PERENCANAAN ULANG STRUKTUR GEDUNG KANTOR DAN …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-25126-3109030004-3109030022-Presentation.pdfproyek akhir dika arwinda sulviari 3109.030.004. riska

PROYEK AKHIR

DIKA ARWINDA SULVIARI3109.030.004

RISKA WULANSARI3109.030.022

Dosen PembimbingIr. SRIE SUBEKTI,MT

NIP. 19560520 198903 2 001

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2011

PERENCANAAN ULANG STRUKTUR GEDUNGKANTOR DAN GEDUNG ARSIP DITLANTAS POLDA

JATIM SURABAYA DENGAN MENGGUNAKAN METODE SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN

MENENGAH

DATA UMUM PROYEK

Gedung Kantor dan Gedung Arsip Ditlantas Polda JatimSurabaya memiliki data proyek sebagai berikut: – Nama Proyek : Proyek Pembangunan Gedung Kantor dan

Gedung Arsip Ditlantas Polda Jatim Surabaya– Pemilik Proyek : POLDA JATIM SURABAYA– Lokasi Proyek : Jl. A.Yani No 116 Surabaya– Struktur Atas : Lantai 1 s/d 3 menggunakan konstruksi

beton bertulang– Struktur Bawah : Pondasi Tiang Pancang dengan kedalaman 24 m– Struktur Atap : Konstruksi Baja

GAMBAR LAY OUT

LATAR BELAKANG

Gedung Kantor dan Gedung Arsip Ditlantas Polda Jatim akandibangun dengan menggunakan struktur beton bertulang. Gedung terdiridari 3 lantai dengan tinggi bangunan ±15 m. Lantai 1 dan 2 digunakansebagai ruang kantor dan lantai 3 sebagai ruang arsip. Mengacu pada petaanalitis probabilitas bahaya seismic SNI 1726-2002 yang telah direvisi,bangunan ini terletak di lokasi zona gempa 4. Karena Surabaya terletak diwilayah zona gempa 4, maka direncanakan dengan metode SRPMM.

Dengan mengacu pada permasalahan diatas, proyek PembangunanGedung Kantor dan Gedung Arsip Ditlantas Polda Jatim Surabaya dijadikanstudi kasus untuk mendapatkan perhitungan struktur yang memenuhistandart. Tentunya mengacu pada SNI 1726-2002 Perencanaan KetahananGempa Untuk Struktur Bangunan Gedung sehingga gedung tersebut dapatmenjadi maksimal untuk kegunaannya.

RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana pembebanannya pada struktur bangunangedung

2. Bagaimana pre-eliminary design untuk struktur gedung

3. Bagaimana merencanakan penulangan dari struktur gedungdengan menggunakan metode Sistem Rangka PemikulMomen Menengah (SRPMM)

1. Mengetahui pembebanannya pada struktur denganmenggunakan metode SRPMM.

2. Mengetahui preliminary design untuk struktur gedung

3. Memperoleh dimensi struktur serta kebutuhan tulanganuntuk struktur utama maupun struktur sekunder.

TUJUAN

BATASAN MASALAH

1. Perencanaan struktur tidak memperhitungkan unsurarsitektur dan utilitas.

2. Dalam pengerjaan perhitungan ulang ini tidakdiperhitungkan faktor ekonomis.

3. Perencanaan ulang struktur ini tidak merencanakanmetode pelaksanaannya.

• Memperdalam pengetahuan dan teknikperencanaan tentang perhitungan strukturgedung dengan Sistem Rangka PemikulMomen Menengah

• Mendapatkan suatu desain bangunangedung yang mampu menahan gempa, khususnya pada wilayah zona gempa 4

MANFAAT

DATA BAHAN DAN TANAH

DATA BAHAN Beton :

Tiang pancang ( fc’ ) =40 Mpa PT WAHANA CIPTA CONCRETINDOPoer, balok, kolom, pelat, dan tangga ( fc’ ) = 25 Mpa

Baja :Tulangan lentur fy = 400 MpaTulangan Geser fys = 240 MpaStruktur Rangka atap = BJ 37Mutu baja untuk rangka atap = BJ 37

DATA TANAHData tanah diperoleh dari penyelidikan tanah yang dilakukan oleh TestanaEngineering

METODOLOGI PROYEK AKHIRStart

Pengumpulan data:1. Gambar struktur bangunan2. Data tanah3. SNI 03-2847-2002, SNI 03-1726-

2002, PBBI 1971, dan PPIUG 1983

Analisa GambarKerja

Premilinari Desain

Asumsi Pembebanan

Analisa Struktur

Struktur Utama Struktur BawahStruktur Sekunder

KontrolPersyaratan

Perhitungan dalamBentuk Laporan

GambarTekhnik Finish

No

Yes

Kebutuhan Tulangan

TEBAL PELAT LANTAI

START

- Tentukan fc’, dan fy

- Merencanakan tebal pelat

n

n

n

n

SL

bbterpendeksisiS

bbterpanjangsisiL

=−

+−=−

+−=−

β

22

22

Menghitung

Menghitung lebar efektif

(SNI 03-2847-2002, Pasal 15.2)

fwe hbb 41 +=

wwe hbb +=2

fwe hbb 81 +=wwe hbb 22 +=

αm> 2,0

β9361500

8,0ln

+

+

=

yf

h > 90mm

Ok

Tidak Memenuhi

Menghitung kekakuan

−+

−+

+

−

−+

=

htx

bb

htx

bb

ht

ht

htx

bb

k

w

e

w

e

w

e

11

14641132

Ib = k x bw x 12

3h IP = k x bs x12

3t

α1 = P

b

II

αm = nn∑+++ αααα 321

Finish

PENULANGAN PELAT LANTAI

Start

Diketahui αmrata-rata

Tentukan type perletakkan pelat:• αm ≤ 0,375 (pelat tanpa balok tepi)• 1,875 > αm ≥ 0,375 (pelat terjepit elastis)• αm ≥ 1,875 (pelat terjepit penuh)

Pembebanan pelat

Perhitungan gaya-gaya dalam:Mtx, Mty, Mlx, Mly (PBBI’71 pasal 13.3 )

• Terjepit Penuh (Tabel 13.3.1)• Terjepit Elastis ( Tabel 13.3.2)

Direncanakan fc, fy, ∅tulangan

PENULANGAN PELAT LANTAI3,53,95

Finish

Menghitung spasi tulanganBatasan spasi tulangan

S ≤ 2 x h

Menghitung:𝜌𝜌𝑏𝑏 =

0,85 × 𝑓𝑓𝑐𝑐′ × 𝛽𝛽𝑓𝑓𝑦𝑦

�600

600 + 𝑓𝑓𝑦𝑦�

𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 0,75 × 𝜌𝜌𝑏𝑏

𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 =1,4𝑓𝑓𝑦𝑦

𝑚𝑚 =𝑓𝑓𝑦𝑦

0,85 × 𝑓𝑓𝑐𝑐′

𝑀𝑀𝑚𝑚 =𝑀𝑀𝑢𝑢

0,8

𝑅𝑅𝑚𝑚 =𝑀𝑀𝑚𝑚

𝑏𝑏 × 𝑑𝑑2

𝜌𝜌𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑢𝑢 =1𝑚𝑚�1 −�1 −

2 × 𝑚𝑚 × 𝑅𝑅𝑚𝑚𝑓𝑓𝑦𝑦

�

𝐴𝐴𝐴𝐴 = 𝜌𝜌 × 𝑏𝑏 × 𝑑𝑑

Hitung kebutuhan tulangan susut + suhu

Jarak spasi tulangan

𝜌𝜌𝐴𝐴𝑢𝑢𝐴𝐴𝑢𝑢𝑠𝑠 = 0,002

𝐴𝐴𝐴𝐴 = 𝜌𝜌𝐴𝐴𝑢𝑢𝐴𝐴𝑢𝑢𝑠𝑠 × 𝑏𝑏 × 𝑠𝑠

𝑆𝑆 ≤ 5 × ℎ atau 450 mm

STRUKTUR TANGGA3,53,95

Penulangan Tangga

Kontrol Jarak Spasi Tulangan

Kontrol Perlu Tulangan Susut dan Suhu

Kontrol Lendutan

Kontrol Retak

FINISH

A

4.1 PERENCANAAN STRUKTUR TANGGA

5

Analisa Gaya-Gaya Dalam

Pembebanan BordesPembebanan Tangga

Penentuan Tebal Pelat Tangga dan Bordes

Hitung:

§ ÷÷

+

=fyfy

fcbalance600

600'**85.0 βρ

§ maxρ = 0.75* balanceρ

§ minρ = fy4.1

§'.85,0 fc

fym =

§8,0

MuMn =

§2bxd

MnRn =

§÷÷

−−=

fyxmxRn

mperlu2111ρ

§ xbxdAs ρ=

START

Rencanakan fc’, fy, Ø tulangan

Dimensi Tangga

A

ATAP BAJAPERENCANAAN GORDING

3,53,95

Start

Analisis Gaya

FINISH

Rencanakan Profil Gording C

Pembebanan Gording

Kontrol Lendutan :y

xx

y

xxx IE

LxPIELxq

.481

.3845 34

+=∆

Kekompakan Penampang:

Kontrol Lateral Buckling:

𝜆𝜆𝑓𝑓 =𝑏𝑏

2 × 𝑠𝑠𝑓𝑓≤

170

�𝑓𝑓𝑦𝑦

𝜆𝜆𝑤𝑤 =ℎ𝑠𝑠𝑤𝑤

≤1680√240

(penampang kompak)

(penampang kompak)

Kontrol Stabilitas Momen: 𝑀𝑀𝑢𝑢𝑚𝑚

0,5 × 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑦𝑦+

𝑀𝑀𝑢𝑢𝑦𝑦

∅𝑏𝑏 × 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑦𝑦≤ 1

bentang pendek = Lp > 𝐿𝐿𝑏𝑏 → Mnx = Mpx bentang menengah = Lp ≤ Lb bentang panjang = Lb > 𝐿𝐿r → Mn = Mcr ≤ Mp x

ATAP BAJAKUDA-KUDA

3,53,95

Start

Analisis Gaya Dalam

Rencanakan Profil Kuda-kuda

Pembebanan pada ProfilKuda-kuda

Periksa Lateral buckling :

Periksa kelangsingan profil: 𝜆𝜆𝑓𝑓 =𝑏𝑏

2 × 𝑠𝑠𝑓𝑓≤

170

�𝑓𝑓𝑦𝑦

𝜆𝜆𝑤𝑤 =ℎ𝑠𝑠𝑤𝑤

≤1680√240

bentang pendek = Lp > 𝐿𝐿𝑏𝑏 → Mnx = Mpx bentang menengah = Lp ≤ Lb bentang panjang = Lb > 𝐿𝐿r → Mn = Mcr ≤ Mp x

ATAP BAJAKUDA-KUDA

3,53,95

Kontrol geser:

Kontrol lendutan: 𝐿𝐿𝑝𝑝𝑚𝑚𝑑𝑑𝑢𝑢𝑠𝑠𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑚𝑚𝑖𝑖𝑚𝑚𝑚𝑚 =𝐿𝐿

240

𝑓𝑓′ =5 × 𝑀𝑀𝐿𝐿2

48 × 𝐸𝐸 × 𝐼𝐼𝑚𝑚

f’ < lendutan ijin

ℎ𝑠𝑠𝑤𝑤

≤1100

�𝑓𝑓𝑦𝑦

Kontrol kuat tekan: Pu < ϕ x Pn

Cek kombinasi tekandan lentur:

198

≤

×+

×+

nyb

uy

nxb

ux

n

u

MM

MM

NN

φφφ

Tidakmemenuhi

Finish

Ya

PENULANGAN TORSI BALOK

FINISH

Selanjutnya, tulangan torsi pada sisi atas ditambahkan pada tulangan lentur atas dan tulangan torsi bawah ditambahkan pada tulangan lentur bawah, sehingga diperoleh nilai kebutuhan tulangan adalah :

1. As’ perlu + Al/4

2. As perlu + Al/4

3. Tulangan Web ( 2 x Al/4 )

Penyebaran tulangan longitudinal pada tiap sisi penampangbalok

START

Kontrol :Batas Tu < Tu

No

Torsi tidakdiperhitungkan

Batas Tu =

cp

cp

PAfc 2

12'φ

Penulangan puntir longitudinal :

- Tulangan Torsi perlu Al =

- =

θ2cot gff

PsAt

yt

yvh

y 0 f cotTu

××× dbgφϕsAtYa

PENULANGAN LENTUR BALOK

START Tentukan Mu dari Output SAP2000

Rencanakan :fc’, fy, decking, Øtulangan,, d, d’, d”

Hitung :

dxf

Xy

b +=

600600

Asumsi xrencanc < 0.75 Xb

Hitung :

Asc = yf

Xxbxfcxx '85.0 1βHitung :

−=

21 XxdxfxAM yscncβ

PENULANGAN LENTUR BALOKncn MM −

Kontrol jarak tulangan (s)

FINISH

Kontrol kekuatan :

Hitung :Mn - Mnc

Kontrol tulangan tekan leleh

Mn – Mnc > 0 Mn – Mnc ≤ 0

Perlu tulangan tekanTidak Perlu tulangan tekan

Hitung :

''2'

ddMM

TC ncns −

−==

Hitung :

( )''

''

85.0 cs

ss ff

CA−

=−y

ss fTA 2=

Hitung tulangan perlu :As = Asc + AssAs’ = As’

Hitung :

xbxdAs ρ=

−−=

fyxmxRn

mperlu2111ρ

2bxdMnRn =

PENULANGAN GESER BALOKncn MM −

Tentukan Vc = dxbwfc

AgNu

+

6'

141

Cek kondisi

1. Vu ≤ 0.5*ϕ * cV tidak memerlukan tulangan geser

2. 0.5*ϕ * cV ≤ Vu ≤ ϕ * cV Vs perlu = Vs min

3. ϕ * cV ≤ Vu ≤ (ϕ cV +ϕ Vs min ) Vs perlu = Vs min

4. (ϕ cV +ϕ Vs min ) ≤ Vu ≤ (ϕ cV +ϕ Vs max ) ϕ Vsperlu = Vu-ϕ * cV

ϕ Vsada = s

dfyAv **φ

5. (ϕ cV +ϕ Vs max ) ≤ Vu ≤ (ϕ cV +2ϕ Vs max ) ϕ Vsperlu = Vu-ϕ * cV

ϕ Vsada = s

dfyAv **φ

START

dfySVsAv

...= S max = d/2

FINISH

Diberikan Vu (Dari Kemampuan Pikul Nominal Kolom), dan Nu dari Output SAP

PENULANGAN KOLOMncn MM −

Kelangsingan Diabaikan

Perbesaran Momen

A B C

START

Rencanakan fc’,fy, Ø Tulangan, b, h, Pu, Momen-momen yang dibutuhkan

βd =

Ec = 4700 √ fc’

EI =

Tentukan : r = 0,3 x h untuk kolom segi empat

Kontrol Kelangsingan Kolom

Syarat :

berfaktortotallintang gayaberfaktortetaplintang gaya

dxEcxIgβ+1

4,0

( )( )

balok

kolom

EIEI

∑∑=

λλ

ψ//

22

12342

1

≤

−≤

ruxk

MM

ruxk

λ

λ

2

2

).(.ukEI

λπ

PcPu

Cm

φ−1

11

≥−∑∑

PcPu

M s

φ

AgPu

hAgMox

.φ

Cari ρperlu Dengan Diagram Interaksi

Hitung :

;

Cek Momen yang terjadi menggunakan PCA COL

M pasang > M beban

OK

Perbesaran Momen

FINISH

Kontrol Kemampuan Kolom- Hitung Mox & Moy Baru- Cari β Dengan Tabel Hubungan Interaksi Lentur

Biaksial

Tidak Ok

Pc =

Cm = 1

δb = > 1 δs =

M1 = M1ns + δsM1sM2 = M2ns + δsM2s

Kelangsingan Diabaikan

A B C

Tidak Ok

PcPu

Cm

φ−1

11

≥−∑∑

PcPu

M s

φ

2

2

).(.ukEI

λπ

AgPu

hAgMox

.φ

≤

+

1

αα

MoxMnx

MoyMny

Tidak Ya

PENULANGAN GESER KOLOMncn MM −

2

2

).(.ukEI

λπ

PcPu

Cm

φ−1

11

≥−∑∑

PcPu

M s

φ

AgPu

hAgMox

.φ

PcPu

Cm

φ−1

11

≥−∑∑

PcPu

M s

φ

2

2

).(.ukEI

λπ

AgPu

hAgMox

.φ

≤

+

1

αα

MoxMnx

MoyMny

Tentukan Vc = dxbwfc

AgNu

+

6'

141

Check kondisi

1. Vu ≤ 0.5*ϕ * cV tidak memerlukan tulangan geser

2. 0.5*ϕ * cV < Vu ≤ ϕ * cV Vs perlu = Vs min

3. ϕ * cV < Vu ≤ (ϕ cV +ϕ Vs min ) Vs perlu = Vs min

4. (ϕ cV +ϕ Vs min ) ≤ Vu ≤ (ϕ cV +ϕ Vs max ) ϕ Vsperlu = Vu-ϕ * cV

ϕ Vsada = s

dfyAv **φ

5. (ϕ cV +ϕ Vs max ) ≤ Vu ≤ (ϕ cV +2ϕ Vs max ) ϕ Vsperlu = Vu-ϕ * cV

ϕ Vsada = s

dfyAv **φ

START

dfySVsAv

...= S max = d/2

FINISH

Diberikan Vu (Dari Kemampuan Pikul Nominal Kolom), danNu dari Output SAP

PENULANGAN LENTUR SLOOF

Start

dan

Menghitung:

2bh

Mn

bh

Pn

Rencanakan fc’, fy, t, t’, d, d’

Menentukan momen (Mu), gayaaksial kolom (Nu), b dan h dari sloof

Didapat ρt dari diagram interaksi

Ast = ρt x b x h

PENULANGAN LENTUR SLOOF

Finish

Mnpasang > Mn

Cek:

Ya

TidakPerbesar As

pasang

Tidak

Ya

PENULANGAN GESER SLOOFncn MM −

PcPu

Cm

φ−1

AgPu

PcPu

Cm

φ−1

AgPu

Tentukan Vc = dxbwfc

AgNu

+

6'

141

Check kondisi

1. Vu ≤ 0.5*ϕ * cV tidak memerlukan tulangan geser

2. 0.5*ϕ * cV < Vu ≤ ϕ * cV Vs perlu = Vs min

3. ϕ * cV < Vu ≤ (ϕ cV +ϕ Vs min ) Vs perlu = Vs min

4. (ϕ cV +ϕ Vs min ) ≤ Vu ≤ (ϕ cV +ϕ Vs max ) ϕ Vsperlu = Vu-ϕ * cV

ϕ Vsada = s

dfyAv **φ

5. (ϕ cV +ϕ Vs max ) ≤ Vu ≤ (ϕ cV +2ϕ Vs max ) ϕ Vsperlu = Vu-ϕ * cV

ϕ Vsada = s

dfyAv **φ

START

dfySVsAv

...= S max = d/2

FINISH

Diberikan Vu (Dari Kemampuan Pikul Nominal Sloof) , dan Nu dari Output SAP

PONDASIncn MM −

AgPu

hAgMox

.φ

hAgMox

.φ

PijinP

n ∑=

START

Diberikan Data Tanah Sondir, fc’, fy, Dimensi TP, Ø Tulangan,

b, hrencana, Pu, Mux, Muy

nmnmmn

..90)1()1(1 −+−

−= θη

A

B

2,5 D < S < 3 D1,5 D < S1 < 2 DEfisiensi Tiang

Tentukan Pbahan dimanaPbahan > Ptanah

Tentukan kadalaman tiang pancang Hitungdaya dukung tanah :

21 SFJHPkell

SFCA

P tpntpt

×+

×=

Hitung tebal poer berdasarkan geser pons

• ( satu arah )Vc =

•( dua arah)Vc =

Vc =

Vc =

xboxdfc'61

xboxdfcc

'6121

+β

12'

2xboxdfc

boxds

+α

xboxdfc'31

PijinngPgroup tia .η=nm

nmmn..90

)1()1(1 −+−−= θη

PONDASI2

2

).(.ukEI

λπ

2

2

).(.ukEI

λπ

≤

+

1

αα

MoxMnx

MoyMny

PijinP

n ∑=

∑∑∑ ±±= 22

max.max. y

YMxx

XMyn

PPsatu TP

Tidak

Ya

FINISH

ATentukan Jumlah Tiang Pancang dan posisi tiang

Cek Tegangan Yang Terjadi

B

PMAX ≤ PIJINPMIN ≤ PIJINPGROUP > PMAX

Hitung:

=

Cek ρmax < ρperlu < ρmax

minρfy4.1

'.85,0 fcfym =

8,0MuMn =

2bxdMnRn =

−−=

fyxmxRn

mperlu2111ρ

xbxdAs ρ=

PijinP

n ∑=

∑∑∑ ±±= 22

max.max. y

YMxx

XMyn

PPsatu TP

KESIMPULANncn MM −

PcPu

Cm

φ−1

11

≥−∑∑

PcPu

M s

φ

AgPu

hAgMox

.φ

PcPu

Cm

φ−1

11

≥−∑∑

PcPu

M s

φ

2

2

).(.ukEI

λπ

AgPu

hAgMox

.φ

≤

+

1

αα

MoxMnx

MoyMny

Dalam Laporan Proyek Akhir ini diperoleh hasil sebagai berikut :•Struktur Sekunder

a.PelatUntuk lantai 2 dan 3 digunakan tebal pelat 12 cm ,Untuk pelat atap digunakan tebal pelat 10 cm.

b.Tangga-Injakan tangga 30 cm-Tanjakan tangga 15 cm-Tebal pelat tangga adalah 15 cm-Tebal pelat bordes adalah 15cm

c.Atap- Profil gording C150.50.20.4,5- Profil Kuda- kuda WF 300x150x6,5x9- Profil Pedestal WF 300x150x6,5x9- Penggantung Gording D 12 mm- ikatan angin D12mm

KESIMPULANncn MM −

PcPu

Cm

φ−1

11

≥−∑∑

PcPu

M s

φ

AgPu

hAgMox

.φ

PcPu

Cm

φ−1

11

≥−∑∑

PcPu

M s

φ

2

2

).(.ukEI

λπ

AgPu

hAgMox

.φ

≤

+

1

αα

MoxMnx

MoyMny

•Struktur Primera.Balok

- Dimensi 30x60- Dimensi 20x30-Dimensi 15x30

b. Kolom-Dimensi Kolom K1 50x50-Dimensi Kolom K2 30x30

•Struktur Bawaha. Dimensi poer tiang pancang 1,75m x 1,75m x 0,4m dengan dimensi tiang pancang ∅ 25

cm dan kedalaman 23m