BAB I PENDAHULUAN 1.1. Umum Seiring dengan perkembangan jaman dan kemajuan teknologi mendorong para dosen untuk memberikan tugas berupa perancangan berbasis komputer/perancangan menggunakan sofware. Pada tugas ini Rumah Tinggal dijadikan pilihan untuk perancangan. Rumah Tinggal ini terdiri dari 3 lantai. Struktur bangunan ini berbentuk persegi panjang dengan arah x = 9 m dan panjang ke-arah y = 24 m. Pada laporan ini ada beberapa perhitungan yang akan direncanakan, berikut adalah beberapa perhitungan yang disajikan pada laporan ini yaitu perhitungan perencanaan gording, perencanaan rangka atap, perencanaan tangga, perencanaan struktur utama dan perencanaan pondasi. 1.2. Penjelasan Umum Sistem struktur pada rumah tinggal ini direncanakan terbuat dari sistem rangka beton bertulang. 1.3. Lingkup Pekerjaan Gedung ini terdiri dari 3 lantai dengan Ruang lingkup pekrjaan adalah sebagai berikut: 1. Perencanaan gording 2. Perencanaan rangka atap 3. Perencanaan tangga 4. Perencanaan struktur utama 5. Perencanaan pondasi 1.4. Sofware Yang Digunakan
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Umum
Seiring dengan perkembangan jaman dan kemajuan teknologi mendorong para dosen
untuk memberikan tugas berupa perancangan berbasis komputer/perancangan menggunakan
sofware. Pada tugas ini Rumah Tinggal dijadikan pilihan untuk perancangan.
Rumah Tinggal ini terdiri dari 3 lantai. Struktur bangunan ini berbentuk persegi panjang
dengan arah x = 9 m dan panjang ke-arah y = 24 m. Pada laporan ini ada beberapa
perhitungan yang akan direncanakan, berikut adalah beberapa perhitungan yang disajikan
pada laporan ini yaitu perhitungan perencanaan gording, perencanaan rangka atap,
perencanaan tangga, perencanaan struktur utama dan perencanaan pondasi.
1.2. Penjelasan Umum
Sistem struktur pada rumah tinggal ini direncanakan terbuat dari sistem rangka beton
bertulang.
1.3. Lingkup Pekerjaan
Gedung ini terdiri dari 3 lantai dengan Ruang lingkup pekrjaan adalah sebagai berikut:
1. Perencanaan gording
2. Perencanaan rangka atap
3. Perencanaan tangga
4. Perencanaan struktur utama
5. Perencanaan pondasi
1.4. Sofware Yang Digunakan
Dalam perencanaan struktur rumah tinggal ini perhitungan elemen pelat, balok, kolom
dll, perlu menggunakan sofware yang mampu mempermudah saat menghitung struktur desain
analisis tersebut. Sofware yang digunakan pada perhitungan struktur ini yaitu menggunakan
ETABS V 9.7, AUTOCAD 2013, SAP2000v.14, Microsoft Office 2007.
BAB II
KRITERIA DESAIN
2.1. Standar Acuan Yang Digunakan
Dalam perencanaan pembangunan gedung pusat kegiatan mahasiswa ini diperlukan
beberapa standar acuan yang berlaku, diantaranya :
1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SNI 03–2847–2002.
Acuan ini digunakan dalam hal analisis kriteria pembebanan dan juga acuan pada
preliminary design untuk menentukan dimensi dari balok, kolom, pelat, dan lain
sebagainya
2. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI 03–
1726–2002. Acuan ini digunakan untuk perencanaan beban lateral akibat gempa dan
mengetahui respon spektrum gempa rencana untuk perencanaan struktur pada wilayah
tertentu di Indonesia
3. Pedoman Pembebanan Indonesia untuk Bangunan Gedung SKBI-1.3.53.1987. Acuan ini
untuk memberikan pedoman dalam menentukan beban yang diijinkan untuk
merencanakan struktur bangunan gedung dan acuan reduksi beban hidup untuk
perencanaan balok, portal serta peninjauan gempa.
4. Pedoman perencanaan struktr baja untuk bangunan gedung SNI-03-1729-2002.
2.2. Data Teknis
Fungsi Bangunan : Rumah Tinggal
Jenis Struktur : Rangka Beton Bertulang
Sistem Struktur : Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)
Jumlah Lantai : 3 Lantai
Tinggi Lantai Dasar : 3,5 m
Tinggi Lantai Tipikal : 3,4 m
Lokasi : Bandung (Gempa Wilayah 4)
Jenis Tanah : Tanah Lunak
Sistem Penghubung Lantai : Tangga
Struktur Atap : Rangka Baja
Tabel 2.1 Jenis Jenis Tanah
2.3. Layout Struktur
Di bawah terdapat layout struktur pada bangunan rumah tinggal di Bandung dengan
beberapa gambar sebagai berikut :
Gambar 2.1 Denah Lantai 1
Gambar 2.2 Denah Lantai 2
Gambar 2.3 Denah Lantai 3
Gambar 2.4 Denah Dak
Gambar 2.5 Potongan 1
Gambar 2.6 Potongan 2
Gambar 2.7 Potongan 3 dan 4
Gambar 2.8 Potongan 5 dan 6
Gambar 2.9 Tampak Depan dan Belakang
Gambar 2.10 Tampak Samping Kanan
Gambar 2.11 Tampak Samping Kiri
2.4. Sistem Kontruksi
Berdasarkan persyaratan kontruksi yang harus memenuhi kriteria bangunan pada
umumnya, dan perlu diperhatikan apakah kontruksi tersebut telah memenuhi kekuatan
terhadap beban yang telah direncanakan, kekakuan pada struktur & Stabilitas pada bangunan
tersebut. Sistem Kontruksi pada wisma olah raga didasarkan berdasarkan pertimbangan
kelayakan kontruksi yang telah memenuhi terhadap persyaratan kontruksi.
Berdasarkan SNI 03-1726-2002, Sistem Konstruksi pada struktur bangunan gedung ada
tiga macam yang ditinjau dai wilayah gempa yaitu :
1. SRPMB (Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa) yang dipakai pada struktur bangunan
yang lokasinya berada pada wilayah gempa 1 dan 2 yang wilayah kegempaannya
rendah.
2. SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah) yang digunakan pada struktur
bangunan yang lokasinya berada pada wilayah gempa 3 dan 4 yang wilayah
kegempaannya menengah.
3. SRPMK (Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus) yang digunakan pada struktur
bangunan yang lokasinya berada pada wilayah gempa 5 dan 6 yang wilayah
kegempaannya tinggi.
Struktur bangunan gedung ini menggunakan SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen
Menengah) dikarenakan lokasi bangunan gedung ini berada di Bandung tepatnya pada
wilayah gempa 4.
2.5. Spesifikasi Material
Spesifikasi material yang digunakan pada struktur bangunan utama yaitu menggunakan
beton bertulang & struktur rangka atap menggunakan material baja. Maka properti yang
digunakan pada beton bertulang & baja dapat dilihat sebagai berikut :
Berat jenis beton bertulang γb : 2.400 kg/m3
Berat jenis baja γs : 7.850 kg/m3
Kuat tekan beton Fc’ : 30 Mpa
Modulus elastisitas beton Ec : 4.700√fc’ Mpa
Modulus elastisitas baja Es : 200.000 Mpa
Mutu baja tulangan Fy : 400 Mpa
Fyv : 240 Mpa
BJ 37 F y : 240 Mpa
Fu : 370 Mpa
BAB III
PEMODELAN STRUKTUR
3.1. Preliminary Design
Preliminary Design (Perencanaan Awal) dilakukan untuk mendapatkan dimensi awal
yang digunakan untuk perancangan struktur sesuai dengan SNI 03-2874-2002 tentang.”Tata
Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung”. Perencanaan awal yang
dilakukan meliputi elemen struktur kolom, balok dan pelat.
Catatan: Perencanaan Balok Anak Tidak Diperhitungkan Dalam Perhitungan Dibawah
Ini
Balok Induk
Gambar 3.1 Denah Balok Induk
Gambar 3.2 Denah Balok Induk
Pelat terjepit penuh pada balok induk, jarak ke pusat balok dianggap sebagai bentang,
sehingga
lx = 4200 mm
ly = 8000 mm
lylx =
8 00042 00 = 1,904 2, maka termasuk dalam pelat dua arah.
Perhitungan Balok Dengan Menggunakan Pelat Dua Arah
Arah X
Perhitungan Tinggi Minimum Untuk Balok dengan Satu Ujung Menerus
Hmin = L
18,5 =
420018,5
= 227 mm
Perhitungan Tinggi Minimum Untuk Balok dengan Dua Ujung Menerus
Hmin = L
21 =
420021
= 200 mm
Arah Y
Perhitungan Tinggi Minimum Untuk Balok dengan Satu Ujung Menerus
Hmin = L
18,5 =
800018,5
= 433 mm
Untuk menentukan h minimum diambil yang terbesar yaitu 433 mm, sedangkan lebar balok
diambil setengahnya dari nilai tinggi minimum sehingga didapat 216.5 mm.
“Berdasarkan perhitungan tinggi minimum yang didapat adalah 433 mm, namun untuk
mengurangi terjadinya lendutan yang besar maka tinggi dinaikan menjadi 500mm. Sedangkan
untuk lebar agar memenuhi syarat gedung tahan gempa merupakan setengah dari tingginya
yaitu 250mm”.
Gambar 3.3 Asumsi Balok
Dimensi Pelat
500mm
250mm
Gambar 3.4. Denah Pelat
Asumsi tebal pelat h = 120 mm, Mencari α dengan rumus :
α = 4 x Ecb x
Ibl
4 x Ecs xIsl
= lbls
Panel 1
Menghitung α1 (eksterior)
α2
α3
α4
α1
In
Ineks
in
120mm
380mm
120mm
630mm
A1 = 630mm x 120mm = 75.600mm2
A2 = 250mm x 380mm = 95.000mm2
Y1 = 440mm
Y2 = 190mm
y= A 1. y1+ A 2. y 2A 1+ A 2
= (75600 x 4 40 )+(95000 x190)
75600+95000 = 301mm
d1= Y1- y = 440 – 301 = 139mm
d2= Y2- y = 190 – 301 = -111mm
Iox1 = 1
12x 630 x 1203 = 90.720.000 mm4
Iox2 = 1
12x 250 x 3803 = 1.143.166.667 mm4
Ibalok = (Iox1 + A1.d12)+ (Iox2 + A2.d22)
= (90.720.000 + 75.600 x 1392)+( 1.143.166.667 + 95.000 x (-111)2)
= 3.865.049.267mm4
Ipelat = 1
12x 2100x1303 = 384.475.000 mm4
α1 =I balok
I pelat=
3.865.049 .267 mm 47384.475.000 mm 4
= 10,05 = 10,1
Menghitung α2 (Interior)
A1 = 1010mm x 120mm = 121200mm2
120mm
380mm
380mm 380mm
250mm
120mm
380mm
250mm
Y1
Y2
1010mm
380mm
250mm
380mm
250mm
Y1Y2
A2 = 250mm x 380mm = 95000mm2
Y1 = 440mm
Y2 = 190mm
y= A 1. y1+ A 2. y 2A 1+ A 2
= (121200 x 4 40 )+(95000 x1 90)
1 21200+95000 = 330 mm
d1= Y1- y = 440 – 330 = 110mm
d2= Y2- y = 190 – 330 = -140mm
Iox1 = 1
12x 1010x1203 = 145.440.000 mm4
Iox2 = 1
12x 250x3803 = 1.143.166.667mm4
Ibalok = (Iox1 + A1.d12)+ (Iox2 + A2.d22)
= (145.440.000+121200 x 1102)+( 1.143.166.667+95000 x (-140)2)
= 4.617.126.667mm4
Ipelat = 1
12x (4000+1375)x1303 = 984.0729.916,7mm4
α2 =I balok
I pelat=
4.617 .126 .667 mm 4984.0729 .916,7 mm 4
= 4,69 = 4,7
Menghitung α3 (Interior)
A1 = 1010mm x 120mm = 121200mm2
A2 = 250mm x 380mm = 95000mm2
Y1 = 440mm
Y2 = 190mm
y= A 1. y1+ A 2. y 2A 1+ A 2
= (121200x 4 40 )+(95000 x190)
121200+95000 = 330 mm
380mm 380mm
120mm
380mm
250mm
120mm
380mm
1011mm
Y1
Y2
250mm
d1= Y1- y = 440 – 330 = 110mm
d2= Y2- y = 190 – 330 = -140mm
Iox1 = 1
12x 1010x1203 = 145.440.000 mm4
Iox2 = 1
12x 250x3803 = 1.143.166.667mm4
Ibalok = (Iox1 + A1.d12)+ (Iox2 + A2.d22)
= (145.440.000+121200 x 1102)+( 1.143.166.667+95000 x (-140)2)
= 4.617.126.667mm4
Ipelat = 1
12x (2100+400)x1303 = 457.708.333,3mm4
α3 =I balok
I pelat=
4.617 .126 .667 mm4457.708 .333,3 mm 4
= 10,08 = 10,1
Menghitung α4 (Interior)
A1 = 1010mm x 120mm = 121200mm2
A2 = 250mm x 380mm = 95000mm2
Y1 = 440mm
Y2 = 190mm
y= A 1. y1+ A 2. y 2A 1+ A 2
= (121200 x 4 40 )+(95000 x1 90)
1 21200+95000 = 330 mm
d1= Y1- y = 440 – 330 = 110mm
d2= Y2- y = 190 – 330 = -140mm
Iox1 = 1
12x 1010x1203 = 145.440.000 mm4
Iox2 = 1
12x 250x3803 = 1.143.166.667mm4
Ibalok = (Iox1 + A1.d12)+ (Iox2 + A2.d22)
= (145.440.000+121200 x 1102)+( 1.143.166.667+95000 x (-140)2)
380mm 380mm
120mm
380mm
250mm
120mm
380mm
1011mm
Y1
Y2
250mm
= 4.617.126.667mm4
Ipelat = 1
12x (4000+2750)x1303 = 1.235.812.500mm4
α4 =I balok
I pelat=
4.617 .126 .667 mm41.235 .812 .500 mm4
= 3,73 = 3,8
Maka,
α m =α 1+α 2+α 3+α 4
4=3.8+10.1+4,7+10,1
4=7,175 ≈ 7,5
Berdasarkan hasil perhitungan untuk rasio kekakuan balok – pelat di peroleh αm = 7,5
≥ 2,0 sehingga untuk mendapatkan nilai h minimum menggunakan rumus sebagai berikut :
Bentang bersih terpanjang (Ln)
Ln = ly – 2x (1/2 x lebar balok induk )
= 8000 – 2x(1/2 x250)
= 7750 mm
Bentang bersih terpendek (Sn)
Sn = lx – 2(1/2 lebar balok induk )
= 4200 – 2(1/2 x 250)
= 3950 mm
β = Ln / Sn = 7750 / 3950 = 1,97
Dengan fy = 400 Mpa, maka didapat :
h=7750 (0.8+ 400
1500)
36+(9 x 1,97) =153 mm Tebal Pelat Minimum
Tebal pelat minimum menurut perhitungan di atas yaitu 153mm, maka dari itu asumsi
tebal pelat 120 mm tidak memenuhi syarat. Maka dari itu diambil tebal pelat sebesar 160
mm agar dapat digunakan.
Menghitung Dimensi Kolom
Menghitung beban Pu Untuk Menentukan Dimensi Kolom
Menghitung beban Pu lantai 1-3
PDL
- Pelat = (8m x 4,2m)(0,16m)(2400 kg/m2) = 12.902,4 kg
- Balok = (0,250m x (0,50m-0,16m))(12.2m)(2400kg/m3) = 2.488.8 kg +
= 15.391,2 kg
Qll = 300 kg/m2
PLL = (300 kg/m2)( 8m x 4,2m)
= 10.080 kg
PSDL
- Keramik = (8m x 4,2m) (24 kg/m2) = 806,4 kg
- Spesi = (8m x 4,2m) (21 kg/m2) x 2 = 1411,2 kg
- Dinding = (250 kg/m2) (4,2m)(8m) = 8400 kg
- Plafond+Penggantung = (8m x 4,2m) (21 kg/m2) = 705,6 kg