massa

Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang

PERHITUNGAN MASSA BANGUNAN DAN GAYA

GESER GEMPA

- Perhitungan pembebanan gempa dihitung mengacu pada SNI 02-1726-2002

- Berat plafon, partisi, bata ringan, dan keramik didapat dari brosur bahan

bangunan

- Beban hidup dan beban lainnya bersumber dari PPPURG 1987

1. Data Bangunan

Fungsi bangunan : Puskesmas

Tinggi Gedung : 8,5 m

Tinggi tiap lantai : - Lantai 1 = 4,5 m

: - Lantai 2 = 4 m

Mutu Beton ( fc‘ ) : 20,75 mpa (Mpa)

Mutu Baja Tulangan : 400 mpa

Tebal Pelat topi-topi : 7 cm

Tebal Pelat lantai : 12 cm

Dimensi balok

o Lantai 2 : - B1 = 25/50

: - B2 = 20/35

: - B3 = 25/40

: - B4 = 15/25

o Atap : - B1 = 25/50

: - B2 = 20/35

: - B3 = 25/40

: - B4 = 15/25

Dimensi Kolom : lantai 1 = 30x40 ; lantai 2 = 25x25

Sistem Struktur : SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah)

Wilayah Gempa : 2

Jenis Tanah : Sedang

CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering


2. Perhitungan Seluruh Beban bangunan

a. Berat atap (W1)

Beban hidup atap : 151,8 m² x 100 kg/m² x 0,5 = 7590 kg

Beban hidup atap : 11,2 m² x 1000 kg/m² x 0,5 = 5600 kg

Berat atap : (hasil excel) = 23410 kg

Berat topi-topi : (hasil sap2000) = 4694 kg

Berat balok melintang B1 25/50 : (hasil sap2000) = 21000 kg



Berat balok lisplank B4 15/25 : (hasil sap2000) = 4680 kg

Berat kolom 25 / 25 : (hasil sap2000) = 9000 kg +

= 158620 kg

b. Berat lantai 2 (W3)

Beban hidup sekolah : 9 m x 43 m x 250 kg/m² x 0,5 = 48380 kg

Berat mati pelat lantai : (hasil sap2000) = 107570 kg

Plafon + rangka : (hasil excel) = 4680 kg

Berat topi-topi : (hasil sap2000) = 4694 kg




Berat balok lisplank B4 15/25 : (hasil sap2000) = 4680 kg

Berat kolom 30 / 40 : (hasil sap2000) = 18790 kg

Berat kolom 25 / 25 : (hasil sap2000) = 9340 kg +

= 251800 kg

Berat dinding Bata Ringan



= Panjang x Tinggi x tebal x berat

= 138 m * 4 m * 0,1 m * 600 kg/m3

= 33120 kg

# Berat Total Lantai 2 = 251800 + 33120 = 284920 Kg

Total Berat Bangunan (Wt)

= W atap + W lantai 2

= 158620+ 284920

= 443540 Kg

3. Perhitungan Massa dan Momen Inersia

Massa Bangunan

Massa Atap=W atapg

=158620 Kg

9,81mdt 2

=16169,2Kg /dt2

m

Massa lantai2=W lantai2g

=284920 Kg

9,81mdt2

=16169,2Kg /dt 2

m

Momen Inersia bangunan

Inersia Atap=massa atap x (b2+d2)

12

Inersia Atap=16169,2 x (72+412)

12=2600546,3 Kg.m4

Inersia lantai2=massalantai 2 x (b2+d2)

12

Inersia lantai2=16169,2 x (72+412)

12=4671211,1 Kg . m4

# Total Inersia Gedung= 2600546,3 + 4671211,1 = 7271757,5 Kg.m4

4. Gaya Geser (V)

- Menggunakan pendekatan empiris UBC ‘97

- Tinggi gedung (H) = 8,5 m



- Ct = 0,0731 (Struktur Beton)

T 1=Ct x H34 =0,0731 x 8,5

34 =0 ,364 de tik

Kontrol batasan T:

n = jumlah lantai

ξ = 0,19

T=ξ xn=0,19 x2=0,3 8detik

T=0,38 6detik>T 1=0 , 364detik (OK )

Ditentukan melalui gambar 2 SNI 03-1726-2002 dengan data-data:

- Wilayah gempa 2

- Jenis tanah = sedang

- T1 = 0,364 detik

# Dari grafik CT disamping didapatkan



Harga C1 = 0,55

# Dari tabel 1 SNI 03-1726-2002 didapatkan faktor keutamaan untuk “gedung umum”

didapatkan I = 1,0

# Daktilitas struktur ( R ) ditentukan melalui tabel 2 SNI 03-1726-2002

- Kerja struktur gedung = Daktail Parsial

µ = 1.5 - 5.0

R = 2.4 - 8.0

# Daktilitas maksimum menurut tabel 3 SNI 03 -1726-2002

- Sistem gedung = SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah)

µm = 3,3

Rm = 5,5

# Gaya geser (V) berdasarkan SNI 03 -1726-2002 Pasal 6.1.2

V=C 1 x I xWtRm

=0,55 x 1,0 x4435405,5

=36289,64 Kg

5. Distribusi Gaya Geser (F)

a. Struktur melintang (Arah Sumbuh X)

F= Wi∗Zi

∑n

0

Wi∗Zi

xV =284920 x 4,519 16620

x 36289,64=24276,3 Kg



# Dimana:

- Wi = Berat per lantai (m)

- Zi = Ketinggian lantai tingkat Ke – n (m)

- V = Gaya Geser (Kg)

V 36289,64LANTAI

Atap 4 158620 634480 12013,4 12013,4 36042 4,5 284920 1282140 24276,3 24276,3 7282,9

443540 1916620 36289,7 36289,7 10886,9

F (Kg) 30%

TINGGI (Zi) "m"

BERAT (Wi) "Kg"

Wi * Zi F (Ton)F (Kg) 100%

*)Tabel Distribusi Gaya Geser Gempa

- 100% F dipakai untuk beban gempa arah melintang gedung

- 30% F dipakai untuk beban gempa arah memanjang gedung

# Eksentrisitas massa bangunan terhadap rotasi lantai

Bentuk bangunan simetris persegi panjang dengan dimensi 7 x 41 m (selasar tidak

dianggap), sehingga pusat koordinat pusat massa = rotasi lantai. Jadi didapatkan nilai

sebesar X 1= 3,5 m dan Y1 = 20,5 m. Karena selisih X = Y = 0 maka nilai “e =0”.

# Eksentrisitasr

Untuk 0 ≤ e≤ 0,05∗b baik arah X maupun Y, eksentrisitas rencana dihitung

dengan rumus sebagai berikut:

Arah X = ed=1,5∗e+(0,05∗b )=1,5∗0+(0,05∗7 )=0 ,35 m

Arah Y = ed=1,5∗e+(0,05∗b )=1,5∗0+(0,05∗41 )=2,05 m

#Koordinat eksentrisitas rencana

Karena titi awal gedung “dimulai dari ujung gedung” maka koordinat didapat

sebagai berikut:

Arah X =X1+ed=3,5+0 , 35=3,85 m



Arah Y = Y 1+ed=20,5+2,05=22,55 m



KONTROL BASE REACTION

- Perhitungan Manual Gaya Gempa Arah Melintang dan Memanjang Gedung

V 36289,64LANTAI

Atap 4 158620 634480 12013,4 12013,4 36042 4,5 284920 1282140 24276,3 24276,3 7282,9

443540 1916620 36289,7 36289,7 10886,9

F (Kg) 30%

TINGGI (Zi) "m"

BERAT (Wi) "Kg"

Wi * Zi F (Ton)F (Kg) 100%

- Hasil SAP2000 untuk Gaya Gempa Arah Melintang Dan Memanjang Gedung

OutputCase CaseType GlobalFX GlobalFY GlobalFZ GlobalMX GlobalMY GlobalMZText Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m

M LinStatic 5,014E-09 -5,748E-10 461660,82 9130623,72 -1202656,9 -1,339E-07H LinStatic 1,712E-09 -2,658E-10 130534,46 2516051,72 -318626,47 -4,582E-08ST X LinStatic 36289,7 10886,9 -4,673E-11 -63407,05 211357,25 -776418,17ST Y LinStatic 10886,9 36289,7 5,321E-11 -211357,25 63407,05 -105784,25AHK LinStatic -937,94 1,379E-10 -1500,06 -37501,43 -1301,16 23448,41AHKI LinStatic 702,9 -1,016E-10 -1124,16 -28104,12 8844,26 -17572,58UDCON1 Combination 7,02E-09 -8,047E-10 646325,14 12782873,21 -1683719,66 -1,874E-07UDCON2 Combination 8,757E-09 -1,115E-09 762848,12 14982431,21 -1952990,64 -0,000000234UDCON3 Combination -1500,7 -7,349E-10 682127,35 13412797,89 -1763896,62 37517,45UDCON4 Combination 1500,7 -1,176E-09 686927,53 13532802,47 -1759732,9 -37517,45UDCON5 Combination 1124,64 -1,118E-09 682728,78 13427833,6 -1747663,94 -28116,12UDCON6 Combination -1124,64 -7,93E-10 686326,1 13517766,77 -1775965,58 28116,12UDCON7 Combination -750,35 -5,794E-10 552792,93 10926747,32 -1444229,21 18758,72UDCON8 Combination 750,35 -8,001E-10 555193,03 10986749,61 -1442147,35 -18758,72UDCON9 Combination 562,32 -7,71E-10 553093,65 10934265,17 -1436112,87 -14058,06UDCON10 Combination -562,32 -6,085E-10 554892,31 10979231,76 -1450263,69 14058,06

TABLE: Base Reactions

Kontrol gaya gempa antara perhitungan manual dengan SAP2000

menunjukkan “hasil yang sama”, sehingga input SAP2000 sudah benar

dengan perhitungan manual.



KONTROL T-REYLEIGH

- Data simpangan lantai/ displacements hasil output dari SAP2000

LANTAI JOINTKOMBINASI

BEBAN

SIMPANGAN LANTAI/

DISPLACEMENTS (m)

Atap 128 UDCON15 0,022695

Lantai 2 65 UDCON15 0,010077

- Perhitungan T-Reyleigh

LantaiTinggi

(Zi) (Kg)

Berat (Wi)

(Kg)F (Kg) DI (m) Wi * DI2 F * DI

2 4,5 284920 24276,3 0,010077 28,93 244,46

atap 8,5 158620 12013,4 0,022695 81,7 272,64

Jumlah (Σ) 110,63 571,1

T 1=6,3 ×√ ∑ wi× d2

g × ∑fi × di=6,3×√ 110,63

9,81 ×571,1=0,885 detik

T ijin=T 1+(T 1∗20 % )=0 , 885+(0 , 885∗20 %)=1,062 detik

T=ξ xn=0,18 x2=0,36detik

Kontrol terhadap T empiris

T ijin>Tempiris

T ijin=1,062 detik>T=0,36 detik (OK ,)

ANALISA BATAS LAYAN (ΔS)



# Nilai Drift Story

- Drift Δs antara tingkat 2 – base = 0,010077 - 0 = 0,010077 m

- Drift Δs antara tingkat atap – 2 = 0,022695 - 0,010077 = 0,012618 m

# Nilai Batas Drift Story

Base – Lantai 2

¿ 0,035,5

× hi=0,035,5

× 4,5=0,0245 m 24,5mm

Lantai 2 – Atap

¿ 0,035,5

× hi=0,035,5

× 4=0,02 18 m 21,8 mm

# Kontrol Drift Story

Batas Drift>Nilai Drift

Base – Lantai 2 = 0,0245 m > 0,010077 m (OK)

Lantai 2 – Atap = 0,0218 m > 0,012618 m (OK)

Semua Drift (Δs) antar tingkat telah “memenuhi syarat”, karena nilai drift tidak

melebihi batas drift story.

ANALISA BATAS ULTIMITE (Δm)



# Nilai Δm actual struktur ( 0,7 * Rm * DI)

- Drift Δm tingkat 2 – base = 0,7 * 5,5 * 0,010077 = 0,0388 m

- Drift Δm tingkat atap – 2 = 0,7 * 5,5 * 0,012618 = 0,04858 m

# Nilai batas Δm ( 0,02 * h)

Batas Δm base – Lantai 2 = 0,02 * 4,5 = 0,09 m

Batas Δm Lantai 2 – Atap = 0,02 * 4 = 0,08 m

# Kontrol batas Δm

Batas Δm>Nilai Δm

Δm base – Lantai 2 = 0,09 m > 0,0388 m (OK)

Δm Lantai 2 – Atap = 0,08 m > 0,04858 m (OK)

Semua Drift (Δm) antar tingkat telah “memenuhi syarat”, karena nilai drift tidak

melebihi batas drift story.


massa

Documents