Post on 03-Jun-2018
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
1/64
28
LAPORAN PERHITUNGAN STRUKTUR
UNIVERSITAS TERBUKA
PROYEK GEDUNG KANTOR UPBJJ
JELETUNG - JAMBI
2014
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
2/64
29
LAPORAN PERHITUNGAN STRUKTUR
UNIVERSITAS TERBUKA
PROYEK GEDUNG UPBJJ
JELETUNG - JAMBI
1. Umum
Proyek pembangunan Gedung Kantor UPBJJ Universitas Terbuka Jambi
adalah suatu proyek pembangunan gedung bertingkat 2 lantai + 1
basement yang berlokasi di Jeletung Kota Jambi. Pada laporan ini disajikan
perhitungan struktur atas dan perhitungan struktur bawah yang melandasi
dokumen perencanaan yang diajukan.
2. Deskripsi Bangunan dan Sistem Struktur
Gedung merupakan bangunan bertingkat 2 lantai + 1 basement dan
sistem struktur adalah sistem beton bertulang dengan Struktur Rangka
Penahan Momen Menengah (SRPMM) beton.
3. Metodologi PerencanaanMenggunakan metode Elemen Hingga dengan pemodelan struktur
rangka / portal 3 dimensi serta elemen membran untuk pelat lantai. Analisa
gempa menggunakan analisa gempa statik. Analisa menggunakan paket
program ETABS.
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
3/64
30
Model
Denah Basement Elevasi -2.70 m
Denah Basement Elevasi -1.70 m
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
4/64
31
Denah lt.1 elevasi +1.80 m
Denah lt.2 elevasi +5.90 m
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
5/64
32
Denah Atap elevasi +9.80 m
Pemodelan Struktur 3 Dimensi
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
6/64
33
4. Peraturan yang Digunakan
Peraturan yang digunakan dalam proses perencanaan ini adalah :
1. PUBI-1982, Peraturan Umum Bahan Bangunan di Indonesia
2. PBIUG-1983, Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung
3. SNI 03-1727-1989, Tata Cara Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan
Gedung atau penggantinya
4. SNI 03-1726-2002, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk
Bangunan dan Gedung
5. SNI 03-2847-2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan
danGedung
6. SNI 03-1729-2002, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan
Gedung.
5. Spesifikasi Pembeban
A. Beban Layan Yang Bekerja
1. Beton = 24 kN/m32. Beban dinding bata = 2.5 kN/m23.
Beban atap metal roof = 0.1 kN/m
2
4. Beban dinding bata ringan = 1.2 kN/m25. Beban hidup lantai parkir = 4.0 kN/ m26. Beban hidup lantai = 2.5 kN/m27. Beban Super Dead Load (SDL) = 1.44 kN/m2
- Screed 3cm =3x21 kg/m2 = 63 kg/m2- Mekanika dan Elektrikal = 10 kg/m2- Penutup Lantai Ubin = 24 kg/m2- Penggantung langit-langit = 15 kg/m2
Total = 144 kg/m21.44 kN/m2
8. Beban hidup atap = 1.0 kN/m2
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
7/64
34
9. Beban SendiriBerat sendiri komponen struktur (DL) sudah dihitung secara otomatis
oleh ETABS berdasarkan inputdata dimensi dan karakteristik material
yang direncanakan.
B. Parameter Untuk Design Gempa
i. Lokasi dan Wilayah Gempa
Lokasi struktur berdasarkan SNI 03-1726-2002 berada di wilayah gempa
3, kondisi tanah sedangdengan koefisien gempa C sebagai berikut :
ii. Kategori Gedung
Gedung difungsikan sebagai gedung umum untuk penghunian. Maka :
Faktor keutamaan struktur (I) = 1.0
(Tabel 1. Pasal 4.1.2 SNI 03-1726-2002)
iii. Daktilitas Struktur (R)
Untuk gedug dengan tipe ganda (sistem dinding geser yang
dikombinasikan dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah) nilai
faktor modifikasi respon struktur beton dan baja adalah R = 5.5
(Tabel 3. Pasal 4.3.6 SNI 03-1726-2002)
iv. Damping ratio (D) = 0.05v. Kombinasi ragam dihitung dengan metode CQC (Complete Quadratic
Combination) SNI 03-1726-2002 pasal 7.2.2
Waktu Getar Alami
T (detik)
Koefisien
Gempa Dasar
0 0.23
0.2 0.55
0.6 0.55
> 0.6 0.33/T
Tabel . Koefi sien Gempa Dasar
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
8/64
35
vi. Tinjauan arah gempa = 0 dan 90 (bolak balik)
6. Spesifikasi Bahan dan Penampang
A. SPESIFIKASI MATERIAL DAN DATA STRUKTUR BETON
Spesifikasi Material Untuk Struktur Beton Bertulang
Mutu Beton : Pelat : K-300 (Fc = 25 Mpa) Balok : K-300 (Fc = 25 Mpa) Tie Beam : K-300 (Fc = 25 Mpa) Kolom : K-300 (Fc = 25 Mpa)
Keterangan = (1 Mpa = 10 kg/cm2)K300 Specified Conc. Comp Strenght, fc = 0.83 x
= 0.83 x 300
= 249 kg/cm2= 25 Mpa
Modulus of elasticity (SNI 03-2847-2002 pasal 10.5)
K300 = 4700 Mpa
= 4700 x 10
= 2.35 x 105x 10.000
= 2.35 x 109Kg/m2
beton : 2400 kg/m
Mutu Baja Tulangan : Fy : 2400 (240Mpa), untuk < 10mm (BJTP 24) Fy : 4000 (400Mpa), untuk 10mm (BJTP 40) Phi (Tension Controlled) = SNI 03-2874-02 pasal 11.3 = 0.8
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
9/64
36
B. SPESIFIKASI MATERIAL DAN DATA STRUKTUR BAJA
Spesifikasi Material Untuk Struktur Baja
Mutu Baja : BJ 37- Tegangan leleh (fy) = 240 MPa = 2.4 x 107kg/m2- Tegangan putus (fu) = 370 Mpa = 3.7 x 107kg/m2- Peregangan minimum = 20%
(SNI 03-1729-2002 pasal 5.3.5)
- Modulus Elastisitas (E) = 200 GPa = 2 x 105Mpa = 2x1010kg/m2- Nisbah poisson () = 0.3- Modulus geser (G) = 80.000 MPa- Koefisien pemuaian ()= 12x10-6/C
(SNI 03-1729-2002 pasal 5.1.3)
Penampang
Pada perencanaan struktur pelat lantai sebagai pelat dua arah dan bentuk
penampang balok yang digunakan adalah balok kotak.
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
10/64
37
Penampang Retak
Dalam memperhitungkan peretakan elemen-elemen struktur dalam kondisi
batas, maka dalam modelisasi dan analisa struktur momen inersia
penampang diambil sebagai inertia penampang retak sebagaimana
ditentukan dalam SNI-03-2847-2002 pada pasal 12.11 ayat 1
7. Analisis Struktur
7.1 Metode Analisis
(ref: SNI-03-2847-2002 pasal 10.3)
Analisis komponen struktur harus mengikuti ketentuan berikut : semua
komponen struktur rangka atau struktur menerus direncanakan terhadap
pengaruh maksimum dari beban faktor yang dihitung sesuai dengan metode
elastik, atau mengikuti peraturan khusus.
7.2 Model Struktur
Model analisis struktur dapat dilihat pada Lampiran dimana analisis dilakukan
dalam skala tiga dimensi. Kerangka struktur terdiri dari kolom, balok dan pelat
Input program dapat dilihat pada Lampiran.
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
11/64
38
7.3Perhitungan Massa
(ref: SKBI-1.3.53.1987 Tabel 4 Koefisien Reduksi Beban Hidup)
Meliputi perhitungan massa segmen dan massa lantai beserta pusat massa.
7.4Perhitungan Pusat Massa, Pusat Rotasi dan Eksentrisitas Pusat Massa
terhadap Pusat Rotasi Lantai Tingkat
(ref : SNI 03-1726-2002 pasal 5.4.1., 5.4.2, 5.4.3)
Pusat massa lantai tingkat suatu struktur gedung adalah titik tangkap
resultante beban mati, berikut beban hidup yang sesuai, yang bekerja pada
lantai tingkat itu. Pada perecanaan struktur gedung, pusat massa adalah
titik tangkap beban gaya gempa dinamik. Sedangkan pusat rotasi lantaitingkat suatu struktur adalah suatu titik pada lantai tingkat itu yang bila
suatu beban horisontal bekarja padanya, lantai tingkat tersebut tidak
berotasi, tetapi hannya bertranslasi, sedangkan lantai-lantai tingkat lainnya
yang tidak mengalami beban horizontal semuanya berotasi dan
bertranslasi.
Program ETABS sudah dapat menghitung secara otomatis letak pusat massa
dan pusat rotasi tiap lantai tingkat. Namun dalam perencanaan struktur
terhadap pengaruh gempa rencana harus ditinjau adanya eksentrisitas
rencana ed antara pusat massa dan pusat rotasi lantai tingkat. Karena
program ETABS belum dapat menghitung eksentrisitas rencana ed, maka
perhitungannya harus dilakukan secara manual :
Eksentrisitas teoritis (e)= jarak antara pusat massa dengan pusat rotasi.
Eksentrisitas rencana (ed) diambil dari nilai terbesar antara :
Untuk 0 < e < 0.3b :
Ed = 1.5e + 0.05 b atau ed = e-0.05 b
Untuk e>0.3 b
Ed = 1.33 e + 0.1 b atau ed = 1.17 e0.1 b
Dimana b = lebar bangunan
Eksentrisitas tambahan (e+) = ed e, diberikan dengan menggeser pusat
massa menjauhi posisi pusat rotasi, akaibat pengaruh momen torsi tingkat.
Perhitungan (e+) dilakukan untuk setiap arah gempa rencana.
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
12/64
39
Faktor Reduksi Kekuatan
Faktor reduksi kekuatan () yang digunakan pada perencanaan gedung ini
adalah
1. Lentur tanpa beban aksial 0.802. Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur 0,803. Komponen struktur dengan tulangan spiral 0,704. Komponen struktur lainnya 0,655. Geser dan torsi 0,75
Analisis mekanika teknik untuk menentukan gaya dalam dilakukan dengan
kombinasi beban sebagai berikut.
a. Tinjauan Garavitasi1. q = 1.4DL + 1.4SDL2. q = 1.2DL + 1.2DL + 1.6LL
b. Tinjauan Dinamis- Untuk struktur Atas1. q = 1.2DL + 1.2SDL + 1 LLr 1 E2. q = 0.9DL +0.9SDL 1 E- Untuk struktur bawah1. q = 1.2DL + 1.2SDL + 1 LLr 1 E + 1 Fbx+ 0.3Fby2. q = 1.2DL + 1.2SDL + 1 LLr 1 E + 0.3 Fbx+ Fby3. q = 0.9DL + 0.9SDL + 1 LLr 1 E + 1 Fbx+ 0.3 Fby4. q = 0.9DL + 0.9SDL + 1 LLr 1 E + 0.3 Fbx+ 1 Fby
8. Hasil-hasil Perencanaan
8.1 Perencanaan Pelat
Dalam merencanakan pelat beton bertulang, yang perlu
dipertimbangkan bukan hannya pembebanan tetapi tebal pelat dan
syarat-syarat tumpuan pada tepi.
8.2 Perencanaan Kolom
Perencanaan penulangan kolom dilakukan dengan program ETABS
yang menggunakan referensi peraturan standar ACI , kemudian faktor
reduksi kekuatan pada ETABS disesuaikan agar sesuai dengan SNI-03-
2847-2002. Prinsip penulangan kolom yang digunakan berupa desain
kapasitas (Capacity Design) dengan system penulangan biaxial
bending. (Lampiran)
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
13/64
40
8.3 Perencanaan Balok
Dalam analisa perencanaan kekakuan balok dibuat sebagai balok
kotak. Program ETABS akan menghitung dan memberikan luas
tulangan yang diperlukan balok akibat momen lentur dan gaya geserbeserta jenis kombinasi beban yang menyebabkan keadaan ekstrim.
(Lampiran).
8.4 Kinerja Struktur Gedung
(ref : SNI 03-1726-2002 pasal 8.1., 8.1.2, 8.2.1)
Kinerja struktur gedung didesain untuk memenuhi persyaratan kinerja
batas layan dan batas ultimit.
Kondisi Batas Layan
Kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar
tingkat akibat pengaruh gempa rencana, dimana dihitung dari
simpangan struktur gedung tersebut akibat pengaruh Gempa Nominal
yang telah dibagi faktor skala. Untuk memenuhi persyaratan kinerja
batas layan struktur gedung, perbandingan antara simpangan antar
tingkat dan tinggi tingkat yang bersangkutan tidak boleh melebihi
(0.03/R x tinggi tingkat yang bersangkutan) dan simpangan antar
tingkat tidak boleh melebihi 3.0 cm.
Kondisi Batas Ultimit
Kinerja batas untimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan
simpangan antar tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh
Gempa Rencana dalam kondisi struktur gedung diambangkeruntuhan, dimana tidak boleh melampaui 0.02 kali tinggi tingkat
yang bersangkutan.
Pengecekan terhadap kinerja batas layan dan kinerja kondisi batas
ultimit dapat dilihat pada lampiran.
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
14/64
41
9. Penutup
Demikian laporan ini disajikan agar dapat digunakan dengan
semestinya oleh pihak-pihak terkait dalam mendukung pembangunan
proyek ini.
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
15/64
42
LAMPIRAN I
PEMODELAN STRUKTUR
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
16/64
43
Denah Kolom Balok Basement Elevasi -2.70 m
Denah Kolom Balok Basement Elevasi -1.70 m
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
17/64
44
Denah Kolom Balok Lt.1 Elevasi +1.80 m
Denah Kolom Balok Lt.2 Elevasi +5.90 m
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
18/64
45
Denah Kolom Balok Lt.2 Elevasi +9.80 m
Potongan-3
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
19/64
46
Potongan-5
Potongan-E
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
20/64
47
View 3D
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
21/64
48
LAMPIRAN II
PEMBEBANAN
PEMBEBANAN2. Beban Mati (DL)
Lantai tipikal
a. Pelat tebal 120 mm= 0.12 m x 24 kN/m3 = 2,88 kN/m2
3. SDL
Lantai tipikal
- Tile (t = 1 cm) : 24 kg/m2 : 0.24 kN/m2- Mortar (t = 4 cm) : 84 kg/m2 : 0.84 kN/m2- Ceiling, (Asbes Cement + hanger) : 20 kg/m2 : 0.20 kN/m2- Mekanikal & Elektrikal : 7 kg/m2 : 0.7 kN/m2Total : 135 kg/m2 : 1.35 kN/2
4. Beban Hidup (LL)
a. Lantai kantor = 2,5 kN/m2b. Lantai dak = 1,0 kN/m2
5. Beban dinding/partisia. Dinding ringan = 1.20 kN/m2b. Dinding bata = 2,50 kN/m2
6. Beban sendiri balok dan kolom
Program ETABS dapat langsung menghitung berat sendiri balok dan kolom serta
mengalikannya dengan factor beban berdasarkan input data dimensi dan karakteristik material
7. Beban Dinamis/ Beban Gempa
- Wilayah Gempa : Wilayah 3 (Jambi)Tanah Sedang- Analisa : Respons spectrum- Koefisien Gempa Dasar : C= 0.23 untuk T= 0 detik
C= 0.55 untuk T= 0,2 - 1.0 detik
(ref : SNI 03-1726-2002 Gambar 2 Respons
Spektrum Gempa Rencana)
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
22/64
49
16o
14o
12o
10o
8o
6o
4o
2o
0o
2o
4o
6o
8o
10o
16o
14o
12o
10o
8o
6o
4o
2o
0o
2o
4o
6o
8o
10o
94o 96o 98o 100o 102o 104o 106o 108o 110o 112o 114o 116o 118o 120o 122o 124o 126o 128o 130o 132o 134o 136o 138o 140o
94o
96o
98o
100o
102o
104o
106o
108o
110o
112o
114o
116o
118o
120o
122o
124o
126o
128o
130o
132o
134o
136o
138o
140o
Banda Aceh
Medan
Padang
Bengkulu
Jambi
Palangkaraya
Samarinda
BanjarmasinPalembang
Bandarlampung
Jakarta
Sukabumi
Bandung
Garut Semarang
Tasikmalaya Solo
BlitarMalang
BanyuwangiDenpasar Mataram
Kupang
Surabaya
Jogjakarta
Cilacap
Makasar
Kendari
Palu
Tual
Sorong
Ambon
Manokwari
Merauke
Biak
Jayapura
Ternate
Manado
Gambar 2.1. Wilayah Gempa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar dengan perioda ulang 500 tahun
Pekanbaru
: 0,03 g
: 0,10 g
: 0,15 g
: 0,20 g
: 0,25 g
: 0,30 g
Wilayah
Wilayah
Wilayah
Wilayah
Wilayah
Wilayah
1
1
1
2
2
3
3
4
4
56
5
1
1
1
1
1
1
2
2
2
22
2
3
3
3
33
3
4
4
4
44
4
5
5
5
55
5
6
6
6
4
2
5
3
6
0 80
Kilometer
2 00 4 00
- Faktor Keutamaan Struktur (I) : 1 (Gedung umum untuk hunian, perniagaan,kantor)
(ref : SNI 03-1726-2002 Tabel 1 Faktor Keutamaan
untuk berbagai kategori gedung dan bangunan)
Tabel 1 Faktor Keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan bangunan
Kategori gedung
Faktor Keutamaan
I1 I2 I3
Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan
dan perkantoran1,0 1,0 1,0
Monumen dan bangunan monumental 1,0 1,6 1,6
Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit,
instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat
penyelamatan dalam keadaan darurat, fasilitas radio
dan televise
1,4 1,0 1,4
Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti
gas, produk minyak bumi, asam, bahan beracun1,6 1,0 1,6
Cerobong, tangki diatas menara 1,5 1,0 1,5
Catatan :
Untuk semua struktur bangunan gedung yang ijin penggunaannya diterbitkansebelum berlakunya standar ini maka Faktor Keutamaan, I, dapat dikalikan 80%
- Faktor reduksi gempa (R) : 5.5- Damping ratio (D) : 0.05- Kombinasi ragam : CQC (Complete Quadratic Combination)- Tinjauan arah gempa : 00dan 900
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
23/64
50
8. Kombinasi Pembebanan
(ref : RSNI 2002 pasal 11.2)
Pada program ETABS v.9.60 dilakukan kombinasi pembebanan untuk gaya-gaya dalam
sebagai berikut :
c. Tinjauan Garavitasi1. q = 1.4DL + 1.4SDL2. q = 1.2DL + 1.2DL + 1.6LL
d. Tinjauan Dinamis- Untuk struktur Atas3. q = 1.2DL + 1.2SDL + 1 LLr 1 E4. q = 0.9DL +0.9SDL 1 E- Untuk struktur bawah5. q = 1.2DL + 1.2SDL + 1 LLr 1 E + 1 Fbx+ 0.3Fby6. q = 1.2DL + 1.2SDL + 1 LLr 1 E + 0.3 Fbx+ Fby7. q = 0.9DL + 0.9SDL + 1 LLr 1 E + 1 Fbx+ 0.3 Fby8. q = 0.9DL + 0.9SDL + 1 LLr 1 E + 0.3 Fbx+ 1 Fby
Dimana : DL = Beban mati
SDL = Beban mati tambahan
LL = Beban hidup
LLr = Beban hidup (yang direduksi menjadi 0.5 LL untuk semua
beban hidup yang kurang dari 500 kg/m2
E = Beban gempa arah dan 30% arah (+90) atau sebaliknya,
diambil hasil kombinasi beban terbesar
Fbx =Beban gempa horizontal nominal statik ekivalen akibat gaya
inersia sendiri arah XFby = Beban gempa horizontal nominal statik ekivalen akibat gaya
inersia sendiri arah Y
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
24/64
51
Beban Hidup (LL)
Lt. Dasar
Lt. 1(LL)
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
25/64
52
Ket : satuan dalam Kgf - m
Lt. Atap (LL)
Beban Super Dead Load(SDL)
Lt. Dasar
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
26/64
53
Ket : satuan dalam Kgf - m
Lt. 1 (SDL)
Lt. 2 (SDL)
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
27/64
54
Ket : satuan dalam Kgf m
Lt. Atap (SDL)
Beban Dinding
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
28/64
55
Ket : satuan dalam Kgf
m
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
29/64
56
LAMPIRAN III
PERHITUNGAN MASSA, PUSAT MASSA, PUSAT
ROTASI, DAN EKSENTRISITAS TAMBAHAN
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
30/64
57
PERHITUNGAN MASSA, PUSAT MASSA, PUSAT ROTASI,
DAN EKSENTRISITAS TAMBAHAN
Perhitungan massa meliputi massa :- Pelat lantai + 0.3 live load (ref : SKBI 1.3.53.1987 tabel 4 koefisien
reduksi beban hidup)
- Kolom- Balok
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
31/64
58
Pusat massa lantai adalah titik tangkap resultantate beban mati, beban
hidup yang bekerja pada lantai tersebut, serta titik tangkap beban gempa
dinamik (ref : SNI 03-1726-2006 pasal 5.4.1). Pusat rotasi lantai adalah suatu
titik pada lantai tersebut yang bila suatu beban horizontal bekerja padanya,
lantai tersebut tidak berotasi, tapi hanya bertranslasi, sedangkan lantai-lantai
yang tidak mengalami beban horizontal semuanya berotasi dan bertranslasi
(ref : SNI 03-1726-2006 pasal 5.4.2).
Program ETABS dapat menghitung secara otomatis besarnya massa, letak
pusat massa, dan letak pusat rotasi tiap lantai. Tetapi, program ini tidak
mampu menghitung secara otomatis besarnya eksentrisitas rencana. Oleh
sebab itu perlu dilakukan perhitungan manual untuk mendapatkan nilai
eksentrisitas rencana.
Eksentrisitas rencana pusat massa lantai terhadap pusat rotasi lantai pada
peninjauan beban dimaksudkan untuk mengantisipasi membesarnya
pengaruh momen torsi horizontal lantai dengan tidak berimpitnya pusat
massa lantai dan pusat rotasi. Apabila ukuran horizontal terbesar denah
struktur gedung pada lantai tingkat itu, diukur tegak lurus pada arah
pembebanan gempa, dinyatakan dengan b, maka eksentrisitas rencana
(ed) harus ditentukan sebagai berikut (ref : SNI 03-1726-2006 pasal 5.4.3) :
Untuk 0 < e < 0.3 b ed = 1.5 e + 0.05 b atau ed = e-0.05 bDan dipilih diantaranya keduanya yang pengaruhnya paling
menentukan untuk unsur atau subsistem struktur gedung yang ditinjau.
Untuk e < 0.3 ed = 1.33 e + 0.1 b atau ed = 1.17 e0.1 bDan dipilih diantara keduanya yang pengaruhnya paling menentukan
untuk unsur atau subsistem struktur gedung yang ditinjau.
Eksentrisitas tambahan (e+) = ed e, diberikan dengan menggeser pusat
massa menjauhi posisi pusat kekakuan, akibat pengaruh momen torsi tingkat.
Perhitungan (e+) dilakukan untuk setiap arah gempa rencana.
Besarnya massa, letak pusat massa, pusat kekakuan, dan besarnya
eksentrisitas tambahan untuk masing-masing lantai dapat dilihat pada
halaman berikut :
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
32/64
59
MASSA, PUSAT MASSA, PUSAT ROTASI
PERHITUNGAN EKSENTRISITAS
Dimana :
Mass X dan Mass Y adalah massa gedung arah X dan Y perlantai; XCM dan YCM
adalah koordinat titik massa gedung arah X dan Y per lantai; CumMass X dan
CumMass Y adalah kumulatif massa gedung arah X dan Y per lantai; XCCM dan
YCCM adalah koordinat pusat kekakuan gedung per lantai.
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
33/64
60
LAMPIRAN IV
ANALISIS GAYA GESER STATIK
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
34/64
61
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
35/64
29
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
36/64
30
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
37/64
31
LAMPIRAN VPERHITUNGAN PERENCANAAN STRUKTUR ATAS
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
38/64
32
LAMPIRAN V-1
PERHITUNGAN PERENCANAAN STRUKTUR KOLOM
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
39/64
33
PERENCANAAN STRUKTUR KOLOMPerencanaan penulangan kolom dilakukan dengan program ETABS v 9.6. yang menggunakan
referensi peraturan standar UBC 97, kemudian faktor reduksi kekuatan pada ETABS v 9.6
disesuaikan agar sesuai dengan SNI-03-2847-2002. Prinsip penulangan kolom yang digunakan berupa
desain kapasitas (Capacity Design) dengan system penulangan biaxial bending.
Prosedur perencanaan :
1. Buat diagram interaksi gaya aksial dan momen biaksial untuk setiap tipe penampang .Rasio tulangan yang diijinkan terhadap penampang kolom ialah 1% - 6%
2. Periksa kapasitas kolom untuk gaya aksial dan momen biaksial terfaktor untuk setiap kombinasipembebanan.
3. Perencanaan penulangan geser kolom
- Pmax= 0.80 Pountuk kolom persegi- Pmax= 0.85 Pountuk kolom bulat- Po = min [0.85 x fcx (AgAst) + fyx Ast]
min = 0.70 untuk sengkang persegi
min = 0.75 untuk sengkang spiral
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
40/64
34
2. Periksa Kapasitas Kolom
a. Tentukan Pu, Mux, dan Muyb. Tentukan faktor perbesaran momen kolom
- sxdan sy = 1.0 jika P-Delta analisis disertakan- b =
Dimana :
Po= K = 1.00
EI = atau EI =
d
= beban mati aksial terfaktor maks/beban total aksial terfaktor maks
Cm= 0.6 + 0.4 0.4
M1dan M2adalah momen ujung kolom (M2 > M1)
Nilai M1/M2positif jika arah M1dan M2berlawanan, dan negatif bila
M1dan M2 searah.
c. Periksa kapasitas kolomPeriksa gaya dan momen terhadap diagram interaksi kolom :
P = Pu
Mx = bx. Muxb+ sx. Muxs
My = by. Muyb+ sx. Muys
Dimana :
Pu = gaya aksial terfaktor
Muxb& Muyb = momen terfaktor arah mayor dan minor akibat
pembebanan gravitasi
Muxs& Muys = momen terfaktor arah mayor dan minor akibat
Gaya lateral
bx, by, sx, sx = faktor perbesaran momen
d. Gambar koordinat P, Mx, Mypada kurva diagram interaksi Jika titik tersebut terletak di dalam diagram, maka kapasitas kolom
mencukupi
Jika titik tersebut terletak diluar diagram, maka kolom mengalami teganganlebih, kapasitas kurang
3. Penulangan Geser Kolom
Penulangan geser kolom direncanakan untuk setiap kondisii pembebanan dalam
arah mayor dan minor kolom, dengan prosedur :
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
41/64
35
a. Tentukan gaya aksial (Pu) dan gaya geser (Vu) dari kolom.Vu= Vp+ Vd+1
Dengan Vp = gaya geser akibat momen kapasitas pada kedua
ujung balok
Dengan Vd+1 = gaya geser pada balok akibat beban gravitasi
Nilai Vpdiambil yang maksimum antara Vp1dan Vp2
Vp1= Vp2=
MI-,MI
+= Momen kapasitas balok kolom negatif dan positif pada
ujung i
Mj-,Mj
+= Momen kapasitas balok kolom negatif dan positif pada
ujung j
b. Tentukan gaya geser yang dipikul beton (Vc) Jika kolom dibebani gaya aksial tekan :
Vc = 2.0
Jika kolom dibebani gaya aksial tarik : Untuk desain rangka pemikul momen khusus,
Vc= 0 jika memenuhi kedua syarat ini :
Pu(tekan) < fc. Ag/20 Gaya geser akibat beban gempa (VE0.5 Vu)
c. Hitung luas tulangan geser perlu (Av) Untuk kolom persegi
Av=
Untuk kolom bulatAv=
Bila syarat tidak terpenuhi, maka penampang harus diperbesar.
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
42/64
36
Cek Kapasitas Kolom
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
43/64
37
LAMPIRAN V-2
DESAIN TULANGAN KOLOM
(OUTPUT ETABS)
TERLAMPIR
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
44/64
38
LAMPIRAN V-3
PERHITUNGAN PERENCANAAN
STRUKTUR BALOK
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
45/64
39
PERENCANAAN BALOK
Perencanaan balok portal memperhitungkan kuat lentur dan geser.
Data : Mutu beton K - 300 fc = 25MPa
Mutu baja BJTD-40 fy= 400 MPaTebal selimut beton minimum = 2.5 cm = 25 mm
Program ETABS akan menghitung dan memberikan luas tulangan yang diperlukan
balok akibat momen lentur dan gaya geser beserta jenis kombinasi beban yang
menyebabkan keadaan ekstrim. Pengguna program ETABS dapat mengetahui
banyaknya tulangan yang dibutuhkan di lokasi-lokasi tertentu dalam suatu balok,
dengan menentukan banyaknya lokasi minimal dalam suatu balok sebelum desain
dilakukan.
Dalam hal ini masing-masing balok dibagi menjadi minimal 3 lokasi peninjauan, yaitu
ujung i, bentang, dan ujung j.
Semua balok hanya didesain pada arah momen lentur mayornya, demikian pula untuk
gaya gesernya.
A. Penulangan Lentur
Langkah perencanaan :
1. Menentukan momen terfaktor maksimum2.
Menentukan luas tulangan yang diperlukan
Balok yang direncanakan diasumsikan memiliki penampang persegi.
Cara perhitungan penulangan lentur balok adalah sebagai berikut :
Menentukan 11= 0.850.05 ((fc- 4000)/1000) ; 0.65 1 0.85
Menentukan faktor CbCb = =
Menentukan tinggi daerah tekan beton= d
max= 0.75 1cb
Bila max, maka luas tulangan tarik As= Bila max, maka dibutuhkan tulangan tekan dengan perhitungan sebagai berikut
:
C = 0.85 cb max
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
46/64
40
Muc= C
Mus= MuMuc
s = 0.003Es
As =
Sedangkan, tulangan tarik As= As1+ As2, dimana :
As = As2=
B. Penulangan Geser
Langkah perencanaan :
1. Menentukan Vuyaitu gaya geser terfaktor2. Menentukan Vcyaitu gaya geser yang dapat ditahan oleh beton3. Menentukan tulangan geser pada kondisi seimbangCara perhitungan penulangan geser balok adalah sebagai berikut :
Menentukan VuVu = Vp + Vd+1
Dengan : Vp = gaya geser akibat momen kapasitas pada kedua ujung balok
Vd+1 = gaya geser pada balok akibat beban gravitasi
Nilai Vpdiambil yang maksimum antara Vp1 dan Vp2
Vp1= Vp2=
Dimana : MI-= Momen kapasitas balok ujung I tulangan atas dalam keadaan
tarik
MJ+ = Momen kapasitas balok ujung J tulangan bawah dalam
keadaan tarik
MI+ = Momen kapasitas balok ujung I tulangan bawah dalam
keadaan tarik
MJ-= Momen kapasitas balok ujung J tulangan atas dalam keadaan
tarik
Menentukan VcVc= 2
Untuk desain struktur rangka pemikul momen khusus Vc= 0 bila memenuhi 2 syarat
ini :
1. Gaya aksial tekan terfaktor (termasuk akibat beban gempa) kurang dari fc Ag/202. Gaya geser akibat beban gempa lebih dari atau sama dengan setengah dari gayageser total yang terjadi di sepanjang bentang balok
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
47/64
41
Menentukan luas tulangan geser AvAv=
Dengan syarat (Vu/Vc) 8
Dan nilai faktor reduksi kekuatan diambil = 0.6
C. Penulangan Torsi
Langkah perencanaan :
1. Menentukan besarnya momen terfaktor2. Menentukan besarnya luas tulangan sengkang untuk torsi3. Menentukan besarnya luas tulangan longitudinal torsiCara perhitungan penulangan torsi balok adalah sebagai berikut :
Menentukan terlebih dahulu apakah efek torsi diabaikan atau perlu dihitung
Bila Tu< , maka efek torsi diabaikan
Bila Tu< , maka dibutuhkan tulangan torsi
Menentukan Acp, Pcp, Aoh, dan AoDt = diameter tulangan sengkang untuk torsi
S = selimut beton
Acp = luas yang dibatasi oleh keliling luar penampang beton = b.h
Pcp = Keliling luar penampang beton = 2.(b+h)
Aoh = luas daerah yang dibatasi oleh garis pusat tulangan sengkang
torsi terluar
= (b-2s-dt) . (h-2s-dt)
Ph = keliling dari garis pusat tulangan sengkang torsi terluar
= 2.((b-2s-dt) . (h-2s-dt))
Ao = luas bruto yang dibatasi oleh lintasan aliran geser = 0.85 Aoh
Memeriksa apakah dimensi penampang solid sudah cukup besar
Syarat :
Bila syarat tidak terpenuhi, maka penampang harus diperbesar
Menghitung luas tulangan sengkang untuk torsiTn= Tu/0.75
Dengan : yv= tegangan leleh tulangan sengkang torsi
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
48/64
42
= 450 (untuk komponen struktur non prategang)
Selanjutnya, nilai At/S dikalikan dua dan ditambah dengan nilai Av/S untuk
mendapatkan besar tulangan sengkang yang dibutuhkan setiap panjang tertentu.
Menghitung luas tulangan longitudinal torsi
dimana :
Al / sisi =
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
49/64
43
LAMPIRAN V-4
DESAIN TULANGAN BALOK
(OUTPUT ETABS)
TERLAMPIR
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
50/64
44
LAMPIRAN V-5
PERHITUNGAN PERENCANAAN STRUKTUR PELATDAN
TANGGAPERENCANAAN PELATDalam merencanakan pelat beton bertulang, yang perlu dipertimbangkan bukan
hanya pembebanan, tetapi juga tebal pelat dan syarat-syarat tumpuan pada tepi.
Langkah-langkah dalam merencanakan tebal pelat adalah sebagai berikut (ref :
SKSNI T-15-1991-03)
1. menentukan tulangan bersih pelat dalam arah x dan y
keterangan :
Iy = bentang pelat yang terpanjang diukur antara as balok (mm)
Ix = bentang pelat yang terpendek diukur antara as balok (mm)
Iyn = bentang bersih pelat yang terpanjang (mm) = Iy - b3 -b4
Ixn = bentang bersih pelat yang terpanjang (mm) = Ix - b1 -b2
2.
menentukan nilai = Iyn/ Ixn
3. menaksir tebal pelat (h awal) dan menentukan Ix dan IyIxpelat = (1/12). Ixh
3(mm
4)
Iypelat = (1/12). Iyh3(mm
4)
4. menentukan nilai Ixbalok 1, Ixbalok 2, nilai Iybalok 3, Iybalok 4IxB1 = (1/12). b1. h1
3
IxB2 = (1/12). b2. h23
IyB2 = (1/12). b3. h33
IyB2 = (1/12). b4. h43
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
51/64
45
5. menentukan nilai 1= IxB1/ Ixpelat
2= IxB2/ Ixpelat
3= I
xB3/ I
xpelat
4= IxB4/ Ixpelat
m = (i)/ n = (1+ 2+ 3+ 4) / n
6. menentukan tebal pelat yang dibutuhkan h (mm)h =
dengan fy= mutu tulangan pelat (MPa)
7. menentukan tebal pelat minimum (hmin) dan tebal pelat maksimum (hmaks)hmin=
hmaks=
Contoh perhitungan tebal pelat untuk beberapa jenis pelat dapat dilihat pada halaman
berikutnya.
Selain tebal pelat, jenis perletakan juga merupakan faktor penting dalam perencanaan pelatdapat berotasi bebas pada tumpuan, maka pelat itu dikatakan ditumpu bebas (misal : pelat
yang ditumpu pada tembok bata). Bila tumpuan mencegah pelat berotasi dan relative sangat
kaku terhadap momen puntir, maka pelat itu terjepit penuh (monolit dengan balok). Bila
balok tepi tidak cukup kuat untuk mencegah rotasi sama sekali, maka pelat terjepit
sebagian.
Selain mencegah atau memungkinkan terjadinya rotasi, tumpuan mungkin dapat atau tidak
mengijinkan lendutan. Bila tidak mungkin terjadi lendutan pada tumpuan, yaitu tumpuan
merupakan sebuah dinding atau balok yang kaku, dikatakan bahwa pelat tertumpu kaku.
Bila tumpuan dapat melendut, pelat itu tertumpu elastis. Dalam beberapa hal, sebuah pelat
mungkin tidak mempunyai tumpuan garis yang menerus, seperti halnya dinding atau balok,
tetapi ditumpu hanya beberapa tempat, misalnya suatu deretan kolom sepanjang tepinya.
Dalam hal ini tumpuan disebut tumpuan titik.
Selanjutnya, pelat direncanakan berdasarkan table-tabel berikut ini, yang menyatakan pelat
persegi dan jenis tumpuannya, beserta momen-momen yang menentukan pada jalur tepi
dan jalur tengah dalam arah x dan arah y yang diberi beban terbagi rata dengan kondisi :
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
52/64
46
tumpuan bebas (sederhana) tumpuan terjepit penuh tidak tertumpu (ujung bebas/tergantung)
CEK TULANGAN BALOK
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
53/64
47
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
54/64
48
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
55/64
49
LAMPIRAN VIII
PERHITUNGAN PONDASI
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
56/64
50
DAYA DUKUNG PONDASI
Gambar Denah Titik Pondasi
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
57/64
51
LAMPIRAN OUTPUT
KOLOM
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
58/64
52
AS 1
AS 2
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
59/64
53
AS 3
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
60/64
54
AS 4
AS 5
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
61/64
55
LAMPIRAN OUTPUT
BALOK
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
62/64
56
LT. BASEMENT
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
63/64
57
LT.1
LT. 2
8/12/2019 Laporan Perhitungan Struktur Ut Jambi Ok
64/64
LT. ATAP