kg/m129896.64

-Beban Hidup Plat Lantai 23.72.650.12460.3400kg/m6494.832

-Spesi lantai 2 , 2 cm43246121kg/m23184

-Plafon 3.72.65-46118kg/m8118.54

-Keramik , 1 cm43146124kg/m13248

-Plat Luivel 32.61.20.12212400kg/m22533.12

20.151.20.12212400kg/m13927.68


20.151.2-20.3120kg/m1740.96


20.151.212114kg/m677.04


20.151.222121kg/m2031.12


20.151.2-2118kg/m870.48

-Kolom 15/150.150.154.6512400kg/m1242

-Dinding 1/2 Bata Arah Vertikal68-4-0.9250kg/m61200

-Dinding 1/2 Bata Arah Horizontal123-4-0.9250kg/m110700

W2639674.99


PLt

-Kolom 40/400.40.44.62412400kg/m42393.6

-Balok Induk 30/6080.40.71212400kg/m64512

-Balok Induk 30/5060.30.62012400kg/m51840

-Balok Anak 25/4040.250.42512400kg/m24000

30.250.42012400kg/m14400

-Balok 30/4540.30.4612400kg/m6912

-Balok Bordes 30/4040.30.4112400kg/m1152

-Plat Lantai Atap3.72.650.15012400kg/m117660

-Beban Hidup Plat Atap3.72.65-500.3120kg/m17649

-spesi Plat atap , 2 cm43250121kg/m25200

-Plafon 43-50118kg/m10800

-aspal , 1 cm43146114kg/m7728

-Plat Luivel 32.61.20.1212400kg/m18777.6

20.151.20.1212400kg/m11606.4


20.151.2-20.3120kg/m1740.96


20.151.212114kg/m677.04


20.151.222121kg/m2031.12


20.151.2-2118kg/m870.48

-kolom 15/150.150.154.61612400kg/m3974.4

-Dinding 1/2 Bata Arah Vertikal96-4-0.9250kg/m86400

-Dinding 1/2 Bata Arah Horizontal126-4-0.9250kg/m113400

W3632331

W1 = 697.848,912 kgW2 = 639.674,988 kgW3 = 632.331,000 kg + W tot= 1.969.854,900 kg

Gaya Geser Dasar Akibat Gempa1. Taksiran Waktu Getar Alami (Tempiris)Untuk wilayah gempa 5 (tanah lunak) = 0,16Pasal 5.6 Tabel 8, Wilayah Gempa 5hn = 15 mUBC Section 1630.2.2 Methode Tempiris= 0,0731 hn3/4= 0,0731 x 15^3/4= 0,557 detik

2. Kontrol Pembatasan T (SNI 03-1726-2002, Pasal 5.6)Tempiris < .n0,557 detik< 0,16 x 30,557 detik> 0,48 detik.... Tidak OKMaka Tpakai = 0,48 detik

3. Beban Geser Dasar Nominal Statik Ekivalen VBangunan terletak pada zona gempa 5 dan bertanah lunak sehinggaI = 1SNI 03-1726-2002, Tabel 1Rm= 8,5SNI 03-1726-2002, Tabel 3C = 0,9Grafik Respon Spektrum

4. Distribusi Fi dan VDiketahui :h1 = 5,8 mh2 = 10,4 mh3 = 15 mW1 x h1= 697.848,912 x 5,8= 4.047.523,69 kg.mW2 x h2= 639.674,988 x 10,4= 6.652.619,87 kg.mW3 x h3 = 632.331,000 x 15= 9.484.964,00 kg.m + Wi x hi= 20.185.108,56 kg.m

5. Untuk Portal MemanjangA. Hitung T FundamentalMenghitung Kekakuan Balok Kolom Portal Memanjang Kekakuan BalokDimensi Balokbw = 30 cm h = 60 cmIb = 0,7 x (1/12 x b x h3) = 0,7 x (1/12 x 30 x 603) = 378.000 cm4L balok = 600 cmKb = Ib / L balok

= = 630 cm3

Kekakuan KolomDimensi Kolomb = 40 cmh = 40 cmIc = 0,7 x (1/12 x b x h3) = 0,7 x (1/12 x 40 x 403) = 149.333,33 cm4H1 kolom = 580 cmH2 kolom = 460 cm Kc1 = Ic / L kolom Kc2 = Ic / L kolom

= = 257,471 cm3 = 324,637 cm3

Kekakuan Balok-Kolom Exterior

K = kb / kc1 = 630 / 257,471 = 2,45a = 0,5 k / 1 + 2 k= (0,5 x 2,45) / (1 + (2 x 2,45))= 0,21D = a x kc1= 0,21 x 257,471= 54,07 cm3

K = 2.kb / 2.kc2 = (2 x 630) / (2 x 324,637) = 1,94a = k / 2 + k= 1,94 / (2 + 1,94)= 0,49D = a x kc2= 0,49 x 324,637= 159,07 cm3

K = 2.kb / 2.kc2 = (2x630) / (2x324,637) = 1,94a = k / 2 + k= 1,94 / (2+1,94)= 0,41D = a x kc2= 0,41 x 324,637= 159,07 cm3

Kekakuan Balok-Kolom Interior

K = 2.kb / kc1 =(2 x 630) / (257,471) = 4,894a = 0,5. k / 1 + 2.k= 0,5 x 4,894 / (1 + (2 x 4,894))= 0,23D = a x kc1= 0,23 x 257,471= 59,22 cm3

K = 4.kb / (2.kc2) = (4 x 630) / (2 x 324,637) = 3,88a = k / 2 + k= 3,88 / (2 + 3,88)= 0,66D = a x kc2= 0,66 x 324,637 = 214,26 cm3

K = 4.kb / (2.kc2) = (4 x 630) / (2 x 324,637) = 3,88a = k / 2 + k= 3,88 / (2 + 3,88)= 0,66D = a x kc2= 0,66 x 324,637= 214,26 cm3

Lantai 1 Di= (2 x 54,07) + (4 x 159,07)= 906,63 cm3Lantai 2 Di= (2 x 159,07) + (4 x 214,26)= 1.175,2 cm3Lantai atap Di= (2 x 159,07) + (4 x 214,26)= 1.175,2 cm3

Ec = 4700 x fc'= 4700 x 30 = 25.743 Mpa = 257.430 Kg/cm2 = 12 Ec / Hk^2= 12 x 257.430 / 40^2= 1.930,7 kg

a. Menghitung T Rayleight (Portal Memanjang)

=

LantaiDiWi (Kg)Fi (Kg)Vi (Kg) (cm)di (cm)Wi.diFi.di

Atat1175.263233198008.2198008.210.040.2435171.2223114.47

21175.263967568741.57166749.80.070.1923740.1613242.85

1906.63697848.941823.09208572.90.120.129908.0294983.438

68819.4141340.76

T Rayleigh = SNI -1726-2002 Pasal 6.2.1.

= = 2,59 detik

T rayleigh = 2,59 (20% x 2,59)s/d = 2,59 + (20% x 25,9)= 2,072 (Tidak OK)s/d = 4,662 (Tidak OK)T empiris di atas tidak memenuhi syarat ketentuan pasal 6.2

b. Hitung dan Kontrol Kinerja Batas Layan (S) dan Kinerja Batas Limit (M)

S =atau 30 mm

S1 = S2 = M = 0,7 x S x RSyarat Drift M = 0,02 x h M1 = 0,02 x 5.800 = 116 mm M2 = 0.02 x 4.600 = 92 mm

Lantaidi (mm) S antar tingkat (mm)Syarat S (mm)Ket M antar tingkat (mm)Syarat M (mm)Ket

Atap2,40,416,23OK2,3892OK

21,90,716,23OK4,16592OK

11,21,220,47OK7,14116OK

6. Untuk Portal MelintangA. Hitung T FundamentalMenghitung Kekakuan Balok Kolom Portal Memanjang Kekakuan BalokDimensi Balokbw = 40 cm h = 70 cmIb = 0,7 x (1/12 x b x h3) = 0,7 x (1/12 x 40 x 703) = 800.333,33 cm4L balok = 800 cmKb = Ib / L balok

= = 1.000,42 cm3 Kekakuan KolomDimensi Kolomb = 40 cmh = 40 cmIc = 0,7 x (1/12 x b x h3) = 0,7 x (1/12 x 40 x 403) = 149.333,33 cm4

H1 kolom = 580 cmH2 kolom = 460 cm Kc1 = Ic / L kolom Kc2 = Ic / L kolom

= = 257,471 cm3 = 324,637 cm3Kekakuan Balok-Kolom Exterior

K = kb / kc1 = 1.000,42 / 257,471 = 3,88a = 0,5 k / 1 + 2 k= (0,5 x 3,88) / (1 + (2 x 3,88))= 0,22D = a x kc1= 0,22 x 257,471= 56,64 cm3

K = 2.kb / 2.kc2 = (2 x 1.000,42) / (2 x 324,637) = 3,08a = k / 2 + k= 3,08 / (2 + 3,08)= 0,61D = a x kc2= 0,61 x 324,637= 198,03 cm3

K = 2.kb / 2.kc2 = (2 x 1.000,42) / (2 x 324,637) = 3,08a = k / 2 + k= 3,08 / (2 + 3,08)= 0,61D = a x kc2= 0,61 x 324,637= 198,03 cm3

Kekakuan Balok-Kolom Interior

K = 2.kb / kc1 = (2 x 1.000,42) / (257,471) = 7,77a = 0,5. k / 1 + 2.k= 0,5 x 7,77 / (1 + (2 x 7,77))= 0,23D = a x kc1= 0,23 x 257,471= 59,22 cm3

K = 4.kb / (2.kc2) = (4 x 1.000,42) / (2 x 324,637) = 6,16a = k / 2 + k= 6,16 / (2 + 6,16)= 0,75D = a x kc2= 0,75 x 324,637 = 243,48 cm3

K = 4.kb / (2.kc2) = (4 x 1.000,42) / (2 x 324,637) = 6,16a = k / 2 + k= 6,16 / (2 + 6,16)= 0,75D = a x kc2= 0,75 x 324,637 = 243,48 cm3

Lantai 1 Di= (2 x 56,64) + (2 x 198,03)= 509,34 cm3Lantai 2 Di= (2 x 198,03) + (2 x 243,48)= 883,02 cm3Lantai atap Di= (2 x 198,03) + (2 x 243,48)= 883,02 cm3

Ec = 4700 x fc'= 4700 x 30 = 25.743 Mpa = 257.430 Kg/cm2 = 12 Ec / Hk^2= 12 x 257.430 / 40^2= 1.930,7 kg

a. Menghitung T Rayleight (Portal Melintang)

=

LantaiDiWi (Kg)Fi (Kg)Vi (Kg) (cm)di (cm)Wi.diFi.di

Atat883.0263233198008.2198008.210.060.3785351.2736007.69

2883.0263967568741.57166749.80.100.3161435.7321303.47

1509.34697848.941823.09208572.90.210.2131392.938870.567

178179.966181.72

T Rayleigh = SNI -1726-2002 Pasal 6.2.1.

= = 3,3 detik

T rayleigh = 3,3 (20% x 3,3)s/d = 3,3 + (20% x 3,3)= 2,64 (Tidak OK)s/d = 5,94 (Tidak OK)T empiris di atas tidak memenuhi syarat ketentuan pasal 6.2

b. Hitung dan Kontrol Kinerja Batas Layan (S) dan Kinerja Batas Limit (M)

S =atau 30 mm

S1 = S2 = M = 0,7 x S x RSyarat Drift M = 0,02 x h M1 = 0,02 x 5.800 = 116 mm M2 = 0.02 x 4.600 = 92 mm

Lantaidi (mm) S antar tingkat (mm)Syarat S (mm)Ket M antar tingkat (mm)Syarat M (mm)Ket

Atap3,70,615,18OK3,5792OK

23,11,015,18OK5,9592OK

12,12,118,35OK12,49116OK

Gambar 4.1 Permodelan Struktur 3 dimensiHARIS BIRRUL W3111105014CHAIRUL BASTIAR3111105015Page 94

bab iv pembebanan

Documents