STUDI PERBANDINGAN PERILAKU STRUKTUR DAN...
Transcript of STUDI PERBANDINGAN PERILAKU STRUKTUR DAN...
1
STUDI PERBANDINGAN PERILAKU STRUKTUR DAN BIAYA FLAT PLATE-SHEARWALL DENGAN OPEN FRAME SRPMM PADA GEDUNG SEKOLAH TERNAG BANGSA SEMAR ANG DI WILAYAH GEMPA 4
Nama Mahasiswa : Arjito Fajar Pamungkas NRP : 3105 100 021 Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Ir. Aman Subakti MS.
Abstrak
Pembangunan konstruksi gedung beton bertulang dewasa ini terus mengalami peningkatan. Sampai saat ini
pembangunan gedung – gedung di Indonesia masih menggunakan metode yang konvensional (balok-kolom). Sejalan dengan teknologi yang semakin maju, inovasi rekayasa Teknik Sipil sangatlah diperlukan dengan salah satunya adalah pemanfaatan sistem struktur flat plate untuk bangunan gedung bertingkat. Flat plate merupakan sistem pelat lantai dua arah yang memikul beban kerja langsung kekolom tanpa distribusi kearah tributary dari balok panelnya. Flat plate mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan sistem konvesional yaitu : bentuk struktur yang lebih sederhana dan fungsional, lebih ekonomis karena bekisting yang digunakan lebih sedikit, mempunyai tinggi ruang bebas yang lebih besar karena tidak adanya pengurangan akibat balok dan komponen pendukung struktur lainnya, dan kemudahan dalam pemasangan instalasi mechanical dan electrical.
Dalam perencanaan gedung bertingkat yang mahal terdapat kecenderungan untuk melakukan penghematan, agar memperoleh keuntungan yang maksimal. Penghematan boleh dilakukan asalkan tidak mengurangi unsur kekuatan gedung tersebut, oleh karena itu diperlukan suatu perbandingan antara suatu sistem struktur untuk mengetahui korelasi biaya dan perilaku strukturnya.
Pada studi ini akan dibandingkan perencanaan gedung yang menggunakan balok dengan gedung yang tidak menggunkan balok. Analisa dimulai dari penentuan dua buah model yakni open frame SRPMM ( gedung menggunakan balok) dan flat plate dengan shearwall ( gedung tanpa balok ), kemudian menentukan pembebanan masing –masing model dilanjutkan ke analisa mekanika pembebanan dan pendetailan elemen – elemen struktur masing – masing model . Evaluasi dilakukan untuk mengetahui tiap – tiap model , setelah itu dihitung volume penggunaan beton dan tulangan dalam 1 buah portal yang bekerja agar dapat dilihat efisiensi dari tiap – tiap system . dari hasil evaluasi tersebut di bandingkan satu sama lain sistem mana yang paling baik (ekonomis).
Kata kunci : Flat Plate, Shear Wall, Open Frame, SRPMM, Ekonomis
LATAR BELAKANG
Sejak digunakannya beton sebagai unsur bahan utama dari suatu struktur/konstruksi, lambat laun perencanaan konstruksi yang menggunakan beton semakin mengalami peningkatan.
Pada umumnya sampai saat ini pembangunan gedung-gedung di Indonesia masih menggunakan metode beton konvesional sehingga flat plate merupakan sistem yang relative masih baru di Indonesia karena aplikasinya masih sedikit dibandingkan system konvesional. Adapun sistem flat plate merupakan sistem strukrur tanpa menggunakan balok. Sistem flat plate tanpa balok ini mulai banyak digunakan karena mempunyai kelebihan dibandingkan dengan struktur beton konvesional antara lain : waktu pelaksanaan proyek dengan menggunakan sistem flat plate lebih cepat dibandingkan sistem konvesional, bentuk struktur yang lebih sederhana dan fungsional, lebih ekonomis karena bekisting yang
digunakan lebih sedikit, mempunyai tinggi ruang bebas yang lebih besar karena tidak adanya pengurangan akibat balok dan komponen pendukung struktur lainnya, dan kemudahan dalam pemasangan instalasi mechanical dan electrical.
Secara umum, perencanaan struktur bangunan gedung beton bertulang tahan gempa selalu menggunakan pedoman standar peraturan gempa Indonesia (SNI 03-1726-2002) dan standar peraturan beton Indonesia (SNI 03-2847-2002) demikian juga dengan sistem flat plate ( tanpa balok ) dan sistem open frame ( dengan balok ). Efisiensi penggunaan sistem flat plate tergantung dari beberapa faktor, diantaranya adalah beban gempa. Sistem flat plate lebih efisien diterapkan pada struktur dalam wilayah gempa kecil atau menengah dengan pemberian penambahan detailing yang diatur pada (SNI 03-2847-2002 pasal 23.10.6 ). Kedua konsep perencanaan ini akan menghasilkan jumlah luas tulangan nominal dan volume beton untuk desain yang berbeda. Karena biaya perancangan struktur gedung cukup mahal, maka
2
diperlukan suatu perbandingan antara sistem struktur untuk mengetahui efisiensi biaya hasil penulangan dan volume beton yang diperlukan sehingga hal ini mempunyai korelasi dengan biaya.
Pada Tugas akhir ini, akan dilakukan studi perbandingan biaya struktur gedung dengan flat plate-shearwall dan open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM dan dianalisa pada wilayah zona gempa 4. Tujuan struktur flat plate dikombinasikan dengan shear wall untuk memperoleh kekakuan yang lebih baik akibat pembebanan gempa dimana diketahui sistem flat plate kurang stabil terhadap beban lateral.
Objek yang akan dijadikan study sendiri adalah Gedung Sekolah Terang Bangsa Semarang yang mempunyai tingkat 8 lantai yang diubah menjadi 6 lantai. Hal-hal yang akan dibahas adalah hasil pendetailan komponen struktur dari kedua sistem tersebut. Dari hasil perancangan komponen struktur tersebut akan terlihat sejauh apa perbedaan biaya dari segi materialnya dan keefektifan struktur terhadap beban gempa.. Diharapkan, dari hasil studi ini didapatkan jenis sistem struktur apa yang tepat dan ekonomis untuk diguankan sebagai bahan pertimbangan perencanaan suatu gedung bertingkat. RUMUSAN MASALAH
Dari latar belakang diatas dapat dirumuskan beberapa masalah yang akan dibahas dalam penulisan tugas akhir ini. Beberapa masalah yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah : 1. Bagaimana mendesain struktur beton tahan gempa
dengan flat plate - shear wall dan sistem open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM pada wilayah gempa menengah?
2. Sistem manakah yang paling tepat digunakan demi kenyamanan penghuni gedung ditnjau dari segi
kestabilan gedung dalam memikul beban gravitasi dan gaya gempa rencana ?
3. Bagaimana perbandingan volume beton dan tulangan pada sistem open frame dengan flat plate – shearwall?
4. Bagaimanakah perbedaan biaya antara sistem open frame SRPMM dengan flat plate-shearwall?
TUJUAN
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Dapat mendesain struktur beton tahan gempa dengan flat plate - shear wall dengan sistem open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM pada wilayah gempa menengah.
2. Sebagai bahan pertimbangan dalam perencanaan struktur menggunakan sistem flat plate – shear wall
atau dengan menggunakan sistem open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM
3. Membandingkan kebutuhan volume beton dan tulangan pada sistem open frame dengan plate – shear wall
4. Mendapatkan prosentasi kebutuhan biaya antara sistem flat plate – shear wall dengan sistem open frame dalam hal ini menggunakan metode SRPMM.
BATASAN MASALAH
Untuk mencapai tujuan pembahasan, maka perlu adanya penentuan pokok bahasan masalah, identifikasi permasalahan akan diperjelas dengan batasan - batasan sebagai berikut : 1. Struktur gedung yang dibahas gedung tingkat 6 2. Tidak memperhitungkan pondasi.. 3. Tidak meninjau gaya angin dalam perencanaan gaya
lateral. 4. Tidak meninjau segi arsitektural. 5. Meninjau analisa bahan dan biaya hanya berdasarkan
pada kebutuhan volume baja dan beton. 6. Tidak membahas metode pelaksanaan METODOLOGI
Start
Pengumpulan Data
Studi Pustaka
Preliminary SRPMM Preliminary Flat Plate-Shear Wall
Analisa Pembebanan Analisa Pembebanan
Permodelan dan Running Program
Permodelan dan Running Program
Analisa Struktur
Analisa Struktur
Penabelan Hasil Struktur atas Penabelan Hasil Struktur atas
No No
3
Data Umum Bangunan
Data Umum : - Fungsi bangunan : Gedung Sekolah - Bahan Struktur : Beton bertulang - Lokasi gempa : - Zone gempa 2 - Tinggi bangunan : 31.30(Asli) - Jenis Tanah : Lunak - Sistem Struktur : - SRPMM (Asli)
SRPMM dan Flat Plate-Shear Wall (Modifikasi)
- Mutu Beton : f’c = 35Mpa - Mutu Tulangan Baja : - Tulangan Lentur Kolom : fy = 400 Mpa - Tulangan lentur Balok : fy = 400 Mpa - Tulangan pelat dan tangga : fy = 400 Mpa - Tulangan sengkang : fy = 400 Mpa
STUDI LITERATUR
Mempelajari literatur/pustaka yang berkaitan dengan perencanaan diantaranya tentang :
Peraturan yang membahas perencanaan struktur , antara lain :
1.1 Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002).
1.2 Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perhitungan struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002).
1.3 Departemen Pekerjaan Umum. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983.
literatur yang berkaitan
2.1 Chu-Kia Wang & C.G. Salmon, 1990, Desain Beton Bertulang, Jakarta, Erlangga, Jilid I & II, Edisi Keempat
2.2 Jack C. McCormac, 2001, Desain Beton Bertulang, Jakarta, Erlangga, Jilid II, Edisi Kelima
2.3 Rachmat Purwono, 2005, Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa, Surabaya, ITS Press, dan
2.4 Jurnal – jurnal ACI 2.5 Dasar-Dasar Beton Bertulang versi S1 edisi
keempat (Phil M.Ferguson, 1991). 2.6 Perencanaan Struktur Beton Bertulang (George
Winter ; Arthur H Nilson. 1993). 2.7 Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar
(Edward G Nawy, 1998). KONSEP DESAIN
Open Frame SRPMM dirancang pada zona gempa menegah 4 dimana komponen tersebut 100 % memikul beban gravitasi dan beban lateral.
Flat plate dengan menggunakan shearwall gaya lateralnya dipikul seluruhnya oleh shearwall sedangkan komponen yang lainnya hanya memikul beban gravitasi dan didetail sesuai ketentuan SNI 2847 pasal 23.9 . Walaupun tidak ikut memikul gaya lateral, deformasi dari shearwall pada slab-column perlu diperhitungkan , karena deformasi tersebut menimbulkan gaya dalam yang berpengaruh dalam perencanaan . ANALISA STRUKTUR (dengan bantuan progam ETABS Versi.09 ) Analisa pembebanan Jenis pembebanan yang diperhitungkan dalam analisa struktur Gedung ini adalah :
Beban-beban yang bekerja pada struktur gedung menurut PPIUG 1983 yaitu : 1 Beban Mati Beban mati adalah berat semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan yang tak terpisahkan dari gedung itu.Berikut ini merupakan beban mati yang akan digunakan:
- dinding pasangan batu merah setengah bata : 250 kg/m2
- plafon (eternit) : 11 kg/m
- penggantung langit-langit :
Penabelan Hasil Struktur atas Penabelan Hasil Struktur atas
Perhitungan Volume Perhitungan Volume
Hasil Perbandingan volume
Kesimpulan dan Saran
Finish
4
- penutup lantai dari ubin,keramik,tanpa adukan per cm tebal :
24 kg/m2 - Plesteran per cm tebal :
21 kg/m2 - Plumbing :
30 kg/m2 - beton bertulang :
2400 kg/m3
2. Beban Hidup Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung, dan kedalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasl dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu. Untuk gedung sekolah, beban hidup pada lantai diambil sebesar 250 kg/m2. 3. Beban Gempa
Beban gempa statik ekivalen adalah suatu cara analisa 3 dimensi linier dengan meninjau beban-beban gempa statik ekivalen, sehubungan dengan sifat struktur gedung beraturan yang praktis berperilaku sebagai dua dimensi sehingga respon dinamiknya hanya ditentukan oleh respon ragam yang pertama dan dapat ditampilkan sebagai akibat dari beban statik ekivalen. Beban geser nominal yang terjadi di tekanan dasar dapat dihitung dengan persamaan 2.2 (SNI-03-1726-2002): :
WtR
ICV
×= 1
Dimana C1 : nilai Faktor Respon Gempa dari Respon
Spektrum Gempa Rencana. T1 : waktu getar alami fundamental. Wt : berat total gedung termasuk beban hidup
yang sesuai. I : Faktor Keutamaan menurut tabel 1 SNI 03-
1726-2002. R : Faktor reduksi gempe representatif dari
struktur yang bersangkutan.
4. Kontrol T-Rayleigh
T1 = 6.3
∑
∑
=
=n
i
n
i
diFig
diWi
1
1
2
.
.
Wi = berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai
Fi = beban-beban gempa nominal di = simpangan horisontal lantai tingkat ke-i g = percepatan gravitasi
• Waktu getar alami fundamental T1 struktur gedung untuk penentuan Faktor Respon Gempa C1 ditentukan dengan rumus-rumus empiris atau didapat dari hasil vibrasi bebas 3 dimensi, nilainya tidak boleh menyimpang lebih dari 20% dari nilai yang dihitung dengan perumusan diatas.
5. Kontrol Drift Kinerja batas layan (∆s) struktur gedung
ditentukan oleh simpangan antar tingkat akibat pengaru hgempa rencana , yaitu untuk membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan , disamping untuk mencegah kerusakan non struktural dan ketidaknyamanan penghuni . Menurut SNI 1726 pasal 8.1.1 tidak boleh melampaui :
∆s < hiR
×03,0atau 30 mm (yang terkecil)
Sedangkan kinerja batas ultimatum (∆m) struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat maksimum struktur gedung diambang keruntuhan , yaitu untuk untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur yang dapat menimbulkkan korban jiwa . Faktor pengali berdasarkan ketentuan SNI 1726 pasal 8.2.1 untuk bangunan tidak beraturan , yakni ;
Sehingga , ∆m = ξ x ∆s < 0 ,02 x 6. .Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan didasarkan pada SNI 03 – 2847 – 2002 tentang Tata Cara Perencanaan
5
B alok 1
B alok 4 B alok 3
Dinding Geser 1 D inding G eser 2
B alok 3 B alok 3 B alok 3
B alok 4
B alok 4
Dinding G eser 1
D inding G eser 1 D inding Geser 1
B alok 1 B alok 1
B alok 1
B alok 3 B alok 3 B alok 3 B alok 3 B alok 4
Balok Induk 1
Balok Induk 2
Balok Anak 1
BA 1 BA 1 BA 1 BA 1 BA 1 BA 1
BA 2 BA 2 BA 2 BA 2 BA 3
BA 1 BA 1 BA 1 BA 1 BA 1 BA 1BA 1
BI 3
BI 3 BI 3
BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2
BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2 BI 2
BI 4
BI 1 BI 1 BI 1 BI 1 BI 1 BI 1
BI 4 BI 4 BI 4 BI 4
BI 5 BI 5 BI 5 BI 5
BI 4 BI 4 BI 4 BI 4 BI 4 BI 4
BI 1 BI 1 BI 1 BI 1 BI 1 BI 1BI 1
BI 5
Struktur Beton untuk Bangunan Gedung pada Bab 11.2. adalah sebagai berikut :
Combo 1 : 1.4 D Combo 2 : 1.2 D + 1.6 L Combo 3 : 1.2 D + 1.0 L + 1.0 E Combo 4 : 1.2 D + 1.0 L - 1.0 E Combo 5 : 0.9 D + 1.0 E mbo 6 : 0.9 D - 1.0 E
Dimana : D : Beban mati L : Beban hidup E : Beban gempa
Denah Flat Plate-ShearWall Denah Open Frame SRPMM
6
DESAIN FLAT PLATE
1. Perencanaan Pelat Lantai Dalam perencanaan dimensi pelat digunakan acuan SNI 03-2847-2002 (Pasal 11.5.3). Pada tugas akhir ini digunakan bentang terpanjang = 800 mm, dari tabel SNI 03-2847-2002 (Pasal 11.5.3) sehinga diperoleh tebal pelat dengan adanya balok tepi: h = λn / 33 = 8000-(2 x (600/2))
33 = 224,24mm ≈ 22,42 cm Dari perhitungan diatas tebal pelat minimum yang didapatkan ialah 22,42 cm akan tetapi untuk kemudahan dan keamanan maka pelat yang dipakai dalam perancangan struktur ialah 25 cm. � Penulangan Jalur Kolom ( Arah Melintang ) a. Penulangan Tumpuan Dalam pada Jalur Kolom Mu
- = 29.158,2 Kg.m Mu = 291.582.000 Nmm
Digunakan tulangan D 19
β1 = 0.85- 0.05
−7
35'fc= 0.81
ρbalance = )600(
600'85.01 fyfy
xfc
+β
= )400600(
600
400
3581.085.0
+x
xx = 0,036
ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018
Rnmelintang = 2)5,220(*1000*8,0
0291.582.00 = 7,49 Nmm2
m = 45,1335*85,0
400
'*85,0==
fc
fy
ρperlu =fy
Rnm
m
**211
1 −−
=400
49,7*45,13*211
45,13
1 −−
= 0,022 ρmin < ρperlu < ρmax
ρpakai = ρperlu = 0,0022 As perlu = ρmin x b x d = 0,022x 1000 x 220,5= 4.851 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф19-50 (As = 5.673 mm2) b. Penulangan Daerah Lapangan pada Jalur Kolom Mu
+ = 5.287,62 Kg.m
Mu = 52.876.200 Nm
Digunakan tulangan D 16
β1 = 0.85- 0.05
−7
35'fc= 0.81
ρbalance = )600(
600'85.01 fyfy
xfc
+β
= )400600(
600
400
3581.085.0
+x
xx = 0,036
ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018
Rnmelintang = 2)222(*1000*8,0
52.876.200 = 1,35 Nmm2
m = 45,1335*85,0
400
'*85,0==
fc
fy
ρperlu =fy
Rnm
m
**211
1 −−
=400
35,1*45,13*211
45,13
1 −−
= 0,0035 ρmin < ρperlu < ρmax
ρpakai = ρperlu = 0,0035 As perlu = ρmin x b x d = 0,0035 x 1000 x 222 = 777 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2) � Penulangan Jalur Tengah a. Penulangan Tumpuan Dalam pada Jalur Tengah Mu
- = -3.221,31 Kg.m Mu = 32.213.100 Nm
Digunakan tulangan D 16
β1 = 0.85- 0.05
−7
35'fc= 0.81
ρbalance = )600(
600'85.01 fyfy
xfc
+β
= )400600(
600
400
3581.085.0
+x
xx = 0,036
ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018
Rnmelintang = 2)222(*1000*8,0
32.213.100 = 0,82 Nmm2
m = 45,1335*85,0
400
'*85,0==
fc
fy
7
ρperlu =fy
Rnm
m
**211
1 −−
=400
82,0*45,13*211
45,13
1 −−
= 0,0021 ρmin < ρperlu < ρmax
ρpakai = ρperlu = 0,0021 As perlu = ρmin x b x d = 0,0021 x 1000 x 222 = 466,2 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2 b. Penulangan Daerah Lapangan pada Jalur Tengah Mu
+ = 5.037,58 Kg.m Mu = 50.375.800 Nm
Digunakan tulangan D 16
β1 = 0.85- 0.05
−7
35'fc= 0.81
ρbalance = )600(
600'85.01 fyfy
xfc
+β
= )400600(
600
400
3581.085.0
+x
xx = 0,036
ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018
Rnmelintang = 2)222(*1000*8,0
50.375.800 = 1,3 Nmm2
m = 45,1335*85,0
400
'*85,0==
fc
fy
ρperlu =fy
Rnm
m
**211
1 −−
=400
3,1*45,13*211
45,13
1 −−
= 0,0033 ρmin < ρperlu < ρmax
ρpakai = ρperlu = 0,0033 As perlu = ρmin x b x d = 0,0033 x 1000 x 222 = 732,6 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2)
� Perencanaan Pelat Eksterior Flat Plate-ShearWall
Contoh penulangan diambil pelat interior 6 x 6 ( lantai 2 ) as D-E dan 1-2. Data – data :
• Mutu beton ( fc’ ) = 35 Mpa • Mutu baja tulangan ( fy = 400 Mpa • h pelat = 25 cm • Kolom = 60 cm x 60cm • L1 = 600 cm • L2 = 600 cm • Ln = 540 cm
Tulangan pokok = D 19 d = h pelat – selimut – ½ φ Tulangan pokok = 250 – 20 – 19/2 = 220,5 mm d’ = selimut + ½ φ Tulangan pokok = 20 + 19/2 = 29,5 mm � Penulangan Jalur Kolom a. Penulangan Tumpuan Dalam pada Jalur Kolom Mu
- = 10.812,2 Kg.m Mu = 108.122.000 Nmm
Digunakan tulangan D 19
β1 = 0.85- 0.05
−7
35'fc= 0.81
ρbalance = )600(
600'85.01 fyfy
xfc
+β
= )400600(
600
400
3581.085.0
+x
xx = 0,036
ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018
Rnmelintang = 2)5,220(*1000*8,0
0108.122.00 = 2,8 Nmm2
m = 45,1335*85,0
400
'*85,0==
fc
fy
ρperlu =fy
Rnm
m
**211
1 −−
=400
8,2*45,13*211
45,13
1 −−
= 0,0074 ρmin < ρperlu < ρmax
ρpakai = ρperlu = 0,0074 As perlu = ρmin x b x d = 0,0074x 1000 x 220,5= 1.631,7 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф19-150 (As = 1.891 mm2) b. Penulangan Tumpuan Luar pada Jalur Kolom Mu
- = 4.240,57 Kg.m Mu = 42.405.700 Nmm
Digunakan tulangan D 16
8
β1 = 0.85- 0.05
−7
35'fc= 0.81
ρbalance = )600(
600'85.01 fyfy
xfc
+β
= )400600(
600
400
3581.085.0
+x
xx = 0,036
ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018
Rnmelintang = 2)222(*1000*8,0
42.405.700 = 1,1 Nmm2
m = 45,1335*85,0
400
'*85,0==
fc
fy
ρperlu =fy
Rnm
m
**211
1 −−
=400
1,1*45,13*211
45,13
1 −−
= 0,003 ρmin < ρperlu < ρmax
ρpakai = ρperlu = 0,003 As perlu = ρmin x b x d = 0,003x 1000 x 222= 666 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2) c. Penulangan Daerah Lapangan pada Jalur Kolom Mu
+ = 1.867,66 Kg.m Mu = 18.676.600 Nm
Digunakan tulangan D 16
β1 = 0.85- 0.05
−7
35'fc= 0.81
ρbalance = )600(
600'85.01 fyfy
xfc
+β
= )400600(
600
400
3581.085.0
+x
xx = 0,036
ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018
Rnmelintang = 2)222(*1000*8,0
18.676.600 = 0,48Nmm2
m = 45,1335*85,0
400
'*85,0==
fc
fy
ρperlu =fy
Rnm
m
**211
1 −−
=400
48,0*45,13*211
45,13
1 −−
= 0,0012 ρperlu < ρmin < ρmax
ρpakai = ρperlu = 0,0018 As perlu = ρmin x b x d = 0,0018 x 1000 x 222 = 399,6 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2) � Penulangan Jalur Tengah a. Penulangan Tumpuan pada Jalur Tengah Mu
-= 5.000,48 Kg.m Mu = 50.004.800 Nm
Digunakan tulangan D 16
β1 = 0.85- 0.05
−7
35'fc= 0.81
ρbalance = )600(
600'85.01 fyfy
xfc
+β
= )400600(
600
400
3581.085.0
+x
xx = 0,036
ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018
Rnmelintang = 2)222(*1000*8,0
50.004.800 = 1,28 Nmm2
m = 45,1335*85,0
400
'*85,0==
fc
fy
ρperlu =fy
Rnm
m
**211
1 −−
=400
28,1*45,13*211
45,13
1 −−
= 0,0032 ρmin < ρperlu < ρmax
ρpakai = ρperlu = 0,0032 As perlu = ρmin x b x d = 0,0032 x 1000 x 222 = 710,4 mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2)
b. Penulangan Daerah Lapangan pada Jalur Tengah Mu
+ = 1.369.02 Kg.m Mu = 13.690.200 Nm
Digunakan tulangan D 16
9
β1 = 0.85- 0.05
−7
35'fc= 0.81
ρbalance = )600(
600'85.01 fyfy
xfc
+β
= )400600(
600
400
3581.085.0
+x
xx = 0,036
ρmax = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.036 = 0.027 ρmin = 0,0018
Rnmelintang = 2)222(*1000*8,0
13.690.200 = 0,35 Nmm2
m = 45,1335*85,0
400
'*85,0==
fc
fy
ρperlu =fy
Rnm
m
**211
1 −−
=400
35,0*45,13*211
45,13
1 −−
= 0,00089 ρperlu < ρmin < ρmax
ρpakai = ρmin = 0,0018 As perlu = ρmin x b x d = 0,0018 x 1000 x 222 = 399,6mm2 maka tulangan terpasang gunakan Ф16-250 (As = 805 mm2) Kontrol Lendutan Pelat
Kontrol lendutan ini berfungsi sebagai kenyamanan dalam pemakaian struktur tersebut , dimana struktur beton bertulang yang mengalami lentur harus memiliki kekakuan yang cukup untuk mengatasi lendutan yang besar , adapun ketentuannya untuk pelat dua arah ini ialah SNI2847 pasal 11.5 tabel 9 , dengan rumusan :
∆c = IE
W
..384
..5 2l
dimana W = beban merata
(kN/m’) l = bentang as kolom
(m) E = Modulus Elastisitas (kN/m2) I = Momen Inertia (m4) Karena pembebanan , panjang bentang , modulus Elastisitas ,dan momen inersia kedua sistem sama maka lendutannya juga sama , maka : W = qd + ql + q dinding=(( 8 (754 + 250))+( 250 x 3,75 ) = 8969,95 Kg/m’ = 89,6965 kN/m’
l = 8 m (bentang terpanjang)
E =4700 'fc =4700 '35 =27805,57
Mpa=27805574,98 kN/m2 I = 1/12.b h3 = 1/12(8 )(0,25)3= 0,0104 m4 Sehingga lendutan untuk bentang 4,5 m kedua sistem tersebut :
∆c =IE
W
..384
..5 2l
=)0104,0)(.98,27805574.(384
)8).(6965,89.(5 2
=
0,00026 Pada pasal 11.5 tabel 9 persyaratan lendutan yang diijinkan untuk pelat lantai yang menahan beban naon struktural ialah sebesar :
∆ijin = = 480
λ480
)6008000( −= 15,42 mm = 0,0154 m >
∆c Dari kontrol lendutan ini dapat dipastikan bila terjadi lendutan maka lendutan tersebut tidak tampak karena nilainya lebih kecil dari yang disyaratkan . Transfer Momen Tak Berimbang Sebagai Lentur Pada Pelat Bagian dari momen tak seimbang yang dipikul oleh eksentrisitas geser Mv = γv.Mu sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 13.12.6
γv.= 1 – γf γf =
dc
dc
+
+−
+2
13
21
11
a. kolom tengah b. Kolom tepi Perhitungan untuk kolom tengah gambar (a) c1+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm ( b1 ) c2+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm ( b2 )
γf =
2
1
3
21
11
b
b+− = 0,60
10
γf =
05,80
05,80
3
21
11
+− = 0,60
γv = 1 – 0,6 γv = 0,4 b. Perhitungan untuk kolom tepi gambar (b) c1+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm c2+d/2 = 60 + 0,5.22,05 = 71,025 cm
γf =
025,71
05,82
3
21
11
+− = 0.58
γv = 1 – 0,58 γv = 0,42 menurut SNI 2847 pasal 13.12.6 sebagian momen tidak berimbang tersebut γf (Mu) harus disalurkan sebagai lentur dan sisanya γv (Mu) disalurkan melalui eksetrisitas geser terhadap pusat penampang kritis , sehingga γf (Mu) = ф Mn Dari momen kombinasi diatas yang ditransferkan ke kolom interior dalam bentuk lentur sebesar : γf (Mu) = 0.60 x 29.158,2 = 17.494,92 Kg.m
Mn = 8.0
92,494.17 = 21.868,65 kg m = 21.868,65 x104
N.mm
a = xbxfc
Asxfy
'85.0=
10003585.0
400
xx
Asx= 0,0134 As
Mn = As x fy
−2
ad
21.868,65 x104 = As x 400
−2
)(0134,05,220
As
2,68 As2 – 88.200 As + 218.686.500 = 0 As1 = 30.209,3 mm2 (tidak masuk akal) As2 = 2.701,14 mm2 (masuk akal berdasarkan perhitungan Mu
- int jalur kolom didapat tulangan Ф19-75
(As = 3.782 mm2 ) dan Ф19-50 ( As = 5.673 mm2 ). Sedangkan pada pertemuan pelat kolom butuh As = 2.701,14 mm2 sebagai akibat dari transfer momen tak berimbang, akan tetapi jalur kolom memiliki Ф19-75 (As = 3.782 mm2 ) dan Ф19-50 ( As = 5.673 mm2 )maka diarasa cukup aman.
� Dengan penampang pada gambar (b) Dari momen kombinasi diatas yang ditransferkan ke kolom eksterior dalam bentuk lentur sebesar : γf (Mu) = 0.58 x 4.240,57 = 2.459,54 Kgm
Mn = 8.0
54,459.2 = 3.074,42 kg m =.3.074,42 x104 N.mm
a = xbxfc
Asxfy
'85.0=
10003585.0
400
xx
Asx= 0.0134As
Mn = As x fy
−2
ad
3.074,42 x104 = As x 400
−2
)(0134,05,220
As
2,68 As2 – 88.200 As + 30.744.200 = 0 As1 = 32.558,1 mm2 (tidak masuk akal) As2 = 352,35 mm2 (masuk akal karena berdasarkan perhitungan Mu
- ekst jalur kolom didapat tulangan Ф16-
250 ( As = 805 mm2). Sedangkan pada pertemuan pelat kolom butuh As = 352,35 mm2 sebagai akibat dari transfer momen tak berimbang, akan tetapi jalur kolom memiliki Ф16-250 ( As = 805 mm2). maka diarasa cukup aman. Sedangkan transfer momen tak imbang sisanya disalurkan sebagai tegangan geser sebesar : γv (Mu) = 0,4 (29.158,2) = 11.663,28 Kg.m (Interior) γv (Mu) = 0,42 (4.240,57) = 1.781,04 Kg.m (Eksterior Transfer momen tak berimbang sebagai geser Transfer momen tak imbang digunakan momen dari hasil ETABS 3D yaitu : γv (Mu) = 0,4 (29.158,2) = 11.663,28 Kg.m (Interior) γv (Mu) = 0,42 (4.240,57) = 1.781,04 Kg.m (Eksterior
� Dengan penampang pada gambar (a) Didapatkan properti untuk penampang kritis , sebagai berikut: a = c2+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm b = c1+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm Ac = d(2a+b) = (0,2205){2(0,8205)+0,8205} = 0,55 m2
Cab = a/2 = 82,025/2 = 41,0125 cm
Jc = d 6
.
26
323 dabaa +
+ dimana:
a = c1+d = 60+22,05 = 82,05 cm b = c2+d = 60+22,05 = 82,05 cm Jc =
22,05 ( )6
)05,22.(05,82
2
)05,82(05,82
6
05,82 323
+
+
= 8.266.551,36 cm4 = 0,083 m Gaya geser akibat beban gravitasi dan beban lateral • Beban gravitasi
11
VD = 21 ll ××Dw = 754 x 7 x 8 = 42.224 Kg
VL = 21 ll ××Lw = 250 x 7 x 8 = 14.000 Kg • Beban Lateral
Berdasarkan analisa geser pelat pada analisa ETABS, tidak didapatkan gaya geser gempa yang berpengaruh terhadap pelat ( E = 0 )
KombinasiVu(kg) komb 1 komb 2
1.2D+1L±1E 64.668,8 36.668,8
0.9D±1E 38.001,6 38.001,6 Dipilih Vu 64.668,8 kg Vu akibat 1.2D+1,6L= 73.068,8 Kg > 64.668,8 Kg Tegangan kombinasi :
vu = Jc
CMuv
Ac
Vu ab..γ±
= 083,0
)2
315,0)(28,663.11(
55,0
8,068.73±
vu1 = 154.984,49 Kg/m2 ( menentukan ) vu2 = 110.720,23 Kg/m2 Sedangkan Vc maksimum yang diizinkan pada beton adalah :
'4 cf = '354 c = 23,66 N/mm2 = 2.366.000 Kg/m2
Jadi beton mampu menahan geser yang terjadi dikarenakanVu < Vc maksimum = 154.984,49 Kg/m2 < 2.366.000 Kg/m2 ( OK!! )
� Dengan penampang pada gambar (b) Didapatkan properti untuk penampang kritis , sebagai berikut: Didapatkan properti untuk penampang kritis , sebagai berikut: a= c2+d/2 = 60 + 0,5.22,05/2 = 71,025 cm b = c1+d = 60 + 22,05 = 82,05 cm Ac = d (2a+b) = (0,2205){2(0,71025)+0,8205} = 0,494 m2
Cab = Ac
ada
×××2
2
= 4940
2
025,7105,22025,712
×××
= 22,52 cm
Jc = d 6
.
26
323 dabaa +
+ dimana:
Jc =
22,05 ( )6
)05,22(025,71
2
)025,71(05,82
6
025,71 323
+
+
= 6.006.926,71 cm4 = 0,06 m
Gaya geser akibat beban gravitasi dan beban lateral • Beban gravitasi
VD =2
21 ll ××Dw=
2
1x 754 x 6 x 8= 18.096
kg
VL = 2
21 ll ××Lw=
2
1x 250 x 6 x 8 = 6.000
kg • Beban Lateral
Berdasarkan analisa geser pelat pada analisa ETABS, tidak didapatkan gaya geser gempa yang berpengaruh terhadap pelat ( E = 0 )
KombinasiVu(kg) komb 1 komb 2
1.2D+1L±1E 27.715,2 15.715,2
0.9D±1E 16.286,4 16.286,4 Dipilih Vu = 27.715,2kg Vu akibat 1.2D+1,6L= 31.315,2 Kg > 27.715,2 Kg Tegangan kombinasi :
vu = Jc
CMuv
Ac
Vu ab..γ±
= 06,0
)2
2252,0)(04,781.1(
494,0
2,315.31±
vu1 = 67.131,29 Kg/m2 ( menentukan ) vu2 = 59.650,9 Kg/m2 Sedangkan Vc maksimum yang diizinkan pada beton adalah :
'4 cf = '354 c = 23,66 N/mm2 = 2.366.000 Kg/m2
Jadi beton mampu menahan geser yang terjadi dikarenakanVu < Vc maksimum = 67.131,29 Kg/m2 < 2.366.000 Kg/m2 ( OK!! )
12
AD
BC
b1=c1+d
b2=c2+dkolom
800
ln
AD
BC
b1=c1+d
b2=c2+dkolom
800
700
Transfer Geser ke Kolom Sesuai SNI 03-2847-2002 pasasl 13.12.1
menentukan kebutuhan akan tulangan geser harus ditinjau dengan kontrol geser satu arah (aksi balok lebar) maupun dua arah (geser punching) , akan tetapi aksi balok lebar pada umumnya jarang menentukan sebab resiko dari aksi balok lebar yakni pelat sebagai balok lebar pemikul beban tidak seburuk resiko kegagalan geser punching yaitu pelat sobek karena tertembus oleh kolom .
� Perencanaan Geser Kolom Interior Geser satu arah qD = 754 Kg/m2
qL = 250 Kg/m2 qU = 1,2 qD + 1,6 qL
= 1,2(754) +1,6 (250) = 1.304,8 Kg/m2 d = 22,05 cm Ln = 0,5 L – 0.5 (dimensi kolom arah x) – d = 0,5(8) – 0,5(0,6) – 0,2205 = 4,4795 m (tiap satu meter lebar )
Gambar: geser satu arah Vu1 = qU.Ln = 1.304,8 (1 x 3,4795) = 4.540,052 Kg (per satu meter) vn = vu/ф
vn = φ
1Vu=
)55,0(
052,540.4 = 8.254,64 Kg = 82.546,4
N
Tegangan izin beton untuk gaya geser satu arah menurut SNI 2847 pasal 13.12.3.1 menyatakan kuat geser beton tanpa tulangan tidak lebih besar dari :
φ Vc =φ x xbwxdfcx '6
1
= 0,6 x 2221000356
1xxx
=131.336,97 N φ Vc > vn 131.336,97 N > 82.546,4 N Geser dua arah
Ln = ( )( )[ ]21))(( bbs −l
= ( )( )[ ]8205,08205,0)7)(8( − = 55,327 m2
Gambar: geser dua arah Vu2 = qU.Ln = 1.304,8 (55,327) = 72.190,67 Kg
vn = .φ
Vu=
)85,0(
67,190.72
= 84.930,2 Kg =849.302 N
))2205,02205,0(2())6,06,0(2( xxbo +=
= 3,282 m = 3.282 mm Tegangan izin beton untuk geser dua arah menurut (SNI 03-2847-2002 Pasal 13.12.2.1) menyatakan :
• vc = dbofc
c..
6
'21
+
β =
5,22032826
35
1
21 xx
+
= 2.140.677,27 N
13
• vc = dbofc
bo
ds ..12
'2
+ α =
5,220328212
35
400
)5,220(402 xx
+ =
= 8.580.548,044 N
• vc = dbofc
..3
'= 5,2203282.
3
35x =
1.427.118,18 N Diambil vc = 1.427.118,18 N = 1.427,119 N Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 11.3.2.3 faktor koreksi ф untuk SPBL diambil sebesar ф = 0,75 sehingga :
• Ф vc = 0,75 (1.427.118,18 N ) = 1.070.338,635 N
• 0.5 Ф vc = 0,5 (1.070.338,635) = 535.169,317 N
Sehingga : 0.5 Ф vc < vu < Ф vc ( beton aman dari geser punching) 535.169,317 N < 849.302N <1.070.338,635N Karena Фvc < vu2 < Фvn , maka direncanakan tulangan geser sengkang minimum untuk memikul kelebihan tegangan beton Фvc. Untuk perencanaan tulangan geser SNI 2847 pasal 13.5.6 menjelaskan perumusan berikut ini :
Vs = s
dfyAv .. ,
Untuk jarak maksimum SNI 2847 pasal 13.5.4 memberi batasan, yakni 0,50 d atau 600 mm , maka: Smax = 0,50 (0,2205) = 0,11025 m = 110,25 mm Direncanakan tulangan sengkang ф12-100 Vs =
kNNxx
s
Avxfyxd701,9928,701.99
5,22040004,113
100===
Vsunbalanced = dbo
Vs
.=
2205,0).8205,08205,0(2
701,99
+=
137,78 kN/m2
vsijin= 0,55x ...353
1dbw = 236,766 kN
vs pasang < vs ijin ,tulangan geser dapat digunakan dan struktur aman dari kegagalan geser punching
Panjang tulangan geser pelat
Panjang kebutuhan geser sengkang pelat ditentukan terhadap besarnya kebutuhan pelat dalam memikul momen geser dari momen tak imbang , sebesar γv (Mu) = 0,4 (29.158,2) = 11.663,28 Kg.m (Interior) γv (Mu) = 0,42 (4.240,57) = 1.781,04 Kg.m (Eksterior )
Agar memperoleh panjang penghentian terbesar , harus dipakai kombinasi beban 1.2D+1.6L+ kemungkinan kuat memen nominal diujung komponen .
( )
( )
s
s
c
ys
A
A
bf
fAa
034,0
4003585,0
400
'85,0
=××
×=
×××
=
28,6200.88
2
034,05,220400
2
ss
ss
ys
AA
AA
adfAMn
−=
−×=
−×=
Maka : As1 = 5.673 mm2 (Ф19-50 , tulangan negatif interior)
Mn1 = 256738,65673200.88 xx − = 281.514.682,8 Nmm = 28.151,47 Kg.m As2 = 805 mm2 (Ф16-250 , tulangan negatif eksterior)
Mpr2 = 28058,6805200.88 xx −
= 66.594.430 N.mm = 6.659,44 Kg.m
14
+=
db
Kcfc
fy
db
ld
tr
λγβα ....
'10
.9
Gambar : diagram momen untuk menentukan
batas tulangan geser (sistem flat plate-shearwall)
Sehingga : 1.304,8.(1/2)x2 – 7.751,26x + 28.151,47 = 11.663,28 652,4x2 – 7.751,26 x + 16.488,2 = 0 x 1 = 9,1 m x 2 = 2,7 m (masuk akal) Berdasarkan SNI 03-2847 Pasal 14.10.3 panjang yang digunakan sebesar : l = x + d = 2,7 + 0,2205 = 2,9205 m atau l = x + 12(db) = 2,7 + 12(0,019) = 2,928 m (menentukan) maka gunakan l = 3 m Panjang ld = 3 m harus lebih panjang dari ld sesuai SNI 03-2847-2002 Ps. 14.2.2 Tabel 11 Dimana : α = 1,3 (tulangan horizontal yang ditempatkan
sedemikian hingga lebih dari 300 mm beton segar dicor pada komponen dibawah panjang penyaluran atau sambungan yang ditinjau.
β = 1,0 (tulangan tanpa pelapis) γ = 1,0 (Ukuran tulangan horizontal D25) λ = 1,0 (beton dengan berat normal) Ktr = 0 (asumsi awal perencanaan) c = 20 + 12 + 19/2 = 41,5 mm
db
Ktrc + =
19
05,41 += 2,18
Jadi :
= 18,23510
1113,14009
xx
xxxxx= 36,29
ld = 36,29 x 19 = 689,51 mm, diambil nilai ld ≈ 700 mm = 0,7 m. Ternyata ld = 3 m > 0,7 m, maka digunakan ld sepanjang 3 m dari muka kolom. Jadi digunakan
jarak penulangan geser sebesar l -21c
= 3000 -
2
600= 2700 mm ≈ 2,7 mm dari tepi luasan kritis
2. Perencanaan Kolom Pendesainan kolom menggunakan program bantu PCACOL v 3 Berdasarkan Tabel 4.28 diperoleh gaya-gaya dalam pada kolom interior yang terbesar adalah : Gaya Aksial : -564.059.97Kg = - 5.640,6 kN Momen : -20.049,538Kg.m = - 200,495 kN.m
Berdasarkan kombinasi beban di atas, ternyata untuk semua lantai kolom memerlukan tulangan memanjang yang sama sebanyak 1,64 % atau 12 D25. Seperti terlihat pada gambar di atas, sebuah diagram interaksi yang dibuat dengan program PCACOL. Prosentase kolom ini sesuai syarat SNI 03-2847-2002 pasal 23.4.3.1 yaitu antara 1 % - 6 % telah dipenuhi.
1.2D+1.6L = 1.304,8 Kg/m
6.659,44 Kg.m 28.151,47 Kg.m
7.751,26 Kg 5.141,67 Kg
6.659,44 Kg
28.151,47 Kg
5,4 m
2,328 m
+=
db
Kcfc
fy
db
ld
tr
λγβα ....
'10
.9
3574
820
15
Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 12.3.5.2 : kapasitas beban aksial kolom tidak boleh kurang dari beban aksial terfaktor hasil analisa struktur.
( )[ ]tsytsgcn AfAAfP ×+−××××= '85,08,0max φφ
( )[ ]892.5400892.5000.3603585,065,.08,0max ×+−××××=nPφkNNPn 9,703.676,586.703.6max ==φ > 5.640,6
kN... OK Jadi berdasarkan kombinasi perhitungan pembebanan kolom didapatkan harga kebutuhan luasan tulangan sebesar : As = ρ Ag = 1,64 % x 6002 = 5.892 mm2 Dipasang 12 D 25 (As = 5.892 mm2) Penulangan Geser Kolom Interior
Sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.10.5.1, penulangan transversal khusus ( snedi plastis ) dibutuhkan sejarak lo dari kedua ujung kolom, dimana :
Panjang lo > 1/6 l = 1/6 (4000 - 250) = 625 mm
(menentukan )
> h = 600 mm 500 mm
Sehingga lo akan diambil sejarak 625 mm dari muka
joint.
Dan sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.10.5.1, spasi
maksimum yang diijinkan untuk tulangan transversal
dalam jarak 700 mm tersebut adalah : - 8 d tul longitudinal terkecil = 8x 25 = 200 mm (menentukan) - 24 Φs = 24 x 12 = 288 mm -1/2 dimensiterkecil=0.5(600)=300 mm - 300 mm
Kuat geser rencana kolom untuk struktur harus memenuhi persyaratan SNI 03-2847-2002 Ps. 20.10.3.2, yaitu: 1. Jumlah gaya lintang akibat termobilisasinya kuat
lentur nominal komponen struktur pada setiap ujung bentang bersihnya dan akibat beban gravitasi terfaktor.
2. Gaya lintang maksimum yang diperoleh dari
kombinasi beban rencana termsuk pengaruh beban gempa E, dengan E sebesar dua kali. U = 1,2D + 1,0L + 2,0E
Sehingga dari diagram interaksi diatas didapatkan nilai momen nominal sebesar 820 KN
Sehingga 820== nbnt MM
kNVe 33,43775,3
820820 =+=
Dan dengan menggunakan program bantu ETABS V.09 maka didapatkan akibat kombinasi beban adalah = 1.485,36 kN. Sehingga nilai yang menentukan adalah = 1.485,36 kN
� Pengekangan Pada Sendi Plastis
Kontribusi beton dalam memikul geser sebesar sesuai dengan SNI 03-2847-2002 Ps. 13.3.1.2 untuk komponen struktur yang dibebani tekan aksial adalah sebagai berikut,
Vc = bwdfc
Ag
Nu
6
'
141
+
= 5,5356006
35
60014
10562.31
2
3
xx
x
+
= 540.707,5 N = 540,7 kN φVc = 0,75 x 540,7 = 405,525 kN 0.5φVc = 0.5x 405,525 = 202,77 kN Kondisi 0.5φVc < φVc < Vu berarti memerlukan tulangan geser.
Vn = 48,980.175,0
36,485.1 ==φ
uV kN
Dicoba pada sendi plastis digunakan tulangan sengkang 4 φ14 – 75 mm (Av = 615,44 mm2).
kNs
dfAV ys
s 7,757.175
5,53540044,615 =××=××
=
( ) ( ) kNVV cs 8,723.17,5407,757.175,0 =+=+φ
> Vu = 1.485,36 kN Sehingga sengkang 4 φ14-75 dapat digunakan, So = 75 mm < 200 mm ( OK !!!) Sengkang pertama harus dipasang tidak lebih dari 0,5 so dari muka HBK. � Pengekangan Pada Luar Sendi Plastis
Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Ps. 20.10.5.2, persyaratan untuk penulangan kolom bahwa spasi sengkang ikat pada sebarang penampang kolom tidak boleh melebihi,
mmSo 1507522 =×=
Dipasang mmSo 125=
Tulangan geser 14 – 125 mm dapat dipasang
16
3. Perencanaan Dinding Geser Menentukan DS perlu komponen batas khusus bila:
c ≥
×
whu
wl
δ600
dengan 007,0>w
u
h
δ
Sedangkan nilai c ditentukan berdasarkan panjang daerah serat tekan akibat momen nominal yang bekerja , untuk itu perlu terlebih dahulu didesain kebutuhan tulangan vertikal komponen batas DS di kedua sisi berukuran 60 x 60 cm2
Gambar : diagram interaksi disain kekuatan dinding strutur 1
Gambar 4.20 menunjukkan dinding struktur dapat menampung kombinasi beban tersebut di Tabel 4.30 dengan pemasangan 36φ25 pada komponen batas dan 2 tirai tulangan vertikal 2φ14, s = 150 mm pada badan dinding geser. Nilai c ditentukan konsisten dengan terjadinya δu (idem ∆m) dan harus diperoleh dari 2 kombinasi beban aksial tersebut. Di Tabel 5.42 dari kombinasi momen nominal maksimum Mn’ yang menghasilkan c yang lebih besar yaitu:
Pu = 1,2D + 0,5 L
= 1,2 x 4.168,9 kN+ 0,5 x 647,64
= 5.326,5 kN.m
dan
Pu’ = 0,9D
= 0,9 x 7613,77
= 3.752,01 kN.m
Mn’ dari beban aksial berfaktor ini diperoleh dengan bantuan diagram interaksi di gambar 4.21 yang dibuat untuk Dinding struktur dengan tulangan tersebut diatas.
Momen dengan φ = 1 dan fs = fy. Dengan bantuan program komputer PCACOL pula , nilai c diperoleh.
Gambar Diagram Pn-Mn Untuk Dinding Struktur 1 dengan φφφφ = 1 dan fs = fy
didapatkan Mu = 100817,4 kN β1 = 0,796 As = 50.136 mm2
a = bfc
fyAs
'..85,0
. =
)600)(35.(85,0
)400)(50136(= 1.123,5 mm
a = β1 c
c = 796,0
5,123.1= 1.411,42 mm
)/(600 wu
w
hδl
=)007,0(600
)8600(=2.047,6 mm > 1.411,42
mm Dari perumusan SNI 2847 pasal 23.6.6.2a diatas menunjukkan bahwa dinding geser 1 tersebut tidak membutuhkan komponen batas , hal ini disebabkan baban aksial yang bekerja pada dinding geser relatif kecil. Maka komponen batas dinding geser yang terpasang dimensinya dan detailingnya disamakan dengan desain kolom untuk flat plate- Shearwall . Dinding struktural tanpa komponen batas sendiri diatur dalam Pasal 23.6.6.5 mengatur persyaratan , yaitu :
ρg >fy
8,2
rasio penulangan ρg untuk kasus diatas seharga:
5326,
100817.4
17
ρg = Ac
As=
)600600(
)491(36
×= 0,0491 >
400
8,2= 0,007
,dan
Vu = 5.194,32 kN< (320x8600) 35= 16.281 kN Maka hanya ketentuan dari pasal 23.6.6.5a yang harus dipenuhi , yaitu : 1. Syarat type sengkang sesuai Pasal 23.4.4.1c dan s ≤
200 mm 2. Syarat jarak spasi tulangan pengikat silang sesuai
dengan pasal 23.4.4.3.yaitu ≤ 350 mm . 3. Ketentuan dari butir 1 dan 2 berlaku dilokasi sesuai
dengan pasal 23.6.6.4a yaitu
(c – 0,1 wl ) = (1.411,42 – 0,1(8.600)) = 551,42 mm ,
atau
2
c=
2
42,411.1= 705,71 mm
Gunakan nilai terbesar yakni 705,71 mm ≈ 700 mm Untuk memenuhi pasal 9.10.5 dipasang tulangan dengan diameter 4φ12-150 dengan komposisi, pada komponen batas ini .
4. Perencanaan Balok Tepi Sebagai contoh perhitungan balok Induk Lantai
memanjang 1:
Dari analisa didapatkan momen yang terbesar dari
Balok Lantai Memanjang :
- Tumpuan Kiri negative = -29541.9 Kg m
- Tumpuan kiri positive = 22.992,5 Kg m
- Lapangan = 3.228,61 Kg m
- Tumpuan Kanan negative = -30.789, 1 Kg m
- Tumpuan Kanan postive = 25.132,54 Kg m
Data Perancangan
cf ' = 35 MPa
yf = 400 MPa
h = 400 mm b = 600 mm Tul.longitudinal = D 22 Tul.geser = φ 12 mm d’ = 40+12+ (½) (25) = 64,5 mm d = h - d’ = 600 – 64,5= 535,5 mm
Berdasar SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.2 , komponen lentur SRPMM harus memenuhi :
Gaya aksial tekan terfaktor ≤ 10'cfAg×
(sangat kecil ) Kg ≤ ≤ 840.000 N = 84.000 Kg Dari hasil analisa dengan Etabs V 09 didapat gaya aksial tekan terfaktor = (sangat kecil ) Kg ≤ 84.000 Kg
β1 = 0,81
+=
fyfy
cfb
600
600'185.0 βρ
= 036,0400600
600
400
3581.085.0 =
+xx
bρρ 75.0max = = 0.75 x 0.036 = 0,027
dfy
xb .600
600
+=
mmxb 3,3215,535.400600
600 =+
=
Ambil nilai x ≤ 0,75 Xb
x ≤ 0,75 321,3 mm
x ≤ 240,975 mm
ρmin tidak boleh kurang dari fy
cf
4
' dan tidak boleh
lebih kecil dari fy
4,1 ( SNI 03-2847-2002 pasal
12.5.1)
0037,04004
35
4
'min
=×
==fy
cfρ
0035,0400
4,14,1min
===fy
ρ diambil yang
terbesar 0,0037
45,133585.0
400
'85.0===
xcf
fym
Daerah Tumpuan Kanan M u negatif = -30.789,1 Kg m = -307.891.000 Nmm (yang terbesar) Mn perlu =
750.863.3848,0
0307.891.00 ==φ
Mu Nmm
Diasumsikan tulangan tarik saja
1035600400 ××
18
x direncanakan 75 mm ≤ 240,975 mm
fy
xbfcAsc
.'..1.85,0 β=
231,807.1400
75.400.35.81,0.85,0mm==
−=2
.1.
xdfyAscMnc
β
Nmm5,985.166.3652
75.81,05,53540031,807.1 =
−×=
mmNMncMn −=−=− 5,764.696.195,985.166.365750.863.384
( ) ( ) Ndd
MncMnTCs 023,819.41
5,645,535
5,764.696.19
'2' =
−=
−−==
fyx
dfs ≤
−= 600'
1'
MPafyMPa 4008460075
5,641 =<=
−=
( Tulangan tekan belum leleh, digunakan f ‘ s ) tidak leleh
Tulangan tekan perlu dan tulangan tarik tambahan
( )'.85,0'
''
fcfs
CsAs
−=
( )284,770
35.85,084
023,819.41mm=
−=
fy
TAss
2=
255,104400
023,41819mm==
Tulangan perlu
• As = Asc + Ass
• As’ = As’
Sehingga :
As= 1.807,31 + 104,55 = 1.911,86 mm2
As’= 770,84 mm2
Pemilihan Tulangan Pada sisi yang tertarik dipasang tulangan 4 D-25( A
=1.964 mm2 )
Pada sisi yang tertekan dipasang ulangan tekan :
2' 84,770 mmAs =
Maka Dipakai tulangan 2 D - 25 ( 982 mm2 ) Periksa lebar balok : Jarak minimum yang disyaratkan antara lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80
mm - 2 x sengkang = 2x12mm = 24 mm - 4 x D 25 = 4 x25 mm =
100mm - 3 x jarak min antar tulangan = 3 x 25 m = 75
mm Total = 329 mm > bw balok 400 mm........ OK! Jadi Tulangan 4 D-25 dipasang 1 baris tulangan dengan ketentuan : - jarak baris tulangan atas & bawah = 30 mm > db atau
25 mm - jarak antar tulangan > db atau minimal 25 mm - Kontrol : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80
mm - 2 x sengkang = 2x12mm = 24
mm - 4 x D 25 = 4 x25 mm = 100
mm - 3 x jarak min antar tulangan = 3 x 65,33= 196
mm
Total = 400 mm = bw balok 400 mm........ OK! Cek Momen Nominal tulangan terpasang:
bfc
fsAsfyAsa
××−=
'85,0
''.
mmxx
085,594003585,0
)84.982400.964.1( =−=
19
x
( )'''2
'85,0 ddfsAsa
dbacfMn −×+
−×××=
( )5,645,53584.9822
085,595,535400085,593585,0 −+
−= xxxMn
M u positif = 25.132,54 kNm = 251.325.400 Nmm
Mn perlu =
750.156.3148,0
0251.325.40 ==φ
MuNm
m Diasumsikan hanya tulangan tarik saja
mmxb 3,3245,540.400600
600 =+
=
x direncanakan 75 mm ≤ 240,975 mm
fy
xbfcAsc
.'..1.85,0 β=
234,566.1400
65.400.35.81,0.85,0mm==
−=2
.1.
xdfyAscMnc
β
Nmm63,958.015.3192
65.81,05,53540034,566.1 =
−×=
mmNMncMn −−=−=− 63,208.859.463,958.015.319750.156.314 ( Tidak perlu tulangan tekan )
Tulangan perlu
• As = Asc
• As’ = Tulangan tekan = As’ = 31 Asc sesuai SNI
03-2847-2002 Pasal 23.10 (4(1)) Sehingga :
As = 1.566,34mm2
As’= 31 Asc = 3
1 1.566,34 mm2
= 522,11 mm2
Pemilihan Tulangan Pada sisi yang tertarik dipasang tulangan 4 D-25( A
=1.964 mm2 )
Pada sisi yang tertekan dipasang ulangan tekan :
2' 11,522 mmAs =
Maka Dipakai tulangan 2 D - 25 ( 982 mm2 ) Periksa lebar balok : Jarak minimum yang disyaratkan antara lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80
mm - 2 x sengkang = 2x12mm = 24 mm - 4 x D 25 = 4 x25 mm =
100mm - 3 x jarak min antar tulangan = 3 x 25 m = 75
mm Total = 329 mm > bw balok 400 mm........ OK! Jadi Tulangan 4 D-25 dipasang 1 baris tulangan dengan ketentuan : - jarak baris tulangan atas & bawah = 30 mm > db atau
25 mm - jarak antar tulangan > db atau minimal 25 mm - Kontrol : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80
mm - 2 x sengkang = 2x12mm = 24
mm - 4 x D 25 = 4 x25 mm = 100
mm - 3 x jarak min antar tulangan = 3 x 65,33= 196
mm
OKNmm
Nmm
MuMn
...Nmm 0307.891.007,611.474.315
Nmm 000.891.073 4,6394.343.268,0
>→
≥×→≥φ
20
Total = 400 mm = bw balok 400 mm........ OK! Cek Momen Nominal tulangan terpasang:
bfc
fsAsfyAsa
××−=
'85,0
''.
mmxx
085,594003585,0
)84.982400.964.1( =−=
( )'''2
'85,0 ddfsAsa
dbacfMn −×+
−×××=
( )5,645,53584.9822
085,595,540400085,593585,0 −+
−= xxxMn
Rekapitulasi tulangan lentur pada daerah tumpuan kiri Akibat momen negatif
• Tulangan atas = 4 D25 (As = 1.964 mm2 ) • Tulangan bawah = 2 D25 (As’ = 982 mm2 )
Akibat momen positif
• Tulangan atas = 2 D25 (As’ = 982 mm2 ) • Tulangan bawah = 4 D25 (As = 1.964 mm2 )
Maka tulangan yang dipakai adalah yang terbesar
• Tulangan atas = 4D25 (As = 1.964 mm2 ) • Tulangan bawah = 4 D25 (As = 1.964 mm2 )
DESAIN OPEN FRAME SRPMM
1. Perencanaan Pelat Adapun data-data perencanaan untuk penulangan
atap: - Dimensi plat : (4 x 6 ) m2 - Tebal plat : 150 mm - Tebal decking : 40 mm - Diameter tulangan rencana : 10 mm - Mutu tulangan baja : 400 Mpa - Mutu beton : 35 MPa, β1 = 0.81dx = 150 – 40 – ½
(10) = 105 mm dy = 150 – 40 – 10 – ½ (10) = 95 mm qu = 728,8 Kg/m2
dx = 105 mm dy = 95 mm
+=
fyfy
cfb
600
600'185.0 βρ
= 036.0400600
600
400
3581.085.0 =
+xx
bρρ 75.0max= = 0.75 x 0.036 = 0.027
ρmin tidak boleh kurang dari fy
cf
4
' dan tidak boleh lebih
kecil dari fy
4,1 ( SNI 03-2847-2002 pasal 12.5.1)
0037,04004
35
4
'min
=×
==fy
cfρ
0035,0400
4,14,1min
===fy
ρ
45.133585.0
400
'85.0===
xcf
fym
I x= 400 -
+2
30
2
40 = 365 cm
Iy = 8600 -
+2
30
2
40 = 560 cm
β = Ix
Iy =
365
560= 1,53 < 2 ( pelat 2 arah )
Dengan menggunakan koefisien momen PBI 1971 tabel 13.3.2 didapat persamaan momen sebagai berikut : (Ly/Lx = 2,09) Mlx= 0.001 . qu . Lx2 . X= 0.001 x 728,8 x 3652 x 56,6 = 5.495.541,2 Nmm Mtx= -0.001 . qu . Lx2 . X= 0.001 x 728, x 3652 x 56,6 = -5.495.541,2 Nmm Mly = 0.001 . qu . Lx2 . X= 0.001 x 728,8 x 3652 x 36,6 = 3.553.654,31 Nmm Mty = -0.001 . qu . Lx2 . X= 0.001 x 728,8 x 3652 x 36,6 = 3.553.654,31 Nmm Dimana : Mlx = Momen lapangan arah x Mly = Momen lapangan arah y Mtx = Momen tumpuan arah x Mty = Momen tumpuan arah y X = Nilai konstanta dari perbandingan Ly/Lx
� Perhitungan penulangan tumpuan arah X Mu = 5.495.541,2 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,0
25.495.541, = 6.869.426,5 Nmm
OKNmm
Nmm
MuMn
...Nmm 0251.325.407,611.474.315
Nmm400.325.251 4,6394.343.268,0
>→
≥×→≥φ
21
Rn =2dx x b x
Mn
φ =
2105 x 1000
56.869.426, = 0,779
Nmm2 = 0,779MPa
ρperlu =
×−−fy
Rn2m11
m
1
=
××−−400
779.045.13211
45.13
1 = 0.002
ρperlu < ρmin < ρmax
ρpakai = ρmin = 0,0035 Asperlu = ρ . b . d = 0.0035 x 1000 x 105 = 367,5 mm2
Menurut SNI 03 – 2847 – 2002 Dilengkapi Penjelasan Ps.12.5.4 disebutkan : Jarak tulangan ≤ 3 × tebal pelat = 3 × 150 = 450 mm ≤ 450 mm Dipasang tulangan lentur φ 10–200 ( As pakai = 393mm2 )
� Perhitungan penulangan tumpuan arah Y Mu = 3.553.654,31 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,0
313.553.654,
=4.442.067,89Nmm
Rn =2dx x b x
Mn
φ =
295 x 1000
894.442.067, = 0,615 N/mm2
= 0.615MPa
ρperlu =
×−−fy
Rn2m11
m
1
=
××−−400
615,045.13211
45.13
1 = 0.0016
ρperlu < ρmin < ρmaxρpakai = ρmin = 0,0035
Asperlu = ρ . b . d = 0.0035 x 1000 x 95 = 332,5 mm2
Menurut SNI 03 – 2847 – 2002 Dilengkapi Penjelasan Ps.12.5.4 disebutkan : Jarak tulangan ≤ 3 × tebal pelat = 3 × 150 = 450 mm ≤ 450 mm Dipasang tulangan lentur φ 10–225 ( As pakai = 349 mm2 )
2. Perhitungan Balok Anak Contoh Perhitungan Tulangan Lentur Tumpuan Balok
Anak bentang 6 m :
Data-data : - b = 300 mm
- d = 450 – (40 +10 + 1/2 * 19) = 390,5 mm
- h = 450 mm Tulangan Utama = D 19
mm
- fc’ = 35 MPa Tulangan Sengkang =
D10 mm
- fy = 400 MPa
Dari perhitungan analisa progam ETABS momen pada
balok anak untuk bentang 6 m adalah 13.660,3 Kg.m
+=
fyfy
fcb
600
600'185.0 βρ =
036.0400600
600
400
3581.085.0 =
+xx
bρρ 75.0max= = 0.75 x 0.036 = 0.027
fy
4.1min =ρ = 0035.0
400
4.1 =
45.133585.0
400
'85.0===
xfc
fym
o Tumpuan
Mn = φ
Mu =
8.0
1000 10 13.660,3 ×× = 170.753.750
N-mm
Rn =2bd
Mn =
25,390300
0170.753.75
x = 3,73N/mm2
ρperlu =
×−−fy
Rn2m11
m
1
=
××−−400
73,345.13211
45.13
1
= 0.01
ρpakai = ρmin < ρperlu < ρmax
22
= ρperlu = 0,01
Asperlu = ρ . b . d = 0.01 x 300 x 390,5
= 1.171,5 mm2
Maka dipasang tulangan 5 D-19 ( 1.418 mm2 )
Tulangan tekan : As’= 0,5 x As perlu sesuai SNI 03-2847-2002 Pasal 23.3 (2(2)) = 0,5 x 1.175,5585,75 mm2 = 585,75 mm2 Maka Dipakai tulangan 3 d 19 ( 851 mm2 ) Periksa lebar balok : Jarak minimum yang disyaratkan antara lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80
mm - 2 x sengkang = 2x10 mm = 20
mm - 5 x D 19 = 5 x19 mm = 95
mm - 4x jarak min antar tulangan = 4 x25 mm =
100 mm Total = 295 mm > bw balok 300 mm........Not OK! Tulangan 5 D-19 dipasang 1 baris
Perencanaan Tulangan Geser o Tumpuan
Dari perhitungan analisa progam ETABS pada gaya geser
V balok anak untuk bentang 6 m adalah 8.057,3 Kg. =
80.573 N
Vc = 1/6 ⋅ fc' ⋅ bw ⋅ d
= 1/6 ⋅ 35 ⋅ 300 ⋅ 390,5
= 115.511,46 N
Vutump = 80.573 N
φVc = 0,6 x Vc = 0,6 x 115.511,46 N = 69.306,88 N 0,5φVc = 0,5 x 69.306,88 N = 34.653,44 N Vu > 0,5φVc Karena Vu > 0,5φVc, maka memerlukan tulangan geser. Kuat geser sengkang :
Vs = φ
Vutump- Vc = 46,511.151
6,0
80.573 −
= 18.776,88 N Dipakai sengkang : φ 10 Av = 2 x ¼ x 3,14 x d2 = ¼ x 3,14 x 102 = 78,5mm2 Perhitungan jarak sengkang :
Smax = Vs
Avxfyxd=
88,776.18
5,3904005,78 xx =
653,02 mm Smax = ½ x d = ½ x 390,5 = 195,25 mm Smax = 400 mm Jadi dipasang tulangan sengkang φ10- 150 mm pada daerah tumpuan.
o Lapangan
Dari perhitungan analisa progam ETABS pada gaya geser
V balok anak untuk bentang 6 m adalah 3.582,73 Kg. =
35.827,3 N
Vu > 0,5φVc, maka memerlukan tulangan geser. Kuat geser sengkang :
Vs = φV
- Vc = 46,511.1156,0
3,827.35 −
= - 55.799,3 N ( tidak perlu tulangan geser ) Dipakai tulangan geser minimum. Jadi dipasang tulangan sengkang φ 10 sejarak 175 mm pada daerah lapangan.
2. Perhitungan Balok Induk Contoh Perhitungan balok Induk memanjang 1 :
Dari analisa didapatkan momen yang terbesar dari Balok
Memanjang 82:
- Tumpuan Kiri negative = -98822,19 Kg m
- Tumpuan Kiri positive = 46.342,87 Kg m
- Lapangan = 30.541,15 Kg m
- Tumpuan Kanan negative = -101.176,96 Kg m
- Tumpuan Kanan postive = 47.575.64 Kg m
23
Data Perancangan
cf ' = 35 MPa
yf = 400 MPa
h = 500 mm b = 650 mm Tul.longitudinal = D 22 Tul.geser = φ 12 mm d’ = 40+12+ (½) (25) = 64,5 mm d = h - d’ = 650 – 64,5= 585,5 mm
Berdasar SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.2 , komponen lentur SRPMM harus memenuhi :
Gaya aksial tekan terfaktor ≤ 10'cfAg×
(sangat kecil ) Kg ≤ ≤ 840.000 N = 84.000 Kg Dari hasil analisa dengan Etabs V 09 didapat gaya aksial tekan terfaktor = ( sangat kecil ) Kg ≤ 84.000 Kg β1= 0,81
+=
fyfy
cfb
600
600'185.0 βρ
= 036,0400600
600
400
3581.085.0 =
+xx
bρρ 75.0max = = 0.75 x 0.036 = 0,027
dfy
xb .600
600
+=
mmxb 3,3515,585.400600
600 =+
=
Ambil nilai x ≤ 0,75 Xb
x ≤ 0,75 351,3 mm
x ≤ 263,475 mm
ρmin tidak boleh kurang dari fy
cf
4
' dan tidak boleh
lebih kecil dari fy
4,1 ( SNI 03-2847-2002 pasal 12.5.1)
0037,04004
35
4
'min
=×
==fy
cfρ
0035,0400
4,14,1min
===fy
ρ diambil yang
terbesar 0,0037
45,133585.0
400
'85.0===
xcf
fym
Daerah Tumpuan Kanan M u negatif = -101.176,96 Kg m = -1.011.769.600 Nmm ( yang terbesar ) Mn perlu =
875.211.264.18,0
6001.011.769. ==φ
Mu Nmm
Diasumsikan tulangan tarik saja x direncanakan 200 mm ≤ 240,975 mm
fy
xbfcAsc
.'..1.85,0 β=
238,024.6400
200.500.35.81,0.85,0mm==
−=2
.1.
xdfyAscMnc
β
Nmm875.718.215.12
200.81,05,58540038,024.6 =
−×=
NmmMncMn 125.993.48875,718.215.1875.211.264.1 =−=−
( ) ( ) Ndd
MncMnTCs 7,306.94
5,645,585
125.993.48
'2' =
−=
−−==
fyx
dfs ≤
−= 600'
1'
MPafyMPa 4005,406600200
5,641 =>=
−=
( Tulangan tekan leleh.digunakan f ’s = fy )
Tulangan tekan perlu dan tulangan tarik tambahan
( )'.85,0'
''
fcfs
CsAs
−=
( )271,254
35.85,0400
7,306.94mm=
−=
fy
TAss
2=
209,235400
7,306.94mm==
Tulangan perlu
1035600400 ××
24
• As = Asc + Ass
• As’ = As’
Sehingga :
As= 6.024,38 + 235,71 = 6.260,09 mm2
As’= 254,71 mm2
Pemilihan Tulangan Pada sisi yang tertarik dipasang tulangan 13 D-25 ( A =
6.383 mm2 )
Pada sisi yang tertekan dipasang ulangan tekan :
2' 71,254 mmAs =
Maka Dipakai tulangan 2 D - 25 ( 982 mm2 ) Periksa lebar balok : Jarak minimum yang disyaratkan antara lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80
mm - 2 x sengkang = 2x12mm = 24 mm - 13 x D 25 = 13 x25 mm = 325
mm - 12 x jarak min antar tulangan = 12 x 25 m =
300 mm Total = 729 mm > bw balok 500 mm........ NOT OK! Jadi Tulangan 12 D-25 dipasang 2 baris tulangan dengan baris pertama 8 buah tulangan dan baris kedua 4 buah tulangan dengan ketentuan : - jarak baris tulangan atas & bawah = 30 mm > db atau
25 mm - jarak antar tulangan > db atau minimal 25 mm - Kontrol : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80
mm - 2 x sengkang = 2x12mm = 24
mm - 8 x D 25 = 8 x25 mm = 200
mm - 7 x jarak min antar tulangan = 7 x 28= 196mm
Total = 500mm = bw balok 500 mm........ OK!
Cek Momen Nominal tulangan terpasang:
bfc
fsAsfyAsa
××−=
'85,0
''.
mmxx
23,1455003585,0
)400.982400.383.6( =−=
( )'''2
'85,0 ddfsAsa
dbacfMn −×+
−×××=
( 5,538400.9822
23,1455,58550023,1453585,0 +
−= xxxMn
M u positif = -46.342,87 Kg m = -463.428.700 Nmm Mn perlu =
875.285.5798,0
0463.428.70 ==φ
Mu Nmm
Diasumsikan tulangan tarik saja x direncanakan 80 mm ≤ 240,975 mm
fy
xbfcAsc
.'..1.85,0 β=
275,409.2400
80.500.35.81,0.85,0mm==
−=2
.1.
xdfyAscMnc
β
Nmm090.133.5332
80.81,05,58540075,409.2 =
−×=
NmmMncMn 785.152.46090.133.533875.285.579 =−=−
( ) ( ) Ndd
MncMnTCs 585.88
5,645,585
785.152.46
'2' =
−=
−−==
fyx
dfs ≤
−= 600'
1'
OKNmm
Nmm
MuMn
...Nmm 600.769.011.1874.105.050.1
Nmm 600.769.011.1342.632.312.18,0
>→
≥×→≥φ
25
MPafyMPa 40025,11660080
5,641 =>=
−=
( Tulangan tekan belum leleh.digunakan f ’s ) tidak leleh
Tulangan tekan perlu dan tulangan tarik tambahan
( )'.85,0'
''
fcfs
CsAs
−=
( )21,024.1
35.85,0400
585.88mm=
−=
fy
TAss
2=
246,221400
585.88mm==
Tulangan perlu
• As = Asc + Ass
• As’ = As’
Sehingga :
As= 2.409,75 + 221,46 = 2.631,21 mm2
As’= 1.024,1 mm2
Pemilihan Tulangan Pada sisi yang tertarik dipasang tulangan 6D-25( A =
2.946 mm2 )
Pada sisi yang tertekan dipasang ulangan tekan :
2' 1,024.1 mmAs =
Maka Dipakai tulangan 3 D - 25 ( 1.473 mm2 ) Periksa lebar balok : Jarak minimum yang disyaratkan antara lebar balok yang diperlukan akan diperoleh sebagai berikut : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80
mm - 2 x sengkang = 2x12mm = 24
mm - 6 x D 25 = 6 x25 mm = 150
mm - 5 x jarak min antar tulangan = 5 x 25 m = 125
mm Total = 379 mm < bw balok 500 mm........ OK! Jadi Tulangan 12 D-25 dipasang 2 baris tulangan dengan baris pertama 8 buah tulangan dan baris kedua 5 buah tulangan dengan ketentuan : - jarak baris tulangan atas & bawah = 30 mm > db atau
25 mm - jarak antar tulangan > db atau minimal 25 mm
- Kontrol : - 2 x penutup beton ( 40 mm ) = 2x40 mm = 80
mm - 2 x sengkang = 2x12mm = 24
mm - 6 x D 25 = 6 x25 mm = 150
mm - 5 x jarak min antar tulangan = 5 x 49,2=
246mm
Total = 500mm = bw balok 500 mm........ OK! Cek Momen Nominal tulangan terpasang:
bfc
fsAsfyAsa
××−=
'85,0
''.
mmxx
71.675003585,0
)400.473.1400.964.2( =−=
( )'''2
'85,0 ddfsAsa
dbacfMn −×+
−×××=
(58525,116.9822
71,675,58550071,673585,0 +
−= xxxMn
Rekapitulasi tulangan lentur pada daerah tumpuan kanan Akibat momen negatif
• Tulangan atas = 13 D25 (As = 6.383 mm2 ) • Tulangan bawah = 3 D25 (As’ = 1.473 mm2 )
Akibat momen positif • Tulangan atas = 2 D25 (As’ = 982 mm2 ) • Tulangan bawah = 6 D25 (As = 2.946 mm2 )
Maka tulangan yang dipakai adalah yang terbesar
• Tulangan atas = 13D25 (As = 6.383 mm2 ) • Tulangan bawah = 6 D25 (As = 2.94 6mm2 )
OKNmm
Nmm
MuMn
...Nmm 700.428.4638,355.849.515
Nmm 600.769.011.18,694.811.6448,0
>→
≥×→≥φ
26
Cek Momen Nominal tulangan terpasang dalam menahan momen negatif : Mencari d’ dari tulangan terpasang :
• Tulangan atas = 13D25 (As = 6.383 mm2 ) • Tulangan bawah = 6 D25 (As = 2.946 mm2 )
� Penentuan gaya geser
Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.3, Gaya geser rencana (Ve) pada komponen struktur tidak boleh kurang dari :
- Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal komponen struktur pada setiap ujung bentang bersihnya dan akibat beban gravitasi terfaktor.
2
LW
L
MMV u
n
nrnle ±
+=
beban gravitasi Wu = 1,2D + 1,0 L atau
- Gaya lintang maksimum yang diperoleh dari kombinasi beban dengan pengaruh nilai E, dimana nilai E diambil sebesar dua kali dari nilai gempa rencana. U = 1,2D + 1,0L + 2,0E
Sebagai contoh perhitungan digunakan balok 1
Contoh Perhitungan Gaya geser pada balok 1 :
87,076.1 Nmm 074.873.076.1 kNmM nl ==
87,076.1 Nmm074.873.076.1 kNmM nr ==
Mencari Wu pada pelat lantai :
Beban pelat lantai Beban mati Berat sendiri = 0,15 x 2400 = 360 kg/m2 Spesi = 2 x 21 = 42 kg/m2 Tegel = 1 x 24 = 24 kg/m2 Penggantung + plafon = 7 + 11 = 18 kg/m2 Ducting dan plumbing = 30 kg/m2 Partisi = 40 kg/m2 +
Total beban mati = 514 kg/m2
a. Beban Hidup Beban hidup lantai = 250 kg/m2
Distribusi beban mati pelat ke balok 82 Beban mati :
85143
1xx = 1370,67 Kg/m = 13,70 kN/ m
Beban Hidup :
82503
1xx = 666,67 Kg/m = 6,67 kN/m
Kombinasi Wu = LD 12,1 +
= 67,1670,13 + = 23,11kN/m
Wu = 23,11 kN
kNVe 22,3712
6,711,23
6,7
87,076.187,076.1 =×++=
kNVe 582.1952
6,711,23
6,7
87,076.187,076.1 =×−+=
Ve hasil analisa struktur akibat U = 1,2D + 1,0L + 2,0E
= 548,87kN … ..menentukan
� Pengekangan sengkang pada sendi plastis
kNdbfV wcc 66,2885,585500356
1'
6
1 =××=××=
kNVV
V cu
s 17,44384,28875,0
87,548 =−=−=φ
Dengan menggunakan tulangan geser 2 kakiφ12 mm (fy = 400 Mpa; Av = 226,08 mm2 ) diperoleh s sebesar :
mmV
dfAs
s
yv 47.1191017,443
5,58540008,2263
=×
××=××
=
= maka digunakan s = 100 mm Berdasarkan 2φ12-100 , maka
kNs
dfAV
yss 48,529
100
5,58540008,226 =××=××
=
( ) ( ) kNVV cs 74,61384,28848,52975,0 =+=+φ
> Vu = 548,87 kN Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.4.2, Jarak maksimum antar sengkang tertutup tidak boleh melebihi :
1. mmd 375,1464 585,5
4 ==
2. Delapan kali diameter terkecil tulangan memanjang = 8 x 25 = 200 mm
3. 24 kali diameter batang tulangan sengkang tertutup = 24 x 12 = 288 mm
4. 300 mm Maka, jarak antar sengkang maksimum di dalam sendi Plastis = 146,375 mm > s = 100 mm Untuk kemudahan, sengkang dipasang sejarak 110 mm
27
- s max sepanjang sendi plastis di ujung Balok 2h = 2 x 650 = 1300 mm
- Sengkang tertutup pertama harus dipasang tidak lebih dari 50 mm dari dimuka kolom..
Kontrol kuat geser Vs tidak boleh diambil lebih besar dari Vs max . Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 13.5.6.9 :
kNfdbV cws 38,155.135 5,58550032'3
2max =×××=×××=
2,253.148,529100
5,58540008,226 <=××=××
= kNs
dfAV
yss
Maka sengkang 2 φ 12-100 dapat digunakan.
� Pengekangan sengkang pada luar sendi plastis
Pemasangan sengkang diluar daerah sendi plastis (2h = 1300 mm) Vu max pada 1300 mm = 535,75 kN. Kekuatan geser beton dapat diperhitungkan
kNdbfV wcc 84,2885,585500356
1'
6
1 =××=××=
kNVV
V cu
s 48,42566,28875,0
75,535 =−=−=φ
Dengan menggunakan tulangan geser 2 kakiφ12 mm (fy = 400 Mpa; Av = 226,08 mm2 ) diperoleh s sebesar :
mmV
dfAs
s
yv 04,1241048,425
5,58540008,2263
=×
××=××
=
= maka digunakan s = 100 mm Berdasarkan 2 φ12-120, maka
kNs
dfAV
yss 48,529
100
5,58540008,226 =××=××
=
( ) ( ) kNVV cs 75,61384,28848,52975,0 =+=+φ >
Vu = 535,7 kN Jarak sengkang di luar sendi Plastis Menurut (2847) Pasal 23.3.3.4, Jarak maksimum antar sengkang yang tidak memerlukan sengkang tertutup tidak boleh melebihi :
mmd 75,2925,58521
21 =×=
Karena s menurut perhitungan 120 mm < dari s menurut peraturan , maka digunakan s menurut perhitungan 125 mm. Kontrol kuat geser Vs tidak boleh diambil lebih besar dari Vs
max Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 13.5.6.9 :
kNfdbV cws 38,155.135 5,58540032'3
2max =×××=×××=
38,155.148,529100
5,58540008,226 <=××=××
= kNs
dfAV
ys
s
Maka sengkang 2 φ 12-100 dapat digunakan.
3. Perencanaan Kolom
Data – data yang akan digunakan dalam
merancang kolom pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut, - Mutu beton (fc’ ) : 35 MPa - Mutu baja (fy) : 400 MPa - Dimensi kolom : - Lebar (B) : 700 mm - Tinggi (H) : 700 mm Pendesainan kolom menggunakan program bantu PCACOL v 3 Berdasarkan Tabel 5.16 diperoleh gaya-gaya dalam pada kolom interior yang terbesar adalah : Gaya Aksial : -520.261,41 Kg = - 5.202,62 kN Momen : - 118.508,8 Kg.m = - 1.185,1 kN.m
Berdasarkan kombinasi beban di atas, ternyata untuk semua lantai kolom memerlukan tulangan memanjang yang sama sebanyak 2 % atau 20 D25. Seperti terlihat pada gambar di atas, sebuah diagram interaksi yang dibuat dengan program PCACOL. Prosentase kolom ini sesuai syarat SNI 03-2847-2002 pasal 23.4.3.1 yaitu antara 1 % - 6 % telah dipenuhi.
Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 12.3.5.2 : kapasitas beban aksial kolom tidak boleh kurang dari beban aksial terfaktor
3373
1370
28
hasil analisa struktur.
( )[ ]tsytsgcn AfAAfP ×+−××××= '85,08,0max φφ
( )[ ]820.9400820.9000.4903585,065,.08,0max ×+−××××=nPφkNNPn 95,470.96,944.470.9max ==φ > 5.202,62
kN... OK Jadi berdasarkan kombinasi perhitungan pembebanan kolom didapatkan harga kebutuhan luasan tulangan sebesar : As = ρ Ag = 2 % x 7002 = 9.800 mm2 Dipasang 20 D 25 (As = 9.820 mm2) Penulangan Geser Kolom Interior
Sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.10.5.1, penulangan transversal khusus ( snedi plastis ) dibutuhkan sejarak lo dari kedua ujung kolom, dimana :
Panjang lo > 1/6 lnko lom= 1/6 (4000 - 650) =
558,33mm
> h = 700 mm (menentukan)
> 500 mm
Sehingga lo akan diambil sejarak 700 mm dari muka
joint.
Dan sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.10.5.1, spasi
maksimum yang diijinkan untuk tulangan transversal
dalam jarak 700 mm tersebut adalah : - 8 d tul longitudinal terkecil = 8x 25 = 200 mm (menentukan ) - 24 Φs = 24 x 12 = 288 mm -1/2 dimensiterkecil=0.5(700)=350 mm - 300 mm
Kuat geser rencana kolom untuk struktur dengan SRPMM harus memenuhi persyaratan SNI 03-2847-2002 Ps. 20.10.3.2, yaitu: 4. Jumlah gaya lintang akibat termobilisasinya kuat
lentur nominal komponen struktur pada setiap ujung bentang bersihnya dan akibat beban gravitasi terfaktor.
5. Gaya lintang maksimum yang diperoleh dari
kombinasi beban rencana termsuk pengaruh beban gempa E, dengan E sebesar dua kali. U = 1,2D + 1,0L + 2,0E
Sehingga dari diagram interaksi diatas didapatkan nilai momen nominal sebesar 1.370 KN, maka
Sehingga 370.1== nbnt MM
kNVe 91,81735,3
370.1370.1 =+=
Dan dengan menggunakan program bantu ETABS V.09 maka didapatkan akibat kombinasi beban adalah = 1096 kN. Sehingga nilai yang menentukan adalah = 1.096 kN
� Pengekangan Pada Sendi Plastis
Kontribusi beton dalam memikul geser sebesar sesuai dengan SNI 03-2847-2002 Ps. 13.3.1.2 untuk komponen struktur yang dibebani tekan aksial adalah sebagai berikut,
Vc = bwdfc
Ag
Nu
6
'
141
+
= 5,6357006
35
70014
10373.31
2
3
xx
x
+
= 654.297,45 N = 654,3 kN φVc = 0,75 x 654,3 = 490,725 kN 0.5φVc = 0.5x 490.725 = 245,36 kN Kondisi 0.5φVc < φVc < Vu berarti memerlukan tulangan geser.
Vn = 55,090.175,0
91,817 ==φ
uV kN
Dicoba pada sendi plastis digunakan tulangan sengkang 4 φ12 – 150 mm (Av = 452,39 mm2).
kNs
dfAV ys
s 65,766150
5,63540039,452 =××=××
=
( ) ( ) kNVV cs 71,065.165,7663,65475,0 =+=+φ
> Vu = 817,91 kN Sehingga sengkang 4 φ12-150 dapat digunakan, So = 150 mm < 200 mm ( OK !!!) Sengkang pertama harus dipasang tidak lebih dari 0,5 so dari muka HBK. � Pengekangan Pada Luar Sendi Plastis
Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Ps. 20.10.5.2, persyaratan untuk penulangan kolom SRPMM bahwa spasi sengkang ikat pada sebarang penampang kolom tidak boleh melebihi,
Dipasang Tulangan geser 12 – 250 mm dapat dipasang Perencanaan Hubungan Balok-Kolom Interior
Sesuai SNI 03-2847-2002 Ps. 20.10.5.3, bahwa tulangan hubungan balok – kolom untuk struktur SRPMM harus memenuhi persyaratan pada SNI 03-2847-2002 Ps. 13.11.2, dimana pada sambungan elemen portal ke kolom harus disediakan tulangan lateral dengan luas tidak kurang dari :
29
y
wcv f
sbfA
.
1200
75 ' ×= , dicoba s = 100 cm
222,46400
100.500
1200
3575mmAv =×=
Tetapi nilai tidak boleh kurang dari,
67,41400
100.500
3
1.
3
1 =×=×y
w
f
sb< 46,22 ( OK!!!)
Maka cukup digunakan sengkang 4 φ 12-100 mm (fy = 400Mpa; Av = 314mm2 ) untuk dipasang didalam HBK.
Rekapitulasi Biaya Rekapitulasi Biaya Flat Plate-Shearwall � Biaya Pembetonan = 2494,86 x Rp 766.145,00
= Rp 1.911.424.515,00 � Biaya Tulangan Ulir = (140.163,6 Kg + 46.234,032 Kg + 42.103,6 Kg + 46.023,964 Kg + 22.215,96 Kg) x Rp 13.050,00 = ( 309.791,156 Kg ) x Rp 13.050,00 = Rp 4.042.774.586,00 � Biaya Tulangan polos = (14431,74 Kg+10698,6 Kg+ 8701 Kg+7421,41 ) x Rp 12.750,00 = Rp 525.972.562,50 Total = Rp 1.911.424.515,00+ Rp 4.042.774.586,00 + Rp525.972.562,50 = Rp 6.480.171.663,00 Rekapitulasi Biaya Open Frame SRPMM � Biaya Pembetonan = 2253,3 x Rp 766.145,00
= Rp 1.726.354.529,00
� Biaya Tulangan Ulir = (150. 340,352 Kg + 67297.12) x Rp 13.050,00 = ( 217.637,5 Kg ) x Rp 13.050,00 = Rp 2.840.169.375,00 � Biaya Tulangan polos = (42.293,18 Kg+ 26.661,94 Kg+13058.265Kg) x Rp 12.750,00 = Rp 1.045.670.659,00 Total = Rp 1.726.354.529,00+ Rp 2.840.169.375,00+ Rp 1.045.670.659,00 = Rp 5.612.194.563,00 Selisih Biaya Rp 6.480.171.663,00- Rp 5.612.194.563,00= Rp 867.977.100,3
Perbandingan Flat Plate-Shearwall
Open frame
SRPMM
Volume veton (m3) 2494.86 2253.3
Tulangan Pelat (Kg) 126571.62 42293.18
Sengkang pelat (Kg) 14431.74 -
Tulangan Balok (Kg) 46234.032 150340.352
Sengkang Balok (Kg) 10698.6 26661.94
Tulangan Kolom (Kg) 42103.6 67297.12
Sengkang Kolom (Kg) 8701 13058.265
Dinding geser (Kg) 75661.334 -
Rekapitulasi perbandingan material flat plate-shearwall dengan open frame SRPMM
30
Kesimpulan dan Saran Dimensi Struktur Untuk kesimpulan dari dimensi struktur ini meliputi dimensi penampang baik kolom , pelat , balok dan shearwall
Dimensi struktur diatas digunakan sama menyeluruh pada setiap lantai gedung. Untuk sistem yang menggunakan shearwall akan dihasilkan penampang kolom dan balok yang lebih kecil. Sedangakan tebal pelat untuk gedung tanpa balok lebih tebal daripada system pelat yang oleh balok. Hasil Perilaku Struktur Terhadap Gaya Gempa
Pada analisa perhitungan beban gempa, digunakan beban gempa statik ekuivalen dimana beban didistribusikan 100% kea rah utama dan 30 % untuk arah sebaliknya. Pada system flat plate-shearwall direncanakan 100% gaya gempa dipikul oleh shearwall dengan toleransi rangka memikul gaya gempa sebesar 5%. Sementara itu, struktur open frame SRPMM direncanakan 100% gempa dipikul oleh rangka.
Untuk kontrol drift , hasil analisa dari masing-masing kedua sistem menunjukkan bahwa selisih nilai drift local (s) dan nilai selisih drift global (m) tidak menunjukkan penyimpangan yang lebih besar dari persyaratan drift . Berikut ini adalah nilai control drift dari masing-masing kedua system :
Tebal Pelat
Tebal shearwall
Sistem Penampang kolom
(mm) (mm)
Penampang balok
b(mm) h(mm) b(mm) h(mm) Flat plate-Shearwall 600 600 250 320 400 600
Open Frame
SRPMM
700 700 150 _ 500 650
31
Kontrol Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimate Flat Plate-Shearwall
Kontrol Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimate Open Frame SRPMM
Lantai Hx
( m )
Drift
∆s
arah
x
(mm)
∆s
antar
tingkat
( mm )
Batasan
Drift ∆s
(mm)
Drift ∆m
arah x
(mm)
∆m
antar
tingkat
(mm)
Batasan
Drift
∆m
(mm)
Keterangan
6 22.75 22.1 3.6 20.45 85.085 13.86 75 OK
5 19 18.5 4.1 20.45 71.225 15.785 75 OK
4 15.25 14.4 4.2 20.45 55.44 16.17 75 OK
3 11.5 10.2 4.2 20.45 39.27 16.17 75 OK
2 7.75 6 3.6 20.45 23.1 13.86 75 OK
1 4 2.4 2.4 21.82 9.24 9.24 80 OK
Lantai Hx
( m )
Drift
∆s
arah
y
(mm)
∆s
antar
tingkat
( mm )
Batasan
Drift ∆s
(mm)
Drift ∆m
arah x
(mm)
∆m
antar
tingkat
(mm)
Batasan
Drift ∆s
(mm)
Keterangan
6 22.75 23.4 4 20.45 90.09 15.4 75 Ok
5 19 19.4 4.4 20.45 74.69 16.94 75 Ok
4 15.25 15 4.5 20.45 57.75 17.325 75 Ok
3 11.5 10.5 4.4 20.45 40.425 16.94 75 Ok
2 7.75 6.1 3.7 20.45 23.485 14.245 75 Ok
1 4 2.4 2.4 21.82 9.24 9.24 80 Ok
Lantai Hx
( m )
Drift
∆s
arah
x
(mm)
∆s
antar
tingkat
( mm )
Batasan
Drift ∆s
(mm)
Drift ∆m
arah x
(mm)
∆m
antar
tingkat
(mm)
Batasan
Drift
∆m
(mm)
Keterangan
6 22.75 67.8 4.6 20.45 261.03 17.71 75 OK
5 19 63.2 8.5 20.45 243.32 32.725 75 OK
4 15.25 54.7 12.2 20.45 210.595 46.97 75 OK
3 11.5 42.5 15 20.45 163.625 57.75 75 OK
2 7.75 27.5 15.7 20.45 105.875 60.445 75 OK
1 4 11.8 11.8 21.82 45.43 45.43 80 OK
Lantai Hx
( m )
Drift
∆s
arah
y
(mm)
∆s
antar
tingkat
( mm )
Batasan
Drift ∆s
(mm)
Drift
∆m
arah x
(mm)
∆m
antar
tingkat
(mm)
Batasan
Drift ∆s
(mm)
Keterangan
6 22.75 82.5 5.6 20.45 317.625 21.56 75 Ok
5 19 76.9 10.5 20.45 296.065 40.425 75 Ok
4 15.25 66.4 15.1 20.45 255.64 58.135 75 Ok
3 11.5 51.3 18.5 20.45 197.505 71.225 75 Ok
2 7.75 32.8 19.4 20.45 126.28 74.69 75 Ok
4 13.4 13.4 21.82 51.59 51.59 80 Ok
32
Kesimpulannya ialah bahwa saat gempa terjadi adalah drift flat plate-shearwall lebih kecil daripada sistem open frame SRPMM , hal ini karena pengaruh shearwall yang memperkaku sistem struktur. Shearwall bekerja memikul 95% gaya gempa yang bekerja pada struktur. Hasil Analisa Biaya
Analisa biaya karena biaya perancangan struktur gedung cukup mahal, maka diperlukan suatu perbandingan antara sistem struktur untuk mengetahui efisiensi biaya hasil penulangan dan volume beton yang diperlukan sehingga hal ini mempunyai korelasi dengan biaya. Pada tugas akhir ini dibatasi hanya meninjau analisa biaya berdasarkan penggunaan beton dan tulangan.
Selisih Biaya Rp 6.480.171.663,00- Rp 5.612.194.563,00 = Rp 867.977.100,00
Kesimpulannya adalah system flat plate-shearwall lebih membutuhkan biaya yang lebih mahal daripada system open frame SRPMM karena memerlukan penggunaan tulangan yang lebih banyak .
Saran
Mengingat tujuan awal dari studi ini adalah perbandingan analisa perilaku struktur dan biaya dua struktur yang ditempatkan daerah gempa menengah (zone 4) , maka dari hasil seluruh analisa perbandingan baik drift sejauh ini sistem Flat plate-Shearwall yang disarankan untuk dipilih , sebab kekakuan struktural sistem ini jauh lebih baik untuk pembebanan gempa. Akan tetapi dipertegas lagi dari hasil perhitungan volume juga, pembuatan sistem tersebut lebih mahal daripada pembuatan sistem open frame SRPMM.
Sistem Biaya beton
K-350
Biaya tulangan
ulir
Biaya tulangan
polos
Biaya total
Flat plate-Shearwall
Rp
1.911.424.515
Rp
4.042.774.586
Rp 525.972.562 Rp 6.480.171.663
Open Frame SRPM
M
Rp
1.726.354.529
Rp
2.840.169.375
Rp
1.045.670.659
Rp 5.612.194.563
33
Akan tetapi pilihan tersebut belum tentu sebagai pilihan terbaik bila kita memperluas perbandingannya sebagai contoh pemakaian jumlah bekisting dimana pembuatan gedung tanpa balok lebih sedikit memerlukan penggunaan bekisting, metode pelaksanaannya , fungsi arsitektural mana yang lebih indah, pengaruh reduksi ketinggian gedung pada sistem flat plate untuk tingkat gedung yang banyak dan lain –lain.
Segala perhitungan dan perbandingan dalam studi ini hanya berlaku untuk zona menengah dan pada bentang yang relative panjang yaitu 8m Tentu akan mendapatkan hasil berbeda jika dilaksanakan perhitungan pada wilayah gempa 1, wilayah gempa 2, dan wilayah gempa 3 serta dilakukan anlisa gedung tanpa balok dengan gedung dengan balok pada bentang yang lebih pendek.
Perlu dilakukan analisa pengaruh reduksi ketinggian gedung yang terjadi pada system flat plate terhadap analisa biaya apabila semakin banyal lantai mungkin merupakan keuntungan tersendiri jika menggunakan system flat plate-shearwall.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Badan Standarisasi Nasional. SNI 03-1726-2002
Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung.
[2] Badan Standarisasi Nasional. SNI 03-2847-2002 Tata Cara Perhitungan struktur Beton Untuk Bangunan Gedung.
[3] Departemen Pekerjaan Umum.1983. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung ( PPIUG ) 1983. Bandung :Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan Gedung.
[4] Ferguson, Phil M; Budianto Sutanto; Kris Setianto 1991. Dasar - dasar Beton Bertulang versi S1 edisi keempat.
[5] Nawy, Edward G,Dr.P.E 1998 .Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. Jakarta : Erlangga.
[6] Purwono, Rachmat. 2006. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa Edisi Kedua. Surabaya: ITS Press.
[7] Purwono, Rachmat; Tavio. 2007. Evaluasi Cepat Sistem Rangka Pemikul Momen.
[8] Mc Cormack, Jack. 2002. Dasar - dasar Beton Bertulang edisi kedua. Jakarta:Erlangga.
[9] Wang, Chu-Kia; Charles G. Salmon 1992. Binsar Hariandja. Disain Beton Bertulang. Jakarta : Erlangga.
[10] W.H.Mosley; J.H Bungey 1984 . Perencanaan Beton Bertulang Edisi Kedua.
[11] Winter, George; Nilson, Arthur H.1993. Perencanaan Struktur Beton Bertulang.