Upload
others
View
93
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
120
BAB IV
PERHITUNGAN STRUKTUR
4.1. Perhitungan Struktur Atap
(Sumber: Dokumentasi Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.1. Perspektif Rangka Atap
(Sumber: Dokumentasi Pribadi Program Autocad, 2018)
Gambar 4.2. Tampak Atas Rangka Atap
121
(Sumber: Dokumentasi Pribadi Program Autocad, 2018)
Gambar 4.3. Pemodelan Kuda-Kuda
4.1.1. Pedoman Perhitungan Atap
Dalam perencanaan atap, adapun pedoman yang dipakai, sebagai berikut:
1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung
(PPPURG 1987).
2. Gunawan, Rudy. 1988. Tabel Profil Kontruksi Baja. Penerbit Kanisius:
Yogyakarta.
3. Setiawan, Agus. 2013. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode
LRFD. Penerbit Erlangga: Jakarta.
4. SNI 03- 1729- 2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk
Bangunan Gedung.
4.1.2. Dasar Perencanaan
Pada perencanaan gording, tahapan dalam perencanaan meliputi: data
teknis, pembebanan gording, kombinasi dan kontrol kekuatan profil pada gording.
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai
berikut :
a. Bentuk atap : Pelana
b. Jarak antar kuda – kuda : 3 m
c. Jarak antar gording : 1,64 m
d. Kemiringan atap : 24 º
e. Bentang kuda – kuda : 18 m
f. Bahan penutup atap : Galvalum
g. Bahan rangka kuda – kuda : Baja double L
h. Bahan gording : Baja double lip channels
125.100.20.3,2
i. Alat sambung : Baut
122
Sifat mekanis baja struktural untuk perencanaan di tetapkan sebagai berikut :
Modulus Elastisitas (E) = 200000 Mpa
Modulus Geser (G) = 80000 Mpa
Poisson Ratio () = 30 %
Koefisien Muai (α) = 1,2 * 10-6
/ ºC
(Pasal 5.1.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 9)
Mutu Baja = BJ 37
Tegangan Leleh (fy) = 240 Mpa
Tegangan Ultimit (fu) = 370 Mpa
Peregangan Minimum = 20 %
Tabel 4.1. Sifat Mekanis Baja Struktural
(Tabel 5.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 11)
Berat bangunan dan komponen gedung di tetapkan sebagai berikut :
Berat per Unit Volume Baja = 7850 kg/m3
Penutup Atap Galvalum = 10 kg/m2
Plafond Eternit = 11 kg/m2
Penggantung = 7 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 5-6)
Beban hidup pada atap di tetapkan sebagai berikut :
Beban Hidup Pekerja = 100 kg
Beban Air Hujan = (40 – 0,8 x 24o) = 20,8 kg/m
2
(PPPURG 1987, hal 7)
Tekanan Tiup Angin = 25 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 18)
123
Koefisien Angin :
- Angin Tekan = 0,02α – 0,4
- Angin Hisap = - 0,40
(PPPURG 1987, hal 20)
4.1.3. Perencanaan Gording
4.1.3.1. Perencanaan Pembebanan Gording
Pada perencanaan gording menggunakan baja profil double lip
channels dengan dimensi 125.100.20.3,2 dengan data sebagai berikut :
Profil gording Double Lip Channels
C.125.100.20.3,2
Sectional area 15,6 cm2
= 156 mm2
Position of centre of gravity Cx = 0 cm
Cy = 0 cm
Geometrical moment of Inertia Ix = 362 cm4
= 36,2 x 105
mm4
Iy = 97,2 cm4
= 9,72 x 105
mm4
Elastic modulus of section Zx = 58,0 cm3
= 58,0 x 103 mm
3
Zy = 19,4 cm3
= 19,4 x 103 mm
3
Radius of gyration ix = 4,82 cm
= 4,88 x 10 mm
iy = 2,50 cm
= 2,50 x 10 mm
(Tabel Profil Konstruksi Baja, Rudy Gunawan, hal 56)
(Sumber: Dokumentasi Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.4. Profil Gording
124
4.1.3.2. Perhitungan Pembebanan
a. Beban Mati (titik)
Beban gording = 12,13 kg/m
Berat penutup atap = ( 1,64 x 10 ) = 16,4 kg/m
Berat trackstang (10% x 12,13 kg/m) = 1,213 kg/m +
q = 29,743 kg/m
qx = q sin α = 29,743 sin 24º = 12,10 kg/m
qy = q cos α = 29,743 cos 24º = 27,17 kg/m
Mx1 = 1/8 . qx . L2
= 1/8 . 12,10 . 32 = 13,61 kg.m
My1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 . 27,17 . 3
2 = 30,57 kg.m
b. Beban Hidup
P diambil sebesar 100 kg (beban pekerja)
Px = p sin α = 100 sin 24º = 40,67 kg
Py = P cos α = 100 cos 24º = 91,35 kg
Mx2 = ¼ Px L = ¼ x 40,67 x 3 = 30,50 kg.m
My2 = ¼ Py L = ¼ x 91,35 x 3 = 68,51 kg.m
c. Beban Air Hujan
Beban air hujan (qH perlu) = 40 – 0,8 x α°
= 40 – 0,8 x 24° = 20,8 kg/m2
Beban Air Hujan Maksimum (qHmax) = 20 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 7)
125
Beban Air Hujan Perlu > Beban Air Hujan Maksimum, maka yang
dipakai adalah Beban Air Hujan Maksimum = 20 kg/m2
Beban Air Hujan = 1,64 m x 20 kg/m2 x 3 m
= 98,4 kg
PHx = 98,4 . sin 24° = 40,02 kg
PHy = 98,4 . cos 24° = 89,89 kg
Perhitungan Momen Pembebanan
Jadi total beban hidup pekerja dan air hujan adalah:
Mx total = 30,50 + 30,02 = 60,52 kg.m
My total = 68,51 + 67,42 = 135,93 kg.m
d. Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimal = 25 kg/m2
Koefisien kemiringan atap ( α ) = 24
1. Koefisien angin tekan = (0,02 α – 0,4 )
2. Koefisien angin hisap = - 0,4
Beban angin :
1. Angin tekan (W1) = ((0,02 . 24o) – 0,4) = 0,08
2. Angin Hisap (W2) = - 0,4
(Pasal 2.1.3.3, PPPURG, hal 21)
Mx =
. PHx . L
My =
. PHy . L
Mx =
. 40,02 . 3 My =
. 89,89 . 3
Mx = 30,02 kg.m My = 67,42 kg.m
126
Beban angin tekan
Wty = 0,08 . 25 . 1,64 = 3,28 kg/m
Beban Angin Hisap
Why = -0,4 . 25 . 1,64 = -16,4 kg/m
Perhitungan Momen Pembebanan
4.1.3.3. Kombinasi Pembebanan
J
a
d
i
M
u
x
Max = 112,49 kg.m = 112,49 x 104 N.mm
Muy Max = 255,62 kg.m = 255,62 x 104 N.mm
4.1.3.4. Kontrol Kekuatan Profil
1. Kontrol Kelangsingan Penampang
Asumsi: Penampang Kompak bila λ < λp
Penampang Tidak Kompak bila λp < λ ≤ λr
My tekan =
. Wty . Ɩ
2 My hisap =
. Why . Ɩ
2
My tekan =
. 3,28 . 3
2 My hisap =
. -16,4 . 3
2
My tekan = 3,69 kg.m My hisap = -18,45 kg.m
1,4 D
Ux = 1,4 (13,61 kg.m)
= 18,27 kg.m
Uy = 1,4 (30,57 kg.m) = 41,05 kg.m
1,2 D + 0,5 L
Ux = 1,2 (13,61 kg.m) + 0,5 (60,52 kg.m)
= 45,92 kg.m
Uy = 1,2 (30,57 kg.m) + 0,5 (135,93 kg.m) = 103,15 kg.m
1,2 D + 1,6 L + 0,8 W
Ux = 1,2 (13,61 kg.m) + 1,6 (60,52 kg.m)+ 0,8 (0)
= 112,49 kg.m
Uy = 1,2 (30,57 kg.m) + 1,6 (135,93 kg.m) + 0,8 ( 3,69 kg.m) = 255,62 kg.m
1,2 D + 1,3 W + 0,5 L
Ux = 1,2 (13,61 kg.m) + 1,3 (0) + 0,5 (60,52 kg.m)
Uy = 1,2 (30,57 kg.m) +1,3 ( 3,69 kg.m)+ 0,5 (135,93 kg.m)
= 45,92 kg.m
= 107,94 kg.m
0,9 D ± 1,3 W
Ux = 0,9 (13,61 kg.m) + 1,3 (0)
= 0,9 (13,61 kg.m) - 1,3 (0)
= 11,75 kg.m
= 11,75 kg.m
Uy = 0,9 (30,57 kg.m) + 1,3 (3,69 kg.m)
= 0,9 (30,57 kg.m) - 1,3 (3,69 kg.m)
= 31,19 kg.m
= 21,59 kg.m
127
Penampang Langsing λ > λr
(pasal 6.2.2, SNI 03-1729-2002, hal 13)
Sayap Badan
√
√
√
√
Penampang Langsing
Penampang Kompak
2. Kontrol Tahanan Nominal Lentur Penampang Terhadap Tekuk Lokal
Dari hasil analisis kelangsingan penampang pada sub bab
sebelumnya diketahui profil yang digunakan pada sayap merupakan
penampang langsing dan pada badan merupakan penampang kompak.
a. Mencari Momen Nominal yang Bekerja pada Profil
Mnx = Zx . Fy
= 58,0 x 103 mm
3 . 240 N/mm2
= 139,2 x 105 N.mm
Mny = Zy . Fy
= 19,4 x 103 mm
3. 240 N/mm
2
= 46,56 x 105 N.mm
Faktor Reduksi ( = 0,9
(Tabel 6.4-2, SNI 03-1729-2002, Hal 18)
b. Menghitung Momen Interaksi
128
≤ 1,0
≤ 1,0
0,69 ≤ 1,0..................(OK)
(Pasal 11.3.1, SNI 03-1729-2002, hal 76)
3. Kontrol Lendutan
E = 2,0 x 105 kg/cm
2 menggunakan asumsi 1 Mpa = 10 kg/cm
2,
Momen inersia yang berada pada profil Double Lip Channels, Ix = 362
cm4, Iy = 97,2 cm
4.
(Tabel Baja, hal 56)
a. Akibat Beban Mati
fx =
=
= 0,63 mm
fy =
=
= 0,38 mm
b. Akibat Beban Hidup
fx =
=
= 2,33 mm
fy =
=
= 1,41 mm
c. Akibat Beban Angin
fx = 0
fy =
=
= 0,05 mm
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LFRD, Hal 88)
d. Kombinasi Lendutan
Fx total = 0,63 + 2,33 + 0 = 2,96 mm
Fy total = 0,38 + 1,41 + 0,05 = 1,84 mm
Syarat Lendutan
f timbul √
f timbul < f ijin
129
f timbul = √ = 3,49 mm
f ijin =
=
= 12,5 mm
(SNI 03 – 1729 – 2002, hal 15)
f ijin > f yang timbul 12,5 > 3,49……… (OK)
(Tabel 6.4-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 15)
4.1.3.5. Mendimensi Trackstang
Beban Mati qx = 12,10 kg/m
Beban Hidup Px = 89,89 kg/m
Jarak Kuda-Kuda = 3 m
Total beban = ( kg/m x 3 m) + 89,89 kg/m = 126,19 kg
Penggunan 2 trackstang, maka : P/3 126,19 / 3 = 42,063 kg
Fbr = 1,25 fn
= 1,25 x = 0,023 cm2
Fbr =
. . d²
d = √
= √
= 0,171 cm 1,71 mm 8 mm
Maka dalam perencanaan kuda-kuda ini menggunakan trackstang
dengan diameter minimal 8 mm.
4.1.4. Perencanaan Kuda – Kuda
Pada perencanaan kuda-kuda, tahapan dalam perencanaan meliputi: data-
data teknis, pembebanan kuda-kuda, dan kontrol kekuatan profil pada kuda-kuda.
4.1.4.1. Data-Data Perencanaan
Bentang Kuda-Kuda = 18 m
Jarak Kuda-Kuda utama = 3 m
Jarak Gording = 1,64 m
Sudut Kemiringan Atap = 24º (Asumsi)
Penutup Atap = Galvalum
Sambungan = Baut
130
Berat Gording = 12,3 kg/m
(Tabel Profil Konstruksi Baja, hal 56)
Modulus Elastisitas (E) = 200000 Mpa
Modulus Geser (G) = 80000 Mpa
Poisson Ratio (m) = 30 %
Koefisien Muai (at) = 1,2 * 10-5
(pasal 5.1.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 9)
Mutu Baja = BJ 37
Tegangan Leleh (fy) = 240 Mpa
Tegangan Ultimit (fu) = 370 Mpa
Peregangan Minimum = 20 %
(tabel 5.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 11)
Penutup Atap Genteng = 10 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 6)
Berat per Unit Volume = 7850 kg/m3
(tabel 1, PPPURG 1987, hal 5)
Beban Hidup Gording = 100 kg
(pasal 2.1.2.2, PPPURG 1987, hal 7)
Tekanan Tiup Angin = 25 kg/m2
(pasal 2.1.3.2, PPURG 1987, hal 18)
4.1.5. Data Penginputan di SAP 2000
a. Menentukan Koordinat Perencanaan Atap
Koordinat yang dipakai berdasarkan perencanaan kuda-kuda yang
sudah direncanakan sebelumnya.
131
(Sumber: Dokumentasi Pribadi Progam SAP, 2018)
Gambar 4.5. Define Grid Data
b. Menginput Data pada Material Properties
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.6. Material Property Data
132
c. Menentukan Jenis Pembebanan
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.7. Define Load Pattern
d. Kombinasi Pembebanan Kuda-Kuda
U = 1,4 D
Kombinasi pembebanan yang pertama adalah 1,4 D artinya
hanya beban mati yang digunakan.
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.8. Define Load Combination 1
U = 1,2 D + 0,5 L
Kombinasi pembebanan 1,2 D + 0,5 L artinya 1,2 beban mati
ditambah 0,5 beban hidup.
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.9. Define Load Combination 2
133
U = 1,2 D + 1,6 L + 0,8 W
Kombinasi pembebanan adalah 1,2 D + 1,6 L + 0,8 W artinya
1,2 beban mati ditambah 0,5 beban hidup dan 0,8 beban angin.
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.10. Define Load Combination 3
U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 L
Kombinasi pembebanan adalah 1,2 D + 1,3 W + 0,5 L artinya
1,2 beban mati ditambah 1,6 beban angin dan 0,5 beban hidup.
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.11. Define Load Combination 4
134
U = 0,9 D + 1,3 W
Kombinasi pembebanan adalah 0,9 D + 1,3 W artinya 0,9
beban mati ditambah 1,3 beban angin.
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.12. Define Load Combination 5
4.1.6. 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 galvalum.
BA = Berat atap galvalum x jarak gording x jarak kuda-kuda
BA = 10 kg/m2 x 1,64 m x 3 m = 49,2 kg
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.13. Input Beban Atap
135
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.14. Display Beban Atap
2. Akibat Berat Gording
Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan
sebagai gording.
Gording
BG = berat profil baja x jarak kuda-kuda
BG = 12,3 kg/m x 3 m = 36,9 kg
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.15. Input Beban Gording
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.16. Display Beban Gording
136
3. Akibat Berat Sendiri Kuda-Kuda
Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan
sebagai kuda-kuda, dihitung dalam Program SAP 2000, dalam perencanaan
ini menggunakan profil baja Double Angle Shape.
4. Beban Hidup
Beban hidup merupakan beban terpusat dikarenakan beban pekerja
pada saat pekerjaan atap dilaksanakan, dengan berat P = 100 kg.
Kuda – Kuda
PAir Hujan = (40 – 0,8 x 24°) = 20,8 kg/m2
Beban Air Hujan Maksimum (qHmax) = 20 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 7)
Beban Air Hujan Perlu > Beban Air Hujan Maksimum, maka
yang dipakai adalah Beban Air Hujan Maksimum
= 20 kg/m2 x 3 m x 1,64 m = 98,4 kg
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.17. Input Beban Hidup
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.18. Display Beban Hidup
137
5. Akibat Berat Plafond
Beban yang timbul akibat adanya berat dari plafond yang digantungkan
pada dasar kuda-kuda.
Kuda – Kuda
BP = Beban Plafond x Jarak Kuda-Kuda x Panjang Kuda-Kuda
BP =
= 81 kg
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.19. Input Beban Plafond
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.20. Display Beban Plafond
6. Beban Angin
Beban angin merupakan beban yang ditimbulkan oleh terpaan angin
yang terdapat 2 jenis yaitu angin tekan dan angin hisap dengan arah
pembebanan tegak lurus bidang atap, pada daerah ini di asumsikan
W = 25 kg/m2
a. Akibat Angin Tekan
Cq = ((0,02 . α) – 0,4)
Cq = ((0,02 . 24o
) – 0,4) = 0,08
(pasal 2.1.3.3, PPPURG, hal 21)
138
W Tekan Vertikal
= Cq x sin α x W x jarak gording x jarak kuda-kuda
= 0,08 x sin 24° x 25 kg/m2 x 1,64 m x 3 m
= 4,00 kg
W Tekan Horisontal
= Cq x cos α x W x jarak gording x jarak kuda-kuda
= 0,08 x cos 24° x 25 kg/m2 x 1,64 m x 3 m
= 8,99 kg
b. Akibat Angin Hisap
Cq = - 0,4
W Hisap Vertikal
= Cq x sin α x W x jarak gording x jarak kuda-kuda
= -0,4 x sin 24° x 25 kg/m2 x 1,64 m x 3 m
= -20,01 kg
W Hisap Horizontal
= Cq x cos α x W x jarak gording x jarak kuda-kuda
= -0,4 x cos 24° x 25 kg/m2 x 1,5 m x 3 m
= -44,95 kg
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.21. Input Beban Angin Tekan
139
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.22. Input Beban Angin Hisap
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.23. Display Beban Angin
4.1.7. Perhitungan Batang Tekan
Batang 552
P maks = Nu = 19,2052 ton → hasil output SAP 2000
L bentang = 1641,48 mm
140
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.24. Pemodelan Kuda-Kuda
Digunakan profil (2L.90.90.9)
Properti penampang elemen 2L.90.90.9
Ag = 1550 mm Rx = Ry = 27,4 mm
ex = ey = 25,4 mm R min = 17,6 mm
Ix = Iy = 1160000
mm4 Tp = 9 mm
(Tabel Profil Kontruksi Baja, hal 38)
a. Menghitung Momen Inersia dan Jari-Jari Girasi Komponen Struktur
(Sumber: Data Pribadi Program Autocad, 2018)
Gambar 4.25. Momen Inersia Penampang
Keterangan :
h = b = 90 mm Titik Komponen
a = 10 mm Lx = 25,4 mm
t = 9 mm Ly = 95 mm
X
t
b a
h
Lx
y
t
b a
h
Ly
141
( (
))
(
( (((
) ) )
( (
))
(
( (((
) ) )
√
√
((
) (
))
(
( ((
) (
))
((
) (
))
(
( ((
) (
))
√
√
b. Periksa terhadap Kelangsingan Elemen Penampang
142
√
√
(tabel 7.5-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 30)
(penampang tak kompak)
(pasal 8.2.4, SNI 03- 1729- 2002, hal 36)
c. Periksa terhadap Kelangsingan dan Kestabilan Komponen
Digunakan pelat kopel 5 buah → Pembagian batang minimum adalah 3
(pasal 9.3.3b, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)
Jarak antar pelat kopel
(persamaan 9.3-4, SNI 03- 1729- 2002, hal 58)
Syarat kestabilan komponen
< 50 (OK)
(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)
Kondisi tumpuan sendi-sendi, maka faktor tekuk k = 1
(tabel 7.6-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 32)
Kelangsingan arah sumbu bahan (sumbu x)
(
(pasal 7.6.4, SNI 03- 1729- 2002, hal 29)
143
Syarat kestabilan arah sumbu bahan (sumbu x)
> 1,2 .
51,47 > 27,98 … … … (OK)
(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)
Kelangsingan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)
(
(pasal 7.6.4, SNI 03- 1729- 2002, hal 29)
Kelangsingan ideal
Nilai m untuk profil 2L = 2
√
√
(persamaan 9.3-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 57)
Syarat kestabilan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)
( (pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)
d. 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, hal 27)
144
Karena maka nilai
(pasal 7.6.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
(persamaan 7.6-5b, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu x)
(persamaan 7.6-3, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
e. Menghitung koefisien tekuk arah sumbu bebas bahan (sumbu y)
Parameter kelangsingan komponen
√
√
(persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
Karena maka nilai
(pasal 7.6.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
(persamaan 7.6-5b, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu y)
(persamaan 7.6-3, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
f. Periksa Terhadap Tekuk Lentur Torsi
Modulus Geser
(
(
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 72)
145
Konstanta Torsi
∑
(
(
)
( (
)
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 159)
Koordinat pusat geser terhadap titik berat
(Sumber: Data Pribadi Program Autocad, 2018)
Gambar 4.26. Titik Pusat Geser Penampang
xo = 0
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 74)
(
) ( √
( )
(
) ( √
( )
(persamaan 9.2-1a, SNI 03- 1729- 2002, hal 55)
t
b
h
ex
titik pusat massa
titik pusat geser
146
Daya dukung komponen diambil yang terkecil
(persamaan 6.4-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 18)
…….. (OK)
4.1.8. Perhitungan Batang Tarik
Batang 300
P maks = Nu = 8,1085 ton → output SAP 2000
L bentang = 4000,00 mm
(Sumber: Data Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.27. Diagram of Frame
Digunakan profil (2L.80.80.8)
Properti penampang elemen L80.80.8
Ag = 1230 mm rx = ry = 24,2 mm
ex = ey = 22,6 mm R min = 13,7 mm
Ix = Iy = 723000
mm4 Tp = 8 mm
147
a. Periksa Terhadap Tarik
Syarat Penempatan Baut
(Sumber: Data Pribadi Program Autocad, 2018)
Gambar 4.28. Pemodelan Jarak Baut
Spesifikasi baut yang digunakan :
Tipe baut : A 490
Diameter : 12,7 mm (1/2”)
Fu : 1035 Mpa
Fy : 825 Mpa
Permukaan baut : tanpa ulir pada bidang geser
Diameter lubang baut (dl)
(dl) = 12,7 + 1 = 13,7 mm
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 110)
Jarak antar baut
Jarak Baut ke Tepi Pelat
S
NuU
e
B
148
(pasal 13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 104)
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 490
baut ukuran 1/2” =12,7 mm satu lajur
n = 1
(
(pasal 10.2.1, SNI 03- 1729- 2002, hal 71)
Luas Penampang Efektif :
b = lebar penampang profil
L = jarak terjauh kelompok baut
x = eksentrisitas sambungan
(Sumber: Data Pribadi Program Autocad, 2018)
Gambar 4.29. Pemodelan Letak Baut
(
(pasal 10.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 70)
t
b
h et
b
h
Pelat buhul
Pelat kopel
149
Daya Dukung Tarik Murni
Kondisi leleh
(persamaan 10.1-2a, SNI 03- 1729- 2002, hal 70)
Kondisi fraktur
(persamaan 10.s1-2b, SNI 03- 1729- 2002, hal 70)
Daya Dukung Geser Murni
(Sumber: Data Pribadi Program Autocad, 2018)
Gambar 4.30. Pemodelan Area Geser
Av = Luas penampang kotor geser
( ( ( ) ( (
(
Daya Dukung Kombinasi Tarik dan Geser
(Sumber: Data Pribadi Program Autocad, 2018)
S
NuU
SNu
Ue
B
150
Gambar 4.31. Pemodelan Tarik dan Geser
Geser
Anv = Luas penampang bersih geser
(( ( )
(( ( )
(
Tarik
At = Luas penampang kotor tarik
(( ) (
Ant = Luas penampang bersih tarik
(( )
(
Nn geser < Nn tarik, maka : Geser fraktur – Tarik leleh
(
(
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Metode LRFD, hal 41)
Diambil nilai daya dukung batang tarik terkecil
(persamaan 6.4-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 18)
8,1085 < 0,85 x 26,39
………(OK)
151
b. Perhitungan Sambungan
Batang 300
P maks = Nu = 8,1085 ton → output SAP 2000
L bentang = 4000,00 mm
Spesifikasi Baut yang Digunakan :
Tipe baut : A 490
Diameter : 12,7 mm (1/2”)
Fu : 1035 Mpa
Fy : 825 Mpa
Permukaan baut : tanpa ulir pada bidang geser
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 110)
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, hal 100)
Tahanan tumpu baut :
fu = nilai tegangan tarik putus terendah dari baut dan pelat buhul
(persamaan 13.2-8, SNI 03-1729-2002, hal 101)
Diambil nilai terkecil dari tahanan geser baut dan tahanan
tumpu baut
152
Dipakai = 3 baut
Jarak Antar Baut
Jarak Baut ke Tepi Pelat
(pasal 13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 104)
c. Perhitungan Plat Kopel
Batang 552
P maks = Nu = 19,2052 ton → hasil output SAP 2000
L bentang = 1641,48 mm
Digunakan pelat kopel 5 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
153
σ = 160 Mpa
(Sumber: Data Pribadi Program Autocad, 2018)
Gambar 4.32. Pemodelan Pelat Kopel
Syarat Kekakuan Pelat Kopel
(persamaan 9.3.5, SNI 03-1729-2002, hal 59)
(
)
(
)
Dipakai h = 100 mm
Periksa terhadap geser
Gaya lintang yang dipikul pelat kopel
Gaya lintang yang dipikul 1 pelat kopel
a
L pelat
l pelat
154
Tahanan Geser Pelat Kopel :
(
)
(
)
√
(persamaan 8.8-2 , SNI 03-1729-2002, hal 45)
√
……… (OK)
Maka tahanan geser nominal pelat:
(persamaan 8.8-3a , SNI 03-1729-2002, hal 45)
Perhitungan Plat Landasan dan Baut Angkur
Tegangan tumpu pelat landasan
Mutu beton = fc’ = 30 Mpa
Σ beton = 0,3. 30 = 9 Mpa
Digunakan tebal pelat = 10 mm
P vertikal maks pada tumpuan = 8,1085 ton→ hasil output SAP 2000
P horizontal maks pada tumpuan = 19,2052 ton→ hasil output SAP 2000
Menghitung Lebar Pelat Landasan Efektif
(Sumber: Data Pribadi Program Autocad, 2018)
Gambar 4.33. Pemodelan Pelat Landasan
t
a
h t pelat Pelat landasan
b
L pelat
l pelat
155
Lebar Efektif Pelat Landasan
σ beton = σ pelat landasan
Spesifikasi Baut yang Digunakan :
Tipe baut : A 490
Diameter : 12,7 mm (1/2”)
Fu : 1035 Mpa
Fy : 825 Mpa
Periksa terhadap Geser Baut
(
)
(persamaan 13.2-2, SNI 03-1729-2002, hal 100)
Jumlah baut
Dipakai = 3 baut
156
4.2. Perhitungan Beban Gempa
Beban gempa adalah semua beban static ekuivalen yang bekerja pada seluruh
bangunan gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah
akibat gempa tersebut (PPPURG, 1987). Analisa time history merupakan metode
yang paling mendekati untuk meramalkan respon struktur akibat gempa. Tetapi untuk
melakukan analisa ini diperlukan banyak perhitungan yang cukup lama. Untuk
penyederhanaan dari alasan tersebut, digunakan metode analisis static ekuivalen.
Selain itu metode static ekuivalen juga cukup akurat untuk bangunan simetris.
4.2.1. Pedoman
Dalam perencanaan beban gempa, pedoman yang dipakai:
1. SNI 03-1726-2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.
2. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung
(PPPURG 1987)
3. SNI 2847:2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.
4.2.2. Perencanaan Beban Gempa
Beban gempa atau respons spectrum yang terjadi sesuai dengan data pada
perhitungan gempa, mengacu pada SNI 03-1726-2012. 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). Berdasarkan peta pada google maps, Gedung
Kantor Digital Marketing di Kota Semarang terletak pada lintang 6°58'48.1"S dan
bujur 110°27'11.2"E.
a. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan (I-IV) dan faktor
keutamaan (Ie)
Untuk berbagai kategori risiko struktur bangunan gedung dan non
gedung sesuai Tabel 4.3 pengaruh gempa rencana terhadapnya harus
dikalikan dengan suatu faktor keutamaan Ie menurut Tabel 4.3
157
Tabel 4.2. Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk
Beban Gempa
Jenis 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:
a. Fasilitas pertanian, perkebunan, peternakan, dan perikanan
b. Fasilitas sementara
c. Gudang penyimpanan
d. Rumah jaga dan struktur kecil lainnya
I
Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam
kategori resiko I, III, IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:
a. Perumahan
b. Rumah toko dan rumah kantor
c. Pasar
d. Gedung perkantoran
e. Gedung apartemen/ rumah susun
f. Pusat pembelanjaan/ mall
g. Bangunan industri
h. Fasilitas manufaktur
i. Pabrik
II
Gedung dan non gedung yang memiliki resiko tinggi terhadap jiwa
manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi
untuk:
a. Bioskop
b. gedung pertemuan
c. stadion
d. fasilitas kesehatan yang baik memiliki unit bedah dan unit
gawat darurat
e. fasilitas penitipan anak
f. penjara
g. bangunan untuk orang jompo
Gedung dan non gedung, tidak termasuk kedalam kategori risiko IV,
yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang
III
158
besar dan/ atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat
sehari-hari bila terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:
a. pusat pembangkit listrik biasa
b. fasilitas penanganan air
c. fasilitas penanganan limbah
d. pusat telekomunikasi
Gedung dan non gedung yang tidak termasuk dalam kategori resiko
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 dimana jumlah kandungan bahannya
melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang
dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi
kebocoran.
(Sumber: SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung)
Tabel 4.3. Faktor Keutamaan Gempa
Kategori Resiko Faktor keutamaan gempa, Ie
I atau II 1,0
III 1,25
1V 1,50
(Sumber: SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung)
Gedung yang direncanakan berupa gedung perkantoran dengan kategori
risiko II, untuk faktor keutamaan gedung adalah: Ie = 1,0
b. Menentukan Parameter percepatan gempa (SS dan S1)
Berdasarkan dari gambar respon spektra pada Tabel 4.5, Gambar 4.29
dan Gambar 4.30 didapat nilai parameter Ss dan S1, dimana parameter SS
159
(percepatan batuan dasar pada perioda pendek) dan parameter S1 (percepatan
batuan dasar pada perioda 1 detik) : Ss = 1,098 g danS1 = 0,364 g
Tabel 4.4. Nilai Ss dan S1 Respon Spektra Jenis Batuan
Variabel Nilai
PGA (g) 0.493
SS (g) 1.098
S1 (g) 0.364
CRS 0.871
CR1 0.000
FPGA 1.000
FA 1.000
FV 1.000
PSA (g) 0.493
SMS (g) 1.098
SM1 (g) 0.364
SDS (g) 0.732
SD1 (g) 0.243
T0 (detik) 0.066
TS (detik) 0.332
(Sumber: http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/)
160
(Sumber: http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/)
Gambar 4.34. Peta Parameter Ss Wilayah Indonesia
(Sumber:http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011)
Gambar 4.35. Peta Parameter S1 Wilayah Indonesia
c. Menentukan Kelas Situs
Penetapan Kelas Situs dapat dilakukan melalui penyelidikan tanah
dengan menguji nilai penetrasi standar rata-rata. N Profil tanah yang
mengandung beberapa lapisan tanah atau batuan yang nyata berbeda, harus
dibagi menjadi lapisan-lapisan yang diberi nomor ke-1 sampai ke-n dari atas
kebawah, sehingga ada total N-lapisan tanah yang berbeda pada lapisan 30 m
paling atas tersebut. Nilai N untuk lapisan tanah 30 m paling atas ditentukan
sesuai dengan perumusan berikut :
Keterangan :
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.
161
Berdasarkan hasil uji tanah yang dilapangan, berikut adalah hasil uji
penetrasi standar rata-rata di lokasi Rumah Sakit Pendidikan Universitas
Semarang.
Tabel 4.5. Nilai Penetrasi Standar Rata-rata (N)
No Depth (m) N t/N
1 0 – 2 0 0
2 2 – 5 3 1
3 5 – 9,50 3 – 6 1,5
4 9,50 – 13 1 3,5
5 13 - 19 2 3
6 19 - 25 4 - 9 1,2
7 25 - 29 12 0,333
8 29 – 33,5 22 - 26 1,125
9 33,5 - 37 24 0,146
10 37 - 45 28 - 30 4
11 45 - 50 29 - 30 5
Σ 50 20,804
(Sumber: Hasil Penyelidikan Tanah Rencana Pengembangan Gedung Kampus Universitas
Semarang 2008)
N =
Tipe kelas situs harus ditetapkan sesuai dengan definisi dari tabel 4.7
dan pasal pasal berikut.
162
Tabel 4.6. Hubungan Klasifikasi Situs dengan Parameter Tanah
Kelas situs (m/detik) atau (kPa)
SA (Bataun keras) >1500 N/A N/A
SB (Batuan) 750 sampai 1500 N/A N/A
SC (tanah keras,
sangat padat dan
batuan lunak)
350 sampai 750 >50 ≥ 100
SD (tanah sedang) 175 sampai 350 15 sampai 50 50 sampai 100
SE (tanah lunak) <175 <15 <50
Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3 m
tanah dengan karakteristik sebagai berikut:
1. Indeks plastisitas, PI > 20
2. Kadar air, w >40 %
3. Kuat geser niralir <25 kPa
SF (tanah khusus,
yang membutuhkan
investigasi geoteknik
spesifik dan analisis
respons spesifik-situs
yang mengikuti
6.10.1)
Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau
lebih dari karakteristik berikut:
e. Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat
beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung
sangat sensitive, tanah tersementasi lemah
f. Lempung sangat organic dan/ atau gambut
(ketebalan H>3m)
g. Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan
H>7,5m dengan indeks plastisitas PI>75)
Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan
H > 35m dengan < 50 kPa
Catatan: N/A = tidak dapat dipakai
(Sumber: SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan
Gedung dan Non Gedung)
Berdasarkan klasifikasi situs diatas, untuk kedalaman 30 m dengan nilai
test penetrasi standar (SPT) rata-rata (Ṅ) = berada pada nilai (Ṅ) =
<15, dan memenuhi pasal (SE) tanah lunak.
163
d. Menentukan koefisien-koefisien situs dan parameter-parameter respons
spectral percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan resiko
tertarget (MCER).
Dalam penentuan respons spectral percepatan gempa MCER di
permukaan tanah, diperlukan suatu faktor amplifikasi seismic pada perioda
0,2 detik dan perioda 1 detik. Faktor amplifikasi meliputi faktor amplifikasi
getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek (Fa) dan faktor
amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik (Fv).
Parameter spectrum respons percepatan pada perioda pendek (SMS) dan
perioda satu detik (SM1) yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs.
Tabel 4.7. Koefisien Situs (Fa)
(Sumbe
r: SNI
03-
1726-
2012
Tata
Cara
Perenc
anaan
Ketaha
nan
Gempa
untuk
Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung)
Tabel 4.8. Koefisien Situs (Fv)
Kelas Situs
Parameter respons spectral percepatan gempa
(MCER)
Terpetakan pada periode pendek, T=0,2
detik, Ss
Ss ≤ 0,25 Ss = 0,5 Ss = 0,75 Ss = 1,0 Ss ≥1,2
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
SC 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0
SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0
SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9
SF SSb
a) Untuk nilai-nilai antara Ss dapat dilakukan interpolasi linier
b) SS=Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis
respons situs-spesifik, lihat pasal 6.10.1
164
Kelas Situs
Parameter respons spectral percepatan gempa
(MCER)
terpetakanpadaperiodependek, T=0,2detik, Ss
Ss ≤ 0,1 Ss = 0,2 Ss = 0,3 Ss = 0,4 Ss ≥ 0,5
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
SC 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3
SD 2,4 2,0 1,8 1,6 1,5
SE 3,5 3,2 2,8 2,4 2,4
SF SSb
a) Untuk nilai-nilai antara Ssdapat dilakukan interpolasi linier
b) SS=Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis
respons situs-spesifik, lihat pasal 6.10.1
(Sumber: SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung)
Maka untuk Ss = 1,098 g dan S1 = 0,364 g, diperoleh nilai Fa dan Fv
(interpolasi):
Fa =
(
Fv =
(
Menghitung nilai SMS dan SM1 meggunakan rumus empiris:
SMS = Fa . SS
= 0,9 x 1,098= 0,988 g
SM1 = Fv . S1
= 2,544 x 0,364 = 0,926 g
Didapat nilai SMS, SM1, langkah selanjutnya mencari harga SDS, SD1
menggunakan rumus empiris:
SDS = 2/3 SMS
= 2/3 x 0,988 = 0,659 g
SD1 = 2/3 SM1
= 2/3 x 0,926 = 0,617 g
e. Menentukan Spektrum Respons Desain
165
Bila spectrum respons desain diperlukan oleh tata cara ini dan prosedur
gerak tanah dari spesifik- situs tidak digunakan, maka kurva spectrum respons
design harus dikembangkan dengan mengacu pada gambar 4.29 dan
mengikuti ketentuan di bawah ini:
T0 = 0,2 SD1
SDS Ts =
SD1
SDS
= 0,2 0, 17
0, 9 =
0, 17
0, 9
= 0,187 detik = 0,938 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
Dimana : hn adalah ketinggian struktur (meter), dari atas dasar
sampai tingkat tertinggi struktur
Tabel 4.9. Koefisien Batas Atas Periode
SD1 KoefisienCu
≥0,4 1,4
0,3 1,4
0,2 1,5
0,15 1,6
≤0,1 1,7
(Sumber: SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung)
166
Tabel 4.10. Nilai Parameter Periode Pendekatan Ct dan x
Ta = Ct . hnx
= 0,0466 x 250,9
= 0,844 detik
Dengan nilai SD1 = 0,617 g, maka didapat koefisien Cu = 1,4
T maks = Cu . Ta
= 1,4 x 0,844
= 1,182 detik
(Sumber: SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung)
Gambar 4.36. Spektrum Respons Desain SNI 03-1726-2012
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
167
1) Untuk perioda yang lebih kecil dari T0, spectrum respons percepatan
desain, Sa harus diambil dari persamaan:
(
)
2) Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0 dan lebih kecil dari
atau sama dengan Ts, spectrum respons percepatan desain, Sa, sama
dengan SDS.
3) Untuk perioda lebih besar dari Ts, spectrum respons percepatan desain, Sa,
diambil berdasarkan persamaan:
Keterangan :
SDS= parameter respons spectral percepatan desain pada perioda pendek
SD = parameter respons spectral percepatan desain pada perioda 1 detik
T = perioda getar fundamental struktur
168
Tabel 4.11. Spektrum Respons Desain Gedung Perkantoran Semarang
(Sumber:http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011)
Gambar 4.37. Spektrum Respons Desain Kota Semarang
f. Menentukan Kategori desain seismik (A-D)
Dalam menentukan Ketegori desain seismik apabila digunakan alternatif
prosedur penyederhanaan desain pada pasal 8 (SNI 1726-2012) kategori
desain seismik diperkenankan untuk ditentukan dari tabel 4.12 dengan
menggunakan nilai SDS yang ditentukan dalam pasal 8.8.1 (SNI 1726-2012).
T
(Detik)
T
(Detik)
Sa
(g)
T
(Detik)
T
(Detik)
Sa
(g)
0 0 0.264 Ts+ 1,4 2,338 0.264
To 0,187 0.659 Ts+ 1,5 2,438 0.253
Ts 0,938 0.659 Ts+ 1,6 2,538 0.243
Ts+ 0 0,938 0.659 Ts+ 1,7 2,638 0.234
Ts+ 0,1 1,038 0.595 Ts+ 1,8 2,738 0.225
Ts+ 0,2 1,138 0.542 Ts+ 1,9 2,838 0.218
Ts+ 0,3 1,238 0.499 Ts+ 2,0 2,938 0.210
Ts+ 0,4 1,338 0.461 Ts+ 2,1 3,038 0.203
Ts+ 0,5 1,438 0.429 Ts+ 2,2 3,138 0.197
Ts+ 0,6 1,538 0.401 Ts+ 2,3 3,238 0.191
Ts+ 0,7 1,638 0.377 Ts+ 2,4 3,338 0,185
Ts+ 0,8 1,738 0.355 Ts+ 2,5 3,438 0,180
Ts+ 0,9 1,838 0.336 Ts+ 2,6 3,538 0.174
Ts+ 1,0 1,938 0.319 Ts+ 2,7 3,638 0.170
Ts+ 1,1 2,038 0.303 Ts+ 2,8 3,738 0.165
Ts+ 1,2 2,138 0.289 Ts+ 2,9 3,838 0.161
Ts+ 1,3 2,238 0.276 4 4 0,154
169
Tabel 4.12. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons
Percepatan pada Perioda Pendek
Nilai SDS
Kategori Resiko
I atau II atau III IV
SDS<0,167 A A
0,167<SDS<0,33 B C
0,33 <SDS<0,5 C D
SDS>0,5 D D
(Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung)
Tabel 4.13. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons
Percepatan pada Perioda 1 detik
Nilai SDS
Kategori Resiko
I atau II atau III IV
SD1<0,067 A A
0,067<SD1<0,133 B C
0,133 <SD1<0,2 C D
SD1>0,2 D D
(Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung)
Harga,
SDS= 0,659 (SDS >0,5) => Kategori Resiko Tipe D
SD1= 0,617 (SD1 >0,2) => Kategori Resiko Tipe D
g. Pemilihan sistem struktur dan parameter sistem (R, Ωo, dan Cd)
Sistem penahan gaya gempa lateral dan vertikal dasar harus memenuhi
salah satu tipe yang ditunjukkan dalam tabel 4.15.
170
Tabel 4.14. Faktor R, Cd dan Ωo Untuk Sistem Penahan Gaya Gempa
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
2 Dinding geser beton
Bertulang biasa
4
2.5
4
TB
TB
TI
TI
TI
3 Dinding geser beton
Polos didetail
2
2.5
2
TB
TI
TI
TI
TI
4 Dinding geser beton
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
1 Dinding geser beton
bertulang khusus
6
2.5
5
TB
TB
48
48
30
2 Dinding geser beton
Bertulang biasa
5
2.5
4.5
TB
TB
TI
TI
TI
3 Dinding geser beton
Polos detail
2
2.5
2
TB
TI
TI
TI
TI
4 Dinding geser beton
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
171
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
1 Dinding geser beton
bertulang khusus
7
2.5
5.5
TB
TB
TB
TB
TB
2 Dinding geser beton
Bertulang biasa
6
2.5
5
TB
TB
TI
TI
TI
E Sistem ganda dengan rangka pemikul momen menengah
1 Dinding geser beton
bertulang khusus
6.5
2.5
5
TB
TB
48
30
30
2 Dinding geser beton
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
(Sumber: SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung)
Untuk sistem penahan gaya gempa dengan rangka beton bertulang
pemikul momen khusus, didapat:
- Koefisien modifikasi respons (R) = 8
- Faktor kuat lebih sistem (Ωo) = 3
- Faktor pembesaran defleksi (Cd) = 5,5
172
Faktor reduksi untuk perhitungan beban gempa
Scale factor = I/R x 9,81
= 1/8 x 9,81 = 1,226
Keterangan:
SC = Scale Factor (dalam meter)
I = Faktor keutamaan Gempa
R = Faktor Reduksi Gempa
9,81 = Koefisien grafitasi
173
(Sumber: Dokumentasi Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.38. Input Data Respon Spektrum
174
4.3. Perencanaan Plat Lantai
Pada sistem perencanaan Plat direncanakan sama dari lantai 1-5 dengan tumpuan
berupa jepit ataupun bebas. Sistem penulangan direncanakan sama pada tiap-tiap lantai.
(Sumber: Dokumen Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.39. Perspektif Struktur Plat Lantai
175
4.3.1. Pedoman Perhitungan Plat
Dalam perencanaan Plat lantai, pedoman yang dipakai adalah :
1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (PPPUR
G1987)
2. SNI 2847:2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.
3. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang.
Penerbit Erlangga : Jakarta.
4. Sunggono. 1984. Teknik Sipil. Penerbit Nova : Bandung.
4.3.2. Perhitungan Plat Lantai
4.3.2.1. Data Teknis Plat Lantai Rencana
1. Material Beton
Fc = 30 Mpa
Berat per unit volume = 2400 Kg/m3 (PPPURG
1987)
Modulus elastisitas = 25742,96 Mpa
√ √
(SNI 2847:2013, pasal 8.5.1, hal 61)
2. Material Tulangan
Fy = 400 Mpa (SNI-03-1729-2002, pasal 5.1.3, hal
9)
Berat per unit volume = 7850 kg/m3 (PPPURG
1987)
Modulus elastisitas = 200000 Mpa (SNI 2847:2013, pasal 8.5.1, hal
61)
4.3.2.2. Menentukan Syarat-Syarat Batas dan Bentang Plat Lantai
1. Penulangan Plat model I – 5
Plat A Lx = 250 cm, Ly = 300 cm
Plat E Lx = 300 cm, Ly = 300 cm
2. Penulangan Plat model I – 3
Plat B Lx = 250 cm, Ly = 300 cm
Plat D Lx = 300 cm, Ly = 300 cm
3. Penulangan Plat model I – 4
176
Plat G Lx = 250 cm, Ly = 300 cm
4. Penulangan Plat model I – 2
Plat C Lx = 250 cm, Ly = 300 cm
Plat F Lx = 300 cm, Ly = 300 cm
Keterangan: Sisi bentang pendek ( Lx )
Sisi bentang panjang ( Ly )
Tabel 4.15. Jenis Plat
KP Lx Ly Ly/Lx Jenis Plat Yang
Digunakan
A 250 cm 300 cm 1.2 Plat Lantai Dua Arah
B 250 cm 300 cm 1.2 Plat Lantai Dua Arah
C 250 cm 300 cm 1.2 Plat Lantai Dua Arah
D 300 cm 300 cm 1.0 Plat Lantai Dua Arah
E 300 cm 300 cm 1.0 Plat Lantai Dua Arah
F 300 cm 300 cm 1.0 Plat Lantai Dua Arah
G 250 cm 300 cm 1.2 Plat Lantai Dua Arah
(Sumber: Dokumen Pribadi Program CAD, 2018)
Gambar 4.40. Denah Plat Lantai 1
177
4.3.2.3. Menentukan Tebal Plat Lantai
Perencanaan Plat dalam menentukan tebal diambil dari bentang Plat
yang 3 lebih pendek (lx) dari luasan Plat terbesar. Pada lantai dasar sampai 5
memiliki type Plat dengan luasan yang berbeda. Dengan menggunakan asumsi
Plat 2 arah, dan menggunakan standar Plat dengan ketebalan 12 cm. Asumsi
menggunakan beton konvensional dengan perhitungan bahwa setiap Plat
dibatasi oleh balok.
Rumus hitung tebal plat lantai minimum (h min)
(
)
(
)
10,158 cm
Rumus hitung tebal plat lantai maksimum (h maks)
(
)
(
)
13,333 cm
Maka tebal plat lantai yang digunakan yaitu 12 cm
(SNI 2847:2013, pasal 9.5.3.3(c), hal 72)
4.3.2.4. Data Beban Yang Bekerja pada Plat
1. Beban Mati
Berat jenis beton bertulang = 2400 Kg/m3
Berat jenis Baja = 7850 Kg/m3
Berat jenis lapisan lantai = 1800 Kg/m3
Penutup lantai ubin = 24 Kg/m2
Tebal lapisan lantai = 3 cm
Dinding pasangan bata merah = 250 Kg/m2 (tanpa lubang)
Berat plafond 11+7 = 18 Kg/m2
(PPPURG 1987, hal 5 dan 6)
178
2. Beban Hidup
Bangunan Kantor = 250 Kg/m2
Gedung Aula = 400 Kg/m2
Dak Atap = 100 Kg/m2
( PPPURG 1987, hal 12 )
4.3.2.5. Pembebanan pada Plat
1. Beban Mati (WD)
Berat Plat lantai = 2400 x 0,12 = 288 Kg/m2
Berat spaci lantai = 1800 x 0,03 = 54 Kg/m2
Penutup lantai = 24 Kg/m2
Berat plafond = 18 Kg/m2 +
Total pembebanan (WD) = 384 Kg/m2
2. Beban Hidup (WL)
Beban hidup kantor = 250 Kg/m2
Beban hidup Aula = 400 Kg/m2
Beban hidup atap dak = 100 Kg/m2
3. Kombinasi Pembebanan
a. Sebagai lantai utama kantor
WU = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (384) + 1,6 (250)
= 860,8 Kg/m2
8,608 KN/m2
b. Sebagai lantai aula
WU = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (384) + 1,6 (400)
= 1100,80 Kg/m2 11,008 KN/m
2
c. Sebagai atap dak
WU = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (384) + 1,6 (100)
= 620,800 Kg/m2 6,208 KN/m
2
179
4.3.2.6. Perhitungan Momen pada Tumpuan dan Lapangan
Penulangan Plat model I – 2, model I – 3, model I – 4, dan model I - 5
dengan skema dari diagram momen penulangan. Momen penulangan persatuan
panjang terhadap beban terbagi rata. Buku Gideon jilid 4, hal 32.
(Sumber: Buku Struktur Beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
Gambar 4.41. Skema Penulangan Plat Model I – 2
Tabel 4.16. Skema Penulangan Plat Model I – 2
(Sumber: Buku Struktur Beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
I - 2
180
(Sumber: Buku Struktur Beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
Gambar 4.42. Skema Penulangan Plat Model I – 3
Tabel 4.17. Skema Penulangan Plat Model I – 3
(Sumber: Buku Struktur Beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
I - 3
181
(Sumber: Buku Struktur beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
Gambar 4.43. Skema Penulangan Plat Model I – 4
Tabel 4.18. Skema Penulangan Plat Model I – 4
(Sumber: Buku Struktur Beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
I - 4
182
(Sumber: Buku Struktur beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
Gambar 4.44. Skema Penulangan Plat Model I – 5
Tabel 4.19. Skema Penulangan Plat Model I – 5
(Sumber: Buku Struktur beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
183
4.3.2.7. Momen yang Dihasilkan
4.3.2.7.1. Plat Lantai 2
Perhitungan pada plat tipe F dengan dimensi 300 x 300 cm dan tipe plat
I-2, lantai utama.
184
1. Momen lapangan arah x (1)
2. Momen arah x (2)
3. Momen arah x ( 3 )
185
4. Momen arah x ( 4 )
5. Momen arah x (5)
6. Momen arah x (6)
7. Momen arah x ( 7 )
186
8. Momen arah x (8)
9. Momen arah x ( 9 )
10. Momen arah y ( a )
11. Momen arah y ( b )
187
12. Momen arah y ( c )
13. Momen arah y ( d )
14. Momen arah y ( e )
15. Momen arah y ( f )
14
188
16. Momen arah y ( g )
17. Momen arah y ( h )
18. Momen arah y ( i )
Perhitungan momen secara manual dengan dibantu program Excel
189
Tabel 4.20. Momen Plat yang Dihasilkan
190
191
192
193
Perhitungan Penulangan Plat
Tebal Plat (h) = 12 cm 120 mm
Fc = 30 Mpa 300 kg/cm2
Fy = 400 Mpa 4000 Kg/cm2
Tebal Selimut Beton = p = 20 mm
( Buku Gideon jilid 1, tabel 3, hal 44)
min =
=
= 0,0035
( Buku Gideon jilid 1, tabel 6, hal 51 )
Diameter Tulangan arah x = 10 10 mm
Tinggi efektif arah x
dx = h – p – ½ Dx
= 120 – 20 – ½ 10
= 95 mm
Diameter tulangan arah y = 10 10 mm
Tinggi efektif arah y
dy = h – p – Dy – ½ Dy
= 120 – 20 – 10 – ½ 10
= 85 mm
( Buku Gideon jilid 1 , hal 43-44 )
Tulangan Yang Dihasilkan
Perhitungan tulangan pada plat lantai secara manual dengan dibantu program Excel.
Adapun rumus untuk mencari rasio penulangan (ρ) adalah :
ρ =
( √
)
194
m =
Rn =
Mn =
Dimana: Ø = faktor reduksi (0,90) (SNI 2847:2013, pasal 9.3.2, hal
67)
Mn = Kuat nominal penampang akibat lentur
Untuk mencari tulangan pada Plat lantai dibantu dengan tabel 4.21.
Tabel 4.21. Diameter Batang dalam mm2
per Meter Lebar Plat
Jarak pusat ke
pusat dalam mm
Diameter dalam mm
6 8 10 12 14 16 19 20
50
75
100
125
150
175
200
225
250
565
377
283
226
188
162
141
126
113
1005
670
503
402
335
287
251
223
201
1571
1047
785
628
524
449
393
349
314
2262
1508
1131
905
754
646
565
503
452
3079
2053
1539
1232
1026
880
770
684
616
4022
2681
2011
1608
1340
1149
1005
894
804
5671
3780
2835
2268
1890
1620
1418
1260
1134
6284
4189
3142
2513
2094
1795
1571
1396
1257
(Sumber: Buku Struktur beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
Dalam menentukan diameter dan jumlah tulangan disesuaikan dengan perencanaan
yang dibuat. Adapun hasil dari perhitungan tulangan, sebagai berikut:
Perhitungan pada Plat tipe F dengan dimensi 300 x 300 cm, lantai utama.
195
1. Penulangan Arah X ( 4 )
Momen Tumpuan (Mtx) = KN.m
Mn =
=
= -3,7877x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,4200
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00105 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
2. Penulangan Arah X ( 5 )
Momen Lapangan (Mlx) = KN.m
Mn =
=
= 1,4633x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,1621
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,000406 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
3. Penulangan Arah X (6 )
Momen Tumpuan (Mtx) = KN.m
Mn =
=
= -3,7877x10 N.mm
196
m =
=
= 15,686
Rn =
=
=- 0,4196
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00105 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
4. Penulangan Arah Y ( d )
Momen Tumpuan (Mty) = - KN.m
Mn =
=
= -3,7877x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= -0,5242
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00132 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
5. Penulangan Arah Y ( e )
Momen Lapangan (Mly) = KN.m
Mn =
=
= 1,4622x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,2023
197
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00051 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
6. Penulangan Arah Y ( f )
Momen Tumpuan (Mty) = KN.m
Mn =
=
= -1,2055 x10 N.mm
m =
=
= 9,4117
Rn =
=
= -0,1668
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,000418 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
66
Tabel 4.22. Hasil Perhitungan Tulangan Plat Lantai 2 (Ruang Kantor)
67
68
146
4.3.2.7.2. Plat Lantai 3
Perhitungan pada plat tipe C dengan dimensi 300 x 250 cm dan tipe plat I-
2, lantai utama.
19. Momen lapangan arah x (1)
20. Momen arah x (2)
147
21. Momen arah x ( 3 )
22. Momen arah x (4 )
23. Momen arah x (5)
24. Momen arah x (6)
148
25. Momen arah x ( 7 )
26. Momen arah x (8)
27. Momen arah x ( 9 )
28. Momen arah y ( a )
149
29. Momen arah y ( b )
30. Momen arah y ( c )
31. Momen arah y ( d )
32. Momen arah y ( e )
150
33. Momen arah y ( f )
47
34. Momen arah y ( g )
35. Momen arah y ( h )
36. Momen arah y ( i )
Perhitungan momen secara manual dengan dibantu program Excel.
151
Tabel 4.23. Momen Plat yang Dihasilkan
152
153
154
155
Perhitungan Penulangan Plat
Tebal Plat (h) = 12 cm 120 mm
Fc = 30 Mpa 300 kg/cm2
Fy = 400 Mpa 2400 Kg/cm2
Tebal Selimut Beton = p = 20 mm
( Buku Gideon jilid 1, tabel 3, hal 44)
min =
=
= 0,0035
( Buku Gideon jilid 1, tabel 6, hal 51 )
Diameter Tulangan arah x = 10 10 mm
Tinggi efektif arah x
dx = h – p – ½ Dx
= 120 – 20 – ½ 10
= 95 mm
Diameter tulangan arah y = 10 10 mm
Tinggi efektif arah y
dy = h – p – Dy – ½ Dy
= 120 – 20 – 10 – ½ 10
= 85 mm
( Buku Gideon jilid 1 , hal 43-44 )
156
Tulangan Yang Dihasilkan
Perhitungan tulangan pada plat lantai secara manual dengan dibantu program Excel.
Adapun rumus untuk mencari rasio penulangan (ρ) adalah :
ρ =
( √
)
m =
Rn =
Mn =
Dimana : Ø = faktor reduksi (0.90) (SNI 2847:2013, pasal 9.3.2, hal 67)
Mn = Kuat nominal penampang akibat lentur
Untuk mencari tulangan pada Plat lantai dibantu dengan tabel 4.24.
Tabel 4.24. Diameter Batang dalam mm2
per Meter Lebar Plat
Jarak pusat ke
pusat dalam mm
Diameter dalam mm
6 8 10 12 14 16 19 20
50
75
100
125
150
175
200
225
250
565
377
283
226
188
162
141
126
113
1005
670
503
402
335
287
251
223
201
1571
1047
785
628
524
449
393
349
314
2262
1508
1131
905
754
646
565
503
452
3079
2053
1539
1232
1026
880
770
684
616
4022
2681
2011
1608
1340
1149
1005
894
804
5671
3780
2835
2268
1890
1620
1418
1260
1134
6284
4189
3142
2513
2094
1795
1571
1396
1257
(Sumber: Buku Struktur Beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
157
Dalam menentukan diameter dan jumlah tulangan disesuaikan dengan perencanaan
yang dibuat. Adapun hasil dari perhitungan tulangan, sebagai berikut:
Perhitungan pada Plat tipe F dengan dimensi 300 x 300 cm, lantai utama.
7. Penulangan Arah X ( 4 )
Momen Tumpuan (Mtx) = KN.m
Mn =
=
= -4,816x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,4800
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00121 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
8. Penulangan Arah X ( 5 )
Momen Lapangan (Mlx) = KN.m
Mn =
=
= 2,064x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,228
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00057 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
158
9. Penulangan Arah X (6 )
Momen Tumpuan (Mtx) = KN.m
Mn =
=
= -4,816x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,4800
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00121 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 628 mm2)
10. Penulangan Arah Y ( d )
Momen Tumpuan (Mty) = - KN.m
Mn =
=
= -4,043x10 N.mm
m =
=
= 915,686
Rn =
=
= -0,559
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00141 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
11. Penulangan Arah Y ( e )
Momen Lapangan (Mly) = KN.m
Mn =
=
= 1,4622x10 N.mm
159
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,2023
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,000507 ρmin> ρ
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
12. Penulangan Arah Y ( f )
Momen Tumpuan (Mty) = - KN.m
Mn =
=
= -4,043x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= -0,559
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00141 ρmin> ρ
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
66
Tabel 4.25. Hasil Perhitungan Tulangan Plat Lantai 3 (Ruang Kantor)
67
68
163
4.3.2.7.3. Plat Lantai 4
Perhitungan pada plat tipe D dengan dimensi 300 x 300 cm dan tipe plat I-
3, lantai utama.
37. Momen lapangan arah x (1)
38. Momen arah x (2)
164
39. Momen arah x ( 3 )
40. Momen arah x (4 )
41. Momen arah x (5)
42. Momen arah x (6)
165
43. Momen arah x ( 7 )
44. Momen arah x (8)
45. Momen arah x ( 9 )
46. Momen arah y ( a )
166
47. Momen arah y ( b )
48. Momen arah y ( c )
49. Momen arah y ( d )
50. Momen arah y ( e )
167
51. Momen arah y ( f )
14
52. Momen arah y ( g )
53. Momen arah y ( h )
54. Momen arah y ( i )
Perhitungan momen secara manual dengan dibantu program Excel.
168
Tabel 4.26. Momen Plat yang Dihasilkan
169
170
171
172
Perhitungan Penulangan Plat
Tebal Plat (h) = 12 cm 120 mm
Fc = 30 Mpa 300 kg/cm2
Fy = 400 Mpa 4000 Kg/cm2
Tebal Selimut Beton = p = 20 mm
( Buku Gideon jilid 1, tabel 3, hal 44)
min =
=
= 0,0035
( Buku Gideon jilid 1, tabel 6, hal 51 )
Diameter Tulangan arah x = 10 10 mm
Tinggi efektif arah x
dx = h – p – ½ Dx
= 120 – 20 – ½ 10
= 95 mm
Diameter tulangan arah y = 10 10 mm
Tinggi efektif arah y
dy = h – p – Dy – ½ Dy
= 120 – 20 – 10 – ½ 10
= 85 mm
( Buku Gideon jilid 1 , hal 43-44 )
Tulangan Yang Dihasilkan
Perhitungan tulangan pada Plat lantai secara manual dengan dibantu program
excel. Adapun rumus untuk mencari rasio penulangan (ρ) adalah :
ρ =
( √
)
173
m =
Rn =
Mn =
Dimana : Ø = faktor reduksi (0.90) (SNI 2847:2013, pasal 9.3.2, hal
67)
Mn = Kuat nominal penampang akibat lentur
Untuk mencari tulangan pada plat lantai dibantu dengan tabel 4.27.
Tabel 4.27. Diameter Batang dalam mm2
per Meter Lebar Plat
Jarak pusat ke
pusat dalam mm
Diameter dalam mm
6 8 10 12 14 16 19 20
50
75
100
125
150
175
200
225
250
565
377
283
226
188
162
141
126
113
1005
670
503
402
335
287
251
223
201
1571
1047
785
393
524
449
393
349
314
2262
1508
1131
905
754
646
565
503
452
3079
2053
1539
1232
1026
880
770
684
616
4022
2681
2011
1608
1340
1149
1005
894
804
5671
3780
2835
2268
1890
1620
1418
1260
1134
3934
4189
3142
2513
2094
1795
1571
1396
1257
(Sumber: Buku Struktur Beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
Dalam menentukan diameter dan jumlah tulangan disesuaikan dengan perencanaan
yang dibuat. Adapun hasil dari perhitungan tulangan, sebagai berikut:
Perhitungan pada Plat tipe F dengan dimensi 300 x 300 cm, lantai utama.
13. Penulangan Arah X ( 4 )
Momen Tumpuan (Mtx) = KN.m
174
Mn =
=
= -0,86x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,095
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,000237 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
14. Penulangan Arah X ( 5 )
Momen Lapangan (Mlx) = KN.m
Mn =
=
= 1,806x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,200
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,000501 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
15. Penulangan Arah X (6 )
Momen Tumpuan (Mtx) = KN.m
Mn =
=
= -4,045x10 N.mm
m =
=
= 15,686
175
Rn =
=
= 0,448
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00113 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
16. Penulangan Arah Y ( d )
Momen Tumpuan (Mty) = - KN.m
Mn =
=
= -4,043x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= -0,559
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00141 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
17. Penulangan Arah Y ( e )
Momen Lapangan (Mly) = KN.m
Mn =
=
= 1,4622x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,2023
176
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,000507 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
18. Penulangan Arah Y ( f )
Momen Tumpuan (Mty) = - KN.m
Mn =
=
= -4,043x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= -0,559
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00141 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
177
Tabel 4.28. Hasil Perhitungan Tulangan Plat Ruang Kantor Lantai 4 (Ruang Kantor)
178
179
180
4.3.2.7.4. Plat Lantai 5
Perhitungan pada plat tipe F dengan dimensi 300 x 300 cm dan tipe plat I-
2, lantai utama.
55. Momen lapangan arah x (1)
56. Momen arah x (2)
181
57. Momen arah x ( 3 )
58. Momen arah x (4 )
59. Momen arah x (5)
60. Momen arah x (6)
182
61. Momen arah x ( 7 )
62. Momen arah x (8)
63. Momen arah x ( 9 )
64. Momen arah y ( a )
183
65. Momen arah y ( b )
66. Momen arah y ( c )
67. Momen arah y ( d )
68. Momen arah y ( e )
184
69. Momen arah y ( f )
14
70. Momen arah y ( g )
71. Momen arah y ( h )
72. Momen arah y ( i )
Perhitungan momen secara manual dengan dibantu program Excel.
185
Tabel 4.29. Momen Plat yang Dihasilkan
186
187
188
189
Perhitungan Penulangan Plat
Tebal Plat (h) = 12 cm 120 mm
Fc = 30 Mpa 30 kg/cm2
Fy = 400 Mpa 2400 Kg/cm2
Tebal Selimut Beton = p = 20 mm
( Buku Gideon jilid 1, tabel 3, hal 44)
min =
=
= 0,0035
( Buku Gideon jilid 1, tabel 6, hal 51 )
Diameter Tulangan arah x = 10 10 mm
Tinggi efektif arah x
dx = h – p – ½ Dx
= 120 – 20 – ½ 10
= 95 mm
Diameter tulangan arah y = 10 10 mm
Tinggi efektif arah y
dy = h – p – Dy – ½ Dy
= 120 – 20 – 10 – ½ 10
= 85 mm
( Buku Gideon jilid 1 , hal 43-44 )
Tulangan Yang Dihasilkan
Perhitungan tulangan pada Plat lantai secara manual dengan dibantu program excel.
Adapun rumus untuk mencari rasio penulangan (ρ) adalah :
ρ =
( √
)
190
m =
Rn =
Mn =
Dimana: Ø = faktor reduksi (0.90) (SNI 2847:2013, pasal 9.3.2, hal
67)
Mn = Kuat nominal penampang akibat lentur
Untuk mencari tulangan pada plat lantai dibantu dengan tabel 4.30.
Tabel 4.30. Diameter Batang dalam mm2
per meter Lebar Plat
Jarak pusat ke
pusat dalam mm
Diameter dalam mm
6 8 10 12 14 16 19 20
50
75
100
125
150
175
200
225
250
565
377
283
226
188
162
141
126
113
1005
670
503
402
335
287
251
223
201
1571
1047
785
628
524
449
393
349
314
2262
1508
1131
905
754
646
565
503
452
3079
2053
1539
1232
1026
880
770
684
616
4022
2681
2011
1608
1340
1149
1005
894
804
5671
3780
2835
2268
1890
1620
1418
1260
1134
6284
4189
3142
2513
2094
1795
1571
1396
1257
(Sumber: Buku Struktur Beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
Dalam menentukan diameter dan jumlah tulangan disesuaikan dengan perencanaan
yang dibuat. Adapun hasil dari perhitungan tulangan, sebagai berikut:
Perhitungan pada Plat tipe F dengan dimensi 300 x 300 cm, lantai utama.
191
19. Penulangan Arah X ( 4 )
Momen Tumpuan (Mtx) = KN.m
Mn =
=
= -4,843x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,536
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00135 ρmin> ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
20. Penulangan Arah X ( 5 )
Momen Lapangan (Mlx) = KN.m
Mn =
=
= 1,871x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,207
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00051 ρmin> ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
192
21. Penulangan Arah X (6 )
Momen Tumpuan (Mtx) = KN.m
Mn =
=
= -4,843x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,536
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00135 ρmin> ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
22. Penulangan Arah Y ( d )
Momen Tumpuan (Mtx) = KN.m
Mn =
=
= -4,843x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,536
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00135 ρmin> ρ
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
193
23. Penulangan Arah Y ( e )
Momen Lapangan (Mlx) = KN.m
Mn =
=
= 1,871x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,207
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,000519 ρmin> ρ
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
24. Penulangan Arah Y ( f )
Momen Tumpuan (Mty) = KN.m
Mn =
=
= -1,541 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= -0,213
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,000534 ρmin> ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
194
Tabel 4.31. Hasil Perhitungan Tulangan Plat Lantai 5 (Ruang Aula)
195
196
197
4.3.2.7.5. Plat Lantai Atap
Perhitungan pada plat tipe F dengan dimensi 300 x 300 cm dan tipe plat I-
2, lantai utama.
73. Momen lapangan arah x (1)
74. Momen arah x (2)
198
75. Momen arah x ( 3 )
76. Momen arah x (4 )
77. Momen arah x (5)
78. Momen arah x (6)
199
79. Momen arah x ( 7 )
80. Momen arah x (8)
81. Momen arah x ( 9 )
82. Momen arah y ( a )
200
83. Momen arah y ( b )
84. Momen arah y ( c )
85. Momen arah y ( d )
86. Momen arah y ( e )
87. Momen arah y ( f )
14
88. Momen arah y ( g )
89. Momen arah y ( h )
90. Momen arah y ( i )
Perhitungan momen secara manual dengan dibantu program Excel.
Tabel 4.32. Momen Plat yang Dihasilkan
203
204
205
Perhitungan Penulangan Plat
Tebal Plat (h) = 12 cm 120 mm
Fc = 30 Mpa 300 kg/cm2
Fy = 400 Mpa 4000 Kg/cm2
Tebal Selimut Beton = p = 20 mm
(Buku Gideon jilid 1, tabel 3, hal 44)
min =
=
= 0,0035
( Buku Gideon jilid 1, tabel 6, hal 51)
Diameter Tulangan arah x = 10 10 mm
Tinggi efektif arah x
dx = h – p – ½ Dx
= 120 – 20 – ½ 10
= 95 mm
Diameter tulangan arah y = 10 10 mm
Tinggi efektif arah y
dy = h – p – Dy – ½ Dy
= 120 – 20 – 10 – ½ 10
= 85 mm
(Buku Gideon jilid 1 , hal 43-44)
Tulangan Yang Dihasilkan
Perhitungan tulangan pada Plat lantai secara manual dengan dibantu program excel.
Adapun rumus untuk mencari rasio penulangan (ρ) adalah :
ρ =
( √
)
207
m =
Rn =
Mn =
Dimana : Ø = faktor reduksi (0.90) (SNI 2847:2013, pasal 9.3.2, hal 67
)
Mn = Kuat nominal penampang akibat lentur
Untuk mencari tulangan pada Plat lantai dibantu dengan tabel 4.33.
Tabel 4.33. Diameter Batang dalam mm2
per Meter Lebar Plat
Jarak pusat ke
pusat dalam mm
Diameter dalam mm
6 8 10 12 14 16 19 20
50
75
100
125
150
175
200
225
250
565
377
283
226
188
162
141
126
113
1005
670
503
402
335
287
251
223
201
1571
1047
785
393
314
449
393
349
314
2262
1508
1131
905
754
646
565
503
452
3079
2053
1539
1232
1026
880
770
684
616
4022
2681
2011
1608
1340
1149
1005
894
804
5671
3780
2835
2268
1890
1620
1418
1260
1134
3934
4189
3142
2513
2094
1795
1571
1396
1257
(Sumber: Buku Struktur Beton Bertulang Gideon Kusuma, 2018)
Dalam menentukan diameter dan jumlah tulangan disesuaikan dengan perencanaan
yang dibuat. Adapun hasil dari perhitungan tulangan, sebagai berikut:
Perhitungan pada Plat tipe F dengan dimensi 300 x 300 cm, lantai utama.
208
25. Penulangan Arah X ( 4 )
Momen Tumpuan (Mtx) = KN.m
Mn =
=
= -2,731x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,302
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00075 ρmin> ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
26. Penulangan Arah X ( 5 )
Momen Lapangan (Mlx) = KN.m
Mn =
=
= 1,054x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,116
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00048 ρmin> ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0058 × 1000 × 95
= 551 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 125 (As = 393 mm2)
27. Penulangan Arah X (6 )
Momen Tumpuan (Mtx) = KN.m
209
Mn =
=
= -2,731x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,302
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00075 ρmin> ρ
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 200 (As = 393 mm2)
28. Penulangan Arah Y ( d )
Momen Tumpuan (Mtx) = KN.m
Mn =
=
= -2,731x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,302
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00075 ρmin> ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
29. Penulangan Arah Y ( e )
Momen Lapangan (Mlx) = KN.m
Mn =
=
= 1,054x10 N.mm
m =
=
= 15,686
210
Rn =
=
= 0,116
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00029 ρmin> ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
30. Penulangan Arah Y ( f )
Momen Tumpuan (Mty) = KN.m
Mn =
=
= -0,868 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= -0,096
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,000240 ρmin> ρ ρmin
As = ρmin × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat dari tulangan yang dipakai 10 – 250 (As = 314 mm2)
Tabel 4.34. Hasil Perhitungan Tulangan Plat Lantai Atap
212
213
219
4.4. Perhitungan Struktur Portal
4.3.1 Portal (Balok dan Kolom)
(Sumber: Dokumentasi Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.45. Prespektif Rangka Portal Struktur Beton
4.3.2 Pedoman Perhitungan Balok dan Kolom
Dalam perencanaan Balok dan Kolom, pedoman yang dipakai:
4. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung
(PPPURG 1987)
5. SNI 03-1726-2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.
6. SNI 2847:2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.
7. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang.
Penerbit Erlangga : Jakarta.
8.
220
4.3.3 Perhitungan Balok dan Kolom
4.4.3.1. Data Teknis Portal
3. Material beton
Berat per unit volume = 2400 Kg/m3
f.c ( balok dan kolom ) = 30 Mpa
Modulus elastisitas = 25742,96 Mpa
√ √
(SNI 2847:2013, pasal 8.5.1, hal 61 )
4. Material tulangan
Besi ulir , Fy = 400 Mpa
Fu = 520 Mpa
Besi polos , Fy = 240 Mpa
Fu = 370 Mpa
Berat per unit volume = 7850 kg/m3
Modulus elastisitas = 200000 Mpa
4.4.3.2. Menentukan Syarat-syarat Batas dan Panjang Bentang
Balok dianggap ditumpu bebas pada kedua tepinya, dengan panjang
bentang 250cm, 300 cm, 500 cm, dan 600 cm.
4.4.3.3. Menentukan Dimensi
1. Pada perencanaan dimensi balok menggunakan acuan dengan asumsi
awal, 1/10 dari jarak kolom.
B1 = 30 x 60 cm
B2 = 25 x 50 cm
B3 = 20 x 40 cm
2. Pada perencanaan dimensi kolom dengan menyesuaikan beban yang
terjadi dengan asumsi awal.
K = 50 x 50 cm
4.4.3.4. Menghitung Berat Lantai
Terdapat dua metode dalam menghitung berat lantai, cara manual dan
menggunakan program SAP. Setelah perhitungan manual selesai, bandingkan
dengan hasil perhitungan program SAP. Hasil manual dapat digunakan
221
sebagai beban massa pada perhitungan portal apabila selisih hasil manual
dengan SAP sedikit.
Untuk perhitungan manual pada lantai 2, 3, 4 dan 5 perhitungan sama
karena balok dan plat menggunakan jenis dan jumlah yang sama. Untuk lantai
atap dan penutup tangga hasil dari perhitungan akan berbeda dari lantai 2
sampai lantai 5 karena jumlah balok dan plat berbeda.
Berat jenis beton didapat dari Pedoman Perencanaan Pembebanan
Untuk Rumah dan Gedung (PPPURG 1987) halaman 5.
1. Perhitungan berat lantai 2, 3, 4 dan 5.
Hasil perhitungan dari program SAP adalah 562824 kg
(Sumber: Dokumentasi Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.46. Hasil Perhitungan Berat Lantai 2, 3, 4 dan 5
Balok 30 x 60 panjang 5 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 5 m x 0,3 m x 0,6 m x 2400 kg/m3 x 5
= 10800 kg
Balok 30 x 60 panjang 6 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 6 m x 0,3 m x 0,6 m x 2400 kg/m3 x 67
= 173664 kg
Balok 25 x 50 panjang 6 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 6 m x 0,25 m x 0,5 m x 2400kg/m3
x
29
= 52200 kg
Balok 20 x 40 panjang 3 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 3 m x 0,2 m x 0,4 m x 2400 kg/m3 x 52
= 29952 kg
222
Balok 20 x 40 panjang 2,5 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 2,5 m x 0,2 m x 0,4 m x 2400kg/m3 x 6
= 2880 kg
Plat lantai tebal 12 sentimeter = Tebal Plat x Bj. Beton x Luas Plat
= 0,12 m x 2400 kg/m3 x 1018,5 m
2
= 293328 kg
Berat Total Lantai 2, 3, 4 dan 5 = 10800 kg + 173664 kg + 52200 kg +
29952 kg + 2880 kg + 293328 kg
= 562824 kg
2. Perhitungan berat lantai atap.
Hasil perhitungan dari program SAP adalah 364680 kg
(Sumber: Dokumentasi Pribadi Program SAP, 2018)
Gambar 4.47. Hasil Perhitungan Berat Lantai Atap
Balok 30 x 60 panjang 5 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 5 m x 0,3 m x 0,6 m x 2400 kg/m3 x 5
= 10800 kg
Balok 30 x 60 panjang 6 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 6 m x 0,3 m x 0,6 m x 2400 kg/m3 x 42
= 108864 kg
Balok 25 x 50 panjang 6 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 6 m x 0,25 m x 0,5 m x 2400kg/m3
x
17
= 30600 kg
Balok 20 x 40 panjang 3 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 3 m x 0,2 m x 0,4 m x 2400 kg/m3 x 28
223
= 16128 kg
Balok 20 x 40 panjang 2,5 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 2,5 m x 0,2 m x 0,4 m x 2400kg/m3 x 6
= 2880 kg
Plat lantai tebal 12 sentimeter = Tebal Plat x Bj. Beton x Luas Plat
= 0,12 m x 2400 kg/m3 x 586,5 m
2
= 168912 kg
Berat Total Lantai Atap = 10800 kg + 108864 kg + 30600 kg +
16128 kg + 2880 kg + 168912 kg
= 338184 kg
3. Perhitungan berat penutup tangga dan lift.
Hasil perhitungan dari program SAP adalah 28728 kg
(Sumber: dokumentasi pribadi program SAP, 2018)
Gambar 4.48. Hasil Perhitungan Berat Penutup Tangga dan Lift
Balok 30 x 60 panjang 5 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 5 m x 0,3 m x 0,6 m x 2400 kg/m3 x 3
= 7776 kg
Balok 30 x 60 panjang 6 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 6 m x 0,3 m x 0,6 m x 2400 kg/m3 x 3
= 6480 kg
Balok 30 x 60 panjang 3 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 3 m x 0,3 m x 0,6 m x 2400 kg/m3 x 2
= 16128 kg
Balok 30 x 60 panjang 2,5 meter = P x L x T x Bj. Beton x Jml. Balok
= 2,5 m x 0,3 m x 0,6 m x 2400kg/m3 x 1
224
= 1080 kg
Plat lantai tebal 12 sentimeter = Tebal Plat x Bj. Beton x Luas Plat
= 0,12 m x 2400 kg/m3 x 37,5 m
2
= 10800 kg
Berat Total Penutup Tangga dan Lift = 7776 kg + 6480 kg + 2592 kg +
1080 kg + 10800 kg
= 28728 kg
4.4.3.5. 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 :
Beban Pada Plat Lantai
1. Beban mati (WD)
Berat plat lantai = 2400 x 0,12 = 288 Kg/m2
Berat spasi lantai = 0,03 x 1800 = 54 Kg/m2
Penutup lantai = 24 Kg/m2
Berat plafond = 18 Kg/m2 +
Total pembebanan (WD) = 384 Kg/m2
225
(Sumber: dokumentasi pribadi program SAP, 2018)
Gambar 4.49. Beban Mati Plat
2. Beban Hidup (WL)
Beban hidup kantor = 250 Kg/m2
Beban hidup Aula = 400 Kg/m2
Beban hidup atap dak = 100 Kg/m2
226
(Sumber: dokumentasi pribadi program SAP, 2018)
Gambar 4.50. Beban Hidup Plat
Beban Pada Balok
Berat dinding ( batu bata merah) = 4 m x 250 Kg/m2
= 1000 kg/m
Berat dinding (kaca) = 4 m x 10 Kg/m2
= 40 kg/m
Berat kuda-kuda = Beban atap langsung di distibusikan
pada pembebanan portal sesuai
kordinat dari tumpuan pada atap.
227
(Sumber: dokumentasi pribadi program SAP, 2018)
Gambar 4.51. Beban Mati pada Balok
4.4.3.6. Menentukan Momen pada Portal
Untuk menentukan momen, perhitungan dilakukan menggunakan
bantuan program aplikasi komputer (SAP 2000). Hasil momen yang didapat
sesuai dengan data masukan. Hasil momen berbentuk tabel terlampir sebagai
lampiran.
Menghitung Tulangan Balok, Kolom dan Tie Beam
1. Balok Anak 20 x 40 cm
Panjang balok (L) = 3000 mm
Lebar balok (b) = 200 mm
Tinggi balok (h) = 400 mm
Tebal penutup beton ( = 40 mm
228
Fc = 30 Mpa
Fy = 400 Mpa (tulangan pokok)
Fy = 240 Mpa (tulangan sengkang)
Øtul pokok = 16 mm
Øtul sengkang = 10 mm
Tinggi efektif d adalah :
d = h – – sengk – ½. tul.ut
= 400 – 40 – 10 – ½ . 16
= 342 mm
a. Tulangan Lapangan
1. Tulangan Atas
M max = -7,217 KN.m
Mn =
=
= -8,02 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,343
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00086 ρ < ρmin ρmin
As = ρmin × b × d
= 0,0035 × 200 × 342
= 239,4 mm2
229
Jumlah tulangan =
=
= 1,19 ≈ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D 16 (As = 401,92 mm2)
2. Tulangan Bawah
M max = 16,053 KN.m
Mn =
=
= 17,84 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,763
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,0019 ρ < ρmin ρmin
As = ρmin × b × d
= 0,0035 × 200 × 342
= 239,4 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 1,19 ≈ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D 16 (As = 401,92 mm2)
b. Tulangan Tumpuan
1. Tulangan Atas
M max = -25,973 KN.m
Mn =
=
= -28,86 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
230
Rn =
=
= 1,234
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
ρmax = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,0032 ρmin > ρ ρmin
As = ρ × b × d
= 0,0035 × 200 × 342
= 239,4 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 1,19 ≈ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D 16 (As = 401,92 mm2)
2. Tulangan Bawah
M max = 12,986 KN.m
Mn =
=
= 14,43 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,617
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
ρmax = 0,7 . ρb
= 0,0244
231
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,0016 ρ < ρmin ρmin
As = ρ × b × d
= 0,0035 × 200 × 342
= 239,4 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 1,19 ≈ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D 16 (As = 401,92 mm2)
c. Tulangan Sengkang
Vu = 36956,489 N
vu =
=
= 0,540
Tegangan geser beton :
Øvc =
√
=
√ = 0,685 MPa
Tegangan geser yang terjadi akibat beban
vu < Øvc
0,540 < 0,685 → tidak perlu tulangan geser
Tulangan geser tulangan
Øvs mak = 0,75 x 2/3 x √
= 0,75 x 2/3 x √
= 2,739 Mpa
Tegangan geser yang harus dipikul tulangan geser
Øvs = vu- Øvc
= 0,540 – 0,685
= -0,145 MPa
232
Øvs < Øvs mak → balok tidak perlu diperbesar
Gaya yang dipikul beton
Ø Vc = Øvc x b x d
= 0,685 x 200 x 342
= 46830,279 N
Ø Vs = Vu – Ø Vc
= 36956,489 – 46830,279
= -9873,790 N
Vs perlu =
= -9873,790 / 0,75 N
= -13165,05 N
Av = 2 x ¼ x π x Øs2
= 2 x ¼ x 3,14 x 102
= 157 mm
2
Syarat jarak antar sengkang
S =
=
= -978,846 mm
S max =
=
= 171 mm
Smin =
=
= 85,5 mm Digunakan tulangan Ø10 - 100
d. Tulangan Puntir (Torsi)
Tu = 9621,95 N.mm
Acp = b x h
= 200 x 400
= 80000 mm
Pcp = 2 x (b+h)
233
= 2 x (200+400)
= 1200 mm
Hitungan batas nilai torsi yang boleh diabaikan
ØTa = Ø √
*
+
= 0,75 √
*
+
= 1825741,858
( Tu < Ø Ta ) maka tidak dibutuhkan tulangan torsi.
228
Tabel 4.35. Perhitungan Penulangan Balok 20 x 40 cm
229
230
230
2. Balok 25 x 50 cm
Panjang balok (L) = 6000 mm
Lebar balok (b) = 250 mm
Tinggi balok (h) = 500 mm
Tebal penutup beton ( = 40 mm
Fc = 30 Mpa
Fy = 400 Mpa (tulangan pokok)
Fy = 240 Mpa (tulangan sengkang)
Øtul pokok = 16 mm
Øtul sengkang = 10 mm
Tinggi efektif d adalah :
d = h – – sengk – ½. tul.ut
= 500 – 40 – 10 – ½ . 16
= 442 mm
a. Tulangan Lapangan
1. Tulangan Atas
M max = -13,479 KN.m
Mn =
=
= -14,977 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,307
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
231
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00077 ρ < ρmin ρmin
As = ρmin × b × d
= 0,0035 × 250 × 442
= 386,75 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 1,92 ≈ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D 16 (As = 401,92 mm2)
2. Tulangan Bawah
M max = 39,055 KN.m
Mn =
=
= 43,39 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,889
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,0023 ρ < ρmin ρmin
As = ρmin × b × d
= 0,0035 × 250 × 442
= 386,75 mm2
232
Jumlah tulangan =
=
= 1,92 ≈ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D 16 (As = 401,92 mm2)
b. Tulangan Tumpuan
1. Tulangan Atas
M max = -48,491 KN.m
Mn =
=
= -53,88 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 1,103
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
ρmax = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,0028 ρ < ρmin ρmin
As = ρ × b × d
= 0,0035 × 250 × 442
= 386,75 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 1,92 ≈ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D 16 (As = 401,92 mm2)
2. Tulangan Bawah
M max = 24,246 KN.m
Mn =
=
= 26,94 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
233
Rn =
=
= 0,552
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
ρmax = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,0014 ρ < ρmin ρmin
As = ρ × b × d
= 0,0035 × 250 × 442
= 386,75 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 1,92 ≈ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D 16 (As = 401,92 mm2)
c. Tulangan Sengkang
Vu = 39431,293 N
vu =
=
= 0,357
Tegangan geser beton:
Øvc =
√
=
√ = 0,685 MPa
Tegangan geser yang terjadi akibat beban
vu < Øvc
0,357 < 0,685 → tidak perlu tulangan geser
Tulangan geser tulangan
234
Øvs mak = 0,75 x 2/3 x √
= 0,75 x 2/3 x √
= 2,739 Mpa
Tegangan geser yang harus dipikul tulangan geser
Øvs = vu- Øvc
= 0,357 – 0,685
= -0,328 MPa
Øvs < Øvs mak → balok tidak perlu diperbesar
Gaya yang dipikul beton
Ø Vc = Øvc x b x d
= 0,685 x 250 x 442
= 75654,178 N
Ø Vs = Vu – Ø Vc
= 39431,293 – 75654,178
= -36222,885 N
Vs perlu =
= -36222,885 / 0,75 N
= -48297,18 N
Av = 2 x ¼ x π x Øs2
= 2 x ¼ x 3,14 x 102
= 157 mm
2
Syarat jarak antar sengkang
S =
=
= -344,835 mm
S max =
=
= 221 mm
Smin =
=
= 110,5 mm
Digunakan tulangan Ø10 - 150
235
d. Tulangan Puntir (Torsi)
Tu = 52658,629 N.mm
Acp = b x h
= 250 x 500
= 125000 mm
Pcp = 2 x (b+h)
= 2 x (250+500)
= 1500 mm
Hitungan batas nilai torsi yang boleh diabaikan
ØTa = Ø √
*
+
= 0,75 √
*
+
= 3565902,067
( Tu < Ø Ta ) maka tidak dibutuhkan tulangan torsi.
236
Tabel 4.36. Perhitungan Penulangan Balok 25 x 50 cm
237
238
3. Balok 30 x 60 cm
Panjang balok (L) = 6000 mm
Lebar balok (b) = 300 mm
Tinggi balok (h) = 600 mm
Tebal penutup beton ( = 40 mm
Fc = 30 Mpa
Fy = 400 Mpa (tulangan pokok)
Fy = 240 Mpa (tulangan sengkang)
Øtul pokok = 16 mm
Øtul sengkang = 10 mm
Tinggi efektif d adalah :
d = h – – sengk – ½. tul.ut
= 600 – 40 – 10 – ½ . 16
= 542 mm
a. Tulangan Lapangan
1. Tulangan Atas
M max = -37,709 KN.m
Mn =
=
= -41,90 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,475
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
239
=
( √
)
= 0,0012 ρ < ρmin ρmin
As = ρmin × b × d
= 0,0035 × 300 × 542
= 569,1 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 2,83 ≈ 3 tulangan
Dipakai tulangan 3 D 16 ( As = 602,88 mm2 )
2. Tulangan Bawah
M max = 100,727 KN.m
Mn =
=
= 111,92 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 1,267
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,0033 ρ < ρmin ρmin
As = ρmin × b × d
= 0,0035 × 300 × 542
= 569,1 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 2,83 ≈ 3 tulangan
Dipakai tulangan 3 D 16 (As = 602,88 mm2)
240
b. Tulangan Tumpuan
1. Tulangan Atas
M max = -150,835 KN.m
Mn =
=
= -167,59 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 1,902
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
ρmax = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,0049 ρmin < ρ < ρmax ρ
As = ρ × b × d
= 0,0049 × 300 × 542
= 804,24 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 4 tulangan
Dipakai tulangan 4 D 16 (As = 803,84 mm2)
2. Tulangan Bawah
M max = 75,418 KN.m
Mn =
=
= 83,80 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,951
ρb =
. β . (
)
241
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
ρmax = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,0024 ρ < ρmin ρmin
As = ρ × b × d
= 0,0035 × 300 × 542
= 569,1 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 2,83 ≈ 3 tulangan
Dipakai tulangan 3 D 16 (As = 602,88 mm2)
c. Tulangan Sengkang
Vu = 121689,829 N
vu =
=
= 0,748
Tegangan geser beton :
Øvc =
√
=
√ = 0,685 MPa
Tegangan geser yang terjadi akibat beban
vu > Øvc
0,748 > 0,685 → perlu tulangan geser
Tulangan geser tulangan
Øvs mak = 0,75 x 2/3 x √
242
= 0,75 x 2/3 x √
= 2,738 Mpa
Tegangan geser yang harus dipikul tulangan geser
Øvs = vu- Øvc
= 0,748 – 0,685
= 0,063 MPa
Øvs < Øvs mak → balok tidak perlu diperbesar
Gaya yang dipikul beton
Ø Vc = Øvc x b x d
= 0,685 x 300 x 542
= 111324,610 N
Ø Vs = Vu – Ø Vc
= 121689,829 – 111324,610
= 10365,219 N
Vs perlu =
= 10365,219 / 0,75 N
= 13820,292 N
Av = 2 x ¼ x π x Øs2
= 2 x ¼ x 3,14 x 102
= 157 mm
2
Syarat jarak antar sengkang
S =
=
= 1477,722 mm
S max =
=
= 271 mm
Smin =
=
= 135,5 mm
Digunakan tulangan Ø10 - 150
243
d. Tulangan Puntir (Torsi)
Tu = 165241,712 N.mm
Acp = b x h
= 300 x 600
= 180000 mm
Pcp = 2 x (b+h)
= 2 x (300+600)
= 1800 mm
Hitungan batas nilai torsi yang boleh diabaikan
ØTa = Ø √
*
+
= 0,75 √
*
+
= 6161878,772
( Tu < Ø Ta ) maka tidak dibutuhkan tulangan torsi.
244
Tabel 4.37. Perhitungan Penulangan Balok 30 x 60 cm
245
252
4. Tie Beam 30 x 60 cm
Panjang balok (L) = 6000 mm
Lebar balok (b) = 300 mm
Tinggi balok (h) = 600 mm
Tebal penutup beton ( = 40 mm
Fc = 30 Mpa
Fy = 400 Mpa (tulangan pokok)
Fy = 240 Mpa (tulangan sengkang)
Øtul pokok = 16 mm
Øtul sengkang = 10 mm
Tinggi efektif d adalah :
d = h – – sengk – ½. tul.ut
= 600 – 40 – 10 – ½ . 16
= 542 mm
a. Tulangan Tumpuan
1. Tulangan Atas
M max = -73,244 KN.m
Mn =
=
= -81,38 x 10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,923
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
253
= 0,0024 ρmin > ρ ρmin
As = ρ × b × d
= 0,0035 × 300 × 542
= 569,1 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 2,83 ≈ 3 tulangan
Dipakai tulangan 3 D 16 (As = 602,88 mm2)
2. Tulangan Bawah
M max = 36,622 KN.m
Mn =
=
= 40,69 x 10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,462
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
Ρ max = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,0012 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × d
= 0,0035 × 300 × 542
= 569,1 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 2,83 ≈ 3 tulangan
Dipakai tulangan 3 D 16 (As = 602,88 mm2)
254
b. Tulangan Lapangan
1. Tulangan Atas
M max = -17,017 KN.m
Mn =
=
= -18,91 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,215
ρb =
. β . (
)
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
ρmax = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,00054 ρmin > ρ ρ min
As = ρmin × b × d
= 0,0035× 300 × 542
= 569,1 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 2,83 ≈ 3 tulangan
Dipakai tulangan 3 D 16 (As = 602,88 mm2)
2. Tulangan Bawah
M max = 35,934 KN.m
Mn =
=
= 39,93 x10 N.mm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,453
ρb =
. β . (
)
255
=
. 0,85 . (
)
= 0,0325
ρmax = 0,7 . ρb
= 0,0244
ρmin =
= 0,0035
ρ =
( √
)
=
( √
)
= 0,0011 ρmin > ρ ρmin
As = ρmin × b × d
= 0,0035× 300 × 542
= 569,1 mm2
Jumlah tulangan =
=
= 2,83 ≈ 3 tulangan
Dipakai tulangan 3 D 16 (As = 602,88 mm2)
c. Tulangan Sengkang
Vu = 84928,395 N
vu =
=
= 0,522
Tegangan geser beton :
Øvc =
√
=
√ = 0,685 MPa
Tegangan geser yang terjadi akibat beban
vu < Øvc
0,522 < 0,685 → tidak perlu tulangan geser
Tulangan geser tulangan
Øvs mak = 0,75 x 2/3 x √
256
= 0,75 x 2/3 x √
= 2,739 Mpa
Tegangan geser yang harus dipikul tulangan geser
Øvs = vu- Øvc
= 0,522 – 0,685
= -0,163 MPa
Øvs < Øvs mak → balok tidak perlu diperbesar
Gaya yang dipikul beton
Ø Vc = Øvc x b x d
= 0,685 x 300 x 542
= 111324,610 N
Ø Vs = Vu – Ø Vc
= 84928,395 – 111324,610
= -26396,215 N
Vs perlu =
= -26396,215 / 0,75
= -35194,953 N
Av = 2 x ¼ x π x Øs2
= 2 x ¼ x 3,14 x 102
= 157 mm
2
Syarat jarak antar sengkang
S =
=
= -580,27 mm
S max =
=
= 271 mm
S min =
=
= 135,5 mm
Digunakan tulangan Ø10 – 150
257
d. Tulangan Puntir (Torsi)
Tu = 65530,435 N.mm
Acp = b x h
= 300 x 600
= 180000 mm
Pcp = 2 x (b+h)
= 2 x (300+600)
= 1800 mm
Hitungan batas nilai torsi yang boleh diabaikan
ØTa = Ø √
*
+
= 0,75 √
*
+
= 6161878,772
( Tu < Ø Ta ) maka tidak dibutuhkan tulangan torsi.
5. Kolom 50 x 50 cm
Ukuran Kolom = 500 x 500 mm
Ø tul pokok (D) = 22 mm
Ø tul sengkang (Øs) = 12 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa
Mutu baja (Fy) = 400 Mpa
d = h – p – Øs - ⁄ ØD
= 500 – 40 – 12 – 11
= 437 mm
a. Tulangan Longitudinal
Didapat dari data sap :
Pu = 1015960,120 N
258
Mu = 16745261,1 Nmm
d' = h – d
= 500-437
= 63 mm
Ag = b x h
= 500 x 500 = 250000 mm²
e =
=
= 16,482 mm
e min = 0,1 h = 0,1 x 500 = 50 mm
cb =
=
= 262,2
ab = β1 x cb
= 0,85 x 262,2
= 222,87
Pnb = 0,85 x fc x ab x b
= 0,85 x 30 x 222,87 x 500
= 2841592,5 N
Pn Perlu = 0,1 x fc x Ag
= 0,1 x 30 x 250000
= 750000 N
Karena Pu = 1015960,120 N > 750000 N, maka Ø = 0,65
Pn perlu =
= 1563015,57 N
Karena Pn perlu < Pnb analisis keruntuhan tarik
a =
=
= 122,59
As = (
(
= (
(
= 1449,188 mm²
259
Ast = 1% x Ag
= 1% x 250000
= 2500 mm²
Menghitung jumlah tulangan
n =
=
= 6,58 ≈ 8 tulangan
Dipakai tulangan pada kolom 8 D 22 (As = 3039,52 mm²)
b. Tulangan Sengkang
Dari Perhitungan Sap diperoleh gaya terbesar
Vu = 9406,730 N
Pu = 1015960,12 N
Vc = (
) √
= (
) √
= 630403,328 N
Vc = 0,75 x Vc
= 0,75 x 630403,328
= 472802,496 N
0,5x Vc = 0,5 x 472802,496 = 236401,25 N
Vu (9406,73 N) < 0,5 x Vc (236401,25 N) , maka tidak diperlukan
tulangan geser
Perhitungan jarak tulangan :
S max =
=
= 218,5 mm
S min =
=
= 109,25 mm
Jadi dipakai tulangan sengkang Ø12-150 mm
c. Pengaruh tekuk pada kolom
Diketahui:
b/h kolom = 500 mm = 0.5 m
Lu = 4000 mm = 4 m
260
Data balok :
b balok = 300 mm
h balok = 600 mm
L balok = 6000 mm
Beban kerja yang diperoleh dari SAP
PD = 1261859,17 N
PL = 442516,11 N
PU = 1738451,92 N
M1 = -46596288 Nmm
M2 = 33504185 Nmm
βd =
(
=
(
= 0,681
Modulus elastisitas beton
Ec = 4700 x √ = 25742,96 Nmm
Momen Inersia Kolom
Ig =
=
= 5208333333 mm4
Elk =
=
= 31896859182384,70 N/mm2
Momen Inersia Balok
Ig =
=
= 5400000000 mm4
Elb =
=
= 16535331800148,20 N/mm2
261
Kekakuan relatif pada ujung atas kolom
Ψ A =
=
= 2,894
Kekakuan Relatif pada ujung bawah kolom
Ψ B = 0 (Terjepit Pondasi)
Struktur portal diasumsikan sebagai portal tidak bergoyang
K = 0,7+0,0 x(ψA+Ψb)
= 0,7+0,05 x 2,894
= 0,845
K = 0,8 +0,0 x Ψb
= 0,85+0,05 x 0
= 0,85
Jadi faktor panjang efektif kolom yang dipergunakan untuk
perhitungan tekuk , K = 0,845
Panjang tekuk kolom
Lc = K x Lu
= 0,845 x 4000
= 3378,704 mm
Untuk kolom persegi, jari- jari inersia
r = 0,3 x h
= 0,3 x 500
= 150 mm
Rasio kelangsingan kolom
=
=
= 22,52
Batas kelangsingan kolom
= 34-12 x
= 34-12 x
= 50,689
262
Pemeriksaan kelangsingan
< 34-12 x
22,52 < 50,689 → tidak perlu diperhitungkan
257
Tabel 4.38. Perhitungan Penulangan Kolom 50 x 50 cm
258
4.5. 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
(Sumber: Dokumentasi Pribadi Program Autocad, 2018)
Gambar 4.52. Pemodelan Pondasi
4.5.1. Pedoman
1. SNI 2847:2013. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan
Gedung.
4.5.2. 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.
259
4.5.2.1. Data Tanah dan Daya Dukung Tanah
Berdasarkan penyelidikan tanah didapat data Sondir sebagai berikut:
Tabel 4.39. Nilai Sondir Titik S1 pada Lokasi Pembangunan Gedung
Kota Semarang
Depth Qc TF
Depth Qc TF
0 0 0
20,2 2 249,33
0,2 0 0
20,4 2 252
0,4 0 0
20,6 4 254,67
0,6 4 2,67
20,8 4 257,33
0,8 4 5,33
21 4 260
1 4 8
21,2 4 262,67
1,2 2 10,67
21,4 6 265,33
1,4 2 13,33
21,6 6 268
1,6 2 16
21,8 6 270,67
1,8 2 18,67
22 10 273,33
2 1 20
22,2 10 278,67
2,2 1 21,33
22,4 10 284
2,4 1 22,67
22,6 10 289,33
2,6 1 24
22,8 12 294,67
2,8 1 25,33
23 12 300
3 1 26,67
23,2 16 305,33
3,2 1 28
23,4 16 310,67
3,4 1 29,33
23,6 20 318,67
3,6 1 30,67
23,8 20 326,67
3,8 1 32
24 20 337,33
4 1 33,33
24,2 20 350,67
4,2 1 34,67
24,4 24 364
4,4 2 37,33
24,6 24 377,33
4,6 18 40
24,8 24 390,67
4,8 16 42,67
25 24 404
5 34 50,67
25,2 24 417,33
260
5,2 42 56
25,4 24 430,67
5,4 52 61,33
25,6 24 444
5,6 50 66,67
25,8 24 457,33
5,8 56 72
26 24 470,67
6 54 77,33
26,2 24 484
6,2 44 82,67
26,4 24 497,33
6,4 20 88
26,6 24 510,67
6,6 24 93,33
26,8 24 524
6,8 30 98,67
27 24 537,33
7 14 104
27,2 24 550,67
7,2 8 106,67
27,4 20 564
7,4 20 112
27,6 20 577,33
7,6 20 117,33
27,8 20 590,67
7,8 20 122,67
28 24 604
8 12 125,33
28,2 26 617,33
8,2 8 128
28,4 26 630,67
8,4 6 130,67
28,6 26 644
8,6 6 133,33
28,8 26 657,33
8,8 4 136
29 26 670,67
9 4 138,67
29,2 30 684
9,2 4 141,33
29,4 30 697,33
9,4 2 144
29,6 30 710,67
9,6 2 149,33
29,8 30 724,33
9,8 2 152
30 30 737,33
10 2 153,33
30,2 30 750,67
10,2 1 154,67
30,4 30 764
10,4 1 156
30,6 30 777,33
10,6 1 157,33
30,8 30 790,67
10,8 1 158,67
31 30 804
11 1 161,33
31,2 30 817,33
11,2 2 162,67
31,4 34 833,33
11,4 1 164
31,6 34 849,33
261
11,6 1 165,33
31,8 34 865,33
11,8 1 166,67
32 34 881,33
12 1 168
32,2 34 897,33
12,2 1 169,33
32,4 34 913,33
12,4 1 170,67
32,6 44 934,67
12,6 1 172
32,8 44 956
12,8 1 173,33
33 44 977,33
13 1 174,67
33,2 40 998,67
13,2 1 176
33,4 40 1020
13,4 1 177,33
33,6 44 1041,33
13,6 1 178,67
33,8 44 1062,67
13,8 1 180
34 44 1084
14 1 181,33
34,2 46 1102,67
14,2 1 182,67
34,4 50 1129,33
14,4 1 184
34,6 50 1156
14,6 1 185,33
34,8 50 1182,67
14,8 1 186,67
35 50 1209,33
15 1 188
35,2 50 1236
15,2 1 189,33
35,4 50 1262,67
15,4 1 190,67
35,6 52 1289,33
15,6 1 192
35,8 52 1316
15,8 1 193,33
36 54 1342,67
16 1 196
36,2 54 1369,33
16,2 2 198,67
36,4 54 1396
16,4 2 201,33
36,6 60 1409,33
16,6 2 204
36,8 60 1422,67
16,8 2 206,67
37 60 1436
17 2 209,33
37,2 60 1449,33
17,2 2 212
37,4 64 1470,67
17,4 2 214,67
37,6 64 1492
17,6 2 217,33
37,8 64 1513,33
17,8 2 220
38 60 1540
262
18 2 222,67
38,2 60 1566,67
18,2 2 225,33
38,4 66 1596
18,4 2 228
38,6 66 1625,33
18,6 2 229,33
38,8 66 1654,67
18,8 2 230,67
39 66 1684
19 2 233,33
39,2 66 1713
19,2 2 236
39,4 70 1740
19,4 2 238,67
39,6 70 1766,67
19,6 2 241,33
19,8 2 244
20 2 246,67
Dengan data sondir mesin berdasarkan penyelidikan tanah disarankan perhitungan
daya dukung pondasi berdasarkan lekatan, daya dukung tanah per 1 pancang dapat
dihitung sebagai berikut:
Dengan rumus daya dukung tanah:
Tabel 4.40. Data Sondir Tanah Kedalaman 36 Meter dengan Daya Dukung Tanah
JENIS PILE Qc Luas tf Kell P tiang
kg/cm2 cm
2 kg/cm cm Kg Ton
BULAT 40 54 1256,64 1342,67 125,66 62831,86 62,83
4.5.2.2. Perencanaan Jumlah Spun Pile dan Pile Cap
Berdasarkan perhitungan, direncanakan jumlah tiang pancang
dengan perhitungan awal Gaya aksial pada joint yang mewakili untuk
perhitungan, didapat data sebagai berikut:
Tabel 4.41. Jumlah Tiang Pancang Perlu
Joint Number F3 P tiang N
TIPE
PANCANG Text Text Tonf Ton
1 768 87,90 101,18 2 P-2
2 769 122,75 179,26 4 P-4
3 770 85,66 101,18 2 P-2
4 761 83,64 101,18 2 P-2
263
5 797 122,63 179,26 4 P-4
6 773 192,85 218,31 5 P-5
7 772 232,04 257,35 6 P-6
8 771 199,94 218,31 5 P-5
9 774 137,10 179,26 4 P-4
10 775 156,13 179,26 4 P-4
11 776 116,30 179,26 4 P-4
12 760 113,13 101,18 2 P-2
13 807 90,47 101,18 2 P-2
14 767 146,76 179,26 4 P-4
15 766 213,69 257,35 6 P-6
16 793 211.60 257,35 6 P-6
17 794 235,16 257,35 6 P-6
18 795 226,19 257,35 6 P-6
19 796 253,30 257,35 6 P-6
20 809 90,40 179,26 4 P-4
21 808 89,83 101,18 2 P-2
22 44 29,07 179,26 4 P-4
23 758 151,96 179,26 4 P-4
24 759 213,42 218,31 5 P-5
25 765 229,22 257,35 6 P-6
26 792 210,08 257,35 6 P-6
27 791 181,39 218,31 5 P-5
28 790 184,53 218,31 5 P-5
29 789 229,68 257,35 6 P-6
30 778 152,60 179,26 4 P-4
31 757 174,92 179,26 4 P-4
32 756 255,16 257,35 6 P-6
33 764 254,05 257,35 6 P-6
34 785 238,19 257,35 6 P-6
35 786 201,49 218,31 5 P-5
36 787 202,32 218,31 5 P-5
37 788 242,57 257,35 6 P-6
38 779 154,53 179,26 4 P-4
39 753 116,16 101,18 2 P-2
40 754 148,82 179,26 4 P-4
41 755 170,25 179,26 4 P-4
42 784 175,21 179,26 4 P-4
43 783 165,65 179,26 4 P-4
44 782 165,78 179,26 4 P-4
45 781 171,86 179,26 4 P-4
46 780 116,18 179,26 4 P-4
264
Berdasarkan jumlah tiang pancang direncanakan pile cap dengan tipe
sebagai berikut:
TIPE P-2
TIPE P-4
265
TIPE P-5
TIPE P-6
(Sumber: Dokumentasi Pribadi Program Autocad, 2018)
Gambar 4.53. Tampak Atas Pile Cap Tipe P-2, P-4, P-5 dan P-6
Menghitung efisiensi kelompok tiang pancang adalah dengan rumus :
( (
266
Keterangan:
m = jumlah baris x
n = jumlah baris y
d = diameter tiang
s = jarak antar tiang
Tabel 4.42. Efisiensi Pile Cap Group
No Tipe Pile Cap d (mm) s (mm) arc tan d/s m n Epg
1 P-2 40 120 11,31 1 1 0,90
2 P-4 40 120 11,31 2 2 0,80
3 p-5 40 120 11,31 2 2,5 0,77
4 P-6 40 120 11,31 2 3 0,74
Tabel 4.43. Pemeriksaan Daya Dukung Pile Group
DAYA DUKUNG PONDASI qq [ qa ]
JENIS PILE qc luas tf kell qa
kg/cm2 cm2 kg/cm cm kg ton
PERSEGI 20X20 54 400,00 1600 80,00 32800 32,80
PERSEGI 30-30 54 900,00 1600 120,00 54600 54,60
PERSEGI 25X25 54 625,00 1600 100,00 43250 43,25
SEGITG28X28 54 335,58 1600 84,00 32920,53 32,92
SEGITG32X32 54 439,51 1600 96,00 38631,14 38,63
SEGITG37X37 54 588,90 1600 116,20 47782,92 47,78
BULAT 30 54 706,86 1600 94,25 42882,74 42,88
BULAT 35 54 962,11 1600 109,96 52503,87 52,50
BULAT 40 54 1256,64 1600 125,66 62831,86 62,83
Persegi 45 54 2025,00 1600 180,00 94050 94,05
BULAT 50 54 1963,50 1600 157,08 85608,41 85,61
BULAT 60 54 2827,43 1600 188,50 111212,4 111,21
267
NO Tipe Effisiensi P tiang
(ton)
Satu
tiang
(ton)
N
tiang
Daya
Dukung
Group
(ton)
CEK
(Ton) Check
1 P-2 0,94 101,18 62,83 2 125,66 > 101,18 Aman
2 P-4 0,87 179,26 62,83 4 231,32 > 179,26 Aman
3 P-5 0,86 218,31 62,83 5 314,15 > 218,31 Aman
4 P-6 0,85 257,35 62,83 6 376,98 > 257,35 Aman
Tabel 4.44. Gaya Aksial dan Momen pada Joint
No Pu (ton) Mx My
1 101,18 1,50 1,19
2 179,26 19,19 8,78
3 218,31 8,90 -20,35
4 257,35 19,82 -8,89
4.5.2.3. Pemeriksaan Daya Dukung Per Pancang
Untuk tipe P-2
Pu = 101,18 ton
M x = 1,50 ton.m M y = 1,19 ton.m
Tabel 4.45. Pemeriksaan Daya Dukung per Spun Pile Tipe P-2
No X y x2 y
2 Pu/n
Mx*y
Ny.
My*x
Nx.
P total
(Ton)
P1
Tiang
(Ton)
Check
1 -0,60 0 0,360 0 50,59 0 -0,496 50,094 < 101,19 Aman
2 0,60 0 0,360 0 50,59 0 1,25 51,84 < 101,19 Aman
Total 0,720 0
268
Untuk tipe P-4
Pu = 179,26 ton
M x = 19,90 ton.m M y = 8,78 ton.m
Tabel 4.46. Pemeriksaan Daya Dukung per Spun Pile Tipe P-4
No x y x2 y
2 Pu/n
Mx*y
Ny.
My*x
Nx.
P total
(Ton)
P1 Tiang
(Ton) Check
1 -0,6 0,4 0,360 0,160 44,815 6,219 -1,829 49,205 < 179,26 Aman
2 0,6 0,4 0,360 0,160 44,815 6,219 1,829 52,863 < 179,26 Aman
3 -0,6 -0.4 0,360 0,160 44,815 -6,219 -1,829 36,767 < 179,26 Aman
4 0,6 -0,4 0,360 0,160 44,815 -6,219 1,829 40,425 < 179,26 Aman
Total 1,44 0,640
Untuk tipe P-5
Pu = 218,31 ton
M x = 8,90 ton.m M y = 20,35 ton.m
Tabel 4.47 Pemeriksaan Daya Dukung per Spun Pile Tipe P-5
No x y x2 y
2 Pu/n
Mx*y
Ny.
My*x
Nx.
P total
(Ton)
P1
Tiang
(Ton)
Check
1 -0,6 0,4 0,36 0,16 43,662 2,781 -2,544 43,899 < 218,34 Aman
2 0,6 0,4 0,36 0,16 43,662 2,781 2,544 48,987 < 218,34 Aman
3 -0,6 -0.4 0,36 0,16 43,662 -2,781 -2,544 38,337 < 218,34 Aman
4 0,6 -0,4 0,36 0,16 43,662 -2,781 2,544 43,425 < 218,34 Aman
5 0 0 0 0 43,662 0 0 43,662 < 218,34 Aman
Total 1,44 0,64
269
Untuk tipe P-6
Pu = 257,35 ton
M x = 19,82 ton.m M y = -8,89 ton.m
Tabel 4.48 Pemeriksaan Daya Dukung per Spun Pile Tipe P-6
No x y x2 y
2 Pu/n
Mx*y
Ny.
My*x
Nx.
P total
(Ton)
P1
Tiang
(Ton)
Check
1 -1,2 0,4 1,44 0,16 42,892 -2,753 0,926 41,065 < 218,34 Aman
2 0 0,4 0 0,16 42,892 0 -0,926 41,966 < 218,34 Aman
3 1,2 0.4 1,44 0,16 42,892 2,753 -0,926 44,719 < 218,34 Aman
4 -1,2 -0,4 1,44 0,16 42,892 -2,753 0,926 41,065 < 218,34 Aman
5 0 -0,4 0 0,16 42,892 0 0,926 43,818 < 218,34 Aman
6 1,2 -0,4 1,44 0,16 42,892 2,753 0,926 46,571 < 218,34 Aman
Total 5,76 0,96
4.5.2.4. Pemeriksaan Terhadap Geser Pons dan Geser Lentur Pons
a. Pile Cap Tipe P-2
Karena kolom tertumpu pada pile, maka p yang diperhiungkan
adalah p tiang pancang.
P = 101,18 ton
h = 0,7 m
t =
(
=
(
= 38,361 t/m2 = 3,836 kg/cm2
t ijin = 0,65√ = 0,65√ = 12,357 kg/cm2
t < t ijin (maka tebal pilecap cukup, sehingga tidak memerlukan
tulangan geser pons).
270
b. Pile Cap Tipe P-4
Karena kolom tertumpu pada pile, maka p yang diperhiungkan
adalah p tiang pancang.
P = 179,26 ton
h = 1 m
t =
(
=
(
= 38,059t/m2 = 3,806 kg/cm
2
t ijin = 0,65√ = 0,65√ = 12,357 kg/cm2
t < t ijin (maka tebal pilecap cukup, sehingga tidak memerlukan
tulangan geser pons).
c. Pile Cap Tipe P-5
Kolom tidak bertumpu pada pile, maka P yang diperhitungkan
adalah P kolom.
P = 218,31 ton
h = 1 m
t =
(
=
(
= 46,350 t/m2 = 4,635 kg/cm
2
t ijin = 0,65√ = 0,65√ = 12,357 kg/cm2
t < t ijin (maka tebal pilecap cukup, sehingga tidak memerlukan
tulangan geser pons).
d. Pile Cap Tipe P-6
Kolom tidak bertumpu pada pile, maka P yang diperhitungkan
adalah P kolom.
P = 257,35 ton
h = 1 m
t =
(
=
(
= 54,639 t/m2 = 5,464 kg/cm
2
271
t ijin = 0,65√ = 0,65√ = 12,357 kg/cm2
t < t ijin (maka tebal pilecap cukup, sehingga tidak memerlukan
tulangan geser pons).
4.5.2.5. Penulangan Pile Cap
a. Perhitungan Momen pada Pile Cap Tipe P-2
Mux = 1,50 t.m
Muy = 1,19 t.m
Perhitungan tulangan direncanakan
Tebal pile cap (h) = 70 cm 700 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa 300 kg/cm2
Mutu tulangan (Fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
Diameter tulangan arah x = D 22 22 mm
Selimut Beton = 40 mm
Tinggi efektif arah x
d = h – p – ½ D tul. pokok
= 700 -40- ½ 22 mm
= 649 mm
Diameter tulangan arah y = D 22 22 mm
Tinggi efektif arah y
d = h – p – D tul. pokok + ½ D tul. Pokok
= 700 – 40 – 22 + ½ x 22
= 649 mm
Tulangan pelat Arah X
Rasio tulangan minimal
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤ 30 MPa =
0,85
Rasio tulangan kondisi balance
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal
272
Faktor tahanan momen maksimal
( (
))
( (
))
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,90
Moment nominal rencana
Mn =
=
= 1,667 ton.m
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
273
(
Tulangan susut yang diperlukan = As perlu – (As perlu x 20%)
= 2271,5 – (2271,5 x 20%)
= 1817,2 mm
Digunakan
Tulangan Arah Y
Faktor tahanan momen maksimal
( (
))
( (
))
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,90
Momen nominal rencana
Mn =
=
= 1,322 ton.m
Faktor tahanan momen
(
Rasio tulangan perlu
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan
min =
274
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
(
b. Perhitungan Momen pada Pile Cap Tipe P-4
Mux = 19,19 t.m
Muy = 8,78 t.m
Perhitungan tulangan direncanakan
Tebal pile cap (h) = 100 cm 1000 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa 300 kg/cm2
Mutu tulangan (Fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
Diameter tulangan arah x = D 22 22 mm
Selimut Beton = 40 mm
Tinggi efektif arah x
d = h – p – ½ D tul. pokok
= 1000 -40- ½ 22 mm
= 949 mm
Diameter tulangan arah y = D 22 22 mm
Tinggi efektif arah y
d = h – p – D tul. pokok + ½ D tul. Pokok
= 1000 – 40 – 22 + ½ x 22
= 949 mm
275
Tulangan pelat Arah X
Rasio tulangan minimal
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤ 30 MPa =
0,85
Rasio tulangan kondisi balance
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal
Faktor tahanan momen maksimal
( (
))
( (
))
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,90
Moment nominal rencana
Mn =
=
= 21,322 ton.m
Faktor tahanan momen
(
Rasio tulangan perlu
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan
276
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
(
Tulangan susut yang diperlukan = As perlu – (As perlu x 20%)
= 2271,5 – (2271,5 x 20%)
= 1817,2 mm
Digunakan
Tulangan Arah Y
Faktor tahanan momen maksimal
( (
))
( (
))
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,90
Momen nominal rencana
Mn =
=
= 9,755 ton.m
277
Faktor tahanan momen
(
Rasio tulangan perlu
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan
min =
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
278
(
c. Perhitungan Momen pada Pile Cap Tipe P-5
Mux = 8,90 t.m
Muy = -20,35 t.m
Perhitungan tulangan direncanakan
Tebal pile cap (h) = 100 cm 1000 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa 300 kg/cm2
Mutu tulangan (Fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
Diameter tulangan arah x = D 22 22 mm
Selimut Beton = 40 mm
Tinggi efektif arah x
d = h – p – ½ D tul. pokok
= 1000 -40- ½ 22 mm
= 949 mm
Diameter tulangan arah y = D 22 22 mm
Tinggi efektif arah y
d = h – p – D tul. pokok + ½ D tul. Pokok
= 1000 – 40 – 22 + ½ x 22
= 949 mm
Tulangan pelat Arah X
Rasio tulangan minimal
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤ 30 MPa =
0,85
Rasio tulangan kondisi balance
(
)
(
)
Rasio tulangan maksimal
279
Faktor tahanan momen maksimal
( (
))
( (
))
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,90
Moment nominal rencana
Mn =
=
= 9,888 ton.m
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
280
Digunakan
Luas tulangan dipakai
(
Tulangan susut yang diperlukan = As perlu – (As perlu x 20%)
= 2271,5 – (2271,5 x 20%)
= 1817,2 mm
Digunakan
Tulangan Arah Y
Faktor tahanan momen maksimal
( (
))
( (
))
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,90
Momen nominal rencana
Mn =
=
= 22,611 ton.m
Faktor tahanan momen
(
281
Rasio tulangan perlu
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan
minimum =
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
(
282
d. Perhitungan Momen pada Pile Cap Tipe P-6
Mux = 19,82 t.m
Muy = -8,89 t.m
Perhitungan tulangan direncanakan
Tebal pile cap (h) = 100 cm 1000 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa 300 kg/cm2
Mutu tulangan (Fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
Diameter tulangan arah x = D 22 22 mm
Selimut Beton = 40 mm
Tinggi efektif arah x
d = h – p – ½ D tul. pokok
= 1000 -40- ½ 22 mm
= 949 mm
Diameter tulangan arah y = D 22 22 mm
Tinggi efektif arah y
d = h – p – D tul. pokok + ½ D tul. Pokok
= 1000 – 40 – 22 + ½ x 22
= 949 mm
Tulangan pelat Arah X
Rasio tulangan minimal
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) → Untuk : fc' ≤ 30 MPa =
0,85
Rasio tulangan kondisi balance
(
)
(
)
283
Rasio tulangan maksimal
Faktor tahanan momen maksimal
( (
))
( (
))
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,90
Moment nominal rencana
Mn =
=
= 22,022 ton.m
Faktor tahanan momen
(
Rasio tulangan perlu
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
284
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
(
Tulangan susut yang diperlukan = As perlu – (As perlu x 20%)
= 2271,5 – (2271,5 x 20%)
= 1817,2 mm
Digunakan
Tulangan Arah Y
Faktor tahanan momen maksimal
( (
))
( (
))
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,90
Momen nominal rencana
Mn =
=
= 9,877 ton.m
Faktor tahanan momen
(
Rasio tulangan perlu
285
( √
)
( √
)
Rasio tulangan yang digunakan
min =
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan maksimal
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
(