perencanaan gempa untuk gedung 9 lantai
DESCRIPTION
Perencanaan Gempa Untuk Gedung 9 Lantai menggunakan program STAADPROTRANSCRIPT
PERENCANAAN GEMPA UNTUK GEDUNG 9 LANTAI
DATA:
Tinggi Lantai Dasar : 4,60 meter
Tinggi Lantai Tipikal di Atasnya : 3,70 meter
Dimensi Kolom Semuanya : 300 x 300 mm
Dimensi Balok Semuanya : 400 x 600 mm
Tebal Pelat Lantai dan Atap : 120 mm
Bahan Beton Bertulang
Kuat Tekan Beton : 350 kg/cm2
Kuat Tarik Besi Beton : 4000 kg/cm2
KASUS-1: TANPA SHEAR WALL
KASUS-2: DENGAN SHEAR WALL tebal = 400 mm
Beban Mati pada Lantai (DL):
Berat Partisi = 200 kg/m2
Berat Screed + Keramik, Plafond, ME = 150 kg/m2
Beban Hidup (LL):
Beban Hidup = 250 kg/m2
Beban Mati pada Atap:
Beban Mati Atap = 50kg/m2
Beban Hidup pada Atap:
Beban Hidup Atap = 150 kg/m2
DATA DESIGN GEMPA:
Lokasi gedung di Zona Gempa Wilayah 3
Kondisi tanah di lokasi gedung termasuk dalam kategori tanah sedang
Untuk tanah sedang: (Tabel 5. Pasal 4.7.2 SNI 1726-2002)
Percepatan puncak batuan dasar = 0,15 g.
Percepatan puncak muka tanah, A0 = 0,23 g.
Tc = 0,60 detik.
Am = 2,5 A0 = 0,575 g.
Ar = Am x Tc = 0,345 g.
(Tabel 6. Pasal 4.7.6 SNI 1726-2002)
Gedung ini dipergunakan sebagai perkantoran biasa,
Faktor Keutamaan Struktur, I = 1,00
(Tabel 1. Pasal 4.1.2 SNI 1726-2002)
Untuk KASUS-2: Shearwall dipasang pada grid B dan D, di line 2-3 (Lihat
denah gedung KASUS-2)
Untuk Gedung arah Utara-Selatan adalah Gedung dengan Sistem Rangka
Pemikul Momen Khusus, Faktor Reduksi Gempa, R = 8,5.
Untuk Gedung arah Barat-Timur adalah Gedung dengan Sistem Rangka
Pemikul Momen Khusus, Faktor Reduksi Gempa, R = 8,5.
(Tabel 3. Pasal 4.3.6 SNI 1726-2002)
MENGHITUNG BERAT/MASSA STRUKTUR GEDUNG (KASUS-1)
Berat struktur lantai-1:
Berat kolom lantai
= (0,3 x 0,3 x 5) x 2400 x 20 + (0,3 x 0,3 x 1,85) x 2400 x 20
= 21.600 kg + 7.992 kg
= 29.592 kg
Berat balok lantai
= (0,4 x 0,6 x 5,4) x 2400 x 16 + (0,4 x 0,6 x 4,4) + 2400 x 15
= 49.766 kg + 38.016
= 87.782 kg
Berat pelat lantai
= (25 x 15) x 0,12 x 2400
= 103.680 kg
Berat struktur lantai-2,3,4,5,6,7,8:
Berat kolom lantai
= (0,6 x 0,6 x 3,6) x 2400 x 20
= 62.208 kg
Berat balok lantai
= (0,4 x 0,6 x 5,4) x 2400 x 16 + (0,4 x 0,6 x 4,4) x 2400 x 15
= 49.766 kg + 38.016 kg
= 87.782 kg
Berat pelat lantai
= (24 x 15) x 0,12 x 2400
= 103.680 kg
Berat struktur lantai-9 (atap):
Berat kolom lantai
= (0,6 x 0,6 x 1,8) x 2400 x 20
= 31.104 kg
Berat balok lantai
= (0,4 x 0,6 x 5,4) x 2400 x 16 + (0,4 x 0,6 x 4,4) x 2400 x 15
= 49.766 kg + 38.016 kg
= 87.782 kg
Berat pelat lantai
= (24 x 15) x 0,12 x 2400
= 103.680 kg
Beban mati tiap lantai:
= 350 kg/m2 x (24 x 15)
= 126.000 kg
Beban hidup tiap lantai:
= 250 kg/m2 x (24 x 15)
= 90.000 kg
Beban hidup dapat direduksi = 30% x 90.000 kg = 27.000 kg
Beban mati pada atap:
= 50 kg/m2 x (24 x 15)
= 18.000 kg
Beban hidup pada atap:
= 150 kg/m2 x (24 x 15)
= 54.000 kg
Beban hidup dapat direduksi = 30% x 54.000 kg = 16.200 kg
Berat struktur/massa per lantai:
Berat lantai-1:
= (117.504 + 87.782 + 103.680) + 126.000 kg + 27.000 kg
= 461.966 kg
Berat lantai-2,3,4,5,6,7,8:
= (62.208 + 87.782 + 103.680) + 126.000 kg + 27.000 kg
= 406.670 kg
Berat lantai-9 (atap):
= (31.104 + 87.782 + 103.680) + 18.000 kg + 16.200 kg
= 256.766 kg
Tabel-1. Berat Struktur/Massa per Lantai
Lantai
Tinggi
hx
(m)
Berat Lantai
Wx
(kg)
Wxhx
(kg-m)
9 33,8 256.766 8.678.691
8 30,2 406.607 12.279.531
7 26,6 406.607 10.815.756
6 23,0 406.607 9.351.961
5 19,4 406.607 7.888.176
4 15,8 406.607 6.424.391
3 12,2 406.607 4.960.605
2 8,6 406.607 3.496.820
1 5,0 461.966 2.309.830
3.564.981 66.205.751
PERIODE NATURAL
AR
AH
UTARA-SELATAN
Arah Utara-Selatan merupakan SRPM Beton
T = 0,0731 H3/4
TU-S = 0,0731 (33,8)3/4 = 1,025 detik
T > Tc sehingga Faktor Respons Gempa:
Ar = Am x TC = 0,575 x 0,6 = 0,345
Ct = Ar/T = 0,345/1,025 = 0,337
ARAH BARAT-TIMUR
Arah Barat-Timur merupakan SRPM Beton
T = 0,0731 H3/4
TB-T = 0,0731 (33,8)3/4 = 1,025 detik
T > Tc sehingga Faktor Respons Gempa:
Ar = Am x TC = 0,575 x 0,6 = 0,345
Ct = Ar/T = 0,345/1,025 = 0,337
BASE SHEAR
ARAH UTARA-SELATAN
ARAH BARAT-TIMUR
GAYA LATERAL EQUIVALENT
Gaya Lateral Equivalent yang bekerja di lantai 9 arah Utara-Selatan
adalah:
F9U-S
Gaya Lateral Equivalent yang bekerja di lantai 9 arah Barat-Timur
adalah:
F9B-T
Perbandingan antara tinggi gedung terhadap panjang denah dalam arah pembebanan
gempa utara-selatan = 33,8/24 = 1,41 < 3 dan
Perbandingan antara tinggi gedung terhadap panjang denah dalam arah pembebanan
gempa barat-timur = 38,8/15 = 2,25 < 3, sehingga tidak perlu ada beban horizontal
terpusat 0,1Vb di lantai tingkat paling atas.
Gaya Lateral Equivalent untuk lantai lainnya (lengkap) dapat dilihat di dalam Tabel 2
dan Tabel 3.
Tabel 2. Gaya Lateral Equivalent dan Gaya Geser per lantai arah Utara-Selatan
Lantaihx
(m)
Wx
(kg)
Wxhx
(kg-m)
F Lateral
Fx
(kg)
V story
Vx
(kg)
9 33,8 256.766 8.678.691 18.528 18.528
8 30,2 406.607 12.279.531 26.215 44.743
7 26,6 406.607 10.815.746 23.090 67.799
6 23,0 406.607 9.351.961 19.965 87.799
5 19,4 406.607 7.888.176 16.840 104.639
4 15,8 406.607 6.424.391 13.715 118.354
3 12,2 406.607 4.960.605 10.590 128.945
2 8,6 406.607 3.496.820 7.465 136.410
1 5,0 406.607 2.309.830 4.931 141.341
3.564.981 66.205.751
Dalam contoh perhitungan ini ada 5 portal dalam arah Utara-Selatan, sehingga gaya
gempa lateral equivalent yang bekerja untuk tiap portal di lantai 9 adalah 18.528/5 =
3706 kg.
Tabel 3. Gaya Lateral Equivalent dan Gaya Geser per lantai arah Barat-Timur
Lantaihx
(m)
Wx
(kg)
Wxhx
(kg-m)
F Lateral
Fx
(kg)
V story
Vx
(kg)
9 33,8 256.766 8.678.691 18.528 18.528
8 30,2 406.607 12.279.531 26.215 44.743
7 26,6 406.607 10.815.746 23.090 67.799
6 23,0 406.607 9.351.961 19.965 87.799
5 19,4 406.607 7.888.176 16.840 104.639
4 15,8 406.607 6.424.391 13.715 118.354
3 12,2 406.607 4.960.605 10.590 128.945
2 8,6 406.607 3.496.820 7.465 136.410
1 5,0 406.607 2.309.830 4.931 141.341
3.564.981 66.205.751
Dalam contoh perhitungan ini ada 4 portal dalam arah Barat-Timur, sehingga gaya
gempa lateral equivalent yang bekerja untuk tiap portal di lantai 9 adalah 18.528/4 =
4632 kg.