BAB 1. PENDAHULUAN I. Filosofi perancangan Filosofi perancangan bangunan sipil pada umumnya adalah dapat menyalurkan beban struktur ke pondasi dengan baik Mekanisme penyaluran beban tadi bisa langsung berupa gaya aksial ataupun tidak langsung berupa momen, torsi dan geser. Semua mekanisme tadi menyalurkan gaya-gaya ke pondasi dan pondasi harus sanggup memikulnya. Pada dasarnya pondasi sanggup menerima beban sebesar apapun yang diberikan sehingga dicarilah suatu kompromi antara daya pikul dan settlement yang dianggap layak. Perancangan bangunan sipil harus memenuhi konsep bangunan tahan gempa, yaitu : Bila terjadi gempa ringan, bangunan tetap berdiri dan tidak mengalami kerusakan. Bila terjadi gempa menengah, bangunan tetap berdiri dan hanya mengalami sedikit kerusakan. Dimana kerusakan yang diakibatkan gempa masih dapat diperbaiki. Bila terjadi gempa besar, bangunan boleh mengalami kerusakan namun tidak runtuh secara tiba-tiba. Sehingga saat terjadi gempa, penghuni gedung masih bisa menyelamatkan diri. II. Konsep Perancangan Struktur. TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 1
65
Embed
Perhitungan Struktur Beton Bertulang Untuk Bangunan Gedung
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
B A B 1 . P E N D A H U L U A N
I. Filosofi perancangan
Filosofi perancangan bangunan sipil pada umumnya adalah dapat menyalurkan beban
struktur ke pondasi dengan baik
Mekanisme penyaluran beban tadi bisa langsung berupa gaya aksial ataupun tidak langsung
berupa momen, torsi dan geser. Semua mekanisme tadi menyalurkan gaya-gaya ke pondasi dan
pondasi harus sanggup memikulnya. Pada dasarnya pondasi sanggup menerima beban sebesar
apapun yang diberikan sehingga dicarilah suatu kompromi antara daya pikul dan settlement
yang dianggap layak.
Perancangan bangunan sipil harus memenuhi konsep bangunan tahan gempa, yaitu :
Bila terjadi gempa ringan, bangunan tetap berdiri dan tidak mengalami
kerusakan.
Bila terjadi gempa menengah, bangunan tetap berdiri dan hanya mengalami
sedikit kerusakan. Dimana kerusakan yang diakibatkan gempa masih dapat
diperbaiki.
Bila terjadi gempa besar, bangunan boleh mengalami kerusakan namun
tidak runtuh secara tiba-tiba. Sehingga saat terjadi gempa, penghuni gedung
masih bisa menyelamatkan diri.
II. Konsep Perancangan Struktur.
Pada dasarnya suatu struktur atau element struktur harus menemuai dua kriteria yaitu:
- kuat (strenght)
- layak (serviceability)
Kuat berarti kemampuan struktur element lebih besar dari pada beban gaya yang bekerja
(yL < R) , R > ; R : kuat rencana ,U : kuat perlu.Φ Φ μ Φ
TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 1
Layak berarti struktur / element struktur lendutan,simpangan,dan retaknya masih dalam
toleransi yang ada. Kriteria tadi harus dipenuhi kedua-duanya tidak boleh ada yang tidak
memenuhi syarat.
III. Struktur Open Frame
Struktur open frame dirancang menggunakan konsep strong column weak beam , yang
merancang kolom sedemikian rupa agar sendi plastis terjadi pada balok-balok kecuali pada
kolom paling bawah, boleh terjadi sendi plastis dasar kolom.∑ Me≥(6/5 )∑ Mg (Bab 23.4(2);
SNI : 03-2847-2002).
Pada Struktur rangka beton terbuka (open frame) didesain kolom lebih kuat daripada
baloknya (strong column weak beam) dimaksudkan agar sendi plastis terjadi pada balok,
kecuali pada kolom bagian bawah boleh terjadi sendi plastis pada kolom.
Strong Column Weak Beam artinya ketika struktur gedung memikul pengaruh gempa
rencana, sendi-sendi plastis di dalam Struktur gedung tersebut hanya boleh terjadi pada
ujung-ujung balok dan pada kaki kolom serta kaki dinding geser saja
Kuat Lentur Kolom : Me > 6/5 Mg
Me = Jumlah Momen Lentur Nominal kolom dimuka (HBK) yang
ditinjau, didapat melalui diagram interaksi Mu dan Pu terkecil
Mg = Jumlah Momen Lentur Nominal balok dimuka (HBK) yang
ditinjau, termasuk kontribusi tulangan lantai dimuka HBK.
TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 2
B A B 2 . P R E E L I M I N A R Y D E S I G N
I. DATA-DATA PERENCANAAN
Type Bangunan : Pertokoan.
Letak Bangunan : Jauh dari pantai.
Zone Gempa : Zone 5.
Lebar Bangunan : 18 m.
Panjang Bangunan : 25 m.
Mutu bahan, beton (fc’) : 35 Mpa.
baja (fy) : 350 Mpa.
II. PERENCANAAN DIMENSIII.1 Dimensi Balok
Rumus yang digunakan:
h= l12
×(0.4+ fy700
)
b=23
×h
Balok Induk Melintang , bentang l=4500mm
h=450012
×(0.4+350700
)
h=337.5mm≈400mm
b=23
×400
b=266.67≈300mm
Balok Induk Melintang, bentang l=9000mm
h=900012
×(0.4+ 350700
)
h=675mm≈700mm
TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 3
b=23
×700
b=466.67mm≈500mm
Balok Induk Memanjang, bentang l=5000mm
h=500012
×(0.4+ 350700
)
h=375mm≈450mm
b=23
×450
b=300mm
Balok Anak Memanjang, bentang l=5000mm
Dimensi balok anak diambil 2/3 dari dimensi balok induk dengan bentang yang sama. Dimensi
balok induk yang bersangkutan adalah 30/45 cm. Maka, dimensi balok anak memanjang yang
digunakan untuk bentang l=5000mm adalah: b=200mm;h=300mm
Balok Anak Melintang, bentang l=9000mm
Dimensi balok anak diambil 2/3 dari dimensi balok induk dengan bentang yang sama. Dimensi
balok induk yang bersangkutan adalah 50/70 cm. Maka, dimensi balok anak memanjang yang
digunakan untuk bentang l=9000mm adalah: b=400mm;h=500mm
KESIMPULAN:
Dimensi yang digunakan, antara lain:
1. Untuk balok induk melintang dengan bentang 4.5 m, digunakan dimensi 30/40 cm.
2. Untuk balok induk melintang dengan bentang 9 m, digunakan dimensi 50/70 cm.
3. Untuk balok induk memanjang dengan bentang 5 m, digunakan dimensi 30/45 cm.
4. Untuk balok anak memanjang dengan bentang 5 m, digunakan dimensi 20/30 cm.
TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 4
5. Untuk balok anak melintang dengan bentang 9 m, digunakan dimensi 40/50 cm.
II.2 Dimensi Pelat
Syarat yang digunakan (SNI 03-2847-2002 pasal 11.5(3(3))), yaitu:
α m ≤ 0,2
h = 120 m
α m ≥ 2, tebal pelat minimum :
h =
λn(0,8+ fy1500 )
36+9β
dan tidak boleh kurang dari 90 mm
0,2 ≤ α m ≤ 2, tebal pelat minimum :
h =
λn(0,8+ fy1500 )
36+5 β (αm−0,2 )
dan tidak boleh kurang dari 120 m.
Dimana :
n = panjang bentang bersih dalam arah memanjang dari konstruksi dua arahλ
β = rasio bentang bersih dalam arah memanjang terhadap arah memendek pada
pelat dua arah
α m = nilai rata-rata α untuk semua balok pada tepi-tepi dari suatu panel
fy = mutu tulangan baja (Mpa)
TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 5
Untuk Tipe Plat A
ln=500−( 302 + 302 )
ln=470cm
Sn=225−( 302 +202 )
Sn=200cm
β= lnSn
β=470200
=2.35>2 ( pelat satu arah )
TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 6
Jadi rumus yang digunakan :
h=ln(0.8+ fy
1500 )36+9 β
h=4750(0.8+ 3501500 )36+(9×2.375 )
h=86≈90mm
Untuk Tipe Plat B
TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 7
ln=900−( 302 +302 )
ln=870cm
Sn=250−( 402 + 502 )
Sn=205cm
β= lnSn
β=870205
=4.24>2 ( pelat satu arah )
Jadi rumus yang digunakan :
h=ln(0.8+ fy
1500 )36+9 β
h=8700(0.8+ 3501500 )36+(9×4.24 )
h=121.2≈130mm
KESIMPULAN:
Untuk semua pelat menggunakan tebal h=130mm
TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 8
II.3 Dimensi Kolom
Pada Perencanaan kolom diambil pada salah satu kolom yang dianggap memikul beban
yang besar.
Tebal Plat = 130 mm
Tinggi tiap tingkat :
Lantai dasar = 450 cm
Lantai 1 = 450 cm
Lantai 2 = 450 cm
Berdasarkan PPIUG tabel 2.1 :
1. Beban Mati :
Lantai 1-2 :
Data perencanaan :
Luas daerah yang dipikul satu kolom = 6.75 m x 5 m
Tebal pelat = 130 mm
Berat pelat (berat sendiri beton) = 2400 kg/m3
Berat penggantung = 7 kg/m2
Berat plafon = 11 kg/m2
Berat balok (berat sendiri beton) = 2400 kg/m3
Berat spesi (3cm) = 21 kg/m²
Berat ubin (2cm) = 2400 kg/m3
Berat dinding setengah bata = 250 kg/m2
Berat balok anak (berat sendiri beton) = 2400 kg/m3
Berat plumbing = 10 kg/m²
TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 9
Berat sanitasi = 20 kg/m²
Ukuran balok induk memanjang = 30 x 45 cm
Ukuran balok induk melintang bentang 4.5m = 30 x 40 cm
Ukuran balok induk melintang bentang 9m = 50 x 70 cm
Tebal spesi = 3 cm
Ukuran balok anak melintang bentang 9m = 40 x 50 cm
Ukuran balok anak memanjang bentang 5m = 20 x 30 cm
Berat pelat 6.75×5×0.13×2400×2 lantai 21060 kg
Berat plafon 6.75×5×11×2lantai 742.5kg
Berat penggantung 6.75×5×7×2lantai 472.5 kg
Berat plumbing 6.75×5×10×2lantai 675kg
Berat sanitasi 6.75×5×20×2lantai 1350kg
Berat balok induk 0.3×0.45×2.5×2400×2×2 lantai 3240kg
TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 10
0.5×0.7×4.25×2400×2lantai 7140kg
0.3×0.4×2.25×2400×2lantai 1296kg
Berat balok anak 0.4×0.5×4.25×2400×2×2 lantai 8160kg
0.2×0.3×2.5×2400×2×2 lantai 1440kg
Berat spesi 6.75×5×3×21×2lantai 4252.5 kg
Berat ubin 6.75×5×0.02×2400×2lantai 3240kg
Berat tembok ½ bata 5×4.5×250×2 lantai 11250 kg
BERAT TOTAL 64318.5 kg
Lantai Atap :
Data perencanaan :
Tebal pelat = 130 mm
Luas bidang yang diamati = 6.75 m x 5 m
Berat pelat (berat sendiri beton) = 2400 kg/m3
Berat plafon = 11 kg/m2
Berat penggantung = 7 kg/m2
Berat balok induk (berat sendiri beton) = 2400 kg/m3
Berat spesi = 21 kg/m²
Berat aspal = 14 kg/m²
Tebal spesi = 3 cm
Tebal aspal = 2 cm
Ukuran balok induk memanjang = 30 x 45 cm
Ukuran balok induk melintang bentang 4.5m = 30 x 40 cm
Ukuran balok induk melintang bentang 9m = 50 x 70 cm
Ukuran balok anak melintang bentang 9m = 40 x 50 cm
Ukuran balok anak memanjang bentang 5m = 20 x 30 cm
TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 11
Berat pelat 6.75×5×0.13×2400 10530kg
Berat plafon 6.75×5×11 371.25kg
Berat penggantung 6.75×5×7 236.25 kg
Berat plumbing 6.75×5×10 337.5kg
Berat balok induk 0.3×0.45×2.5×2400×2 1620kg
0.5×0.7×4.25×2400 3570kg
0.3×0.4×2.25×2400 648kg
Berat balok anak 0.4×0.5×4.25×2400×2 4080 kg
0.2×0.3×2.5×2400×2 720kg
Berat spesi 6.75×5×3×21 2126.25kg
Berat aspal 6.75×5×0.02×1400 945kg
TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON Page 12
BERAT TOTAL 25184.25 kg
2. Beban Hidup :
Atap : 6.75×5×100kg
m2=3375kg
Lantai : 6.75×5×250kg
m2×2 lantai=16875kg
Beban Hidup Total = 20250 kg
Koefisien reduksi beban hidup : 0.90 (PPIUG tabel 3.4)