bab iv perhitungan struktur 4.1 perhitungan atap

85

BAB IV

PERHITUNGAN STRUKTUR

4.1 Perhitungan Atap

Atap direncanakan menggunakan struktur kuda-kuda baja dengan menggunakan bentuk

limasan. Perhitungan struktur atap didasarkan pada panjang bentangan kuda-kuda.

Selain itu juga diperhitungkan terhadap beban yang bekerja, yaitu meliputi beban mati,

beban hidup, dan beban angin. Setelah diperoleh pembebanan, kemudian dilakukan

perhitungan dan perencanaan dimensi batang kuda-kuda tersebut. Adapun pemodelan

struktur atap sebagai berikut:

Gambar 4.1.1 Gambar Prespektif Kuda-Kuda

Gambar 4.1.2 Gambar Denah Kuda-Kuda

86

Gambar 4.1.3 PEMODELAN Gambar Kuda-Kuda

87

Data-Data Perencanaan Kuda-Kuda

Bentang kuda-kuda = 17,30 m

Jarak kuda-kuda = 2,97 m

Jarak gording = 1,76 m

Sudut Kemiringan Atap = 35º

Gording = Lip Channels

= 2C.150.130.20.2,3

Berat Gording = 11 kg/m

(Tabel Profil Konstruksi Baja, Rudi Gunawan)

Modulus Elastisitas (E) = 200000 Mpa

Modulus Geser (G) = Mpa

Poisson Ratio (m) = 30%

Koefisien Muai (at) = 1,2 * 10-5

/ºC

(SNI 03 – 1729 – 2002)

Berat per unit volume = 7850 kg/m3

(PPPURG 1987)

Penutup atap = 50 kg/m2

Plafond Eternit + Penggantung= 11+7 = 18 kg/m2

(PPPURG 1987)

Beban Hidup Gording = 100 kg

Beban Air Hujan = (40 – 0,8 x 350) = 12 kg/m

2

(PPPURG 1987)

Tekanan Tiup Angin = 25 kg/m2

(PPPURG 1987)

Mutu Baja = BJ 37

Tegangan Leleh (fy) = 240 Mpa

Tegangan Ultimit (fu) = 370 Mpa

Peregangan Minimum = 20%

(SNI 03-1729 – 2002)

88

4.1.1 Perhitungan Gording

Data Perencanaan Gording Profil Lip Channels

1. Pembebanan

a. Beban Mati (q)

Beban penutup atap = 50kg/m2 x 1,76 m = 88,00 kg/m

Berat Gording = 11 kg/m

Beban Mati (q) =99,00 kg/m

b. Beban Hidup (P)

Beban hidup adalah beban terpusat dan terjadi karena beban manusia yang

bekerja pada pekerjaan atapdan beban air hujan.

Beban Hidup Pekerja = 100 kg

Beban Air Hujan = (40 – 0,8 x 350) = 12 kg/m

2

= 12 kg/m2 x 2,97 m x 1,76 m = 62,73kg

c. Beban Angin (W)

Tekanan tiup angin = 25 kg/m2

Koefisien angin:

Angin tekan = 0,02α – 0,4 = 0,02 x 35º - 0,4 = 0,3

Angin hisap = - 0,40

(PPPURG 1987)

Beban angin :

Beban angin tekan = 0,3 x 1,76m x 25kg/m2= 13,2 kg/m

Beban angin hisap = - 0,4 x 1,76m x 25kg/m2= - 17,60 kg/m

+

89

2. Momen Akibat Pembebanan

a. Beban Mati (D)

Gambar 4.1.4Pemodelan Beban Mati

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam Autocad)

q = 99,00 kg/m

qx = q cos α = 99,00 kg/m . cos 35º =81,096 kg/m

qy = q sin α = 99,00 kg/m . sin 35º =56,784 kg/m

Mx1 = (1/8 . qx . L2). 0,8

= (1/8 x81,096 kg/m x 2,972m) x 0,8

= 71,534 kg.m

My1 = (1/8 . qy . L2). 0,8

= (1/8x 56,784 kg/mx 2,972m)x 0,8

= 50,088 kg.m

b. Beban Hidup (P)

Beban hidup adalah beban terpusat dengan asumsi berat P = 100 kg Beban

Beban Hidup (q) = 100 kg/m

Gambar 4.1.5 Pemodelan Beban Hidup


90

Beban Hidup Pekerja

P = L = 100 kg

Px = P cos α = 100kg .sin 35º = 81,915kg

Py = P sin α = 100kg .cos 35º = 57,357 kg

Mx2 = (1/4 .Px .L) . 0,8

= (1/4 x 81,915kg x 2,97 m) .

0,8

= 48,65 kg.m

My2 = (1/4 .Py .L) . 0,8

= (1/4 x 57,357 kg x 2,97 m) .

0,8

= 34,07 kg.m

Beban Hidup Air Hujan

P = L = 62,73 kg

Px = P cos α = 62,73 kg. sin 35º = 51,382 kg

Py = P sin α = 62,73 kg .cos 35º = 35,980 kg

Mx2 = (1/4 .Px .L) . 0,8

= (1/4 x51,382kg x 2,97 m) x

0,8

= 30,521 kg.m

My2 = (1/4 .Py .L) . 0,8

= (1/4 x 35,980kg x 2,97 m) x

0,8

= 21,371 kg.m

Jadi jumlah beban hidup pekerja dan beban hidup air hujan adalah

Mx2 =48,652 kg.m + 30,552 kg.m = 79,178 kg.m

My2 = 34,07kg.m + 21,372 kg.m = 55,442 kg.m

c. Beban Angin (W)


((PPPURG 1987)

Beban angin :

Beban angin tekan = 13,2 kg/m

Beban angin hisap = -17,6 kg/m

My3 tekan = (1/8 .Wty . L2) . 0,8

= (1/8 x 13,2 kg/m x 2,972m) x 0,8

= 11,643 kg.m

My3 hisap = (1/8 .Why . L2) . 0,8

= (1/8 x -17,6 kg/m x 2,972m) x 0,8

= -15,524 kg.m

91

3. Kombinasi Pembebanan

a. 1,4 D

Ux = 1,4(71,534 kg.m) = 100,147 kg.m

Uy = 1,4(50,088 kg.m) = 70,124 kg.m

b. 1,2 D + 0,5 La

Ux = 1,2(71,534 kg.m) + 0,5 (79,178 kg.m) = 125,430 kg.m

Uy = 1,2(50,088 kg.m) + 0,5 (55,442 kg.m) = 87,827 kg.m

c. 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W

Ux =) 1,2 (71,534 kg.m)+ 1,6 (79,178 kg.m) + 0,8 (0) = 212,525 kg.m

Uy =1,2 (50,088 kg.m) + 1,6 (55,442 kg.m+ 0,8 (11,643 kg.m)= 158,031 kg.m

d. 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La

Ux = 1,2 (71,534 kg.m) + 1,3 (0) + 0,5 (79,178 kg.m) = 125,429 kg.m

Uy = 1,2 (50,088 kg.m) + 1,3 (11,643 kg.m) + 0,5 (55,442 kg.m)= 102,866

kg.m

e. 0,9 D ± 1,3 W

Ux = 0,9 (71,534 kg.m) + 1,3 (0) = 64,380 kg.m

= 0,9 (71,534 kg.m) - 1,3 (0) = 64,380 kg.m

Uy = 0,9 (50,088 kg.m) + 1,3 (11,643 kg.m) = 60,143 kg.m

= 0,9 (50,088 kg.m) - 1,3 (11,643 kg.m) = 45,007 kg.m

( pasal 6.2.2, SNI 03-1729-2002)

4. Kontrol Moment Terhadap Gording

Profil gording Lip Channels 2C.150.130.20.2,3

Sectional area 14,02 cm2

= 1402 mm2

Geometrical moment of Inertia Ix = 496 cm4

= 4,96 x 106

mm4

Iy = 351 cm4

= 3,51 x 105

mm4

Elastic modulus of section Sx = 66,1 cm3

= 6,61 x 104 mm

3

Sy = 54,0 cm3

= 5,4 x 104 mm

3

Radius of gyration rx = 5,94 cm

= 5,94 x 10 mm

ry = 5,0 cm

= 5,0 x 10 mm

( tabel profil konstruksi baja, Rudy Gunawan)

92

f. Menghitung Plastic of Modulus section :

Gambar 4.1.6 Modulus Plastis Penampang Gording


Dari tabel baja hal.56 didapat nilai

Zx = 66,1 cm3

= 6,61 x 104 mm

3

Zy = 54,0 cm3

= 5,4 x 104 mm

3

Moment maximal yang didapat dari kombinasi pembebanan :

M x =212,525 kg.m

= 2,12 x 106 N.mm

M y = 158,031 kg.m

= 1,58 x 106 N.mm

Faktor reduksi =0,9

(Tabel 6.4-2, SNI 03-1729-2002)

1. Kontrol momen terhadap batas tekuk local

- Badan

√

√

(tabel 7.5-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 30)

(Penampang Kompak)

y3

dy1

y2

b

ct

t

2t

t

c-t

b-2t

d

b

ct

t

t

c-t

b-2t

x3

x2

x1

sumbu Y

sumbu X

45

Mn = mp

Mp = zx.fy

= 6,61 .104 x 240 = 15,8 x10

6 N.mm

(pasal 8.2.3, SNI 03- 1729- 2002)

- Sayap

√

√

√

√

(tabel 7.5-1, SNI 03- 1729- 2002)

(Penamampang langsing)

(pasal 8.2.4, SNI 03- 1729- 2002)

Untuk penampang yang memenuhi λr ≤ λ , kuat lentur nominal penampang

ditentukan sebagai berikut :

Mr =( fy – fr).sx

= (240 – 70 ) . 6,61 x104 = 11237 N.m

2

2

Mn = 5716930 m

2. Kontrol momen terhadap batas tekuk global

a. Kontrol momen terhadap tekuk torsi lateral

46

√

√

(tabel 8.3-2, SNI 03- 1729- 2002)

Modulus geser

(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD)

Konstanta Torsi

∑


Konstanta warping

=6390425617


√

√

71

(

)

(

)

(

)√ √

(tabel 8.3-2, SNI 03- 1729- 2002)

(

)√ √

Tekuk torsi lateral dalam kondisi Inelastis

(pasal 8.3.5, SNI 03- 1729- 2002)

Batasan momen

(persamaan 8.3-1, SNI 03- 1729- 2002 )

M max = Mux max = 212,525 kg.m

Moment max adalah moment pada tengah bentang

Panjang bentang L = 2,97 m , maka :

qmax =193,20 kg

Momen pada ¼ bentang

(

)

72

Momen pada ½ bentang

Momen pada ¾ bentang

(

)

(pasal 8.3.1, SNI 03- 1729- 2002)

Cb = 1,13 ; fr = 70

- Momen nominal pada arah sb x

(persamaan 8.3-2c, SNI 03- 1729- 2002, hal 38 )

√ (

)

<

√

(

)

(tabel 8.3-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 37 )

- Momen nominal pada arah sb y

73

Mny = Mpy = Zy . fy < 1,6. Fy sy

Mny = 5,4 x 104 x 240 < 1,6.240. 5,4 x 10

4

Mny = 12,96 x106 N.mm

< 20,73 x 10

6 N.mm (OK)

- Menghitung Momen Interaksi

0,326 1 (ok)

( pasal 11.3.1, SNI 03-1729-2002)

g. Kontrol Terhadap Lendutan

E = 2,0 x 106 kg/cm

2 menggunakan asumsi 1 Mpa = 10 kg/cm

2, momen inersia yang

berada pada profil kanal Ix = 496 cm4 , Iy = 351 cm

4

(Tabel Konstruksi Baja Rudy Gunawan, hal 56)

Akibat Beban Mati

fx =

=

= 0,082 cm

fy =

=

= 0,081 cm

Akibat Beban Hidup

fx =

=

= 0,00450 cm

fy =

=

= 0,00454 cm

Akibat Beban Angin

fx = 0

90

fy =

=

=0,019 cm

Lendutan Kombinasi

Fx total = 0,082 + 0,0045 + 0 = 0,0865 cm

Fy total = 0,081 + 0,00454 + 0,019 = 0,1045 cm

Syarat Lendutan

f ijin =

=

=1,237

(SNI 03 – 1729 – 2002)

f yang timbul √ = √ = 0,135 cm

f ijin > f yang timbul 1,237>0,135……… (OK)

4.1.2. Perencanaan Kuda-Kuda

Data-data :

Bentang kuda-kuda = 17,3 m

Jarak kuda-kuda = 2,97 m

Jarak gording = 1,76 m

Sudut kemiringan atap = 35º

Penutup atap = Genteng

Plafond = Eternit

Sambungan = Baut

Berat gording = 11 kg/m

Modulus Elatisitas (E) = 200000 Mpa

Modulus Geser (G) = Mpa

Poisson Ratio (m) = 30%

Koefisien muai (at) = 1,2 * 10-5

Mutu Baja = BJ 37

Tegangan Leleh (fy) = 240 Mpa

Tegangan Ultimit (fu) = 370 Mpa

Tegangan Dasar = 160 Mpa

Peregangan Minimum = 20%

(SNI 03 – 1729 – 2002)

91

Gambar 4.1.7 Mutu Baja

Sumber : Data Pribadi Program SAP

Gambar 4.1.9 Satuan yang digunakan dalam perhitungan

Penutup atap genteng = 50 kg/m2


Plafond eternity + penggantung = 18 kg/m2

Beban hidup gording = 100 kg


(PPPURG 1987)

4.1.2.1. Pembebanan Kuda-Kuda

1. Akibat Berat Atap

Beban permanen yang bekerja pada kuda-kuda akibat dari benda yang berada

diatasnya berupa atap yang diasumsikan dengan menggunakan penutup genteng.

BA = Berat Atap Genteng x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda

BA = 50 kg/m2 x 1,76m x 2,97 m

BA = 261,36 kg

92

Gambar 4.1.8 Input Beban Atap


Gambar 4.1.9 Display Beban Atap


2. Akibat Berat Sendiri Kuda-Kuda

Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan sebagai kuda-

kuda. Beban terhitung secara manual dalam Program SAP, dalam perencanaan

menggunakan profil baja

3. Akibat Berat Sendiri Gording

Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan sebagai

gording. Beban terhitung secara manual dalam Program SAP, dalam perencanaan

menggunakan profil baja

4. Akibat Berat Plafond

Beban yang timbul akibat adanya berat dari plafond yang digantungkan pada dasar

kuda-kuda.

BP = Beban Plafond x Jarak Kuda-Kuda x Panjang Kuda-Kuda

BP = 18 kg /m2x2,97 m x 17,3m / 12 = 77,0715 kg

93

Gambar 4.1.10 Input Beban Plafond


Gambar 4.1.11 Display Beban Plafond


5. Beban Hidup

Beban hidup adalah beban terpusat yang terjadi karena beban pekerja yang bekerja

pada saat pembuat atau perbaikan kuda-kuda pada atap dan beban air hujan.

a. PPekerja = 100 kg

b. PAir Hujan = (40 – 0,8 x 3350) = 12 kg/m

2

= 16 kg/m2 x 2,97 m x 1,76 m = 62,726 kg

94

Gambar 4.1.12 Input Beban Hidup Pekerja


Gambar 4.1.13 Display Beban Hidup Pekerja


Gambar 4.1.14 Display Beban Air Hujan


95

Gambar 4.1.15 Display Beban Hidup Air Hujan


6. Beban Angin

Beban angin adalah beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang

disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (PPURG 1987). Pada konstruksi ini

diasumsikan nilai W = 25 kg/m2.

a. Akibat Angin Tekan

Angin Tekan = 0,02α – 0,4

Angin Tekan = 0,02 x 35º - 0,4 = 0,3

W tekan = Angin Tekan x W x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda

= 0,3 x 25 kg/m2 x 1,76 m x 2,97m = 39,204 kg

(PPPURG 1987)

b. Akibat Angin Hisap

Angin hisap = - 0,4

(PPPURG 1987)

W hisap = Angin Tekan x W x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda

= - 0,4 x 25 kg/m2x 1,76m x 2,97m = -52,272kg

96

Gambar 4.1.16 InputBeban Angin Tekan


Gambar 4.1.17 input Beban Angin


Gambar 4.1.18 Display Beban Angin


97

4.1.2.2. Input Data Pada Program SAP 2000

1. Rekap Beban

a. Beban Mati

BA = 261,36 kg

BP = 77,07 kg

b. Beban Hidup

PPekerja = 100 kg

PAir Hujan= 62,726 kg

c. Beban Angin

Angin Tekan =39,204 kg

Angin Hisap = -52,272 kg

2. Kombinasi

a. U = 1,4 D

b. U = 1,2 D + 0,5 La

c. U = 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W

d. U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La

e. U = 0,9 D ± 1,3 W

Gambar 4.1.19 Load Patterns


98

Gambar 4.1.20 Load Combination


4.1.3. Data Perhitungan Profil Kuda-Kuda

Perhitungan Profil Kuda-kuda

Baja yang digunakan Double Angle Shape :

a. Batang Diagonal Luar : 2L 75.75.10

b. Batang Diagonal Dalam : 2L 50.50.9 dan 2L 75.75.10

c. Batang Horisontal : 2L 50.50.9

d. Batang Vertikal : 2L 75.75.10

4.1.3.1.Perhitungan batang tekan

Frame 1188

P maks = Nu = 3,433 ton → hasil output SAP 2000

L bentang = 3355 mm

Gambar 4.1.21 Diagram of Frame

Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program SAP 2000)

99

Digunakan profil (2L.50.50.9)

Data Properti penampang elemen L.50.50.9

Ag = 824 mm²

ex= ey = 15,6 mm

Ix= Iy = 179000 mm4

Rx = Ry = 14,7 mm

R min = 9,7 mm

Tp = 10 mm

(Tabel Profil Kontruksi Baja, Ir.Rudy gunawan)

Menghitung momen inersia dan jari-jari girasi komponen srtuktur

Gambar 4.1.22 Moment Inersia Penampang

Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program Autcad)

- Keterangan :

Periksa terhadap Kelangsingan elemem penampang

√

√

(penampang tak kompak)

(pasal8.2.4, SNI 03- 1729- 2002)

X

t

b a

h

Lx

y

t

b a

h

Ly

100

Periksa terhadap kelangsingan dan kestabilan komponen

- Digunakan pelat kopel 9 buah → Pembagian batang minimum adalah 3

(pasal 9.3.3b, SNI 03- 1729- 2002)

Jarak antar pelat kopel

(OK)

(persamaan 9.3-4, SNI 03- 1729- 2002)

- Syarat kestabilan komponen

< 50 (OK)

(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002,)

- Kondisi tumpuan sendi-sendi , maka faktor tekuk k = 1

(tabel 7.6-1, SNI 03- 1729- 2002)

- Kelangsingan arah sumbu bahan (sumbu x)

=

(pasal7.6.4, SNI 03- 1729- 2002)

- Syarat kestabilan arah sumbu bahan (sumbu x)

> 1,2.

>51,880… … … (OK)

(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002)

- Kelangsingan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)

Iy = 2 (

Iy = 2 (

101

= 1057345,28

A profil = 2 x = 1648 mm

ry = √

= √

= 25,329

= 132

- Kelangsingan ideal

Nilai m untuk profil 2L = 2

√

√

(persamaan 9.3-2, SNI 03- 1729- 2002)

- Syarat kestabilan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)

(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002)

Menghitung daya dukung tekan nominal komponen

- Menghitung koefisien tekuk arah sumbu bahan (sumbu x)

Parameter kelangsingan komponen

√

√

- (persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002)

- Karena maka nilai

- (pasal 7.6.2, SNI 03- 1729- 2002)

1,25 = 7,924

102

- (persamaan 7.6-5b, SNI 03- 1729- 2002)

- Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu x)

(persamaan 7.6-3, SNI 03- 1729- 2002)

- Menghitung koefisien tekuk arah sumbu bebas bahan (sumbu y)

- Parameter kelangsingan komponen

√

√

- (persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002)

- Karena maka nilai

- (pasal 7.6.2, SNI 03- 1729- 2002)

- 1,25 = 2,8

- (persamaan 7.6-5b, SNI 03- 1729- 2002)

- Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu y)

(persamaan 7.6-3, SNI 03- 1729- 2002)

103

Periksa Terhadap Tekuk Lentur Torsi

- Modulus geser

-

(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 72)

- Konstanta Torsi

∑

(

)

(

)


- Koordinat pusat geser terhadap titik berat

Gambar 4.23 Titik Pusat Geser Penampang

Sumber :DokumentasiPribadi (Program Autcad)

xo = 0


t

b

h

ex

titik pusat massa

titik pusat geser

104

(

)( √

)

(

)( √

)

(persamaan 9.2-1a, SNI 03- 1729- 2002)

Daya dukung komponen diambil yang terkecil

(persamaan 6.4-2, SNI 03- 1729- 2002,)

…….. (OK)

4.1.3.2. Perhitungan batang Tarik

Frame 406

P maks = Nu = 6,35 ton → output SAP 2000

L bentang = 1760 mm

Gambar 4.1.24 Diagram of Frame

Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program SAP 2000)

105

Digunakan profil (2L.75.75.10)

Properti penampang elemen L 75 75 10

Ag = 1410 mm

ex = ey = 22,1 mm

Ix = Iy = 714000 mm4

rx = ry = 22,5 mm

r min = 14,5 mm

tp = 10 mm

Periksa terhadap tarik

- Syarat penempatan baut

Gambar 4.1.25 Pemodelan Jarak Baut

Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

Spesifikasi baut yang digunakan :

Tipe baut : A 307

Diameter : 10,4 mm (1/2”)

Fu : 410 Mpa

Permukaan baut : tanpa ulir pada bidang geser

Diameter lubang baut (dl) = 10,4 + 1 = 11,4 mm


Jarak antar baut

Jarak baut ke tepi pelat

S

NuU

e

B

106

(pasal13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002)

Spesifikasi pelat buhul :

Tebal plat : 10 mm

Mutu baja : BJ 37

Fy : 240 Mpa

Fu : 370 Mpa

Luas penampang netto :

Direncanakan menggunakan tipe baut : A 307

baut ukuran 1/2” =10,4 mm satu lajur

n = 1

(pasal 10.2.1, SNI 03- 1729- 2002)

Luas penampang efektif :

b = lebar penampang profil

L = jarak terjauh kelompok baut

x = eksentrisitas sambungan

Gambar 4.1.26 Pemodelan Letak Baut

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

t

b

h et

b

h

Pelat buhul

Pelat kopel

107

(pasal 10.2, SNI 03- 1729- 2002 )

Daya dukung tarik murni

- Kondisi leleh

(persamaan 10.1-2a, SNI 03- 1729- 2002)

- Kondisi fraktur

(persamaan10.1-2b, SNI 03- 1729- 2002)

4.1.3.3. Data Perhitungan Baut Kuda-Kuda

Dalam perhitungan kuda-kuda menggunakan Program SAP dan didapat data-data

sebagai berikut :

a. Kuda - Kuda Utuh

108

Gambar 4.1.27 Kuda-Kuda Utuh


1. Baja yang digunakan Double Angle Shape :



c. Batang Horisontal : 2L.75.75.10


2. Beban aksial yang ditimbulkan :

a. Batang Diagonal Luar : 6,359 ton

b. Batang Diagonal Dalam : 3,137 ton

c. Batang Horisontal : 2,236 ton

d. Batang Vertikal : 1,817 ton

3. Baut yang digunakan diameter 10 dan 13 tipe A307 fu = 410 mpa

(

)

(

)

a. Batang Diagonal Luar

6,359 ton d = 13 mm

b. Batang Diagonal Dalam

3,137 ton d = 10 mm

c. Batang Horisontal

2,236 ton d = 13 mm

d. Batang Vertikal

1,817 ton d = 10mm

109

a. Kuda – Kuda Trapesium

Gambar 4.1.28 Kuda-Kuda Trapesium


1. Baja yang digunakan Double Angle Shape :



c. Batang Horisontal : 2L 50.50.9


2. Beban aksial yang ditimbulkan :

a. Batang Diagonal Luar : 3,750 ton

b. Batang Diagonal Dalam : 1,066 ton

c. Batang Horisontal : 0,758 ton

d. Batang Vertikal : 0,888 ton

3. Baut yang digunakan diameter 10 mm tipe A307

(

)

a. Batang Diagonal Luar

3,750 ton d = 10 mm

b. Batang Diagonal Dalam

1,066 ton d = 10 mm

c. Batang Horisontal

110

0,758ton d = 10 mm

d. Batang Vertikal

0,888 ton d = 10 mm

Daya dukung geser murni

Gambar 4.1.29 Pemodelan Area Geser


Av :Luas penampang kotor geser

( )

Daya dukung konbinasi tarik dan geser

Gambar 4.1.30 Pemodelan Area Geser dan Tarik


Geser

Anv :Luas penampang bersih geser

S

NuU

SNu

Ue

B

111

( ) ( )

Tarik

At :Luas penampang kotor tarik

( )

Ant :Luas penampang bersih tarik

( )

Nn geser > Nn tarik, maka : Geser leleh – Tarik fraktur


Diambil nilai daya dukung batang tarik terkecil

………(OK)

112

4.1.3.4. Perhitungan Sambungan

Frame 2



Tipe baut : A 307

Diameter : 10,4 mm

Fu : 410 Mpa

Spesifikasi pelat buhul :

Tebal plat : 10 mm

Mutu baja : BJ 37

Fy : 240 Mpa

Fu : 370 Mpa

Tahanan geser baut :

Nilai r untuk baut tanpa ulir pada bidang geser = 0,5

(

)

(persamaan 13.2-2, SNI 03-1729-2002)

Tahanan tumpu baut :

fu = nilai tegangan tarik putus terendah dari baut dan pelat buhul

(persamaan 13.2-8, SNI 03-1729-2002)

Diambil nilai terkecil dari tahanan geser baut dan tahanan tumpu baut

Dipakai = 6 baut

Jarak antar baut

113

Jarak baut ke tepi pelat

(pasal13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002)

4.1.3.5 Perhitungan Plat Kopel

Frame 1

Digunakan profil 2 L 75.75.10


L bentang = 1760 mm

Digunakan pelat kopel 9 buah

Jarak antar pelat kopel

Menghitung tinggi pelat kopel

Digunakan pelat kopel :

Tebal = 10 mm

Lebar = 130 mm

Mutu baja = BJ 37

Fy = 240 Mpa

Fu = 370 Mpa

σ = 160 Mpa

114

Gambar 4.1.31 Pemodelan Pelat Kopel


- Syarat kekakuan pelat kopel

(persamaan 9.3.5, SNI 03-1729-2002)

(

)

(

)

Dipakai h = 300 mm

Periksa terhadap geser

Gaya lintang yang dipikul pelat kopel

Gaya lintang yang dipikul 1 pelat kopel

t

b

h

Pelat kopel

b

h pelat

l pelat

t pelat

115

Tahanan geser pelat kopel :

( )

( )

√

(persamaan 8.8-2 , SNI 03-1729-2002)

√

……… (OK)

Maka tahanan geser nominal pelat:

(persamaan 8.8-3a , SNI 03-1729-2002)

4.1.3.6 Perhitungan Plat landasan dan Baut Angkur

Tegangan tumpu pelat landasan

Mutu beton = fc’ = 25 Mpa

Digunakan tebal pelat = 10 mm

P vertikal maks pada tumpuan

PV = 3,47 ton→ hasil output SAP 2000

P horizontal maks pada tumpuan

PH = 2,24 ton→ hasil output SAP 2000

Menghitung lebar pelat landasan efektif

116

Gambar 4.1.32 Pemodelan Pelat Landasan


Lebar efektif pelat landasan

σ beton = σ pelat landasan

Gambar 4.1.33 Tampak Atas Pelat Landasan


t

a

h t pelat Pelat landasan

b

L pelat

l pelat

a

L pelat

l pelat

117


Tipe baut : A 307

Diameter : 10,4 mm

Fu : 410 Mpa

Periksa terhadap geser baut

(

)

(persamaan 13.2-2, SNI 03-1729-2002)

Jumlah baut

Dipakai = 4 baut

118

4.2 Perencanaan Struktur Pelat Lantai

Gambar 4.2.1 Rencana Perhitungan Plat Lantai

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Progam SAP2000)

4.2.1 Pedoman Perhitungan Pelat Lantai

1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung 1987 (PPPURG

1987)

2. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan

Gedung.

3. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-Dasar Perencanaan Beton Bertulang. Penerbit

Erlangga : Jakarta.

4. Sunggono. 1984. Teknik Sipil Penerbit Nova : Bandung.

4.2.2 Perhitungan Pelat Lantai

4.2.2.1 Data Teknis Pelat Lantai Rencana :

1. Beton

Mutu Beton = fc 25 Mpa

Berat per unit volume = 2400 Kg/m3

Modulus Elastisitas = 23500 Mpa

Ec = 4700 √ 4700 √ = 23500 Mpa

(SNI-03-2487-2002, pasal 10.5(1), hal 54)

119

2. Baja Tulangan

Fy = 400 Mpa


Modulus elastisitas = 200000 Mpa

3. Dimensi Pelat Lantai

Pada pelat lantai 2 terdiri dari 3 macam ukuran pelat dengan penjelasan sebagai

berikut :

Pelat A1 Lx = 357,5 cm, Ly = 400 cm

Pelat A2 Lx = 300 cm, Ly = 400 cm

Pelat A3 Lx = 350 cm, Ly = 357,5 cm

Pelat A4 Lx = 300 cm, Ly = 350 cm

Keterangan : Lx = Sisi bentang pendek

Ly = Sisi bentang panjang

Pelat A1 β =

=

= 1,118 menggunakan pelat lantai dua arah (two way

slab)

Pelat A2 β =

=


slab)

Pelat A3 β =

=


slab)

Pelat A4 β =

=


slab)

120

B2 60 x 25

LubangTangga

LubangTangga

Pit Lift

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T12T12

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T10 T10

T10 T10

T12 T12

T12T12

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T12T12

T12

Gambar 4.2.2 Denah Plat Lantai

Sumber : dokumen pribadi (program CAD)

4.2.2.2 Menentukan Tebal Pelat Lantai

Tebal pelat minimum yang memenuhi syarat lendutan ditentukan dari

peraturan SNI 03-2847-2002 pasal.11.5 tabel 8. Plat lantai digunakan dua arah,

asumsi :

o Panjang balok (hmin) = ⁄ . ly = ⁄ . 8000 = 727,272 mm

h = ≈ 800 mm

o Lebar balok (bmin) = ½ . h = ½ . 800 = 400 mm

b = 300 mm

Syarat dimensi balok

=

= 0,375 > 0,3 (OKE)

o Tebal plat asumsi awal (hf) = 120 mm

h = [

]

dan ≥ 90 mm

β =

=

= 1,118

hmin = [

]

=83,365 mm

121

hmak = [

]

= 106.6 mm ≈ 120 mm

β1 = 0,85 (fc’ ≤ 30 Mpa)

Dari hasil perhitungan syarat tebal plat lantai, maka disimpulkan tebal plat lantai

asumsi awal = 120 mm memenuhi syarat hmin = 72,25 mm. Keseluruhan tipe

plat menggunakan tebal h = 120 mm

4.2.3 Data Beban yang Bekerja Pada Pelat

4.2.3.1 Beban Mati

Berat jenis beton bertulang = 2400 Kg/m3

Berat jenis Baja = 7850 Kg/m3

Berat jenis lantai kerja (spesi) = 1800 Kg/m3

Penutup lantai = 24 Kg/m2

Tebal lantai kerja = 3 cm

Dinding pasangan 1/2 bata = 250 Kg/m2

Berat plafond 11+7 = 18 Kg/cm

Berat Aluminium Kusen = 50 Kg/m2

( PPPURG 1987, hal 5 dan 6 )

4.2.3.2 Beban Hidup

Bangunan Rumahsakit = 250 Kg/m2

( PPPURG 1987, hal 12 )

4.2.4 Pembebanan

1. Beban Mati (WD)

Berat pelat lantai = 2400 x 0,12 = 288 Kg/m2

Berat space lantai = 0,03 x 1800 = 54 Kg/m2


Berat plafon = 18 Kg/m2

Berat dinding batu bata = 250 Kg/m2

= 634 Kg/m2

+

122

2. Beban Hidup (WL)

Beban hidup rumah sakit = 250 Kg/m2

3. Beban Gempa


Wu = 1,2 WD + 1,6 WL

= 1,2 (634) + 1,6 (250)

= 1091 Kg/m2 10,91 KN/m

2

4.2.5 Perhitungan Momen pada Tumpuan dan Lapangan

Penulangan plat model I – 5 dan model I – 4 dengan skema dari diagram momen

penulangan. Momen penulangan persatuan panjang terhadap beban terbagi rata.

Buku Gideon jilid 4, hal 32.

Penulangan model 1-5

Gambar 4.2.3 Skema Penulangan Plat Model I – 5

Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma)

123

Tabel 4.1 Skema Penulangan Plat Model I – 5

Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma) hal.32

Penulangan model 1-4

124

Gambar 4.2.4. Skema Penulangan Plat Model I – 4

Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma)

Tabel 4.2. Skema Penulangan Plat Model I – 4

Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma) hal.32

4.2.5.1 Pelat A1 dengan luasan 400 x 357,5 cm menggunakan model 1-5

A1

1. Moment tumpuan arah x ( 7 ) (Mtx)

=

= 1,118 ≈ 1,2

= 1,2 x = 36

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mtx = 0,001 . 10,9. 3,5752 . 36

Mtx = 4,711 KN.m

2. Moment lapangan arah x ( 5 ) (Mlx)

=

= 1,118 ≈ 1,2

125

= 1,2 x x = 37

Mlx = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mlx = 0,001 . 10,91. 3,5752. 37

Mlx = 4,842 KN.m


= =

= 1,118 ≈ 1,2

= 1,2 x = -76

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mtx = 0,001 10,91. 3,5752. -76

Mtx = -9,946 KN.m

4. Moment tumpuan arah y (d ) (Mty)

= =

= 1,118 ≈ 1,2

= 1,2 x = -65

Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mty = 0,001 . 10,91. 3,5752. -65

Mty = -8,506 KN.m

5. Moment lapangan arah y ( b) (Mly)

= =

= 1,118 ≈ 1,2

= 1,2 x = 35

Mly = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mly = 0,001 . 10,91. 3,5752 . 35

Mly = 4,580 KN.m

6. Moment tumpuan arah y ( c ) (Mty)

=

= 1,118 ≈ 1,2

= 1,2 x = 35

Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mty = 0,001 . 10,91. 3,5752. 35

Mty = 4,580 KN.m

126

4.2.5.2 Pelat A2 dengan luasan 400 x 300 cm menggunakan model 1 – 4

A2


=

= 1,333

= 1,4 x = -70

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mtx = 0,001 . 10,91. 32 . -70

Mtx = -6,451 KN.m

2. Moment lapangan arah x ( 5 ) (Mlx)

=

= 1,333

= 1,4 x = 32

Mlx = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mlx = 0,001 . 10,91. 32 . 32

Mlx =2,949 KN.m


=

= 1,333

= 1,4 x = -70

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mtx = 0,001 . 10,91. 32 . -70

Mtx = -6,451 KN.m

4. Moment tumpuan arah y (d ) (Mty)

=

= 1,333

= 1,4 x = -48

Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mty = 0,001 . 10,91. 32 . -48

Mty = -4,423 KN.m

127

5. Moment lapangan arah y ( e ) (Mly)

=

= 1,333

= 1,4 x = 20

Mly = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mly = 0,001 . 10,91. 32 . 20

Mly = 1,843 KN.m

6. Moment tumpuan arah y ( c ) (Mty)

=

= 1,333

= 1,4 x = 18

Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mty = 0,001 . 10,91. 32 . 18

Mty = 1,658 KN.m

4.2.5.3 Pelat A3 dengan luasan 357,5 x 350 cm menggunakan model 1 – 5

A3

1 Moment tumpuan arah x ( 7 ) (Mtx)

=

= 1,021 ≈ 1,2

= 1,2 x = 36

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mtx = 0,001 . 10,91. 3,52 . 36

Mtx = 4,515 KN.m

2 Moment lapangan arah x ( 5 ) (Mlx)

=

= 1,021 ≈ 1,2

= 1,2 x x = 37

Mlx = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mlx = 0,001 . 10,91. 3,52. 37

Mlx = 4,641 KN.m

128


= =

= 1,021 ≈ 1,2

= 1,2 x = -76

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mtx = 0,001 . 10,91. 3,52. -76

Mtx = -9,533 KN.m

4 Moment tumpuan arah y (d ) (Mty)

= =

= 1,021 ≈ 1,2

= 1,2 x = -65

Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mty = 0,001 . 10,91. 3,52. -65

Mty = --8,153 KN.m

5 Moment lapangan arah y ( b) (Mly)

= =

= 1,021 ≈ 1,2

= 1,2 x = 35

Mly = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mly = 0,001 . 10,91. 3,52 . 35

Mly = 4,390 KN.m

6 Moment tumpuan arah y ( c ) (Mty)

=

= 1,021 ≈ 1,2

= 1,2 x = 35

Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mty = 0,001 . 10,91. 3,52. 35

Mty = 4,390 KN.m

4.2.5.4 Pelat A4 dengan luasan 350 x 300 cm menggunakan model 1 – 4

129

A4


=

= 1,16

= 1,2 x = -63

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mtx = 0,001 . 10,91. 32 . -63

Mtx = --5,806 KN.m

2 Moment lapangan arah x ( 5 ) (Mlx)

=

= 1,333

= 1,4 x = 28

Mlx = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mlx = 0,001 . 10,91. 32 . 28

Mlx =2,580 KN.m


=

= 1,333

= 1,4 x = -63

Mtx = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mtx = 0,001 . 10,91. 32 . -63

Mtx = -5,806 KN.m

4 Moment tumpuan arah y (d ) (Mty)

=

= 1,333

= 1,4 x = -48

Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mty = 0,001 . 10,91. 32 . -48

Mty = -4,423 KN.m

130

5 Moment lapangan arah y ( e ) (Mly)

=

= 1,333

= 1,4 x = 21

Mly = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mly = 0,001 . 10,91. 32 . 21

Mly = 1,935 KN.m

6 Moment tumpuan arah y ( c ) (Mty)

=

= 1,333

= 1,4 x = 18

Mty = 0,001 . Wu . Lx2 . x

Mty = 0,001 . 10,91. 32 . 18

Mty = 1,6588 KN.m

4.2.6 Perhitungan Penulangan Pelat

Tebal Pelat (h) = 12 cm 120 mm

Mutu Beton (fc) = 25 Mpa 250 Kg/cm2

Mutu Baja (fy) = 400 Mpa 4000 Kg/cm2

ρmin =

=

= 0,00035

(Buku Gideon jilid 1, table 6, hal 51)

Tebal Selimut Beton = p = 20 mm

(Buku Gideon jilid 1, table 3, hal 44)

Diameter tulangan arah x = D 10 10 mm

Tinggi efektif arah x

dx = h – p – ½ DDx

= 120 – 20 – ½ 10

= 95 mm

Diameter tulangan arah y = D 10 10 mm

Tinggi evektif arah y

dx = h – p - ØDx – ½ DDx

= 120 – 20 – 10 – ½ 10

= 85 mm

131

4.3.8.1 Penulangan Luasan Pelat A1 400x 357,5 cm

1. Penulangan Lapangan Arah X

Momen Lapangan (Mlx) = 4,842 KN.m

=

= 536,544 KN.m

2

(Buku Gideon jilid 4, table 5.1h, hal 51)

= 500 ρ = 0,0013

= 536,544 interpolasi

= 500 ρ = 0,0015

ρ = 0,0013+

x (0,0015- 0,0013)

= 0,0013 ρ < ρmin = 0,0035

As = ρmin x b x dx

= 0,003x 1000 x 95

= 332,5 mm2

Didapat dari table 2.2a Tulangan yang dipakai D 10 -200 (As = 392 mm2)

(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)

2. Penulangan Tumpuan Arah X

Momen Lapangan (Mlx) = - 9,946 KN.m

=

= 1102 KN.m

2


= 1100 ρ = 0,0028

= 1102 interpolasi

= 1200 ρ = 0,0031

ρ = 0,00 +

x (0,0031-0,0028)

= 0,0028 ρ < ρmin = 0,0035

As = ρmin x b x dx

= 0,0028 x 1000 x 95

= 332,5 mm2



132

3. Penulangan Lapangan Arah Y

Momen Lapangan (Mly) = 4,390 KN.m

=

= 607,66 KN.m

2


= 600 ρ = 0,0015


= 700 ρ = 0,0018

ρ = 0,0015 +

x (0,0018-0,0015)

= 0,0015 ρ < ρmin = 0,0035

As = ρmin x b x dx

= 0,0035x 1000 x 85

= 279 mm2



4. Penulangan Tumpuan Arah Y

Momen Lapangan (Mly) = -8,506 KN.m

=

= 1177,4 KN.m

2


= 1100 ρ = 0,0028


= 1200 ρ = 0,0031

ρ = 0,0028 +

x (0,0031-0,0028)

= 0,0030 ρ < ρmin = 0,0035

As = ρmin x b x dx

= 0,0035x 1000 x 85

= 297 mm2



133

4.3 Portal (Balok dan Kolom)

Gambar 4.3.1 Prespektif Rangka Portal Struktur Beton

Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)

4.3.1 Pedoman Perhitungan Balok dan Kolom

Dalam perencanaan Balok dan Kolom, pedoman yang dipakai:

1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (PPPURG

1987)

2. SNI 03-1726-2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur

Bangunan Gedung dan Non Gedung.

3. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan

Gedung.

4. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang. Penerbit

Erlangga : Jakarta.

5. Sunggono. 1984. Teknik Sipil. Penerbit Nova : Bandung.

4.3.2 Perhitungan Balok dan Kolom

4.3.2.1 Data Teknis Portal

1. Material beton


f.c ( kolom ) = 35 Mpa

Modulus elastisitas = 27805,575 Mpa

134

√ √

(SNI -03 -2847 -2002, pasal 10.5(1), hal 54 )

f.c ( balok ) = 25 Mpa


√ √

(SNI -03 -2847 -2002, pasal 10.5(1), hal 54 )

2. Material tulangan

Besi ulir , Fy = 400 Mpa

Fu = 600 Mpa

Besi polos , Fy = 240 Mpa

Fu = 370 Mpa



4.3.3 Menentukan Syarat-syarat Batas dan Panjang Bentang

Balok dianggap ditumpu bebas pada kedua tepinya, dengan panjang bentang 7,15

cm dan 800 cm.

4.3.4 Menentukan Dimensi

1. Pada perencanaan dimensi balok menggunakan acuan dengan asumsi awal, 1/10

dari jarak kolom.

B1 = 35 x 80 cm

Ba2 = 25 x 60 cm

Ba3 = 25 x 40 cm

2. Pada perencanaan dimensi kolom dengan menyesuaikan beban yang terjadi

dengan asumsi awal,

K 1= 70 x 70 cm

K 2= 60 x 60 cm

K 3= 40 x 40 cm

135

4.3.5 Pembebanan Portal

Sesuai dengan Peraturan Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (

PPPURG 1987 ), ada empat pembebanan yang ditinjau dalam portal, yaitu beban mati,

beban hidup, beban angin dan beban gempa. Sesuai dengan kegunaannya, diperoleh

beban sebagai berikut :

4.3.5.1 Beban Pada Plat Lantai

1. Beban mati (WD)

Berat spaci lantai = 54 Kg/m2


Berat plafond = 18 Kg/m2

Berat plafond = 250 Kg/m2

Total pembebanan (WD) = 346 Kg/m2

Gambar 4.3.2 Beban Mati Pelat


2. Beban Hidup (WL)

Beban hidup Rumah saakit = 250 Kg/m2

Beban hidup atap dak = 100 Kg/m2

136

Gambar 4.3.3 Beban Hidup Pelat


4.3.5.2 Beban Pada Balok

Berat dinding ( batu bata merah) = 4 m x 0,15 m x 1700 Kg/m3

= 1020 kg/m

Berat kuda-kuda = Beban atap langsung didistibusikan pada

pembebanan portal sesuai kordinat dari

tumpuan pada atap.

Gambar 4.3.4 Beban Mati Pada Balok


137

4.3.5.3 Beban Pada Portal

Karena data kecepatan angin tidak diketahui, maka diambil tekanan minimal

sebesar p = 25 kg/m2 . sesuai dengan data pembebanan pada buku PPPURG 1987. Angin

sebagai beban merata pada bangunan, pada pemodelan rangka angin dikenakan pada setiap

joint sebagai beban terpusat.

Dalam mengubah beban angin menjadi beban terpusat:

- Panjang dinding = 8 m

- Tinggi dinding = 4 m

- Tekanan angin minimun = 25 kg/m2

P = 25 x 8 x 4 = 800 kg

Pada setiap dinding memiliki 4 sudut dimana beban angin akan disalurkan maka:

P = 800 : 4 = 200 kg

1. Angin tekan

Koefisien tekan 0,9 maka: 200 x 0,9 = 180 kg

2. Angin Hisap

Koefisien hisap -0,4 maka: 200 x - 0,4 = - 80 kg

Gambar 4.3.5. Beban Angin


138

4.3.5.4 Beban gempa

4.3.5.4.1 Perhitungan Gempa

Analisis struktur terhadap beban gempa mengacu pada Standar Perencanaan

Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung (SNI-1726-2012). Analisis struktur

terhadap beban gempa pada gedung dilakukan dengan metode analisis respon

spektrum. Berdasarkan parameter respons percepatan perioda pendek (SDS) dan

perioda 1 detik (SD1), bangunan gedung termasuk dalam Kriteria Desain Seismik

(KDS) D, sehingga sistem penahan gaya gempa yang diijinkan adalah Sistem

Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK).

4.3.5.4.2 Perencanaan Beban Gempa

1. Menentukan Lokasi Bangunan-7.033703, 110.467224

Berdasarkan pada peta google maps,Gedung Rumah Sakit Umum Daerah

Semarang terletak pada lintang -7.033703(S) dan bujur 110.467224 (E).

Gambar 4.3.6 Peta Koordinat Lokasi Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang

(Sumber: Google Maps, 2017)

2. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan (I-IV)

Berdasarkan kategori resiko bangunan pada SNI 03-1726-2012, Gedung

Rumah Sakit Umum Daerah Semarang termasuk dalam kategori IV.

Tabel 4.3 Kategori Resiko ,Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang

139

Pemanfaatan Kategori

Resiko

Gedung dan non gedung yang memiliki risiko rendah terhadap

jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak

dibatasi untuk, antara lain :

- Fasilitas pertanian, perkebunan, pertemuan, dan perikanan

- Fasilitas sementara

- Gudang penyimpanan

- Rumah jaga dan struktur kecil lainnya

I

Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam

kategori risiko I,II,II,IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :

- Perumahan

- Rumah toko dan rumah kantor

- Pasar

- Gedung perkantoran

- Gedung apartemen / rumah susun

- Pusat perbelanjaan / mall

- Bangunan Industri

- Fasilitas manufaktur

- Pabrik

II

Gedung dan non gedung yang dimiliki risiko ini tinggi

terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk,

tapi tidak dibatasi untuk :

- Bioskop

- Gedung pertemuan

- Stadion

- Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit

gawat darurat

- Fasilitas penitipan anak

- Penjara

- Bangunan untuk orang jompo

Gedung dan non gedung, yang tidak termasuk kedalam

kategori IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan

III

140

dampak eonomi yang besar dan / atau gangguan massal

terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi

kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :

- Pusat pembangkit listrik biasa

- Fasilitas penanganan air

- Fasilitas penanganan limbah

- Pusat telekomunikasi

Gedung dan non gedung yang tidak termasuk dalam kategori

risiko IV, ( termasuk tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas

manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan,

atau tempat pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia

berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah

meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak di

mana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang

disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup

menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran.

Gedung dan non gedung yang ditunjukan sebagai fasilitas

yang penting, termasuk tetapi tidak dibatasi untuk :

- Bangunan-bangunan monumental

- Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan

- Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki

fassilitas bedah dan unit gawat darurat

- Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi,

serta garasi kendaraan darurat

- Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai,

dan tempat perlindungan darurat lainnya

- Fasiltas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan

fasilitas lainnya untuk tanggap darurat

- Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang

dibutuhkan saat keadaan darurat

- Struktur tambahan (termasuk menara telekomunikasi,

tangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingin,

struktur stasiun listrik, tangki air pemadam kebakaran atau

IV

141

struktur rumah atau struktur pendukung air mineral atau

peralatan pemadam kebakaran) yang disyaratkan untuk

beroperasi pada saat keadaan darurat

Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk

mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke

dalam kategori risiko IV.

(Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI

1726:2012)

3. Menentukan Faktor Keutamaan Gempa (Ie)

Dengan menghubungkan kategori resiko bangunan dengan faktor

keutamaan gempa (Ie), Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang

didapat Ie = 1,5

Tabel 4.4 Hubungan Kategori Resiko dengan Faktor Keutamaan Gempa

(Ie) Rumah Sakit Umum Daerah Semarang

Kategori resiko Faktor keutamaan gempa, Ie

I atau II 1,0

III 1,25

IV 1,5


1726:2012)

4. Menentukan Parameter Percepatan Gempa (SS dan S1)

Berdasarkan dari gambar respon spektra pada Tabel 4.3.3, Gambar 4.3.1dan

Gambar 4.5.2 didapat nilai parameter Ss dan S1, dimana parameter

Ss(percepatan batuan dasar pada perioda pendek) dan parameter S1 (percepatan

batuan dasar pada perioda 1 detik) : Ss = 1,201 g dan S1 = 0,397 g.

Tabel 4.5 Nilai Ss dan S1 Respon Spektra

142

(Sumber: http://www.pu.go.id/desain_spektra_indonesia_2011)

Gambar 4.3.7 Respons Spektra Percepatan Pendek yaitu Percepatan 0,2 Detik

Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang (Sumber:

http://puskim.pu.go.id/aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/)

Gambar 4.3.8 Respons Spektra Percepatan Pendek yaitu Percepatan 1 Detik

Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang

(Sumber: http://puskim.pu.go.id/aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/)

5. Menentukan Kelas Situs (SA-SF)

Untuk menentukan klasifikasi kelas situs tanah lokal, maka dapat dilakukan

dengan menguji nilai penetrasi standar rata-rata. N Profil tanah yang

mengandung beberapa lapisan tanah dan/atau batuan yang nyata berbeda,

harus dibagi menjadi lapisan-lapisan yang diberi nomor ke-1 sampai ke- n

dari atas ke bawah, sehingga ada total N-lapisan tanah yang berbeda pada

lapisan 30 m paling atas tersebut. Nilai untuk lapisan tanah 30 m paling

atas ditentukan sesuai dengan perumusan berikut :

http://puskim.pu.go.id/aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/

http://puskim.pu.go.id/aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/

143

∑

n

∑ ⁄n

ti = tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30 meter;

Ni = tahanan penetrasi standar 60 persen energi (N60) yang terukur

langsung di lapangan tanpa koreksi.

Berdasarkan hasil uji tanah di lapangan pada September 2013, berikut

adalah hasil uji nilai penetrasi standar rata-rata di lokasi Gedung Rumah

Sakit Umum Daerah Semarang.

Tabel 4.6 Nilai Tes Penetrasi Standar Rata-rata (N) Log No. DB1

No. t (m) N t/N

1 0,00 - 2,00 8 0,25

2 2,45 - 4,00 9 0,17

3 4,45 - 6,00 17 0,09

4 6,45 - 8,00 3 0,516

5 8,45 - 10,00 2 0,775

6 10,45 - 12,00 3 0,516

7 12,45 - 14,00 3 0,516

8 14,45 - 16,00 7 0,221

9 16,45 - 18,00 20 0,077

10 18,45 - 20,00 18 0,086

Jumlah 20,00 3,217

(Sumber: Standard Penetrasi Test bore Log)

= 6,25

Tabel 4.7 Hubungan Parameter Kemampuan Tanah dengan Klasifikasi Situs

Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang

Kelas situs vs(m/detik) NAtauNch su(kPa)

SA (Batuan Keras) >1500 N/A N/A

SB (Batuan) 750 – 1500 N/A N/A

SC (Tanah keras, sangat

padat dan batuan lunak)

350 – 750 >50 >100

SD (Tanah sedang) 175 – 350 15 – 50 50 - 100

144

SE (tanah lunak) <175 <15 <50

Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari

3 m tanah dengan karateristik sebagai berikut :

1. Indeks plastisitas, PI > 20,

2. Kadar air, w > 40%

3. Kuat geser niralir su <25 kPa

SF (Tanah khusus, yang

membutuhkan

investigasi geoteknik

spesifik dan analisis

respons spesifik situs)

Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu

atau lebih dari karakteristik berikut:

- Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat

beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung

sangat sensitif, tanah tersementasi lemah

- Lempung sangat organik dan/atau gambut

(ketebalan H > 3 m)

- Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H

> 7,5 m dengan Indeks Plasitisitas PI > 75)

Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan

ketebalan H > 35 m dengan su < kPa

Berdasarkan klafisikasi situs diatas, untuk kedalaman 30 meter dengan nilai

Standard Penetrasi Test berada pada nilai ( ) d ,maka

tanah dilokasi tersebut termasuk kelas situs SE (tanah lunak).

6. Menentukan Koefisien-Koefisien Situs dan Parameter-Parameter

Respon Spektral Percepatan Gempa Maksimum yang diperhitungkan

Resiko Tertarget (MCER)

Untuk penentuan respons spektral percepatan gempa MCER di permukaan

tanah, diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik pada perioda 0,2 detik

dan perioda 1 detik. Faktor amplifikasi meliputi faktor amplifikasi getaran

terkait percepatan pada getaran perioda pendek (01) dan faktor amplifikasi

terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik (02):

SMS = Fa SS

SM1 = Fv S1

Kemudian dengan didapat nilai SMS, SM1 langkah selanjutnya adalah mencari

harga SDS , SD1menggunakan rumus empiris sebagai berikut:

SDS = 2/3 SMS

SD1 = 2/3 SM1

145

Tabel 4.8 Koefisien Situs, Fa ,Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang

Kelas Situs

Ss (Percepatan Respons Spektra Periode pendek,

T = 0,2 detik)

Ss < 0,25 Ss = 0,5 Ss = 0,75 Ss = 1 Ss > 1,25

SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SB 1 1 1 1 1

SC 1,2 1,2 1,1 1 1

SD 1,6 1,4 1,2 1.1 1

SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9

SF

(Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung

SNI 1726:2012)

Tabel 4.9 Koefisien Situs, Fv ,Gedung Rumah Sakit Umum Daerah Semarang

Kelas Situs

Ss (Percepatan Respons Spektra Periode pendek,

T = 1 detik)

S1< 0,1 S1 = 0,2 S1 = 0,3 S1 = 0,4 S1> 0,5

SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SB 1 1 1 1 1

SC 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3

SD 2,4 2 1,8 1,6 1,5

SE 3,5 3,2 2,6 2,4 2,4

SF


SNI 1726:2012)

Maka untuk SS = 1,201g dan S1 = 0,397 g, diperoleh nilai Fad an Fv

(interpolasi):

Fa = 0,900

Fv = 2,414

Sehingga dapat dicari SMS dan SM1:

SMS = Fa SS

= 0,900x 1,201= 1,080 g

146

SM1 = Fv S1

= 2,414x 0,397 = 0,958 g

Maka, selanjutnya menghitung SDS dan SD1:

SDS = 2/3 SMS

= 2/3 x 1,080 = 0,72 g

SD1 = 2/3 SM1

= 2/3 x 0,958 = 0,638 g

7. MenentukanSpektrum Respon Desain, Sa

Bila sprektrum respons desain diperlukan oleh tata cara ini dan prosedur

gerak tanah dari spesifik situs tidak digunakan, maka kurva sprektrum

respons desain harus dikembangkan dengan mengacu pada gambar

sprektrum respon gempa desain dan ketentuan dibawah ini:

T0 = 0,2

Ts =

= 0,2

=

= 0,177 detik = 0,885 detik

Dalam menentukan periode fundamental struktur T dapat diperoleh dari

hasil analisis struktur yang akan ditinjau. Namun SNI Gempa 2012 memberi

persyaratan bahwa periode fundamental yang akan dipakai sebagai

perhitungan tidak boleh melebihi dari batas atas periode fundamental

pendekatan yang mana nilainya adalah perkalian dari koefisien periode

batas atas (Cu) dengan periode pendekatan (Ta). Untuk memudahkan

pelaksanaan, periode alami fundamental T ini boleh langsung digunakan

periode pendekatan Ta.

Periode pendekatan ditentukan berdasarkan Persamaan berikut ini:

Ta = Ct . hnx

Tabel 4.10 Koefisien Batas Atas Periode,Gedung Rumah Sakit Umum Daerah

Semarang

SD1 Koefisien Cu

> 0.4 1.4

0.3 1.4

0.2 1.5

0.15 1.6

147

< 0.1 1.7


SNI 1726:2012)

Tabel 4.11 Nilai Parameter Periode Pendekatan Ct Dan x, Gedung Rumah Sakit

Umum Daerah Semarang

Tabel 4.12

Tipe Struktur Ct x

Sistem rangka pemikul momen di mana rangka memikul 100 persen

gaya gempa yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau

dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan

mencegah rangka dari defleksi jika dikenai gaya gempa:

Rangka baja pemikul momen 0.0724 0.8

Rangka beton pemikul momen 0.0466 0.9

Rangka baja dengan bresing eksentris 0.0731 0.75

Rangka baja dengan bresing

terkekang terhadap tekuk 0.0731 0.75

Semua sistem struktur lainnya 0.0488 0.75


1726:2012)

Ta = Ct . hnx

= 0,0466 x 29,750,9

= 0,987 detik

Dengan nilai SD1= 0,386 g, maka didapat koefisien Cu = 1,4

T maks = Cu . Ta

= 1,4 x 0,987

= 1,382 detik

148

Gambar 4.3.9 Spektrum Respon Desain SNI 03-1726-2012


1726:2012)

a. Untuk perioda yang lebih kecil dari To, spektrum respons percepatan

desain, Saharus diambil dari persamaan:

Sa = SDS (0,4 + 0,6

)

= 0,72 (0,4 + 0,6

)

= 0,532

Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0; dan lebih kecil dari atau sama

dengan Ts, spektrum respons percepatan desain, Sa, sama dengan SDS

b. Untuk perioda lebih besar dari Ts. Maka, spektrum respons percepatan

desain, Sa , diambil berdasarkan persamaan:

Sa =

=

= 0,314

149

Tabel 4.12 Spektrum Respon Desain Gedung Rumah Sakit Umum Daerah

Semarang

(Sumber: http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/ )

Periode

Getar,

Percepatan Respon

Spektra,

T (detik) SA (g)

0 0.288

T0 0.721

TS 0.721

TS+0 0.648

TS+0.1 0.588

TS+0.2 0.538

TS+0.3 0.496

TS+0.4 0.461

TS+0.5 0.430

TS+0.6 0.403

TS+0.7 0.379

TS+0.8 0.357

TS+0.9 0.338

TS+1 0.321

TS+1.1 0.306

TS+1.2 0.292

TS+1.3 0.279

TS+1.4 0.268

TS+1.5 0.257

TS+1.6 0.247

TS+1.7 0.238

TS+1.8 0.229

TS+1.9 0.221

TS+2 0.214

TS+2.1 0.207

TS+2.2 0.200

TS+2.3 0.194

TS+2.4 0.188

TS+2.5 0.183

http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/

150

TS+2.6 0.178

TS+2.7 0.173

TS+2.8 0.169

TS+2.9 0.164

TS+3 0.160

4 0.160

8. MenentukanKategori Desain Seismik (KDS)

Struktur harus ditetapkan memiliki suatu Kategori Desain Seismik (KDS) yang

mengikuti ketentuan seperti berikut:

1. Struktur dengan kategori resiko I, II, atau III dengan nilai S1> 0,75 harus

ditetapkan sebagi struktur dengan Kategori Desain Seismik E.

2. Struktur dengan kategori resiko IV dengan nilai S1> 0,75 harus ditetapkan sebagi

struktur dengan Kategori Desain Seismik F.

Struktur yang memiliki ketentuan diluar ketentuan tersebut, jenis Kategori

Desain Seismiknya ditetapkan berdasarkan hubungan nilai SDS dan SD1 terhadap

Kategori Resiko Gedung.

Tabel 4.13 Kategori Desain Seismik berdasarkan Parameter Respons

Percepatan pada Periode Pendek, Detik Gedung Rumah Sakit Umum Daerah

Semarang

Nilai SDS Kategori Resiko

I II III IV

SDS< 0,167 A A A A

0,167< SDS< 0,33 B B B C

0,33 < SDS< 0,5 C C C D

SDS> 0,5 D D D D


1726:2012)

151

Tabel 4.14 Kategori Desain Seismik berdasarkan Parameter Respons

Percepatan pada Periode 1 Detik Detik Gedung Rumah Sakit Umum Daerah

Semarang

Nilai SD1 Kategori Resiko

I II III IV

SD1< 0,067 A A A A

0,067< SD1< 0,133 B B B C

0,133 < SD1< 0,2 C C C D

SD1> 0,2 D D D D


1726:2012)

Nilai,

SDS = 0,720 (SDS> 0,5) = Kategori Desain Seismik D (KDS D)

SD1 = 0,638 (SD1> 0,2) = Kategori Desain Seismik D (KDS D)

9. Menentukan Koefisien Respon (R)

Sistem penahan gaya gempa adalah Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus

(SRPMK), dari parameter dan pemilihan sistem gedung didapat:

- R = 8

- Ω0 = 3

- Cd = 5,5

Tabel 4.15 Faktor R, Ω0, Dan Cd untuk Sistem Penahan Gaya Gempa Gedung

Kepolisian Daerah Jawa Tengah

Sistem struktur beton

bertulang penahan

gaya gempa

R Ω0 Cd

Batasan sistem struktur

dan batasan tinggi

struktur (m)

B C D E F

A Sistem dinding penumpu

1 Dinding geser beton

bertulang khusus 5 2.5 5 TB TB 48 48 30


bertulang biasa 4 2.5 4 TB TB TI TI TI

152


polos didetail 2 2.5 2 TB TI TI TI TI


polos biasa 1.5 2.5 1.5 TB TI TI TI TI

5 Dinding geser

pracetak menengah 4 2.5 4 TB TB 12 12 12

6 Dinding geser

pracetak biasa 3 2.5 3 TB TI TI TI TI

B Sistem Rangka


bertulang khusus 6 2.5 5 TB TB 48 48 30


bertulang biasa 5 2.5 4.5 TB TB TI TI TI


polos detail 2 2.5 2 TB TI TI TI TI


polos biasa 1.5 2.5 1.5 TB TI TI TI TI

5 Dinding geser

pracetak menengah 5 2.5 4.5 TB TB 12 12 12

6 Dinding geser

pracetak biasa 4 2.5 4 TB TI TI TI TI

C Sistem rangka pemikul momen

1

Rangka beton

bertulang pemikul

momen khusus

8 3 5.5 TB TB TB TB TB

2

Rangka beton

bertulang pemikul

momen menengah

5 3 4.5 TB TB TI TI TI

3

Rangka beton

bertulang pemikul

momen biasa

3 3 2.5 TB TI TI TI TI

D Sistem ganda dengan rangka pemikul momen khusus

153


bertulang khusus 7 2.5 5.5 TB TB TB TB TB


bertulang biasa 6 2.5 5 TB TB TI TI TI

E Sistem ganda dengan rangka pemikul momen menengah


bertulang khusus 6.5 2.5 5 TB TB 48 30 30


bertulang biasa 5.5 2.5 4.5 TB TB TI TI TI

F Sistem interaktif dinding geser rangka dengan rangka pemikul

momen beton bertulang biasa dan dinding geser beton bertulang biasa

4.5 2.5 4 TB TI TI TI TI

G Sistem kolom kantilever didetail untuk memenuhi persyaratan :

1

Rangka beton

bertulang pemikul

momen khusus

2.5 1.25 1.5 10 10 10 10 10

2

Rangka beton

bertulang pemikul

momen menengah

1.5 1.25 1.5 10 10 TI TI TI

3

Rangka beton

bertulang pemikul

momen biasa

1 1.25 1 10 TI TI TI TI


1726:2012)

4.3.5.5 Pusat massa

4.3.5.5.1 Perhitungan Berat Bangunan

1. Perhitungan Berat Atap

a. Beban Mati

Beban kuda-kuda :

Kuda – Kuda Utuh

Batang Profil 2L 75.75.10 = (11,1 x 40,96) x 2 = 909,445 kg


154

W kuda-kuda =1610,176 kg x 11 buah

= 17.711, 94 kg

Trapesium I

Batang Profil 2L 75.75.10 = (11.1 x 38,42) x 2 = 852,924 kg

Batang Profil 2L 50.50.9 = (6,74 x 48,49 ) x 2 = 653,658 kg

W kuda-kuda = 1506,583kg x 2 buah

= 3.013,165 kg

Trapesium II

Batang Profil 2L 75.75.10 = (11.1 x 35,873) x 2 = 796,380 kg

Batang Profil 2L 100.100.20 = (6,74 x 44,999 ) x 2 = 606,586 kg

W kuda-kuda = 1.402,967 kg x 2 buah

= 2.805,934 kg

Setengah Kuda Kuda I

Batang Profil 2L 75.75.10 = (11.1 x 20 ) x 2 = 454,722 kg

Batang Profil 2L 100.100.20 = (6,74 x 27) x 2 = 363,97 kg

W kuda-kuda = 818,696 kg x 2 buah

= 1.637,3 kg

Sepertiga Kuda Kuda

Batang Profil 2L 75.75.10 = (11.1 x 13,443 ) x 2 = 298,4 kg

Batang Profil 2L 100.100.20 = (6,74 x 16,255) x 2 = 219, 11 kg


= 2070,2 kg

Seperempat Kuda Kuda

Batang Profil 2L 75.75.10 = (11.1 x 6,4 ) x 2 = 142,1 kg



= 865,63 kg

Beban Gording

Berat jenis gording = 11,0 kg/m

Panjang gording = 570,316 m

Berat gording = (11 x 570,316 )

= 6.273,47 kg

Beban Penutup Atap

155

Berat jenis atap = 50 kg/m

Luas = 2094 m

Berat Penutup Atap = 50 x 2094

= 104.720 kg

Beban Plafon

Berat jenis plafon = 18 kg/m

Luas = 813 m

Berat plafon = 18x 813

= 14.635 kg

Total Beban mati atap :

Beban atap = (W kuda-kuda utuh + W trapesium I + W trapesium II +

W setengah kuda kuda + W sepertiga kuda kuda + W

seperempat kuda kuda+ W gording + W penutup atap + W

plafond dan penggantung)

= 17.711, 94 + 3.013,165 + 2.805,934 + 1.637,3 kg +

2.070,2 + 865,63 + 6.273,47 + 104.720 + 14.635

= 153.733 kg

2. Perhitungan Berat Lantai DAK

Beban mati

Berat pelat dak T12 = (L x t x Bj)

= (22,35 x 0,12 x 2400) = 6.436,8 kg

Berat plat Talang = (L x t x Bj)

= (124,8 x 0,08x 2400) = 23.961,6 kg

Dinding talang = 143x0,15 x0,7mm x250 = 3.753 kg

Dinding talang = 7X0,15 x0,3mm x250 = 78,5 kg

Balok DAK

Beban = (p x h x ℓ x n x Bj (2400)

Balok induk B1 (panjang 8 m) = 800 x 300 mm ( 10 buah ) x Bj = 46.080

Balok induk B1 (panjang 7 m) = 800 x 300 mm ( 2 buah ) x Bj = 8.064

Balok induk B1 (panjang 7,15 m)= 800 x 300 mm ( 4 buah) x Bj = 16.473,6

Balok induk B1 (panjang 3 m) = 800 x 300 cm ( 2 buah) x Bj = 3.456

Balok induk B1 (panjang 7,45 m)= 800 x 300 mm( 1 buah) x Bj =4.291,2

156

+

+

Balok induk B2 (panjang 3,5m)= 600 x 250 mm( 3 buah) x Bj =3.780

Balok anak Ba4 (panjang 1m) = 300 x 150mm ( 34 buah ) x Bj =3.672

Balok anak Ba4 (panjang 49 m)= 300 x 150mm ( 2 buah ) x Bj =10.584

Balok anak Ba4 (panjang 30,8 m)= 300 x 150mm ( 1buah ) x Bj =3.326,4

Kolom k4 (panjang 0,4 m) = 250 x 250mm ( 44 buah ) x Bj =2.640

=102.367 kg

Total beban mati DAK = ( Balok kolom + dinding + Pelat)

= 102.367 +30.398,4+ 3.832,5 kg

= 136.598 kg

3. BALOK PELAT LANTAI 5

Beban = (p x h x ℓ x n x ( Bj 2400)

Balok induk B1 (panjang 8 m) = 800 x 300 mm x 20 x Bj = 46.080


Balok induk B1 (panjang 7,15 m)= 800 x 300 mm x 14x Bj = 16.473,6


Balok induk B1 (panjang 7,45 m)= 800 x 300 mm x 1 x Bj =4.291,2

Balok anak Ba2 (panjang 3,5m)= 600 x 250 mm x 7 x Bj =3.780

Balok anak Ba2 (panjang 8 m) = 600 x 250 mm x10 x Bj =3.780

Balok anak Ba2 (panjang 7,15 m)= 600 x 250 mm x12x Bj =3.780

Balok anak Ba2 (panjang 3m) = 600 x 250 mm6 x x Bj =3.780

Balok anakBa3 (panjang 4m) = 400 x 250 mm x1 x Bj =4.320

Balok anak Ba4 (panjang 2,8m)= 300 x 150 mm x 14 x Bj =3.672

Balok induk Ba3 (panjang 2,65m)= 400 x 250 mm x 2 x Bj =1908

Balok induk Ba3 (panjang 4m) = 400 x 250 mm 3x Bj =4.320

Kolom k1 (panjang 4 m) = 700 x 700 mm18 x Bj =84.672

Kolom k2 (panjang 4 m) = 600 x 600 mm2 x Bj =6.912

Kolom k3 (panjang 3m) = 300 x 300mm 4 buah x Bj =2.592

= 360.842kg

Dinding = (P x t x T) x Bj

= 418 x 4 x 0,15) x 250

= 62.700 kg

Berat pelat lantai t12 = (L x t x Bj)

157

+

= (797,225 x 0,12 x 2400)

= 229.600,8 kg

Plafond = 797,225 x 18 = 13552,19 kg

Spesi = 797,225 x 21 = 15810,89 kg

Ubin = 797,225 x 24 = 18069,59 kg

Total beban mati lantai 5 = 640.668 kg

Beban hidup

Koefisien reduksi = 0,6

PPPURG 1987, hal 17

Untuk gedung perkantoran (W = 250 kg/m2)

PPPURG 1987, hal 12

Beban hidup = k × L × W = 0,6 x 797,225 x 250 = 119.583 kg

Total beban lantai 5 = (lantai 5 + beban hidup)

= 640.668+ 119.583

= 760.252 Kg

4. Perhitungan Berat Lantai 4

BALOK


Balok induk B1 (panjang 8 m) = 800 x 300 mm ( 20buah ) x Bj = 46.080





Balok anak Ba2 (panjang 3,5m)= 600 x 250 mm( 7 buah) x Bj =3.780

Balok anak Ba2 (panjang 8 m) = 600 x 250 mm(10buah) x Bj =3.780

Balok anak Ba2 (panjang 7,15 m)= 600 x 250 mm(12buah) x Bj =3.780

Balok anak Ba2 (panjang 3m) = 600 x 250 mm( 6buah) x Bj =3.780

Balok anakBa3 (panjang 4m) = 400 x 250 mm(1buah) x Bj =4.320

Balok anak Ba4 (panjang 2,8m)= 300 x 150mm (14buah ) x Bj =3.672

Kolom k1 (panjang 4 m) = 700 x 700 mm( 28 buah ) x Bj =131.712

158

+

+


Kolom k3 (panjang 4 m) = 300 x 300mm ( 4 buah ) x Bj =2.592

=

404.080


= 418 x 4 x 0,15) x 250

= 62.700 kg


= (797,225 x 0,12 x 2400)

= 229.600,8 kg

Plafond = 797,225 x 18 = 13552,19 kg

Spesi = 797,225 x 21 = 15810,89 kg

Ubin = 797,225 x 24 = 18069,59 kg

Total beban mati lantai = 747.120 kg

Beban hidup


PPPURG 1987, hal 17


PPPURG 1987, hal 12


Total beban pada lantai 4 = beban mati + beban hidup

= 747.600 + 119.583

= 866,704 kg


BALOK







159

+

+










=

404.594 kg


= 418 x 4 x 0,15) x 250

= 62.700 kg


= (797,225 x 0,12 x 2400)

= 229.600,8 kg

Plafond = 797,225 x 18 = 13552,19 kg

Spesi = 797,225 x 21 = 15810,89 kg

Ubin = 797,225 x 24 = 18069,59 kg


Beban hidup


PPPURG 1987, hal 17


PPPURG 1987, hal 12


Total beban pada lantai 3 = beban mati + beban hidup

= 747.600 + 119.583

= 866,704 kg

160

+

+


BALOK
















= 404.594


= 418 x 4 x 0,15) x 250

= 62.700 kg


= (797,225 x 0,12 x 2400)

= 229.600,8 kg

Plafond = 797,225 x 18 = 13552,19 kg

Spesi = 797,225 x 21 = 15810,89 kg

Ubin = 797,225 x 24 = 18069,59 kg


Balkon

Balok anak Ba2 (panjang 7m) = 600 x 250 mm( 1buah) x Bj = 2520

Balok anak Ba2 (panjang 6m) = 600 x 250 mm( 2buah) x Bj =4320

Balok anakBa3 (panjang 7m) = 400 x 250 mm(1buah) x Bj =1680

161

+

+

Balok anakBa3 (panjang 6m) = 400 x 250 mm(1buah) x Bj =1440

= 9960 kg

Beban hidup


PPPURG 1987, hal 17


PPPURG 1987, hal 12


Total beban pada lantai 2 = beban mati lantai 2 + beban mati plat kolom

balkon+ beban hidup

= 747.600 + 119.583+9960

= 876.664 kg





=153.734

Jadi berat bangunan total (Wt) = Jumlah total bangunan lantai 1, 2, 3, 4 ,5

dan atap

= 153.734 + 896.850+ 866.704 + 866.704 +

876.664 + 143.808

= 3.804.464 kg

4.3.5.5.2 Pusat massa

162

Gambar 4.3.10 Output titik Pusat Massa


Tabel 4.16 Koordinat Titik Pusat Masa

Koordinat

Arah

Lantai 2 Lanta 3 Lantai 4 Lantai 5 Lantai DAK

X 9.148400 8.631303 8.628733 8.631750 8.481890

Y 23.987840 24.236266 24.278780 24.280319 26.507889

Z 5.000000 9.000000 13.000000 17.000000 21.000000

163

Gambar 4.3.11 Output titik Pusat Massa


4.3.5.6 Outpu t Respon Spektrum

1. Base Shear

Gaya geser dasar (base shear) dinamik yang disyaratkan dalam SNI 1726-

2012 yaitu sebesar 85% dari gaya geser dasar statik.

Tabel Tabel 4.17 Output Base Reaction Beban Mati dan Beban Hidup


Pada kolom GlobalFZ menunjukkan nilai:

W bangunan = 5712825,1 Kg

Pada pemeriksaan gaya geser dasar statik ekuivalen, dihitung dengan rumus:

164

V = Cs x W

dengan:

Cs =

(

)

SDS = 0,881 g

I = 1 (Faktor keutamaan)

R = 8,0 (Faktor reduksi gempa)

V =

(

)

x 5712825,1

= 629124,864 Kg

Tabel Tabel 4.18 Output Base Shear Response Spectrum


Arah X:

V Dinamik (Gempa X) = 4517746 Kg

85% V Statik = 318125,2053 x 85% = 270406,425 kg

V Dinamik (Gempa X) > 85% V Statik

Arah Y:

V Dinamik (Gempa Y) = 4517746Kg

85% V Statik = 270406,425 kg

V Dinamik (Gempa Y) > 85% V Statik

Dari hasil perhitungan tersebut menunjukkan bahwa gaya geser dasar respon

spektrum memenuhi syarat yaitu lebih besar dari 85% gaya geser dasar

statik.

2. Pemeriksaan Simpangan antar Lantai (Story Drift)

165

Faktor pembesaran defleksi (Cd) = 5,5

Faktor keutamaan gempa (Ie) = 1,0

Simpangan antar lantai yang diinjinkan untuk gedung dengan kategori

resiko IV (∆a) = 0,025.hsx

Keterangan :

hsx = Tinggi Lantai

∆x = (δx-δx-1).Cd/Ie

Gambar 4.3.12 Deformasi Gempa Arah X


Tabel 4.19 Output Joint Displacement Gempa X


166

Tabel 4.20 Perhitungan simpangan antar Lantai Arah X


Lantai δx

(cm)

hsx

(cm) Cd Ie (ρ) ∆ (cm) ∆a Check

Atap 0,367 400 5,5 1,0 1,3 0,02 < 10 OK

4 0,362 400 5,5 1,0 1,3 0,176 < 10 OK

3 0,33 400 5,5 1,0 1,3 0,9 < 10 OK

2 0,16 400 5,5 1,0 1,3 0,3 < 10 OK

1 0,09 500 5,5 1,0 1,3 0,4 < 12,05 OK

Gambar 4.3.13 Deformasi Gempa Arah X


Tabel 4.21 Output Joint Displacement Gempa Y


167

Tabel 4.22 Perhitungan simpangan antar Lantai Arah Y

Lantai δx

(cm)

hsx

(cm) Cd Ie (ρ) ∆ (cm) ∆a Check

Atap 0,368 400 5,5 1,0 1,3 0,02 < 10 OK

4 0,364 400 5,5 1,0 1,3 0,1 < 10 OK

3 0,335 400 5,5 1,0 1,3 0,9 < 10 OK

2 0,166 400 5,5 1,0 1,3 0,1 < 10 OK

1 0,09 500 5,5 1,0 1,3 0,5 < 12,05 OK

4.3.5.7 Kombinasi Pembebanan


a. Kombinasi T = 1,2 D + 1,6 La

b. Kombinasi P = 1 D + 1 La

c. Kombinasi W = 1,2 D + 1 La + 1,6 W

d. Kombinasi Gx = 1,2 D + 0,5 La + 1 Quake X + 0,3 Quake Y

Quake x = 1 (

) = 0,187

Quake y = 0,3 (

) = 0,0563

e. Kombinasi Gy = 1,2 D + 0,5 La + 0,3 Quake X + 1 Quake Y

Quake x = 0,3 (

) =0,0563

Quake y = 1(

) = 0,187

f. Kombinasi berat bangunan = 1 D + 0,3 La

4.3.6 Perhitungan Balok

4.3.6.1 Denah Balok

Denah balok pada lantai dasar sampai dengan lantai 4 dapat dilihat pada Gambar

4.9 di bawah ini, demikian pula denah ring balok dapat dilihat pada Gambar 4.10 di

bawah ini.

168

B1 80 x30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B2 6

0 x

25

B2 6

0 x

25

BA3 40 x25

B1 80 x30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B1 80 x30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B1 80 x30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B1 80 x30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B1 80 x30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B1 80 x30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B1 80 x30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B1 80 x30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B1 80 x30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B1 80 x30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B1 80 x30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B1 8

0 x

30

B2 60 x 25

B2 6

0 x

25

B2 6

0 x

25

B2 6

0 x

25

B2 6

0 x

25

B1 8

0 x

30

B1 8

0 x

30

B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30

B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30 B1 80 x30

B1 8

0 x

30

B2 60 x 25

B2 60 x25

B2 60 x 25

LubangTangga

LubangTangga

Pit LiftB

2 6

0 x

25

B2 6

0 x

25

B2 6

0 x

25

B2 6

0 x

25

B2 6

0 x

25

K1 70X70

K2 60X60

K2 60X60

K3 30X30K3 30X30

K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70

K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70

K1 70X70K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70

K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70 K1 70X70

K3 30X30 K3 30X30

B2 6

0 x

25

B2 6

0 x

25

B2 60 x 25

B1 8

0 x

30

B1 8

0 x

30

BA4 50x20

BA

4 5

0x

20

k3 30 x 30

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T12T12

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T10 T10

T10 T10

T12 T12

T12T12

T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12 T12

T12T12

T12

Gambar 4.3.14 Denah Balok Lantai 1- 4


4.3.6.2 Perhitungan Tulangan Balok

Desain dalam balok ini dilakukan secara otomatis oleh SAP 2000. Program SAP

2000 hanya akan memberikan kebutuhan luas tulangan yang diperlukan, sedangkan untuk

pemilihan diameter, jumlah atau jarak tulangan dilakukan secara manual berdasar hasil

hitungan luas tulangan dilakukan secara manual berdasarkan hasil hitungan luas tulangan

oleh program.

1. Balok Tipe 1 (800 x 350 mm 8 m) Balok induk

a. Data balok :

Tinggi balok (h) = 800 mm

Lebar balok (b) = 350 mm

Tulangan pokok = D 25 mm

Tulangan sengkang = Ø 10 mm

Selimut beton (p) = 40 mm

β = 0,85

fy = 400 MPa

fc' = 25 Mpa

d = h – p – Øs - ⁄ × Dp

= 800 – 40 – 10 - ⁄ × 25

= 737,5 mm = 0,737 m

d’ = p + s + ⁄ × Dp

169

= 40 + 10 + ⁄ × 25

= 62,5 mm

d’ d =

= 0,085

pmin =

= 0,0035

Analisis gaya struktur dari SAP 2000 V.14 (FRAME 324)

V = 9607,22 Kg

T = 2414,86 Kg.m

MT = 36011 kg.m

ML = 31748 Kg.m

b. Tulangan Tumpuan

Mmax = 36011 Kg.m

=

= 189166 Kg/m2 = 1891,6 KN/m2

=1800 0,0060

= 1900 0,0063

= 1891,66 Diinterpolasi

Ρ = 0,0060 +

× (0,0063 – 0,0060)

= 0,006275

ρ > ρ m n d paka ρ

As = ρ × b × d

= 0,006275 × 350 × 737,5

= 1619,72 mm2

Dipakai tulangan 4 D 25 ( As = 1963 mm2 )

(SNI 2847-2002 pasal 12.5.1)

c. Tulangan Lapangan

M max = 31748 Kg.m

=

=166772 Kg/m2 = 1667,72 KN/m2

=1600 0,0053

= 17000 0,0056

=1667,7 Diinterpolasi

170

ρ = 0,0053 +

× (0,00356 – 0,0053)

= 0,0055

ρ m n < ρ < ρ max d paka ρ

As ρ × b × d

= 0,0055 × 350 × 737,5

= 1420 mm2

Dipakai tulangan 3 D 25 ( As = 1473 mm2 )

(SNI 2847-2002 pasal 12.5.1)

d. Tulangan Sengkang

V = 9607,22 Kg = 96072,2 N

ɸ = 0,75

V =

=

= 128096 N

Vn =

=

= 0,496 N/mm2

ØVc = ⁄ . ɸ√

= ⁄ . 0,75 √

= 0,625 Mpa

Karena Vn < ØVc maka tidak perlu diberi tulangan geser dengan As

sengkang minium.

Jadi dipakai Ø10 – 200 (As = 1570 mm2)

e. Penulangan Torsi

ɸ = 0,6

T = 2414,86 kg.m = 24,1486 kN.m

Tu =

= 24,1486

= 96,5944 kN.m

= 96594400 N.mm

Tc =(√

)

=(√

) = 32666667 N.mm

ɸ Tc = 0,6 x 32666667 = 19600000 N.mm

171

Tu > ɸ Tc (maka perlu tulangan torsi)

Persyaratan

ɸTs < 4. ɸ Tc

ɸTs = Tu - ɸ Tc = 96594400– 19600000 = 76994400

76994400 < 78400000 ( Terpenuhi )

Mecari Tulangan Torsi

A =

x ( )

b1 = 350 – 2(40 + 0,5 . 10) =260

h1 =800 – 2(40 + 0,5 . 10) = 710

h1/b1 maka α : Menuru Graf k G deon er hal

A =

x ( )

= 2497,3 mm

Jadi dipakai 6D25 (As = 2945 mm2)

2. Balok Tipe 11 (250 x 600 mm 8 m) Balok Anak

a. Data Balok :

Panjang bentang = 8 m



Tulangan pokok (Øp) = D 20 mm

Tulangan Sengkang (Øs) = Ø 10 mm


β = 0,85

Fy = 240 Mpa

Fc’ = 25 Mpa

d = h – p – Øs – ½ Øp

= 600 – 40 – 10 - ½ 20

= 540 mm

d' = p + Øs + ½ Øp

= 40 + 10 + ½ 20

= 60 mm

172

=

= 0,11

Analisis gaya struktur dari SAP 2000 FRAME 348

V = 8075,11 kg.m -

T = 145 kg.m

MT = 13972 kg.m

ML = 14872 kg,m

b. Tulangan Tumpuan

Mmax = 13972 kg.m

=

= 191659,8 kg/m² = 1916,6 kN/m²

= 1900 0,0063

= 2000 0,0067


ρ = 0,0063 +

x (0,0067 – 0,0063)

= 0,00636

ρ m n < ρ < ρ max d paka ρ

As = ρ x b x d

= 0,00636x 250 x 539

= 859,4 mm²

Dipakai tulangan 3D20 ( As = 942 mm²)

(SNI 2847-2002 pasal 12.5.1)


Mmax = 14872 kg.m

=

= kg/m² = 204005,5 kg/m² = 2040,05 kN/m²

= 2000 0,0067

= 2200 0,0074

= 1029 interpolasi

ρ = 0,00467 +

x (0,0074 – 0,0067)

= 0,0065

173

ρ m n < ρ < max d paka ρ

As = ρ x b x d

= 0,0065 x 250 x 540

= 880,22 mm²

Dipakai tulangan 3D20 (As = 942 mm²)

(SNI 2847-2002 pasal 12.5.1)


ɸ = 0,75

Vu = 8075,11 kg = 80751,1 N

V =

=

= 107668 N

Vn =

=

= 0,417 N/mm²

ØVc =

x ɸ √

=

x 0,75 √

= 0,625

Karena Vn < Ø Vc maka tidak perlu diberi tulangan geser dengan AS

sengkang minimum.

Jadi dipakai sengkang Ø10 – 200 (As = 785 mm²)

e. Penulangan Torsi

ɸ = 0,6

T = 145 kg.m = 1,45 kN.m

Tu =

= 1,45

= 5,8 kN.m

= 5800000 N.mm

Tc =(√

)

=(√

) = 12500000 N.mm

ɸ Tc = 0,6 x 5328000 = 7500000 N.mm

Tu < ɸ Tc (maka tidak perlu tulangan torsi)

174

3. Balok 250 x 400 mm (Balok Anak)

Balok Tipe 111 (250 x 400 mm 4 m)

a. Data Balok :

Panjang bentang = 4 m



Tulangan pokok (Øp) = D 20 mm

Tulangan Sengkang (Øs) = Ø 10 mm


β = 0,85

Fy = 240 Mpa

Fc’ = 25 Mpa

d = h – p – Øs – ½ Øp

= 400 – 40 – 10 - ½ 20

= 340 mm

d' = p + Øs + ½ Øp

= 40 + 10 + ½ 20

= 60 mm

=

= 0,17

Analisis gaya struktur dari SAP 2000 FRAME 508

V = 3099,9 kg.m -

T = 32,65 kg.m

MT = -1973 kg.m

ML = 898,8 kg,m

b. Tulangan Tumpuan

Mmax = 1973 kg.m

=

=68269 kg/m² = 682,69 kN/m²

= 600 0,0019

= 700 0,0022


ρ = 0,0019 +

x (0,0019 – 0,0022)

175

= 0,0021

ρ < ρ m n < ρ max d paka ρmin )

As = ρ x b x d

= 0,0035x 250 x 340

= 297,5 mm²


(SNI 03-2847-2002 pasal 12.5.1)


Mmax = 898,8 kg.m

=

= 31100,35 kg/m² = 311,003 kN/m²

= 400 0,0009

= 500 0,0013


ρ = 0,009 +

x (0,0013 – 0,009)

= 0,008

ρ < ρ m n < ρ max d paka ρmin )

As = ρ x b x d

= 0,0035x 250 x 340

= 297,5 mm²


(SNI 2847-2002 pasal 12.5.1)


ɸ = 0,75

Vu = 3099,9 kg = 30999 N

V =

=

= 41332 N

Vn =

=

= 0,486 N/mm²

ØVc =

x ɸ √

=

x 0,75 √

= 0,625

176

Karena Vn < Ø Vc maka tidak perlu diberi tulangan geser sehingga dengan

AS sengkang minimum.

S =

=

= 4000 mm

As sengkang minimum

=

= 666,667 mm²

Jadi dipakai sengkang Ø10 – 200 (As = 785 mm²)

e. Penulangan Torsi

ɸ = 0,6

T = 59 kg.m = 0,59 kN.m

Tu =

= 0,59

= 1,18 kN.m

= 1180000 N.mm

Tc =(√

)

=(√

) = 8333333,3 N.mm

ɸ Tc = 0,6 x 8333333,3 = 5000000 N.mm

Tu < ɸ Tc (maka tidak perlu tulangan torsi)

4.3.7 Perhitungan Tulangan Kolom

Desain dalam balok ini dilakukan secara otomatis oleh SAP 2000. Program SAP

2000 hanya akan memberikan kebutuhan luas tulangan yang diperlukan, sedangkan untuk

pemilihan diameter, jumlah atau jarak tulangan dilakukan secara manual berdasar hasil

hitungan luas tulangan dilakukan secara manual berdasarkan hasil hitungan luas tulangan

oleh program.

4.3.7.1 Kolom 70x 70 cm

Ukuran Kolom = 700 x 700 mm

Ø tul pokok (D) = 25 mm

177

Ø tul sengkang (Øs) = 10 mm


Mutu beton (Fc) = 35 Mpa

Mutu baja (Fy) = 400 Mpa

ρ m n = 1,4 / fy

= 0,0035

d = h – p – Øs - ⁄ ØD

= 700 – 40 – 10 – 12,5

= 637,5 mm

Pu = 2865,584KNm = 2865584 N (frame 181)

Mu1 = 90,613 KNm

Mu2 = -185,97 kNm

Agr = 700 x 700 = 490000 mm2

1. Tulangan utama

Pada kolom diperkenankan menganggap faktor reduksi kekuatan Ø = 0,65

- Persyaratan eksentrisitas minimal kolom :

emin = (15 + 0,03 h) = 15 + 0,03 x 600 = 33 mm

- Eksentrisitas beban :

et =

=

= 0,064 m = 64 mm

- Koefisien untuk sumbu vertikal :

=

= 0,3 > 0,1

- Koefisien untuk sumbu horisontal :

x

= 0,3 x

= 0,027

( Tulangan simetris 4 sisi )

Dipilih

=

= 0,057

Menurut pada Gambar 9.9 ( buku Gideon jilid 1 – grafik dan tabel

perencanaan beton bertulang )

- Dalam grafik didapat :

r = 0,01, untuk mutu beton 35 Mpa, didapat = 1,33

- Rasio tulangan pada penampang kolom :

= r x = 0,01 x 1,33

178

= 0,0133 ( < min )

ρ min =

= 0,00583

- Luas tulangan yang diperlukan :

Ast = x Ag = 0,0133 x 490000

= 6517 mm2

Tulangan yang dipasang pada kolom 16 D 25 ( As = 7238 mm2 )

2. Tulangan sengkang

Vu = 5640,9 kg (frame 181)

Vc = 1/6 . √ . bw . d

= 0,6 . 1/6 . √ . 70 . 63,75 = 2640,05 kg

Vs = Vu - Vc

= 5640,9 – 2640,05

= 3000,85 kg

Menggunakan tulangan sengkang polos ( 10 mm ), maka :

Av π r2

=Vs 22/7 . 5

2

= 78 mm

2

Jarak yang dibutuhkan sengkang :

s =

=

= 397,68 mm

Syarat jarak minimal :

s =

=

= 80 mm

Maka dibutuhan sengkang 10 - 75

4.3.7.2 Kolom 60 x 60 cm




179




ρ m n = 1,4 / fy

= 0,0035

d = h – p – Øs - ⁄ ØD

= 600 – 40 – 10 – 12,5

= 537,5 mm

Pu = 825,001KNm = 825001 N (frame 44)

Mu1 = 476,194 KNm

Mu2 = -280,386 kNm

Agr = 600 x 600 = 360000 mm2

3. Tulangan utama



emin = (15 + 0,03 h) = 15 + 0,03 x 600 = 33 mm


et =

=

= 0,577 m = 577 mm


=

= 0,12 > 0,1


x

= 0,12 x

= 0,115


Dipilih

=

= 0,067






180

= r x = 0,01 x 1,33

= 0,0133 ( < min )

ρ min =

= 0,00583


Ast = x Ag = 0,0133 x 390000

= 5187 mm2



Vu = 19287 kg

Vc = 1/6 . √ . bw . d

= 0,6 . 1/6 . √ . 60 . 53,8 = 1614 kg

Vs = Vu - Vc

= 19287,44 – 1614

= 17673,44 kg


Av π r2

=Vs 22/7 . 5

2

= 78 mm

2


s =

=

= 56,9 mm


s =

=

= 93,6 mm


4.3.7.3 Kolom 40 x 40 cm


181






ρ m n = 1,4 / fy

= 0,0035

d = h – p – Øs - ⁄ ØD

= 400 – 40 – 10 – 12,5

= 337,5 mm

Pu = 945,810 KNm = 945810 N (frame 80)

Mu1 = 65,764 KNm

Mu2 = -30,361 kNm

Agr = 400 x 400 = 160000 mm2

5. Tulangan utama



emin = (15 + 0,03 h) = 15 + 0,03 x 400 = 27 mm


et =

=

= 0,069 m = 69 mm


=

= 0,30 > 0,1


x

= 0,30 x

= 0,05


Dipilih

=

= 0,1




182



= r x = 0,01 x 1,33

= 0,0133 ( < min )

ρ min =

= 0,00583


Ast = x Ag = 0,0133 x 160000

= 2128 mm2



Vu = 1960 kg

Vc = 1/6 . √ . bw . d

= 0,6 . 1/6 . √ . 40 . 37,8 = 756 kg

Vs = Vu - Vc

= 1960 – 756

= 1204 kg


Av π r2

=Vs 22/7 . 5

2

= 78 mm

2


s =

=

= 587 mm


s =

=

= 140 mm


183

4.4 PERHITUNGAN PONDASI

Pondasi pada suatu struktur bangunan diperhitungkan terhadap gaya aksial,

gaya geser, dan terhadap momen lentur. Pada perencanaan akan digunakan pondasi

tiang pancang, dengan kapasitas daya dukung diperhitungkan berdasarkan tahanan

ujung (end Bearing), dan gesekan tiang dengan tanah (friction). Pemilihan jenis

pondasi dapat dilihat berdasarkan:

1. Kondisi dan karakteristik tanah

2. Beban yang diterima pondasi

3. Biaya pelaksanaan

Gambar 4.4.1. Pemodelan Pondasi


4.4.1 Pedoman

1. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk

Bangunan Gedung.

4.4.2 Perencanaan Pondasi

Perhitungan pondasi direncanakan berdasarkan gaya maksimum pada

kombinasi pembebanan yang ada. Dalam perencanaan ini, pondasi yang digunakan

adalah jenis tiang spun pile dan untuk semua tiang harus bertumpu pada tanah keras.

Penggunaan pondasi tiang kelompok direncanakan dengan jarak antar tiang tidak

lebih kecil dari 3 kali diameter tiang dengan perencanaan pile cap dikelompokkan

berdasarkan jumlah tiang pancang dan dimensi kolom.

184

4.6.2.1 Data Tanah dan Daya Dukung Tanah

Berdasarkan penyelidikan tanah didapat data Standart Penetrasion Test

sebagai berikut:

Tabel 4.17 Nilai SPT pada Lokasi Rumah Sakit Umum Daerah Semarang

No Lapisan Konsisitensi kedalaman N

1 Pasir Kelanauan Lepas 0,0 - 1,5 1 - 8

2 Lanau kelempungan Teguh 1,5 - 5,25 8 - 9

3 Pasir kelanauan Lepas 5,25 6,00 9 - 17

4 Pasir Halus Lepas 6,00 7,50 17 - 3

5 Lempung Kepasiran halus Sangat lunak 7,50 - 11 3 - 2

6 Lempung Lunak 11 - 20 2 - 20

Pondasi spoon pile direncanakan mengunakan diameter 50 cm dengan

kedalaman 20 m. Dengan data sondir mesin berdasarkan penyelidikan tanah dapat

dihitung daya dukung tanah per 1 pancang sebagai berikut:

Dengan rumus daya dukung tanah :

Tabel 4.18 Data Sondir Tanah Kedalaman 20 m dengan Daya Dukung

Tanah

No Titik

Kedalaman (m)

qc (kg/cm²)

Tf (kg/cm)

D pancang (cm)

Daya dukung (ton)

1 SM 1 20 60 916 50 183,2

4.6.2.2 Perencanaan Jumlah Spoon Pile dan Pile cap

Berdasarkan perhitungan, dipilih daya dukung tiang tunggal terkecil yaitu:

direncanakan jumlah tiang pancang dengan perhitungan awal Gaya

aksial pada joint yang mewakili untuk perhitungan, didapat data sebagai berikut:

Tabel 4.19 Jumlah Tiang Pancang Perlu

No joint P (ton) N

1 1 A 172,458 4

2 1 D 213,104 4

3 1 E 212,698 4

4 1 H 171,426 4

5 3 A 297,592 4

185

6 3 D 339,699 4

7 3 E 199,369 4

8 3 F 145,189 4

9 3 H 226,413 4

10 4 E 88,445 2

11 4 F 101,630 2

12 5 A 238,210 4

13 5 D 256,366 4

14 5 E 203,817 4

15 5 H 231,320 4

16 5 J 14,536 1

17 6 B 78,160 2

18 7 A 165,872 4

19 7 B 177,829 2

20 7 D 209,888 4

21 7 E 288,259 4

22 7 H 285,830 4

23 7 J 14,007 1

24 9 A 286,829 4

25 9 D 345,623 4

26 9 E 347,142 4

27 9 H 290,213 4

28 11 A 292,324 4

29 11 D 351,025 4

30 11 E 351,339 4

31 11 H 292,208 4

32 13 A 175,800 4

33 13 D 239,520 4

34 13 E 239,527 4

35 13 H 172,324 4

36 14 B 94,555 2

37 14 E 93,343 2

Berdasarkan jumlah tiang pancang direncanakan pile cap dengan tipe sebagai

berikut :

1 1

Gambar 4.4.2 Tampak Atas Pile Cap Tipe P1


186

1 1



1 1



Menghitung efisiensi kelompok tiang pancang adalah dengan rumus :

( ) ( )

Keterangan :

m = jumlah baris x

n = jumlah baris y

d = jarak antar pancang

s = jarak pancang ke tepi pile cap

Tabel 4.20 Efisiensi Pile Cap Group

187

No Tipe Pile Cap Tebal (cm) Panjang (cm) Lebar (cm) E PG

1 P1 100 100 100 0.80

2 P2 100 250 100 0.80

3 P4 100 250 250 0.80

Pemeriksaan daya dukung kelompok pancang terhadap beban yang bekerja :

- Check beban pada Joint 1

Tabel 4.21 Pemeriksaan Daya Dukung Spoon Pile Group

NO Join Pu(ton) P Pilecap(ton) N P

Pancang EPG

P TOTAL

Q TON

1 1 A 172,458 15 4 15,7 0,8 203,158 < 586,24 Aman

2 1 D 213,104 15 4 15,7 0,8 243,804 < 586,24 Aman

3 1 E 212,698 15 4 15,7 0,8 243,398 < 586,24 Aman

4 1 H 171,426 15 4 15,7 0,8 202,126 < 586,24 Aman

5 3 A 297,592 15 4 15,7 0,8 328,292 < 586,24 Aman

6 3 D 339,699 15 4 15,7 0,8 370,399 < 586,24 Aman

7 3 E 199,369 15 4 15,7 0,8 230,069 < 586,24 Aman

8 3 F 145,189 15 4 15,7 0,8 175,889 < 586,24 Aman

9 3 H 226,413 15 4 15,7 0,8 257,113 < 586,24 Aman

10 4 E 88,445 15 2 7,85 0,8 111,295 < 293,12 Aman

11 4 F 101,63 15 2 7,85 0,8 124,48 < 293,12 Aman

12 5 A 238,21 15 4 15,7 0,8 268,91 < 586,24 Aman

13 5 D 256,366 15 4 15,7 0,8 287,066 < 586,24 Aman

14 5 E 203,817 15 4 15,7 0,8 234,517 < 586,24 Aman

15 5 H 231,32 15 4 15,7 0,8 262,02 < 586,24 Aman

16 5 J 14,536 3,75 1 5,89 0,8 24,176 < 146,56 Aman

17 6 B 78,16 15 2 7,85 0,8 101,01 < 293,12 Aman

18 7 A 165,872 15 4 15,7 0,8 196,572 < 586,24 Aman

19 7 B 177,829 15 4 7,85 0,8 200,679 < 293,12 Aman

20 7 D 209,888 15 4 15,7 0,8 240,588 < 586,24 Aman

21 7 E 288,259 15 4 15,7 0,8 318,959 < 586,24 Aman

22 7 H 285,83 15 4 15,7 0,8 316,53 < 586,24 Aman

23 7 J 14,007 3,75 1 5,89 0,8 23,647 < 146,56 Aman

24 9 A 286,829 15 4 15,7 0,8 317,529 < 586,24 Aman

25 9 D 345,623 15 4 15,7 0,8 376,323 < 586,24 Aman

188

26 9 E 347,142 15 4 15,7 0,8 377,842 < 586,24 Aman

27 9 H 290,213 15 4 15,7 0,8 320,913 < 586,24 Aman

28 11 A 292,324 15 4 15,7 0,8 323,024 < 586,24 Aman

29 11 D 351,025 15 4 15,7 0,8 381,725 < 586,24 Aman

30 11 E 351,339 15 4 15,7 0,8 382,039 < 586,24 Aman

31 11 H 292,208 15 4 15,7 0,8 322,908 < 586,24 Aman

32 13 A 175,8 15 4 15,7 0,8 206,5 < 586,24 Aman

33 13 D 239,52 15 4 15,7 0,8 270,22 < 586,24 Aman

34 13 E 239,527 15 4 15,7 0,8 270,227 < 586,24 Aman

35 13 H 172,324 15 4 15,7 0,8 203,024 < 586,24 Aman

36 14 B 94,555 15 2 7,85 0,8 117,405 < 293,12 Aman

37 14 E 93,343 15 2 7,85 0,8 116,193 < 293,12 Aman

y

x

Gambar 4.4.5 Kelompok Baris Spoon Pile Tipe P1


y

1 2



189

Y

1 2

3 4



Tabel 4.22 Gaya Aksial dan Momen pada Joint

No joint Pu (ton) Mx My Tipe Pile

Cap P

1 1 A 172,458 6,384 4,819 4

2 1 D 213,104 8,662 4,133 4

3 1 E 212,698 8,468 3,197 4

4 1 H 171,426 6,649 5,637 4

5 3 A 297,592 0,458 8,921 4

6 3 D 339,699 0,549 7,955 4

7 3 E 199,369 5,313 1,112 4

8 3 F 145,189 1,154 1,700 4

9 3 H 226,413 0,990 2,345 4

10 4 E 88,445 0,309 2,470 2

11 4 F 101,630 0,163 3,036 2

12 5 A 238,210 2,983 6,312 4

13 5 D 256,366 3,569 5,959 4

14 5 E 203,817 3,732 3,174 4

15 5 H 231,320 1,293 1,723 4

16 5 J 14,536 1,436 1,052 1

17 6 B 78,160 1,349 0,334 2

18 7 A 165,872 3,111 0,220 4

19 7 B 177,829 1,145 1,112 4

20 7 D 209,888 4,750 1,049 4

190

21 7 E 288,259 2,652 5,740 4

22 7 H 285,830 0,157 5,551 4

23 7 J 14,007 1,365 0,904 1

24 9 A 286,829 0,230 8,766 4

25 9 D 345,623 0,255 6,888 4

26 9 E 347,142 0,107 6,479 4

27 9 H 290,213 5,597 9,263 4

28 11 A 292,324 0430 8,909 4

29 11 D 351,025 0,457 6,881 4

30 11 E 351,339 0,516 6,544 4

31 11 H 292,208 0,436 9,240 4

32 13 A 175,800 6,002 5,427 4

33 13 D 239,520 6,870 3,851 4

34 13 E 239,527 6,715 3,370 4

35 13 H 172,324 6,378 5,414 4

36 14 B 94,555 3,563 2,456 2

37 14 E 93,343 0,723 2,482 2

Pemeriksaan daya dukung per pancang :

- Untuk tipe P1 Check pada joint 5 J

Pu = 14,536 ton

Mu x = 1,436 ton.m Mu y = 1,052 ton.m

Tabel 4.23 Pemeriksaan Daya Dukung per Spoon Pile Tipe P2

No x y x² y² P (ton) Q u (ton) Check

1 0 0.0 0.00 0.00 14,536 < 183,2 aman

2 0 0.0 0.00 0.00 14,536 < 183,2 aman

∑ 0.00 0

Pemeriksaan daya dukung per pancang :

- Untuk tipe P2 Check pada joint 4F

Pu = 101,630Ton

Mu x = 0,347 ton.m Mu y = 2,095ton.m

191


No x y x² y² P (ton) Q u (ton) Check

1 -0,75 0.0 0,5625 0.00 47,521 < 183,2 aman

2 0,75 0.0 0,5625 0.00 53,108 < 183,2 aman

∑ 1,1250 0

- Untuk tipe P4 Check pada joint 11E

Pu = 351,339 ton

Mu x = 0,516 ton.m Mu y = 6,544 ton.m


No x y x² y² P (ton) Q u

(ton) Check

1 -0,75 0,75 0,5625 0,5625 79,109 < 183,2 aman

2 0,75 0,75 0,5625 0,5625 96,560 < 183,2 aman

3 -0,75 -0,75 0,5625 0,5625 79,109 < 183,2 aman

4 0,75 -0,75 0,5625 0,5625 96,560 < 183,2 aman

∑ 2,25 2,25

Pemeriksaan daya dukung per baris pancang :

- Untuk tipe P1 Check pada joint 5 J

Pu = 14,536 ton

Mu x = 1,436 ton.m Mu y = 1,052 ton.m

Tabel 4.26 Pemeriksaan Daya Dukung per Baris Spoon Pile Tipe P1

No Baris x y x² y² P (ton) Q u

(ton) Check

1 x1 0 0.0 0.00 0.00 14,536 < 183,2 aman

2 y1 -0,75 0.0 0,5625 0.00 11,730 < 183,2 aman

3 y2 0,75 0.0 0.5625 0.00 17,341 < 183,2 aman

∑ 1,1250 0

192

Pemeriksaan daya dukung per baris pancang :

- Untuk tipe P2 Check pada joint 4F

Pu = 101,630 Ton

Mu x = 0,347 ton.m Mu y = 2,095ton.m

Tabel 4.27 Pemeriksaan Daya Dukung per baris Spoon Pile Tipe P2


(ton) Check

1 x1 0.0 1,5 0.00 2,25 52,443 < 183,2 aman

2 x2 0.0 -1,5 0.00 2,25 51,980 < 183,2 aman

3 y1 -1,5 0 2,25 0.00 48,021 < 183,2 aman

4 y2 1,5 0 2,25 0.00 53,608 < 183,2 aman

∑ 4,5 4,5

- Untuk tipe P4 Check pada joint 11E

Pu = 351,339 ton

Mu x = 0,516 ton.m Mu y = 6,544 ton.m

Tabel 4.28 Pemeriksaan Daya Dukung per baris Spoon Pile Tipe P4


(ton) Check

1 x1 0.0 1,5 0.00 2,25 92,541 < 183,2 aman

2 x2 0.0 -1,5 0.00 2,25 83,816 < 183,2 aman

3 y1 -1,5 0 2,25 0.00 91,853 < 183,2 aman

4 y2 1,5 0 2,25 0.00 92,541 < 183,2 aman

∑ 4,5 4,5

193

Pemeriksaan Terhadap Geser Pons dan Geser Lentur Pons

Vu = Pu x W x G

W = Lebar Pile Cap

G = 100 – 20 – 67,5 = 26,5 cm

Check geser pons Untuk tipe P1 Check pada joint 5 J

- Vu maks = 14,536 ton

1 1

Gambar 4.4.8 Denah Pemampang Kritis Tipe P1


PRESTRESSED PILE

Ø50 CM

PANJANG 12 METER

Gambar 4.4.9 Potongan 1-1 Denah Pemampang Kritis Tipe P1


194

PRESTRESSED PILE

Ø50 CM

PANJANG 12 METER



Menghitung keliling kritis geser pons (bo):

( ) ( )= 1275 mm

√

√

(persamaan 80 , SNI -03 -2847 -2002, hal 110 )

maka tidak perlu dilakukan pengecekan geser lentur karena tiang tidak berada

dalam bidang geser yang terbentuk.

- Check geser pons Untuk tipe P2 Check pada joint 4E

Vu = 101,630 Ton

-

1 1



195



PRESTRESSED PILE

Ø50 CM

PANJANG 12 METER



Menghitung keliling kritis geser pons (bo)

( ) ( )=1875 mm

Menghitung kuat geser kritis pons

√

√




196

- Check geser pons P4 Check pada joint 5E

Vu = 351,339 ton

-

1 1



PRESTRESSED PILE

Ø40 CM

PANJANG 24 METER

LANTAI KERJA B0PASIR PADAT





197

Menghitung keliling kritis geser pons (bo)

( ) ( )=2275 mm

Menghitung kuat geser kritis pons

√

√




4.6.2 Penulangan Pile Cap

Mx

x

y

My

4.6.2.1 Perhitungan Momen pada Pile Cap

Tipe P1 Check pada joint 5 J

Momen tipe P1 arah x = mx maks P-1 . 0,75 m = 1,436.0,75 = 1,007 ton.m

Momen tipe P1arah y = my maks P-1 . 0,75 m = 0,966.0,75 = 0,789 ton.m

Tipe P2 Check pada joint 4F

Momen tipe P2 arah x = mx maks P2 . 0,75 m = 0,163. 0,75 = 0,122 ton.m

Momen tipe P2 arah y = my maks P2 . 0,75 m =3,036 . 0,75 = 2,277 ton.m

Tipe P4 Check pada joint 11E

Momen tipe P4 arah x = mx maks P2 . 0,75 m = 0,516. 0,75 = 0,387 ton.m

198

Momen tipe P4 arah y = my maks P2 . 0,75 m = 6,544. 0,75 = 4,908 ton.m

4.6.2.2 Perhitungan Tulangan Pile Cap

Pile Cap Tipe P1

Perhitungan tulangan direncanakan

Tebal pile cap (h) = 100 cm 1000 mm

Mutu beton (Fc) = 35 Mpa 420 kg/cm2

Mutu tulangan (Fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2

Diameter tulangan arah x = D 19 19 mm

Tinggi efektif arah x

d = 4750 mm

Diameter tulangan arah y = D 19 19mm

Tinggi efektif arah y

d = 4750 - 0,5. 19 = 4741,5 mm

Tulangan pelat mesin Arah X

-Moment = 1,007 ton.m

Rasio tulangan minimal

(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 51 )

Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤ 35 MPa = 0,85

(pasal 12.2.7.3, SNI -03 -2847 -2002, hal 70 )

Rasio tulangan kondisi balance

(

)

(

)

(pasal 10.4.3, SNI -03 -2847 -2002, hal 54 )

Rasio tulangan maksimal

(pasal 12.3.3, SNI -03 -2847 -2002, hal 70 )

Faktor tahanan momen maksimal

( (

))

( (

))

199

Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80

(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )

Moment nominal rencana

Faktor tahanan momen

( )

Rasio tulangan perlu

( √

)

( √

)

Rasio tulangan yang digunakan

Luas tulangan yang diperlukan per meter

Jarak tulangan yang diperlukan per meter

Jarak tulangan maksimal

Jarak tulangan dipakai

Digunakan

Luas tulangan dipakai

( )

Perhitungan selanjutnya disajikan dalam bentuk tabel.

200

Tabel 4.29 Penulangan Pile Cap

No. Pelat

Ly Lx Lokasi Mu Mn h d ρ min ρ b ρ max

Rn max Rn ρ perlu

ρ dipakai

As perlu Tulangan As

(mm) (mm) (ton.m) (ton.m) (mm) (mm) (mm²) (mm²)

1

P1 1000 1000 Mu x 15,522 20,78 1000 4750 0.0035 0.034 0.0225 8,45 0,0273 0.000015 0.0035 30625 D 19 - 100 2834

Mu y 34,371 84,29 1000 4741,5 0.0035 0.034 0.0225 8,45 0,0274 0.000028 0.0035 30,595 D 19 - 100 2834

2

P2 2500 1000 Mu x 31,636 108,26 1000 6750 0.0035 0.034 0.0225 8,45 0,0192 0.000035 0.0035 30625 D 19 - 100 2834

Mu y 30,161 114,81 1000 6741,5 0.0035 0.034 0.0225 8,45 0,0192 0.000038 0.0035 30,595 D 19 - 100 2834

3 P4 2500 2500 Mu x 15,522 20,78 1000 8750 0.0035 0.034 0.0225 8,45 0,0148 0.000015 0.0035 30625 D 19 - 100 2834

Mu y 34,371 84,29 1000 8741,5 0.0035 0.034 0.0225 8,45 0,0148 0.000028 0.0035 30,595 D 19 - 100 2834

201

4.5 Perhitungan Tangga

Tangga adalah bagian dari struktur yang berfungsi untuk menghubungkan struktur

bawah dengan struktur atas sehingga mempermudah orang untuk dapat mengakses atau

mobilisasi orang keatas dan kebawah struktur lantai.

4.5.1 Perencanaan Dimensi Tangga

Gambar 4.4.1. Detail Tangga

Syarat kenyamanan:

Syarat kenyamanan yang digunakan menggunakan aturan acuan dimensi dan sudut anak

tangga. Untuk menghasilakan struktur tangga yang nyaman dilalui, maka dimensi tangga

yang digunakan pada konstruksi memakai perkiraan acuan angka dibawah ini :

O = Optrede (langkah tegak ) = 15 cm – 20 cm

A = Antrede (langkah datar ) = 20 cm – 35 cm

Digunakan : o = 16,67 cm

a = 30 cm

2 x o + a = 61-65 ( ideal)

2 x 16,67 + 30 = 63,34 “OK”

Pengecekan kemiringan :

202

Tg α =

= 0,555

α = 29,03 º

Syarat kemiringan 25º < 29,03 º < 45º..... “OK”

Gambar 4.4.2. Dimensi Tangga

Sumber : dokumentasi pribadi (program Autocad)

Ditetapkan : Tinggi antar lantai = 400 cm

Lebar tangga (l) = 350 cm

Lebar bordes = 100 cm

Panjang bordes = 350 cm

Tebal pelat tangga (ht) = 15 cm

Tebal pelat bordes = 17 cm

Mutubeton (fc) = 30 Mpa

Mutubaja (fy) = 400 Mpa

Optrade(o) = 16,67 cm

Antrede(a) = 30 cm

Kemiringan (α) = 29,03 º

Berat jenis beton = 2400 kg/m3

Tebal spesi = 3 cm

4.5.2 Perhitungan Pembebanan Tangga

1. Pelat tangga( h = 0,15 m )

a. Beban Mati ( WD )

Berat anak tangga = 0,15 x 2400 = 360 kg/m2

16,67

29,03°

203

Penutup lantai = 1 x 24 = 24 kg/m2

Spesi (t = 3 cm) = 3 x 21 = 63 kg/m2

Handrill = taksiran = 15 kg/m2

= 462 kg/m2

b. Beban Hidup ( WL )

WL = 400 kg/m2

2. Pelat Bordes ( h = 0,17 m)

a. Beban Mati ( WD )

Penutup Lantai = 1 x 24 = 24 kg/m2

Spesi (t = 3 cm) = 3 x 21 = 63 kg/m2

= 87 kg/m2

b. Beban Hidup ( WL )

WL = 400 kg/m2

4.5.3 Analisa Perhitungan Struktur Tangga

Perhitungan analisa struktur dilakukan menggunakan bantuan progam SAP

2000. Beban yang dimasukkan sebagai beban merata (Uniform Shell) dalam

progam SAP2000, sedangkan tebal pelat akan dihitung otomatis oleh progam

dengan memasuk kan angka 1 untuk self weightmultipler pada saat pembebanan

(load case). Kombinasi pembebanan yang digunakan adalah :

Keterangan :

DL : dead load (beban mati)

LL : live load (beban hidup)

Gambar 4.4.3. Pemodelan Analisa Struktur Tangga


1,2 DL + 1,6 LL

204

Gambar 4.4.4. Diagram Momen Pelat Hasil Analisa (M11)


Gambar 4.4.4. Diagram Momen Pelat Hasil Analisa (M22)


Berdasarkan hasil dari analisa progam SAP2000 didapat :

Tabel 4.32. Momen Pelat Tangga Dan Bordes

Jenis

Plat

Areas Areas Areas Areas

Text KN.m Text KN.m Text KN.m Text KN.m

Tangga 47 10,91 71 5,99 47 26,95 60 13,99

bordes 43 18,07 79 21,91 49 29,18 85 23,20

1. Perhitungan Tulangan Pelat Tangga M11 (arah Y)

Tebal pelat : h = 150 mm

Tebal penutup beton : = 20 mm

Diperkirakan diameter tulangan utama : = 10 mm

205

a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Tangga arah Y :

Mty= 10,91 kN.m

Tinggi efektif arah sumbu y (dy) = h – – ½.

= 150 – 20 – 10 - ½ . 10

= 115 mm = 0,115 m

=

= 824,95 kN/m

2

(Menurut tabel 5.1.i Buku Gedeon Jilid 4)

= 800

= 900

= 0,0021

= 0,85 – (0,05 (

) = 0,85

min =

=

= 0,0035

balance =

=

= 0,325

max = 0,75 x balance

= 0,75 x 0,325

= 0,2437

Jadi dipakai = 0,0035

Astpy = .b.dy

= 0,0035.1000. 115 = 402,5 mm2

( Dipilih tulangan tumpuan 10 – 175 = 449 mm2 > 402,5 mm

2 )

b. Perhitungan Tulangan Lapangan Tangga arah Y:

Mly = 5,99 kN.m

Tinggi efektif arah sumbu y (dy) = h – – – ½.

= 150 – 20 – 10 – ½ . 10

= 115 mm

=

= 452,93 kN/m2

206


= 400

= 500

= 0,0012

= 0,85 – (0,05 (

) = 0,85

min =

=

= 0,0035

balance =

=

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437

Jadi dipakai min = 0,0035

Alpy = .b.d

= 0,0035.1000. 115 = 402,5 mm2

( Dipilih tulangan tumpuan 10 - 175 = 449 mm2 > 402,5 mm

2 )

2. Perhitungan Tulangan Pelat Tangga M22 (arah X)




a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Tangga Mtx:

Mtx = 26,95 kN.m

Tinggi efektif arah sumbu x (dx) = h – – ½.

= 150 – 20 – ½ . 10

= 125 mm = 0,125 m

=

= 1724,8 kN/m2


207

= 1700

= 1800

= 0,0045

= 0,85 – (0,05 (

) = 0,85

min =

=

= 0,0035

balance =

=

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437


Atpx = .b.d

= 0,0045 .1000. 125 = 562,5 mm2

( Dipilih tulangan lapangan 10 - 125 = 628 mm2 > 562,5 mm

2 )

b. Perhitungan Tulangan Lapangan Tangga Mlx:

Mlx= 13,99 kN.m


= 150 – 20 – ½ . 10

= 125 mm = 0,125 m

=

= 895,36 kN/m2

(Menurut tabel 5.1.c Buku Gedeon Jilid 4)

= 800

= 900

= 0,0023

= 0,85 – (0,05 (

) = 0,85

208

min =

=

= 0,0035

balance =

=

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437


Alapx= .b.d

= 0,0035 .1000. 125 = 437,5 mm2

( Dipilih tulangan lapangan 10 - 175 = 449 mm2 > 437,5 mm

2 )

3. Perhitungan Tulangan Pelat Bordes M11 arah Y




a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Bordes (ty) :

Mty= 18,07 kN.m


= 150 – 20 - 10 – ½ . 10

= 115 mm = 0,115 m

=

= 1366,35 kN/m

2


= 1300

= 1400

= 0,0035

= 0,85 – (0,05 (

) = 0,85

min =

=

= 0,0035

209

balance =

=

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437


Astpy = .b.dx

= 0,0035.1000. 115 = 402,5 mm2

( Dipilih tulangan tumpuan 10 – 175 = 449 mm2 > 402,5mm

2 )

b. Perhitungan Tulangan Lapangan y (ly) :

Mly = 21,91 kN.m

Tinggi efektif arah sumbu y (dy) = h – – – ½.

= 150 – 20 – 10 – ½ . 10

= 115 mm

=

= 1656,71 kN/m2


= 1600

= 1700

= 0,0043

= 0,85 – (0,05 (

) = 0,85

min =

=

= 0,0035

balance =

=

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437

210


Alapy= .b.d

= 0,0043.1000. 115 = 494,5 mm2

( Dipilih tulangan tumpuan 10 - 150 = 524 mm2 > 494,5 mm

2 )

4. Perhitungan Tulangan Pelat Bordes M22 arah X




a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Bordes Mtx:

Mtx = 29,18 kN.m


= 150 – 20 – ½ . 10

= 125 mm = 0,125 m

=

= 1867,52 kN/m2


= 1800

= 1900

= 0,0048

= 0,85 – (0,05 (

) = 0,85

min =

=

= 0,0035

balance =

=

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437


Atpx = .b.d

211

= 0,0048 .1000. 125 = 600 mm2

( Dipilih tulangan lapangan 10 - 125 = 628 mm2 > 600 mm

2 )

b. Perhitungan Tulangan Lapangan Bordes Mlx:

Mlx= 23,20 kN.m


= 150 – 20 – ½ . 10

= 125 mm = 0,125 m

=

= 1484,8 kN/m2


= 1400

= 1500

= 0,0038

= 0,85 – (0,05 (

) = 0,85

min =

=

= 0,0035

balance =

=

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437


Alapx= .b.d

= 0,0038 .1000. 125 = 475 mm2

( Dipilih tulangan lapangan 10 - 150 = 524 mm2 > 475 mm

2 )

5. Rekap Perhitungan Tulangan Pelat Tangga dan Bordes

Selanjutnya rekap tulangan dari hasil perhitungan pelat tangga dan pelat bordes

disajikan dalam bentuk tabel 4.33 di bawah ini :

212

Tabel 4.33 Daftar Tulangan Pelat Tangga dan Bordes

Jenis Pelat

Tangga

Posisi

Tulangan

As Hitungan

(mm2)

Tulangan As Tulangan

(mm2)

Pelat Tangga Ty 402,5 10-175 449

Ly 402,5 10-175 449

Tx 562,5 10-125 628

Lx 437,5 10-175 449

Pelat Bodes Ty 402,5 10-175 449

Ly 494,5 10-150 524

Tx 600 10-125 628

Lx 475 10-150 524

213

4.6 Perhitungan Lift

4.6.1 Kapasitas Lift

Kapasitas lift disesuaikan dengan jumlah penumpang yang diperkirakan akan

menggunakan lift. Pada gedung ini direncanakan menggunakan lift dengan beban rencana

10 KN.

4.6.2 Perencanaan Konstruksi

1. Mekanika

Perhitungan mekanika lift tidak direncanakan karena sudah merupakan suatu paket

dari pabrik dengan spesifikasinya.

2. Konstruksi Tempat Lift

Pada dasarnya lift terdiri dari tiga komponen, yaitu:

a. Mesin penarik dengan kabel serta perangkat lainnya.

b. Trace / traksi / kereta penumpang yang digunakan untuk mengangkut

penumpang ataupun barang-barang beserta beban pengimbangnya.

c. Ruangan dan landasan serta konstruksi penumpu untuk mesin kereta, dan

beban pengimbangnya.

Hal-hal pokok yang harus diperhatikan dalam konstruksi lift dan berkaitan dengan

struktur bangunan itu sendiri adalah :

a. Ruang tempat mesin lift, mesin lift penarik kereta dan beban pengimbangnya

bekerja seperti prinsip kerja katrol. Dengan demikian mesin lift diletakkan

pada bagian teratas dari bangunan. Oleh karena itu ruangan tersebut perlu

diberi penutup.

b. Dinding luar peluncur kereta, dinding dibuat dari pasangan batu bata, beban

lift dan pengangkatnya ditahan oleh balok anak dan disalurkan ke kolom

praktis.

c. Ruang terbawah, ruang terbawah harus diberi kelonggaran agar pada saat lift

mancapai posisi paling bawah tidak menumbuk lantai landasan dan pada

bagian landasan ini diberi tumpuan pegas yang berfungsi menahan lift apabila

lift putus.

214

d. Ruang mesin tempat mesin lift

Type lift yang akan dipakai adalah VFP 15 CO 60 dengan kondisi dan

kedudukan kereta sebagai berikut :

Gambar 4.6.1 Tampak Atas Lift

Gambar 4.6.2 Potongan Lift

215

Gambar 4.6.3 Detail Lift

3. Data Teknis Lift

a. Panjang sangkar = 2500 mm

b. Lebar sangkar = 1500 mm

c. Lebar pintu = 1000 mm

d. Tinggi pintu = 2100 mm

e. Berat lift = 1500 kg

Tebal pelat minimumyang memenuhi syarat lendutan ditentukan dari tabel 9.1.a

Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang berdasarkan SKSNI T.15-1993-04,

seri Gideon Kusuma.

Untuk fy = 400 Mpa, digunakan tebal pelat

x Lx =

x 265 = 11,04 = 12 m

4. Pembebanan Pelat Landasan

Berat sendiri pelat (WD) = 0,12 m * 2400 kg/m3

= 288 kg/m2

= 2,88 kN/m2

Beban hidup (WL) = 900 kg/m²

= 9 kN/m²

Beban rencana (Wu) = 1,2 WD + 1,6 WL

= (1,2 * 2,8) + (1,6 * 9)

= 1785 kg/m²

= 17,85kN/m²

216

5. Penulangan Pelat Landasan

Penentuan besar momen yang bekerja berdasarkan 9.1.a Dasar-dasar

Perencanaan Beton Bertulang berdasarkan SKSNI T.15-1993-04 seri Gideon

Kusuma

Gambar 4.6.4 Penulangan Pelat Landasan

Dari gambar diketahui

Lx = 2,65 m

Ly = 4 m

Perbandingan

=

= 1,5

a. Momen lapangan dan tumpuan untuk arah sumbu X dari table didapat :

MLx = 0,001 . Wu . Lx² . koef

= 0,001 . 17,85. 2,65² . 42

= 5,264 kN.m

MTx = -0,001 . Wu . Lx² . koef

= -0,001 . 17,85 . 2,65² . 72

= - 9,025 kN.m

b. Momen lapangan dan tumpuan untuk arah sumbu X dari table didapat :

MLy = 0,001 . Wu . Lx² . koef

= 0,001 . 17,85 . 2,65² .18

= 2,256 kNm

MTy = -0,001 . Wu . Lx² . koef

= -0,001 . 17,85 . 2,65² . 55

= - 6,894 KNm

217

Perencanaan tebal pelat lantai

Gambar 4.6.5 Penulangan Balok Lift

Data-data pelat sebagai berikut :

Tebal pelat (h) = 12 cm = 120 mm

Selimut beton (p) = 3 cm = 30 mm

D tulangan utama = 12 mm = 12 mm

ρmin =

= 0,0035

Tinggi efektif arah sumbu x (dx) = h – p – ½ D tulangan utama

= 120 – 30 – ½ (12)

= 84 mm = 0,084 m

Tinggi efektif arah sumbu y (dy) = h – p - D tulangan utama – ½ D tulangan

utama

= 120 – 30 – 12– ½ (12)

= 72 mm = 0,072 m

Tulangan Lapangan Arah X

=

= 746 kN/m²

(Buku Gideon jilid 4, tabel 5.1.h hal, 51)

= 700 ρ = 0,0018

= 746 interpolasi

= 800 ρ = 0,0020

ρ = 0,0018 +

x (0,002 – 0,0018)

= 0,00189 ρ < ρ min

As = ρ min x b x dx

= 0,0035 x 1000 x 84

= 294 mm²

Dari tabel 2.2a tulangan yang dipakai D 10 – 250 (As = 314 mm²)


Tulangan Lapangan Arah Y

218

=

= 435,1kN/m²


= 400 ρ = 0,001

= 435,1 interpolasi

=500 ρ = 0,0013

ρ = 0,0010 +

x (0,0013 – 0,0010)

= 0,0011 ρ < ρ min

As = ρ min x b x dx

= 0,003 x 1000 x 72

= 252 mm²



Tulangan Tumpuan Arah X

=

= 1279 kN/m²


=1200 ρ = 0,0031

= 1279 interpolasi

= 1300 ρ = 0,0034

ρ = 0,0031 +

x (0,0034 – 0,0031)

= 0,0033 ρ min > ρ

As = ρ x b x dx

= 0,0035 x 1000 x 84

= 294 mm²



Tulangan Tumpuan Arah Y

=

= 1329 kN/m²


= 1300 ρ = 0,0034

219

=1329 interpolasi

= 1400 ρ = 0,0036

ρ = 0,0034+

x (0,0036 – 0,0034)

= 0,0034 ρ < ρ Min

As = ρ x b x dx

= 0,035 x 1000 x 72

= 252 mm²



4.6.3 Perhitungan Penggantung Katrol

Penggantung katrol dipakai untuk penambat kereta dan mesin pada saat bekerja.

Penggantung katrol ini ditanam di dalam balok pada posisi diasumsikan tepat ditengah

tengah mesin lift.

Diketahui gaya-gaya yang bekerja (W) = 4500 kg. ini merupakan gaya statis, maka

untuk mendapatkan kondisi aman pada saat lift bekerja dan terjadi sentakan dinamis maka

dipakai :

W = 2 x 4500 = 9000 kg

Dipakai tulangan diameter 22 mm, fy = 400 Mpa.

=

=

= 2368,795 kg/cm² < ijin = 2400 kg/cm²

Dimensi balok penggantung katrol direncanakan 30 cm x 60cm. Balok ini terdapat

pada lantai paling atas gedung.

Gambar 4.6.6 Denah Balok Lift

220

1. Pembebanan

Beban terpusat (P) = 1 x 90 kN = 90 kN

Beban merata (W) = 1 x 0,25 m x 0,40 x 24 kN/m = 2,4 kN

2. Perhitungan Momen

Gambar 4.8.7 Pembebanan Pada Balok Lift

Tumpuan A – B dianggap jepit, maka :

RA = RB = (2

1x P) + (

2

1 W × 2,5)

= (2

1x 90) + (

2

1 x 2,4 × 2,5)

=48 kN

Moment yang Terjadi di Tengah Bentang (Mt)

M tumpuan (Mt) = (1/12 × W × L2) + (P × a × b

2 / L

2)

= (1/12 × 2,4 × 42) + (90 × 1 × 1

2 / 4

2)

= 8,825 kNm

Momen Lapangan (ML)

M lapangan (ML) = (1/24 × W × L2) + (2P × a

2 × b

2 / L

3)

= (1/24 × 2,4 × 42) + (2 x 90 × 1

2 × 1

2 / 4

3)

= 6,0125 kN.m

3. Penulangan

a. Tinggi balok (h) = 400 mm

b. Selimut beton (c) = 40 mm

c. Diameter tulangan pokok D = 22 mm

d. Diameter sengkang = 8 mm

1/2 L 1/2 L

L

PW

221

e. Tinggi efektif (d) = h – c – Øs – (½Dp)

= 600 – 40 – 8 – (½ . 22)

= 341 mm

f. Lebar (b) = 250 mm

Tulangangan Tumpuan

Mt = 8,825 kNm

=

= 303,5 kN/m²

(Tabel mutu beton fc’ = 25 Mpa ; fy = 400 Mpa)

= 300 1 = 0,0008

= 400 2 = 0,001

= 303,5 Interpolasi :

00085,0)0008,0001,0(100

5,30008,0

< min digunakan min

As Tx = x b x d x 106

= 0,0035 x 0,25 x 0,341 x 106

= 298 mm2

Dipakai tulangan 2 D 22 ( digunakan As = 760 )

Tulangan Lapangan

Ml = 6,0125 kNm

2

22KN/m 206,8

(0,341) 0,25

6,0125

.

db

Ml

(Tabel mutu beton fc’ = 25 Mpa ; fy = 400 Mpa)

= 200 2 = 0,0005

= 300 2 = 0,0008

= 206, Interpolasi :0,00055

222

00055,0)0005,00008,0(100

60005,0

< min digunakan min

As Tx = x b x d x 106

= 0,0035 x 0,25 x 0,341 x 106

= 298 mm2

Dipakai tulangan 2 D 22 ( digunakan As = 760 )

Tulangan Geser

V = 48,00 kN = 48000 N

Vu =

=

= 0,56 Mpa

Tegangan geser beton D Vc =

* 0,6 √

=

* 0,6 √

= 0,50 Mpa

Tegangan geser beton maks Vs=

* √

=

* √

= 3,3 Mpa

Syarat : Vu < D Vc

0,56 > 0,50 maka menggunakan tulangan geser

D Vs = Vu –Vc

= 0,56 – 0,50 = 0,06

D Vs < Vmax

0,06 < 3,3

y = ( )

y = ( )

= 0,428 = 428 mm

223

As sengkang min =

=

= 89, 33 mm

As sengkang = ( )

== (( ))

= 16,05 mm

As sengkang min > As sengkang

Maka menggunakan As sengkang minimal as = 89,33

Jadi dipakai D10 – 200 (As = 393 mm²)

4. Tumpuan Pegas

Pegas hanya berfungsi pada saat terjadi kondisi darurat, seperti maintenance, lift

putus dan lain sebagainya. Pada dasarnya traksi maupun beban pengimbang tidak

pernah menyentuh pegas buffer ini (pada kondisi normal). Letak permukaan

tumpuan buffer dari permukaan lantai terendah minimal berjarak 2,15 m.

bab iv perhitungan struktur 4.1 perhitungan atap

Documents