perhitungan gedung administrasi dan teori

Perhitungan Struktur Bangunan Administrasi dan Teori

1 www.argajogja.co.nr

Peraturan dan Standar Perencanaan 1. Peraturan Perencanaan Tahan Gempa untuk Gedung SNI - PPTGIUG 2000 2. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Gedung SKSNI 02-2847-2002 3. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Dengan Metode LRFD ITB-

2000 4. Pedoman Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983

Referensi 1. Dewobroto, W., Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP 2000, Elex Media

Komputindo, Jakarta 2004 2. Wigroho, H. Y., Analisis dan Perancangan Struktur Frame menggunakan SAP 2000

versi 7.42, Andi Offset, Yogyakarta, Februari 1999 3. Kusuma, Gideon, Desain Struktur Rangka Beton Bertulang Di Daerah Rawan Gempa,

Erlangga, Jakarta, 1993 4. Salmon, Charles.G. Struktur Baja Desain dan Perilaku 1 dan 2, Gramedia Pustaka

Utama, 1996 5. Widodo, Respon Dinamik Struktur Elastik, UII Press, Yogyakarta, September 2001

Program Komputer Program Komputer yang digunakan untuk analisis Beton dan Baja adalah SAP 2000 v. 9.01dan Untuk pengolahan data dan perhitungan desain manual menggunakan program excel.

Bahan Struktur

1. Beton Kuat beton yang disyaratkan , fc’ =25 Mpa

Modulus Elastisitas beton Ec = 4700. 'fc = 2,1.104 MPa

2. Baja Tulangan diameter < 12 mm menggunakan BJTP (polos) fy = 240 MPa diameter > 12 mm menggunakan BJTD (deform) fy = 400 Mpa

Asumsi yang Digunakan

1. Pemodelan struktur 3-D (space frame) dilakukan dengan program komputer 2. Efek P-delta diabaikan



3. Plat lantai dianggap sebagai diafragma sangat kaku pada bidangnya

Pembebanan I. Beban pada Lantai A. Beban Hidup

Beban hidup (PPI’83 tabel 3.1) : 250 kg/m2

B. Beban Mati

Beban mati lantai bangunan: Beton : 2400 kg/m3

Keramik : 25 Kg/m2

Spesi per cm tebal : 21 Kg/m2

Langit-langit dan penggantung : 11 Kg/m2

Beban mati pada plat lantai :

- Beton : 1x1x0,12x2400 = 288 Kg/m2 - Berat pasir tebal 5 cm 0,05 x 16 = 80 ` Kg/m2

- Keramik : 1 x 1 x 25 = 25 Kg/m2

- Spesi : (0,03) x 21 = 63 Kg/m2

Beban mati pada plat lantai : 451 Kg/cm2

II. Beban pada bordes A. Beban Hidup


Faktor reduksi (PPI’83 tabel 3.3) : 0,75 Beban hidup pada plat lantai : 0,75 x 300 = 225 Kg/m2

B. Beban Mati

Beban mati lantai bangunan : Beton : 2400 kg/m3

Keramik : 25 Kg/m2

Spesi per cm tebal : 21 Kg/m2

Beban mati pada bordes : - Beton : 0,15x2400 = 360 Kg/m - Keramik +Spesi 0,05x 2200 = 25 Kg/m - Spesi : (0,02/0.01) x 21 = 42 Kg/m

Beban mati pada plat lantai : 427 Kg/m2

III. Beban pada plat dag dengan tandon air Beban Hidup

Beban air : 1 x 1,6 x 1 x 100 = 160 kg/m2

Beban orang : 100 kg/m2

IV. Beban Pada Balok : Beban mati Dinding ½ batu bata : 250 Kg/m2

Beban mati merata tiap 1m1 dinding : - Tinggi Dinding Lantai = 4 ,5 4,5 x 250 = 11,25 Kg/m1



V. Beban Pada Tangga A. Beban Hidup

Beban hidup tangga (PPI’83 tabel 3.1) : 300 kg/m2

Faktor reduksi (PPI’83 tabel 3.3) : 0,75 Beban hidup pada plat lantai : 0,75 x 300 = 225 Kg/m2

αcos.225 = 252,52 Kg/m2

B. Beban Mati Beban mati tangga : Keramik : 25 kg/m2

Spesi per cm tebal : 21 kg/m2

Beton : 2400 kg/m3

α : 270

Beban mati pada plat lantai tangga : - Plat tangga : 0,25x2400 = 600 kg/m2

- Keramik : (0,24+0,2)x1x3,2x 25 = 35,2 kg/m2

- Spesi : (0,24+0,2)x1x3,2x(0,02/0,01) x 21 = 29,568 kg/m2

Beban mati pada plat lantai tangga : 664,768

αcos768,664 = 746 kg/m2

VI. Beban Pada Atap A. Beban Hidup o Pada gording : - Orang = 100 Kg/m o Pada atap : - Hujan : (40 – 0,8x44,35) Kg/m2 = 4,52 Kg/m2

- Beban angin : 25 Kg/m2 Faktor reduksi (PPI’83 tabel 4.1): 0,8 Beban angin : 0,8 x 25 Kg/m2 = 20 Kg/m2

Beban hidup = 4,52 Kg/m2 X 6 = 0,2712 KN/m B. Beban Mati - Genting (PPI’83 tabel 2.1): = 50 Kg/m2

Beban mati : 50 Kg/m2

Untuk beban pada atap dimasukan kedalam kuda-kuda, yang kuda-kuda tersebut dibuat diSAP pada file yang berbeda, sehingga didapat direaksinya pada tumpuannya, yang nantinya nilai reaksi tersebut dimasukan kedalam model struktur balok dan kolom sebagai beban titik. VII. Beban Gempa Perhitungan Gaya Geser Gempa

T = 0,085.H3/4

Sehingga didpat nilai C (diperoleh dari grafik Gambar 2 Respon Spektrum Gempa

Rencana dari SKSNI-1726-2002) = C = 0,23/T =0,543 (diatas tanah Sedang)



Faktor keutamaan (I) dan faktor respon gempa (R)

I = 1 untuk Penghunian, (SNI - PPTGIUG 2000, Tabel 3)

R = 3,5 (SNI - PPTGIUG 2000, Tabel 3)

Gaya geser dasar horizontal akibat gempa

V = ((C1.I)/R).Wt

( )VhiWi

hiWiFi ..

.

∑=

Gedung Bagian Tepi

Tinggi (m) Berat (KN) Lantai (h) (w) w*h F1

2 8.5 697.52325 5928.9476 198.7502 1 4 4262.4752 17049.901 571.54681

4959.9985 22978.848 Gedung Bagian Tengah

Tinggi (m) Berat (KN) Lantai (h) (w) w*h F1

2 8.5 591.51307 5027.8611 154.94901 1 4 1969.616 7878.464 242.79911

2561.1291 12906.325 Kombinasi Pembebanan

Semua Komponen struktur dirancang memiliki kekuatan minimal sebesar kekuatan yang dihitung berdasarkan beban kombinasi berikut ini;

1. Kombinasi 1 1,4D 2. Kombinasi 2 1,2D + 1,6 L 3. Kombinasi 5 1,05 + L + E

dengan D = Dead Load (Mati) L = Live Load (Hidup) E = Earth Quake (Gempa)

Dimensi Frame Balok :



- Balok B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 : 30 cm x 60 cm - Balok B8, B9 : 30 cm x 40 cm - Balok B10, B11 : 25 cm x 50 cm - Balok B12 : 20 cm x 40 cm - Balok B13 : 25 cm x 50 cm - Balok B14, B15, B16 : 15 cm x 25 cm

Kolom: - Kolom K1 : 35 cm x 35 cm - Kolom K2 : 30 cm x 30 cm - Kolom K3 : 30 cm x 30 cm - Kolom K4 : 30 cm x 30 cm - Kolom K5 : 30 cm x 30 cm

Plat lantai : Perencanaan Frame Bangunan



Perencanaan Balok Concrete frame design sap2000 Berikut ini adalah hasil desain tulangan longitudinal maupun tulangan geser diperoleh data Dari concrete frame design SAP 2000 v.9.01, diambil contoh perhitungan desain balok B1 ukuran B30X60, dan untuk perhitungan desain balok lainnya kami tabelkan 1. Daerah tumpuan Dari sap 2000 v 9.01 diperoleh data luas tulangan untuk elemen tersebut :

a. Tulangan longitudinal - Tulangan perlu bagian atas A =1284,614 mm2

Digunakan : 5D19; A=5 x 283,64 mm2=1418,24 mm2 > 1284,614 mm2…. ok - Tulangan perlu bagian bawah A = 617,439 mm2

Digunakan : 3D19 ; A = 3 x 283,64 mm2=850,9 mm2 > 617,439 mm2 …..ok

b. Tulangan geser

sAv. perlu = 0,395 mm2/mm

Digunakan tulangan ∅8 mm (Av = 100,57 mm2) dan Jarak (s) : 150 mm

s

Av. Aktual =150

.57,100 = 0,67 mm2/mm > 0,395 mm2/mm …..ok



2. Daerah lapangan Dari sap 2000 v 9.01 diperoleh data luas tulangan untuk elemen tersebut :

a. Tulangan longitudinal - Tulangan bagian atas A =381,414 mm2

Digunakan : 2D19; A=2 x 283,64 mm2=567,28 mm2 > 381,414 mm2…. ok - Tulangan bagian bawah A = 1457,482 mm2

Digunakan : 6D19 ; A = 6 x 283,64 mm2=1701,85 mm2 > 1457,482 mm2 …..ok b. Tulangan geser



s

Av. Aktual =200

.57,100 = 0,502 mm2/mm > 0,0001 mm2/mm …..ok

Perencanaan Kolom Berikut ini adalah hasil desain tulangan longitudinal maupun tulangan geser pada kolom diperoleh data Dari concrete frame design SAP 2000 v.9.01, diambil contoh perhitungan desain kolom K5 ukuran 30x30, dan untuk perhitungan desain kolom lainnya kami tabelkan



a. Tulangan longitudinal - Tulangan Perlu Lapangan dan Tumpuan A =900 mm2

Digunakan : 8D13; A=8 x 132,79 mm2=1062,28 mm2 > 900 mm2…. ok b. Tulangan geser



s

Av. Aktual =200

.57,100 = 0,502 mm2/mm > 0,0001 mm2/mm …..ok

Perencanaan Pondasi Berikut ini adalah contoh perhitungan pondasi, diambil gaya aksial maksimum pada setiap kolomnya, diambil contoj perhitungan pondasi pada kolom K5 ukuran 30 cm x 30 cm, untuk perhitungan yang lain kami tabelkan, γtanah : 18 KN/m3

σtanah : 250 KN/m2

fc’ : 25 MPa fy : 400 MPa Kedalaman tanah keras : 2,5 m Jenis fondasi : Telapak H (tebal) asumsi : 0,3 m



Tabel data analisis gaya-gaya Dalam TABLE: Element Forces - Frames Frame Station OutputCase CaseType P V2 V3 T M2 M3 Text m Text Text KN KN KN KN-m KN-m KN-m

1861 0 COMB2 Combination -

80.246257 0.8812552 4.7282849 8.21E-03 6.2991652 0.9422787 Desain Tebal Pondasi

Mn = (Me portal memanjang) + (0,3×Me portal melintang) Pn = Plt.1 portal memanjang + Plt.1 portal melintang

e = PnMn =

80,250,942 = 0,0117

σ neto tanah = σijin tanah – {γ tanah.(Z-h)}-{γ beton. h} = 251,8 KN/m2

B= Lebar = 0,8 L = Panjang = 0,8

q = APn

× ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ±

L6e1

q max = 136,43 KN/m2

q min = 114,35 KN/m2

• Cek geser satu arah qc = 0,5 (q max + qmin) = 125,39 KN/m2

d = h - pb – 0.5.Øtulangan = 0,224 m

qu3 = ( )

⎪⎪⎭

⎪⎪⎬

⎫

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧+

+lb.

121

kolomh .5,0dMu.APn

3 = 133,64 KN/m2

m = (0,5.L) – d – (0,5.h kolom) = 0,026 m

Vu = ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

2quq 3max .m.L = 2,81 KN

Vc = L.d.cf'61 = 149,33 KN

0, 6 Vc = 89,6 KN θ. Vc > Vu = 89,6 KN > 2,81.. Ok

• Cek geser dua arah

b0 = 2 ( ) ({ }kolom bdkolomh d )+++× = 2,096 m



βc = pondasipendek sisipondasi panjang sisi = 1

Vu = qc ( ) ( )( )( ){ }kolom bd.kolomh dLB ++−××

= 45,82 KN

Vc1 = cf'61.1

β1

c⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+ . b0. d = 782,5 KN

Vc2 = cf'31 . b0. d = 782,5 KN

Diantara Vc1 dan Vc2 ambil yang terkecil, dipakai 782,5 KN θ. Vc > Vu = 782,5 KN > 45,82 KN ……………..Ok



Perencanaan Pelat Berikut ini adalah contoh perhitungan pelat, diambil contoh perhitungan pelat Lantai tipe F sedang untuk perhitungan pelat lainnya kami tabelkan Pembebanan Beban pada Atap A. Beban Hidup


B. Beban Mati

Berat Jenis Beton : 2400 kg/m3

Berat Jenis Lapisan Kedap Air : 2200 kg/m3 Tebal Pelat :100 mm

Tebal Lapisan Kedap Ait : 30 mm

Beban mati pada plat lantai : - Beton : 0,1 x 2400 = 240 Kg/m2

- Lapisan Kedap : 0,03 x 2400 = 66 Kg/m2

Beban mati pada pelat Atap : 306 Kg/cm2

Beban Ultimit Qu =1,2Wd + 1,6Wl = 1,2. 306 + 1,6 100

= 527,2 Kg/m2 = 5,272 KN/m2

Pelat Tipe F

Ly

Lx

Sisi Terpendek Lx = 4 m

Sisi Terpanjang Ly = 3 m

LxLy. =

3.4 = 4,3

Sehingga Didapat Nilai Koofisien Momen

Mlx = 67 ; -Mtx = 51 ; Mly = 67 ; -Mty = 51

Mlx = -Mtx = 0,001.Qu. lx² . clx = 3 KNm Mly = -Mty = 0,001.Qu. lx² . clx = 2 KNm Perhitungan Tulangan Mlx = -Mtx

φ

.Mu = 8,0.3 = 9,97 KNm

d = 120 –20 – 0,5.10 = 95 mm ; fc’ = 25 MPa ; fy = 240 MPa



00583,0240

4,14,1min ===

fyρ (

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=fyfy

fcb 600

600..'.85,01βρ 0537,0

240600600.85,0.

24025.85,0

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

+=

bρρ .75,0max = = 0,04032

== 2./

dbMuRn

φ 0,4403

'.85,0 fcfym = = 14,117

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡−−=

fymR

mn

perlu..2

111ρ = 0,0018

= 0,0018 <ρmin = 0,00583

digunakan ρmin = 0,00583

Asperlu = ρ.b.d

= 0,00583.1000.95 = 234,88 mm2

Digunakan tulangan P8, AsØ = 50,285 mm2

Jarak tulangan :

Spakai ≤ perluAs

bAs .φ = 88.2341000.285,50 = 214 mm

Digunakan D8-210

As ada = pakaiS

bAs .φ = 239,45 mm2 > As perlu = 234,88 mm2 ….Ok

Cek kapasitas lentur arah x:

a = bfc

fyAsada

'..85,0. = 3,38 mm

Mn = As.fy.(d-a/2)



= 5,362 KNm

1,338,0

Mu = 5,285 KNm

Mu pakai = 5,285 KNm

Mn ≥ Mu = 5,362 KNm > 5,285 KNm ……………OK

Perhitungan Tulangan Mly = -Mty

φ

.Mu = 8,0.2 = 3,024 KNm

d = 120 –20 – 8 – 0,5.8 = 85 mm ; fc’ = 25 MPa ; fy = 240 MPa

00583,0240

4,14,1min ===

fyρ (

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=fyfy

fcb 600

600..'.85,01βρ 0537,0

240600600.85,0.

24025.85,0

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

+=

bρρ .75,0max = = 0,04032

== 2./

dbMuRn

φ 0,418

'.85,0 fcfym = = 14,117

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡−−=

fymR

mn

perlu..2

111ρ = 0,00176

= 0,00176<ρmin = 0,00583

digunakan ρmin = 0,00583

Asperlu = ρ.b.d

= 0,00583.1000.85 = 199,69 mm2

Digunakan tulangan P8, AsØ = 50,285 mm2

Jarak tulangan :



Spakai ≤ perluAs

bAs .φ = 69,1991000.285,50 = 251 mm

Digunakan D8-240

As ada = pakaiS

bAs .φ = 209,523 mm2 > As perlu = 199,69 mm2 ….Ok

Cek kapasitas lentur arah x:

a = bfc

fyAsada

'..85,0. = 3,38 mm

Mn = As.fy.(d-a/2)

= 5,36KNm

1,338,0

Mu = 5,285 KNm

Mu pakai = 5,285 KNm

Mn ≥ Mu = 5,36 KNm > 5,285 KNm ……………OK

Perencanaan Tangga Tebal Pelat 15 cm Tampilan Input Beban pada Tangga Diperoleh Hasil desain dari SAP



Pada Tangga a. Tumpuan - Tulangan perlu bagian atas A =1307,1 mm2

Misal Digunakan tulangan P13, AsØ = 132,78 mm2

Jarak tulangan :

Spakai ≤ perluAs

bAs .φ = 1,1307

1000.78,132 = 100 mm

Digunakan P13 –- 100 mm digunakan sengkang P8 –- 150 mm

b. Lapangan - Tulangan perlu bagian atas A =775 mm2


Jarak tulangan :

Spakai ≤ perluAs

bAs .φ = 775

1000.78,132 = 170 mm




Pada Bordes a. Tumpuan - Tulangan perlu bagian atas A =1091,67 mm2


Jarak tulangan :

Spakai ≤ perluAs

bAs .φ = 67,10911000.78,132 = 120 mm


b. Lapangan - Tulangan perlu bagian atas A =351 mm2


Jarak tulangan :

Spakai ≤ perluAs

bAs .φ = 351

1000.78,132 = 370 mm

Digunakan P13 –- 170 mm digunakan sengkang P13–- 250 mm



Perencanaan Sloof Concrete frame design sap2000 Berikut ini adalah hasil desain tulangan longitudinal maupun tulangan geser diperoleh data Dari concrete frame design SAP 2000 v.9.01, diambil contoh perhitungan desain SLoof SL1 ukuran 20X30, dan untuk perhitungan desain Sloof lainnya kami tabelkan 1. Daerah tumpuan Dari sap 2000 v 9.01 diperoleh data luas tulangan untuk elemen tersebut :



Digunakan : 2D16 ; A = 2 x 201,14 mm2=402,28 mm2 > 82,328 mm2 …..ok

b. Tulangan geser

sAv. perlu = 0,000mm2/mm


s

Av. Aktual =150

.57,100 = 0,67 mm2/mm > 0,000 mm2/mm …..ok



2. Daerah lapangan Dari sap 2000 v 9.01 diperoleh data luas tulangan untuk elemen tersebut :



Digunakan : 2D16 ; A = 3 x 201,14 mm2=603,43 mm2 > 82,328 mm2 …..ok b. Tulangan geser



s

Av. Aktual =200

.57,100 = 0,502 mm2/mm > 0,0001 mm2/mm …..ok

perhitungan gedung administrasi dan teori

Documents