bab iv perancangan detail srpmk -...

D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Heri Haerul Fatah., Nur Achmad Fauzan, Perbandingan Desain Sistem…..

64

BAB IV

PERANCANGAN DETAIL SRPMK

4.1 Permodelan

Permodelan rangka banguan Gedung Teknik Sipil dapat dilihat pada Gambar

4.1 berikut.

Gambar 4.1 Permodelan frame construction Gedung Teknik Sipil (google SketchUp)

Bangunan terdiri dari tiga lantai dengan perletakan memakai perletakan sendi,

sehingga digunakan sloof sebagai pengikat antar kolom. Pondasi yang digunakan

adalah pondasi dalam dan pondasi batu kali, sehingga beban dinding pada lantai

dasar langsung diterima oleh pondasi batu kali, dan bukan diterima oleh sloof.

Pada lantai 1 dan 2 balok pengikat yang digunakan adalah balok induk dan

balok anak sedangkan pada lantai 3 pengikat yang digunakan adalah balok ring dan

balok ring anak . Balok induk dan balok ring berfungsi sebagai pengikat antar kolom

sekaligus menahan beban vertikal (beban pelat lantai, beban sendiri, beban hidup,

dan lain-lain) dan beban horizontal (beban gempa). Sedangkan balok anak selain

sebagai balok pengikat antar balok induk, juga berfungsi menahan beban vertikal.

Pada lantai atap digunakan balok ring sebagai pengikat yang bekerja menahan

beban vertikal maupun beban horizontal (beban gempa dan beban angin akibat atap).

Gambar struktur bangunan pada software tergambar pada Gambar 4.2.



65

Gambar 4.2 Permodelan Struktur atas gedung tek.sipil pada software (ETABS v.s 9.6)

Struktur Atap yang digunakan adalah rangka atap baja, perhitungan rangka

atap ini dilakukan oleh pihak perencana yang dapat dilihat pada Lampiran 2.4.

4.2 Pembebanan

Pembebanan pada bangunan Gedung Teknik Sipil terdiri dari beban mati,

beban hidup, dan beban gempa. Beban hidup dan beban mati diambil sesuai dengan

data sekunder yang terdapat pada Lampiran 2.3. Beban gempa dihitung berdasarkan

ketentuan perhitungan SRPMK.

4.2.1 Distribusi Beban

Distribusi beban yang bekerja pada balok berdasarkan metoda amplop,

karena bentuk keretakan pada pelat beton berbentuk seperti amplop. Adapun

distribusi beban pada balok dapat dilihat pada Gambar 4.3 berikut.



66

Gambar 4.3 Distribusi beban dari pelat lantai ke balok

4.2.2 Perhitungan Beban Mati dan Beban Hidup

a) Pembebanan Pada Balok

Tipe BI1

Pendistribusian beban dari pelat ke balok menggunakan metoda

envelope. Contoh perhitunagan diambil pada balok tipe BI1 sesuai Gambar 4.4

berikut.

Gambar 4.4 Distribusi beban dari pelat ke balok tipe BI1

Balok t1=1.813m

t2=0.613 m



67

Balok tipe BI1 menerima beban pelat dari kedua sisi. Dimana t1 adalah

lebar beban pelat suatu panel pada sisi pertama dan t2 adalah lebar beban pelat

panel yang kedua. Kedua beban tersebut masing-masing di distribusikan

terhadap balok B1.

Berdasarkan hasil distribusi beban tersebut, besarnya beban balok tipe

BI1 adalah sebagai berikut.

Beban Mati

Total : 434,00 Kg/m2

Beban Mati akibat pelat 1: 434 x t1 = 434 x 1.813 = 786.842 Kg/m.

Distribusi beban tersebut tergambar pada

Gambar 4.5.

Beban Mati akibat pelat 2: 434 x t2 = 434 x 0.613 = 266.042 Kg/m.


Gambar 4.6.

Gambar 4.5 Distribusi beban pada balok BI1 akibat pelat 1

Gambar 4.6 Distribusi beban pada balok BI1 akibat pelat 2

Beban Dinding : 250 x tinggi lantai 1

= 250 x 5.8

=1450,00 kg/m

Beban Hidup

Beban hidup akibat pelat 1: 250 x t1 = 250 x1.813 m = 453.25 kg/m.


Gambar 4.7.

786.842 kg/m

266.042 kg/m



68

Beban hidup akibat pelat 2: 250 x t2 = 250 x 0.613 m = 152.25 kg/m.


Gambar 4.8.

Gambar 4.7 Distribusi beban hidup pada balok BI1 akibat pelat 1

Gambar 4.8 Distribusi beban hidup pada balok BI1 akibat pelat 2

Tabel 4.1 Pembebanan pada balok lantai 1

Tipe Balok

Trapesium Segitiga Beban Mati_Trapesium

(kg/m)

Beban Mati_Segitiga

(kg/m) t1 (metoda

amplop) (m)

t2 (metoda amplop)

(m)

t1 (metoda amplop)

(m)

t2 (metoda amplop)

(m) BI1 1.813 0.613 0 0 1052.884 0 BI2 1.25 0 0 0 542.5 0

0 1.813 0 0 786.842 0 BI3 0.5 0 0.612 0.5 217 482.608 BI4 0.5 0 1.813 1.813 217 1573.684 BI5 0 0 1.25 1.246 0 1083.264 BI6 0 0 1.224 1 0 965.216 BI7 0 0 3.626 0 0 1573.684 BI8 0 0 1.25 1.246 0 1083.264 BI9 0 0 1.532 0 0 664.888

0 0 0 0.506 0 219.604 BI10 0 0 1.558 0 0 676.172 BI11 0 0 1.25 0 0 542.5 BIs1 1.813 0.613 0 0 1052.884 0 BIs2 1.25 0 0 0 542.5 0

0 1.813 0 0 786.842 0 BIs3 0 0 0.612 0.5 0 482.608 BIs4 0 0 1.813 0 0 786.842 BIs5 0 0 1.25 0 0 542.5 BIs6 1.25 0 0 0 542.5 0

0 1.813 0 0 786.842 0

453.25 kg/m

266.042 kg/m



69

Tabel 4.2 Pembebanan pada balok lantai 1 (lanjutan tabel 4.1)

Tipe Balok Beban Hidup_Trapesium

(Kg/m)

Beban Hidup_Segitiga

(Kg/m)

Beban Dinding (Kg/m)

BI1 970.4 0 0 BI2 375 0 1030

725.2 0 0 BI3 200 444.8 1030 BI4 200 1450.4 1030 BI5 0 748.8 0 BI6 0 889.6 1030 BI7 0 1450.4 1030 BI8 0 748.8 0 BI9 0 612.8 1030

0 202.4 1030 BI10 0 623.2 1030 BI11 0 375 1030 BIs1 970.4 0 1030 BIs2 375 0 1030

725.2 0 0 BIs3 0 444.8 1030 BIs4 0 725.2 1030 BIs5 0 375 1030 BIs6 375 0 1030

725.2 0 0

b) Pembebanan Pada Balok Ring

Pembebanan pada balok ring merupakan reaksi-reaksi dari perhitungan

atap dan beban merata akibat pelat atap. Pada proyek ini perhitungan rangka

atap dihitung oleh pihak perencana yang hasilnya terdapat pada Lampiran 2.4.

c) Pembebanan Pada Tangga

Tangga yang digunakan adalah tangga yang terbuat dari beton bertulang.

Tangga tersebut memiliki bordes dengan lebar 1m dan 20 anak tangga dengan

lebar injakan 30 cm dan tinggi tanjakan 18 cm, yang dapat dilihat pada Gambar

4.9.



70

Gambar 4.9 Tangga

Keterangan:

Beban mati

Beban mati pada tangga terdiri dari beban akibat pelat bordes, railing dan

anak tangga. Sesuai pada data sekunder data pembebanan beban mati

adalah sebagai berikut :

- Pelat bordes =340 kg/m2,

- Railing = 200 kg/m

- Anak tangga = 64,8 kg/m

Data tersebut diperoleh berdasarkan perhitungan perencana yang dapat

silihat pada lampiran 2.3.

Beban hidup

Besar nilai beban hidup pada tangga adalah 300 kg/m2, nilai tersebut

diambil berdasarkan data sekunder yang terdapat pada lampiran 2.3.

4.2.3 Beban Angin

Beban angin ini merupakan beban pada dinding, dengan besarnya W = 25

kg/m2. Nilai ini diambil berdasarkan data sekunder yang diperoleh dari pihak

perencana yang terdapat pada Lampiran 2.3.

Berdasarkan PPI 1981, besarnya beban angin yang bekerja pada dinding dapat

direduksi, yaitu pada angin tekan (+) direduksi sebesar 0,9, sedangkan pada angin

hisap (-) direduksi sebesar 0,4. Adapun perhitungannya sebagai berikut:

a) Tipe K1

Lebar dinding = 3,15 m

W (+) = 25 x 0,9 x 3,15 = 70,875 kg/m

Injakan (a) = 30 cm

Tanjakan (b) = 18 cm

c

a

b Bordes



71

W (-) = 25 x 0,4 x 3,15 = 31,5 kg/m

b) Tipe K2

Lebar dinding = 3,5 m

W (+) = 25 x 0,9 x 3,5 = 78,75 kg/m

W (-) = 25 x 0,4 x 3,5 = 35 kg/m

c) Tipe K3

Lebar dinding = 5 m

W (+) = 25 x 0,9 x 5 = 112,5 kg/m

W (-) = 25 x 0,4 x 5 = 50 kg/m

Beban angin ini hanya dipasang pada kolom-kolom arah sumbu global Y,

karena sumbu lemah bangunan berada pada arah sumbu global X seperti tergambar

pada gambar 4.10. Beban angin pada atap telah dihitung bersamaan dengan

perhitungan rangka atap yang telah dihitung oleh pihak perencana.

Gambar 4.10 Penyebaran beban angin pada kolom



72

4.2.4 Perhitungan Beban Gempa

1) Gaya Lateral Akibat Gempa (F)

a. Perhitungan Berat Bangunan

Berat bangunan didapat dari perhitungan kombinasi pembebanan

1.2D + 0.5L, yang kemudian dirun dengan menggunakan software

(ETABS v.s 9.6) dengan output dapat dilihat pada Lampiran 3.1.

Berat per lantai merupakan jumlah gaya normal pada kolom (P)

pada masing-masing lantai. Berat lantai 3 merupakan jumlah gaya normal

(P) pada seluruh kolom lantai 3. Berat lantai 2 merupakan jumlah gaya

normal (P) pada seluruh kolom lantai 2 yang dikurangi dengan jumlah

gaya normal seluruh kolom lantai 3, hal ini karena gaya normal kolom

lantai 2 merupakan akumulasi dari gaya normal kolom lantai 2 dan lantai

3. Berat lantai 1 merupakan jumlah gaya normal (P) pada seluruh kolom

lantai 1 yang dikurangi dengan jumlah gaya normal seluruh kolom lantai 2

. Berat perlantai bangunan ini dapat dilihat pada Tabel 4.3 berikut. Tabel 4.3 Berat bangunan perlantai

W1 11019.921 kN

W2 11007.248 kN

W3 2527.780 kN

W Total 24554.949 kN

b. Perhitungan Gaya Gempa dan Penentuan Nilai Perioda Getar

Perhitungan-perhitungan ini mengacu pada Persamaan (2-1) dan

Persamaan (2-4).

Waktu getar alami fundamental (T1) didapat dari hasil analisis

struktur dengan menggunakan bantuan software (ETABS versi 9.6)

yaitu sebesar 0,6006 detik arah Y, dan 0,5104 arah X.

Berdasarkan diagram respon spektrum yang terdapat pada Gambar

4.11, didapat nilai Cy = 0.484 Cx = 0.588, karena jenis tanah pada

daerah tersebut merupakan tanah keras.



73

Gambar 4.11 Grafik berdasarkan wilayah gempa

Wi . Zi

Keterangan: Wi = berat lantai ke-i

Zi = Tinggi lantai ke-i yang dihitung dari taraf

penjepitan lateral

Untuk lebih jelas, dapat dilihat pada Gambar 4.12 berikut.

Gambar 4.12 Berat dan tinggi perlantai untuk perhitungan beban gempa

kNmTotalmkZW

mZWmkZW

208597.466N 35490.0244.41 2527.780

kN 109191.89992,9 11007.248N 63915.5438,5 11019.921

33

22

11



74

Keterangan:

Wt = Total berat bangunan

C = Faktor respons gempa

I = Faktor keutamaan bangunan

R = Faktor reduksi gempa

V = Beban geser dasar nominal statik ekivalen

Gaya Gempa arah X

kN 1697.973N24554.949k8.50

10.588

V

VZW

ZWF n

jjj

iii

1)(

kN 1397.138N24554.949k8.50

10.484

V

Gaya Gempa arah Y

VZW

ZWF n

jjj

iii

1)(

KNF

KNF

KNF

288.8871397.138208597.46635490.024

888.8161397.138208597.466109191.899

269.2051397.138208597.46663915.543

3

2

1

KNF

KNF

KNF

237.7041397.138208597.46635490.024

731.3431397.138208597.466109191.899

428.0921397.138208597.46663915.543

3

2

1



75

Gaya gempa ini dimasukkan pada salah satu titik disetiap lantai, baik

arah X maupun Y. dengan seluruh lantai diconstrain terlebih dahulu,

kemudian dirun dengan menggunakan software (ETABS v.s 9.6).

2) Pusat Massa Bangunan (PM)

Pusat massa bangunan didapat dari nilai gaya normal pada kolom. Nilai

gaya normal pada kolom ini dapat dilihat pada Lampiran 3.3 dan letak

koordinat pusat masa lebih jelas dapat dilihat pada Lampiran 4.1

Besar gaya normal kolom lantai 1 harus dikurangi oleh gaya normal lantai

2 terlebih dahulu begitupun besar gaya normal kolom lantai 2 harus dikurangi

oleh gaya normal lantai 3. Hal tersebut karena gaya normal kolom lantai 1

merupakan akumulasi dari gaya normal kolom lantai 1 dan kolom lantai 2

begitupun gaya normal kolom lantai 2 merupakan akumulasi dari gaya normal

kolom lantai 2 dan kolom lantai 3. Perhitungan pusat massa pada lantai 1, lantai

2 dan lantai 3 dapat dihitung dengan persamaan-persamaan di bawah ini

dengan melihat Gambar 4.13 berikut.

Gambar 4.13 Gaya normal pada kolom (N)



76

Ny = (N8+N9).1,075 + (N10+ N11+ N12+ N13+ N14+ N15+ N16+ N17).7.25 +

(N18+ N19+ N20+ N21+ N22+ N23+ N24+ N25).9,75 + ( N26 +

N27).15,925 + (N28+ N29+ N30+ N31+ N32+ N33+ N34).17

Ypm =

n

ii

y

N

N

1

Nx = (N1+ N9+ N11+ N19+ N27+ N28).3,15 + (N2+ N12+ N20+ N29).8,15 +

(N3+ N13+ N21+ N30).13,15 + (N4+ N14+ N22+ N31).18,15 + (N5+

N15+ N23+ N32).23,15 + (N6+ N16+ N24+ N33).28,15 + (N7+ N17+

N25+ N34).31,65

Xpm =

n

ii

x

N

N

1 Keterangan: Xpm = jarak dari koordinat (0,0) untuk menentukan pusat

massa arah X

Ypm = jarak dari koordinat (0,0) untuk menentukan pusat

massa arahY

Pusat massa suatu lantai terletak pada koordinat (Xpm, Ypm).

a. Pusat Massa Lantai 1

Arah Y:

Ny = (89,09+191,86).1,075 + (127,82 + 225 + 317,44 + 316,54 +

316,38 + 319,43 + 265,06 + 138,4). 7,25 + (130 + 254,48 +

309,57 + 308,13 + 307,51 + 310,04 + 269,56 + 146,36).9,75 +

(111,86 + 190,63).15,925 + (235,18 + 547,02 + 548,32 +

541,31 +564,4 + 453,63 + 215,57).17

7732,58 kN

Arah X:

(258,63 + 191,86 + 225 + 254,48 + 190,63 +235,18).3,15 +

(548,1 + 317,44 + 309,57 + 547,02).8,15 + (599,88 + 316,54 +



77

398,3 + 548,32).13,15 + (542,76 + 316,38 + 307,51 +

541,31).18,15 + (598,51 + 319,43 + 310,04 + 546,4).23, 15 +

(425,74 + 465,06 + 111,86 + 453,63).28.15 + ( 169,06 + 138,4 +

146,36 + 215,57).31,65

10416,5 kN

b. Pusat Massa Lantai 2

Arah Y:

(90,13 + 209,75).1,075 + (128,05 + 252,12 + 317,73 + 316, 39 +

316,19 + 319,16 + 265,08 + 139,26).7,25 + (133,27 + 253,82 +

314,56 + 313,41 + 312,85 + 315,04 + 272,44 + 150,16). 9,75 + (

113,3 + 198,58).15,925 + (227,81 + 550,16 + 552,44 + 545,51 +

550,37 + 455,96 + 216,83).17

7830,37 kN

Arah X:

(240,77 + 209,75 + 252,12 + 253,82 + 198,58 + 227,81).3,15 +

(546,01 + 317,73 + 314,56 + 550,16).8,15 + (546,65 + 316,39 +

313,41 + 552,44).13,15 + (546,38 + 316,19 + 312,85 +

545,51).18,15 + (551,61 + 319,16 + 315,04 + 550,37).23.15 +

(427,38 + 265,08 + 272,44 + 455,96).28,15 + (119,91 + 139,26

+ 150,16 + 216,83).31,65

103944,33 kN



78

c. Pusat Massa Lantai 3

Arah Y:

NY = ( 61,83 + 68,59).1,075 + (77,12 + 86,01 + 27,37 + 27,64 + 27,71

+ 26,95 + 23,19 + 13,39).7,25 + (75,47 + 84,45 + 26,68 +

27,07 + 26,03 + 26,07 + 20,98 + 10,68).9,75 + (66,1 +

70,91).15,925 + (67,38 + 135,93 + 133,94 + 133,28 + 135,09 +

111 + 52,02)

kN

Arah X:

(72,11 + 68,59 + 86,01 + 84,45 + 70,91 + 67,38).3,15 + (136,4 +

27,37 + 26,68 + 135,93).8,15 + (134,07 + 27,64 + 27,07 +

133,94).13,15 + (133,90 + 27,71 + 26,03 + 133,28).18,15 +

(134,45 + 26,95 + 26,07 + 135,09).23,15 + (114,06 + 23,19 +

20,98 + 111).28,15 + (50,10 + 13,39 + 10,68 + 52,02).31,65

kN

3) Pusat Rotasi Bangunan (PR)

Dengan memasukkan beban arah x maupun y pada setiap sudut bangunan

secara bergantian sebesar 100 kN, didapat rotasi setiap titik dan setiap lantai

sebagai berikut:

Lantai 1

Arah x: R1 = 0.000226875 radian

R2 = -0.000226 radian

Arah y: R1 = 0.000392875 radian

R2 = -0.000039125 radian



79

Besarnya rotasi tersebut didapat dari output analisis struktur dengan

menggunakan software (ETABS v.s 9.6), yang dapat dilihat pada Lampiran

3.2.

Untuk menentukan letak pusat rotasi suatu lantai dapat didasarkan pada

prinsip hubungan gaya dan displacement sebagai berikut:

P = kt x δ .................................................................................... (Pers. 4-1)

dan

M = kr x θ ................................................................................... (Pers. 4-2)

sehingga:

P x e = kr x θ .............................................................................. (Pers. 4-3)

θ = ekP ........................................................................................ (Pers. 4-4)

Keterangan:

P = gaya

k = kekakuan

δ = simpangan

M = momen

θ = rotasi

e = eksentrisitas teoritis

Dari persamaan di atas dapat dilihat bahwa jika kekakuan struktur (k)

konstan dan gaya luar (P) konstan, maka rotasi berbanding lurus dengan

eksentrisitas. Jika pada suatu lantai bekerja gaya horizontal P pada beberapa

titik tangkap yang berbeda, akan didapatkan hubungan yang linear antara

eksentrisitas dan rotasi yang terjadi, seperti Gambar 4.14 berikut. Koordinat

pusat rotasi pada setiap lantai dapat dilihat pada Lampiran 4.2.

Gambar 4.14 Diagram eksentrisitas terhadap rotasi



80

Sehingga untuk menentukan letak pusat rotasi lantai 1 dapat dilihat pada

Gambar 4.15 dan 4.16 , dan dengan letak titik rotasi lantai 1 dapat dilihat pada

Gambar 4.17 berikut.

Gambar 4.15 Menentukan titik rotasi lantai 1 arah X

Gambar 4.16 Menentukan titik rotasi lantai 1 arah Y

Gambar 4.17 Pusat rotasi lantai 1

Lantai 2

Arah x: R1 = 0.000319625 radian

R2 = - 0,000308 radian

Arah y: R1 = - 0.000541125 radian

R2 = 0.000529 radian

R1

R2

8,484 m

8,516 m

PR x

15,792 m

8,516 m

15,792 m

15,858 m

R

R



81

Untuk menentukan letak pusat rotasi lantai 2 dapat dilihat pada

Gambar 4.18 dan 4.19 , dan dengan letak titik rotasi lantai 2 dapat dilihat

pada Gambar 4.20 berikut.




Lantai 3

Arah x : R1 = 0.000368 radian

R2 = -0.0003575 radian

Arah y : R1 = 0.000614 radian

R2 = -0.0006035 radian

R1

R2

8,343 m

8,657 m

PR x

15,646 m

8,657 m

15,646 m

16,004 m

R

R



82

Untuk menentukan letak pusat rotasi lantai 3 dapat dilihat pada

Gambar 4.21 dan 4.22 , dan dengan letak titik rotasi lantai 3 dapat dilihat

pada Gambar 4.23 berikut.




4) Eksentrisitas Desain (edx dan edy)

Untuk menentukan besarnya eksentrisitas desain atau eksentrisitas rencana

dapat dilakukan sesuai persamaan (2-5) atau persamaan (2-6), perhitungan

eksentrisitas desain (edx dan edy) adalah sebagai berikut.

R1

R2

8,377 m

8,623 m

PR x

15,869 m

8,623 m

15,869 m

15,961 m

R

R



83

Lantai 1

ex = 8,516 – 16,770 = -8,254 m ≤ 0,3b

-8,254 m < 9,4951

edx = 1.5e + 0.05b

= 1.5(-8,254) + 0.05(17) = -10,798 m

ey = 15,858 – 11,784 = 4,073 m ≤ 0,3b

4,073 m < 5,1

edy = 1.5e + 0.05b

= 1.5(4,073) + 0.05(31,65) = 7,692 m

Lantai 2

ex = 8,567 – 16,740 = -8,083 m ≤ 0,3b

- 8,083 m < 9,4951

edx = 1.5e + 0.05b

= 1.5(8,083) + 0.05(17) = -10.541 m

ey = 16,004 – 11,745 = 4,259 m ≤ 0,3b

4,259 m < 5,1

edy = 1.5e + 0.05b

= 1.5(4,259) + 0.05(31,65) = 7,970 m

Lantai 3

ex = 8,623 – 15,525 = -6,902 m ≤ 0,3b

-6,0902 m < 9,4951

edx = 1.5e + 0.05b

= 1.5(-6,902) + 0.05(17) = -8,770m

ey = 15,961 – 12,396 = 3,565 m ≤ 0,3b

3,565 m < 5,1

edy = 1.5e + 0.05b

= 1.5(3,565) + 0.05(31.65) = 6,930 m

Nilai ex dan ey merupakan selisih antara pusat massa dan pusat rotasi.

Untuk lebih jelas dapat dilihat pada Gambar 4.24 berikut.



84

Gambar 4.24 Selisih antara pusat rotasi dan pusat massa (e)

Setelah eksentrisitas teoritis (e) didapat, titik tersebut merupakan letak titik

tangkap atau pusat massa yang baru, maka gaya gempa diletakkan pada titik

pusat massa yang baru tersebut. Namun jika titik tersebut berada pada void,

bukan pada kolom, maka gaya gempa tersebut dibagikan ke kolom terdekat.

Perhitungannya penyebaran gaya gempa setelah didapat pusat massa

bangunan adalah sebagai berikut:

a. Lantai 1

Untuk penyebaran gaya gempa pada kolom-kolom terdekat dari pusat

massa, pada lantai 1 disebar hanya pada 2 kolom yang terdekat, baik arah

X maupun arah Y. Hal ini dikarenakan lantai satu merupakan lantai yang

terbuat dari pelat beton monolit, sehingga rotasi terhadap sumbu vertikal

akibat gempa akan seragam. Penyebaran gaya gempa pada 2 kolom

terdekat dapat dilihat pada Gambar 4.25 dan 4.26.

Koordinat titik pusat massa lantai 1 adalah sebagai berikut:

Xpm = -10,798 + 16,770 = 5,972 m

Ypm = 6,6925 + 11,784 = 19,477 m

Xpm dan Ypm dalam hal ini adalah pusat massa yang daru baik pada

arah X maupun arah Y, yakni pusat massa yang digeser sejauh

eksentrisitas desain (ed) dari pusat massa awal.

x

x

ex

ey PR

PM



85

Arah x:

Gambar 4.25 Penyebaran gaya gempa lantai 1 pada arah X

Cara penyebaran gaya gempa harus mengikuti persyaratan berikut:

Fa + Fb = F

ΣMF = 0

Fa . a – Fb . b = 0

Maka perhitungan penyebaran gempa adalah sebagai berikut.

Fa . a – Fb . b = 0

Fa.(19,477-18,15) – (F-Fa).(23,15-19,477) = 0

1,327.Fa – (520.269 – Fa).3,673 = 0

5.Fa = 1572,381

Fa = 5

1572,381 = 42.382 kN

Fb = F – Fa = 520.269 – 382.42 = 137.849 kN

Arah y:

Gambar 4.26 Penyebaran gaya gempa lantai 1 pada arah Y

Fa . a – Fb . b = 0

Fa.(7,25-5,972) – (F-Fa).(5,972) = 0



86

1,278.Fa – (428,092-Fa).5,972 = 0

1,278.Fa +5,972.Fa = 2556,565

Fa = 25,7565,2556 = 352,63 kN

Fb = F – Fa = 428,092 – 352,63 = 75,642 kN

b. Lantai 2


massa, pada lantai 2 disebar hanya pada 2 kolom yang terdekat, baik arah X

maupun arah Y. Hal ini dikarenakan lantai satu merupakan lantai yang terbuat

dari pelat beton monolit, sehingga rotasi terhadap sumbu vertikal akibat

gempa akan seragam.

Penyebaran gaya gempa pada 2 kolom terdekat dapat dilihat pada

Gambar 4.27 dan 4.28.


Xpm = -10,541 + 16,740 = 6,199 m

Ypm = 7,790 + 11,745 = 19,716 m

Xpm dan Ypm dalam hal ini adalah pusat massa yang daru baik pada

arah X maupun arah Y, yakni pusat massa yang digeser sejauh eksentrisitas

desain (ed) dari pusat massa awal.

Arah x:

Gambar 4.27 Penyebaran gaya gempa lantai 2 pada arah X


Fa + Fb = F

ΣMF = 0



87

Fa . a – Fb . b = 0

Maka perhitungan penyebaran gempa adalah sebagai berikut.

Fa . a – Fb . b = 0

Fa.(19,716-18,15) – (F-Fa).(23,15-19,716) = 0

1,566.Fa + 3,434.Fa = 3052.194

5.Fa = 3052.194

Fa = 5

3052.194 = 286,502 kN

Fb = F – Fa = 888.816 – 502,286 = 386.53 kN

Arah y:


Fa . a – Fb . b = 0

Fa.(7,25-6,199) – (F-Fa).(6,199) = 0

1,051.Fa +6,199.Fa = 4533,595

7,25Fa = 4533,595

Fa = 25,7

4533,595 = 625,323 kN

Fb = F – Fa = 731,343 – 625,323 = 106,02 kN

c. Lantai 3


massa, pada lantai 3 ini berbeda dengan lantai 1 dan lantai 2, karena

penyebarannya pada 14 kolom portal paling pinggir masing-masing 7 kiri dan



88

kanan, baik arah X maupun arah Y. Hal ini dikarenakan lantai 3 merupakan

hanya ikatan-ikatan balok ring tanpa adanya pelat, sehingga rotasi terhadap

sumbu vertikal akibat gempa tidak akan seragam.

Penyebaran gaya gempa pada 14 kolom tersebut dapat dilihat pada

Gambar 4.29 dan 4.30.


Xpm = -8,770 + 15,525 = 6,754 m

Ypm = 6,930 + 12,396 = 19,327 m

Arah Y:



Fa + Fb + Fc + Fd + Fe + Ff +Fg = F

Penyebaran gaya gempa diasumsikan linear dari Fa sampai gengan Fg.

Perhitungan penyebaran gempa tersebut adalah sebagai berikut.

ΣMF = 0

(Fo + ∆F).12,323 + (Fo + 5/6∆F).8,823 - (Fo + 4/6∆F).3,823



89

- (Fo+3/6∆F ).1,177 – (Fo + 2/6∆F).6,177 – (Fo + 1/6∆F).11,177

- (Fo.6,177) = 0

-9,739 Fo + 17,138 ∆F = 0 ………. (1)

ΣF = F

7 Fo + ∆F = F ……. (2)

Persamaan (1) dan (2) dengan metoda subtitusi dan eliminasi.

-9,739 Fo + 17,138 ∆F = 0 x

7 Fo + ∆F = F x 17,138

-34,0865 Fo + 59,983 ∆F = 0

119,966 Fo + 59,983 ∆F = 17,138 F

-154,052 Fo = -17,138 F

Fo = 0,11125 F

7 Fo + ∆F = F

7 (0,11125 F) + ∆F = F

∆F = 0,063 F

Fa = Fo + ∆F = 0,11125 F + 0,063 F

= 0,17425 F

= 0,17425 (288.887)

= 50.34 kN

Fa kiri-kanan = 25.17 kN

Fb = Fo + 5/6∆F = 0,11125 F + 0,063 (5/6) F

= 0,16375 F

= 0,16375 (288.887)

= 47.31 kN

Fb kiri-kanan = 23.66 kN

Fc = Fo + 4/6∆F = 0,11125 F + 0,063 (4/6) F

= 0,15325 F

= 0,15325 (288.887)

= 44.27 kN

Fc kiri-kanan = 22.135 kN



90

Fd = Fo + 3/6∆F = 0,11125 F + 0,063 (3/6) F

= 0,14275 F

= 0,14275 (288.887)

= 41.24 kN

Fd kiri-kanan = 20.62 kN

Fe = Fo + 2/6∆F = 0,11125 F + 0,063 (2/6) F

= 0,13225 F

= 0,13225 (288.887)

= 38.21 kN

Fe kiri-kanan = 19.1 kN

Ff = Fo + 1/6∆F = 0,11125 F + 0,063 (1/6) F

= 0,16375 F

= 0,12175 (288.887)

= 35.17 kN

Ff kiri-kanan = 17.59 kN

Fg = Fo = 0,11125 F

= 0,11125 (288.887)

= 32.14 kN

Fg kiri-kanan = 16.07 kN

Arah X:




91

ΣMF = 0

(Fo + ∆F).10,246 +(Fo + 4/5∆F).9,171 + (Fo + 3/5∆F).2,996 +

(Fo + 2/5∆F).0,496 - (Fo + 1/5∆F)5,679 - (Fo.6,754) = 0

10,476.Fo + 18,443.∆F = 0 ………. (1)

ΣF = F

6.Fo + 3.∆F = F ……. (2)

Persamaan (1) dan (2) dengan metoda subtitusi dan eliminasi.

10,476.Fo + 18,443.∆F = 0 x 3

6.Fo + 3.∆F = F x 18,443

31,428 Fo + 55,329 ∆F = 0

110,658 Fo + 55,329 ∆F = 18,443 F

-779,23 Fo = -18,443 F

Fo = 0,233 F

6.Fo + 3.∆F = F

6 (0,233.F) + 3.∆F = F

3.∆F = F – 1,389 F

∆F = -0,133 F

Fa = Fo + ∆F = 0,233 F – 0,133 F

= 0,1 F

= 0,1 (237,704)

= 23,7704 kN

Fa used = 11,8852 kN

Fb = Fo + 4/5∆F = 0,233 F – 0,133 (4/5) F

= 0,1266 F

= 0,1266 (237,704)

= 30,1 kN

Fb used = 15,05 kN

Fc = Fo + 3/5∆F = 0,233 F – 0,133 (3/5) F

= 0,1532 F

= 0,1532 (237,704)

= 36,416 kN

Fc used = 18,208 kN

-



92

Fd = Fo + 2/5∆F = 0,233 F – 0,133 (2/5) F

= 0,1798 F

= 0,1798 (237,704)

= 42,74 kN

Fd used = 21,37 kN

Fe = Fo + 1/5∆F

= 0,233 F – 0,133 (1/5) F

= 0,2064 F

= 0,2064 (237,704)

= 49,062 kN

Fe used = 24,531 kN

Ff = Fo = 0,233 F

= 0,233 (237,704)

= 55,38 kN

Ff used = 27,69 kN

Fa’ = Fa + Fb used

= 11,8852 +

= 19,4102 kN

Fc’ = Fc + Fb used

= 18,208 +

= 25,753 kN

Fd’ = Fd + Fe used

= 21,37 +

= 33,6355 kN

Ff’ = Ff + Fe used

= 27,69 +

= 39,955 kN

Beban gempa yang telah diperoleh pada perhitungan diatas kemudian

dijadikan input pada software (ETABS v.s 9.6) untuk dilakukan analisis



93

terhadap struktur bangunan guna mengetahui nilai gaya-gaya dalam yang akan

dilajutkan untuk proses. desain tulangan.

4.3 Kekakuan Bangunan

a. Pembatasan waktu getar alami fundamental

Cek Pembatasan waktu getar fundamental ini sesuai pada Persamaan (2-3)

dan Tabel 2.14.

- Tey

0.6006 < 0.102 .

0.6006 < 0,74

- Tex

0.5104 < 0.102 .

0.5104 < 0,74

Berdasarkan hasil perhitungan di atas, struktur bangunan termasuk struktur

yang kaku karena nilai waktu getar alami struktur bangunan tersebut lebih kecil

daripada syarat pembatasan waktu getar alami fundamental yang ditetapkan dalam

SNI 03-1726-2003.

b. Simpangan Antar Lantai Akibat Semua Beban

Simpangan antar lantai akibat beban gempa didapat dari hasil perhitungan

dengan menggunakan software (ETABS v.s 9.6) yang dapat dilihat pada

Lampiran 3.2. Simpangan ini harus memenuhi persyaratan yang telah dibahas

pada sub bab 2.5.2.4 poin 3 mengenai displacement antar lantai.

Lantai 1 :

Simpangan terhadap arah X

- dx ≤ ( )

0.00287 mm < 0,0204 m

- dx ≤ 30 mm

0.00287 mm < 30 mm

Simpangan terhadap arah Y

- dy ≤ ( )

0,00324 mm < 0,0204 m



94

- dy ≤ 30 mm

0,00324 mm < 30 mm\

Lantai 2 :


- dx ≤ ( )

0.00195 mm < 0,0145 m

- dx ≤ 30 mm

0.00195 mm < 30 mm


- dy ≤ ( )

0.00175 mm < 0,0145 m

- dy ≤ 30 mm

0.00175 mm < 30 mm

Lantai 3 :


- dx ≤ ( )

0.00118 mm < 0,0145 m

- dx ≤ 30 mm

0.00118 mm < 30 mm


- dy ≤ ( )

0.00036 mm < 0,0145 m

- dy ≤ 30 mm

0.00036 mm < 30 mm

Hasil diatas menunjukan bahwa simpangan pada setiap lantai terhadap

masing - masing sumbu global adalah memenuhi persyaratan yang ditentukan.



95

c. Analisis respon dinamaik

Gerak ragam struktur bangunan pada setiap periode (t) dapat di lihat pada

Tabel 4.4. Tabel 4.4 Ragam gerak struktur bangunan

Berdsarakan Tabel 4.4, struktur tersebut memenuhi syarat ragam gerak

dengan t1 dan t2 mengalami translasi dan t3 mengalami rotasi.

4.4 Analisis Struktur dan Perancangan Tulangan

Perancangan dilakukan pada 2 kondisi yaitu perancangan pada kondisi elastis

dan kondisi SRPMK dilakukan dengan menggunakan software (Ms.Excel).

Perancangan pada kondisi elastis hanya dilakukan pada elemen kolom saja. Contoh

perhitungan dicantumkan pada pembahasan ini guna memperjelas perhitungan

perancangan pada kondisi elastis dan kondisi SRPMK.

Balok anak, pelat lantai, dan tangga merupakan elemen struktur yang tidak

menerima beban gempa. Perancangan balok anak, pelat lantai, dan tangga tidak

dilakukan karena ketiga elemen tersebut telah dirancang oleh pihak perencana yang

dapat dilihat pada Lampiran 2.7.

4.4.1 Perancangan dan Analisis Tulangan Balok

Sub bab ini akan membahas contoh perancangan tulangan balok induk lantai

satu. Perancangan, analisa dan hasil desain tulangan lentur dan tulangan geser balok

selebihnya dapat dilihat pada Lampiran 4.3 dan Lampiran 4.4

Data

Asumsi:

b = 300 mm



96

h = 600 mm

Dsengkang (Ds) = 10 mm

As’ = 0,5 As (untuk tulangan tumpuan)

Tulangan Tumpuan (-):

Tulangan Tarik : Jumlah = 7

Diameter = 19 mm

As = 7 (0,25 x 3,14 x 192)

= 1983,70 mm2

Tulangan Tekan : Jumlah = 3

Diameter = 19 mm

As’ = 3 (0,25 x 3,14 x 192)

= 850,16 mm2

Tulangan Tumpuan (+):


Diameter = 19 mm

As = 4 (0,25 x 3,14 x 192)

= 1133,54 mm2


Diameter = 19 mm

As’ = 3(0,25 x 3,14 x 192)

= 850,16 mm2

Tulangan Lapangan:


Diameter = 19 mm

As = 5(0,25 x 3,14 x 192)

= 1416,93 mm2


Diameter = 19 mm

As’ = 3 (0,25 x 3,14 x 192)

= 850,16 mm2

Selimut beton (Sb)= 40 mm

d = h - Sb – Dsk – (D/2)



97

= 600– 40 – 10 – (19/2)

= 540,5 mm

d’ = h – d = 600 – 540,5

= 59,5 mm

Kuat Bahan:

fc’ = 30 MPa

fy = 400 MPa (tulangan lentur)

fy = 240 MPa (tulangan geser)

β1 = 0,85

Es = 200000 MPa

Gaya Batang:

Mu tumpuan = 304712000 Nmm (lihat Lampiran3.6)

Mu lapangan = 216412000 Nmm (lihat Lampiran 3.6)

VugL = 188290 N (lihat Lampiran 3.5)

VugR = 244340 N (lihat Lampiran 3.5)

a) Perhitungan Tulangan Lentur

Tulangan Tumpuan

- Tulangan Tumpuan Akibat Momen (-)

Tulangan tumpuan akibat momen (-) diasumsikan tulangan tekan sudah

leleh, maka berdasarkan Persamaan (2-10) dan (2-11) didapatkan letak garis

netral (C) dan nilai tegangan (fs’) sebagai berikut.

C = bfc

fcfyAsfyAs.'..85,0

)'85,0('.

1

0030,85300,85)3085,0400.(50,168- 400) (1983,70

= 73,06 mm

fs’ = 200000003,0 73,06

5,59 73,06003,0'

EsC

dC

= 111,3 8Mpa

Karena fs’= 118,70 Mpa < fy = 400 Mpa, maka tulangan tekan belum leleh.



98

Karena tulangan tekan belum leleh, maka nilai garis netral (C) harus

dihitung berdasarkan Persamaan (2-12) hingga Persamaan (2-16)

(0,85.fc’.b.β1) c2 + (As’.0,003.Es – As.fy – 0,85.fc’.As’)c - (0,003.Es d’.As’)

= 0

a = 0,85.fc’.b.β1 = 0,85 x 30 x 300 x 0,85

= 6502,50

b = As’.0,003.Es – As.fy – 0,85.fc’.As’

= 850,16 x 0,003 x 200000 – 1983,70 x 400 - 0,85 x 30 x 850,16

= -305063,95

c = - (0,003.Es.d’.As’) = -0,003 x 200000 x 59,5 x 850,16

= -30350533,50

C = a

acbb2

42

=5,50262

50,035053335,50264305063,95-5)(-305063,9- 2

= 95,69 mm

fs’= 200000003,0 100,5

5,5969,95003,0'

EsC

dC

= 226,93 Mpa

Karena fs’ < fy (246,38 MPa < 400 MPa) maka tulangan tekan belum

leleh.

Mencek daktilitas pada penampang balok dilakukan sesuai Persamaan

(2-22) hingga Persamaan (2-25).

= 01223,0540,5300

1983,70.

db

As

’ = 00524,0540,5300

850,16.

'

dbAs

min = fyfc

4'≥

fy4,1



99

= 00342,0400430

< 0035,0400

4,1

diambil min = 0,0035

maks =

fyfs

dbAs

fyfyfc '

.'

600600'85,075,0 1

=

400 236,54

5,540300 850,16

400600600

4003085,085,075,0

= 0,02662

min = 0,0035 < = 0,01223 < maks = 0,02662 ................................ (ok)

min = 0,0035 < ’ = 0,00524 < maks = 0,026621 ............................. (ok)

Menghitung momen nominal pada balok berdasarkan Persamaan (2-26)

hingga Persamaan (2-28).

a = C.β1 = 95,69 x 0,85 = 81,34 mm

Mn = [0,85.fc’.a.b.(d-a/2)] + [(As’.fs’- 0,85.As’.fc’)(d – d’)]

= [0,85 x 30 x 81,34 x 300 x (540,5 – 81,34/2)] + [(850,16 x 226,93 –

0,85 x 850,16 x 30)(540,5 – 59,5)]

= 393380267,30 Nmm

ØMn = 0,8 x 393380267,30 = 314704213,84 Nmm

ØMn = 314704213,84 Nmm >Mu = 304712000 Nmm

Hasil perhitungan diatas menunjukan bahwa ØMn >Mu sehingga

asumsi jumlah dan diameter yang digunakan dalam perencanaan dapat

menahan kuat lentur yang terjadi.

- Tulangan Tumpuan Akibat Momen (+)

Karena tulangan atas tumpuan akibat momen (+) tidak mungkin sudah

leleh, maka diasumsikan tulangan tekan belum leleh. Berdasarkan Persamaan

(2-12) hingga Persamaan (2-16) didapatkan letak garis netral (C) dengan

rumus abc dan nilai tegangan (fs’) didapatkan berdasarkan Persamaan (2-10)

sebagai berikut.

(0,85.fc’.b.β1) c2 + (As’.0,003.Es – As.fy – 0,85.fc’.As’)c - (0,003.Es.d’.As’)

= 0


Heri Haerul Fatah., Nur Achmad Fauzan, Perbandingan Desain Sistem….. 100

a = 0,85.fc’.b.β1 = 0,85 x 30 x 300 x 0,85

= 6502,5

b = As’.0,003.Es – As.fy – 0,85.fc’.As’

= 850,16 x 0,003 x 200000 – 1133,54 x 400 - 0,85 x 30 x 850,16

= 34998,05

c = - (0,003.Es.d’.As’) = - 0,003 x 200000 x 59,5 x 850,16

= -30350533,50

C = a

acbb2

42

=5,50262

50,3033505335,5026434998,05)(-34998,05- 2

= 65,68 mm

fs’ = 200000003,0 65,68

5,59 65,68003,0'

EsC

dC

= 56,46 Mpa

Karena fs’ < fy (56,46 MPa < 400 MPa) maka tulangan tekan belum leleh.

Mencek daktilitas pada penampang balok dilakukan sesuai Persamaan

(2-22) hingga Persamaan (2-25).

= 00699,0540,5300

1133,54.

db

As

’ = 00524,0540,5300

850,16.

'

dbAs

min = fyfc

4'≥

fy4,1

= 00342,0400430

< 0035,0400

4,1


maks =

fyfs

dbAs

fyfyfc '

.'

600600'85,075,0 1



=

400 56,46

5,540300850,16

400600600

4003085,085,075,0

= 0,02494

min = 0,0035 < = 0,00699 < maks = 0,02494 ................................. (ok)

min = 0,0035 < ’ = 0,00524 < maks = 0,02494 ...................................... (ok)

Menghitung momen nominal pada balok berdasarkan Persamaan (2-26) dan

Persamaan (2-27).

a = C.β1 = 65,68 x 0,85 = 55,83 mm


= [0,85 x 30 x 55,83 x 300 x (540,5 – 55,83/2)] + [(850,16 x 56,46 – 0,85

x 850,26 x 30)(540,5 – 59,5)]

= 231583003,63 Nmm

Analisis penampang tumpuan berdasarkan SNI 03-2847-2002 adalah

sebagai berikut:

5,0518,0 36447079584, 73231569045,

Mn

Mn ...................................................... (ok)

Berdasarkan analisis tersebut, pada penampang tumpuan tidak diperlukan

tambahan tulangan bawah

Tulangan Lapangan

Tulangan lapangan diasumsikan tulangan tekan sudah leleh, maka

berdasarkan Persamaan (2-10) dan Persamaan (2-11) didapatkan letak garis

netral (C) dam nilai tegangan (fs’) sebagai berikut.

C = bfc

fcfyAsfyAs.'..85,0

)'85,0('.

1

0030,85030,85)3085,0400(50,16.8- 40093,1416(

= 38,20 mm

fs’= 200000003,0 38,20

5,5920,38003,0'

EsC

dC

= -334,59 Mpa



Karena fs = │-334,59│ MPa < fy = 400 MPa, maka tulangan tekan belum

leleh.


dihitung berdasarkan Persamaan (2-12) hingga Persamaan (2-16) dan

Persamaan (2.10).

(0,85.fc’.b.β1) c2 + (As’.0,003.Es – As.fy – 0,85.fc’.As’)c - (0,003.Es .d’.As’)

= 0

a = 0,85.fc’.b.β1 = 0,85 x 30 x 300 x 0,85

= 6502,50

b = As’.0,003.Es – As.fy – 0,85.fc’.As’

= 850,16 x 0,003 x 200000 – 1416,93 x 400 - 0,85 x 30 x 850,16

= -78355,95

c = - (0,003.Es.d’.As’) = - 0,003 x 200000 x 59,5 x 850,16

= -30350533,50

C = a

acbb2

42

=50,50262

50,303505335,5026478355,95-)(-78355,95- 2

= 74,61 mm

fs’ = 200000003,0 74,61

5,5961,47003,0'

EsC

dC

= 121,51 Mpa

Karena fs’ < fy (121,51 MPa < 400 MPa) maka tulangan tekan belum leleh.

Mencek daktilitas pada penampang balok dilakukan sesuai Persamaan (2-22)


= 00874,0540,5300

1416,93.

db

As

’ = 00524,0540,5300

850,16.

'

dbAs



min = fyfc

4'≥

fy4,1

= 00342,0400430

< 0035,0400

4,1


maks =

fyfs

dbAs

fyfyfc '

.'

600600'85,075,0 1

=

400121,51

5,540300850,16

400600600

4003085,085,075,0

= 0,02558

min = 0,0035 < = 0,00874 < maks = 0,02558 ................................. (ok)

min = 0,0035 < ’ = 0,00524 < maks = 0,02558 ................................ (ok)



a = C.β1 = 74,61 x 0,85 = 63,42 mm


= [0,85 x 30 x 63,42 x 300 x (540,5 – 63,42 /2)] + [(850,16 x 121,51 –

0,85 x 850,16 x 30)(540,5 – 59,5)]

= 286099108,57 Nmm

ØMn = 0,8 x 286099108,57 = 228879286,86 Nmm

ØMn = 228879286,86 Nmm > Mu = 216412000 Nmm

Berdasarkan hasil analisis di atas nilai momen nominal lebih besar dari pada

momen ultimate (ØMn > Mu), sehingga asusmsi diameter dan jumlah tulangan

dapat menahan kuat lentur yang tejadi.

b) Perhitungan Tulangan Geser

Perhitungan tulangan geser pada balok terdiri dari tulangan geser pada

tumpuan dan lapangan. Tulangan geser dihitung setelah nilai gaya geser telah

ditentukan. Perhitungan tulangan geser adalah sebagai berikut:

Perhitungan Momen Plastis (Mpr1 dan Mpr2)



Dalam menentukan nilai gaya geser pada balok harus menentukan Mpr1

dan Mpr2 dari tulangan lentur balok terlebih dahulu. Dalam menentukan nilai

Mpr1 dan Mpr2 sama seperti menghitung nilai Mn pada balok, namun tegangan

leleh tulangan (fy) adalah 1,25 dari tegangan lelehnya sesuai dengan SNI 03-

2847-2002 hal 211, yakni fy = 1,25 x 400 = 500 Mpa.

Menetukan nilai Mpr1

Asumsi tulangan tekan sudah leleh, sesuai dengan Persamaan (2-10)

dan persamaan (2-11)

C = bfc

fcfyAsfyAs.'..85,0

)'85,0('.

1

0030,85030,85

)3085,0500.(850,16- 500)(1983,70

= 90,50 mm

fs’ = 200000003,0 90,50

5,59 90.50003,0'

EsC

dC

= 205,51 Mpa

Karena nilai fs’ < fy (205,51 MPa < 400 MPa) , maka tulangan tekan

belum leleh.


dihitung berdasarkan Persamaan (2-12) hingga Persamaan (2-16) dan

Persamaan (2-10) untuk pehitungan fs’.


= 0

a = 0,85.fc’.b.β1 = 0,85 x 30 x 300 x 0,85

= 6502,5

b = As’.0,003.Es – As.fy – 0,85.fc’.As’

= 850,16 x 0,003 x 200000 – 1983,70 x 500 - 0,85 x 30 x 850,16

= -503433,45

c = - (0,003.Es.d’.As’) = - 0,003 x 200000 x 59,5 x 850,16

= -30350533,50



C = a

acbb2

42

=5,50262

50,303505335,50264503433,45-5)(-503433,4- 2

= 117,23 mm

fs’ = 200000003,0117,23

5,59 117,23003,0'

EsC

dC

= 295,48 Mpa

Karena fs’ < fy (295,48 MPa < 400 Mpa) maka tulangan tekan belum

leleh.

Menghitung momen nominal plastis (Mpr1) pada balok, sama dengan

menghitung momen nominal (Mn), yakni berdasarkan Persamaan (2-26) dan

Persamaan (2-27).

a = C.β1 = 117,23 x 0,85 = 99,65 mm

Mn+ = Mpr1 = [0,85.fc’.a.b.(d-a/2)] + [(As’.fs’- 0,85.As’.fc’)(d – d’)]

= [0,85 x 30 x 99,65 x 300 x (540,5 – 99,65/2)] + [(850,16 x

295,48 – 0,85 x 850,16 x 30)(540,5 – 59,5)]

= 484454219,98 Nmm

Menetukan nilai Mpr2

Karena tulangan atas tumpuan akibat momen (+) tidak mungkin sudah

leleh, maka diasumsikan tulangan tekan belum leleh. Berdasarkan Persamaan

(2-12) hingga Persamaan (2-16) didapatkan letak garis netral (C) dengan

rumus abc dan nilai tegangan (fs’) sesuai dengan Persamaan (2-10) sebagai

berikut.


= 0

a = 0,85.fc’.b.β1 = 0,85 x 30 x 300 x 0,85

= 6052,5

b = As’.0,003.Es – As.fy – 0,85.fc’.As’

= 850,16 x 0,003 x 200000 – 1133,54 x 500 - 0,85 x 30 x 850,16



= -78355,95

c = - (0,003.Es.d’.As’) = - 0,003 x 200000 x 59,5 x 850,16

= -3050533,50

C = a

acbb2

42

=5,05262

50,303505335026478355,95-)(-78355,95- 2

= 74,61 mm

fs’= 200000003,0 74,61

5,59 74,61003,0'

EsC

dC

= 121,51 Mpa

Karena fs’ < fy (121,51 MPa < 400 MPa) maka tulangan tekan belum

leleh.


hingga Persamaan (2-28). Menghitung momen plastis (Mpr2) pada balok,

sama dengan menghitung momen nominal (Mn), yakni berdasarkan

Persamaan (2-26) dan Persamaan (2-27).

a = C.β1 = 74,61 x 0,85 = 63,2 mm

Mn+ = Mpr2 = [0,85.fc’.a.b.(d-a/2)] + [(As’.fs’- 0,85.As’.fc’)(d – d’)]

= [0,85 x 30 x 63,42 x 300 x (540,5 – 613,42/2)] + [(850,16 x

121,51 –0,85 x 850,16 x 30)(540,5 – 59,5)]

= 286099108,57 Nmm

Perhitungan Nilai Gaya Geser

Untuk menentukan nilai gaya geser di tumpuan yang bekerja pada

balok, harus dihitung terlebih dahulu nilai VeL dan VeR. Ada pun perhitungan

yang berdasarkan Persamaan (2-29) dan Persamaan (2-30) adalah sebagai

berikut.

VeL = Lprpr Vug

LMM

21



1882907250

57286099108, 98484454219,

= 294573,22 N

VeR = Rprpr Vug

LMM

)( 21

244340

7250 ) 57,286099108 ,98(484454219-

= 138056,78 N

Maka untuk nilai gaya geser di tumpuan diambil gaya geser yang

maksimum, yakni Ve = 294573,22 N. Sedangkan nilai gaya geser di lapangan

dapat dihitung dari nilai kedua gaya geser diatas. Perhitungan gaya geser pada

lapangan dapat digambarkan oleh Gambar 4.31 berikut.

Gambar 4.31 Nilai gaya geser pada tumpuan dan lapangan

Sehingga nilai gaya geser pada lapangan adalah Ve = 186682,41 N.

Perhitungan Tulangan Geser Pada Tumpuan,

Perhitungan ini berdasarkan pada Persamaan (2-31) hingga Persamaan (2-35).

Ve = 294573,22 N

NLnMpr

2177,1062837250

57286099108, 98484454219,

Karena NLnMpr

2177,106283 < Ve/2 = 147286,61 N, maka:



Vc = N 148022,02 5,540300630.

6'

dbfc

Vu ≤ Ø[Vc + (23

'fc)b.d]

294573,22 ≤ 0,75[148022,02+ (2330 )300x 540,5]

294573,22 N < 555082,58 N, Berdasarkan hasil tersebut maka penampang

balok tidak perlu diperbesar.

Cek terhadap keperluan tulangan geser.

Vu ≥ (1/2)ØVc

294573,22 N ≥ (1/2)0,75 x 148022,02

294573,22 N > 55508,26 N,

Berdasarkan hasil tersebut maka diperlukan tulangan geser.

Menentukan jarak tulangan geser berdasarkan Persamaan (2-33)

hingga Persamaan (2-35)

Vs = NVcVe 27,244742 148022,0275,0

N 294573,22

887,15,540240

27,244742..

xdfy

Vss

Av

417,02403

3003

min xfy

bs

Av

0417887,1 min s

Avs

Av

Berdasarkan hasil tersebut (s

Av >s

Avmin ) maka tulangan geser yang

digunakan adalah bukan tulangan geser minimum. Luas tulangan geser yang

dibutuhkan adalah sebagai berikut:

Av = 2x(0,25 x Π x 102) = 157 mm2

Maka Jarak tulangan geser adalah:

s = 27,79981,1

157981,1

Av mm

Berdsarkan hasil diatas maka ambil jarak antar sengkang (s) = 75 mm



Tulangan Geser Lapangan

Perhitungan ini sama pada perhitungan tulangan geser tumpuan, yakni

berdasarkan pada Persamaan (2-31) hingga Persamaan (2-35).

Ve = 186682,41 N

Vc = 02,1480225,540300630.

6'

dbfc

N

Ve ≤ Ø[Vc + (23

'fc)b.d]

186682,41 N ≤ 0,75[148022,02 + (2330 )300 x 540,5]

186682,41 N < 555082,58 N, maka penampang balok tidak perlu diperbesar.

Cek terhadap keperluan tulangan geser

Ve ≥ (1/2)ØVc

186682,41 N ≥ (1/2)0,75 x 148022,02

186682,41 N > 55508,26 N, maka perlu tulangan geser.

Menentukan jarak tulangan geser berdasarkan Persamaan (2-33)

hingga Persamaan (2-35)

Vs = 86,008871 148022,0275,0

186682,41VcVe

N

778,05,540240

86,008871..

xdfy

Vss

Av

417,02403

3003

min xfy

bs

Av

417,0778,0 min s

Avs

Av

Berdasarkan hasil tersebut (s

Av >s

Avmin ) maka tulangan geser yang

digunakan adalah bukan tulangan geser minimum. Luas tulangan geser yang

dibutuhkan adalah sebagai berikut:

Av = 0,25 x Π x 102 = 157 mm2



Maka Jarak tulangan geser adalah:

s = 41,243645,0

157645,0

Av mm

Nilai jarak tulangan geser diambil sebesar 100 mm

4.4.2 Perancangan dan Analisis Tulangan Kolom

4.4.2.1 Perancangan dan Analisis Tulangan Kolom Kondisi Elastis

Pada kondisi elastis, kolom dirancang dengan menggunakan sofware

(Ms.Excel). untuk contoh perhitungan, diambil kolom pada lantai 1 dengan nomor

kolom C34, untuk hasil perancangan seluruh kolom dapat dilihat pada Lampiran 4.5

dan untuk gaya-gaya dalam yang digunakan dapat dilihat pada Lampiran 3.1, 3.2 dan

3.7.

Data

ΣPu = 38302,48 KN (lihat Lampiran 3.7)

∆0x = 2,87 x 10-3 m (lihat Lampiran 3.2)

∆0y = 3,24 x 10-3m (lihat Lampiran 3.2)

Vux = 1589,07 KN (lihat Lampiran 3.7)

Vuy = 1597,76 KN (lihat Lampiran 3.7)

Kolom Lantai 1 eksterior (0,5 x 0,5 m2)

I = 005208,0)5,05,0121( 3 m4

EI = 120.729)1000200000)(7,0( I KNm2

Lc = 5,8 m

r = mAI 1443,025,0

005208,0

Kolom Lantai 2 eksterior (0,5 x 0,5 m2)

EI = 120.729)1000200000)(7,0( I KNm2

Lc = 4.12 m

Balok a:

Arah x : L = 5 m

EI = )1000200000()6,03,0121(35,0 3



= 378000 KNm2

Arah y : L = 3,625 m

EI = )1000200000()6,03,0121(35,0 3

= 378000 KNm2

Balok b:

Arah x : L = 5 m

EI = )1000200000()6,03,0121(35,0 3

= 378000 KNm2

Arah y : L = 1.225 m

EI = )1000200000()6,03,0121(35,0 3

= 378000 KNm2

Balok c:

Arah x : L = 5 m

EI = )1000200000()6,03,0121(35,0 3

= 378000 KNm2

Arah y : L = 3,625 m

EI = )1000200000()6,03,0121(35,0 3

= 378000 KNm2

Balok d:

Arah x : L = 5 m

EI = )1000200000()6,03,0121(35,0 3

= 378000 KNm2

Arah y : L = 1.225 m

EI = )1000200000()6,03,0121(35,0 3

= 378000 KNm2



Penempatan balok-balok tersebut adalah sesuai dengan Gambar 4.32 berikut.

Gambar 4.32 Ψa dan Ψb Pada kolom yang ditinjau (tampak depan)

β1 = 0,85

Ø = 0,65 (sengkang pengikat)

M1x = -98,29 KNm (lampiran 3.7)

M2x = -42,39 KNm (lampiran 3.7)

M1y =153,14 KNm (lampiran 3.7)

M2y = 129,16 KNm (lampiran 3.7)

Pmaks (kombinasi 1,2D + 1,6L) = 1258,654 KN (lampiran 3.1)

Pmaks (seluruh kombinasi) = 586,16 KN (lampiran 3.7)

Kontrol Terhadap Goyangan

Suatu kolom harus dicek terhadap goyangan baik arah X maupun arah

Y, cara menetukan suatu bangunan bergoyang atau tidak digunakan

persamaan (2-38) dan (2-43). Perhitungan berdasarkan persamaan tersebut

adalah:

Qx = 23

0 102,18,507,1589

)108,2( 38302.48

cu

u

lVP

Qy = 23

0 102,112,476,1597

)100,3( 38302,48

cu

u

lVP

Karena Qx dan Qy < 0,05, maka kolom C34 tersebut tidak bergoyang,



Kontrol Kelangsingan Kolom

Sebelum kontrol terhadap kelangsingan kolom, terlebih dahulu

menentukan panjang efektif kolom dengan menggunakan Gambar 4.33,

dengan nilai Ψa dan Ψb baik arah x maupun arah y didapat dari Persamaan

(4-5) dan (4-6) berikut.

Ψa=

ba LEI

LEI

LEI

LEI

54 ................................................................. (Pers. 4-5)

Ψb=

dc LEI

LEI

LEI

LEI

43 ................................................................. (Pers 4-6)

Sehingga nilai Ψa dan Ψb adalah sebagai berikut.

Ψax = 004,4

5 378000

5 378000

12,4667,729166

8,5667,729166

5454

baba LEI

LEI

LEI

LEI

Ψbx = 6629,1

5 378000

5 378000

8,567,7291660

443

dcdc LEI

LEI

LEI

LEI

Ψay = 9029,2

225,1 378000

625,3 378000

12,467,729166

8,567,729166

5454

baba LEI

LEI

LEI

LEI

Ψby = 2056,1

225,1378000

615,3 378000

8,567,7291660

443

dcdc LEI

LEI

LEI

LEI



Sumber : SNI 03-2847-2002 hal. 78

Gambar 4.33 Faktor panjang efektif, k, untuk struktur bergoyang

Dengan nilai Ψa dan Ψb diplotkan ke Gambar 4.33,maka didapat:

Kx = 0,87

Ky = 0,84

Maka kontrol terhadap kelangsingan kolom adalah sebagai berikut.

Arah X:

401234

2

1

x

xux

MM

rlk

4039,4229,981234

144,08,587,0

40012,51960,34

34,960 < 40

Arah Y:

401234

2

1

y

yuy

MM

rlk

4016,12914,1531234

144,08,584,0

40772,19758,33

33,758 >19,772 perlu perbesaran momen



Perhitungan Pembesaran Momen

βd = 147,26,586

1258,654)6,12,1(

maks

maks

PLDP

Ec = 2,257429601000)304700('4700 fc

EI = 584,2681511

)0052,02,960.742.25(4,014,0

d

gc IE

Arah X:

Pcx =

698,103838,587,0

584,815.2614,32

2

2

2

uxlkEI

Cmx = 0,6 + 0,4 2

1M

M

= 0,6 + 0,4 ( 29.4229,98 ) = 1,5

Karena 1,5> 0,4, maka Cmx = 1,5

δnsx = 0,1

75,01

c

u

mx

PPC

698,1038375,052,15931

5,1

= 1,92

Karena 1,9> 1, maka δnsx = 1,92

Arah Y:

Pcy =

635,111388,584,0

584,2681514,32

2

2

2

uy lkEI

Cmy = 0,6 + 0,4 2

1M

M

= 0,6 + 0,4 ( 16,12914,153 ) = 1,07

Karena 1,07 > 0,4, maka Cmx = 1,07



δnsy = 0,1

75,01

c

u

mx

PPC

635,1113875,052,15931

07,1

= 1,33

Karena 1,33 >1, maka δnsx = 1,33

Momen Terfaktor dan Gaya Aksial Terfaktor

Mcx = δns.M2 = 1,92 x 98,29 = 188,76 KNm

Mcy = δns.M2 = 1,33 x 153,6762= 203,30 KNm

Pu (akibat 1,4 D) = 1593,52 KN

Pu (akibat 1,2 D + 1,6 L) = 1258,654 KN

Diagram Interaksi

Dalam hal ini diagram interaksi yang digunakan adalah diagram interaksi

yang dibuat manual dengan mengasumsikan penampang kolom dan diameter

tulangannya, serta jumlah tulangan yang digunakan. Untuk lebih jelas, dapat

dilihat Gambar 4.34 berikut.

Gambar 4.34 Tulangan kolom

Baris 1 = 3D19, Y1 = 49,5 mm

Baris 2 = 2D19, Y2 = 149,8 mm

Baris 3 = 2D19, Y3 = 350,0 mm

Baris 4 = 3D19, Y4 = 450,5 mm

As total = 3.402,34 mm2

Rasio tulangan () = 01134,0500500

2835,287.

hbtotalAs

Y1 Y2 Y3

Y4



Karena 0,01 ≤ = 0,0136 ≤ 0,06, maka jumlah tulangan tersebut dapat

digunakan.

Kondisi Tekan Aksial Konsentris (0,Po)

(SNI-03-2847-2002 pasal 12.3)

Untuk kondisi ini, perhitungan berdasarkan persamaan (4-7). Adapun

perhitungannya adalah sebagai berikut.

ØP0 = 0,65{[0,85.fc’ (Ag – Ast)] + [Ast . fy]} ............................ (4-7)

= 0,65{[0,85 x 30 (250000 – 2835,287)] + [2835,287 x 400]}

= 4833929,738 N

ØPn maks = 0,80 ØP0 = 0,80 x 4833929,738= 3867143,79 N

Kondisi Tarik Aksial Konsentris (0,Pt)

Untuk kondisi ini, perhitungan berdasarkan persamaan (4-8).Adapun

perhitungannya adalah sebagai berikut.

ØPt = Ø(Ast . fy) ......................................................................... (4-8)

= 0,65 (2835,287x (-400)

= -737174,62 N

Kondisi Berimbang (balance)

Untuk kondisi ini, perhitungan berdasarkan persamaan (4-9), sampai

dengan persamaan (4-10).Adapun perhitungannya adalah sebagai

berikut.

Garis netral pada penampang kolom dapat dihitung:

dCy

b

003,0

003,0

.................................................................... (4-9)

30,2705,450200000

400003,0003,0

003,0003,0

dCy

b

mm

Tegangan tulangan yang terjadi di setiap baris tulangan dapat dihitung:

fs’1 = 200000003,030,270

5,4930,270003,01

EsC

YC

b

b

= 400 Mpa

Karena 400 = fy, maka fs’1 = fy = 400 Mpa



fs’2 = 200000003,030,270

8,14930,270003,02

EsC

YC

b

b

= 267,48 Mpa

fs’3 = 200000003,030,270

5,35030,270003,04

EsC

YC

b

b

= -177.5 Mpa

fs’5 = 200000003,030,270

5,45030,270003,04

EsC

YC

b

b

= -400 Mpa

Gaya tekan beton (Cc) dan gaya tulangan yang terjadi di setiap baris

tulangan (Cs) dapat dihitung:

Cc = 0,85.fc’.β1.Cb.b = 0,85 x 30 x 0,85 x 270,30 x 500

= 2.929.376,25 N

Cs1 = fs’1 x As1 = 400 x 850,6 = 340240,20 N

Cs2 = fs’2 x As2 = 267,48x 567,057 = 151739,67N

Cs3 = fs’4 x As4 = -178,02 x 567,057= -100947,5 N

Cs4 = fs’5 x As5 = -400 x 850,6 = -340234,20 N

Gaya tekan aksial nominal (Pn) dan momen nominal (Mn) yang terjadi

dapat dihitung:

ØPn = Cc + Cs1 + Cs2 + Cs3 + Cs4

= 2929376,25+ 340240 + 151676 + 25551,6 + -

100947,5)+(-240240)]

= 3105656,35 N

Mn =

332211

1

22222YhCsYhCsYhCs

chCc b

44 2

YhCs

=

49,5

2500 402403

230,27085,0

2500 2929376,25

,3,5032

500 )5,100947( 8,1492

500 56761



5,504

2500 ) 240240(

= 558000000 Nmm = 558 KNm

ØMn = 0,65 x 558= 362,7 Nmm

Kondisi Tekan Dominan

Pada kondisi ini perhitungan sama seperti pada kondisi berimbang,

namun letak garis netral sembarang, dengan syarat c > cb.

Kondisi Tarik Dominan

Pada kondisi ini perhitungan sama seperti pada kondisi berimbang,

namun letak garis netral sembarang, dengan syarat c < cb.

Setelah langkah-langkah tersebut dilakukan, kemudian cek penampang

dan tulangan kolom apakah kolom tersebut dapat menahan beban yang

bekerja atau tidak. Cara pengecekan dilakukan dengan menggunakan

diagram interaksi. Gambar diagram interaksi dapat dilihat pada Lampiran

4.5.

Dari diagram interaksi, didapat nilai Pox = 5410 KN dan Poy = 5520.

Maka menurut persamaan Bresler (persamaan (2-74)), dilakukan cek

penampang dan tulangan, adalah sebagai berikut.

ooyox

u

PPP

P 1111

9,318.4

7.436,8151

55201

54101

1111

1

ooyox PPP

KN

Sehingga 9,318.41731 (ok)

Keterangan : Nilai Pu didapat dari nilai Pu maksimum perlantai (lihat

Lampiran 3.7)

Tulangan Geser Kolom

Tulangan geser kolom pada kondisi elastis tidak jauh berbeda dengan

perhitungan tulangan geser kolom pada kondisi SRPMK. Contoh

perhitungan tulangan geser kolom dapat dilihat pada contoh perhitungan

tulangan geser kolom pada kondisi SRPMK. Hasil perhitungan kebutuhan



tulanagan memanjang kolom kondisi elastis selebihnya dapat dilihat pada

Lampiran 4.5.

4.4.2.2 Perancangan dan Analisis Tulangan Kolom Kondisi SRPMK

Hasil Perancangan, analisis dan kebutuhan tulangan memanjang dan tulangan

geser kolom dapat dilihat pada Lampiran 4.5 dan Lampiran 4.6

1. Tulangan Memanjang

Pada kondisi SRPMK, kolom dirancang dengan menggunakan sofware

(Ms.Excel). Contoh perhitungan diambil kolom eksterior pada lantai 2 yaitu pada

kolom C34.

a. Data

Kolom a:

Dimensi = 0,5 x 0,5 m2

Inersia (Ia) = 0,0052083 )5,05,0121( 3 m4

Tinggi (La) = 5,4 m

Me = 558 kNm (Lihat Lampiran 4.5)

Kolom b:

Dimensi = 0,5 x 0,5 m2

Inersia (Ib) = 0,0052083 )5,05,0121( 3 m4

Tinggi (Lb) = 3,72 m

Me = 558 kNm (Lihat Lampiran 4.5)

Akibat Balok Induk

Mnl+ = 231,58 kNm (Lihat Lampiran 4.6)

Mnr- = 393,38 kNm (Lihat Lampiran 4.6)



a. Syarat Kuat lentur SRPMK

Pengecekan terhadap kuat lentur kolom kondisi SRPMK sesuai

Persamaan (2-69). Adapun perhitungannya adalah sebagai berikut.

1116 kNm > 749.952 kNm (ok)

Berdasarkan hasi di atas bahwa desain SRPMK dapat terpenuhi, dan

konsep kolom kuat balok lemah terpenuhi

2. Tulangan Geser

Tulangan geser dihitung setelah besarnya nilai gaya geser telah dilakukan.

Contoh perhitungan pada perhitungan tulangan geser adalah kolom eksterior lantai 1

(C34).

a. Perhitungan gaya geser

Perhitungan gaya geser dan tulangan geser kolom berdasarkan Persamaan (2-

70) adalah sebagai berikut:

Ve = H

MM prpr 43

Mpr3 adalah nilai rata-rata Mpr- dan Mpr+ dari balok induk lantai 1.

Mpr4 adalah nilai rata-rata Mpr- dan Mpr+ dari balok induk lantai 2.

Data :

Akibat sloof:

- Mpr1 = 245,447 kNm (lihat Lampiran 4.4)


Akibat balok Induk lantai 1:



Sehingga:

Akibat sloof:

ΣM3 = 638,415 170,191 245,447

prpr MM kNm



Mpr3 = 3MLb

IbLa

IaLa

Ia

164,018 638,415

52,3 0.0052083

4,5 0.0052083

4,5 0.0052083

x kNm

Akibat balok induk 1:

ΣM4 = 553,770 286,099 484,454

prpr MM kNm

Mpr4 = 3MLb

IbLa

IaLa

Ia

307,074 776,836

52,3 0.0052083

4,5 0.0052083

4,5 0.0052083

x kNm

Ve = 7058,808,5

074,307018,164

kN

Maka nilai gaya geser di tumpuan adalah Ve = 80,7058 kN. Sedangkan nilai

gaya geser di lapangan dapat dihitung berdasarkan Gambar 4.35 berikut.

Gambar 4.35 Nilai gaya geser pada tumpuan dan lapangan kolom SRPMK



Maka berdasarkan Gambar 4.35 nilai gaya geser pada lapangan adalah Ve =

80,7058 kN.

b. Perhitungan Tulangan Geser Pada Tumpuan

Perhitungan gaya geser pada kolom mengacu pada Persamaan (2-71)

hingga Persamaan (2-75). Contoh perhitungan tulangan geser pada tumpuan

adalah sebagai berikut.

Ve = 80,7058 kN = 80705,8 N.

Pu = 876,3181 kN = 876318,1 N (Lihat Lampiran 4.5)

Nilai Pu didapat dari nilai gaya normal kolom pada Lampiran 4.5, yang

kemudian diambil paling maksimum.

37500020

3050050020

'.

fcAg

Vc ≠ 0 Karena Pu > 20'. fcAg (876318,1 > 375000) , maka:

Vc = 5,438500630

25000014 876318,11.

6'

141

db

fcA

P

g

u

= 259942,99 N

Vs = 220,135780 259942,9965.0

80705,8VcVe

N

s = 53.329135780,220

5,438402425,16..

s

v

VdfyA mm

s1 = '1'3,0

ch

gc A

Afch

fyhAsh

1176400250000304083,0

24016,452

= 70,83 mm

s2 = 5,983040809,0

24016,452'09,0

fchfyhAsh

c mm



Karena berdasarkan persyaratan tulangan di sepanjang lo tidak boleh lebih

dari: 66,763

4203501003

350100

xh

Jarak sengkang ambil sebesar 70 mm sesuai berdasarkan hasil di atas.

c. Perhitungan Tulangan Geser Pada Lapangan

Perhitungan gaya geser pada kolom mengacu pada Persamaan (2-71)

sampai dengan Persamaan (2-75), di mana perhitungannya adalah sebagai

berikut.

Ve = 80,7058 kN = 80705,8 N.

Pu = 876,3181 kN = 876318,1 N (Lihat Lampiran 4.5)

Nilai Pu didapat dari nilai gaya normal kolom pada Lampiran 4.5, yang

kemudian diambil paling maksimum.

37500020

3050050020

'.

fcAg

Vc ≠ 0 Karena Pu > 20'. fcAg (876318,1 > 375000) , maka:

Vc = 5,438500630

25000014 876318,11.

6'

141

db

fcA

P

g

u

= 259942,99 N

Vs = 220,135780 259942,9965.0

80705,8VcVe

N

s = 53.329135780,220

5,438402425,16..

s

v

VdfyA mm

s1 = '1'3,0

ch

gc A

Afch

fyhAsh

1176400250000304083,0

24016,452

= 70,83 mm

s2 = 5,983040809,0

24016,452'09,0

fchfyhAsh

c mm



Jarak sengkang ambil sebesar 70 mm sesuai berdasarkan hasil di atas.

4.4.3 Perancangan dan Analisis Hubungan Kolom dengan Balok

Perancangan tulangan hubungan kolom-balok dilakukan berdasarkan

Persamaan (2-76) hingga Persamaan (2-93). Perhitungan dilakukan dengan

menggunakan bantuan software (Ms.Excel), yang dapat dilihat pada Lampiran 4.8.

Namun untuk memperjelas proses pergitungan, pada sub bab ini dicantumkan proses

perhitungan hubungan kolom-balok pada hubungan kolom interior (C44) dengan

balok induk lantai 1.

Data

Dimensi kolom tipe (C44) (hubungan kolom-balok induk):

b = 400 mm

h = 600 mm

Pu =1322698,88 N (lihat Lampiran 4.5)

Tinggi kolom = 5800 mm

Momen plastis akibat balok:

Mpr- = 484454219,98 Nmm ( Lihat lampiran 4.8)

Mpr+ = 286099108,57 Nmm ( Lihat lampiran 4.8)

fy = 400 Mpa (tulangan lentur)

fy = 240 Mpa (tulangan geser)

fc’ = 30 Mpa

Perhitungan Tulangan

Tulangan Horizontal

Perhitungnan tulangan horizontal berdasarkan pada Persamaan (2-78) sampai

dengan persamaan (2-85). Dalam menentukan tulangan horizontal perlu

menetukan nilai gaya geser kolom (Vh) dan gaya geser pada hubungan kolom-

balok (Vjh).

Menetukan nilai gaya geser horizontal kolom (Vh)

Vh = 484454219,98/ 5800

= 83526,59 N



T1 = C1 = 1983,70 x 1,25 x 400 991847,50 N

C2 = T2 = 425077,50 40025,116,850 xx N

Vjh = T1 + C2 – Vh = 991847,50 + 425077,50 – 83526,59

= 1333398,41 N

Kontrol gaya geser pada hubungan kolom-balok:

Vjh ≤ 1,7 'fc Aj

1333398,41 N ≤ 1,7 60040030 1333398,41 N < 2234708.035 N

Berdasasarkan hasil di atas bahwa Vjh <1,7 'fc Aj maka nilai gaya geser

memenuhi persyaratan dan perhitungan dilanjutkan.

Menentukan nilai gaya geser horizontal akibat beton:

Vch = ck hbfcAgPu

'1,031

= 600400301,0240000 1322698,8831

= 78900,67 N

Menentukan jumlah tulangan horizontal hubungan kolom-balok:

Ajh = 2074,5227240

78900,67- 1333398,41 mmfy

VchVjhfy

Vsh

Ambil diameter tulangan 12 mm, maka:

buah

DAjhn 55,11

1214,325,04074,5227

25,04 22

Berdasarkan perhitungan diatas jumlah tulangan horizontal pada

hubungan kolom interior (C44) dengan balok induk adalah 11,55/2 = 5,77 buah

≈ 6 buah. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 4.8.

Tulangan Vertikal

Tulangan vertikal pada hubungan kolom-balok dalam hal ini tidak lakukan.

Gaya geser vertical pada hubungan kolom-balok dipikul oleh tulangan utama

kolom karena tulangan utama kolom berjumlah 10 sehngga tulangan vertikal



pada hubungan kolom-balok tidak perlu dilakukan. Hal ini disyaratkan jika

jumlah tulangan utama kolom berjumlah minimal 8 buah maka tulangan

vertikal pada hubungan kolom-balok tidak perlu dilakukan.

bab iv perancangan detail srpmk -...

Documents