PERANCANGAN STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG TAHAN GEMPA
PERANCANGAN STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG TAHAN GEMPA
2013
BAB IV
PERENCANAAN PELAT
4.1. Ketentuan
Pembahasan pelat pada bab ini meliputi dua jenis pelat, yakni
pelat lantai dan pelat atap. Adapun ketentuan-ketentuan berupa
fungsi dan spesifikasi bangunan ini adalah sebagai berikut:
a. Fungsi bangunan:Perpustakaan
b. Spesifikasi bangunan:mutu beton (fc) = 25MPa
Mutu baja 12 mm =240MPa
Mutu baja> 12 mm = 400MPa
Direncanakan untuk pelat, baik pelat lantai maupun pelat atap
menggunakan BJTP 24 untuk tulangan pokok dan BJTD 40 untuk tulangan
susut.
Dalam perencanaan desain tebal pelat lantai minimum, menggunakan
peraturan SNI 03-2847-2002..
Untuk pelatB1-B2Ly= 3500 mm
Lx= 3500 mm
Karena
1
=
x
y
L
L
, maka perencanaan desain pelat menggunakan pelat 2 arah (two
way slab).
Bentang bersih arah y =Lny = Ly-
= 3500 - 350 QUOTE
= 3150 mm
Bentang bersih arah x =Lnx=Lx
= 4500 450
= 4050 mm
M =
Lnx
Lny
=
3150
4050
= 1,285 2
Syarat tebal pelat 120 mm
Dipakai tebal pelat lantai= 120 mm
Dipakai tebal pela atap= 100 mm
Untuk pelat B1-B3Ly= 4000 mm
Lx= 3500 mm
143
,
1
3500
4000
=
=
x
y
L
L
Karena
143
,
1
=
x
y
L
L
, maka perencanaan desain pelat menggunakan pelat 2 arah (two
way slab).
Bentang bersih arah y = Lny = Ly-
= 3500 - 350 QUOTE
= 3150 mm
Bentang bersih arah x = Lnx=Lx
= 3500 350
= 3150 mm
M =
Lnx
Lny
=
3150
3150
= 1 2
Syarat tebal pelat 120 mm
Dipakai tebal pelat lantai= 120 mm
Dipakai tebal pelat atap= 100 mm
4.2. Beban Ultimit pada Pelat
4.2.1. Pelat atap
1. Beban mati
Untuk pelat atap:
a) Eternit= 0,011 T/m2
b) Lapisan kedap air= 0,0475 T/m2
c) Berat pelat= 0,23 T/m2
1
3500
3500
=
=
x
y
L
L
d) ducting AC= 0,0225 T/m2
qd.atap = 0,3110 T/m2
2. Beban hidup
Untuk pelat atap:
Beban hidup adalah : ql,atap= 0,1000 T/m2
4.2.2. Pelat lantai
1. Beban mati
Untuk pelat lantai:
a) Berat pelat= 0,0276 T/m2
b) Tegel/Keramik= 0,0150 T/m2
c) Eternit= 0,0150 T/m2
d) Pasir= 0,0900 T/m2
e) Spesi= 0,0475 T/m2
2
001
,
0
x
u
L
q
koef
M
=
2
001,0
xu
LqkoefM
e) ducting AC= 0,0225 T/m2
qd.lantai = 0,4660 T/m2
2. Beban hidup
Untuk pelat lantai:
Beban hidup pada lantai perpustakaan adalah:
ql,lantai=0,2500 T/m2
4.3. Perhitungan momen pelat
Perhitungan momen menggunakan metode koefisien momen. Metode ini
merupakan salah satu cara perhitungan yang banyak dipergunakan
untuk perencanaan pelat 2 arah. Besar momen yang bekerja pada pelat
2 arah dengan berbagai kondisi perletakan/tumpuan dan kontinuitas
tepi secara matematis sukar diperoleh secara tepat. Untuk
penyederhanaan beberapa peraturan beton menetapkan nilai koefisien
momen untuk berbagai kondisi. Besar momen lentur lapangan dan
tumpuan, dalam arah bentang pendek dan panjang dihitung dengan
rumus:
2
001
,
0
x
u
L
q
koef
M
=
Tabel Koefisien Momen Untuk Pelat Persegi Akibat Beban Terbagi
Merata (PBI NI-2 1971)
4.3.1. Pelat atap
Plat B1 dan B2 pada pelat atap
Mlx = -Mtx=0,001
36
8,644
(3,5)2
=3,8120 kNm
Mly = -Mty=0,001
36
8,644
(3,5)2
=3,8120 kNm
Tabel Momen yang Bekerja pada Pelat Atap
PELAT ATAP
Clx = -Ctx
Cly
-Cty
Mlx=-Mtx
(KNm)
Mly
(KNm)
-Mty
(KNm)
B1-B2
36
36
36
3,8120
2,353
2,353
B1-B3
36
36
6
2,916
2,535
2,535
4.3.2. Pelat lantai
Plat B1 dan B2 pada pelat lantai
Mlx = -Mtx=0,001
36
12,904
(3,5)2
=5,6907 kNm
Mly = -Mty=0,001
36
12,904
(3,5)2
=5,6907 kNm
Tabel 5.3 Momen yang Bekerja pada Pelat Lantai
Koefisien Momen
Ly/Lx
1,2
1,1
1
Mlx = -Mtx
46
42
36
Mly
38
37
36
Mty
38
37
36
4.4. Perhitungan Tulangan Pelat
Tabel Faktor Reduksi Kekuatan (Pasal 11.3)
Beban
LenturTanpaAksial
0,80
Geser
0,60
4.4.1. Pelat atap
Tulangan Tumpuan dan Tulangan Lapangan Arah X
Gambar Diagram Regangan-Tegangan Pada Daerah Lapangan
Momen ultimit, Mu=3,8120 kNm
Momen nominal, Mn=
f
Mu
=
8
,
0
3,8120
=4,7650 kNm
Diameter tulangan pokok rencana, =10 mm
Penutup beton, pb=20 mm
Pusat berat tulangan tarik, ds=pb + 0,5
=20 + (0,5
10)
=25 mm
Tinggi efektif, d=h ds
=100 25
=75 mm
Mn=0,85
fc
b
a
(d 0,5 a)
b=1000 mm
a1=146,9481 mm
a2=3,0519 mm
apakai=3,0159 mm
Cc=0,85fc b a
=0,85
25
1000
3,0159
=64852,8975 N
Kesetimbangan Gaya Dalam
Cc=Ts
Ts=As
fy=64852,8975 N
As=
240
64852,8975
=270,2204 mm2
Luas 1 tulangan, A1=
2
)
(
4
1
f
p
=
2
)
10
(
4
1
p
=78,540 mm2
Jarak tulangan, s=
s
A
A
1000
1
f
=
437,50
1000
450
,
78
=179,52 mm
spakai=175 mm
Tulangan pakai P10 175
Syarat:
s sperluOK
s 2
h = 175 mmOK
Tulangan Tumpuan Arah Y
Gambar Diagram Regangan-TeganganPada Daerah Tumpuan
Momen ultimit, Mu=3,812 kNm
Momen nominal, Mn=
f
Mu
=
8
,
0
3,812
=4,7650 kNm
Diameter tulangan pokok rencana, =10 mm
Penutup beton, pb=20 mm
Pusat berat tulangan tarik, ds=pb + 0,5
=20 +10+ (0,5
10)
=35 mm
Tinggi efektif, d=h ds
=100 35
=65 mm
Mn=0,85
fc
b
a
(d 0,5 a)
b=1000 mm
a1=147,5687 mm
a2=2,4313 mm
apakai=2,4313 mm
Cc=0,85 fc b a
=0,85
25
1000 2,4313
=51664,10988 N
Kesetimbangan Gaya Dalam
Cc=Ts
Ts=As
fy=51664,10988 N
As=
240
88
51,664,109
=215,2671 mm2
Luas 1 tulangan, A1=
=
=78,540 mm2
Jarak tulangan, s=
s
A
A
1000
1
f
=
437,50
1000
540
,
78
=179,52 mm
spakai=175 mm
Tulanganpakai P10 175
Syarat:
s sperluOK
s 2
h = 175 mmOK
4.4.2. Pelat lantai
TulanganTumpuan danTulangan LapanganArah X
Gambar 5.3 Diagram Regangan-TeganganPada Daerah Lapangan
Momen ultimit, Mu=5,6907 kNm
Momen nominal, Mn=
f
Mu
=
8
,
0
5,6907
=7,1133 kNm
Diameter tulangan pokok rencana, =10 mm
Penutup beton, pb=20 mm
Pusat berat tulangan tarik, ds=pb + 0,5
=20 + (0,5
10)
=25 mm
Tinggi efektif, d=h ds
=120 25
=95 mm
Mn=0,85
fc
b
a
(d 0,5 a)
b=1000 mm
a1=186,4085 mm
a2=3,5915 mm
apakai=3,5915 mm
Cc=0,85fc b a
=0,85
25
1000
3,5915
=76319,8114 N
Kesetimbangan Gaya Dalam
Cc = Ts
Ts = As
fy=76319,8114 N
As=
240
76319,8114
=317,9992 mm2
Luas 1 tulangan, A1=78,540 mm2
Jarak tulangan, s=
s
A
A
1000
1
f
=
554,17
1000
540
,
78
=141,726 mm
spakai=140 mm
Tulangan pakai P10 140
Syarat:
s sperluOK
s 2
h = 140 mmOK
TulanganTumpuanArah Y
Gambar 5.4 Diagram Regangan-TeganganPada Daerah Tumpuan
Momenultimit, Mu=5,6907 kNm
Momen nominal, Mn=
f
Mu
=
8
,
0
5,6907
=7,1133 kNm
Diameter tulangan pokok rencana, =10 mm
Penutup beton, pb=20 mm
Pusat berat tulangan tarik, ds=pb + 0,5
=20 +10+ (0,5
10)
=35 mm
Tinggi efektif, d=h ds
=120 35
=85 mm
Mn=0,85
fc
b
a
(d 0,5 a)
b=1000 mm
a1=187,1380 mm
a2=2,8620 mm
apakai=2,8620 mm
Cc=0,85 fc b a
=0,85
25
1000 x 2,8620
=60817,840 N
Kesetimbangan Gaya Dalam
Cc = Ts
Ts = As
fy=60817,840 N
As=
240
60817,840
=253,4076674 mm2
Luas 1 tulangan, A1=78,540
Jarak tulangan, s=
s
A
A
1000
1
f
=
554,17
1000
78,540
=141,726 mm
spakai=140 mm
Tulangan pakai P10 140
Syarat:
s sperluOK
s 2
h = 140 mmOK
4.4.3. Rekapitulasi Perencanaan Pelat
Tabel 5.7 Rekap Perencanaan TulanganPelat
Detail
Pelat Lantai
Pelat Atap
Tegangan desak beton, f'c (Mpa)
25
25
Tegangan leleh baja, fy (Mpa)
240
240
y
0,0012
0,0012
b
0,0538
0,0538
maks
0,0403
0,0403
min
0,0058
0,0058
m
11,2941
11,2941
Ly (mm)
3500
3500
Lx (mm)
3500
3500
Tinggi pelat, h (mm)
120
100
Diameter tulangan pokok rencana, (mm)
10
10
Luas 1 tulangan, A1 (mm2)
78,540
78,540
Penutup beton, pb (mm)
20
20
Pusat berat tulangan tarik, ds (mm)
25
25
Tinggi efektif, d (mm)
95
75
Analisis Pelat
Ly/Lx
1
1
Keterangan
pelat 2 arah
pelat 2 arah
Beban mati, qd (kN/m2)
7,42
7,42
Beban hidup, ql (kN/m2)
2,5
2,5
Beban ultimit, qu (kN/m2)
12,904
12,904
Koefisien Mlx = -Mtx
36
36
Koefisien Mly
36
36
Koefisien -Mty
36
36
Mlx = -Mtx (kNm/m)
5,6907
3,8120
Mly = -Mty (kNm/m)
5,6907
3,8120
Desain Tulangan Lapangan
Arah X
Mu (kNm/m)
5,6907
3,8120
Mn (kNm/m)
7,113
4,7650
a1 (mm)
186,408
146,9481
a2 (mm)
3,592
3,0519
apakai (mm)
3,5915
3,0519
C (N)
76319,811
64852,8975
T (N)
76319,811
64852,8975
Luas tulangan pokok, As (mm2)
317,999
270,2204
Jarak tulangan, s (mm)
141,726
179,520
spakai (mm)
140
175
Pakai
P10-140
P10-175
Arah Y
Mu (kNm/m)
5,6907
3,8120
Mn (kNm/m)
7,113
4,765005
a1 (mm)
187,138
147,5687
a2 (mm)
2,862
2,4313
apakai (mm)
2,8620
2,4313
C (N)
60817,840
2,4313
T (N)
60817,840
51664,10988
Luas tulangan pokok, As (mm2)
253,408
215,2671245
Jarak tulangan, s (mm)
141,726
179,520
spakai (mm)
140
175
Pakai
P10-140
P10-175
EMBED Equation.3
_1433786921.unknown
_1433786987.unknown
_1434953251.unknown
_1435074034.unknown
_1435075643.unknown
_1435087212.unknown
_1435087751.unknown
_1435088061.unknown
_1435089105.unknown
_1435087991.unknown
_1435087292.unknown
_1435086335.unknown
_1435074636.unknown
_1435074871.unknown
_1435074461.unknown
_1434953403.unknown
_1434956599.unknown
_1434953259.unknown
_1433786992.unknown
_1433786998.unknown
_1433787010.unknown
_1433787012.unknown
_1433787014.unknown
_1433787016.unknown
_1433787011.unknown
_1433787000.unknown
_1433787001.unknown
_1433786999.unknown
_1433786995.unknown
_1433786997.unknown
_1433786994.unknown
_1433786989.unknown
_1433786990.unknown
_1433786988.unknown
_1433786938.unknown
_1433786975.unknown
_1433786977.unknown
_1433786978.unknown
_1433786976.unknown
_1433786972.unknown
_1433786974.unknown
_1433786940.unknown
_1433786925.unknown
_1433786935.unknown
_1433786936.unknown
_1433786934.unknown
_1433786923.unknown
_1433786924.unknown
_1433786922.unknown
_1433786889.unknown
_1433786909.unknown
_1433786914.unknown
_1433786917.unknown
_1433786919.unknown
_1433786915.unknown
_1433786911.unknown
_1433786913.unknown
_1433786910.unknown
_1433786897.unknown
_1433786899.unknown
_1433786908.unknown
_1433786898.unknown
_1433786895.unknown
_1433786896.unknown
_1433786893.unknown
_1433786878.unknown
_1433786885.unknown
_1433786887.unknown
_1433786888.unknown
_1433786886.unknown
_1433786880.unknown
_1433786884.unknown
_1433786879.unknown
_1433786872.unknown
_1433786876.unknown
_1433786877.unknown
_1433786875.unknown
_1433786874.unknown
_1433786869.unknown
_1433786870.unknown
_1433786868.unknown