BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR 4.1 PERENCANAAN …...Sudut Kemiringan Atap = 30º (Asumsi) Gording = Hollow Structural Tube125 mmx75 mmx3,2 mm Berat Gording = 9,520 kg/m(Tabel Profil

53

BAB IV

PERHITUNGAN STRUKTUR

4.1 PERENCANAAN STRUKTUR ATAP

Atap direncanakan menggunakan struktur kuda-kuda baja dengan

menggunakan bentuk limasan untuk. Perhitungan struktur atap didasarkan pada

panjang bentangan kuda-kuda. Selain itu juga diperhitungkan terhadap beban yang

bekerja, yaitu meliputi beban mati, beban hidup, dan beban angin. Setelah diperoleh

pembebanan, kemudian dilakukan perhitungan dan perencanaan dimensi batang

kuda-kuda tersebut. Adapun pemodelan struktur atap sebagai berikut :

Gambar 4.1 Perspektif Rangka Atap

Sumber : dokumentasi pribadi program SAP

Gambar 4.2 Tampak Atas Rangka Atap

Sumber : dokumentasi pribadi

54

Gambar 4.3 Pemodelan Kuda-Kuda


55

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.

5. Sunggono. 1984. Teknik Sipil. Penerbit Nova : Bandung.

4.1.2 Perhitungan Atap

Perhitungan Rencana Atap

Data-Data Perencanaan Kuda-Kuda

Bentang kuda-kuda = 17 m

Jarak kuda-kuda = 3,5 m

Jarak gording = 1,64 m

Sudut Kemiringan Atap = 30º

(Asumsi)

Gording = Hollow Structural Tube125 mmx75 mmx3,2 mm

Berat Gording = 9,520 kg/m(Tabel Profil Konstruksi Baja, hal 54)

Gambar 4.4 Gording Hollow Structural Tube

Sumber : Data Pribadi Program SAP

56

Modulus Elastisitas (E) = 200000 Mpa

Modulus Geser (G) = 80000 Mpa

Poisson Ratio () = 30%

Koefisien Muai (at) = 1,2 * 10-6

/ºC

(SNI 03 – 1729 – 2002, hal 9)

Mutu Baja = BJ 37

Tegangan Leleh (fy) = 240 Mpa

Tegangan Ultimit (fu) = 370 Mpa

Tegangan Dasar = 160 Mpa

Peregangan Minimum = 20%

(SNI 03-1729 – 2002, hal 11)

Berat per unit volume = 7850 kg/m3

Penutup atap = 50 kg/m2

Plafond Eternit + Penggantung= 11kg/m2+7kg/m

2 = 18 kg/m

2

(PPPURG 1987, hal 6)

Beban Hidup Pekerja = 100 kg

Beban Air Hujan = (40 – 0,8 x 300) = 16 kg/m

2


Tekanan Tiup Angin = 25 kg/m2


Perhitungan Gording

Data Perencanaan Gording Profil Hollow Structural Tube :

1. Pembebanan

a. Beban Mati (q)

Beban penutup atap = 50kg/m2 x 1,64 m = 82,00 kg/m

Berat Gording = 9,520 kg/m

Berat trackstang (10% x 9,520 kg/m) = 0,952 kg/m

Beban Mati (q) = 92,472 kg/m

b. Beban Hidup (P)

Beban hidup adalah beban terpusat dan terjadi karena beban manusia yang

bekerja pada pekerjaan atap dan beban air hujan.

+

57



2

= 16 kg/m2

x 3,5 m x 1,64 m = 91,84 kg

a. Beban Angin (W)

Tekanan tiup angin = 25 kg/m2

Koefisien angin:

Angin tekan = 0,02α – 0,4 = 0,02 x 30º - 0,4 = 0,2

Angin hisap = - 0,40

(PPPURG, hal 21)

Beban angin :

Beban angin tekan = 0,2 x 1,73m x 25kg/m2= 8,65 kg/m

Beban angin hisap = - 0,4 x 1,73m x 25kg/m2= - 17,30 kg/m

2. Momen Akibat Pembebanan

Gambar 4.5 Pembebanan Gording


a. Beban Mati

q = 92,472 kg/m

qx = q sin α = 92,472 kg/m . sin 30º = 46,236 kg/m

qy = q cos α = 92,472 kg/m . cos 30º = 80,083 kg/m

Mx1 = (1/8 . qx . L2). 0,8

= (1/8 x 46,236 kg/m x 3,52m) x 0,8

= 56,391 kg.m

My1 = (1/8 . qy . L2). 0,8

= (1/8 x80,083kg/mx 3,52m)x 0,8

= 98,102 kg.m

(Teknik Sipil, hal 68)

58

b. Beban Hidup

Beban Hidup Pekerja

P = L = 100 kg

Px = P sin α = 100kg .sin 30º = 50 kg

Py = P cos α = 100kg .cos 30º = 86,602 kg

Mx2 = (1/4 .Px .L) . 0,8

= (1/4 x 50 kg x 3,5 m) . 0,8

= 35 kg.m

My2 = (1/4 .Py .L) . 0,8

= (1/4 x 86,602kg x 3,5m) . 0,8

= 60,621 kg.m


Beban Hidup Air Hujan

P = L = 91,84 kg

Px = P sin α = 91,84 kg. sin 30º = 45,92kg

Py = P cos α = 91,84 kg .cos 30º = 79,536kg

Mx2 = (1/4 .Px .L) . 0,8

= (1/4 x 45,92kg x 3,5m) x 0,8

= 32,144 kg.m

My2 = (1/4 .Py .L) . 0,8

= (1/4 x 79,536kg x 3,5m) x 0,8

= 55,672 kg.m


Jadi jumlah beban hidup pekerja dan beban hidup air hujan adalah

Mx2 = 35 kg.m + 32,144kg.m = 67,144 kg.m

My2 = 60,621 kg.m + 55,672 kg.m = 116,293 kg.m

c. Beban Angin

Beban angin tekan = 8,2 kg/m

Beban angin hisap = - 16,4 kg/m

My3 tekan = (1/8 .Wty . L2) . 0,8

= (1/8 x 8,2kg/m x 3,52m) x 0,8

= 10,045kg.m

My3 hisap = (1/8 .Why . L2) . 0,8

= (1/8 x -16,4 kg/m x 3,52m) x 0,8

= -20,09 kg.m


1. Kombinasi Pembebanan

a. 1,4 D

Ux = 1,4 (56,391 kg.m) = 78,9474 kg.m

Uy = 1,4 (98,102 kg.m) = 137,3428 kg.m

59

b. 1,2 D + 0,5 La

Ux = 1,2(56,391 kg.m) + 0,5 (67,144 kg.m) = 101,2412 kg.m

Uy = 1,2(98,102 kg.m) + 0,5 (116,293 kg.m) = 175,869 kg.m

c. 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W

Ux = 1,2 (56,391kg.m) + 1,6 (67,144 kg.m)+ 0,8 (0) = 175,0996 kg.m

Uy = 1,2 (98,102kg.m)+ 1,6 (104,27 kg.m) + 0,8 (10,045 kg.m)

= 292,591kg.m

d. 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La

Ux = 1,2 (56,391 kg.m) + 1,3 (0) + 0,5 (67,144 kg.m) = 101,2412 kg.m

Uy = 1,2 (98,102 kg.m) + 1,3 (10,045 kg.m) + 0,5 (104,27kg.m)

= 182,916 kg.m

e. 0,9 D ± 1,3 W

Ux = 0,9 (56,391 kg.m) + 1,3 (0) = 50,752kg.m

= 0,9 (56,391kg.m) - 1,3 (0) = 50,752 kg.m

Uy = 0,9 (98,102 kg.m) + 1,3 (10,045 kg.m) = 101,350kg.m

= 0,9 (98,102 kg.m) - 1,3 (10,045 kg.m) = 75,2333 kg.m

( pasal 6.2.2, SNI 03-1729-2002, hal 13)

2. Kontrol Terhadap Tegangan

Dari tabel baja hal.55 didapat nilai Zx = 31,10 cm3= 31,10 (10

3) mm dan nilai

Zy = 41,1 cm3=41,1 (10

3) mm dan momen maksimalyang didapat dari

kombinasi pembebanan adalah MUx = 175,0996kg.m = 175,0996 (104)

N.mm dan MUy = 292,591kg.m = 292,591 (104) N.mm, faktor reduksi 0,90

menurut Tabel 6.4-2 SNI 03-1729-2002 hal.18.

a. Kontrol Momen Terhadap Batas Tekuk Lokal

𝑴𝑼𝒙 < 𝑴𝒏𝒙 = 𝑴𝑼𝒙 < 𝒁𝒙 .𝒇𝒙

175,099 104 < 0,9 31,10 . 103 240

175,099 104 < 671,760 104

𝑴𝑼𝒚 < 𝑴𝒏𝒚 = 𝑴𝑼𝒚 < 𝒁𝒚 .𝒇𝒚

292,591 104 < 0,9 41,1 . 103 240

292,591 104 < 887,760 104

b. Menghitung Momen Interaksi

𝑴𝑼𝒙

𝑴𝒏𝒙+

𝑴𝑼𝒚

𝑴𝒏𝒚< 1

60

𝑀𝑈𝑥

𝑍𝑥.𝑓𝑦+

𝑀𝑈𝑦

𝑍𝑦. 𝑓𝑦< 1

175,099 (104)

0.9 . 31,10 (103).240+

292,591 (104)

0.9 . 41,1 (103).240< 1

0,59 < 1 (OK)

( pasal 11.3.1, SNI 03-1729-2002, hal 7)

3. Kontrol Terhadap Lendutan

E = 2,0 x 106 kg/cm

2menggunakan asumsi 1 Mpa = 10 kg/cm

2, momen inersia

yang berada pada profil kanal Lx = 257,Ly = 117

(Tabel Baja, hal 56)

Akibat Beban Mati

fx = 5 𝑥𝑞𝑥𝑥𝐿 ⁴

384 𝑥𝐸𝑥𝑙𝑦 =

5 𝑥 56,394 . 10⁻²𝑥 350⁴

384 𝑥 2,0 .10⁶𝑥 117 = 0,471 cm

fy = 5 𝑥𝑞𝑦𝑥𝐿 ⁴

384 𝑥𝐸𝑥𝑙𝑥 =

5 𝑥98,102 . 10⁻²𝑥 350⁴

384 𝑥 2,0.10⁶𝑥 257 = 0,373cm

Akibat Beban Hidup

fx = 𝑃𝑥𝑥𝐿 ³

48 𝑥𝐸𝑥𝑙𝑦 =

45,92.10⁻²𝑥 350³

48 𝑥 2,0.10⁶𝑥 117 = 0,00175 cm

fy = 𝑃𝑦𝑥𝐿 ³


79,536 .10⁻²𝑥 350³

48 𝑥2,0.106𝑥257 = 0,00138 cm

Akibat Beban Angin

fx = 0

fy = 5 𝑥𝑊𝑦𝑥𝐿 ⁴


5 𝑥10,095.10⁻²𝑥 350⁴

384 𝑥 2,0.10⁶𝑥 257 =0,038 cm

Lendutan Kombinasi

Fx total = 0,471 + 0,00175 + 0 = 0,4727 cm

Fy total = 0,373 + 0,00138 + 0,038 = 0,4123 cm

Syarat Lendutan

f ijin = L

360 =

350

360 =0,972

(SNI 03 – 1729 – 2002, hal 15)

f yang timbul fx² + fy² = 0,4727² + 0,4123² = 0,627 cm

f ijin > f yang timbul 0,972 >0,627……… (OK)

61

4. Mendimensi Trackstang

Beban mati qx = 46,236 kg/m

Beban hidup Px = 95,92 kg

Total beban = (46,236kg/m x 3,5 m) + 95,92kg = 257,746kg

Penggunan 2 trackstang, maka : P/3 257,746 / 3 = 85,915kg

𝜍 =𝑃

𝐹𝑛→ 𝐹𝑛 =

𝑃

𝜍=

85,915

2400= 0,0357 𝑐𝑚²

Fbr = 1,25 fn

= 1,25 x 0,0357

= 0,0447 cm²

Fbr = 1

4. 𝜋 . d²

d = 𝐹𝑏𝑟 .4

𝜋

= 0,0447 . 4

3,14

= 0,238 cm 8 mm

Maka dalam perencanaan kuda-kuda ini menggumaan trackstang dengan

diameter minimal = 8 mm.

4.1.3 Perencanaan Kuda-Kuda

Data-data :

Bentang kuda-kuda = 17 m

Jarak kuda-kuda = 3,5 m

Jarak gording = 1,64 m

Sudut kemiringan atap = 30º

Penutup atap = Genteng

Plafond = Eternit

Sambungan = Baut

Berat gording = 9,520 kg/m

(Asumsi)

Modulus Elatisitas (E) = 200000 Mpa

Modulus Geser (G) = 80000 Mpa

Poisson Ratio (m) = 30%

62

Koefisien muai (at) = 1,2 * 10-5

(SNI 03 – 1729 – 2002, hal 9)

Mutu Baja = BJ 37

Tegangan Leleh (fy) = 240 Mpa

Tegangan Ultimit (fu) = 370 Mpa

Tegangan Dasar = 160 Mpa

Peregangan Minimum = 20%

(SNI 03 – 1729 – 2002, hal 11)

Gambar 4.6 Mutu Baja BJ 37


Penutup atap genteng = 50 kg/m2



Plafond eternit + penggantung = 11kg/m2

+ 7kg/m2 = 18 kg/m

2




2


Tekanan Tiup Angin = 25 kg/m2


63

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

genteng.

BA = Berat Atap Genteng x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda

BA = 50 kg/m2 x 1,64 m x 3,5 m

BA = 297 kg

Gambar 4.7 Input Beban Atap


Gambar 4.8 Display Beban Atap


2. Akibat Berat Sendiri Kuda-Kuda

Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan sebagai

kuda-kuda. Beban terhitung secara manual dalam Program SAP, dalam

perencanaan menggunakan profil baja

64

3. Akibat Berat Sendiri Gording

Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan sebagai

gording. Beban terhitung secara manual dalam Program SAP, dalam

perencanaan menggunakan profil baja

4. Akibat Berat Plafond

Beban yang timbul akibat adanya berat dari plafond yang digantungkan pada

dasar kuda-kuda.

BP = Beban Plafond x Jarak Kuda-Kuda x Panjang Kuda-Kuda

BP = 18 kg /m2x 3,5 m x 17 m / 12 = 89,25 kg

Gambar 4.9 Input Beban Plafond


Gambar 4.10 Display Beban Plafond


65

5. Beban Hidup

Beban hidup adalah beban terpusat yang terjadi karena beban pekerja yang

bekerja pada saat pembuat atau perbaikan kuda-kuda pada atap dan beban air

hujan.

a. PPekerja = 100 kg

b. PAir Hujan = (40 – 0,8 x 300) = 16 kg/m

2

= 16 kg/m2

x 3,5 m x 1,64 m = 91,84 kg

Gambar 4.11 Input Beban Hidup Pekerja


Gambar 4.12 Display Beban Hidup Pekerja


66

Gambar 4.13 Display Beban Air Hujan


Gambar 4.14 Display Beban Hidup Air Hujan


6. Beban Angin

Beban angin adalah beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung

yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (PPURG 1987). Pada

konstruksi ini diasumsikan nilai W = 25 kg/m2.

a. Akibat Angin Tekan

Angin Tekan = 0,02α – 0,4

Angin Tekan = 0,02 x 30º - 0,4 = 0,2

(PPPURG, hal 21)

67

W tekan = Angin Tekan x W x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda

= 0,2 x 25 kg/m2 x 1,64 m x 3,5 m = 28,7 kg

Penguraian W tekan

W vertical tekan = W tekan x sin α = 28,7 x sin 30º = 14,35 kg

W horizontal tekan = W tekan x cos α = 28,7 x cos 30º = 24,85 kg

b. Akibat Angin Hisap

Angin hisap = - 0,4

(PPPURG, hal 21)

W hisap = Angin Tekan x W x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda

= - 0,4 x 25 kg/m2x 1,64 m x 3,5 m = -57,4 kg

Penguraian W hisap

W vertical hisap = W hisap x sin α = -57,4 x sin 30º = 28,7 kg

W horizontal hisap = W hisap x cos α = -57,4 x cos 30º = 49,709 kg

Gambar 4.15 Display Beban Angin


4.1.4 Input Data Pada Program SAP 2000

1. Rekap Beban

a. Beban Mati

BA = 297 kg

BP = 89,25 kg

b. Beban Hidup

PPekerja = 100 kg

PAir Hujan = 91,84 kg

c. Beban Angin

Angin Tekan = 28,7 kg

Angin Hisap = -57,4 kg

68

2. Kombinasi

a. U = 1,4 D

b. U = 1,2 D + 0,5 La

c. U = 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W

d. U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La

e. U = 0,9 D ± 1,3 W

Gambar 4.16 Load Patterns


Gambar 4.17 Load Combination


69

4.1.5 Perhitungan Profil Kuda-kuda

Dalam peritungan kuda-kuda menggunakan Program SAP dan didapat data-data

sebagai berikut, data lengkap terlampir :

1. Gaya aksial yang dihasilkan data terlampir

2. Gaya momen yang dihasilkan data terlampir

3. Gaya geser yang dihasilkan data terlampir

4. Kontrol kekuatan baja yang dihasilkan data terlampir

5. Baja yang digunakan Double Angle Shape :

a. Batang Diagonal Luar : 2L 50.50.9

b. Batang Diagonal Dalam : 2L 60.60.6 dan 2L.50.50.5

c. Batang Horisontal : 2L 60.60.6 dan 2L.75.75.12

d. Batang Vertikal : 2L 30.30.5

Gambar 4.18 Pemodelan Kuda-Kuda

Sumber : Data Pribadi (Program SAP)

Material Baja yang Digunakan

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)

Modulus Elastisitas (E) = 200.000 Mpa

Modulus geser ( G ) = 80.000 Mpa

Poisson ratio ( m ) = 30 %

Koefisien muai ( at) = 1,2 * 10-5

(pasal 5.1.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 9)

Profil kuda kuda = Double Angle Shape

70

4.1.6 Perhitungan Batang Tekan

Batang 114

P maks = Nu = 6,96751 ton → hasil output SAP 2000

Lbentang = 1638 mm

Gambar 4.19 Diagram of Frame

Sumber :DokumentasiPribadi (Program SAP 2000)

Digunakan profil (2L.50.50.9)

Properti penampang elemen 2L.50.50.9

Ag = 824 mm

ex= ey =15,6 mm

Ix= Iy = 179000 mm4

Rx = Ry = 14,7 mm

R min = 9,7 mm

Tp = 9 mm

(Tabel Profil Kontruksi Baja, hal 36)

71

Menghitung momen inersia dan jari-jari girasi komponen struktur

Gambar 4.20 Moment Inersia Penampang

Sumber :DokumentasiPribadi (Program Autcad)

- Keterangan :

h = 50 mm

b = 50 mm

a = 10 mm

t = 9 mm

- Titik berat komponen:

Lx = 15,6 mm

Ly = 55 mm

𝑰𝒙 = 2. 1

12 b. t3 + b. t s +

a

2

2

+1

12 𝑡. h − t 3 + t. h − t .

h− t

2 + t − s

2

𝑰𝒙 = 2. 1

12 50. 93 + 50. 9 15,6 +

10

2

2

+1

12 9. 50 − 9 3

+ 9. 50 − 9 . 50− 9

2 + 9 − 15,6

2

𝑰𝒙 = 633969,48 mm4

𝒓𝒙 = 𝑰𝒙

𝑨=

633969,48

2. 824= 19,61 𝑚𝑚

𝑰𝒚 = 2. 1

12 t. b3 + b. t

b

2 +

a

2

2

+1

12( 𝑕 − 𝑡). 𝑡3 + t. h − t .

t

2 +

a

2

2

X

t

b a

h

Lx

y

t

b a

h

Ly

72

𝑰𝒚 = 2. 1

129. 503 + 50. 9

50

2 +

9

2

2

+1

12 50 − 15 . 93

+ 9. 50 − 9 . 9

2 +

9

2

2

𝑰𝒚 = 4130575,5 mm4

𝒓𝒚 = 𝑰𝒚

𝑨=

4130575,5

2. 824= 50,06 𝑚𝑚

Periksa terhadap Kelangsingan elemem penampang

𝝀 =𝒃

𝒕𝒑 =

50

9 = 5,5

𝝀𝒓 =𝟐𝟎𝟎

𝒇𝒚

𝝀𝒓 =200

240= 12,91

(tabel 7.5-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 30)

𝝀 < 𝜆𝑟

5,5 < 12,91 (penampang tak kompak)

(pasal8.2.4, SNI 03- 1729- 2002, hal 36)

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

𝑳𝒊 =𝑳𝒃

𝒏 − 𝟏=

1638

5 − 1= 409,5 𝑚𝑚

𝝀𝒊 =𝑳𝒊

𝒓 𝒎𝒊𝒏=

432,25

9,7= 44,56 𝑚𝑚

𝑟min = 𝑗𝑎𝑟𝑖 − 𝑗𝑎𝑟𝑖 𝑔𝑖𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛

(persamaan 9.3-4, SNI 03- 1729- 2002, hal 58)

- Syarat kestabilan komponen

𝝀𝒊 < 50

44,56 < 50 (OK)

(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)

73

- Kondisi tumpuan sendi-sendi , maka faktor tekuk k = 1

𝑳𝒌𝒙 = 𝑳𝒌𝒚 = 𝐿 𝑏𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔 𝑥 𝑘 = 1638 𝑥 1 = 1638 𝑚𝑚

(tabel 7.6-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 32)

- Kelangsingan arah sumbu bahan (sumbu x)

𝝀𝒙 = 𝑳𝒌𝒙

𝒓𝒙< 200

1638

19,61< 200

83,53 < 200……… (𝑂𝐾)

(pasal7.6.4, SNI 03- 1729- 2002, hal 29)

- Syarat kestabilan arah sumbu bahan (sumbu x)

𝝀𝒙 > 1,2.𝜆𝑖

83,53 > 1,2. 44,56

83,53 >53,472… … … (OK)

(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)

- Kelangsingan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)

𝝀𝒚 = 𝑳𝒌𝒚

𝒓𝒚< 200

1638

50,06< 200

32,72 < 200……… (𝑂𝐾)

(pasal 7.6.4, SNI 03- 1729- 2002, hal 29)

- Kelangsingan ideal

Nilai muntuk profil 2L = 2

𝝀𝒊𝒚 = 𝝀𝒚𝟐 + 𝒎

𝟐 𝝀𝒊𝟐

𝝀𝒊𝒚 = 32,722 + 2

244,562 = 55,283


- Syarat kestabilan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)

𝝀𝒊𝒚 > 1,2 𝜆𝑖

55,283 > 1,2 . 44,56

55,283 > 53,472 (𝑂𝐾)

(pasal 9.3.6, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)

74

Menghitung daya dukung tekan nominal komponen

- Menghitung koefisien tekuk arah sumbu bahan (sumbu x) "𝝎𝒙"

- Parameter kelangsingan komponen

𝝀𝒄𝒙 =𝝀𝒙

𝝅 𝒇𝒚

𝑬

𝝀𝒄𝒙 =83,53

3,14

240

200000= 0,921

- (persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)

- Karena 𝟎,𝟐𝟓 < 𝜆𝑐𝑥 < 1,2 maka nilai 𝝎𝒙 𝐦𝐞𝐦𝐞𝐧𝐮𝐡𝐢 𝐫𝐮𝐦𝐮𝐬:

- (pasal 7.6.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)

𝝎𝒙 =𝟏,𝟒𝟑

𝟏,𝟔 − 𝟎,𝟔𝟕𝝀𝒄𝒙

𝝎𝒙 =1,43

1,6 − 0,67. 0,921 = 1,455

- (persamaan 7.6-5b, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)

- Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu x)

𝑵𝒏 = 𝑨𝒈.𝒇𝒚

𝝎𝒙= 1648 .

240 𝑀𝑝𝑎

1,455= 271835,05 𝑁 → 27,18 𝑡𝑜𝑛


- Menghitung koefisien tekuk arah sumbu bebas bahan (sumbu y) "𝝎𝒚"

- Parameter kelangsingan komponen

𝝀𝒄𝒚 =𝝀𝒊𝒚

𝝅 𝒇𝒚

𝑬

𝝀𝒄𝒚 =55,283

3,14

240

200000= 0,609

- (persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)

- Karena 𝟎,𝟐𝟓 < 𝜆𝑐𝑥 < 1,2 maka nilai 𝝎𝒚 𝐦𝐞𝐦𝐞𝐧𝐮𝐡𝐢 𝐫𝐮𝐦𝐮𝐬:

- (pasal 7.6.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)

75

𝝎𝒊𝒚 =𝟏,𝟒𝟑

𝟏,𝟔 − 𝟎,𝟔𝟕𝝀𝒄𝒚

𝝎𝒊𝒚 =1,43

1,6 − 0,67. 0,609= 1,19

- (persamaan 7.6-5b, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)

- Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu y)

𝑵𝒏 = 𝑨𝒈.𝒇𝒚

𝝎𝒊𝒚= 1648 .

240

1,19= 33239,74 𝑁 → 33,23 𝑡𝑜𝑛


Periksa Terhadap Tekuk Lentur Torsi

- Modulus geser

- 𝑮 = 𝐄

𝟐 (𝟏+𝒗)=

200000

2 (1+0,3)= 76923,1 𝑀𝑃𝑎

(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 72)

- Konstanta Torsi

𝑱 = 𝒃 + 𝒕𝟑

𝟑= 𝟐.

𝒃 . 𝒕𝒇𝟑 + 𝒉 − 𝒕𝒇 . 𝒕𝒘𝟑

𝟑

𝑱 = 2 50 . 93 + 50 − 9 . 93

3 = 44226 𝑚m4


- Koordinat pusat geser terhadap titik berat

Gambar 4.21 Titik Pusat Geser Penampang

Sumber :DokumentasiPribadi (Program Autcad)

𝒚𝒐 = 𝒆𝒙 −𝒕𝒑

𝟐= 15,6 −

9

2= 11,1 𝑚𝑚

xo = 0


t

b

h

ex

titik pusat massa

titik pusat geser

76

𝒓𝒐𝟐 = 𝑰𝒙+ 𝑰𝒚

𝑨+ 𝒙𝒐𝟐 + 𝒚𝒐𝟐

𝒓𝒐𝟐 = 633969,48 + 4130575,5

2. 824+ 0 + 11,12 = 3014,317 𝑚𝑚2

𝒇𝒄𝒓𝒛 =𝑮 . 𝑱

𝑨.𝒓𝒐𝟐=

76923,1. 44226

1648 . 3014,317 = 684,838 𝑀𝑃𝑎

𝑯 = 𝟏 −𝒙𝒐𝟐 + 𝒚𝒐𝟐

𝒓𝒐𝟐= 1 −

0 + 11,12

3014,317= 0,96

𝒇 𝒄𝒓𝒚 =𝒇𝒚

𝝎𝒊𝒚=

240

1,19= 201,68 𝑀𝑝𝑎

𝒇 𝒄𝒍𝒕 = 𝒇 𝒄𝒓𝒚 + 𝒇 𝒄𝒓𝒛

𝟐𝑯 𝟏 − 𝟏 −

𝟒 .𝒇 𝒄𝒓𝒚 . 𝒇 𝒄𝒓𝒛 .𝑯

𝒇 𝒄𝒓𝒚 + 𝒇𝒄𝒓𝒛 𝟐

𝒇 𝒄𝒍𝒕 = 201,68 + 684,838

2. 0,96 1 − 1 −

4 .201,68 .684,838. 0,96

201,68 + 684,838 2

𝒇 𝒄𝒍𝒕 = 198,44 𝑀𝑃𝑎

(persamaan 9.2-1a, SNI 03- 1729- 2002, hal 55)

𝑵 𝒄𝒍𝒕 = 𝑨𝒈 . 𝒇 𝒄𝒍𝒕 = 1648 . 198,44 = 327031,7025 𝑁 → 32,70 𝑡𝑜𝑛

Daya dukung komponen diambil yang terkecil

𝑵𝒏 = 27,18 ton

𝐟𝐚𝐜𝐭𝐨𝐫 𝐫𝐞𝐝𝐮𝐤𝐬𝐢 𝐲𝐚𝐧𝐠 𝐝𝐢𝐠𝐮𝐧𝐚𝐤𝐚𝐧 = 𝟎,𝟖𝟓


𝑵𝒖 < 𝑵𝒏

6,967 < 0.85 x 27,18

4,1307 < 23,103 ton …….. (OK)

𝒑𝒓𝒐𝒇𝒊𝒍 𝟐𝐋 𝟓𝟎 𝐱 𝟓𝟎 𝐱 𝟗 𝒂𝒎𝒂𝒏 𝒅𝒂𝒏 𝒅𝒂𝒑𝒂𝒕 𝒅𝒊𝒈𝒖𝒏𝒂𝒌𝒂𝒏

77

4.1.7 Perhitungan Batang Tarik

Batang 130

P maks = Nu = 1,730ton → output SAP 2000

L bentang = 4328 mm

Gambar 4.22 Diagram of Frame

Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program SAP 2000)

Digunakan profil (2L.60.60.6)

Properti penampang elemen L.60.60.6

Ag = 691 mm

ex = ey = 16,9 mm

Ix = Iy = 228000 mm4

rx = ry = 17,8 mm

r min = 11,7 mm

tp = 6 mm

78

Periksa terhadap tarik

- Syarat penempatan baut

Gambar 4.23 Pemodelan Jarak Baut

Sumber :Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

Spesifikasi baut yang digunakan :

Tipe baut : A 325

Diameter : 12,7 mm (1/2”)

Fu : 825 Mpa

Fy : 585 Mpa

Permukaan baut : tanpa ulir pada bidang geser

Diameter lubang baut (dl)= 12,7 + 1 = 13,7 mm


Jarak antar baut

𝑺 > 3 𝑑𝑏

3 𝑑𝑏 = 3 . 12,7 = 38,1 𝑚𝑚

𝑺 < 15 𝑡𝑝

15 𝑡𝑝 = 15. 6 = 90 𝑚𝑚

𝑺 < 200 𝑚𝑚

𝑆 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑏𝑖𝑙 45 𝑚𝑚

Jarak baut ke tepi pelat

𝑺 𝒕𝒆𝒑𝒊 > 1,5 𝑑𝑏

1,5 𝑑𝑏 = 1,5 . 12,7 = 19,05 𝑚𝑚

𝑺 𝒕𝒆𝒑𝒊 𝟏𝟐 𝒕𝒑

12 𝑡𝑝 = 12. 9 = 108 𝑚𝑚

𝑺 < 150 𝑚𝑚


(pasal13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 104)

S

NuU

e

B

79

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 325

baut ukuran 1/2” =12,7 mm satu lajur

n = 1

𝑨𝒏𝒕 = 𝑨𝒈 − 𝒏.𝒅𝒃. 𝒕𝒑

𝑨𝒏𝒕 = 1382 − 1 . 13,7. 6 = 1299,8 𝑚𝑚2

(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

Gambar 4.24 Pemodelan Letak Baut

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)

𝒙 = 𝒆 = 16,9 𝑚𝑚 = 16,9 𝑚𝑚

𝑼 = 𝟏 −𝒙

𝑳 ≤ 𝟎,𝟗

𝑼 = 1 −16,9

45= 0,62

0,62 ≤ 0,90 (𝑂𝐾)

𝑨𝒆 = 𝑨𝒏𝒕.𝑼 = 1299,8. 0,62 = 805,876 𝑚𝑚2

(pasal 10.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 70)

t

b

h et

b

h

Pelat buhul

Pelat kopel

80

Daya dukung tarik murni

- Kondisi leleh

= 0.9

𝐀𝐠 = 2.691 = 1382 mm2

𝐍𝒏 = .𝑨𝒈 .𝒇𝒚 = 0,9. 1382 . 240 = 298512 𝑁 = 29,85 𝑡𝑜𝑛

(persamaan 10.1-2a, SNI 03- 1729- 2002, hal 70)

- Kondisi fraktur

= 0.75

𝐀𝐞 = 805,876 mm2

𝐍𝒏 = .𝑨𝒆 . 𝒇𝒖 = 0,75. 805,876 . 370 = 223630,6 𝑁 = 22,36 𝑡𝑜𝑛

(persamaan10.1-2b, SNI 03- 1729- 2002, hal 70)

Daya dukung geser murni

Gambar 4.25 Pemodelan Area Geser


Av :Luas penampang kotor geser

𝐀𝐯 = 2. S + U . tp . 2 = 2. 45 + 30 . 6 . 2 = 1800 mm2

𝐍𝒏 = .𝑨𝒗. 𝟎,𝟔 𝒙 𝒇𝒖 = 0,75. 1800 . 0,6. 370 = 299700 𝑁

= 29,97 𝑡𝑜𝑛

Daya dukung kombinasi tarik dan geser

Gambar 4.26 Pemodelan Area Geser dan Tarik


S

NuU

SNu

Ue

B

81

Geser

Anv :Luas penampang bersih geser

𝐀𝐧𝐯 = S + U − (1,5.𝑑𝑙) . tp . 2 = 45 + 30 − 1,5 . 13,7 . 6. 2

= 653,4 mm2

𝐍𝒏 = 𝑨𝒏𝒗. 𝟎,𝟔 𝒙 𝒇𝒖 = 653,4 . 0,6 . 370 = 145054,8 𝑁 = 14,5 𝑡𝑜𝑛

Tarik

At = Luas penampang kotor tarik

𝐀𝐭 = B − e . tp . 2 = 60 − 16,9 . 6. 2 = 517,2 mm2

Ant = Luas penampang bersih tarik

𝐀𝐧𝐭 = B − e − 0,5. dl . tp . 2 = 60 − 16,9 − 0,5. 13,7 . 6. 2 = 435 mm2

𝐍𝒏 = 𝑨𝒏𝒕. 𝒇𝒖 = 435. 370 = 160950 𝑁 = 16,09 𝑡𝑜𝑛

Nn geser > Nn tarik, maka : Geser leleh – Tarik fraktur

𝐍𝒏 = 𝟎,𝟔. 𝒇𝒚.𝑨𝒗 + 𝒇𝒖.𝑨𝒏𝒕

= 0,75. 0,6. 240. 1800 + 370. 435 = 315112,5 𝑁 = 31,5 𝑡𝑜𝑛


Diambil nilai daya dukung batang tarik terkecil

𝑵𝒖 < 𝑵𝒏

1,730 < 22,45 ton………(OK)

𝒑𝒓𝒐𝒇𝒊𝒍 𝟐𝐋 𝟔𝟎.𝟔𝟎 .𝟔 𝒂𝒎𝒂𝒏 𝒅𝒂𝒏 𝒅𝒂𝒑𝒂𝒕 𝒅𝒊𝒈𝒖𝒏𝒂𝒌𝒂𝒏

4.1.8 Perhitungan Sambungan

Batang 130



Tipe baut : A 325


Fu : 825 Mpa

Fy : 585 Mpa

Permukaan baut:tanpa ulir pada bidang geser


82

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

𝝓 𝑽𝒅 = 𝝓 .𝒓 . 𝒇𝒖𝒃. 𝑨

= 0,75 . 0,5. 825. 1

4. 3,14. 12,72 = 39170,79 N = 3,92 ton

(persamaan 13.2-2, SNI 03-1729-2002, hal 100)

Tahanan tumpu baut :

fu = nilai tegangan tarik putus terendah dari baut dan pelat buhul

𝝓 𝑹𝒅 = 𝟐.𝝓.𝒅𝒃. 𝒕𝒑. 𝒇𝒖 = 2. 0,75. 12,7. 6. 370 = 42291 𝑁 = 4,23 𝑡𝑜𝑛


Diambil nilai terkecil dari tahanan geser baut dan tahanan tumpu baut

jumlah baut yang kebutuhan𝑵𝒖

𝝓 𝑽𝒅=

1,730

3,92= 0,44 𝑏𝑢𝑎𝑕

jumlah baut minimum 2 buah Dipakai = 2 baut

Jarak antar baut

𝑺 > 3 𝑑𝑏

3 𝑑𝑏 = 3 . 12,7 = 38,1 𝑚𝑚

𝑺 < 15 𝑡𝑝

15 𝑡𝑝 = 15. 6 = 90 𝑚𝑚

𝑺 < 200 𝑚𝑚


Jarak baut ke tepi pelat

𝑺 𝒕𝒆𝒑𝒊 > 1,5 𝑑𝑏

1,5 𝑑𝑏 = 1,5 . 12,7 = 19,05 𝑚𝑚

𝑺 𝒕𝒆𝒑𝒊 𝟏𝟐 𝒕𝒑

12 𝑡𝑝 = 12. 6 = 72 𝑚𝑚

𝑺 < 150 𝑚𝑚


(pasal13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 104)

83

4.1.9 Perhitungan Plat Kopel

Batang 114

Digunakan profil 2 L 50.50.9


L bentang =1638 mm

Digunakan pelat kopel 5 buah

Jarak antar pelat kopel

𝑳𝒊 =𝑳𝒃

𝒏 − 𝟏

𝑳𝒊 =1638

5 − 1= 409,5 𝑚𝑚

Menghitung tinggi pelat kopel

Digunakan pelat kopel :

Tebal = 10 mm

Lebar = 130 mm

Mutu baja = BJ 37

Fy = 240 Mpa

Fu = 370 Mpa

σ = 160 Mpa

Gambar 4.27 Pemodelan Pelat Kopel


t

b

h

Pelat kopel

b

h pelat

l pelat

t pelat

84

𝑰𝒙 𝒑𝒆𝒍𝒂𝒕 =𝟏

𝟏𝟐𝒕 𝒉𝟑

𝒂 = jarak antar titik pusat massa elemen komponen

𝒂 = 𝟐𝒆 + 𝒋𝒂𝒓𝒂𝒌 𝒂𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒑𝒓𝒐𝒇𝒊𝒍 𝑳

𝒂 = 2. 15,6 + 10 = 41,2 𝑚𝑚

𝑰𝐦𝐢𝐧 = moment inersia minimal elemen komponen

𝑰𝐦𝐢𝐧 = 76700 𝑚𝑚4

- Syarat kekakuan pelat kopel

𝑰𝒙 𝒑𝒆𝒍𝒂𝒕

𝒂≥ 𝟏𝟎

𝑰 𝒎𝒊𝒏

𝑳𝒊

(persamaan 9.3.5, SNI 03-1729-2002, hal 59)

𝟏

𝟏𝟐𝒕𝒉𝟑 ≥ 𝟏𝟎

𝒂. 𝑰 𝒎𝒊𝒏

𝑳𝒊

𝒉 ≥ 𝟏𝟎.𝟏𝟐 𝒂. 𝑰 𝒎𝒊𝒏

𝒕.𝑳𝒊

𝟏

𝟑

𝒉 ≥ 120.41,2. 76700

10. 409,5

1

3

𝒉 ≥ 45,24 𝑚𝑚

Dipakai h = 50 mm

Periksa terhadap geser

Gaya lintang yang dipikul pelat kopel

𝑫𝒖 = 𝟎,𝟎𝟐 𝑵𝒖 = 0,02. 6,967 = 0,0139 ton

Gaya lintang yang dipikul 1 pelat kopel

𝑫 𝟏 𝒑𝒆𝒍𝒂𝒕 = 0,0139

5= 0,0279 ton

Tahanan geser pelat kopel :

𝝀𝒘 =𝒉

𝒕𝒘=

50

10= 5 𝑚𝑚

𝑲𝒏 = 𝟓 +𝟓

𝒂

𝒉 𝟐 = 5 +

5

41,2

5

2 = 5,07

𝒉

𝒕𝒘≤ 𝟏,𝟏𝟎

𝑲𝒏 𝑬

𝒇𝒚

(persamaan 8.8-2 , SNI 03-1729-2002, hal 45)

85

5 ≤ 1,10 5,07. 200000

240

5 ≤ 71,5 ……… (OK)

Maka tahanan geser nominal pelat:

𝑽𝒏 = 𝟐.𝟎,𝟔. 𝒇𝒚. 𝒕𝒘 = 2. 0,6. 240 .50. 10 = 144000 N = 14,4 ton

(persamaan 8.8-3a , SNI 03-1729-2002, hal 45)

𝑫𝒖 < 𝑽𝒏

0,0139 < 0,75. 14,4

0,0139 < 10,8………𝑂𝐾

4.4.5 Perhitungan Plat Landasan dan Baut Angkur

Tegangan tumpupelat landasan

Mutu beton = fc’ = 25 Mpa

σ beton = 0,3. 25 = 7,5Mpa

Digunakan tebal pelat = 10 mm

P Vertikal maks pada tumpuan = 3,75 ton→ hasil output SAP 2000

P Horizontal maks pada tumpuan = 5,59 ton→ hasil output SAP 2000

Menghitung lebar pelat landasan efektif

Gambar 4.28 Pemodelan Pelat Landasan


t

a

h t pelat Pelat landasan

b

L pelat

l pelat

86

Lebar efektif pelat landasan

𝒂 = 𝟐𝒆 + 𝒋𝒂𝒓𝒂𝒌 𝒂𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒑𝒓𝒐𝒇𝒊𝒍 𝑳 = 41,2 𝑚𝑚

σ beton = σ pelat landasan

𝟗 =𝑷𝒗

𝑳 𝒙 𝒂

𝑳 =36739,13 𝑁

5 𝑥 41,2

𝑳 = 178,345 𝑚𝑚

𝑫𝒊𝒑𝒂𝒌𝒂𝒊 𝑳 = 𝟐𝟎𝟎 𝒎𝒎

Gambar 4.29 Tampak Atas Pelat Landasan



Tipe baut : A 325


Fu : 825 Mpa

Fy : 585 Mpa

Periksa terhadap geser baut

𝝓 𝑽𝒅 = 𝝓 .𝒓 . 𝒇𝒖𝒃. 𝑨 = 0,75 . 0,5. 825. 1

4. 3,14. 12.72 = 39170,79 N

= 3,92 ton


Jumlah baut

jumlah baut yang kebutuhan𝑵𝒖

𝝓 𝑽𝒅=

3,75

3,92= 0,96 𝑏𝑢𝑎𝑕

jumlah baut minimum 2 buah Dipakai = 2 baut

a

L pelat

l pelat

87

4.2 PERENCANAAN STRUKTUR PLAT LANTAI

Pada sistem perencanaan plat direncanakan sama dari lantai 1-6 dengan

tumpuan berupa jepit ataupun bebas. Sistem penulangan direncanakan sama pada

tiap-tiap lantai.

Gambar 4.30 Perspektif Struktur Plat Lantai

Sumber : dokumen pribadi (program SAP)

4.2.1 Pedoman Perhitungan Plat

Dalam perencanaan plat lantai, pedoman yang dipakai adalah :

1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung

(PPPURG 1987)

2. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk

Bangunan Gedung.

3. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang.



88

4.2.2 Perhitungan Plat Lantai

a. Data Teknis Plat Lantai Rencana:

1. Material Beton

Fc = 25 Mpa

Berat per unit volume = 2400 Kg/m3 (PPPURG 1987)

Modulus elastisitas = 23500 Mpa

𝑬𝒄 = 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝒇𝒄 → 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝟐𝟓 = 𝟐𝟑𝟓𝟎𝟎 𝑴𝒑𝒂

(SNI -03 -2847 -2002, pasal 10.5(1), hal 54 )

2. Material Tulangan

Fy = 240 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-03-1729-2002, pasal 5.1.3, hal 9)

b. Menentukan Syarat-Syarat Batas dan Bentang Plat Lantai

1. Penulangan plat model I – 2

Plat 1 Lx = 400 cm, Ly = 400 cm dengan kode A

Plat 2 Lx = 400 cm, Ly = 450 cm dengan kode B

Plat 3 Lx = 275 cm, Ly = 400 cm dengan kode C

Plat 4 Lx = 150 cm, Ly = 400 cm dengan kode I

Plat 6 Lx = 300 cm, Ly = 400 cm dengan kode F


Plat 5 Lx = 300 cm, Ly = 500 cm dengan kode D


Plat 6 Lx = 400 cm, Ly = 400 cm dengan kode E

Plat 7 Lx = 250 cm, Ly = 450 cm dengan kode F

Plat 8 Lx = 250 cm, Ly = 400 cm dengan kode G

Plat 9 Lx = 150 cm, Ly = 300 cm dengan kode H

Plat 10 Lx = 150 cm, Ly = 150 cm dengan kode J

Keterangan: Sisi bentang pendek ( Lx )

Sisi bentang panjang ( Ly )

89

𝛽 =𝐿𝑦

𝐿𝑥=

400

400= 1< 2 menggunakan plat lantai dua arah (two way slab)

𝛽 =𝐿𝑦

𝐿𝑥=

450

400= 1,125 < 2 menggunakan plat lantai dua arah (two way slab)

𝛽 =𝐿𝑦

𝐿𝑥=

400

275= 1,45< 2 menggunakan plat lantai dua arah (two way slab)

𝛽 =𝐿𝑦

𝐿𝑥=

400

150= 2,6 > 2 menggunakan plat lantai satu arah (one way slab)

𝛽 =𝐿𝑦

𝐿𝑥=

150

150= 1 > 2 menggunakan plat lantai dua arah (two way slab)

𝛽 =𝐿𝑦

𝐿𝑥=

300

150= 2 ≤ 2 menggunakan plat lantai dua arah (two way slab)

𝛽 =𝐿𝑦

𝐿𝑥=

500


𝛽 =𝐿𝑦

𝐿𝑥=

400

400= 1< 2 menggunakan plat lantai dua arah (two way slab)

𝛽 =𝐿𝑦

𝐿𝑥=

450


𝛽 =𝐿𝑦

𝐿𝑥=

400


𝛽 =𝐿𝑦

𝐿𝑥=

400


Gambar 4.31Denah Plat Lantai

Sumber : dokumen pribadi (program CAD)

90

c. 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 6 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.

h =𝑙𝑛 0,8 + 𝑓𝑦

1500

36 + 9 𝑙𝑥𝑙𝑦

h =500 0,8 + 240

1500

36 + 9 450400

h =10,41 cm

( Maka tebal plat lantai yang digunakan yaitu 12 cm )

(SNI -03 -2847 -2002, pasal 11.5(3(3)), hal 66 )

d. Data Beban Yang Bekerja Pada Plat

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 = 1700 Kg/m3(tanpa lubang)

Berat plafond 11+7 = 18 Kg/cm

( PPPURG 1987, hal 5 dan 6 )

Beban Hidup

Bangunan kantor = 250 Kg/m2

Gedung parkir = 400 Kg/m2

( PPPURG 1987, hal 12 )

91

e. Pembebanan Pada Plat

1. Beban Mati (WD)

Berat plat lantai = 2400 x 0,12 = 288 Kg/m3

Berat spaci lantai = 0,03 x 1800 = 54 Kg/m3

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 lantai parkir = 400 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/m

2

b. Sebagai lantai parkir

WU = 1,2 WD + 1,6 WL

= 1,2 (384) + 1,6 (400)

= 1100,8 Kg/m2 11,008 KN/m

2

f. Perhitungan Momen pada Tumpuan dan Lapangan

Penulangan plat model I – 5, I – 3 dan model I – 2 dengan skema dari

diagram momen penulangan. Momen penulangan persatuan panjang terhadap

beban terbagi rata.Buku Gideon jilid 4, hal 32.

92

Gambar 4.32. Skema Penulangan Plat Model I – 5

Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma)

Tabel 4.1. Skema Penulangan Plat Model I – 5

Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma) hal.32

93





I - 3

94





95

4.2.3 Momen Yang Menentukan

Perhitungan pada pelat tipe B dengan dimensi 400 x 450 cm, lantai utama

difungsikan untuk perkantoran.

Gambar 4.35. Pemodelan Momen Pada Pelat

Sumber : dokumen pribadi (program CAD)

1. Momen Ultimate Tumpuan Arah x ( A )

Menentukan koefisien momen

𝜷 = 1 → 𝒙 = −44 dan 𝜷 = 1,2 → 𝒙 = −56

𝜷 𝑩 =𝑳𝒚

𝑳𝒙=

450

400= 1,125 → 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑝𝑜𝑙𝑎𝑠𝑖 𝑥 = −51,5

𝑴𝒖𝒕𝒙𝑨 = 𝟎,𝟎𝟎𝟏 .𝑾𝒖 . 𝑳𝒙𝟐 .𝒙

𝑴𝒖𝒕𝒙𝑨 = 0,001. 8,608 . 42 .−51,5 = −7,093 𝑘𝑁.𝑚

(tabel 4.3.c, Gideon Kusuma series 4, hal 29 )

2. Momen Ultimate Lapangan Arah x


𝜷 = 1 → 𝒙 = 17 dan𝜷 = 1,2 → 𝑥 = 24

𝜷 𝑩 =𝑳𝒚

𝑳𝒙=

450

400= 1,125 → 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑝𝑜𝑙𝑎𝑠𝑖 𝑥 = 21,375

𝑴𝒖𝒍𝒙 = 𝟎,𝟎𝟎𝟏 .𝑾𝒖 . 𝑳𝒙𝟐 .𝒙

𝑴𝒖𝒍𝒙 = 0,001. 8,608 . 42 . 21,375 = 2,944 𝑘𝑁.𝑚


96

3. Momen Ultimate Tumpuan Arah x ( B )


𝜷 = 1 → 𝒙 = −44 dan 𝜷 = 1,2 → 𝒙 = −56

𝜷 𝑩 =𝑳𝒚

𝑳𝒙=

450

400= 1,125 → 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑝𝑜𝑙𝑎𝑠𝑖 𝑥 = −51,5

𝑴𝒖𝒕𝒙𝑩 = 𝟎,𝟎𝟎𝟏 .𝑾𝒖 . 𝑳𝒙𝟐 . 𝒙

𝑴𝒖𝒕𝒙𝑩 = 0,001. 8,608 . 42 .−51,5 = −7,093 𝑘𝑁.𝑚


4. Momen Ultimate Tumpuan Arah y ( A )


𝜷 = 1 → 𝒙 = −44 dan 𝜷 = 1,2 → 𝒙 = −47

𝜷 𝑩 =𝑳𝒚

𝑳𝒙=

450

400= 1,125 → 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑝𝑜𝑙𝑎𝑠𝑖 𝑥 = −45,875

𝑴𝒖𝒕𝒚𝑨 = 𝟎,𝟎𝟎𝟏 .𝑾𝒖 .𝑳𝒙𝟐 .𝒙

𝑴𝒖𝒕𝒚𝑨 = 0,001. 8,608 . 42 .−45,875 = −6,318 𝑘𝑁.𝑚


5. Momen Ultimate Lapangan Arah y


𝜷 = 1 → 𝒙 = 17 dan 𝜷 = 1,2 → 𝒙 = 17

𝜷 𝑩 =𝑳𝒚

𝑳𝒙=

450

400= 1,125 → 𝑥 = 17

𝑴𝒖𝒍𝒚 = 𝟎,𝟎𝟎𝟏 .𝑾𝒖 .𝑳𝒙𝟐 . 𝒙

𝑴𝒖𝒍𝒚 = 0,001. 8,608 . 42 . 17 = 2,342 𝑘𝑁.𝑚


6. Momen Ultimate Tumpuan Arah y ( B )


𝜷 = 1 → 𝒙 = −44 dan 𝜷 = 1,2 → 𝒙 = −47

𝜷 𝑩 =𝑳𝒚

𝑳𝒙=

450

400= 1,125 → 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑝𝑜𝑙𝑎𝑠𝑖 𝑥 = −45,875

97

𝑴𝒖𝒕𝒚𝑩 = 𝟎,𝟎𝟎𝟏 .𝑾𝒖 . 𝑳𝒙𝟐 .𝒙

𝑴𝒖𝒕𝒚𝑩 = 0,001. 8,608 . 42 .−45,875 = −6,318 𝑘𝑁.𝑚


Perhitungan selanjutnya disajikan dalam bentuk tabel :

Tabel 4.4. Momen Plat Yang Dihasilkan

98

99

100

101

102

Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Microsoft Exel)

4.2.4 Perhitungan Penulangan Plat

Tebal plat (h) = 12 cm 120 mm

Fc = 25 Mpa 250 kg/cm2

Fy = 240 Mpa 2400 Kg/cm2

min =1,4

fy =

1,4

240 = 0,00583

( Buku Gideon jilid 1, tabel 6, hal 51 )

Tebal Selimut Beton = p = 20 mm

( Buku Gideon jilid 1, tabel 3, hal 44 )

Diameter Tulangan arah x = 10 10 mm

Tinggi evektif arah x

dx = h – p – ½ Dx

= 120 – 20 – ½ 10

= 95 mm

Diameter tulangan arah y = 10 10 mm

Tinggi evektif arah y

dy = h – p – Dy – ½ Dy

= 120 – 20 – 10 – ½ 10

= 85 mm

( Buku Gideon jilid 1 , hal 43-44 )

103

4.2.5 Tulangan Yang Dihasilkan

Perhitungan tulangan pada plat lantai secara manual dengan dibantu program

excel. Perhitungan tulangan pada interpolasi untuk menentukan ( ρ), sesuai dengan

tabel 5.1.c, buku Gideon jilid 4 pada halaman 46. Adapun rumus dalam interpolasi :

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = A ρ = a

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2= X Interpolasi

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2= B ρ = b

ρ = a + 𝐗−𝐀

𝟏𝟎𝟎 × (b – a)

Tabel 4.5. Penentuan ρ pada Mutu beton f c 25


Sedangkan untuk mencari tulangan pada plat lantai dibantu dengan tabel

104

13a, buku Gideon jilid 1 pada halaman 82.

Tabel 4.6. 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)

Dalam menentukan diameter dan jumlah tulangan disesuaikan dengan

perencanaan yang dibuat. Adapun hasil dari perhitungan tulangan, sebagai berikut :

Perhitungan pada plat tipe B dengan dimensi 400 x 450 cm, lantai utama.

1. Penulangan Arah X

Momen Lapangan (Mu txA) = -7,093 KN.m

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 =−7,093

1,0×0,0952 = -785,928 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 700 ρ = 0,0037

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2= 785,928 Interpolasi

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2= 800 ρ = 0,0043

ρ = 0,0037 + 85,928

100 × (0,0043 – 0,0037)

= 0,00421... ρmin> ρ

As = ρmin × b × dx

= 0,0058 × 1000 × 95

= 554 mm2

Didapat dari tabel 13a Tulangan yang dipakai 10 – 125 (As = 628 mm2)


Momen Tumpuan (Mu tx) = 2,944 KN.m

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 =2,944

1,0×0,0952 = 326,205 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 300 ρ = 0,0016

105

𝑀𝑢


𝑀𝑢

𝑏×𝑑2= 400 ρ = 0,0021

ρ = 0,0016 + 26,205

100 × (0,0021 – 0,0016)

= 0,0017... ρmin> ρ


= 0,0058 × 1000 × 95

= 554 mm2



Momen Lapangan (Mu txB) = -7,093 KN.m

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 =−7,093

1,0×0,0952 = -785,928 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 700 ρ = 0,0037

𝑀𝑢


𝑀𝑢

𝑏×𝑑2= 800 ρ = 0,0043

ρ = 0,0037 + 85,928

100 × (0,0043 – 0,0037)

= 0,00421... ρmin> ρ


= 0,0058 × 1000 × 95

= 554 mm2


4. Penulangan Arah Y

Momen Lapangan (Mu lyA) = -6,318 KN.m

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 =−6,318

1,0×0,085 2 = -874,464 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 800 ρ = 0,0043

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2= -874,464 Interpolasi

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2= 900 ρ = 0,0048

ρ = 0,0043 + 74,464

100 × (0,0048 – 0,0043)

= 0,0046... ρmin> ρ

106


= 0,0058 × 1000 × 85

= 496 mm2



Momen Tumpuan (Mu ly) = 2,342 KN.m

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 =2,342

1,0×0,085 2 = 324,153 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 300 ρ = 0,0016

𝑀𝑢


𝑀𝑢

𝑏×𝑑2= 400 ρ = 0,0021

ρ = 0,0016 + 24,153

100 × (0,0021 – 0,0016)

= 0,0017... ρmin> ρ


= 0,0058 × 1000 × 85

= 496 mm2



Momen Lapangan (Mu lyB) = -6,318 KN.m

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 =−6,318

1,0×0,085 2 = -874,464 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 800 ρ = 0,0043

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2= -874,464 Interpolasi

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2= 900 ρ = 0,0048

ρ = 0,0043 + 74,464

100 × (0,0048 – 0,0043)

= 0,0046... ρmin> ρ


= 0,0058 × 1000 × 85

= 496 mm2


107

Tabel 4.7. Hasil Perhitungan Tulangan Plat

108

109

110

111


112

4.3 PERENCANAAN STRUKTUR PORTAL (BALOK DAN KOLOM)

Gambar 4.36. Prespektif Rangka Portal Struktur Beton

Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)

4.3.1 Pedoman Perhitungan Balok dan Kolom

Dalam perencanaan Balok dan Kolom, pedoman yang dipakai:

1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung

(PPPURG 1987)

2. SNI 03-1726-2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk

Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.

3. SNI 03-2847-2002.Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk

Bangunan Gedung.

4. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang.



113

4.3.2 Perhitungan Balok dan Kolom

4.3.2.1 Data Teknis Portal

1. Material beton

Berat per unit volume = 2400 Kg/m3

f.c ( kolom ) = 35 Mpa

Modulus elastisitas = 27805,575 Mpa

𝑬𝒄 = 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝒇𝒄 → 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝟑𝟓 = 𝟐𝟕𝟖𝟎𝟓,𝟓𝟕𝟓𝑴𝒑𝒂

(SNI -03 -2847 -2002, pasal 10.5(1), hal 54 )

f.c ( balok ) = 25 Mpa


𝑬𝒄 = 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝒇𝒄 → 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝟐𝟓 = 𝟐𝟑𝟓𝟎𝟎𝑴𝒑𝒂

(SNI -03 -2847 -2002, pasal 10.5(1), hal 54 )

2. Material tulangan

Besi ulir , Fy = 400 Mpa

Fu = 520 Mpa

Besi polos , Fy = 240 Mpa

Fu = 370 Mpa



4.3.3 Menentukan Syarat-syarat Batas dan Panjang Bentang

Balok dianggap ditumpu bebas pada kedua tepinya, dengan panjang bentang

600 cm dan 800 cm.

4.3.4 Menentukan Dimensi

1. Pada perencanaan dimensi balok menggunakan acuan dengan asumsi

awal, 1/10 dari jarak kolom.

B1 = 40 x 80 cm

B2 = 30 x 60 cm

B4 = 25 x 45 cm

Ba1= 20 x 40 cm

Ba2= 15 x 30 cm

2. Pada perencanaan dimensi kolom dengan menyesuaikan beban yang

terjadi dengan asumsi awal, K = 50 x 50 cm

114

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 :

4.3.5.1 Beban Pada Plat Lantai

1. Beban mati (WD)

Berat spaci lantai = 21 Kg/m2

Penutup lantai = 24 Kg/m2

Berat plafond = 18 Kg/m2

Total pembebanan (WD) = 63 Kg/m2

Gambar 4.37. Beban Mati Pelat


2. Beban Hidup (WL)

Beban hidup kantor = 250 Kg/m2

Beban hidup balkon yang menjorok bebas = 300 Kg/m2

115

Gambar 4.38. Beban Hidup Pelat


4.3.5.2 Beban Pada Balok

Berat dinding ( batu bata merah) = 4 m x 0,15 m x 1700 Kg/m3

= 1020 kg/m

Berat kuda-kuda = Beban atap langsung didistibusikan

pada pembebanan portal sesuai kordinat

dari tumpuan pada atap.

Gambar 4.39. Beban Mati Pada Balok

Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP

116

4.3.5.3 Beban Pada Portal

Karena data kecepatan angin tidak diketahui, maka diambil tekanan minimal

sebesar p = 25 kg/m2 . sesuai dengan data pembebanan pada buku PPPURG 1987. Angin

sebagai beban merata pada bangunan, pada pemodelan rangka angin dikenakan pada setiap

joint sebagai beban terpusat.

Dalam mengubah beban angin menjadi beban terpusat:

- Panjang dinding = 5 m

- Tinggi dinding = 4 m

- Tekanan angin minimun = 25 kg/m2

P = 25 x 5 x 4 = 500 kg

Pada setiap dinding memiliki 4 sudut dimana beban angin akan disalurkan maka:

P = 500 : 4 = 125 kg

1. Angin tekan

Koefisien tekan 0,9 maka: 125 x 0,9 = 112,5 kg

2. Angin Hisap

Koefisien hisap -0,4 maka: 125 x -0,4 = -50 kg

Gambar 4.40. Beban Angin


117

3. Beban gempa

Beban gempa atau respons spectrum yang terjadi sesuai dengan data pada

peritungan gempa, mengacu pada SNI 03-1726-2012.

a. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan (I-IV) dan faktor

keutamaan (Ie)

Untuk berbagai kategori risiko struktur bangunan gedung dan non

gedung sesuai Tabel 4.8. pengaruh gempa rencana terhadapnya harus

dikalikan dengan suatu faktor keutamaan Iemenurut Tabel 4.9.

Tabel 4.8. Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung Untuk Beban Gempa

Sumber : SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung

dan Non Gedung.

118

Tabel 4.9. Faktor Keutamaan Gempa


dan Non Gedung

Gedung yang direncanakan berupa gedung perkantoran dengan

kategori risiko II, untuk faktor keutamaan gedung adalah :

Ie = 1,0

a. Menentukan Parameter percepatan gempa (SS, S1)

Berdasarkan dari gambar respon spektra pada Gambar 4.41. dan

Gambar 4.42. didapat nilai parameter Ss dan S1, dimana parameter

Ss(percepatan batuan dasar pada perioda pendek) dan parameter

S1(percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik).

Gambar 4.41. Peta Parameter Ss Wilayah Indonesia


dan Non Gedung.

119

Gambar 4.42. Peta Parameter S1 Wilayah Indonesia


dan Non Gedung.

Dari gambar tesebut wilayah kota Semarang memiliki nilai :

1. Ss = 0,5 -0,6 g

2. S1 = 0,3-0,4 g

b. Menentukan Kelas Situs

Penetapan Kelas Situs harus melalui penyelidikan tanah di lapangan

dan di laboratorium, yang dilakukan oleh otoritas yang berwenang atau ahli

desain geoteknik bersertifikat, dengan mengukur minimal secara

independen dua dari tiga para meter tanah yang tercantum dalam

Tabel4.10.Tipe kelas situs harus ditetapkan sesuai dengan definis dari

Tabel4.10 dan pasal pasal berikut.

Tabel 4.10. Klasifikasi Situs

120


dan Non Gedung.

Berdasarkan letak wilayah Kota Semarang sesuai dengan wilayah

perencanaan pembangunan, dengan klasifikasi situs berada pada (SD) tanah

sedang dengan kecepatan 175 sampai 350 m/detik.

c. Menentukan Koefisien-koefisien situs dan paramater-parameter

respons spektral percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan

risiko-tertarget (MCER)

Dalam penentuan respons spektral percepatan gempa MCER di

permukaan tanah, diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik 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 spektrum respons percepatan pada perioda pendek (SMS)

dan perioda satu detik (SM1) yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi

situs.

121

Tabel 4.11. Koefisien Situs (Fa)


dan Non Gedung.

Tabel 4.12. Koefisien Situs (Fv)


dan Non Gedung.

Menghitung nilai SMS dan SM1meggunakan rumus empiris:

SMS = Fa SS

= 1,4 x 0,5 = 0,7

SM1 = Fv S1

= 1,8 x 0,3 = 0,54

122

Didapat nilai SMS, SM1, langkah selanjutnya mencari harga SDS,

SD1menggunakan rumus empiris:

SDS = 2/3 SMS

= 2/3 x 0,7 = 0,46

SD1 = 2/3 SM1

= 2/3 x 0,54 = 0,36

d. Menentukan Spektrum respons Desain

Bila spektrum respons desain diperlukan oleh tata cara ini dan

prosedur gerak tanah dari spesifik-situs tidak digunakan, maka kurva

spektrum respons desain harus dikembangkan dengan mengacu pada

Gambar 4.43 dan mengikuti ketentuan di bawah ini :

1) Untuk perioda yang lebih kecil dari T0, spektrum respons percepatan

desain, Saharus diambil dari persamaan:

𝑆𝑎 = 𝑆𝐷𝑆 0,4 + 0,6𝑇

𝑇0

2) Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0dan lebih kecil dari

atau sama dengan Ts, spektrum respons percepatan desain, Sa, sama

dengan SDS.

3) Untuk perioda lebih besar dari Ts, spektrum respons percepatan desain,

Sa, diambil berdasarkan persamaan:

𝑆𝑎 =𝑆𝐷𝑆

𝑇

Keterangan :

SDS= parameter respons spektral percepatan desain pada perioda pendek

SD = parameter respons spektral percepatan desain pada perioda 1 detik

T = perioda getar fundamental struktur

𝑇0 = 0,2𝑆𝐷1

𝑆𝐷𝑆𝑇𝑆 =

𝑆𝐷1

𝑆𝐷𝑆

123

Gambar 4.43. Spektrum Respons Desain


dan Non Gedung.

e. Spektrum Respons Desain Manual Data

Data yang dimasukan pada perhitungan gempa dengan sistem

perkiraan dimana perhitungan hanya mendekati dan belum bisa dipastikan

kebenarannya.

Berdasarkan data yang diambil secara umum dengan menggunakan

titik letak wilayah kota Semarang. Dari perhitungan didapat 4 (empat)

kemungkinan yang tertera pada tabel 4.13.

f. Spektrum Respons Desain Sistem Aplikasi Data

Dalam menentukan Respon Spektrum secara akurat,

digunakannya system aplikasi data dari situs

(http:puskim.pu.go.id/aplikasi/desain_spektra_indonesia/.) cara kerja

aplikasi ini secara online. Setelah masuk ke program, terdapat kolom titik

koordinat yang harus diisi sesuai dengan perencanaan wilayah

pembangunan.

Dengan memasukan titik koordinat wilayah kususnya daerah Sukun

Raya tepatnya di jalan Sukun Raya No.41 Semarang Sesuai dengan

perencanaan wilayah pembangunan, didapat nilai respons spektrum pada

tabel 4.13.

124

Tabel 4.13 Spectrum Respon Desain Aplikasi Data

Sumber :(http:puskim.pu.go.id/aplikasi/desain_spektra_indonesia/.)

g. Menentukan Kategori desain seismik (A-D)

Dalam menentukan Ketegori desain seismik apabila diunakan

alternatif prosedur penyederhanaan desain pada pasal 8 (SNI 1726-2012)

kategori disain seismik diperkenankan untuk ditentukan dari Tabel

4.14dengan menggunakan nilai SDS yang ditentukan dalam pasal 8.8.1 (SNI

1726-2012)

Tabel 4.14. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan

Pada Perioda Pendek


dan Non Gedung.

125

Tabel 4.15. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan

Pada Perioda 1 detik


dan Non Gedung.

Harga,

SDS= 0.46 (0,33 < SDS <0,5) =>Kategori Resiko Tipe C

SD1= 0.36 (0,133 < SD1 < 0,2) =>Kategori Resiko Tipe D

h. Pemilihan sistem struktur dan parameter sistem (R, Cd, Ωo,)

Sistem penahan gaya gempa lateral dan vertikal dasar harus

memenuhi salah satu tipe yang ditunjukkan dalam Tabel 4.16

Tabel 4.16. Faktor R, Cd dan Ωo Untuk Sistem penahan Gaya Gempa


dan Non Gedung.

126

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

Faktor reduksi untuk perhitungan beban gempa

Scale factor = I/R x 9,81

= 1/8 x 9,81

= 1,22625

Keterangan:

SC = Scale Factor (dalam meter)

I = Faktor keutamaan Gempa

R = Faktor Reduksi Gempa

9,81 = Koefisien grafitasi

Gambar 4.44. Data Respons Spectrum


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.

127

4.3.7 Menghitung Tulangan Balok dan Kolom

1. Balok 40 x 80 cm

Panjang balok (L) = 8000 mm

Lebar balok (b) = 400 mm

Tinggi balok (h) = 800 mm

Tebal penutup beton (𝑝) = 40 mm

Diameter tulangan utama = 𝐷 19 mm

Diameter tulangan sengkang = ∅ 10 mm

Fc = 25 Mpa

Fy = 400 Mpa (tulangan pokok)

Fy = 240 Mpa (tulangan sengkang)

Tinggi efektif d adalah :

d = h – 𝑝 – ∅sengk – ½.∅tul.ut

= 800 – 40 – 10 – ½ . 10

= 740,5 mm

a. Tulangan Lapangan

M max = 59,4807 KN.m

Mu

b ×d2 = 59,4807

0,40 ×0,740 ,52

=271,1852 KN/m2

Mu

b ×d2 = 200 0,0006

Mu

b ×d2 = 300 0,0009

ρ = 0,0006 + 71,1852

100 × (0,0009 – 0,0006)

= 0,000821

ρmin = 1,4

fy = 0,0035

( ρ< ρ min )

Luas penampang tulangan yang dibutuhkan :

As = ρ × b × d

= 0,0035 × 400 × 740,5

=1037 mm2

Dipakai tulangan 4 D 19 ( As = 1134 mm2 )

As’ = 0,5 x As

= 0,5 x 1037

= 518,5 mm2 Dipakai tulangan 2 D 19 ( As = 567 mm

2 )

128

b. Tulangan Tumpuan

Mmax = - 155,964 KN.m

Mu

b ×d2 = 155,964

0,40 ×0,740 ,52

= 711,0731 KN/m2

Mu

b ×d2= 700 0,0022

Mu

b ×d2 = 800 0,0026

ρ = 0,0022 + 11,0731

100 × (0,0026– 0,0022)

= 0,00227

ρmin = 1,4

fy = 0,0035

( ρ min < ρ )

Luas penampang tulangan yang dibutuhkan :

As = ρ × b × d

= 0,0035 × 400 × 740,5

= 1037 mm2

Dipakai tulangan 4 D 19 ( As = 1134 mm2 )

As’ = 0,5 x As

= 0,5 x 1037

= 518,5 mm2 Dipakai tulangan 2 D 19 ( As = 567 mm

2 )

c. Tulangan Sengkang

Vu = 50808 N

Gaya lintang pada penampang :

Vu = 𝑉𝑢

𝑏×𝑑 =

50808

400 × 740,5 = 0,172 Mpa

Batas tegangan geser beton dapat memikul beban geser :

ØVc = 1

6 × 0,6 × 𝐹𝑐

= 1

6 × 0,6 × 25 = 0,50 Mpa

ØVc < Vu

0,50 > 0,172 ( tidak diperlukan tulangan geser )

Tegangan geser tulangan :

Ø Vsmax = 0,6 × 2

3 × 𝐹𝑐

= 0,6 × 2

3 × 25

= 2 Mpa

129

Tegangan yang harus dipikul tulangan sengkang / geser :

Ø Vs = Vu - Ø Vc

= 0,172 – 0,50

= -0,328 Mpa

Ø Vs < Ø Vsmax

- 0,328 < 2 ( balok tidak perlu diperbesar )

Jarak tumpuan tulangan sengkang :

y =Ø𝑉𝑠×

1

2×𝐿

𝑉𝑢

=0,328 ×

1

2×800

0,172

= 856,5mm

Tulangan geser yang dibentuk oleh tulangan sengkang :

As sengkang = Ø Vs

Ø Fy × y × b

= 0,328

1,0 × 240 ×856,5 × 400

= 468,887 mm2

As sengkang min = 𝑏×𝑦

3 ×𝐹𝑦 =

400 ×856,5

3 ×240 = 475,83 mm

2

Pemasangan sengkang tumpuan dipakai tulangan Ø10 – 150 (As = 524mm2)

d. Tulangan Puntir (Torsi)

Tu = 20582,8 N.mm

Ct = 𝑏 . 𝑑

𝑏2 . 𝑕

= 400 . 740,5

400 2 . 800

= 0,00231

Gaya geser yang terjadi :

Vu = 50808 N

Momen torsi beton tanpa sengkang bersama gaya geser :

Tc =

1

15 𝑓𝑐 𝑥2𝑦

1+ 0,4 𝑉𝑢

𝐶𝑡 . 𝑇𝑢

=

1

15 25 . 4002 . 800

1+ 0,4 . 50808

0,00231 . 20582 ,8

= 2056855,6 N.mm

130

Ø Tc = 0,6 . 2056855,6

= 1234113,36 N.mm

Syarat penggunaan tulangan torsi :

( Tu < Ø Tc ) maka dibutuhkan tulangan torsi.

Besar gaya torsi maksimum :

Ø Ts = Tu – Ø Tc

= 20582,8 – 1234113,36

= -1213530,56 N.mm

Besar gaya torsi maksimum yang dapat ditahan sengkang :

Ø Ts maks = 4 . Ø Tc

= 4 . 1234113,36

= 4936453,44

Karena (Ø Ts < Ø Ts maks ) syarat terpenuhi.

Untuk tulangan sengkang tertutup :

b1 = 400 – 2(40 +0,5 . 10)

= 310 mm

h1 = 800 – 2(40 +0,5 . 10)

= 710 mm

α = 0,66 + 0,33(h/b)

= 0,66 + 0,33(800/400)

= 1,32

Tulangan torsi yang dibutuhkan :

At = 𝑏1+𝑕1

𝑏1 . 𝑕1 .

2(Ø Ts )

α . Ø . fy

= 310+710

310 . 710 .

2(−1213530 ,56 )

1,32 . 0,6 . 400

= 36 mm2

Digunakan tulangan memanjang 1 Ø 16 (As = 201 mm2)

Tabel 4.17. Perhitungan Penulangan Balok 40x80 cm

131


132

2. Balok 30 x 60 cm





Diameter tulangan utama = 𝐷16 mm

Diameter tulangan sengkang = ∅10 mm

Fc = 25 Mpa





= 600 – 40 – 10 – ½ . 16

= 542 mm

Tabel 4.18. Perhitungan Penulangan Balok 30 x 60 cm

133


3. Balok 25 x 45 cm







Fc = 25 Mpa



134



= 450 – 40 – 10 – ½ . 10

= 392 mm

Tabel 4.19. Peritungan Penulangan Balok 25 x 45 cm

135


4. Balok Anak 20 x 40 cm







Fc = 25 Mpa





= 400 – 25 – 8 – ½ . 14

= 360 mm

136

Tabel 4.20. Perhitungan Penulangan Balok 20x 40 cm

137


5. Balok Anak 15 x 30 cm







Fc = 25 Mpa





= 300 – 25 – 8 – ½ . 14

= 260 mm

Tabel 4.21. Perhitungan Penulangan Balok Anak 15x30 cm

138


139

6. Kolom 50 x 50 cm

Ukuran Kolom = 500 x 500 mm

Ø tul pokok (D) = 25 mm

Ø tul sengkang (Øs) = 14 mm

Selimut beton (p) = 40 mm

Mutu beton (Fc) = 35 Mpa

Mutu baja (Fy) = 400 Mpa

ρ min = 1,4/ fy

= 0,0035

d = h – p – Øs - 1 2 ØD

= 500 – 40 – 14 – 12,5

= 433,5 mm

Pu = 620,883 KNm = 620883 N

Mu1 = -101,5175 KNm

Mu2 = 103,4328 KNm

Agr = 500 x 500 = 250000 mm2

1. Tulangan utama

Pada kolom diperkenankan menganggap faktor reduksi kekuatan Ø = 0,65

- Persyaratan eksentrisitas minimal kolom :

emin = (15 + 0,03 h) = 15 + 0,03 x 500 = 30 mm

- Eksentrisitas beban :

et = Mu

Pu=

103,4328

620,883= 0,167 m = 167 mm

- Koefisien untuk sumbu vertikal :

Pu

x Agr x 0,85 x fc =

620883

0,65 x 250000 x 0,85 x 35= 0,128 > 0,1

- Koefisien untuk sumbu horisontal :

Pu

x Agr x 0,85 x fc x

et

h= 0,128 x

167

500 = 0,0428

( Tulangan simetris 4 sisi )

Dipilih d′

h =

40

500 = 0,08

Menurut pada Gambar 9.9 ( buku Gideon jilid 1 – grafik dan tabel

perencanaan beton bertulang )

140

- Dalam grafik didapat :

r = 0,022, untuk mutu beton 35 Mpa, didapat = 1,33

- Rasio tulangan pada penampang kolom :

= r x = 0,022 x 1,33

= 0,0293 ( < min )

ρmin = 1,4

fy = 0,00583

- Luas tulangan yang diperlukan :

Ast = x Ag = 0,0293 x 250000

= 7315 mm2

Tulangan yang dipasang pada kolom 15 D25 ( As = 7365 mm2 )

2. Tulangan sengkang

Vu = 3865,3kg

Vc = 1/6 . 𝑓𝑐 . bw . d

= 0,6 . 1/6 . 35 . 50 . 43,35

= 1282,311 kg

Vs = Vu - Vc

= 3865,3– 1282,311

= 2582,99 kg

Menggunakan tulangan sengkang polos ( 14 mm ), maka :

Av = π r2

= Vs . 22/7 . 7

2

= 154 mm

2

Jarak yang dibutuhkan sengkang :

s = 𝐴𝑣 .𝑑 . 𝑓𝑦

Vs

= 154 . 43,35 . 240

2582 ,99

= 620,29 mm

Syarat jarak minimal :

s = 𝐴𝑣 . 3 . 𝑓𝑦

bw

= 154 . 3 . 240

500

= 221,76 mm

Maka dibutuhan sengkang 14–175 mm(As = 646mm2)

141

Tabel 4.22. Perhitungan Penulangan Kolom 50 x 50 cm


142

4.4 PERENCANAAN STRUKTUR 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.

Gambar 4.45. Pemodelan Pondasi

Sumber : dokumentasi pribadi (program Autocad)

4.4.1 Pedoman Perhitungan Pondasi

1. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan

Gedung.

2. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang. Penerbit

Erlangga : Jakarta.

4.4.2 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.

143

4.4.3 Data Tanah dan Daya Dukung Tanah

Berdasarkan penyelidikan tanah didapat data Standart Penetrasion Test sebagai

berikut :

Tabel 4.23 Nilai SPT

No Lapisan Konsisitensi kedalaman N

1 Pasir Kelanauan Lunak 2 - 6 1 - 4

2 Lempung Kepasiran Sangat Lunak 6 - 19 1 - 6

3 Lanau Kepasiran Sangat Kaku 19 - 35 14 - 35

4 Pasir Padat 35 - 50 50 - 60

Pondasi spun pile direncanakan mengunakan diameter 40 cm dengan kedalaman 15

m. Dengan data sondir mesin berdasarkan penyelidikan tanah dapat dihitung daya dukung

tanah per 1 pancang sebagai berikut:

Dengan rumus daya dukung tanah :

𝐐 𝐮 =𝐪𝐜. 𝐥𝐮𝐚𝐬 𝐩𝐞𝐧𝐚𝐦𝐩𝐚𝐧𝐠

𝟑+𝐓𝐟.𝐊𝐞𝐥𝐢𝐥𝐢𝐧𝐠 𝐩𝐞𝐧𝐚𝐦𝐩𝐚𝐧𝐠

𝟓

Tabel 4.24 Data Sondir Tanah Kedalaman 15 m dengan Daya Dukung Tanah

No Titik

Kedalaman

(m)

qc

(kg/cm²)

Tf

(kg/cm)

D pancang

(cm)

Daya dukung

(ton)

1 SM 1 15 118 568 40 63,8

2 SM 2 15 122 606 40 66,3

3 SM 3 15 110 548 40 59,8

terkecil 59,8

Diambil daya dukung terkecil Q u = 59,8 ton

4.4.4 Perencanaan Jumlah Spun Pile dan Pile cap

Berdasarkan perhitungan, dipilih daya dukung tiang tunggal terkecil yaitu:

Q u = 59,8 ton direncanakan jumlah tiang pancang dengan perhitungan awal Gaya aksial

pada joint yang mewakili untuk perhitungan, didapat data sebagai berikut :

144

Tabel 4.25 Jumlah Tiang Pancang Perlu

Berdasarkan jumlah tiang pancang direncanakan pile cap dengan tipe sebagai berikut:

Gambar 4.46 Tampak Atas Pile Cap Tipe P-2


Menghitung efisiensi kelompok tiang pancang adalah dengan rumus :

𝐄 𝐏𝐆 = 𝟏 −𝚹

𝟗𝟎. 𝐦 − 𝟏 𝐧 + 𝐧 − 𝟏 𝐦

𝐦𝐧

𝚹 = 𝐀𝐫𝐜 𝐭𝐚𝐧𝐝

𝐬

Keterangan :

m = jumlah baris x

n = jumlah baris y

d = jarak antar pancang

s = jarak pancang ke tepi pile cap

Tabel 4.26 Efisiensi Pile Cap Group

No tipe Pile cap

Tebal

(cm)

Panjang

(cm)

Lebar

(cm) E PG

1 P-2 80 180 100 0,622

No joint P (ton) n

1 1 65,48 2

145

Pemeriksaan daya dukung kelompok pancang terhadap beban yang bekerja :

Check beban pada Joint 1

P total = Pu + P 𝑝𝑖𝑙𝑒𝑐𝑎𝑝 + P sendiri pancang

P total = 65,48 + 1,8 x 1 x 0,8 x 2,4 +1

4. 3,14. 0, 42x 15 x 2 = 72,704 ton

Qn = Qu x n x E PG = 89,165 X 2 X 0,622 = 74,3912 ton

Tabel 4.27 Pemeriksaan Daya Dukung Spun Pile Group

No joint Tipe

Pu

(ton)

P Pile

cup

(ton) n

P

Pancang

(ton)

P total

(ton)

Qn

(ton) Check

1 1 P-2 65,48 3,456 2 3,768 72,704 < 74,3912 Aman

Gambar 4.47 Kelompok Baris Spun Pile Tipe P-2


Tabel 4.28 Gaya Aksial dan Momen pada Joint

No joint

P

(ton) Mx My Tipe Pile Cap

1 121 65,48 8,903 9,428 P-2

Pemeriksaan daya dukung per pancang :

Untuk tipe P-2 Check pada joint 121

Pu = 65,48 ton

Mu x = 8,903 ton.m Mu y = 9,428 ton.m

146

𝐏 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 =𝐏𝐮

𝐧+𝐌𝐱. 𝐲

𝐲𝟐+𝐌𝐲. 𝐱

𝐱𝟐

Tabel 4.29 Pemeriksaan Daya Dukung per Spun Pile Tipe P-2

No x y x² y²

P total

(ton)

Q u

(ton) Check

1 -0,5 0 0,25 0 23,312 < 74,392 aman

2 0,5 0 0,25 0 42,168 < 74,392 aman

∑ 0,5

Pemeriksaan daya dukung per baris pancang :

Untuk tipe P-2 Check pada joint 121

Pu = 65,48 ton

Mu x = 8,903 ton.m Mu y = 9,428 ton.m

𝐏 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 =𝐏𝐮

𝐧+𝐌𝐱. 𝐲

𝐲𝟐+𝐌𝐲. 𝐱

𝐱𝟐

Tabel 4.30 Pemeriksaan Daya Dukung per baris Spun Pile Tipe P-2

No Baris x y x² y² P (ton)

Q u

(ton) Check

1 x1 0,0 0,0 0,00 0,00 32,74 < 74,392 aman

2 y1 -0,5 0,0 0,25 0,00 23,312 < 74,392 aman

3 y2 0,5 0,0 0,25 0,00 42,168 < 74,392 aman

∑ 0,5 0

Pemeriksaan Terhadap Geser Pons dan Geser Lentur Pons

Check geser pons Untu ktipe P-2 pada joint 121

Vu maks tipe P-4 = 3,74 ton

147

Gambar 4.48 Denah Penampang Kritis Tipe P-2


Gambar 4.49 Potongan I-I Denah Pemampang Kritis Tipe P-2


Gambar 4.50 Potongan II-II Denah Penampang Kritis Tipe P-2


148

Menghitung keliling kritis geser pons (bo) :

𝐛𝐨 = 𝟐. 𝐥𝐞𝐛𝐚𝐫 𝐤𝐨𝐥𝐨𝐦 + 𝐝 = 𝟐. 𝟓𝟎𝟎+ 𝟖𝟎𝟎 =2600 mm

Menghitung kuat geser kritis pons :

ф𝐕𝐜 = 𝟎,𝟕𝟓.𝟏

𝟑 𝐟′𝐜 .𝐛𝐨.𝐝 = 𝟎,𝟕𝟓.

𝟏

𝟑 𝟑𝟎.𝟐𝟔𝟎𝟎.𝟖𝟎𝟎 = 𝟐𝟖𝟒,𝟖𝟐 𝐭𝐨𝐧

(persamaan 80 , SNI -03 -2847 -2002, hal 110 )

фVc pons > 𝐕𝐮 pons → Aman

maka tidak perlu dilakukan pengecekan geser lentur karena tiang tidak berada dalam

bidang geser yang terbentuk.

4.4.5 Penulangan Pile Cap

4.4.5.1 Perhitungan Momen pada Pile Cap

Tipe P-2

Momen tipe P-2 arah x = Mux joint 121 = 8,903 ton.m

Momen tipe P-2 arah y =Qy maks P-2 . 0 ,5m = 42,168 . 0,5 = 21,084 ton.m

4.4.5.2 Perhitungan Tulangan Pile Cap

Pile Cap Tipe P-2

Perhitungan tulangan direncanakan :

Tebal pile cap (h) = 80 cm 800 mm

Mutu beton (Fc) = 30 Mpa 300 kg/cm2

Mutu tulangan (Fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2

Diameter tulangan arah x = D 19 19 mm

Tinggi efektif arah x

d = 800 mm

Diameter tulangan arah y = D 19 19 mm

Tinggi efektif arah y

d = 800 - 0,5. 19 = 790,5 mm

Tulangan pelat mesin Arah X

- Moment = 8,903 ton.m

Rasio tulangan minimal

𝛒 𝐦𝐢𝐧 = 0,0035

(tabel.6, Gideon kusuma series 1, hal 51 )

149

Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β) →Untuk : fc' ≤ 30 MPa= 0,85

(pasal 12.2.7.3, SNI -03 -2847 -2002, hal 70 )

Rasio tulangan kondisi balance

𝛒𝐛 = 𝜷 𝟎,𝟖𝟓 𝒇′𝒄

𝒇𝒚

𝟔𝟎𝟎

𝟔𝟎𝟎 + 𝒇𝒚 = 𝟎,𝟖𝟓

𝟎,𝟖𝟓.𝟑𝟎

𝟒𝟎𝟎

𝟔𝟎𝟎

𝟔𝟎𝟎+ 𝟒𝟎𝟎 = 𝟎,𝟎𝟑𝟐

(pasal 10.4.3, SNI -03 -2847 -2002, hal 54 )

Rasio tulangan maksimal

𝛒 𝐦𝐚𝐱 = 𝟎,𝟕𝟓.𝛒𝐛 = 0,75. 0,032 = 0,024

(pasal 12.3.3, SNI -03 -2847 -2002, hal 70 )

Faktor tahanan momen maksimal

𝑹𝒏𝒎𝒂𝒙 = 𝝆𝒎𝒂𝒙 .𝒇𝒚 𝟏 − 𝝆𝒎𝒂𝒙

𝟐.

𝒇𝒚

𝟎.𝟖𝟓 . 𝒇𝒄

𝑅𝑛𝑚𝑎𝑥 = 0,024 . 400 1 − 0,024

2.

400

0.85 . 30 = 7,79

Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80

(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )

Moment nominal rencana

𝑴𝒏 = 𝑴𝒖/𝛟

𝑴𝒏 =8,903

0,80= 11,129 𝑡𝑜𝑛.𝑚

Faktor tahanan momen

𝑹𝒏 =𝑴𝒏

𝒃.𝒅𝟐=

11,71 𝑥107

1000. 8002= 0,183 → 𝑹𝒏 < 𝑅𝑛𝑚𝑎𝑥 (𝑂𝐾)

Rasio tulangan perlu

𝛒 𝐩𝐞𝐫𝐥𝐮 =𝟎,𝟖𝟓 . 𝒇′𝒄

𝒇𝒚 𝟏 − 𝟏 −

𝟐 𝑹𝒏

𝟎,𝟖𝟓. 𝒇′𝒄

150

𝛒 𝐩𝐞𝐫𝐥𝐮 =0,85 .30

400 1 − 1 −

2 . 0,183

0,85. 30 = 0,000459

Rasio tulangan yang digunakan

𝛒 𝐩𝐞𝐫𝐥𝐮 < 𝜌𝑚𝑖𝑛 → 𝑚𝑎𝑘𝑎 𝑑𝑖𝑝𝑎𝑘𝑎i rasio tulangan minimal

𝛒 = 0,0035

Luas tulangan yang diperlukan per meter

𝑨𝒔𝒑𝒆𝒓𝒍𝒖 = 𝝆 .𝒃.𝒅 = 0,0035. 1000. 800 = 2800 mm2

Jarak tulangan yang diperlukan per meter

𝒔𝒑𝒆𝒓𝒍𝒖 =1

4𝜋 . D2.

𝑏

𝐴𝑠=

1

4. 3,14. 192.

1000

2800= 101,21 𝑚𝑚

Jarak tulangan maksimal

Jarak tulangan dipakai 𝑠 = 𝟏𝟓𝟎 𝒎𝒎

Digunakan 𝐃 𝟏𝟗 − 𝟏𝟎𝟎

Luas tulangan dipakai

𝑨𝒔 =𝟏

𝟒𝝅 .𝐃𝟐 .

𝒃

𝒔=

1

4 3,14 . 192.

1000

100= 2833,85 𝑚𝑚

𝐴𝑠 > 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 → 𝑶𝑲

151

4.5 PERENCANAAN STRUKTUR TANGGA

Tangga adalah bagian dari struktur yang berfungsi untuk menghubungkan struktur

bawah dengan struktur atas sehingga mempermudah orang untuk dapat mengakses atau

mobilisasi orang keatas dan kebawah struktur lantai.

4.5.1 Perencanaan Dimensi Tangga

Gambar 4.51. Detail Tangga


Syarat kenyamanan:

Syarat kenyamanan yang digunakan menggunakan aturan acuan dimensi dan sudut

anak tangga. Untuk menghasilkan struktur tangga yang nyaman dilalui, maka dimensi

tangga yang digunakan pada konstruksi memakai perkiraan acuan angka dibawah ini :

O = Optrede ( langkah tegak ) = 15 cm – 20 cm

A = Antrede ( langkah datar ) = 20 cm – 35 cm

Digunakan : o = 17 cm

a = 30 cm

2 x o + a = 61-65 ( ideal)

2 x 16 + 30 = 62 “OK”

Pengecekan kemiringan :

Tg α = 17 / 30 = 0,56

α = 28 º

Syarat kemiringan 25º < 28 º < 45º..... “OK”

152

Gambar 4.52. Dimensi Tangga


𝑕′ = 𝑕 +𝑜

2 . 𝑐𝑜𝑠 ∝ = 15 +

17

2 . cos 28 = 22,50 𝑐𝑚 = 0,2250 𝑚

Ditetapkan : Tinggi antar lantai = 400 cm

Lebar tangga (l) = 400 cm

Lebar bordes = 100 cm

Panjang bordes = 400 cm

Tebal pelat tangga (ht) = 15 cm

Tebal pelat bordes = 17 cm

Mutubeton (fc) = 30 Mpa

Mutubaja (fy) = 400 Mpa

Optrade(o) = 17 cm

Antrede(a) = 30 cm

Kemiringan (α) = 28 º

Berat jenis beton = 2400 kg/m3

Tebal spesi = 3 cm

4.5.2 Perhitungan Pembebanan Tangga

1. Pelat tangga( h = 0,15 m )

a. Beban Mati ( WD )

Berat anak tangga = 0,15 x 2400 = 360 kg/m2

Penutup lantai = 1 x 24 = 24 kg/m2

Spesi (t = 3 cm) = 3 x 21 = 63 kg/m2

Handrill = taksiran = 15 kg/m2

= 462 kg/m2

17

28°

153

b. Beban Hidup ( WL )

WL = 400 kg/m2

2. Pelat Bordes ( h = 0,17 m)

a. Beban Mati ( WD )

Penutup Lantai = 1 x 24 = 24 kg/m2

Spesi (t = 3 cm) = 3 x 21 = 63 kg/m2

= 87 kg/m2

b. Beban Hidup ( WL )

WL = 400 kg/m2

4.5.3 Analisa Perhitungan Struktur Tangga

Perhitungan analisa struktur dilakukan menggunakan bantuan progam SAP

2000. Beban yang dimasukkan sebagai beban merata (Uniform Shell) dalam

progam SAP2000, sedangkan tebal pelat akan dihitung otomatis oleh progam

dengan memasuk kan angka 1 untuk self weightmultipler pada saat pembebanan

(load case). Kombinasi pembebanan yang digunakan adalah :

Keterangan :

DL : dead load (beban mati)

LL : live load (beban hidup)

Gambar 4.53. Pemodelan Analisa Struktur Tangga


1,2 DL + 1,6 LL

154

Gambar 4.54. Diagram Momen Pelat Hasil Analisa (M11)


Gambar 4.55. Diagram Momen Pelat Hasil Analisa (M22)


Berdasarkan hasil dari analisa progam SAP2000 didapat :

Tabel 4.31. Momen Pelat Tangga Dan Bordes

Jenis

Plat

𝑴𝒎𝒂𝒙𝑴𝟏𝟏 (𝒂𝒓𝒂𝒉 𝒚) 𝑴𝒎𝒂𝒙𝑴𝟐𝟐 (𝒂𝒓𝒂𝒉 𝒙)

Areas 𝑴𝒕𝒖𝒎𝒑. Areas 𝑴𝒍𝒂𝒑. Areas 𝑴𝒕𝒖𝒎𝒑. Areas 𝑴𝒍𝒂𝒑.

Text KN.m Text KN.m Text KN.m Text KN.m

Tangga 47 10,91 71 5,99 47 26,95 60 13,99

bordes 43 18,07 79 21,91 49 29,18 85 23,20


a. Perhitungan Tulangan Pelat Tangga M11 (arah Y)

Tebal pelat : h = 150 mm

Tebal penutup beton : 𝑝 = 20 mm

Diperkirakan diameter tulangan utama : = 10 mm

155

1) Perhitungan Tulangan Tumpuan Tangga arah Y :

Mty= 10,91 kN.m

Tinggi efektif arah sumbu y (dy) = h – 𝑝 – ∅ − ½.

= 150 – 20 – 10 - ½ . 10

= 115 mm = 0,115 m

𝑀𝑡𝑦

𝑏𝑦 .𝑑𝑦 2 = 10,91

1 . 0,115 2 = 824,95 kN/m

2

(Menurut tabel 5.1.i Buku Gedeon Jilid 4)

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 800 → 𝜌 = 0,0020

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 900 → 𝜌 = 0,0023

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0020 +824,95 − 800

100× 0,0023 − 0,0020

= 0,0021

𝛽 = 0,85 – (0,05 (30−30

7) = 0,85

𝜌min = 1,4

𝑓𝑦 =

1,4

400 = 0,0035

𝜌balance = 0,85 𝑓𝑐

𝑓𝑦 𝑥

600

600 +𝑓𝑦

= 0,85 .30

400 𝑥

600

600 +400

= 0,325

𝜌max = 0,75 x 𝜌balance

= 0,75 x 0,325

= 0,2437

Jadi dipakai 𝜌 = 0,0035

Astpy = 𝜌.b.dy

= 0,0035.1000. 115 = 402,5 mm2

( Dipilih tulangan tumpuan ∅ 10 – 175 = 449 mm2

> 402,5 mm2 )

2) Perhitungan Tulangan Lapangan Tangga arah Y:

Mly = 5,99 kN.m

Tinggi efektif arah sumbu y (dy) = h – 𝑝 – – ½.

= 150 – 20 – 10 – ½ . 10

= 115 mm

156

𝑀𝑙𝑦

𝑏𝑦 .𝑑𝑦 2 = 5,99

1 . 0,1152 = 452,93 kN/m2


𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 400 → 𝜌 = 0,0010

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 500 → 𝜌 = 0,0013

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0010 +52,93

100× 0,0013− 0,0010

= 0,0012

𝛽 = 0,85 – (0,05 (30−30

7) = 0,85

𝜌min = 1,4

𝑓𝑦 =

1,4

400 = 0,0035


𝑓𝑦 𝑥

600

600 +𝑓𝑦

= 0,85 .30

400 𝑥

600

600 +400

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437

Jadi dipakai 𝜌min = 0,0035

Alpy = 𝜌.b.d

= 0,0035.1000. 115 = 402,5 mm2

( Dipilih tulangan tumpuan ∅ 10 - 175 = 449 mm2

> 402,5 mm2 )

b. Perhitungan Tulangan Pelat Tangga M22 (arah X)




a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Tangga Mtx:

Mtx = 26,95 kN.m

Tinggi efektif arah sumbu x (dx) = h – 𝑝 – ½.

= 150 – 20 – ½ . 10

= 125 mm = 0,125 m

𝑀𝑡𝑥

𝑏𝑥 .𝑑𝑥 2 = 26,95

1 . 0,125 2 = 1724,8 kN/m2


𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 1700 → 𝜌 = 0,0044

157

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 1800 → 𝜌 = 0,0047

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0044 +24,8

100× 0,0047 − 0,0044

= 0,0045

𝛽 = 0,85 – (0,05 (30−30

7) = 0,85

𝜌min = 1,4

𝑓𝑦 =

1,4

400 = 0,0035


𝑓𝑦 𝑥

600

600 +𝑓𝑦

= 0,85 .30

400 𝑥

600

600 +400

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437


Atpx = 𝜌.b.d

= 0,0045 .1000. 125 = 562,5 mm2

( Dipilih tulangan lapangan ∅10 - 125 = 628 mm2

> 562,5 mm2 )

b. Perhitungan Tulangan Lapangan Tangga Mlx:

Mlx= 13,99 kN.m

Tinggi efektif arah sumbu x (dx) = h – 𝑝– ½.

= 150 – 20 – ½ . 10

= 125 mm = 0,125 m

𝑀𝑙𝑥

𝑏𝑥 .𝑑𝑥 2 = 13,99

1 . 0,125 2 = 895,36 kN/m2

(Menurut tabel 5.1.c Buku Gedeon Jilid 4)

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 800 → 𝜌 = 0,0020

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 900 → 𝜌 = 0,0023

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0020 +95,36

100× 0,0023− 0,0020

= 0,0023

𝛽 = 0,85 – (0,05 (30−30

7) = 0,85

𝜌min = 1,4

𝑓𝑦 =

1,4

400 = 0,0035

158


𝑓𝑦 𝑥

600

600 +𝑓𝑦

= 0,85 .30

400 𝑥

600

600 +400

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437


Alapx= 𝜌.b.d

= 0,0035 .1000. 125 = 437,5 mm2


> 437,5 mm2 )

c. Perhitungan Tulangan Pelat Bordes M11 arah Y




a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Bordes (ty) :

Mty= 18,07 kN.m

Tinggi efektif arah sumbu x (dx) = h – 𝑝 – ∅ − ½.

= 150 – 20 - 10 – ½ . 10

= 115 mm = 0,115 m

𝑀𝑡𝑦

𝑏𝑦 .𝑑𝑦 2 = 18,07

1 . 0,115 2 = 1366,35 kN/m

2


𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 1300 → 𝜌 = 0,0033

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 1400 → 𝜌 = 0,0036

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0033 +66,35

100× 0,0036− 0,0033

= 0,0035

𝛽 = 0,85 – (0,05 (30−30

7) = 0,85

𝜌min = 1,4

𝑓𝑦 =

1,4

400 = 0,0035


𝑓𝑦 𝑥

600

600 +𝑓𝑦

= 0,85 .30

400 𝑥

600

600 +400

= 0,325

159


= 0,75 x 0,325

= 0,2437


Astpy = 𝜌.b.dx

= 0,0035.1000. 115 = 402,5 mm2

( Dipilih tulangan tumpuan ∅ 10 – 175 = 449 mm2

> 402,5mm2 )

b. Perhitungan Tulangan Lapangan y (ly) :

Mly = 21,91 kN.m

Tinggi efektif arah sumbu y (dy) = h – 𝑝 – – ½.

= 150 – 20 – 10 – ½ . 10

= 115 mm

𝑀𝑙𝑦

𝑏𝑦 .𝑑𝑦 2 = 21,91

1 . 0,1152 = 1656,71 kN/m2


𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 1600 → 𝜌 = 0,0041

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 1700 → 𝜌 = 0,0044

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0041 +56,71

100× 0,0044− 0,0041

= 0,0043

𝛽 = 0,85 – (0,05 (30−30

7) = 0,85

𝜌min = 1,4

𝑓𝑦 =

1,4

400 = 0,0035


𝑓𝑦 𝑥

600

600 +𝑓𝑦

= 0,85 .30

400 𝑥

600

600 +400

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437


Alapy= 𝜌.b.d

= 0,0043.1000. 115 = 494,5 mm2

( Dipilih tulangan tumpuan ∅ 10 - 150 = 524 mm2

> 494,5 mm2 )

160

d. Perhitungan Tulangan Pelat Bordes M22 arah X




a. Perhitungan Tulangan Tumpuan Bordes Mtx:

Mtx = 29,18 kN.m


= 150 – 20 – ½ . 10

= 125 mm = 0,125 m

𝑀𝑡𝑥

𝑏𝑥 .𝑑𝑥 2 = 29,18

1 . 0,125 2 = 1867,52 kN/m2


𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 1800 → 𝜌 = 0,0047

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 1900 → 𝜌 = 0,0049

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0047 +67,52

100× 0,0049− 0,0047

= 0,0048

𝛽 = 0,85 – (0,05 (30−30

7) = 0,85

𝜌min = 1,4

𝑓𝑦 =

1,4

400 = 0,0035


𝑓𝑦 𝑥

600

600 +𝑓𝑦

= 0,85 .30

400 𝑥

600

600 +400

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437


Atpx = 𝜌.b.d

= 0,0048 .1000. 125 = 600 mm2


> 600 mm2 )

161

b. Perhitungan Tulangan Lapangan Bordes Mlx:

Mlx= 23,20 kN.m


= 150 – 20 – ½ . 10

= 125 mm = 0,125 m

𝑀𝑙𝑥

𝑏𝑥 .𝑑𝑥 2 = 23,20

1 . 0,125 2 = 1484,8 kN/m2


𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 1400 → 𝜌 = 0,0036

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 1500 → 𝜌 = 0,0039

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0036 +84,8

100× 0,0039 − 0,0036

= 0,0038

𝛽 = 0,85 – (0,05 (30−30

7) = 0,85

𝜌min = 1,4

𝑓𝑦 =

1,4

400 = 0,0035


𝑓𝑦 𝑥

600

600 +𝑓𝑦

= 0,85 .30

400 𝑥

600

600 +400

= 0,325


= 0,75 x 0,325

= 0,2437


Alapx= 𝜌.b.d

= 0,0038 .1000. 125 = 475 mm2


> 475 mm2 )

e. Rekap Perhitungan Tulangan Pelat Tangga dan Bordes

Selanjutnya rekap tulangan dari hasil perhitungan pelat tangga dan pelat bordes

disajikan dalam bentuk tabel 4.32 di bawah ini :

162

Tabel 4.32 Daftar Tulangan Pelat Tangga dan Bordes

Jenis Pelat

Tangga

Posisi

Tulangan

As Hitungan

(mm2)

Tulangan As Tulangan

(mm2)

Pelat Tangga Ty 402,5 10-175 449

Ly 402,5 10-175 449

Tx 562,5 10-125 628

Lx 437,5 10-175 449

Pelat Bodes Ty 402,5 10-175 449

Ly 494,5 10-150 524

Tx 600 10-125 628

Lx 475 10-150 524


163

4.6 PERENCANAAN STRUKTUR LIFT

Lift adalah alat transportasi vertical untuk menghubungkan atau mobilisasi antar

lantai menggunakan mensin mekanik pada konstruksi bangunan.

4.6.1 Kapasitas Lift

Kapasitas lift disesuaikan dengan jumlah penumpang yang diperkirakan akan

menggunakan lift. Pada gedung ini direncanakan menggunakan lift dengan beban rencana

10 KN.

4.6.2 Perencanaan Konstruksi

1. Mekanika

Perhitungan mekanika lift tidak direncanakan karena sudah merupakan suatu paket

dari pabrik dengan spesifikasinya.

2. Konstruksi tempat lift

Pada dasarnya lift terdiri dari tiga komponen, yaitu:

a. Mesin penarik dengan kabel serta perangkat lainnya.

b. Trace / traksi / kereta penumpang yang digunakan untuk mengangkut

penumpang ataupun barang-barang beserta beban pengimbangnya.

c. Ruangan dan landasan serta konstruksi penumpu untuk mesin kereta, dan

beban pengimbangnya.

Hal-hal pokok yang harus diperhatikan dalam konstruksi lift dan berkaitan

dengan struktur bangunan itu sendiri adalah :

a. Ruang tempat mesin lift, mesin lift penarik kereta dan beban pengimbangnya

bekerja seperti prinsip kerja katrol. Dengan demikian mesin lift diletakkan

pada bagian teratas dari bangunan. Oleh karena itu ruangan tersebut perlu

diberi penutup.

b. Dinding luar peluncur kereta, dinding dibuat dari pasangan batu bata, beban lift

dan pengangkatnya ditahan oleh balok anak dan disalurkan ke kolom praktis.

c. Ruang terbawah, ruang terbawah harus diberi kelonggaran agar pada saat lift

mancapai posisi paling bawah tidak menumbuk lantai landasan dan pada

bagian landasan ini diberi tumpuan pegas yang berfungsi menahan lift apabila

lift putus.

d. Ruang mesin tempat mesin lift

Lift menggunakan tipe Tipe B1750-2S30~60 dengan spesifikasi sebagai berikut

164

Gambar 4.56 Plan of Hoistway, Machine Room & Hoistway

Sumber : spesifikasi lift type B1750-2S30-60

Tabel 4.33. Spesifikasi Lift Tipe B1750-2S30~60

Produksi Hyundai Elevator Co. Ltd

165

Gambar 4.57. Komponen Lift

Sumber : Hyundai elevator co.ltd

166

4.6.3 Perencanaan Konstruksi

Dari data sebelumnya diketahui bahwa gaya yang bekerja adalah R1 = 11500 kg dan

R2 = 9500 kg. Maka gaya yang bekerja:

Rtot = 11500 kg + 9500 kg = 21100 kg.

Dimensi balok penggantung katrol direncanakan 30 cm x 60 cm.

Gambar 4.58. Perataan Beban Trapezium


1. Pembebanan:

a. Beban mati (DL)

1. Berat sendiri balok = 0,30 x 0,60 x 2400 = 432 kg/m

2. Berat plat = 0,2 x 2400 = 480 kg/m²

3. q = 22

2.6/1.2/1

.LxLy

Ly

Lxqu

=480 × 3

62 × (1

2× 62 −

1

6× 32)

= 540 kg/m

Jadi DL = 432 + (2×540)

=1512 kg/m

b. Beban hidup (LL)

Beban hidup = 100 kg/m2

q = 22

2.6/1.2/1

.LxLy

Ly

Lxqu

=100 × 3

62 × (1

2× 62 −

1

6× 32)

= 148,5 kg/m

Jadi LL = 2 x 148,5kg/m

= 297 kg/m

167

c. Beban rencana (wu) = 1,2 DL + 1,6 LL

= (1,2 x 1512) + (1,6 x 297)

= 2289,6 Kg/m

4.6.4 Penulangan Balok Katrol Lift

f’c = 25 Mpa

fy = 400 Mpa

fys = 240 Mpa

h = 600 mm

b = 300 mm

p = 40 mm

Øp = D19 mm

Øs = Ø 10 mm

d = h – p – Øs- ½ Øp

= 600 – 40 – 10 – 9,5 = 540,5 mm = 0,5405 m

L = 6 m

Tumpuan balok katrol dianggap jepit, maka:

Mtump = (1/12× wu× L

2) + (

1/8× P × L)

= (1/12×2289,6 ×6

2) + (

1/8 ×21100×6)

= 22693,8Kg.m = 226,938 KN.m

Mlap = (1/24× wu× L

2) + (

1/8× P × L)

= (1/24×2289,6 ×6

2) + (

1/8 ×21100×6)

= 19259,4Kg.m = 192,594KN.m

Vmax = (1/2× wu× L) + (

1/2×P)

= (1/2 ×2289,6×6) + (

1/2×21100)

=17418,8 Kg = 174,188KN

1. Tulangan Tumpuan

Mtp= Mu = 226,938kN.m

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 226 ,938

0,30 . 0,5405 2 = 2589,373kN/m

2

(Menurut tabel 5.1.c Buku Gedeon Jilid 4), fy = 400 Mpa

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 2400→ 𝜌 = 0,0081

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 2600→ 𝜌 = 0,0089

168

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0081 +2589 ,373 − 2400

2600−2400× 0,0089− 0,0081

= 0,0089

(Menurut tabel 7 & 8 Buku Gedeon Jilid 1)

𝜌min = 0,0035

𝜌max = 0,0203

Jadi dipakai 𝜌int = 0,0088

Atp = 𝜌.b.d

= 0,0089.300. 540,5= 1443,135 mm2

( Dipilih tulangan tumpuan 6D19 = 1701,172mm2

> 1443,135mm2 )

60

30

4

6D19

Gambar 4.59. Sketsa Tulangan Tumpuan


2. Tulangan Lapangan

Mlp= Mu = 192,594kN.m

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 192,594

0,30 . 0,5405 2 = 2197,506kN/m

2


𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 2000 → 𝜌 = 0,0067

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 2200→ 𝜌 = 0,0074

169

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0067 +2197 ,506 −2000

2200−2000× 0,0074− 0,0067

= 0,0074

(Menurut tabel 7 & 8 Buku Gedeon Jilid 1)

𝜌min = 0,0035

𝜌max = 0,0203

Jadi dipakai 𝜌int = 0,0074

Atp = 𝜌.b.d

= 0,0074.300.540,5= 1199,91 mm2

( Dipilih tulangan tumpuan 5D19 = 1416,925 mm2

> 1199,91 mm2 )

60

30

4

3D19

Gambar 4.60. Sketsa Tulangan Lapangan


3. Tulangan Geser

Vu = 174,188 KN = 174188N

.vc = 0,6 x 6

1 x cf ' . b .d

= 0,6 x 6

1 x 25 . 300 . 540,5

= 81075 N

Karena Vu>.Vc , maka dibutuhkan tulangan geser, Cek penampang :

170

Vs max = 0,6 x3

2x cf ' . b .d

= 0,6 x3

2x 25 . 300 .540,5

= 324300 N

Vs = Vu- .Vc

= 174188 - 81075

= 93113 N

Vs<Vs max “ OK” (penampang mencukupi)

Av min = 𝑏 . 𝑆

3 . 𝑓𝑦 =

300 . 1000

3 . 400= 250 mm

2

Tulangan geser yang digunakan: Ø10 – 200 (768 mm2)

4.6.5 Perencanaan Pelat Dasar Lift

1. Tebal palat dasar lift diasumsikan ( hf) =130 mm

p (selimutbeton) = 20 mm

Ø tul. utama = 10 mm

𝑓𝑐′ = 30 Mpa

𝑓𝑦 = 240 Mpa

dx = hf - p = 130 – 20

= 110 mm = 0,11 m

2. Pembebanan Pelat Landasan :

Berat sendiri pelat (WD) = 0,13 m × 24 KN/m3

= 3,12 KN/m2

Beban hidup (WL) = 1000 kg/m2

= 10 KN/m2

Beban rencana (WU) = 1,2WD + 1,6WL

= (1,2 × 3,12) + (1,6 × 10)

= 19,744 KN/m2

Tabel 4.34. Perhitungan Momen Plat Dasar Lift

Sumber : dokumentasi pribadi (program Excel)

171

3. Perhitungan tulangan pelat

a. Mencari 𝜌𝑖𝑛𝑡 ( Mlx = Mu = 1,24 kN.m)

d = h – 𝑝–½.∅

= 130 – 20 – ½ . 10

= 105 mm = 0,105 m

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 1,24

1 . 0,105 2 = 112,4717kN/m

2


𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 100→ 𝜌 = 0,0005

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 200→ 𝜌 = 0,0010

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0005 +112,4717 −100

200−100× 0,0010− 0,0005

= 0,0007

𝜌min = 0,0058

𝜌max = 0,0404

b. Mencari𝜌𝑖𝑛𝑡 ( MTx = Mu = 2,78 kN.m)

d = h – 𝑝–½.∅

= 130 – 20 – ½ . 10

= 105 mm = 0,105 m

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 2,78

1 . 0,105 2 = 252,1542kN/m

2


𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 300 → 𝜌 = 0,0016

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 200→ 𝜌 = 0,0010

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0010 +252,1542 −200

300−200× 0,0016− 0,0010

= 0,0013

c. Mencari 𝜌𝑖𝑛𝑡 ( MLy = Mu = 1,3 kN.m)

d = h – 𝑝–∅–½.∅

= 130 – 20 – 10 – ½ . 10

= 95 mm = 0,95 m

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 1,3

1 . 0,95 2 = 144,0443kN/m

2


172

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 100→ 𝜌 = 0,0005

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 200→ 𝜌 = 0,0010

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0005 +144,0443 −100

200−100× 0,0010 − 0,0005

= 0,0007

d. Mencari 𝜌𝑖𝑛𝑡 ( MTy = Mu = 3,14 kN.m)

d = h – 𝑝–∅–½.∅

= 130 – 20 – 10 – ½ . 10

= 95 mm = 0,95 m

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 3,14

1 . 0,95 2 = 347,9224kN/m

2


𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 300 → 𝜌 = 0,0016

𝑀𝑢

𝑏𝑑2 = 400 → 𝜌 = 0,0021

𝜌𝑖𝑛𝑡 = 0,0016 +347,9224 −300

400−300× 0,0021− 0,0016

= 0,0018

Tabel 4.35. Perhitungan Tulangan Pelat Dasar Lift

Sumber : dokumentasi pribadi (program Excel)

4. Tumpuan pegas

Pegas hanya berfungsi pada saat terjadi kondisi darurat, seperti

maintenance, lift putus dan lain sebagainya. Pada dasarnya traksi maupun beban

pengimbang tidak pernah menyentuh pegas buffer ini (pada kondisi normal).

Letak permukaan tumpuan buffer dari permukaan lantai terendah minimal

berjarak 2,15 m.

Documents

BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR 4.1 PERENCANAAN …...Sudut Kemiringan Atap = 30º (Asumsi) Gording = Hollow Structural Tube125 mmx75 mmx3,2 mm Berat Gording = 9,520 kg/m(Tabel Profil