BAB v New (Repaired)
-
Upload
maywuha-kesuma-dharma -
Category
Documents
-
view
33 -
download
0
description
Transcript of BAB v New (Repaired)
61
BAB VTINJAUAN PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN BALOK KOLOM
Sebelum menggunakan program SAP 2000, maka data-data yang diperlukan adalah sebagai berikut: Tegangan beton yang digunakan K-250 = 250 kg/cm2 Tegangan besi (balok,kolom,pondasi)U-40 = 4000 kg/cm2 Berat jenis beton BJ = 2400 kg/m3 Berat jenis spesi BJ = 2100 kg/m3 Berat jenis keramik BJ = 24 kg/m3 Tebal plat TP = 0,12 m Tebal spesi TS = 0,02 m
5.1 Pembebanan 5.1.1 Beban Mati5.1.1.1 Beban Mati Lantai 1, 2, dan 3 Plat lantai = 0,12 m x 1 m x 2400 kg/m3= 288 kg/m Beban finishing= Bs. Penutup lantai poerselen (1 m x 24kg/m2 ) = 24 kg/m Bs. Spesi tebal (1 m x 0,02 m x 2100kg/m3) = 42 kg/m Bs. Plafon + Penggantung (1 m x 18kg/m2) = 18 kg/m + Beban Mati ( DL ) = 372 kg/m
5.1.1.2 Beban Mati Lantai AtapPlat Lantai (0,12 m x 1 m x 2400 kg/m3) = 288 kg/mBerat air hujan ( 0,02 m x 1 m x 1000 kg/m3) = 20 kg/m Berat spesi (0,02 m x 1 m x 2100 kg/m3) = 42 kg/m Berat Plafon + Penggantung (1 m x 18kg/m2) = 18 kg/m + Beban Mati ( DL ) = 368 kg/m
5.1.2 Beban HidupNilai Beban hidup diambil dari tabel beban hidup pada lantai gedung (Tata Cara Perencanaan Mendirikan Bangun Gedung, SNI. 03-1728-1989), yang disesuaikan dengan fungsi pemakaian masing-masing pelat lantai. Untuk gedung rumah sakit, diambil nilai beban hidupnya 250 kg/cm2.5.1.3 Beban Akibat GempaBeban gempa dihitung sesuai dengan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002)Bangunan terletak di wilayah gempa 2
Gambar 5.1 Sebaran wilayah gempa (SNI 03-1726-2002)
Waktu Getar Alami ( T )
Untuk Portal Beton
Kontrol :
, dengan T = koef. Waktu getar alami x Jumlah lantai
........... Aman
5.1.2.1 Koefisien Gempa Dasar ( C )Dengan T1 = 0,399 detik, zona 2, jenis tanah lunak, dari tabel Gempa SNI 03-2847-02 diperoleh nilai C = 0,58
5.1.2.2 Faktor Keutamaan (I), Jenis Struktur (K), dan Respon Spektra Elastis (R)Dari SNI 03-2847-02 diperoleh untuk gedung umum diambil I = 1.0, K = 1,0 dan R = 8,5
5.1.2.3 Berat BangunanBerat bangunan dihitung dengan bantuan program SAP2000 dengan kombinasi beban yang dipakai yaitu : W = 1.2WD + 1.6WLBerat Bangunan untuk tiap Lantai dapat dilihat dari tabel pada halaman berikutnya.
5.1.2.4 Gaya Geser Dasar Nominal ( V ) dan Beban Gempa Nominal ( F )
Distribusi gaya geser horizontal total akibat gempa ke sepanjang tinggi gedung dirusmuskan :
Tabel 5.1 Berat Bangunan Tiap Lantai
Notasi W = WD + 0,3 WL (kg)
Lantai 1Lantai 2Lantai 3Lantai Atap
1220,2679409,9062259,065188,3588
2259,7563575,6448415,9142170,2634
3259,7563569,261410,0666170,2634
4298,781693,6958691,3086188,3587
5244,6118473,3734472,7325314,5509
6251,3979491,8026515,6853282,5296
7251,3979491,8026515,6852184,2497
8244,6117470,5443472,7324186,6335
9298,791693,6959698,3292186,6335
10259,7563569,2609424,4263184,2498
11259,7563575,6447430,8098282,5298
12220,268409,9065265,0716314,551
13262,1242588,828443,9931207,5349
14220,2679409,9064265,0716207,5349
15259,7562575,6448430,8099486,0632
16267,4894596,466451,6351486,063
17180,093329,2258267,5688334,4978
18150,9633280,7603201,9446334,4977
19150,9633280,7604201,9446
20180,0931334,6571236,9001
21267,4894596,4662437,2719
22259,7562575,6448415,9142
23220,2679409,9061259,0649
24262,1242588,8276431,98
25325,6285834,1549659,5286
26325,6285821,3873647,8333
27205,6237379,1775227,3203
28325,6285822,0923808,0476
29279,2948576,865457,0883
30325,6286822,0906823,0439
31319,9373706,4424632,4592
32300,9822568,1802345,4225
33279,2948571,4336487,2681
34325,6285822,0904822,066
35319,9373706,4422631,9702
36300,9821565,3512315,4224
37205,6237379,1775234,3409
38325,6285822,0923822,0889
39325,6285821,3871676,5529
40325,6285834,1548689,3198
Total (kg)10567,244523044,151518895,69844709,3636
a. Gaya Geser Dasar Nominal ( V )
b. Beban Gempa Nominal
Lantai Atap
Lantai 3
Lantai 2
Lantai 1
Tingkath (m)Wi (kg)Wi.hivfiUntuk tiapUntuk Tiap
Portal X (fi/12)Portal Y(fi/6)
atap12,54709,363658867,053904,18184705,635085758,802924117,605
38,518895,6984160613,43904,181841925,26185160,43848320,8769
24,523605,062106222,83904,181841273,284904106,10707212,21415
1047210,12403904,18184000
Total325703,3
5.2 Kombinasi PembebananSelanjutnya data-data input di atas dimasukkan ke dalam program SAP ( lampiran 2) dengan menggunakan 4 macam kombinasi, yaitu Kombinasi 1 : 1,4 DL Kombinasi 2 : 1,2 DL + 1,6 L L Kombinasi 3 : 1,2 D + 1,0 LL + 1,0E Kombinasi 4 : 1,2 D + 1,0 LL 1,0E5.4Perhitungan Momen dan Gaya Aksial pada Balok dan KolomPada perhitungan struktur dilakukan analisis dengan program SAP 2000 dengan meninjau sebagian bangunan dengan bentang yang paling kritis. Hasil rekap out put SAP (lampiran 2) untuk momen maks dan aksial maks dapat dilihat dibawah ini:
Tabel 5.2 Momen pada balok (analisis perhitungan menggunakan SAP)TIPEMOMEN MAXMOMEN MAX
BALOKTUMPUAN (Kgm)LAPANGAN (Kgm)
BI -120555,4811251,17
BI-316061,0718304,62
BI-512160,55849,66
BI-825873,5618225,39
BI-1126818,6913804,85
BI-158782,3212404,05
BA-216872,617611,11
BA-715650,116961,86
BA-146768,321017,77
BA-1512993,667718,36
Tabel 5.3 Geser Pada Balok (analisis perhitungan menggunakan SAP)TIPEGESER MAXGESER MAX
BALOKTUMPUAN (Kgm)LAPANGAN (Kgm)
BI -13154,023154,02
BI-32036,82036,8
BI-51354,891354,89
BI-111148,541148,54
BI-151434,491434,49
BA-2824,23824,23
BA-712172,1412172,14
BA-141016,321016,32
BA-153067,583067,58
Tabel 5.4 Momen dan gaya aksial maksimum pada kolom (analisis perhitungan menggunakan SAP)
TIPEMOMEN MAXPu MAX
KOLOM(Kgm) (Kg)
K18225,88129059,6
K213987,41268553,9
K37293,04124864
K43574,88154039,3
K51415,0168988,84
5.5Perhitungan Pembesian Balok Balok BI-I (300 x 550)TULANGAN TUMPUANMomen max tumpuan = 20555,48 kgm d = ( h-d) = (550-50) = 500 mm
=
= = 0.0271
= 0,75 = 0,75 x 0,0271= 0,0203
= = 0,325
Kmaks= fc . .( 1-0,59. )= 25 x 0,325(1- 0,59 x 0,325)= 6,567 Mpa
Mr maks = = 0,8 x 300 x 500 2 x 6,567 x 10-6 = 394,02 kNm
Syarat Penulangan :Mr > Mu = 394,02 kNm > 205,55 kNm maka digunakan balok bertulangan tarik saja
K = = = 3,42 Mpa
Dari interpolasi tabel A-28 didapat = 0,0094
= = = 0,0035
As perlu = = 0,0094 x 300 x 500= 1350 mm2maka dipakai tulangan 7 D 16 (As= 1406,72 mm2 )
Karena pada tulangan tumpuan terdapat perpanjangan tulangan, maka dihitung As = = 0,0035 x 300 x 500 = 525 mm2Untuk tulangan As digunakan , karena nilai As dibawah nilai As, jadi pada tulangan tumpuan diteruskan sebanyak 2 buah.
Merencanakan sengkangVu = 3154,02 kg = 31,5402 kN
Vc =
=
1/2Vc = x 0,65 x 125 kgm = 40,625 kgm
Vu > 1/2Vc = 315,4 kgm > 40,625 kgm maka memerlukan tulangan sengkangMenghitung Vs pada tempat dukungan balok
Vs perlu =
Mu =
205,55Nm = Wu = 33,56 kN/m Kemiringan garis diagram
Maka dipilih tulangan 10 ( Av= )Vs = Vs perlu d (Wu/m)
= 360,23 500(55,93 x ) = 80,58 kN
Jarak sengkang (S) = Jadi tulangan sengkang 10-200 mm
TULANGAN LAPANGANMomen max = 11251,17 kgm = 112,51 kNd = ( h-d) = (550-50) = 500 mm
=
= = 0.0271
= 0,75 = 0,75 x 0,0271= 0,0203
= = 0,325
Kmaks= fc . .( 1-0,59. )= 25 x 0,325(1- 0,59 x 0,325)= 6,567 Mpa
Mr maks = = 0,8 x 300 x 500 2 x 6,567 x 10-6 = 394,02 kNm
Syarat Penulangan :Mr > Mu = 394,02 kNm > 112,51 kN maka digunakan balok bertulangan tarik saja
K = = = 1,875 Mpa
Dari interpolasi tabel A-28 didapat = 0,0049
= = = 0,0035
As perlu = = 0,0049 x 300 x 500= 735 mm2maka dipakai tulangan 7 D 16 (As= 1406,72 mm2 )
Karena pada tulangan tumpuan terdapat perpanjangan tulangan, maka dihitung As = = 0,0035 x 300 x 500 = 525 mm2Untuk tulangan As digunakan , karena nilai As dibawah nilai As, jadi pada tulangan tumpuan diteruskan sebanyak 2 buah.
Merencanakan sengkangVu = 3154,02 kg = 31,5402 kN
Vc =
=
1/2Vc = x 0,65 x 125 kgm = 40,625 kgm
Vu > 1/2Vc = 315,4 kgm > 40,625 kgm maka memerlukan tulangan sengkangMenghitung Vs pada tempat dukungan balok
Vs perlu =
Mu =
205,55 Nm = Wu = 33,56 kN/m
Kemiringan garis diagram
Maka dipilih tulangan 10 ( Av= )Vs = Vs perlu d (Wu/m)
= 360,23 500(55,93 x ) = 80,58 kN
Jarak sengkang (S) = Jadi tulangan sengkang 10-200 mm
Tabel 5.5 Rekapitulasi Analisa dan Desain BalokTIPEPERHITUNGAN SENDIRIPERHITUNGANPROYEK
BALOKTUMPUANLAPANGANTUMPUAN LAPANGAN
BI-17 D167 D169 D167 D16
SENGKANG10-20010-20010-15010-200
BI-310 D167 D1610 D168 D16
SENGKANG10-20010-20010-15010-200
BI-57 D167 D169 D167 D16
SENGKANG10-20010-20010-15010-200
BI-810 D168 D1610 D168 D16
SENGKANG10-15010-15010-15010-150
BI-118 D167 D1610 D167 D16
SENGKANG10-20010-20010-15010-200
BI-158 D166 D168 D166 D16
SENGKANG10-20010-20010-10010-200
BA-28 D164 D168 D164 D16
SENGKANG10-20010-20010-10010-200
BA-75 D165 D165 D165 D16
SENGKANG10-20010-20010-20010-200
BA-145 D164 D165 D165 D16
SENGKANG10-20010-20010-15010-200
BA-157 D167 D166 D167 D16
SENGKANG10-20010-20010-20010-200
5.6Perhitungan Pembesian Kolom Kolom K1 (500x500)Pmax = 125886,7 kg Mmax = 8225,88 kgm
= 63 mm Menentukan penulangan:Ditaksir Ukuran Kolom 500 mm x 500 mm dengan rasio penulangan sebesar 1.5 %Diambil Tebal selimut beton, d = 50 mm
d = h d = 500 50 = 450 mm
As = = 0,0075 x 500 x 450 = 1687,5 mm2Dicoba tulangan 7D19 pada masing-masing sisi kolom(As = 1983,695 mm2 )
Pemeriksaan Pu terhadap beban seimbang Pub
Cb =
= 0,81 x 270 mm = 218,7 mm
maka untuk perhitungan selanjutnya digunakan fs = fy
= ( 0,85 x 25 x 218,7 x 500 ) + ( 1983,695 x 480 ) - (1983,695x400 ) = 2482383,1 N
= 1613549,015 N = 161354,9015 kg
= 161354,9015 kg > kg Dengan demikian, Kolom akan mengalami hancur dengan diawali luluhnya Tulangan Tarik.
Memeriksa kekuatan penampang
Dipakai = 0,65
= (0,65).(0,85).(25).(500).(450). = 1278648,70 N = 127864,8 kg
> Pu 127864,8 kg > 125886,7 kg ..AMAN !!
Merencanakan sengkangDipakai sengkang 10Jarak spasi tulangan tidak boleh lebih besar dari nilai terkecil berikut : 48 x D sengkang= 48. (10 mm)= 480 mm 16 x D Tulangan Utama= 16. (19 mm)= 304 mm Lebar Kolom = 500 mm Jarak Sengkang : Tumpuan= 100 mm < 304 mm Lapangan= 150 mm < 304 mmJarak Bersih = 0.5 (500 2.(50) 2.(10) 3.(19)= 161,5 > 150 ............. (membutuhkan tulangan pengikat tambahan)
Kolom K3 (450x450)Pmax = 124864 kg Mmax = 7293,04 kgm
= 58 mm Menentukan penulangan:Ditaksir Ukuran Kolom 450 mm x 450 mm dengan rasio penulangan sebesar 1.5 %Diambil Tebal selimut beton, d = 50 mm
d = h d = 450 50 = 400 mm
As = = 0,0075 x 450 x 400 = 1350 mm2Dicoba tulangan 5D19 pada masing-masing sisi kolom(As = 1416,925 mm2 )
Pemeriksaan Pu terhadap beban seimbang Pub
Cb =
= 0,85 x 240 mm = 204 mm
maka untuk perhitungan selanjutnya digunakan fs = fy
= ( 0,85 x 25 x 204 x 450 ) + ( 1416,925 x 480 ) - (1416,925 x 400 ) = 2064104 N
= 1341667,6 N = 134166,76 kg
= 134166,76 kg > 124864 kg ..AMAN !!Dengan demikian, Kolom akan mengalami hancur dengan diawali luluhnya Tulangan Tarik.
Memeriksa kekuatan penampang
Dipakai = 0,65
= (0,65).(0,85).(25).(450).(400)(0,84) = 2090167,21 N = 20901672,1 kg
> Pu20901672,1 kg > 124864 kg ..AMAN !!
Merencanakan sengkangDipakai sengkang 10Jarak spasi tulangan tidak boleh lebih besar dari nilai terkecil berikut : 48 x D sengkang= 48. (10 mm)= 480 mm 16 x D Tulangan Utama= 16. (19 mm)= 304 mm Lebar Kolom = 450 mm Jarak Sengkang : Tumpuan= 100 mm < 304 mm Lapangan= 150 mm < 304 mmJarak Bersih = 0.5 (450 2.(50) 2.(10) 3.(19)= 136,5 < 150 ............. (tidak membutuhkan tulangan pengikat tambahan)
Kolom K4 (350x350)Pmax = 154039,3 kg Mmax = 3574,88 kgm
= 23 mm Menentukan penulangan:Ditaksir Ukuran Kolom 350 mm x 350 mm dengan rasio penulangan sebesar 1.5 %Diambil Tebal selimut beton, d = 50 mm
d = h d = 350 50 = 300 mm
As = = 0,0075 x 350 x 300 = 787,5 mm2Dicoba tulangan 4D16 pada masing-masing sisi kolom(As = 803,84 mm2 )
Pemeriksaan Pu terhadap beban seimbang Pub
Cb =
= 0,85 x 180 mm = 153 mm
maka untuk perhitungan selanjutnya digunakan fs = fy
= ( 0,85 x 25 x 153 x 350 ) + ( 803,84 x 433,33 ) - (803,84 x 400 ) = 1164729,49 N
= 757074,17 N = 75707,417 kg
= 75707,417 kg > kg Dengan demikian, Kolom akan mengalami hancur dengan diawali luluhnya Tulangan Tarik.
Memeriksa kekuatan penampang
Dipakai = 0,65
= (0,65).(0,85).(25).(350).(300).(0,507) = 734958,15 N = 73495,815 kg
> Pu 73495,815 kg > 15403,93 kg ..AMAN !!
Merencanakan sengkangDipakai sengkang 10Jarak spasi tulangan tidak boleh lebih besar dari nilai terkecil berikut : 48 x D sengkang= 48. (10 mm)= 480 mm 16 x D Tulangan Utama= 16. (16 mm)= 256 mm Lebar Kolom = 350 mm
Jarak Sengkang : Tumpuan= 100 mm < 256 mm Lapangan= 150 mm < 256 mmJarak Bersih = 0.5 (350 2.(50) 2.(10) 3.(16)= 91 < 150 ............. ( Tidak membutuhkan tulangan pengikat tambahan)
Tabel 5.6 Rekapitulasi Pembesian Kolam Antara Perhitungan Sendiri dan Perhitungan ProyekKolomPERHITUNGAN SENDIRIPERHITUNGAN PROYEK
TumpuanLapanganAs (mm2)TumpuanLapanganAs (mm2)
K116 D1916 D194534,1616 D1916 D194534,16
Sengkang10 - 10010 - 20010 - 10010 - 200
K216 D1916 D194534,1616D1916D194534,16
Sengkang10 - 10010- 20010 - 10010 - 200
K312 D1912 D193400.6212 D1912 D193400,62
Sengkang10 - 10010 - 20010 - 10010 - 200
K410 D1610 D162009,612 D1612 D162411,52
Sengkang10 - 10010 - 20010 - 10010 - 200
K512 D1612 D162411,5212 D1612 D162411,52
Sengkang10 - 10010 - 20010 - 10010 - 200