76
BAB IV
PERHITUNGAN STRUKTUR
4.1. Perhitungan Atap
Dalam perencanaan sebuah struktur bangunan gedung, perencanaan struktur atap
adalah perencanaan yang harus dihitung pertama kali pada perencanaan sebuah
struktur bangunan gedung. Pada perencanaan atap ini menggunakan kuda-kuda baja
dengan menggunakan bentuk limasan untuk bagian penutup atap yang dapat dilihat
pada Gambar 4.1., Gambar 4.2. dan Gambar 4.3. untuk tampak atas rangka atap.
Perhitungan struktur atap didasarkan pada panjang bentang kuda-kuda. Selain itu
harus diperhitungkan juga terhadap beban yang bekerja, yaitu meliputi beban mati,
beban hidup, beban angin, dan lainnya. Setelah diperoleh pembebanannya, kemudian
dilakukan perhitungan serta perencanaan ukuran profil batang kuda-kuda yang akan
digunakan. Adapun pemodelan struktur atap adalah sebagai berikut:
Gambar 4.1. Perspektif Rangka Atap
Sumber: Dokumen Pribadi AutoCAD 2007
77
Gambar 4.2. Tampak Atas Rangka Atap
Sumber: Dokumen Pribadi AutoCAD 2007
Gambar 4.3. Pemodelan Kuda-Kuda
Sumber: Dokumen Pribadi AutoCAD 2007
78
4.1.1. Pedoman Perhitungan Atap
Dalam perencanaan atap, adapun pedoman yang dipakai, sebagai berikut:
1. Gunawan, Rudy. 1998. Tabel Profil Konstruksi Baja. Penerbit Kanisius :
Yogyakarta.
2. Pedoman Perencanaan Pmbebanan Untuk Rumah dan Gedung (PPPURG 1987)
3. Setiawan, Agus. 2008. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD.
Penerbit Erlangga : Jakarta.
4. SNI 03-1729-2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan
Gedung.
4.1.2. Perencanaan Gording
Pada perencanaan gording, perencanaan yaitu meliputi beberapa tahapan: data-
data teknis, pembebanan gording, kombinasi dan kontrol kekuatan profil pada
gording.
4.1.2.1. Data-data Perencanaan Gording
Bentang kuda-kuda = 13,5 m
Jarak kuda-kuda = 2,9 m
Jarak gording = 1,8 m
Sudut kemiringan atap = 20°
Sambungan = Baut
Profil gording = Hollow Structural Tube
= 125.125.4,5
Berat gording = 16,60 kg/m
Dalam perencanaan kuda-kuda, gording menggunakan profil baja Hollow
Structural Tube. Adapun data dari profil baja Hollow Structural Tube dengan
ukuran 125.125.4,5 dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Profil Hollow Structural Tube
79
Sumber : Tabel Profil Konstruksi Baja, hal 54 dan 55
Modulus Elastisitas (E) = 200.000 Mpa
Modulus geser ( G ) = 80.000 Mpa
Poisson ratio ( m ) = 30 %
Koefisien muai ( at ) = 1,2 x10-6
/ ºC
(pasal 5.1.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 9)
Mutu baja = BJ 37
Berat per Unit Volume Baja = 7850 kg/m3
Tegangan leleh ( fy ) = 240 Mpa
Tegangan Ultimit ( fu ) = 370 Mpa
Peregangan minimum = 20 %
Adapun data dari profil baja dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Sifat Mekanis Baja Struktural
Sumber : tabel 5.3, SNI 03- 1729- 2002, hal11
Penutup atap Genteng = 50 kg/m2
Plafond eternit + penggantung = 11+7 = 18 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 6 )
Beban hidup gording = 100 kg
Beban air hujan = (40 – 0,8 x 20°) = 24 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 7 )
Tekanan tiup angin = 25 kg/m2
80
(PPPURG 1987, hal 18 )
4.1.2.2. Perhitungan Gording
Dalam perhitungan gording ada beberapa tahapan yang harus diperhatikan,
adapun dalam perhitungannya harus sesuai dengan syarat dan peraturan-peraturan
yang berlaku. Berikut ini adalah beberapa tahapan dalam perhitungan gording.
Gambar 4.4. Gording Hollow Structural Tubings
Sumber: Tabel Konstruksi Baja Rudy Gunawan
Profil gording Hollow Structural Tubings 125.125.4,5
Sectional area 21,17 cm2
= 2117 mm2
Weight 16,60 kg/m
Position of centre of gravity Cx = 0 cm
Cy = 0 cm
Geometrical moment of Inertia Ix = 506,0 cm4
= 50,6 x 105
mm4
Iy = 506,0 cm4
= 50,6 x 105
mm4
Radius of gyration ix = 4,890 cm
= 4,89 x 10 mm
iy = 4,890 cm
= 4,89 x 10 mm
Elastic modulus of section Zx = 80,90 cm3
= 80,9 x 103 mm
3
Zy = 80,90 cm3
= 80,9 x 103 mm
3
( Tabel Profil Konstruksi Baja, Rudy Gunawan, hal 51)
4.1.2.3. Pembebanan Gording
a. Beban Mati (q)
81
Beban mati adalah beban merata yang terjadi akibat beban gording itu
sendiri dan beban-beban tetap permanen, adapun pembebanan sebagai berikut:
Gambar 4.5. Pemodelan Beban Mati
Sumber: Dokumen Pribadi AutoCAD 2007
Beban Penutup Atap = 50 kg/m2 x 1,8 m = 90,00 kg/m
Berat Gording = 16,60 kg/m
Berat trackstang (10% x 16,60 kg/m) = 1,66 kg/m
Jadi total beban mati (q) = 108,26 kg/m
b. Beban Hidup (p)
Beban hidup adalah beban terpusat yang berasal dari beban air hujan dan
beban manusia yang bekerja pada atap, dengan berat P = 100 kg. Adapun
pembebanannya sebagai berikut :
Gambar 4.6. Pemodelan Beban Hidup
Sumber: Dokumen Pribadi AutoCAD 2007
Beban Hidup Pekerja = 100 kg
Beban Air Hujan = (40 – 0,8 x 200) = 24 kg/m
2
= 24 kg/m2
x 2,9 m x 1,8 m
+
82
= 125,28 kg
c. Beban Angin (w)
Beban angin adalah beban yang timbul dari hembusan atau terpaan angin
yang terdiri dari dua jenis, yaitu angin tekan dan angin hisap dengan arah
pembebanannya tegas lurus bidang atap. Besaran tekanan positif dan negatif
dapat ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien angin.
Adapun beban angin yang terjadi diakibatkan angin tekan dan angin hisap pada
atap dapat dilihat pada Gambar 4.7.
Gambar 4.7. Gambar Angin Tekan dan Angin Hisap
Sumber : Dokumen Pribadi
Diasumsikan pada daerah yang jauh dari tepi laut maupun pantai dengan
besaran :
Tekanan tiup angin = 25 kg/m2
Koefisien angin:
Angin tekan = 0,02 α - 0,4 = 0,02 x 20º - 0,4 = 0
Angin hisap = - 0,40
(pasal 2.1.3.3,PPPURG1987, hal 20)
Beban angin :
Beban angin tekan (Wty) = 0 x 1,8 m x 25 kg/m2
= 0 kg/m
Beban angin hisap (Why) = - 0,4 x 1,8 m x 25 kg/m2
= - 18 kg/m
4.1.2.4. Momen Akibat Pembebanan Gording
a. Beban Mati (D)
q = 108,26 kg/m
Jarak Antar Kuda Kuda (L) = 2,9 m
83
qx = q sin α = 108,26 . sin 20º = 37,028 kg/m
qy = q cos α = 108,26 . cos 20º = 101,732 kg/m
b. Beban Hidup (L)
Beban Hidup Pekerja
P = L = 100 kg
Jarak Antar Kuda Kuda (L) = 2,9 m
Px = P sin α = 100 .sin 20º = 34,202 kg/m
Py = P cos α = 100 .cos 20º = 93,97 kg/m
Mx = (1/4 .Px .L)
= (1/4 x 34,202 x 2,9)
= 24,797 kg.m
My = (1/4 .Py .L)
= (1/4 x 93,97 x 2,9 )
= 68,129 kg.m
Beban Hidup Air Hujan
P = L = 125,28 kg
Px = P sin α = 125,28. sin 20º = 42,849 kg
Py = P cos α = 125,28. cos 20º = 117,725 kg
Mx = (1/4 .Px .L)
= (1/4 x 42,849 x 2,9)
= 31,066 kg.m
My = (1/4 .Py .L)
= (1/4 x 117,725 x 2,9)
= 85,351 kg.m
Jadi jumlah beban hidup pekerja dan beban hidup air hujan adalah:
Px total = 34,202 + 42,849 = 77,051 kg.m
Py total = 93,97 + 117,725 = 211,695 kg.m
Mx total = 24,797 + 31,066 = 55,863 kg.m
My total = 68,129 + 85,351 = 153,48 kg.m
c. Beban Angin (W)
MWty = (1/8 .Wty . L2) MWhy = (1/8 .Why . L
2)
Mx = (1/8 . qx . L2)
= (1/8 x 37,028 x 2,92 )
= 38,926 kg.m
My = (1/8 . qy . L2)
= (1/8 x 101,732 x 2,92 )
= 106,946 kg.m
84
= (1/8 x 0 x 2,92)
= 0 kg.m ( tekan )
= (1/8 x -18 x 2,92)
= -18,923 kg.m ( hisap )
4.1.2.5. Kombinasi Pembebanan Gording
Berdasarkan beban-beban yang ada diatas maka struktur baja harus mampu
memikul semua kombinasi pembebanan. Adapun kombinasi pembebanan yang
digunakan yaitu sebagai berikut :
a. U = 1,4 D
Ux = 1,4 . 38,926 kg.m = 54,4964 kg.m
Uy = 1,4 . 106,946 kg.m = 149,7244 kg.m
b. U = 1,2 D + 0,5 La
Ux = 1,2 . 38,926 kg.m + 0,5 . 55,863 kg.m = 74,6427 kg.m
Uy = 1,2 . 106,946 kg.m + 0,5 . 153,48 kg.m = 205,0752 kg.m
c. U = 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W
Ux = 1,2 . 38,926 kg.m + 1,6 . 55,863 kg.m + 0,8 .(0)
= 136,092 kg.m
Uy = 1,2 . 106,946 kg.m + 1,6 . 153,48 kg.m + 0,8.(-18,923 kg.m)
= 358,7648 kg.m
d. U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La
Ux = 1,2 . 38,926 kg.m + 1,3 (0) + 0,5 . 55,863 kg.m
= 74,6427 kg.m
Uy = 1,2 . 106,946 kg.m + 1,3 (-18,923 kg.m) + 0,5 . 153,48 kg.m
= 180,4753 kg.m
e. U = 0,9 D ± 1,3 W
Ux = 0,9 . 38,926 kg.m + 1,3 (0) = 35,0334 kg.m
= 0,9 . 38,926 kg.m - 1,3 (0) = 35,0334 kg.m
Uy = 0,9 . 106,946 kg.m + 1,3 (-18,923 kg.m) = 71,6515 kg.m
= 0,9 . 106,946 kg.m - 1,3 (-18,923 kg.m) = 120,8513 kg.m
(pasal 6.2.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 13)
Jadi Mux max = 136,092 kg.m = 136,092 x 104
N.mm
Muy max = 358,7648 kg.m = 358,7648 x 104 N.mm
85
4.1.2.6. Kontrol Kekuatan Profil
a. Kontrol Kelangsingan Penampang
Asumsi : Penampang Kompak bila λ < λp
Penampang Tidak Kompak bila λp < λ ≤ λr
Penampang Langsing λ > λr
Sayap =
Badan =
Sayap = λ = = 32,275
λ = = 40,344
Badan = λ = = 108,444
λ = = 164,602
Sayap = λ < λp “Penampang Kompak”
Badan = λ < λp “Penampang Kompak”
(Tabel 7.5-1 SNI 03 – 1729 – 2002, hal 31)
Sayap = λ
= λ
= 32,332
λ
= λ
= 40,415
Badan =λ
= λ
= 69,859
λ
= λ
= 164,545
Sayap = λ < λp “Penampang Kompak”
Badan = λ < λp “Penampang Kompak”
(Tabel B4.1b SNI – 1729 – 2015, hal 20)
b. Kontrol Terhadap Lendutan
E = 2,0 x 105 Mpa. = 2,0 x 10
6 kg/cm
2
menggunakan asumsi 1 Mpa = 1 N/mm2
= 10 kg/cm2,
Momen inersia yang berada pada profil Hollow Structular Tube,
Ix = 506,0 cm4, Iy = 506,0 cm
4.
(Tabel Profil Kontruksi Baja, hal 55)
86
Akibat Beban Mati
fx =
=
= 0,034 cm
fy =
=
= 0,093 cm
Akibat Beban Hidup
fx =
=
= 0,00039 cm
fy =
=
= 0,0011 cm
Akibat Beban Angin
fx = 0
fy =
=
= -0,017 cm
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, Hal 88)
Kombinasi Lendutan
Fx total = 0,034 + 0,00039 + 0 = 0,03439 cm
Fy total = 0,093 + 0,0011 + (-0,017) = 0,0771 cm
Syarat Lendutan
f timbul < f izin
f timbul
f timbul = = 0,085 cm
f ijin =
=
=1,209 cm
(SNI 03 – 1729 – 2002, hal 15)
f ijin > f yang timbul 1,209cm > 0,085 cm……… (OK)
(tabel 6.4-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 15)
c. Kontrol kuat nominal lentur penampang dengan pengaruh tekuk lokal
Dari hasil analisis kelangsingan penampang pada sub bab sebelumnya
diketahui bahwa profil yang digunakan merupakan penampang kompak, maka
berlaku :
Mn = Mp Mp = Z x Fy
(Pasal 8-2.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 36)
87
Mencari Momen Nominal yang Bekerja pada Profil
Mnx = Zx . Fy
= 80,90 .(103) mm
3. 240 N/mm
2
= 19416000 N.mm
Mny = Zy . Fy
= 80,90 .(103) mm
3. 240 N/mm
2
= 19416000 N.mm
(Pasal 8-2-1.b, SNI 03- 1729- 2002, hal 35)
Kontrol Terhadap Tegangan Lentur
Mux max = 136,092 kg.m = 136,092 x 104 N.mm
Muy max = 358,7648 kg.m = 358,7648 x 104 N.mm
Faktor reduksi ( ) = 0,9
≤ 1,0
≤ 1,0
0,0779 + 0,2054 ≤ 1,0
0,2833 ≤ 1,0 (Aman Terhadap Tegangan Lentur)
(Pasal 11.3.1 , SNI 03-1729-2002, hal 76)
d. Mendimensi Trackstang
Beban Mati qx = 37,028 kg/m
Beban Hidup Px = 34,202 + 42,849 = 77,051 kg.m
Jarak Kuda-Kuda = 2,90 m
Total beban = (37,028 kg/m x 2,90 m) + 77,051 kg/m
= 184,4322 kg
Penggunan 2 trackstang, maka :
P/3 184,4322 / 3 = 61,4774 kg
Fbr = 1,25 fn
= 1,25 x = 0,0325 cm2
88
Fbr =
. . d²
d =
=
= 0,2035 cm 2,035 mm 8 mm
Maka dalam perencanaan kuda-kuda ini menggunakan trackstang dengan
diameter minimal = 8 mm.
4.1.3. Perencanaan Kuda-kuda
Pada perencanaan kuda-kuda, tahapan dalam perencanaan meliputi : data-data
teknis, pembebanan kuda-kuda, dan kontrol kekuatan profil pada kuda-kuda.
4.1.3.1. Data-data Kuda-kuda
Bentang kuda-kuda = 13,50 m
Jarak kuda-kuda = 2,90 m
Jarak gording = 1,8 m
Sudut kemiringan atap = 20°
Penutup atap = Genteng metal
Plafond = Eternit
Sambungan = Baut
Berat gording = 21,7 kg/m
Modulus Elastisitas (E) = 200.000 Mpa
Modulus geser ( G ) = Mpa
Poisson ratio ( m ) = 30 %
Koefisien muai ( at ) = 1,2 * 10-6
(SNI 03- 1729- 2002, hal 9)
Mutu baja = BJ 37
Tegangan leleh ( fy ) = 240 Mpa
Tegangan Ultimit ( fu ) = 370 Mpa
Peregangan minimum = 20 %
(SNI 03- 1729- 2002, hal 11)
Penutup atap genteng = 50 kg/m2
Plafond eternit + penggantung = 11+7 = 18 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 6 )
89
Berat baja per Unit Volume = 7850 kg/m3
(tabel 1,PPPURG 1987, hal 5)
Beban hidup gording = 100 kg
Tekanan tiup angin = 25 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 7&13)
4.1.3.2. Pembebanan Kuda-Kuda
Data berat bangunan dan komponen gedung yang digunakan sebagai berikut :
Penutup atap genteng = 50 kg/m2
Berat per unit volume baja = 7850 kg/m3
Plafond eternit = 11 kg/m2
Penggantung = 7 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 5 dan 6)
Data beban hidup pada atap gedung yang digunakan sebagai berikut :
Beban hidup pekerja = 100 kg
Beban air hujan = (40 – 0,8 x 20o) =24 kg/m
2
Tekanan tiup angin = 25 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 7 dan 8)
Koefisien angin :
Angin tekan = 0,02α – 0,4
Angin hisap = - 0,40
a. Akibat Berat Atap
Beban permanen yang bekerja pada kuda-kuda akibat dari benda yang
berada diatasnya, berupa atap yang diasumsikan dengan menggunakan penutup
genteng. Dan penginputan beban atap dengan program SAP 2000 dapat dilihat
pada Gambar 4.8. dan Gambar 4.9.
BA = Berat Atap Genteng x Jarak Gording x Jarak Kuda-Kuda
BA = 50 x 1,8 x 2,9
BA = 261 kg
90
Gambar 4.8. Input Beban Mati Atap
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Gambar 4.9. Display Beban Mati Atap
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
b. Akibat Berat Sendiri Kuda-Kuda
Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan sebagai
kuda-kuda. Dalam perencanaan ini, kuda-kuda menggunakan profil baja
Double Angle Shape. Dan beban terhitung secara manual dalam program SAP
2000.
c. Akibat Berat Sendiri Gording
Beban permanen yang ditimbulkan dari berat profil baja yang difungsikan
sebagai gording. Dalam perencanaan ini, gording menggunakan profil baja
Hollow Structural Tube. Dan beban terhitung secara manual dalam program
SAP 2000.
91
d. Akibat Berat Plafond
Beban ini adalah beban yang ditimbulkan akibat adanya berat dari plafond
yang digantungkan pada dasar kuda-kuda. Dan dalam penginputannya dalam
program SAP 2000 dapat dilihat pada Gambar 4.10. dan Gambar 4.11.
BP = Beban Plafond x Jarak Kuda-Kuda x Panjang Kuda-Kuda
BP =
= 58,725 kg
Gambar 4.10. Input Beban Mati Plafond
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Gambar 4.11. Display Beban Mati Plafond
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
e. Beban Hidup
Beban hidup yaitu beban terpusat yang terjadi karena beban pekerja yang
bekerja pada saat pekerjaan kuda-kuda pada atap dan beban yang disebabkan
air hujan pada atap. Dan dalam penginputannya dalam program SAP 2000
dapat dilihat pada Gambar 4.12. dan Gambar 4.13.
PPekerja = 100 kg
92
Gambar 4.12. Input Beban Hidup Pekerja
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Gambar 4.13. Display Beban Hidup Pekerja
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
PAir Hujan = (40 – 0,8 x 200) = 24 kg/m
2
= 24 kg/m2
x 2,9 m x 1,8 m = 125,28 kg
Gambar 4.14. Input Beban Hidup Hujan
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
93
Gambar 4.15. Display Beban Hidup Hujan
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
f. Beban Angin
Beban angin yaitu beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung
yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (PPPURG 1987). Pada
konstruksi ini diasumsikan nilai W = 25 kg/m2.
Koefisien angin:
1. Angin tekan
Cq = 0,02 α - 0,4 = 0,02 x 20º - 0,4 = 0
(pasal 2.1.3.3, PPPURG, hal 21)
Angin tekan vertikal
W = Cq x sin α x W x jarak gording x jarak kuda-kuda
= 0 x sin 20º x 25 kg/m2 x 1,8 x 2,9
= 0 kg
Angin tekan horisontal
W = Cq x cos α x W x jarak gording x jarak kuda-kuda
= 0 x cos 20º x 25 kg/m2 x 1,8 x 2,9
= 0 kg
2. Angin hisap
Cq = - 0,40
(pasal 2.1.3.3, PPPURG, hal 21)
Angin hisap vertikal
W = Cq x sin α x W x jarak gording x jarak kuda-kuda
= -0,4 x sin 20º x 25 kg/m2 x 1,8 x 2,9
= -17,854 kg
94
Angin hisap horisontal
W = Cq x cos α x W x jarak gording x jarak kuda-kuda
= -0,4 x cos 20º x 25 kg/m2 x 1,8 x 2,9
= - 49,052 kg
Dalam penginputannya di program SAP2000 pada beban angin
khususnya untuk beban angin hisap dapat dilihat pada Gambar 4.16.,
sedangkan untuk penginputan beban angin tekan adalah 0 (nol).
Gambar 4.16. Display Beban Angin
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
4.1.3.3. Input Data Pada Program SAP2000
Dalam penginputan data pada program SAP2000 perlu memperhatikan
beberapa langkah sebagai berikut:
a. Menentukan Geometri Koordinat
Model geometri koordinat dipakai apabila ada salah satu sumbu memakai
ukuran yang tidak sama, serta mendesain ukuran (jarak) yang digunakan untuk
menentukan koordinat pada atap. Adapun koordinat yang digunakan pada
perencanaan atap dapat dilihat pada Gambar 4.17.
95
Gambar 4.17. Define Grid Data
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
b. Menginput Data Pada Material Properties
Penginputan data material pada program SAP2000 harus sesuai dengan
material-material yang digunakan. Pada perencanaannya, atap didesain
menggunakan material baja dengan mutu baja BJ 37. Adapun proses
penginputan material properties pada program SAP2000 dapat dilihat pada
Gambar 4.18. dengan data sebagai berikut:
1. Berat jenis baja = 7850 kg/ m3
2. Sifat dari mekanis baja, terdiri dari :
Modulus Elastisitas (E) = 200000 Mpa
Modulus Geser (G) = 80000 Mpa
Poisson Ratio () = 0,3
Koefisien Muai (α) = 12 x 10-6
(pasal 5.1.3, SNI 03-1729-2002, hal 9)
3. Mutu baja yang digunakan adalah BJ 37, Mempunyai nilai sebagai berikut:
Fy = Fye = 240 Mpa
Fu = Fue = 370 Mpa
(tabel 5.3, SNI 03-1729-2002, hal 11)
96
Gambar 4.18. Material Properties Data
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
c. Menginput Data Pada Define Load Patterns
Pada define load patterns ini digunakan untuk menentukan jenis beban yang
bekerja pada struktur (atap). Pada beban mati diisi angka 1 (satu), dengan
maksud program SAP2000 secara otomatis akan menghitung sendiri beban
mati (berat profil baja) yang bekerja pada atap, sedangkan angka 0 (nol)
menunjukkan bahwa beban tersebut diinput secara manual. Penginputan define
load patterns dapat dilihat pada Gambar 4.19.
Gambar 4.19. Define Load Patterns
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
97
d. Menentukan Profil Baja
Penginputan profil baja pada program SAP 2000 dapat dilihat pada
Gambar 4.20. Baja yang akan digunakan dalam perencanaan kuda-kuda
adalah jenis Double Angle Shape dan profil baja yang akan digunakan adalah
sebagai berikut:
1. Batang Diagonal Luar = 2L 90.90.9
2. Batang Diagonal Dalam = 2L 75.75.12
3. Batang Horisontal = 2L 75.75.8
4. Batang Vertikal = 2L 80.80.10
Gambar 4.20. Profil Baja Kuda-Kuda
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
e. Menentukan Kombinasi Pembebanan Kuda-Kuda
Berdasarkan beban-beban yang bekerja pada struktur, maka struktur baja
harus mampu memikul semua kombinasi pembebanan. Adapun kombinasi
pembebanan pada struktur atap adalah sebagai berikut :
1. U = 1,4 D
2. U = 1,2 D + 0,5 La
3. U = 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W
4. U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La
5. U = 0,9 D ± 1,3 W
(pasal 6.2.2, SNI 03-1729-2002, hal 13)
Dalam penginputan beban kombinasi pada atap di program SAP2000 dapat
dilihat pada Gambar 4.21. dan Gambar 4.22. Kombinasi (1,2 D + 1,6 L + 0,8
W) mengartikan bahwa 1,2 Beban Mati ditambah 1,6 Beban Hidup ditambah
0,8 Beban Angin.
98
Gambar 4.21. Define Load Combinations
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Gambar 4.22. Load Combinations Data
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
f. Menentukan Jenis Pembebanan
Beban yang bekerja pada struktur atap adalah sebagai berikut:
1. Beban Mati :
BAtap = 261 kg
BPlafond = 58,725 kg
99
2. Beban Hidup :
BPekerja = 100 kg
BAir hujan = 125,28 kg
3. Beban Angin :
Angin Tekan :
- Angin Tekan Vertikal = 0 kg
- Angin Tekan Horizontal = 0 kg
Angin Hisap :
- Angin Hisap Vertikal = -17,854 kg
- Angin Hisap Horizontal = - 49,052 kg
4.1.3.4. Perhitungan Profil Kuda-Kuda
Dalam perhitungan kuda-kuda dengan menggunakan program SAP 2000 dan
didapat data-data sebagai berikut, data lengkap terlampir:
1. Gaya aksial yang dihasilkan data terlampir.
2. Gaya momen yang dihasilkan data terlampir.
3. Gaya geser yang dihasilkan data terlampir.
4. Kontrol kekuatan baja yang dihasilkan data terlampir.
5. Baja yang digunakan yaitu jenis Double Angle Shape:
Batang Diagonal Luar = 2L 90.90.9
Batang Diagonal Dalam = 2L 75.75.12
Batang Horisontal = 2L 75.75.8
Batang Vertikal = 2L 80.80.10
Material Baja yang Digunakan
Mutu baja = BJ 37
Tegangan leleh (fy) = 240 Mpa
Tegangan Ultimit (fu) = 370 Mpa
Peregangan minimum = 20 %
(tabel 5.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 11)
Modulus Elastisitas (E) = 200000 Mpa
Modulus geser (G) = 80000 Mpa
Poisson ratio () = 0,3
100
Koefisien muai (α) = 12 x 10-6
(pasal 5.1.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 9)
Profil kuda kuda = Double Angle Shape
1. Perhitungan Batang Tekan
Berdasarkan perhitungan analisa pada program SAP2000 didapatkan gaya
tekan maksimal pada batang 124 dengan nilai gaya tekan maksimal sesuai
dengan Gambar 4.23.
Batang 124 dengan profil baja 2L 90. 90. 9
P maks = Nu = 12563,93 kg = 12,564 ton ( hasil output program SAP2000)
L Bentang = 1,79842 m = 1798,42 mm
Gambar 4.23. Diagram of Frame
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Berdasarkan gaya tekan maksimal yang bekerja pada batang 124 dengan
profil baja yang digunakan 2L 90. 90. 9. Data dari profil baja adalah sebagai
berikut:
Profil Baja 2L 90. 90. 9
A (satu profil) = 15,5 cm2 = 1550 mm
2
(A profil) = 2 x 1550 = 3100 mm2
101
ex = ey = 2,54 cm = 25,4 mm
Ix = Iy = 116 cm4
= 1160000 mm4
Rx = Ry = 2,74 cm = 27,6 mm
Rmin = 1,76 cm = 17,6 mm
Tp = 9 mm
(Tabel Profil Kontruksi Baja, hal 38 dan 39)
a. Menghitung Momen Inersia dan Jari-jari Girasi Komponen Struktur
Profil Baja 2L 90. 90. 9
Gambar 4.24. Momen Inersia Penampang
Sumber : Data Pribadi AutoCAD 2007
Keterangan:
h = 90 mm
b = 90 mm
a = 10 mm
t = 9 mm
Titik Berat Komponen:
Lx (s) = 25,4 mm
Ly = 90 mm
102
b. Periksa Terhadap Kelangsingan Elemen Penampang
(tabel 7.5-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 30)
103
(penampang tak kompak)
(pasal 8.2.4, SNI 03- 1729- 2002, hal 36)
c. Periksa Terhadap Kelangsingan dan Kestabilan Komponen
Digunakan pelat kopel 5 (lima) buah → Pembagian batang
minimum adalah 3 (tiga).
(pasal 9.3.3b, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)
Jarak antar pelat kopel
Keterangan:
r min adalah jari-jari girasi minimal dari girasi komponen struktur
terhadap sumbu yang memberikan nilai terkecil
(persamaan 9.3-4, SNI 03- 1729- 2002, hal 58)
Syarat kestabilan komponen
< 50.......... (OK)
(persamaan 9.3-7, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)
Kondisi tumpuan sendi-sendi, maka faktor tekuk k = 1
(tabel 7.6-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 32)
Kelangsingan arah sumbu bahan (sumbu x)
(persamaan 9.3-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 57)
Syarat kestabilan arah sumbu bahan (sumbu x)
104
> 1,2.
> 30,6550....... (OK)
(persamaan 9.3-7, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)
Kelangsingan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)
(persamaan 9.3-1, SNI 03- 1729- 2002, hal 57)
Kelangsingan ideal
Nilai m untuk profil 2L = 2
(persamaan 9.3-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 57)
Syarat kestabilan arah sumbu bebas bahan (sumbu y)
> 1,2.
> 30,6550....... (OK)
(persamaan 9.3-7, SNI 03- 1729- 2002, hal 59)
d. Menghitung Daya Dukung Tekan Nominal Komponen
1. Menghitung koefisien tekuk arah sumbu bahan (sumbu x)
Parameter kelangsingan komponen
(persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
105
Karena 0,25 < < 1,2
maka,
(persamaan 7.6-5c, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu x)
(persamaan 7.6-3, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
2. Menghitung koefisien tekuk arah sumbu bebas bahan (sumbu y)
Parameter kelangsingan komponen
(persamaan 7.6-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
Karena 0,25 < < 1,2
maka,
(persamaan 7.6-5c, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
Daya dukung komponen arah sumbu bahan (sumbu y)
106
(persamaan 7.6-3, SNI 03- 1729- 2002, hal 27)
e. Periksa Terhadap Tekuk Lentur Torsi
Modulus geser
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 72)
Konstanta torsi
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 159)
f. Koordinat Pusat Geser Terhadap Titik Berat
Koordinat pusat geser yang terjadi pada profil baja 2L 90. 90. 9 yaitu
seperti pada gambar berikut:
Gambar 4.25. Titik Pusat Geser Penampang
Sumber : Data Pribadi AutoCAD 2007
xo = 0
t
b
h
ex
titik pusat massa
titik pusat geser
107
Keterangan:
= Koordinat pusat geser terhadap titik berat, xo = 0
untuk siku ganda dan profil T (sumbu y – sumbu
simetris)
= jari-jari girasi polar terhadap pusat geser
(pasal 9.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 55 dan 56)
Daya dukung komponen diambil yang terkecil
ton
(persamaan 6.4-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 18)
…….. (OK)
(Profil 2L 90 x 90 x 9 Aman dan Dapat Digunakan)
108
2. Perhitungan Batang Tarik
Berdasarkan perhitungan analisa pada program SAP2000 didapatkan gaya
tarik maksimal pada batang 109 dengan nilai gaya tarik maksimal sesuai
dengan Gambar 4.26.
Batang 109 dengan profil baja 2L 75. 75. 8
P maks = Nu = 2004,74 kg = 2,0048 ton ( hasil output program SAP2000)
L Bentang = 1,690 m = 1690 mm
Gambar 4.26. Diagram of Frame
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Berdasarkan gaya tarik maksimal yang bekerja pada batang 109 dengan
profil baja yang digunakan 2L 75. 75. 8. Data dari profil baja adalah sebagai
berikut:
Profil Baja 2L 75. 75. 8.
A (satu profil) = 11,5 cm2 = 1150 mm
2
(A profil) = 2 x 1150 = 2300 mm2
ex = ey = 2,13 cm = 21,3 mm
Ix = Iy = 58,9 cm4
= 589000 mm4
Rx = Ry = 2,26 cm = 22,6 mm
Rmin = 1,46 cm = 14,6 mm
Tp = 8 mm
109
(Tabel Profil Kontruksi Baja, hal 36 dan 37)
a. Periksa Terhadap Tarik
Syarat penempatan baut
Model penempatan baut pada penampang profil 2L 75. 75. 8 adalah
seperti gambar berikut:
Gambar 4.27. Pemodelan Jarak Baut Profil
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program AutoCAD 2007
Spesifikasi baut yang digunakan:
Tipe baut = A325
Diameter = 12,7 mm (1/2”)
Fu (kuat tarik min) = 825 Mpa
Fy (proof stress) = 585 Mpa
Permukaan baut = tanpa ulir pada bidang geser ( r = 0,5 )
Diameter lubang baut (dl)
(dl) = 12,7 + 1 = 13,7 mm
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 110)
Jarak antar baut
Jarak baut ke tepi plat
110
(pasal 13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 104)
Spesifikasi pelat buhul
Tebal pelat = 10 mm
Mutu baja = BJ 37
Fy = 240 Mpa
Fu = 370 Mpa
Luas penampang netto:
Direncanakan menggunakan tipe baut A325
Baut ukuran 1/2” = 12,7 mm (satu lajur)
n = 1
(pasal 10.2.1, SNI 03- 1729- 2002, hal 71)
Luas penampang efektif
Untuk pemodelan letak baut dalam menentukan luas penampang
efektif pada profil baja 2L 75. 75. 8 yaitu sebagai berikut:
Gambar 4.28. Pemodelan Letak Baut Profil
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program AutoCAD 2007
Keterangan:
b = lebar penampang profil baja
L = jarak terjauh kelompok baut
x = eksentrisitas sambungan
t
b
h et
b
h
Pelat buhul
Pelat kopel
111
(pasal 10.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 70)
Daya dukung tarik murni
Kondisi leleh
(persamaan 10.1-2a, SNI 03- 1729- 2002, hal 70)
Kondisi faktur
(persamaan 10.1-2b, SNI 03- 1729- 2002, hal 70)
Daya dukung geser murni
Untuk pemodelan area geser pada penampang profil baja 2L 75. 75. 8
setelah diberi baut yaitu seperti berikut:
Gambar 4.29. Pemodelan Area Geser
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program AutoCAD 2007
Av = Luas penampang kotor geser
112
Daya dukung kombinasi tarik dan geser
Untuk pemodelan area kombinasi geser dan tarik pada penampang
profil baja 2L 75. 75. 8 setelah diberi baut yaitu seperti berikut:
Gambar 4.30. Pemodelan Area Geser dan Tarik
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program AutoCAD 2007
Geser
Anv = Luas penampang bersih geser
Tarik
At = Luas penampang kotor tarik
= 859,2 mm2
Ant = Luas penampang bersih tarik
Nn geser > Nn tarik, maka : Geser leleh – Tarik fraktur
113
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 41)
Diambil nilai daya dukung batang tarik terkecil
(persamaan 6.4-2, SNI 03- 1729- 2002, hal 18)
2,0048 ton < 0,85 x
………(OK)
(Profil 2L 75. 75. 8 Aman dan Dapat Digunakan)
3. Perhitungan Sambungan
Berdasarkan perhitungan analisa pada program SAP2000 didapatkan gaya
pada batang 124 dengan nilai gaya sesuai dengan Gambar 4.31.
Batang 124 dengan profil baja 2L 90. 90. 9
P maks = Nu = 12563,93 kg = 12,564 ton ( hasil output program SAP2000)
L Bentang = 1,79842 m = 1798,42 mm
Gambar 4.31. Diagram of Frame
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
114
Spesifikasi baut yang digunakan:
Tipe baut = A 325
Diameter = 12,7 mm (1/2”)
Fu = 825 Mpa
Fy = 585 Mpa
Permukaan baut = tanpa ulir pada bidang geser ( r = 0,5 )
(Perencanaan Struktur Baja Dengan Methode LRFD, hal 110)
Spesifikasi pelat buhul:
Tebal pelat = 10 mm
Mutu baja = BJ 37
Fy = 240 Mpa
Fu = 370 Mpa
Tahanan geser baut
Nilai r untuk baut tanpa ulir pada bidang geser = 0,5
ϕ Vd = ϕ .r .fub. Ab
(persamaan 13.2-2, SNI 03-1729-2002, hal 100)
Tahanan tumpu baut
fu = nilai tegangan tarik putus terendah dari baut dan pelat buhul
(persamaan 13.2-8, SNI 03-1729-2002, hal 101)
Diambil nilai terkecil dari tahanan geser baut dan tahanan tumpu baut
Jumlah baut =
≈ 4 baut
jumlah baut yang dipakai = 4 baut (jumlah baut minimum)
Jarak antar baut
115
Jarak baut ke tepi plat
(pasal 13.4.2 dan 13.4.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 104)
4. Perhitungan Pelat Kopel
Berdasarkan perhitungan analisa pada program SAP2000 didapatkan gaya
pada batang 124 dengan nilai gaya sesuai dengan Gambar 4.32.
Batang 124 dengan profil baja 2L 90. 90. 9
P maks = Nu = 12563,93 kg = 12,564 ton ( hasil output program SAP2000)
L Bentang = 1,79842 m = 1798,42 mm
Gambar 4.32. Diagram of Frame
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Digunakan pelat kopel 5 buah
Jarak antar pelat kopel
116
Menghitung tinggi pelat kopel
Pada perencanaan kuda-kuda baja digunakan pelat kopel sebagai media
penyambung antar profil baja.
Gambar 4.33. Model Pelat Kopel
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program AutoCAD 2007
Detail pelat kopel:
Tebal = 10 mm
Lebar = 130 mm
Mutu baja = BJ 37
Fy = 240 Mpa
Fu = 370 Mpa
σ = 160 Mpa
Profil Baja 2L 90. 90. 9
A (satu profil) = 15,5 cm2 = 1550 mm
2
(A profil) = 2 x 1550 = 3100 mm2
ex = ey = 2,54 cm = 25,4 mm
Ix = Iy = 116 cm4
= 1160000 mm4
Rx = Ry = 2,74 cm = 27,6 mm
t
b
h
Pelat kopel
b
h pelat
l pelat
t pelat
117
Rmin = 1,76 cm = 17,6 mm
Ii = moment inersia elemen komponen struktur terhadap sumbu l-l, mm4
Ii = 47,8 cm4
= 478000 mm4
Tp = 9 mm
(Tabel Profil Kontruksi Baja, hal 38 dan 39)
Syarat kekakuan pelat kopel
(persamaan 9.3.5, SNI 03-1729-2002, hal 59)
2
≈ h = 100 mm
Periksa terhadap geser
Gaya lintang yang dipikul pelat kopel
Gaya lintang yang dipikul 1 pelat kopel
Tahanan geser pelat kopel
118
………... (OK)
(persamaan 8.8-2 , SNI 03-1729-2002, hal 45)
Maka tahanan geser nominal pelat:
= 28,8 ton
(persamaan 8.8-3a , SNI 03-1729-2002, hal 46)
………... (OK)
5. Perhitungan Pelat Landasan dan Baut Angkur
Tegangan tumpu pelat landasan
Mutu beton (fc’) = 30 Mpa
σ beton = 0,3 . fc’
= 0,3 . 30 = 9 Mpa
Digunakan tebal pelat = 10 mm
P horizontal maks pada tumpuan (2L 75. 75. 8.)
PH Object 109 = 2004,74 kg
= 2,0048 ton
= 20048 N (hasil output SAP2000)
P vertikal maks pada tumpuan (2L 80. 80. 10.)
PV Object 113 = 3981,45 kg
= 3,9815 ton
= 39815 (hasil output SAP2000)
119
Gambar 4.34. Diagram of Frame Horizontal
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Gambar 4.35. Diagram of Frame Vertikal
Sumber : Data Pribadi Program SAP2000
Menghitung lebar pelat landasan efektif
Dalam perencanaan kuda-kuda baja digunakan pelat landasan atau base
plate yang berfungsi untuk menghubungkan struktur atas (kuda-kuda baja)
dengan struktur di bawahnya agar dapat menyalurkan gaya ke beton.
120
Gambar 4.36. Pemodelan Pelat Landasan
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program AutoCAD 2007
Lebar efektif pelat landasan
σ beton = σ pelat landasan
Gambar 4.37. Tampak Atas Pelat Landasan
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program AutoCAD 2007
a
L pelat
l pelat
t
a
h t pelat Pelat landasan
b
L pelat
l pelat
121
Spesifikasi baut yang digunakan:
Tipe baut = A 325
Diameter = 12,7 mm (1/2”)
Fu = 825 Mpa
Fy = 585 Mpa
Periksa terhadap geser baut
Nilai r untuk baut tanpa ulir pada bidang geser = 0,5
ϕ Vd = ϕ .r .fub. Ab
(persamaan 13.2-2, SNI 03-1729-2002, hal 100)
≈ Dipakai 2 Baut
122
4.2. Perencanaan Struktur Pelat Atap
Pada perencanaannya, pelat atap direncanakan dengan 4 (empat) model bentuk
pelat yaitu model I-2, I-3, I-4 dan I-5. Pelat atap terdiri dari lantai 6 (enam) dan lantai
dak yang memiliki bentuk dan ukuran pelat lantai yang disesuaikan dengan jenis
pelat lantainya.
4.2.1. Pelat Atap
Sistem penulangan pelat atap direncanakan sama dan dibagi setiap segmen.
Gambar 4.37. Denah Pelat Atap
Sumber : Dokumen Pribadi Program AutoCAD 2007
4.2.2. Pedoman Perhitungan Pelat Atap
1. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-Dasar Perencanaan Beton Bertulang. Penerbit
Erlangga : Jakarta.
2. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung 1987
(PPPURG 1987).
3. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan
Gedung.
4. Sunggono. 1984. Teknik Sipil Penerbit Nova : Bandung.
4.2.3. Perhitungan Pelat Atap
Data Teknis Pelat Atap Rencana:
1. Material Beton
Mutu Beton (Fc) = fc 30 Mpa
123
Berat per unit volume = 2400 Kg/m3
Modulus Elastisitas (Ec) = 4700 4700 = 25742,9602 Mpa
(SNI-03-2487-2002, pasal 10.5 (1), hal 54)
2. Material Baja
Fy = 400 Mpa
Berat per unit volume = 7850 Kg/m3
(Tabel 1. PPPURG 1987, Hal 5)
Modulus elastisitas = 200000 Mpa
(pasal 5.1.3. SNI-03-1729-2002, Hal 9)
3. Menentukan Syarat-syarat Batas dan Bentang Pelat Atap
Langkah pertama dalam perhitungan pelat lantai atap adalah dengan
menentukan tipe pelat berdasarkan perletakannya. Berikut ini adalah jenis
tipe pelat seperti yang diterangkan pada Buku Struktur Beton Bertulang Jilid
4 Gideon Kusuma :
Keterangan :
= Tumpuan bebas (garis tunggal)
= Tumpuan terjepit penuh (garis ganda)
Gambar 4.38. Tipe Pelat
Sumber : Buku Struktur Beton Bertulang Jilid 4 Gideon Kusuma
124
Gambar 4.39. Denah Pelat Atap
Sumber : Dokumen Pribadi Program AutoCAD 2007
Gambar 4.40. Denah Pelat Dak
Sumber : Dokumen Pribadi Program AutoCAD 2007
125
Gambar 4.41. Detail Pelat Atap
Sumber : Dokumen Pribadi Program AutoCAD 2007
a. Model Pelat (I - 2)
Kode Pelat A
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 250 cm
β =
=
= 1,0 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat A”
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 150 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 250 cm
β =
=
= 1,67 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat B
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 400 cm
β =
=
= 1,6 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat B”
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 150 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 400 cm
β =
=
= 2,67 > 2 menggunakan pelat lantai satu arah (one way slab)
b. Model Pelat (I - 3)
Kode Pelat C
126
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 250 cm
β =
=
= 1,0 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat C”
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 150 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 250 cm
β =
=
= 1,67 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat D
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 350 cm
β =
=
= 1,4 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat D”
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 180 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 250 cm
β =
=
= 1,39 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat E
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 200 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 400 cm
β =
=
= 2,0 = 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
c. Model Pelat (I - 4)
Kode Pelat F
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 250 cm
β =
=
= 1,0 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat G
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 400 cm
β =
=
= 1,6 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
d. Model Pelat (I - 5)
Kode Pelat H
127
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 200 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 400 cm
β =
=
= 2,0 = 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat I
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 250 cm
β =
=
= 1,0 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat J
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 350 cm
β =
=
= 1,4 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat J”
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 180 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 250 cm
β =
=
= 1,39 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
4.2.4. Menentukan Tebal Pelat Lantai
Dalam perencanaan pelat, menentukan tebal diambil dari bentang pelat yang
lebih pendek (Lx) dari luasan pelat terbesar. Berdasarkan data diatas, pada lantai
dasar sampai dengan lantai atas memiliki jenis maupun tipe pelat dengan luasan
yang berbeda-beda. Tebal pelat minimum yang memenuhi syarat lendutan
ditentukan dari peraturan SNI 03-2847-2002 pasal.11.5.3.3 halaman 6. Pelat
lantai digunakan dua arah, asumsi :
Tebal pelat asumsi awal (hf) = 120 mm
h =
dan ≥ 90 mm
β =
=
= 1,6
hmin =
= 8,47 cm
hmak =
= 11,86 cm ≈ 12 cm (tebal pelat minimum)
128
Maka tebal pelat atap yang digunakan adalah 12 cm
β1 = 0,85 (fc’ ≤ 30 Mpa)
Dari hasil perhitungan syarat tebal pelat atap, maka disimpulkan tebal pelat
atap asumsi awal = 12 cm memenuhi syarat hmin = 8,47 cm. Keseluruhan tipe
pelat menggunakan tebal h = 12 cm.
4.2.5. Data Beban yang Bekerja Pada Pelat
4.2.5.1. Beban Mati
Berat jenis beton bertulang = 2400 Kg/m3
Berat jenis Baja = 7850 Kg/m3
Lapisan kedap air = 5 cm
Berat jenis lapisan kedap air = 200 Kg/m2
Tinggi air tergenang = 5 cm
Berat jenis air hujan = 1000 Kg/m3
Dinding pasangan ½ bata = 250 Kg/m2
Berat plafond 11+7 = 18 Kg/m2
( PPPURG 1987, hal 5 dan 6 )
4.2.5.2. Beban Hidup
Lantai minimal = 250 Kg/m2
Beban Atap (DAK) = 100 Kg/m2
( PPPURG 1987, hal 12 )
4.2.6. Pembebanan
1. Beban Mati (WD)
Berat pelat lantai = 2400 x 0,12 = 288 Kg/m2
Berat lapisan kedap air = 0,05 x 200 = 10 Kg/m2
Berat air hujan = 0,05 x 1000 = 50 Kg/m2
Dinding pasangan ½ bata = 24 Kg/m2
Berat plafon = 18 Kg/m2
Total Pembebanan (WD) = 390 Kg/m2
2. Beban Hidup (WL)
Beban pelat lantai = 250 Kg/m2
Beban Atap (DAK) = 100 Kg/m2
3. Kombinasi Pembebanan
a. Sebagai Lantai Utama Kantor
+
129
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (390) + 1,6 (250)
= 868 Kg/m2 8,68 KN/m
2
b. Sebagai Atap DAK
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (390) + 1,6 (100)
= 628 Kg/m2 6,28 KN/m
2
4.2.7. Perhitungan Momen pada Tumpuan dan Lapangan
Dalam perencanaan penulangan pelat, model pelat yang digunakan adalah
model I – 2, model I – 3, model I- 4 dan model I- 5 dengan skema dari diagram
momen penulangan. Momen penulangan persatuan panjang terhadap beban
terbagi rata. Adapun model pelatnya seperti gambar berikut:
Gambar 4.42. Tipe Pelat Lantai
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 27
Perhitungan pelat atap tipe A, A”, B dan B” menggunakan model pelat lantai
I – 2 dengan skema dari diagram momen dapat dilihat pada Gambar 4.43. dan
nilai untuk koefisien momen penulangan dapat dilihat pada Tabel 4.3.
130
Gambar 4.43. Skema dari Diagram Model Penulangan Pelat Model I – 2
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 29
Tabel 4.3. Koefisien Untuk Momen Penulangan Pelat Model I- 2
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 29
Untuk perhitungan pelat lantai tipe C, C”, D, D” dan E menggunakan model
pelat lantai I – 3 dengan skema dari diagram momen dapat dilihat pada Gambar
4.44. dan nilai untuk koefisien momen penulangan dapat dilihat pada Tabel 4.4.
131
Gambar 4.44. Skema dari Diagram Model Penulangan Pelat Model I – 3
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 30
Tabel 4.4. Koefisien Untuk Momen Penulangan Pelat Model I- 3
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 30
Untuk perhitungan pelat lantai tipe F dan G menggunakan model pelat lantai
I – 4 dengan skema dari diagram momen dapat dilihat pada Gambar 4.45. dan
nilai untuk koefisien momen penulangan dapat dilihat pada Tabel 4.5.
132
Gambar 4.45. Skema dari Diagram Model Penulangan Pelat Model I – 4
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 31
Tabel 4.5. Koefisien Untuk Momen Penulangan Pelat Model I- 4
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 31
Untuk perhitungan pelat lantai tipe H, I, J dan J” menggunakan model pelat
lantai I – 5 dengan skema dari diagram momen dapat dilihat pada Gambar 4.46.
dan nilai untuk koefisien momen penulangan dapat dilihat pada Tabel 4.6.
133
Gambar 4.46. Skema dari Diagram Model Penulangan Pelat Model I – 5
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 32
Tabel 4.6. Koefisien Untuk Momen Penulangan Pelat Model I- 5
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 32
4.2.7.1. Momen Yang Dihasilkan
Perhitungan pada pelat Tipe A dengan dimensi 250 cm x 250 cm dengan
model pelat I-2.
134
1. Momen arah x (1)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
2. Momen arah x (2)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
3. Momen arah x (3)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
4. Momen arah x (4)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
5. Momen arah x (5)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
135
6. Momen arah x (6)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
7. Momen arah x (7)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
8. Momen arah x (8)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
9. Momen arah x (9)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
10. Momen arah y (a)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
136
11. Momen arah y (b)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
12. Momen arah y (c)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
13. Momen arah y (d)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
14. Momen arah y (e)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
15. Momen arah y (f)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
137
16. Momen arah y (g)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
17. Momen arah y (h)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
18. Momen arah y (i)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
Untuk perhitungan momen pelat dengan tipe A, A”, B dan B”
menggunakan model pelat I-2 dapat dilihat pada Tabel 4.7, Tabel 4.8.
Tabel 4.9. dan Tabel 4.10. dengan perhitungan momen secara manual dan
dibantu dengan program Microsoft Excel.
138
Tabel 4.7. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe A Model I- 2
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.8. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe A” Model I- 2
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
139
Tabel 4.9. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe B Model I- 2
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.10. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe B” Model I- 2
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Untuk perhitungan momen pelat dengan tipe C, C”, D, D” dan E
menggunakan model pelat I-3 dapat dilihat pada Tabel 4.11, Tabel 4.12.
Tabel 4.13, Tabel 4.14. dan Tabel 4.15. dengan perhitungan momen secara
manual dan dibantu dengan program Microsoft Excel.
140
Tabel 4.11. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe C Model I- 3
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.12. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe C” Model I- 3
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
141
Tabel 4.13. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe D Model I- 3
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.14. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe D” Model I- 3
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
142
Tabel 4.15. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe E Model I- 3
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Untuk perhitungan momen pelat dengan tipe F dan G menggunakan
model pelat I-4 dapat dilihat pada Tabel 4.16. dan Tabel 4.17. dengan
perhitungan momen secara manual dan dibantu dengan program Microsoft
Excel.
Tabel 4.16. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe F Model I- 4
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
143
Tabel 4.17. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe G Model I- 4
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Untuk perhitungan momen pelat dengan tipe H, I, J dan J” menggunakan
model pelat I-5 dapat dilihat pada Tabel 4.18, Tabel 4.19, Tabel 4.20. dan
Tabel 4.21. dengan perhitungan momen secara manual dan dibantu dengan
program Microsoft Excel.
Tabel 4.18. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe H Model I- 5
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
144
Tabel 4.19. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe I Model I- 5
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.20. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe J Model I- 5
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.21. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe J” Model I- 5
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
145
4.2.8. Perhitungan Penulangan Pelat
Perhitungan pelat atap harus ditentukan tebal selimut betonnya, tinggi
penulangan baik arah x maupun arah y, serta tulangan yang akan digunakan.
Adapun perhitungannya adalah seperti berikut:
Tebal Pelat (h) = 12 cm 120 mm
Mutu Beton (fc) = 30 Mpa 300 Kg/cm2
Mutu Baja (fy) = 400 Mpa 4000 Kg/cm2
ρmin =
=
= 0,0035
(Buku Gideon jilid 1, table 6, hal 51)
Tebal Selimut Beton = p = 20 mm
(Buku Gideon jilid 1, table 3, hal 44)
Gambar 4.47. Desain Penulangan Pelat Atap
Sumber : Dokumen Pribadi Program AutoCAD 2007
Fc < 30 = = 0,85
Fc < 30 = = 0,85 –
ρmin = 0,0035
ρb =
=
= 0,0326
ρmax = 0,75 x ρb = 0,75 x 0,0326 = 0,02445
Syarat = 1. ρ < ρmin = Dipakai ρmin
2. ρmin < ρ < ρmax = Dipakai ρ
Diameter tulangan arah x = Ø 10 10 mm
Tinggi efektif arah x
Dx = h – p – ½ ØDx
= 120 – 20 – ½ 10
= 95 mm
Diameter tulangan arah y = Ø 10 10 mm
146
Tinggi efektif arah y
Dy = h – p - ØDx – ½ ØDy
= 120 – 20 – 10 – ½ 10
= 85 mm
4.2.8.1. Tulangan Yang Dihasilkan
Perhitungan tulangan pada pelat atap secara manual dengan dibantu
program microsoft excel. Perhitungan tulangan untuk menentukan rasio
penulangan (ρ). Adapun rumusnya adalah sebagai berikut:
Dimana:
Ø = Faktor Reduksi = 0,8
(SNI 2847:2002, pasal 11.3 hal 61 )
Mn = Kuat nominal penampang akibat lentur
Gambar 4.48. Penentuan ρ Pada Mutu Beton F C 30
Sumber : Grafik Dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang (Gideon Kusuma) halaman 47
Mn =
Rn =
m =
Ρ =
147
Sedangkan untuk mencari tulangan yang akan digunakan pada pelat atap
dibantu dengan Tabel 4.22.
Tabel 4.22. Diameter Batang Dalam Mm2
Per Meter Lebar Plat
Sumber : Grafik Dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang (Gideon Kusuma)
halaman 15
Dalam menentukan diameter maupun jumlah tulangan harus disesuaikan
dengan perencanaan yang dibuat. Adapun hasil dari perhitungan tulangan,
yaitu sebagai berikut:
Perhitungan Penulangan Pada Pelat Tipe A 250 x 250 cm Model Pelat
I-2
Momen Penulangan Arah X
1. Penulangan Tumpuan Arah X ( 4 )
Momen Tumpuan (Mtx) = - 1,727 KN.m
Mn =
=
= 2,158750 x 10 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1d, hal 47)
m =
=
= 15,687
Rn =
=
= 0,24
ρ =
=
= 0,0006 < min, Dipakai min = 0,0035
As = ρ min × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
148
Didapat dari Table 4.22. Tulangan yang dipakai Ø 10 -225 (As = 349
mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
2. Penulangan Lapangan Arah X ( 5 )
Momen Lapangan (Mlx) = 0,667 KN.m
Mn =
=
= 0,8340625 x 10 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1d, hal 47)
m =
=
= 15,687
Rn =
=
= 0,092
ρ =
=
= 0,0002 < min, Dipakai min = 0,0035
As = ρ min × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat dari Table 4.22. Tulangan yang dipakai Ø 10 -225 (As = 349
mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
3. Penulangan Tumpuan Arah X ( 6 )
Momen Tumpuan (Mtx) = - 1,727 KN.m
Mn =
=
= 2,158750 x 10 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1d, hal 47)
m =
=
= 15,687
Rn =
=
= 0,24
ρ =
149
=
= 0,0006 < min, Dipakai min = 0,0035
As = ρ min × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat dari Table 4.22. Tulangan yang dipakai Ø 10 -225 (As = 349
mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
Momen Penulangan Arah Y
4. Penulangan Tumpuan Arah Y ( F )
Momen Tumpuan (Mty) = - 1,727 KN.m
Mn =
=
= 2,158750 x 10 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1d, hal 47)
m =
=
= 15,687
Rn =
=
= 0,299
ρ =
=
= 0,0008 < min, Dipakai min = 0,0035
As = ρ min × b × dy
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat dari Table 4.22. Tulangan yang dipakai Ø 10 -225 (As = 349
mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
5. Penulangan Tumpuan Arah Y ( E )
Momen Tumpuan (Mty) = 0,667 KN.m
Mn =
=
= 0,8340625 x 10 KN.m
2
150
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1d, hal 47)
m =
=
= 15,687
Rn =
=
= 0,115
ρ =
=
= 0,0003 < min, Dipakai min = 0,0035
As = ρ min × b × dy
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat dari Table 4.22. Tulangan yang dipakai Ø 10 -225 (As = 349
mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
6. Penulangan Tumpuan Arah Y ( D )
Momen Tumpuan (Mty) = - 1,727 KN.m
Mn =
=
= 2,158750 x 10 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1d, hal 47)
m =
=
= 15,687
Rn =
=
= 0,299
ρ =
=
= 0,0008 < min, Dipakai min = 0,0035
As = ρ min × b × dy
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat dari Table 4.22. Tulangan yang dipakai Ø 10 -225 (As = 349
mm2)
151
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
Dan untuk perhitungan penulangan pada tipe pelat atap lainnya dapat
dilihat pada tabel dibawah ini. Tabel dibawah ini berdasarkan perhitungan
manual dibantu dengan program Microsoft Excel:
Tabel 4.23. adalah hasil dari perhitungan penulangan pelat lantai tipe A
, A”, B dan B” dengan model pelat I-2.
Tabel 4.24. adalah hasil dari perhitungan penulangan pelat lantai tipe
C, C”, D, D” dan E dengan model pelat I-3.
Tabel 4.25. adalah hasil dari perhitungan penulangan pelat lantai tipe F
dan G dengan model pelat I-4.
Tabel 4.26. adalah hasil dari perhitungan penulangan pelat lantai tipe
H, I, J dan J” dengan model pelat I-5.
152
Tabel 4.23. Hasil Perhitungan Penulangan Pelat Dengan Model I-2
153
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.24. Hasil Perhitungan Penulangan Pelat Dengan Model I-3
154
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
155
Tabel 4.25. Hasil Perhitungan Penulangan Pelat Dengan Model I-4
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.26. Hasil Perhitungan Penulangan Pelat Dengan Model I-5
156
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
157
4.3. Perencanaan Struktur Pelat Lantai
Pada perencanaannya, pelat lantai direncanakan dengan 4 (empat) model bentuk
pelat lantai yaitu model lantai I-2, I-3, I-4 dan I-5. Dari lantai 1 (satu) sampai lantai 5
(lima) memiliki bentuk dan ukuran pelat lantai yang disesuaikan dengan jenis pelat
lantainya.
4.3.1. Pelat Lantai
Sistem penulangan pelat lantai direncanakan sama dan dibagi setiap segmen.
Gambar 4.49. Denah Pelat Lantai 1
Sumber : Dokumen Pribadi Program AutoCAD 2007
4.3.2. Pedoman Perhitungan Pelat Lantai
1. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-Dasar Perencanaan Beton Bertulang. Penerbit
Erlangga : Jakarta.
2. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung 1987
(PPPURG 1987).
3. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan
Gedung.
4. Sunggono. 1984. Teknik Sipil Penerbit Nova : Bandung.
4.3.3. Perhitungan Pelat Lantai
Data Teknis Pelat Lantai Rencana:
1. Material Beton
Mutu Beton (Fc) = fc 30 Mpa
158
Berat per unit volume = 2400 Kg/m3
Modulus Elastisitas (Ec) = 4700 4700 = 25742,9602 Mpa
(SNI-03-2487-2002, pasal 10.5 (1), hal 54)
2. Material Baja
Fy = 400 Mpa
Berat per unit volume = 7850 Kg/m3
(Tabel 1. PPPURG 1987, Hal 5)
Modulus elastisitas = 200000 Mpa
(pasal 5.1.3. SNI-03-1729-2002, Hal 9)
3. Menentukan Syarat-syarat Batas dan Bentang Pelat Lantai
Langkah pertama dalam perhitungan pelat lantai adalah dengan
menentukan tipe pelat berdasarkan perletakannya. Berikut ini adalah jenis
tipe pelat seperti yang diterangkan pada Buku Struktur Beton Bertulang Jilid
4 Gideon Kusuma :
Keterangan :
= Tumpuan bebas (garis tunggal)
= Tumpuan terjepit penuh (garis ganda)
Gambar 4.50. Tipe Pelat
Sumber : Buku Struktur Beton Bertulang Jilid 4 Gideon Kusuma
159
Gambar 4.51. Denah Pelat Lantai 1
Sumber : Dokumen Pribadi Program AutoCAD 2007
Gambar 4.52. Denah Pelat Lantai 2 Sampai 5
Sumber : Dokumen Pribadi Program AutoCAD 2007
160
Gambar 4.53. Detail Pelat Lantai
Sumber : Dokumen Pribadi Program AutoCAD 2007
a. Model Pelat (I - 2)
Kode Pelat A
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 250 cm
β =
=
= 1,0 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat B
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 400 cm
β =
=
= 1,6 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
b. Model Pelat (I - 3)
Kode Pelat C
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 250 cm
β =
=
= 1,0 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat D
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 350 cm
β =
=
= 1,4 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
c. Model Pelat (I - 4)
Kode Pelat F
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
161
Ly (sisi bentang panjang) = 250 cm
β =
=
= 1,0 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat G
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 400 cm
β =
=
= 1,6 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
d. Model Pelat (I - 5)
Kode Pelat I
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 250 cm
β =
=
= 1,0 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
Kode Pelat J
Dimensi Plat : Lx (sisi bentang pendek) = 250 cm
Ly (sisi bentang panjang) = 350 cm
β =
=
= 1,4 < 2 menggunakan pelat lantai dua arah (two way slab)
4.3.4. Menentukan Tebal Pelat Lantai
Dalam perencanaan pelat, menentukan tebal diambil dari bentang pelat yang
lebih pendek (Lx) dari luasan pelat terbesar. Berdasarkan data diatas, pada lantai
dasar sampai dengan lantai atas memiliki jenis maupun type pelat dengan luasan
yang berbeda-beda. Tebal pelat minimum yang memenuhi syarat lendutan
ditentukan dari peraturan SNI 03-2847-2002 pasal.11.5.3.3 halaman 6. Pelat
lantai digunakan dua arah, asumsi :
Tebal pelat asumsi awal (hf) = 120 mm
h =
dan ≥ 90 mm
β =
=
= 1,6
hmin =
= 8,47 cm
hmak =
162
= 11,86 cm ≈ 12 cm (tebal pelat minimum)
Maka tebal pelat lantai yang digunakan adalah 12 cm
β1 = 0,85 (fc’ ≤ 30 Mpa)
Dari hasil perhitungan syarat tebal pelat lantai, maka disimpulkan tebal pelat
lantai asumsi awal = 12 cm memenuhi syarat hmin = 8,47 cm. Keseluruhan tipe
pelat menggunakan tebal h = 12 cm.
4.3.5. Data Beban yang Bekerja Pada Pelat
4.3.5.1. Beban Mati
Berat jenis beton bertulang = 2400 Kg/m3
Berat jenis Baja = 7850 Kg/m3
Berat jenis lantai kerja (spesi) = 21 Kg/m2
= 21 x 10-4
Kg/cm2
Penutup lantai ubin = 24 Kg/m2
Tebal lantai kerja = 3 cm
Dinding pasangan ½ bata = 250 Kg/m2
Berat plafond 11+7 = 18 Kg/m2
( PPPURG 1987, hal 5 dan 6 )
4.3.5.2. Beban Hidup
Lantai minimal = 250 Kg/m2
Beban Atap (DAK) = 100 Kg/m2
( PPPURG 1987, hal 12 )
4.3.6. Pembebanan
1. Beban Mati (WD)
Berat pelat lantai = 2400 x 0,12 = 288 Kg/m2
Berat space lantai = 3 x 21 x 10-4
Kg/cm2
= 63 x 10-4
Kg/cm2 = 63 Kg/m
2
Penutup lantai = 24 Kg/m2
Berat plafon = 18 Kg/m2
Total Pembebanan (WD) = 393 Kg/m2
2. Beban Hidup (WL)
Beban pelat lantai = 250 Kg/m2
Beban Atap (DAK) = 100 Kg/m2
+
163
3. Kombinasi Pembebanan
a. Sebagai Lantai Utama Kantor
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (393) + 1,6 (250)
= 871,6 Kg/m2 8,716 KN/m
2
b. Sebagai Atap DAK
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (393) + 1,6 (100)
= 631,6 Kg/m2 6,316 KN/m
2
4.3.7. Perhitungan Momen pada Tumpuan dan Lapangan
Dalam perencanaan penulangan pelat, model pelat yang digunakan adalah
model I – 2, model I – 3, model I- 4 dan model I- 5 dengan skema dari diagram
momen penulangan. Momen penulangan persatuan panjang terhadap beban
terbagi rata. Adapun model pelatnya seperti gambar berikut:
Gambar 4.54. Tipe Pelat Lantai
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 27
Perhitungan pelat lantai tipe A dan B menggunakan model pelat lantai I – 2
dengan skema dari diagram momen dapat dilihat pada Gambar 4.55. dan nilai
untuk koefisien momen penulangan dapat dilihat pada Tabel 4.27.
164
Gambar 4.55. Skema dari Diagram Model Penulangan Pelat Model I – 2
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 29
Tabel 4.27. Koefisien Untuk Momen Penulangan Pelat Model I- 2
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 29
Untuk perhitungan pelat lantai tipe C, dan D menggunakan model pelat lantai
I – 3 dengan skema dari diagram momen dapat dilihat pada Gambar 4.56. dan
nilai untuk koefisien momen penulangan dapat dilihat pada Tabel 4.28.
165
Gambar 4.56. Skema dari Diagram Model Penulangan Pelat Model I – 3
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 30
Tabel 4.28. Koefisien Untuk Momen Penulangan Pelat Model I- 3
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 30
Untuk perhitungan pelat lantai tipe F dan G menggunakan model pelat lantai
I – 4 dengan skema dari diagram momen dapat dilihat pada Gambar 4.57. dan
nilai untuk koefisien momen penulangan dapat dilihat pada Tabel 4.29.
166
Gambar 4.57. Skema dari Diagram Model Penulangan Pelat Model I – 4
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 31
Tabel 4.29. Koefisien Untuk Momen Penulangan Pelat Model I- 4
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 31
Untuk perhitungan pelat lantai tipe I dan J menggunakan model pelat lantai I
– 5 dengan skema dari diagram momen dapat dilihat pada Gambar 4.58. dan
nilai untuk koefisien momen penulangan dapat dilihat pada Tabel 4.30.
167
Gambar 4.58. Skema dari Diagram Model Penulangan Pelat Model I – 5
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 32
Tabel 4.30. Koefisien Untuk Momen Penulangan Pelat Model I- 5
Sumber : Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, seri 4 hal 32
4.3.7.1. Momen Yang Dihasilkan
Perhitungan pada pelat Tipe A dengan dimensi 250 cm x 250 cm dengan
model pelat I-2.
168
1. Momen arah x (1)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
2. Momen arah x (2)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
3. Momen arah x (3)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
4. Momen arah x (4)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
5. Momen arah x (5)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
169
6. Momen arah x (6)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
7. Momen arah x (7)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
8. Momen arah x (8)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
9. Momen arah x (9)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
10. Momen arah y (a)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
170
11. Momen arah y (b)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
12. Momen arah y (c)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
13. Momen arah y (d)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
14. Momen arah y (e)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
15. Momen arah y (f)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
171
16. Momen arah y (g)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
17. Momen arah y (h)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
18. Momen arah y (i)
(tabel 4.3 hal 29, Gideon Kusuma)
Untuk perhitungan momen pelat dengan tipe A dan B menggunakan
model pelat I-2 dapat dilihat pada Tabel 4.31. dan Tabel 4.32. dengan
perhitungan momen secara manual dan dibantu dengan program Microsoft
Excel.
172
Tabel 4.31. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe A Model I- 2
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.32. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe B Model I- 2
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Untuk perhitungan momen pelat dengan tipe C dan D menggunakan
model pelat I-3 dapat dilihat pada Tabel 4.33. dan Tabel 4.34. dengan
perhitungan momen secara manual dan dibantu dengan program Microsoft
Excel.
173
Tabel 4.33. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe C Model I- 3
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.34. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe D Model I- 3
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
174
Untuk perhitungan momen pelat dengan tipe F dan G menggunakan
model pelat I-4 dapat dilihat pada Tabel 4.35. dan Tabel 4.36. dengan
perhitungan momen secara manual dan dibantu dengan program Microsoft
Excel.
Tabel 4.35. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe F Model I- 4
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.36. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe G Model I- 4
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Untuk perhitungan momen pelat dengan tipe I dan J menggunakan model
pelat I-5 dapat dilihat pada Tabel 4.37. dan Tabel 4.38. dengan perhitungan
momen secara manual dan dibantu dengan program Microsoft Excel.
175
Tabel 4.37. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe I Model I- 5
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.38. Hasil Perhitungan Momen Penulangan Pelat Tipe J Model I- 5
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
4.3.8. Perhitungan Penulangan Pelat
Perhitungan pelat lantai harus ditentukan tebal selimut betonnya, tinggi
penulangan baik arah x maupun arah y, serta tulangan yang akan digunakan.
Adapun perhitungannya adalah seperti berikut:
Tebal Pelat (h) = 12 cm 120 mm
Mutu Beton (fc) = 30 Mpa 300 Kg/cm2
Mutu Baja (fy) = 400 Mpa 4000 Kg/cm2
ρmin =
=
= 0,0035
(Buku Gideon jilid 1, table 6, hal 51)
176
Tebal Selimut Beton = p = 20 mm
(Buku Gideon jilid 1, table 3, hal 44)
Gambar 4.59. Desain Penulangan Pelat Lantai
Sumber : Dokumen Pribadi Program AutoCAD 2007
Fc < 30 = = 0,85
Fc < 30 = = 0,85 –
ρmin = 0,0035
ρb =
=
= 0,0326
ρmax = 0,75 x ρb = 0,75 x 0,0326 = 0,02445
Syarat = 1. ρ < ρmin = Dipakai ρmin
2. ρmin < ρ < ρmax = Dipakai ρ
Diameter tulangan arah x = Ø 10 10 mm
Tinggi efektif arah x
Dx = h – p – ½ ØDx
= 120 – 20 – ½ 10
= 95 mm
Diameter tulangan arah y = Ø 10 10 mm
Tinggi efektif arah y
Dy = h – p - ØDx – ½ ØDy
= 120 – 20 – 10 – ½ 10
= 85 mm
4.3.8.1. Tulangan Yang Dihasilkan
Perhitungan tulangan pada pelat lantai secara manual dengan dibantu
program microsoft excel. Perhitungan tulangan untuk menentukan rasio
penulangan (ρ). Adapun rumusnya adalah sebagai berikut:
177
Dimana:
Ø = Faktor Reduksi = 0,8
(SNI 2847:2002, pasal 11.3 hal 61 )
Mn = Kuat nominal penampang akibat lentur
Gambar 4.60. Penentuan ρ Pada Mutu Beton F C 30
Sumber : Grafik Dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang (Gideon Kusuma) halaman 47
Sedangkan untuk mencari tulangan yang akan digunakan pada pelat
lantai dibantu dengan Tabel 4.39.
Mn =
Rn =
m =
Ρ =
178
Tabel 4.39. Diameter Batang Dalam Mm2
Per Meter Lebar Plat
Sumber : Grafik Dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang (Gideon Kusuma)
halaman 15
Dalam menentukan diameter maupun jumlah tulangan harus disesuaikan
dengan perencanaan yang dibuat. Adapun hasil dari perhitungan tulangan,
yaitu sebagai berikut:
Perhitungan Penulangan Pada Pelat Tipe A 250 x 250 cm Model Pelat
I-2
Momen Penulangan Arah X
1. Penulangan Tumpuan Arah X ( 4 )
Momen Tumpuan (Mtx) = - 2,397 KN.m
Mn =
=
= 2,996250 x 10 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1d, hal 47)
m =
=
= 15,687
Rn =
=
= 0,332
ρ =
=
= 0,0008 < min, Dipakai min = 0,0035
As = ρ min × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat dari Table 4.39. Tulangan yang dipakai Ø 10 -225 (As = 349
mm2)
179
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
2. Penulangan Lapangan Arah X ( 5 )
Momen Lapangan (Mlx) = 0,926 KN.m
Mn =
=
= 1,157500 x 10 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1d, hal 47)
m =
=
= 15,687
Rn =
=
= 0,128
ρ =
=
= 0,0003 < min, Dipakai min = 0,0035
As = ρ min × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat dari Table 4.39. Tulangan yang dipakai Ø 10 -225 (As = 349
mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
3. Penulangan Tumpuan Arah X ( 6 )
Momen Tumpuan (Mtx) = - 2,397 KN.m
Mn =
=
= 2,996250 x 10 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1d, hal 47)
m =
=
= 15,687
Rn =
=
= 0,332
ρ =
=
= 0,0008 < min, Dipakai min = 0,0035
180
As = ρ min × b × dx
= 0,0035 × 1000 × 95
= 332,5 mm2
Didapat dari Table 4.39. Tulangan yang dipakai Ø 10 -225 (As = 349
mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
Momen Penulangan Arah Y
4. Penulangan Tumpuan Arah Y ( F )
Momen Tumpuan (Mty) = - 2,397 KN.m
Mn =
=
= 2,996250 x 10 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1d, hal 47)
m =
=
= 15,687
Rn =
=
= 0,415
ρ =
=
= 0,0010 < min, Dipakai min = 0,0035
As = ρ min × b × dy
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat dari Table 4.39. Tulangan yang dipakai Ø 10 -225 (As = 349
mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
5. Penulangan Tumpuan Arah Y ( E )
Momen Tumpuan (Mty) = 0,926 KN.m
Mn =
=
= 1,157500 x 10 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1d, hal 47)
m =
=
= 15,687
181
Rn =
=
= 0,160
ρ =
=
= 0,0004 < min, Dipakai min = 0,0035
As = ρ min × b × dy
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat dari Table 4.39. Tulangan yang dipakai Ø 10 -225 (As = 349
mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
6. Penulangan Tumpuan Arah Y ( D )
Momen Tumpuan (Mty) = - 2,397 KN.m
Mn =
=
= 2,996250 x 10 KN.m
2
(Buku Gideon jilid 4, table 5.1d, hal 47)
m =
=
= 15,687
Rn =
=
= 0,415
ρ =
=
= 0,0010 < min, Dipakai min = 0,0035
As = ρ min × b × dy
= 0,0035 × 1000 × 85
= 297,5 mm2
Didapat dari Table 4.39. Tulangan yang dipakai Ø 10 -225 (As = 349
mm2)
(Buku Gideon Beton Seri 4, tabel 2.2a, hal 15)
182
Dan untuk perhitungan penulangan pada tipe pelat lantai lainnya dapat
dilihat pada tabel dibawah ini. Tabel dibawah ini berdasarkan perhitungan
manual dibantu program Microsoft Excel:
Tabel 4.40. adalah hasil dari perhitungan penulangan pelat lantai tipe A
dan B dengan model pelat I-2.
Tabel 4.41. adalah hasil dari perhitungan penulangan pelat lantai tipe
C, dan D dengan model pelat I-3.
Tabel 4.42. adalah hasil dari perhitungan penulangan pelat lantai tipe F
dan G dengan model pelat I-4.
Tabel 4.43. adalah hasil dari perhitungan penulangan pelat lantai tipe I
dan J dengan model pelat I-5.
183
Tabel 4.40. Hasil Perhitungan Penulangan Pelat Dengan Model I-2
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.41. Hasil Perhitungan Penulangan Pelat Dengan Model I-3
184
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
Tabel 4.42. Hasil Perhitungan Penulangan Pelat Dengan Model I-4
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
185
Tabel 4.43. Hasil Perhitungan Penulangan Pelat Dengan Model I-5
Sumber : Dokumen Pribadi Program Microsoft Excel
186
4.4. Perhitungan Tangga
Berdasarkan fungsi dan kegunaan gedung berlantai ini, maka struktur bangunan
gedung ini direncanakan menggunakan tangga sebagai alternatif lain yang berfungsi untuk
menghubungkan antar lantai sehingga dapat mempermudah orang untuk mengakses atau
mobilisasi orang ke atas maupun ke bawah. Dalam perencanaan tangga pada gedung ini
hanya terdapat 1 tipe tangga : Tangga penghubung antar lantai
Analisa Momen pada tangga dilakukan dengan bantuan program SAP2000. Beban
yang diperhitungkan yaitu beban mati akibat berat sendiri dan beban hidup untuk fungsi
perkantoran. Beban mati dihitung langsung oleh program SAP2000 dengan memasukkan
nilai 1 untuk self weight multiplier pada saat pembebanan (load case). Kombinasi
pembebanan yang diperhitungkan berdasarkan SK SNI 03-2847-2002 adalah : 1,2 DL+1,6
LL.
4.4.1. Perhitungan Tangga
Gambar 4.61. Permodelan Tangga (Tampak Samping)
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad 2007)
187
Gambar 4.62. Permodelan Tangga (Tampak Atas)
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad 2007)
a. Data Perencanaan Tangga
Tinggi antar lantai = 400 cm
Lebar tangga (l) = 500 cm
Lebar bordes = 123 cm
Panjang bordes = 128 cm
Tebal pelat tangga (h) = 15 cm
Tebal pelat bordes = 15 cm
Mutu beton (fc) = 30 Mpa
Mutu baja (fy) = 240 Mpa
Berat jenis beton = 2400 kg/m3
Tebal spesi = 3 cm
b. Menentukan Tinggi Optrade dan Panjang Antrede
Untuk menghasilkan struktur tangga yang memenuhi standar, maka
untuk Optrede dan Antrede tangga yang digunakan pada konstruksi memakai
perkiraan acuan angka dibawah ini :
O = Optrede ( langkah tegak ) = 15 cm – 20 cm
188
16
28,0577
°
A = Antrede ( langkah datar ) = 20 cm – 35 cm
Digunakan : O = 16 cm A = 30 cm
2 x O + A = 61-65 ( ideal)
2 x 16 + 30 = 62...... ( OK)
Pengecekan kemiringan :
Tg α = 16 / 30 = 0,533
α = 28,0577º
Syarat kemiringan 25º < 28,0577º < 45º..... ( OK)
Gambar 4.63. Dimensi Tangga
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad 2007)
c. Menentukan Ekivalen Tebal Anak Tangga
Tebal pelat tangga (h) = 15 cm = 0,15 m
= 0,2206 m
Maka ekivalen tebal anak tangga = 0,2206 - 0,15 = 0,071 m
4.4.2. Perhitungan Pembebanan Tangga
1. Pelat Tangga ( h = 0,15 m )
a. Beban Mati ( WD )
Berat anak tangga = 0,15 x 2400 = 360 kg/m2
Penutup lantai = 1 x 24 = 24 kg/m2
Spesi (t = 3 cm) = 3 x 21 = 63 kg/m2
Handrill = (asumsi) = 15 kg/m2 +
= 462 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 5 dan 6)
1
z
189
b. Beban Hidup ( WL )
WL = 300 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 12)
c. Kombinasi Pembebanan
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 x 462 + 1,6 x 300
= 1034,4 kg/m2
2. Pelat Bordes ( h = 0,15 m )
a. Beban Mati ( WD )
Berat bordes = 0,15 x 2400 = 360 kg/m2
Penutup Lantai = 1 x 24 = 24 kg/m2
Spesi (t = 3 cm) = 3 x 21 = 63 kg/m2
Handrill = (asumsi) = 15 kg/m2 +
= 462 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 5 dan 6)
b. Beban Hidup ( WL )
WL = 300 kg/m2
(PPPURG 1987, hal 12)
c. Kombinasi Pembebanan
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 x 462 + 1,6 x 300
= 1034,4 kg/m2
3. Input Beban Tangga Pada SAP 2000
Penginputan beban tangga baik pada pelat tangga maupun pelat bordes
sebagai berikut :
a. Beban mati pada pelat tangga = 462 kg/m2
b. Beban hidup pada pelat tangga = 300 kg/m2
c. Beban mati pada pelat bordes = 462 kg/m2
d. Beban hidup pada pelat bordes = 300 kg/m2
4.4.3. Analisa Perhitungan Pelat Pada Struktur Tangga
Dalam perhitungan analisa struktur dilakukan dengan menggunakan
bantuan program SAP2000. Beban yang dimasukkan sebagai beban merata
190
1,2 DL + 1,6 LL
(Uniform Shell) dalam progam SAP2000, sedangkan tebal pelat akan dihitung
otomatis oleh program SAP2000 dengan memasukkan angka 1 untuk self weight
multipler pada saat pembebanan (load case). Untuk pemodelan tangga pada
SAP2000 dapat dilihat pada Gambar 4.63. Sedangan display momen M11 dan
M22 pada pelat lantai dan pelat bordes dapat dilihat pada Gambar 4.64. dan
Gambar 4.65. Kombinasi pembebanan yang digunakan adalah :
Keterangan :
DL : Dead Load (beban mati)
LL : Live Load (beban hidup)
Gambar 4.64. Pemodelan Analisa Struktur Tangga
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)
191
Gambar 4.65. Pemodelan Analisa Struktur Tangga (M11)
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)
Gambar 4.66. Pemodelan Analisa Struktur Tangga (M22)
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program SAP)
Berdasarkan hasil analisa dari progam SAP2000 didapat Momen maksimal pada
arah X (M11) dan arah Y (M22) yang dapat dilihat pada Tabel berikut ini :
192
Tabel 4.44. Momen Pelat Tangga Dan Bordes
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Microsoft Excel)
4.4.3.1.Perhitungan Tulangan Pelat Tangga
Gambar 4.67. Tinggi Efektif Pada Pelat Tangga
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
Tebal pelat (h) = 150 mm
Tebal penutup beton ( = 20 mm
Diameter tulangan utama (Ø) = 10 mm
Mutu beton (fc) = 30 Mpa
Mutu baja (fy) = 240 Mpa
Tinggi efektif sumbu x (dx) = h – – ½.Dx
= 150 – 20 – ½ . 10
= 125 mm = 0,125 m
Tinggi efektif sumbu y (dy) = h – – Dx ½.Dy
= 150 – 20 – 10 – ½ . 10
= 115 mm = 0,115 m
1. Perhitungan Pelat Tangga M11 (arah X)
a) Perhitungan Tulangan Tumpuan Arah X
Mu = -3,0576 KN.m = -3,0576 x 106
Nmm
M.tump M.lap M.tump M.lap
KN.m KN.m KN.m KN.m
Tangga 32 -3,0576 31 2,6974 9 -8,7987 29 8,8683
Bordes 42 -3,0464 40 0,3941 42 -2,3616 37 0,5580
Mmax (M11) Arah X Mmax (M22) Arah Y
Jenis Plat Area Area Area Area
193
Mn =
=
= -3,822 x 10 Nmm
m =
=
= 9,4118
Rn =
=
= 0,2446
min =
=
= 0,0058
b =
=
= 0,0645
max = 0,75 x b = 0,75 x 0,0645 = 0,0484
ρ =
=
= 0,0010 < min, Dipakai min = 0,0058
As = ρmin × b × dx
= 0,0058 × 1000 × 125
= 725 mm2
Dari Tabel Gideon Jilid 4 Hal 15,
(Tulangan yang dipakai 10 – 100 (As = 785 mm2)
b) Perhitungan Tulangan Lapangan Arah X
Mu = 2,6974 KN.m = 2,6974 x 106 Nmm
Mn =
=
= 3,3717 x 10 Nmm
m =
=
= 9,4118
Rn =
=
= 0,2158
min =
=
= 0,0058
b =
=
= 0,0645
max = 0,75 x b = 0,75 x 0,0645 = 0,0484
ρ =
=
194
= 0,0009 min > < max, Dipakai min = 0,0058
As = ρmin × b × dx
= 0,0058 × 1000 × 125
= 725 mm2
Dari Tabel Gideon Jilid 4 Hal 15,
(Tulangan yang dipakai 10 – 100 (As = 785 mm2)
2. Perhitungan Pelat Tangga M22 (arah Y)
a) Perhitungan Tulangan Tumpuan Arah Y
Mu = -8,7987 KN.m = -8,7987 x 106
Nmm
Mn =
=
= -10,9984 x 10 Nmm
m =
=
= 9,4118
Rn =
=
= 0,8316
min =
=
= 0,0058
b =
=
= 0,0645
max = 0,75 x b = 0,75 x 0,0645 = 0,0484
ρ =
=
= 0,0035 min > < max, Dipakai min = 0,0058
As = ρmin × b × dy
= 0,0058× 1000 × 115
= 667 mm2
Dari Tabel Gideon Jilid 4 Hal 15,
(Tulangan yang dipakai 10 – 100 (As = 785 mm2)
b) Perhitungan Tulangan Lapangan Arah Y
Mu = 8,8683 KN.m = 8,8683 x 106 Nmm
Mn =
=
= 8,8683 x 10 Nmm
195
m =
=
= 9,4118
Rn =
=
= 0,6706
min =
=
= 0,0058
b =
=
= 0,0645
max = 0,75 x b = 0,75 x 0,0645 = 0,0484
ρ =
=
= 0,0028 min > < max, Dipakai min = 0,0058
As = ρmin × b × dy
= 0,0058 × 1000 × 115
= 667 mm2
Dari Tabel Gideon Jilid 4 Hal 15,
(Tulangan yang dipakai 10 – 100 (As = 785 mm2)
4.4.3.2.Perhitungan Tulangan Pelat Bordes
Gambar 4.68. Tinggi Efektif Pada Pelat Bordes
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Program Autocad)
Tebal pelat (h) = 150 mm
Tebal penutup beton ( = 20 mm
Diameter tulangan utama (Ø) = 10 mm
Mutu beton (fc) = 30 Mpa
Mutu baja (fy) = 240 Mpa
Tinggi efektif sumbu x (dx) = h – – ½.Dx
= 150 – 20 – ½ . 10
196
= 125 mm = 0,125 m
Tinggi efektif sumbu y (dy) = h – – Dx ½.Dy
= 150 – 20 – 10 – ½ . 10
= 115 mm = 0,115 m
1. Perhitungan Pelat Bordes M11 (arah X)
a) Perhitungan Tulangan Tumpuan Arah X
Mu = -3,0464 KN.m = -3,0464 x 106
Nmm
Mn =
=
= -3,808 x 10 Nmm
m =
=
= 9,4118
Rn =
=
= 0,244
min =
=
= 0,0058
b =
=
= 0,0645
max = 0,75 x b = 0,75 x 0,0645 = 0,0484
ρ =
=
= 0,0010 < min, Dipakai min = 0,0058
As = ρmin × b × dx
= 0,0058× 1000 × 125
= 725 mm2
Dari Tabel Gideon Jilid 4 Hal 15,
(Tulangan yang dipakai 10 – 100 (As = 785 mm2)
b) Perhitungan Tulangan Lapangan Arah X
Mu = 0,3941 KN.m = 0,3941 x 106 Nmm
Mn =
=
= 0,4926 x 10 Nmm
m =
=
= 9,4118
Rn =
=
= 0,0315
197
min =
=
= 0,0058
b =
=
= 0,0645
max = 0,75 x b = 0,75 x 0,0645 = 0,0484
ρ =
=
= 0,00013 min > < max, Dipakai min = 0,0058
As = ρ × b × dx
= 0,0058 × 1000 × 125
= 725 mm2
Dari Tabel Gideon Jilid 4 Hal 15,
(Tulangan yang dipakai 10 – 100 (As = 785 mm2)
2. Perhitungan Pelat Bordes M22 (arah Y)
c) Perhitungan Tulangan Tumpuan Arah Y
Mu = -2,3616 KN.m = -2,3616 x 106
Nmm
Mn =
=
= -2,952 x 10 Nmm
m =
=
= 9,4118
Rn =
=
= 0,2232
min =
=
= 0,0058
b =
=
= 0,0645
max = 0,75 x b = 0,75 x 0,0645 = 0,0484
ρ =
=
= 0,0009 < min, Dipakai min = 0,0058
As = ρmin × b × dy
= 0,0058× 1000 × 115
198
= 667 mm2
Dari Tabel Gideon Jilid 4 Hal 15,
(Tulangan yang dipakai 10 – 100 (As = 785 mm2)
d) Perhitungan Tulangan Lapangan Arah Y
Mu = 0,5580 KN.m = 0,5580 x 106 Nmm
Mn =
=
= 0,6975 x 10 Nmm
m =
=
= 9,4118
Rn =
=
= 0,0527
min =
=
= 0,0058
b =
=
= 0,0645
max = 0,75 x b = 0,75 x 0,0645 = 0,0484
ρ =
=
= 0,0002 min > < max, Dipakai min = 0,0058
As = ρ × b × dy
= 0,0058 × 1000 × 115
= 667 mm2
Dari Tabel Gideon Jilid 4 Hal 15,
(Tulangan yang dipakai 10 – 100 (As = 785 mm2)
4.4.3.3. Rekap Perhitungan Tulangan Pelat Tangga dan Bordes
Berikut rekap hasil perhitungan tulangan pelat tangga dan pelat bordes
disajikan dalam bentuk tabel dibawah ini :
199
Tabel 4.45. Daftar Tulangan Pelat Tangga dan Bordes
Sumber : Dokumentasi Pribadi (Microsoft Excel)
Ø10 - 100
Ø10 - 100
Ø10 - 100
Ø10 - 100
Ø10 - 100
Ø10 - 100
Ø10 - 100
Ø10 - 100
Jenis Pelat Tulangan (mm
2) (mm
2)
Tulangan As Tulangan As Perhitungan
Tumpuan Arah Y
Lapangan Arah X
Tumpuan Arah X
Pelat Tangga
Pelat Bordes
Lapangan Arah Y
Tumpuan Arah Y
Lapangan Arah X
Tumpuan Arah X
Lapangan Arah Y
725,00
667,00
667,00
725,00
667,00
667,00
725,00
725,00 785
785
785
785
785
785
785
785
200
4.5. Perencanaan Balok dan Kolom (Portal)
Gambar 4.69. Prespektif Rangka Portal Struktur Beton
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
4.5.1. Pedoman Perhitungan Balok dan Kolom
Dalam perencanaan balok dan kolom, beberapa pedoman yang digunakan adalah:
1. Kusuma, Gideon. 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang. Penerbit
Erlangga : Jakarta.
2. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (PPPURG 1987)
3. SNI 03-1726-2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung.
4. SNI 03-2847-2002.Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung.
5. Sunggono. 1984. Teknik Sipil. Penerbit Nova : Bandung.
6. Vis, W. C dan Kusuma, Gideon. 1993. Grafik Dan Tabel Perhitungan Beton
Bertulang. Penerbit Erlangga : Jakarta.
4.5.2. Perhitungan Balok dan Kolom
4.5.2.1. Data Teknis
1. Material beton
Berat per unit volume = 2400 Kg/m3
F.c ( kolom, balok, dan pelat ) = 30 Mpa
Modulus elastisitas =
(SNI -03 -2847 -2002, pasal 10.5(1), hal 54 )
201
2. Material tulangan
Besi ulir BJTD 40
( Fy ) = 400 Mpa, ( Fu ) = 520 Mpa
Besi polos BJTP 24
( Fy ) = 240 Mpa, ( Fu ) = 370 Mpa
Berat per unit volume = 7850 kg/m3
Modulus elastisitas = 200000 Mpa
4.5.3. Menentukan Syarat-syarat Batas dan Panjang Bentang
Balok dianggap ditumpu bebas pada kedua tepinya, dengan panjang bentang
350, 400, 500 cm dan 800 cm.
4.5.4. Menentukan Dimensi
1. Pada perencanaan dimensi balok menggunakan acuan dengan asumsi awal:
Balok induk (BI) = 1/10 dari jarak kolom.
Balok anak (BA) = 1/12 dari jarak kolom
BI1 = 40 x 80 cm, BI2 = 25 x 50 cm
BI3 = 20 x 40 cm, BI4 = 18 x 35 cm
BA1 = 35 x 70 cm, BA2 = 25 x 45 cm
BA3 = 20 x 35 cm,
2. Pada perencanaan dimensi kolom dengan menyesuaikan beban yang terjadi
dengan asumsi awal kolom yang digunakan pada perencanaan adalah sebagai
berikut:
K 1 = 80 x 80 cm (Lantai dasar-4)
K 2 = 50 x 50 cm (Lantai 5-6)
4.5.5. Pembebanan Portal
Pada perencanaan pembebanan portal, sesuai dengan Peraturan Perencanaan
Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (PPPURG 1987), ada empat pembebanan
yang ditinjau dalam portal, yaitu beban mati, beban hidup, beban angin dan beban
gempa. Sesuai dengan kegunaan dan pemanfaatan bangunan gedungnya, diperoleh
beban sebagai berikut :
4.5.5.1. Beban Pada Pelat Lantai
1. Beban mati (WD)
Berat sendiri pelat = 2400 Kg/m3x 0,12 m = 288 Kg/m
2
Berat space lantai = 21 x 10-4
Kg/cm2 x 3 cm
202
= 63 x 10-4
Kg/cm = 63 Kg/m2
Penutup lantai = 24 Kg/m2
Berat plafon dan penggantung = 18 Kg/m2
Total pembebanan (WD) = 393 Kg/m2
2. Beban Hidup (WL)
Beban hidup bangunan kantor = 250 Kg/m2
Beban hidup atap dak = 100 Kg/m2
Gambar 4.70. Display Beban Hidup Pada Pelat
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
+
203
Gambar 4.71. Display Beban Mati Pada Pelat
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
4.5.5.2. Beban Pada Balok
Berat dinding ( batu bata merah) = 4 m x 0,15 m x 1700 Kg/m3
= 1020 Kg/m
Berat kuda-kuda = Untuk beban atap langsung didistibusikan
pada pembebanan portal sesuai kordinat dari
tumpuan pada atap.
Gambar 4.72. Beban Mati Pada Balok
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
204
Gambar 4.73. Beban Mati Atap Pada Balok
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
4.5.5.3. Beban Angin Pada Portal
Oleh karena data kecepatan angin tidak diketahui, maka diambil tekanan
minimal sebesar p = 25 kg/m2, sesuai dengan data pembebanan pada buku
PPPURG 1987. Angin sebagai beban merata pada bangunan, pada pemodelan
rangka angin dikenakan pada setiap joint sebagai beban terpusat.
Mengubah beban angin menjadi beban terpusat:
Panjang dinding = 8 m
Tinggi dinding = 4 m
Tekanan angin minimun = 25 kg/m2
P = 25 x 8 x 4 = 800 Kg
Pada setiap dinding memiliki 4 sudut (joint) dimana beban angin akan
disalurkan. Maka di setiap sudutnya (joint) adalah :
P = 800 : 4 = 200 Kg
1. Angin Tekan
Koefisien tekan 0,9 maka: 200 x 0,9 = 180 Kg
2. Angin Hisap
Koefisien hisap -0,4 maka: 200 x -0,4 = - 80 Kg
205
Gambar 4.74. Beban Angin
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
4.5.5.4. Beban Gempa
Beban gempa yaitu beban yang bekerja pada suatu struktur akibat dari
pergerakan tanah yang disebabkan karena adanya gempa bumi, baik itu gempa
tektonik maupun gempa vulkanik yang mempengaruhi struktur tersebut. Gempa
mengakibatkan beban pada struktur karena interaksi tanah dengan struktur dan
karakteristik respons struktur.
4.5.5.4.1. Perhitungan Gempa
Dalam perhitungan dan analisis struktur terhadap beban gempa atau
respons spectrum yang terjadi, harus disesesuaikan dengan data yang
berlaku, yaitu mengacu pada Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Rumah dan Gedung (SNI-1726-2012). Analisis struktur terhadap beban
gempa pada gedung dilakukan dengan metode analisis respon spectrum
yang berlaku. Berdasarkan parameter respons percepatan perioda pendek
(SDS) dan perioda 1 detik (SD1), dapat diketahui jenis Kriteria Desain
Seismik bangunan gedung, sehingga dapat mengetahui sistem penahan gaya
gempa yang diijinkan.
4.5.5.4.2. Perencanaan Beban Gempa
1. Menentukan Lokasi Bangunan
Berdasarkan pada peta Google Maps, lokasi perencanaan Gedung
Kantor Direktorat Jenderal Pajak Kota Semarang terletak pada Jl. Jolotundo
Semarang dengan koordinat lintang -6.9850690 dan bujur 110.4437488.
206
Gambar 4.75. Peta Koordinat Lokasi Gedung Kantor Dirjen Pajak
Semarang
Sumber: Google Maps, 2018
2. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan (I-IV)
Menentukan kategori resiko pada struktur bangunan gedung dan non
gedung harus ditentukan sesuai dengan pemanfaatan fungsi gedung itu
sendiri. Berdasarkan kategori resiko bangunan pada SNI 03-1726-2012,
Gedung Kantor Direktorat Jenderal Pajak Kota Semarang termasuk dalam
kategori II yang memiliki fungsi sebagai gedung perkantoran.
Tabel 4.46. Kategori Resiko Gedung Kantor Direktorat Jenderal Pajak Kota
Semarang Untuk Beban Gempa
Pemanfaatan Kategori
Resiko
Gedung dan non gedung yang memiliki risiko rendah terhadap
jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak
dibatasi untuk, antara lain :
a. Fasilitas pertanian, perkebunan, pertemuan, dan perikanan
b. Fasilitas sementara
c. Gudang penyimpanan
d. Rumah jaga dan struktur kecil lainnya
I
Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam
207
kategori risiko I,II,II,IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :
a. Perumahan
b. Rumah toko dan rumah kantor
c. Pasar
d. Gedung perkantoran
e. Gedung apartemen / rumah susun
f. Pusat perbelanjaan / mall
g. Bangunan Industri
h. Fasilitas manufaktur
i. Pabrik
II
Gedung dan non gedung yang dimiliki risiko ini tinggi
terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk,
tapi tidak dibatasi untuk :
a. Bioskop
b. Gedung pertemuan
c. Stadion
d. Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit
gawat darurat
e. Fasilitas penitipan anak
f. Penjara
g. Bangunan untuk orang jompo
Gedung dan non gedung, yang tidak termasuk kedalam
kategori IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan
dampak eonomi yang besar dan / atau gangguan massal
terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi
kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :
a. Pusat pembangkit listrik biasa
b. Fasilitas penanganan air
c. Fasilitas penanganan limbah
d. Pusat telekomunikasi
Gedung dan non gedung yang tidak termasuk dalam kategori
risiko IV, ( termasuk tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas
manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan,
III
208
Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI
1726:2012
atau tempat pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia
berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah
meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak di
mana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang
disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup
menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran.
Gedung dan non gedung yang ditunjukan sebagai fasilitas
yang penting, termasuk tetapi tidak dibatasi untuk :
a. Bangunan-bangunan monumental
b. Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan
c. Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki
fassilitas bedah dan unit gawat darurat
d. Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi,
serta garasi kendaraan darurat
e. Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai,
dan tempat perlindungan darurat lainnya
f. Fasiltas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan
fasilitas lainnya untuk tanggap darurat
g. Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang
dibutuhkan saat keadaan darurat
h. Struktur tambahan (termasuk menara telekomunikasi,
tangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingin,
struktur stasiun listrik, tangki air pemadam kebakaran atau
struktur rumah atau struktur pendukung air mineral atau
peralatan pemadam kebakaran) yang disyaratkan untuk
beroperasi pada saat keadaan darurat
Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk
mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke
dalam kategori risiko IV.
IV
209
3. Menentukan Faktor Keutamaan Gempa (Ie)
Dengan menghubungkan kategori resiko bangunan dengan faktor
keutamaan gempa (Ie), Gedung Kantor Direktorat Jenderal Pajak Kota
Semarang, gedung yang direncanakan berupa gedung perkantoran dengan
resiko II, didapat faktor keutamaan gempa adalah Ie = 1,0.
Tabel 4.47. Hubungan Kategori Resiko dengan Faktor Keutamaan Gempa (Ie)
Gedung Kantor Dirjen Pajak Kota Semarang
Kategori resiko Faktor keutamaan gempa, Ie
I atau II 1,0
III 1,25
IV 1,5
Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI
1726:2012
4. MenentukanParameter Percepatan Gempa (SS dan S1)
Berdasarkan dari gambar respon spektra pada Tabel 4.3.3, Gambar
4.3.1 dan Gambar 4.5.2 yang disesuaikan dengan lokasi gedung yaitu pada
koordinat lintang -6.9850690 dan bujur 110.4437488, didapat nilai
parameter Ss dan S1, dimana parameter Ss (percepatan batuan dasar pada
perioda pendek) dan parameter S1 (percepatan batuan dasar pada perioda 1
detik) : Ss = 1.042 g dan S1 = 0.350 g.
Tabel 4.48. Data Yang Diperlukan Untuk Menghitung Respon Spectrum
Variabel Nilai Jenis Tanah
PGA (g) 0.465
Tanah Lunak
SS (g) 1.042
S1 (g) 0.350
CRS 0.888
CR1 0.000
FPGA 0.900
FA 0.900
FV 2.602
PSA (g) 0.419
SMS (g) 0.937
SM1 (g) 0.909
SDS (g) 0.625
210
SD1 (g) 0.606
T0
(detik) 0.194
TS
(detik) 0.970
Sumber: http://www.pu.go.id/desain_spektra_indonesia_2011
Gambar 4.76. Respons Spektra Percepatan Pendek Yaitu Percepatan 0,2 Detik
Gedung Kantor Direktorat Jenderal Pajak Kota Semarang
Sumber : http://puskim.pu.go.id/aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/
Gambar 4.77. Respons Spektra Percepatan Pendek Yaitu Percepatan 1 Gedung
Kantor Direktorat Jenderal Pajak Kota Semarang
Sumber : http://puskim.pu.go.id/aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/
211
5. Menentukan Kelas Situs (SA-SF)
Dalam menentukan klasifikasi kelas situs tanah lokal, maka dapat
dilakukan dengan menguji nilai penetrasi standar rata-rata. N Profil tanah
yang mengandung beberapa lapisan tanah dan/atau batuan yang nyata
berbeda, dan harus dibagi menjadi lapisan-lapisan yang diberi nomor ke-1
sampai ke- n dari atas ke bawah, sehingga ada total N-lapisan tanah yang
berbeda pada lapisan 30 m paling atas tersebut. Nilai untuk lapisan tanah
30 m paling atas ditentukan sesuai dengan perumusan berikut :
ti = tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30 meter;
Ni = tahanan penetrasi standar 60 persen energi (N60) yang terukur
langsung di lapangan tanpa koreksi.
Berdasarkan hasil uji tanah yang telah dilakukan di lapangan, didapat
hasil uji penetrasi standar rata-rata tersebut. Berikut adalah hasil uji nilai
penetrasi standar rata-rata di lokasi proyek pembangunan Gedung Kantor
Direktorat Jenderal Pajak Kota Semarang.
Tabel 4.49. Nilai Tes Penetrasi Standar Rata-Rata (N) Log No. DB1
No. t (m) N t/N
1 0 - 2 12 0.167
2 2 - 4 11 0.182
3 4 - 6 2 1.000
4 6 - 8 2 1.000
5 8 - 10 2 1.000
6 10 - 12 2 1.000
7 12 - 14 2 1.000
8 14 - 16 3 0.667
9 16 - 18 5 0.400
10 18 - 20 20 0.100
11 20 - 22 23 0.087
12 22 - 24 22 0.091
212
13 24 - 26 20 0.100
14 26 - 28 22 0.091
15 28 - 30 20 0.100
16 30 - 32 18 0.111
17 32 - 34 21 0.095
18 34 - 36 20 0.100
19 36 - 38 40 0.050
20 38 - 40 43 0,046
Jumlah 40 7.387
Sumber : Standard Penetrasi Test bore Log
= 5.415
Tabel 4.50. Hubungan Parameter Kemampuan Tanah Dengan Klasifikasi
Situs Gedung Kantor Dirjen Pajak Kota Semarang
Kelas situs vs (m/detik) N atau Nch su (kPa)
SA (Batuan Keras) 1500 N/A N/A
SB (Batuan) 750 – 1500 N/A N/A
SC (Tanah keras,
sangat padat dan
batuan lunak)
350 – 750 >50 >100
SD (Tanah sedang) 175 – 350 15 – 50 50 - 100
SE (tanah lunak) < 175 < 15 < 50
Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih
dari 3 m tanah dengan karateristik sebagai
berikut :
1. Indeks plastisitas, PI > 20,
2. Kadar air, w > 40%
3. Kuat geser niralir su <25 kPa
SF (Tanah khusus, Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah
213
yang membutuhkan
investigasi geoteknik
spesifik dan analisis
respons spesifik situs)
satu atau lebih dari karakteristik berikut:
Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh
akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi,
lempung sangat sensitif, tanah tersementasi
lemah
Lempung sangat organik dan/atau gambut
(ketebalan H > 3 m)
Lempung berplastisitas sangat tinggi
(ketebalan H > 7,5 m dengan Indeks
Plasitisitas PI > 75) Lapisan lempung
lunak/setengah teguh dengan ketebalan H >
35 m dengan su < kPa
Catatan: N/A = tidak dapat dipakai
Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung
SNI 1726:2012
Berdasarkan klafisikasi situs diatas, untuk kedalaman 30 meter dengan
nilai Standard Penetrasi Test rata-rata adalah berada pada nilai
= <15, maka tanah dilokasi tersebut termasuk dalam kelas situs SE
(tanah lunak).
6. MenentukanKoefisien-Koefisien Situs dan Parameter-Parameter
Respon Spektral Percepatan Gempa Maksimum yang diperhitungkan
Resiko Tertarget (MCER)
Untuk penentuan respons spektral percepatan gempa MCER di
permukaan tanah, maka diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik pada
perioda 0,2 detik dan perioda 1 detik. Faktor amplifikasinya meliputi faktor
amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek (Fa) dan
faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik
(Fv) :
SMS = Fa SS
SM1 = Fv S1
214
Dengan didapatnya nilai parameter spectrum respon percepatan pada
periode pendek (SMS), dan periode satu detik (SM1), maka langkah
selanjutnya adalah mencari harga SDS , SD1 menggunakan rumus empiris
sebagai berikut:
SDS = 2/3 SMS
SD1 = 2/3 SM1
Tabel 4.51. Koefisien Situs (Fa) Gedung Kantor Dirjen Pajak Kota Semarang
Kelas Situs
Ss (Percepatan Respons Spektra Periode pendek,
T = 0,2 detik)
Ss < 0,25 Ss = 0,5 Ss = 0,75 Ss = 1 Ss > 1,25
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1 1 1 1 1
SC 1,2 1,2 1,1 1 1
SD 1,6 1,4 1,2 1.1 1
SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9
SF
Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan
Gedung SNI 1726:2012
Tabel 4.52. Koefisien Situs (Fv) Gedung Kantor Dirjen Pajak Kota Semarang
Kelas Situs
Ss (Percepatan Respons Spektra Periode pendek,
T = 1 detik)
S1< 0,1 S1 = 0,2 S1 = 0,3 S1 = 0,4 S1> 0,5
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1 1 1 1 1
SC 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3
SD 2,4 2 1,8 1,6 1,5
SE 3,5 3,2 2,6 2,4 2,4
SF
Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan
Gedung SNI 1726:2012
215
Dari Tabel 4.51. dan Tabel 4.52. maka untuk SS = 1,042 g dan S1 =
0,350 g, diperoleh nilai Fa an Fv (interpolasi):
Fa = 0,9 -
x ( 0,9 – 0,9 ) = 0,90
Fv = 2,6 –
x ( 2,6 – 2,4 ) = 2,50
Sehingga dapat dicari nilai SMS dan SM1 dengan menggunakan rumus
empiris:
SMS = Fa SS
= 0,90 x 1,042 = 0,938 g
SM1 = Fv S1
= 2,50 x 0,350 = 0,875 g
Maka, selanjutnya dapat menghitung nilai SDS dan SD1:
SDS = 2/3 SMS
= 2/3 x 0,938 = 0,626 g
SD1 = 2/3 SM1
= 2/3 x 0,875 = 0,583 g
7. Menentukan Spektrum Respon Desain, Sa
Apabila sprektrum respons desain diperlukan oleh tata cara ini dan
prosedur gerak tanah dari spesifik situs tidak digunakan, maka kurva
sprektrum respons desain harus dikembangkan dengan mengacu pada
gambar sprektrum respon gempa desain dan ketentuan dibawah ini :
T0 = 0,2
Ts =
= 0,2
=
= 0,186 detik = 0,931 detik
Dalam menentukan periode fundamental struktur T dapat diperoleh dari
hasil analisis struktur yang akan ditinjau. Namun didalam peraturan SNI
Gempa 2012 memberi persyaratan bahwa periode fundamental yang akan
dipakai sebagai perhitungan tidak boleh melebihi dari batas atas periode
fundamental pendekatan yang mana nilainya adalah perkalian dari koefisien
periode batas atas (Cu) dengan periode pendekatan (Ta). Dan dalam
216
memudahkan pelaksanaan, periode alami fundamental T ini boleh langsung
digunakan periode pendekatan Ta.
Periode pendekatan ditentukan berdasarkan persamaan berikut ini:
Ta = Ct .hnx
Tabel 4.53. Koefisien Batas Atas Periode, Gedung Kantor Dirjen Pajak
Kota Semarang
SD1 Koefisien Cu
> 0.4 1.4
0.3 1.4
0.2 1.5
0.15 1.6
< 0.1 1.7
Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan
Gedung SNI 1726:2012
Tabel 4.54. Nilai Parameter Periode Pendekatan Ct Dan x, Gedung
Kantor Direktorat Jenderal Pajak Kota Semarang
Tipe Struktur Ct x
Sistem rangka pemikul momen di mana rangka memikul 100 persen
gaya gempa yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau
dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan
mencegah rangka dari defleksi jika dikenai gaya gempa:
Rangka baja pemikul momen 0.0724 0.8
Rangka beton pemikul momen 0.0466 0.9
Rangka baja dengan bresing eksentris 0.0731 0.75
Rangka baja dengan bresing
terkekang terhadap tekuk 0.0731 0.75
Semua sistem struktur lainnya 0.0488 0.75
Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan
Gedung SNI 1726:2012
Ta = Ct . hnx
= 0,0466 x 28,000,9
217
= 0,936 detik
Dengan nilai SD1= 0,583 g, maka didapat nilai koefisien Cu = 1,4
T maks = Cu . Ta
= 1,4 x 0,936
= 1,310 detik
Gambar 4.78. Spektrum Respon Desain SNI 03-1726-2012
Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung SNI 1726:2012
a. Untuk perioda yang lebih kecil dari To, maka spektrum respons percepatan
desain, harus diambil dari persamaan:
Sa = SDS (0,4 + 0,6
)
= 0,626 (0,4 + 0,6
)
= 0,452
b. Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0; dan lebih kecil dari
atau sama dengan Ts, maka spektrum respons percepatan desain, Sa sama
dengan SDS
c. Untuk perioda lebih besar dari Ts. Maka, spektrum respons percepatan
desain, Sa , diambil berdasarkan persamaan:
218
Sa =
=
= 0,4450
Keterangan :
SDS = parameter respons spectral percepatan desain pada perioda pendek
SD = parameter respons spectral percepatan desain pada perioda 1 detik
T = periodagetar fundamental struktur
Tabel 4.55. Spektrum Respon Desain Gedung Kantor Kantor Direktorat Jenderal
Pajak Kota Semarang
T (detik) T(detik)2 SA (g)
0 0 0.250
T0 0.625 0.625
TS 0.625 0.625
TS+0 0.625 0.567
TS+0.1 0.725 0.518
TS+0.2 0.825 0.477
TS+0.3 0.925 0.443
TS+0.4 1.025 0.412
TS+0.5 1.125 0.386
TS+0.6 1.225 0.363
TS+0.7 1.325 0.343
TS+0.8 1.425 0.324
TS+0.9 1.525 0.308
TS+1 1.625 0.293
TS+1.1 1.725 0.279
TS+1.2 1.825 0.267
TS+1.3 1.925 0.256
TS+1.4 2.025 0.245
TS+1.5 2.125 0.236
TS+1.6 2.225 0.227
219
TS+1.7 2.325 0.219
TS+1.8 2.425 0.211
TS+1.9 2.525 0.204
TS+2 2.625 0.197
TS+2.1 2.725 0.191
TS+2.2 2.825 0.185
TS+2.3 2.925 0.180
TS+2.4 3.025 0.175
TS+2.5 3.125 0.170
TS+2.6 3.225 0.165
TS+2.7 3.325 0.161
TS+2.8 3.425 0.157
TS+2.9 3.525 0.153
4 4 0.152
Sumber: http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/
Gambar 4.79. Spektrum Respon Desain Detik Gedung Kantor Direktorat Jenderal
Pajak Kota Semarang
Sumber: http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/
8. Menentukan Kategori Desain Seismik (KDS)
Dalam menentukan suatu Kategori Desain Seismik (KDS) pada struktur
harus ditetapkan mengikuti ketentuan seperti berikut:
220
a. Struktur dengan kategori resiko I, II, atau III dengan nilai S1> 0,75
harus ditetapkan sebagi struktur dengan Kategori Desain Seismik E.
b. Struktur dengan kategori resiko IV dengan nilai S1> 0,75 harus
ditetapkan sebagi struktur dengan Kategori Desain Seismik F.
c. Struktur yang memiliki ketentuan diluar ketentuan tersebut, jenis
Kategori Desain Seismiknya ditetapkan berdasarkan hubungan nilai SDS
dan SD1
Tabel 4.56. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan
Pada Periode Pendek, Detik Gedung Kantor Direktorat Jenderal Pajak Kota
Semarang
Nilai SDS Kategori Resiko
I II III IV
SDS< 0,167 A A A A
0,167< SDS< 0,33 B B B C
0,33 < SDS< 0,5 C C C D
SDS> 0,5 D D D D
Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan
Gedung SNI 1726:2012
Tabel 4.57. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan
Pada Periode 1 Detik Gedung Kantor Direktorat Jenderal Pajak Kota Semarang
Nilai SD1 Kategori Resiko
I II III IV
SD1< 0,067 A A A A
0,067< SD1< 0,133 B B B C
0,133 < SD1< 0,2 C C C D
SD1> 0,2 D D D D
Sumber: Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan
Gedung SNI 1726:2012
221
Berdasarkan data-data di atas maka diperoleh :
SDS = 0,626 (SDS> 0,5) = Kategori Desain Seismik D (KDS D)
SD1 = 0,583 (SD1> 0,2) = Kategori Desain Seismik D (KDS D)
9. Menentukan Sistem Struktur dan Parameter Sistem (R, Cd, dan Ω0 )
Dalam mendesain, sistem penahan gaya gempa harus disesuaikan
dengan persyaratan khusus yang berlaku bagi sistem tersebut. Dan dalam
pendesainannya diambil berdasarkan dokumen acuan yang berlaku, sesuai
dalam tabel di bawah ini.
Tabel 4.58. Faktor R, Ω0, Dan Cd Untuk Sistem Penahan Gaya Gempa Gedung
Kantor Direktorat Jenderal Pajak Kota Semarang
Sistem Struktur Beton
Bertulang Penahan
Gaya Gempa
R Ω0 Cd
Batasan Sistem Struktur
Dan Batasan Tinggi
Struktur (M)
B C D E F
A Sistem Dinding Penumpu
1 Dinding geser beton
bertulang khusus 5 2.5 5 TB TB 48 48 30
2 Dinding geser beton
bertulang biasa 4 2.5 4 TB TB TI TI TI
3 Dinding geser beton
polos didetail 2 2.5 2 TB TI TI TI TI
4 Dinding geser beton
polos biasa 1.5 2.5 1.5 TB TI TI TI TI
5 Dinding geser
pracetak menengah 4 2.5 4 TB TB 12 12 12
6 Dinding geser
pracetak biasa 3 2.5 3 TB TI TI TI TI
B Sistem Rangka
1 Dinding geser beton
bertulang khusus 6 2.5 5 TB TB 48 48 30
222
2 Dinding geser beton
bertulang biasa 5 2.5 4.5 TB TB TI TI TI
3 Dinding geser beton
polos detail 2 2.5 2 TB TI TI TI TI
4 Dinding geser beton
polos biasa 1.5 2.5 1.5 TB TI TI TI TI
5 Dinding geser
pracetak menengah 5 2.5 4.5 TB TB 12 12 12
6 Dinding geser
pracetak biasa 4 2.5 4 TB TI TI TI TI
C Sistem Rangka Pemikul Momen
1
Rangka beton
bertulang pemikul
momen khusus
8 3 5.5 TB TB TB TB TB
2
Rangka beton
bertulang pemikul
momen menengah
5 3 4.5 TB TB TI TI TI
3
Rangka beton
bertulang pemikul
momen biasa
3 3 2.5 TB TI TI TI TI
D Sistem Ganda Dengan Rangka Pemikul Momen Khusus
1 Dinding geser beton
bertulang khusus 7 2.5 5.5 TB TB TB TB TB
2 Dinding geser beton
bertulang biasa 6 2.5 5 TB TB TI TI TI
E Sistem Ganda Dengan Rangka Pemikul Momen Menengah
1 Dinding geser beton
bertulang khusus 6.5 2.5 5 TB TB 48 30 30
2 Dinding geser beton
bertulang biasa 5.5 2.5 4.5 TB TB TI TI TI
F Sistem Interaktif Dinding Geser Rangka Dengan Rangka Pemikul
Momen Beton Bertulang Biasa Dan Dinding Geser Beton Bertulang
223
Biasa
4.5 2.5 4 TB TI TI TI TI
G Sistem Kolom Kantilever Didetail Untuk Memenuhi Persyaratan
1
Rangka beton
bertulang pemikul
momen khusus
2.5 1.25 1.5 10 10 10 10 10
2
Rangka beton
bertulang pemikul
momen menengah
1.5 1.25 1.5 10 10 TI TI TI
3
Rangka beton
bertulang pemikul
momen biasa
1 1.25 1 10 TI TI TI TI
Sumber: SNI 03-1726-2012 Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung
Maka sistem penahan gaya gempa yang digunakan adalah Sistem
Rangka Beton Bertulang Pemikul Momen Khusus (SRPMK), dari pemilihan
sistem gedung diketahui :
Koefisien modifikasi respons (R) = 8
Faktor kuat lebih sistem (Ω0) = 3
Faktor pembesaran defleksi (Cd) = 5,5
Faktor reduksi untuk perhitungan beban gempa gedung
Scale factor = 1/R x 9,81
= 1/8 x 9,81
= 1,22625
10. Kombinasi Pembebanan
a. Kombinasi T = 1,2 D + 1,6 La
b. Kombinasi P = 1 D + 1 La
c. Kombinasi W = 1,2 D + 1 La + 1,6 W
d. Kombinasi Gx = 1,2 D + 0,5 La + 1 Quake X + 0,3 Quake Y
Quake x = 1 (
) = 0,125
Quake y= 0,3(
) = 0,0375
224
e. Kombinasi Gy = 1,2 D + 0,5 La + 0,3 Quake X + 1 Quake Y
Quake x = 0,3(
) =0,0375
Quake y= 1(
) = 0,125
f. Kombinasi berat bangunan = 1 D + 0,3 La
4.5.5.4.3. Output Modal Dan Respon Spektrum
1. Base Shear
Analisis respons spektrum harus diketahui bahwa gaya geser dasar
(base shear) dinamik yang disyaratkan dalam SNI 1726-2012 yaitu sebesar
85% dari gaya geser dasar statik.
Gambar 4.80. Tabel Output Base Reaction Beban Mati dan Beban Hidup
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
Pada kolom Global FZ menunjukkan nilai:
W beban mati total = 7652845,23 Kg
W beban hidup total = 991050 Kg
W total = W mati total + 30% W hidup total
= 7652845,23 + 0,3 x 991050
= 7950160,23 Kg
Pada pemeriksaan gaya geser dasar statik ekiuvalen, dihitung dengan rumus:
V = Cs x W
Dengan:
Cs =
Dimana:
225
SDS = 0,626 g
I = 1 (Faktor keutamaan)
R = 8,0 (Faktor reduksi gempa)
Nilai Cs tidak boleh kurang dari persamaan 1 dan tidak lebih dari persamaan
2
Cs =
=
= 0,0783
Cs min = 0,044. SDS. Ie
= 0,044. 0,626. 1 = 0,0276
V =
x 7950160,23
= 622100,038 Kg
Gambar 4.81. Tabel Output Base Shear Response Spectrum
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
Arah X :
V Dinamik (Gempa X) = 1414,68 Kg
85% V Statik = 1414,68 x 85% = 1202,478 kg
V Dinamik (Gempa X) > 85% V Statik (Memenuhi syarat)
Arah Y :
V Dinamik (Gempa Y) = 1414,68 Kg
85% V Statik = 1414,68 x 85% = 1202,478 kg
V Dinamik (Gempa Y) > 85% V Statik (Memenuhi syarat)
226
Dari hasil perhitungan tersebut menunjukkan bahwa gaya geser dasar
respon spektrum memenuhi syarat yaitu lebih besar dari 85% gaya geser
dasar statik.
4.5.5.4.4. Pemeriksaan Simpangan antar Lantai (Story Drift)
Faktor pembesaran defleksi (Cd) = 5,5
Faktor keutamaan gempa (Ie) = 1,0
Simpangan antar lantai yang diijinkan untuk gedung dengan kategori
res ko II ∆a = 0,025.hsx
Keterangan :
hsx = Tinggi Antar Lantai
∆x δx-δx-1).Cd
Untuk batasan simpangan antar lantai yang diijinkan, harus sesuai dengan
kategori resiko, yang dapat dilihat pada Tabel 4.59.
Tabel 4.59. Simpangan Antar Lantai Ijin
Struktur Kategori Resiko
I dan II III IV
Struktur, selain dari struktur dinding
geser batu bata, 4 tingkat atau kurang
dengan dinding interior, partisi, langit-
langit dan sistem dinding eksterior
yang telah didesain untuk
mengakomodasi simpangan antar
lantai tingkat
0,025 hsx 0,020 hsx 0,015 hsx
Struktur dinding geser kantilever batu
bata 0,010 hsx 0,010 hsx 0,010 hsx
Struktur dinding geser batu bata
lainnya 0,007 hsx 0,007 hsx 0,007 hsx
Semua struktur lainnya 0,020 hsx 0,015 hsx 0,010 hsx
Keterangan : hsx adalah tinggi tingat antar lantai
Simpangan antara lantai yang diijinkan untuk gedung kategori resiko II
adalah:
∆a = 0,025 hsx
= 0,025 . 400 = 10
227
Gambar 4.82. Deformasi Gempa Arah X
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
Gambar 4.83. Tabel Output Joint Displacement Gempa X
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
Tabel 4.60. Perhitungan Simpangan Antar Lantai Arah X
Lantai δx (cm) hsx
(cm) Cd Ie (ρ) ∆ (cm) ∆a Check
7 0,316016 400 5,5 1,0 1,3 0,5863495 < 10 OK
6 0,209407 400 5,5 1,0 1,3 0,223179 < 10 OK
228
5 0,168829 400 5,5 1,0 1,3 0,234784 < 10 OK
4 0,126141 400 5,5 1,0 1,3 0,2821665 < 10 OK
3 0,074838 400 5,5 1,0 1,3 0,278729 < 10 OK
2 0,02416 400 5,5 1,0 1,3 0,13288 < 10 OK
1 0 400 5,5 1,0 1,3 0 < 10 OK
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
Gambar 4.84. Deformasi Gempa Arah Y
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
Gambar 4.85. Tabel Output Joint Displacement Gempa Y
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V2014
229
Tabel 4.61. Perhitungan simpangan antar Lantai Arah Y
Lantai δy (cm) hsx
(cm) Cd Ie (ρ) ∆ (cm) ∆a Check
7 0,316016 400 5,5 1,0 1,3 0,5863495 < 10 OK
6 0,209407 400 5,5 1,0 1,3 0,223179 < 10 OK
5 0,168829 400 5,5 1,0 1,3 0,234784 < 10 OK
4 0,126141 400 5,5 1,0 1,3 0,2821665 < 10 OK
3 0,074838 400 5,5 1,0 1,3 0,278729 < 10 OK
2 0,02416 400 5,5 1,0 1,3 0,13288 < 10 OK
1 0 400 5,5 1,0 1,3 0 < 10 OK
Sumber : Dokumentasi Pribadi SAP2000 V14
4.5.6. Perhitungan Tulangan Balok
Desain pada balok dilakukan secara otomatis oleh program SAP2000. Program
SAP2000 hanya akan memberikan kebutuhan luas tulangan yang diperlukan,
sedangkan untuk pemilihan diameter, jumlah atau jarak tulangan dilakukan secara
manual berdasarkan hasil hitungan luas tulangan dilakukan secara manual yang
berasal dari hasil hitungan luas tulangan oleh program.
1. Balok Tipe BI1 40 cm x 80 cm ( Balok Induk )
a. Data balok :
Panjang bentang (L) = 8000 mm
Tinggi balok (h) = 800 mm
Lebar balok (b) = 400 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
Tulangan pokok = D 19 mm
Tulangan sengkang = Ø 12 mm
β = 0,85
fy = 400 MPa (tulangan pokok)
fy = 240 MPa (tulangan sengkang)
fc' = 30 Mpa
d = h – p – Øs - × Dp
= 800 – 40 – 12 - × 19
230
= 738,5 mm = 0,7385 m
d’ = p + s + × Dp
= 40 + 12 + × 19
= 61,5 mm
pmin =
= 0,0035
b =
=
= 0,0325
max = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,02438
Analisis gaya struktur yang didapat dari program SAP2000 versi 14
V2 = 201,597 KN
T = 5,9852 KN.m
M3 Momen Tumpuan = 329,8214 KN.m
M3 Momen Lapangan = 303,9479 KN.m
b. Tulangan Tumpuan
Mmax = 329,8214 KN.m
Mn =
=
= 412,277 KN.m = 412,277. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 1,89
ρ =
=
= 0,00491
min < < max,
0,0035 < 0,00491< 0,02438 Dipakai = 0,00491
As ρ × b × d
= 0,00491 × 400 × 738,5
= 1450,414 mm2
231
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 5,12 ≈ 6 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 6 = 1700,31 mm
2
Dipakai Tulangan 6 D 19 (As = 1701 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 66,706 mm
z = d -
= 738,5 -
= 705,147 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1701 x 400 x 705,147 x 10-6
= 383,826 KN.m
Mu (329,8214 KN.m) < Ø Mr (383,826 KN.m) AMAN
c. Tulangan Lapangan
Mmax = 303,9479 KN.m
Mn =
=
= 379,934 KN.m = 379,934. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 1,742
ρ =
=
= 0,00451
min < < max,
0,0035 < 0,00451< 0,02438 Dipakai = 0,00451
As ρ × b × d
= 0,00451× 400 × 738,5
= 1332,254 mm2
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 4,70 ≈ 5 tulangan
232
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 5 = 1416,925 mm
2
Dipakai Tulangan 5 D 19 (As = 1418 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 55,608 mm
z = d -
= 738,5 -
= 710,696 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1418 x 400 x 710,696 x 10-6
= 322,486 KN.m
Mu (303,9479 KN.m) < Ø Mr (322,486 KN.m) AMAN
d. Tulangan Sengkang
V2 = Vu = 201,597 KN
= 201597 N
= 0,75
Tegangan geser yang terjadi akibat beton :
Vc = 1/6 . . bw . d
= 1/6 . . 400 . 738,5
= 269662,07 Nmm
Vc = 0,75 x Vc
= 0,75 x 269662,07
= 202247 Nmm
Vu < Vc,
201597 N < 202247 Nmm (Tidak diperlukan tulangan geser)
Menggunakan Tulangan Sengkang Polos ( 12 mm ), maka :
Av = 2. 1/4 . π . S2
= 2. / π 2
= 226,195 mm
2
Jarak yang dibutuhkan sengkang :
S max = d/2 = 738,5/2 = 369,3 mm
Dipakai S = 200 mm
Periksa kapasitas geser terhadap jarak yang diambil :
233
Vs =
=
= 200454,01 Nmm
Va = (Vc + Vs )
= 0,75 (269662,07 + 200454,01)
= 352587,06 Nmm
Vu < Va
201597 N < 352587,06 Nmm ....................(OK)
Maka Tulangan Geser yang digunakan adalah 12 - 200
e. Penulangan Torsi
ɸ = 0,6
T = 5,9852 kN.m
Tu =
= 5,9852
= 23,9408 kN.m
= 23940800 N.mm
Tc =
=
= 46738991,57 N.mm
ɸ Tc = 0,6 x 46738991,57 = 28043394,94 N.mm
Tu < ɸ Tc (maka tidak perlu tulangan torsi)
23940800 N.mm < 28043394,94 N.mm
2. Balok Tipe BAI 35 cm x 70 cm ( Balok Anak )
a. Data Balok :
Panjang bentang (L) = 5000 mm
Tinggi balok (h) = 700 mm
Lebar balok (b) = 350 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
Tulangan pokok = D 19 mm
Tulangan sengkang = Ø 12 mm
β = 0,85
fy = 400 MPa (tulangan pokok)
fy = 240 MPa (tulangan sengkang)
234
fc' = 30 Mpa
d = h – p – Øs - × Dp
= 700 – 40 – 12 - × 19
= 638,5 mm = 0,6385 m
d’ = p + s + × Dp
= 40 + 12 + × 19
= 61,5 mm
pmin =
= 0,0035
b =
=
= 0,0325
max = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,02438
Analisis gaya struktur yang didapat dari program SAP2000 versi 14
V2 = 75,532 KN
T = 0,0101 KN.m
M3 Momen Tumpuan = 76,7511 KN.m
M3 Momen Lapangan = 82,6964 KN.m
b. Tulangan Tumpuan
Mmax = 76,7511 KN.m
Mn =
=
= 95,939 KN.m = 95,939. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,672
ρ =
=
= 0,00170
min < < max,
0,0035 > 0,00170 < 0,02438 Dipakai min = 0,0035
235
As ρ × b × d
= 0,0035 × 350 × 638,5
= 782,1625 mm2
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 2,76 ≈ 4 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 4 = 1133,54 mm
2
Dipakai Tulangan 4 D 19 (As = 1134 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 50,823 mm
z = d -
= 638,5 -
= 613,089 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1134 x 400 x 613,089 x 10-6
= 258,766 KN.m
Mu (76,7511 KN.m) < Ø Mr (258,766 KN.m) AMAN
c. Tulangan Lapangan
Mmax = 82,6964 KN.m
Mn =
=
= 103, 371 KN.m = 103, 371. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,724
ρ =
=
= 0,00183
min < < max,
0,0035 < 0,00183< 0,02438 Dipakai min = 0,0035
As ρ × b × d
= 0,0035× 350 × 638,5
= 782,17 mm2
236
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 2,76 ≈ 4 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 4 = 1133,54 mm
2
Dipakai Tulangan 4 D 19 (As = 1134 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 50,823 mm
z = d -
= 638,5 -
= 613,089 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1134 x 400 x 613,089 x 10-6
= 222,48 KN.m
Mu (82,6964 KN.m) < Ø Mr (222,48 KN.m) AMAN
d. Tulangan Sengkang
V2 = Vu = 75,532 KN
= 75532 N
= 0,75
Tegangan geser yang terjadi akibat beton :
Vc = 1/6 . . bw . d
= 1/6 . . 350 . 638,5
= 204003,8309 Nmm
Vc = 0,75 x Vc
= 0,75 x 204003,8309
= 153002,88 Nmm
Vu < Vc,
75532 N < 153002,88 Nmm (Tidak diperlukan tulangan geser)
Menggunakan Tulangan Sengkang Polos ( 12 mm ), maka :
Av = 2. 1/4 . π . S2
= 2. / π 2
= 226,195 mm
2
Jarak yang dibutuhkan sengkang :
237
S max = d/2 = 638,5/2 = 319,3 mm
Dipakai S = 200 mm
Periksa kapasitas geser terhadap jarak yang diambil :
Vs =
=
= 200454,01 Nmm
Va = (Vc + Vs )
= 0,75 (235954,3134 + 200454,01)
= 327306,243 Nmm
Vu < Va
75532 N < 327306,243 Nmm ....................(OK)
Maka Tulangan Geser yang digunakan adalah 12 - 200
e. Penulangan Torsi
ɸ = 0,6
T = 0,0101 kN.m
Tu =
= 0,0101
= 0,026 kN.m
= 2600 N.mm
Tc =
=
= 31311472,87 N.mm
ɸ Tc = 0,6 x 31311472,87 = 18786883,72 N.mm
Tu < ɸ Tc (maka tidak perlu tulangan torsi)
2600 N.mm < 18786883,72 N.mm
3. Balok Tipe BI2 25 cm x 50 cm ( Balok Induk )
a. Data balok :
Panjang bentang (L) = 5000 mm
Tinggi balok (h) = 500 mm
Lebar balok (b) = 250 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
Tulangan pokok = D 19 mm
Tulangan sengkang = Ø 12 mm
238
β = 0,85
fy = 400 MPa (tulangan pokok)
fy = 240 MPa (tulangan sengkang)
fc' = 30 Mpa
d = h – p – Øs - × Dp
= 500 – 40 – 12 - × 19
= 438,5 mm = 0,4385 m
d’ = p + s + × Dp
= 40 + 12 + × 19
= 61,5 mm
pmin =
= 0,0035
b =
=
= 0,0325
max = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,02438
Analisis gaya struktur yang didapat dari program SAP2000 versi 14
V2 = 104,467 KN
T = 1,4117 KN.m
M3 Momen Tumpuan = 114,5395 KN.m
M3 Momen Lapangan = 97,8684 KN.m
b. Tulangan Tumpuan
Mmax = 114,5395 KN.m
Mn =
=
= 143,1743 KN.m = 143,1743. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 2,979
ρ =
=
239
= 0,00794
min < < max,
0,0035 < 0,00794< 0,02438 Dipakai = 0,00794
As ρ × b × d
= 0,00794 × 250 × 438,5
= 870,4225 mm2
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 3,08 ≈ 4 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 4 = 1133,54 mm
2
Dipakai Tulangan 4 D 19 (As = 1134 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 71,153 mm
z = d -
= 438,5 -
= 402,924 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1134 x 400 x 402,924 x 10-6
= 146,213 KN.m
Mu (114,5395 KN.m) < Ø Mr (146,213 KN.m) AMAN
c. Tulangan Lapangan
Mmax = 97,8684 KN.m
Mn =
=
= 122,336 KN.m = 122,336. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 2,545
ρ =
=
= 0,00672
min < < max,
0,0035 < 0,00672< 0,02438 Dipakai = 0,00672
240
As ρ × b × d
= 0,00672 × 250 × 438,5
= 736,68 mm2
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 2,59 ≈ 4 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 4 = 1133,54 mm
2
Dipakai Tulangan 4 D 19 (As = 1134 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 71,152 mm
z = d -
= 438,5 -
= 402,924 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1134 x 400 x 402,924 x 10-6
= 146,213 KN.m
Mu (97,8684 KN.m) < Ø Mr (146,213KN.m) AMAN
d. Tulangan Sengkang
V2 = Vu = 104,467 KN
= 104467 N
= 0,75
Tegangan geser yang terjadi akibat beton :
Vc = 1/6 . . bw . d
= 1/6 . . 250 . 438,5
= 100073,48 Nmm
Vc = 0,75 x Vc
= 0,75 x 100073,48
= 75055,107 Nmm
Vu < Vc,
104467 N < 75055,107 Nmm (Tidak diperlukan tulangan geser)
Menggunakan Tulangan Sengkang Polos ( 12 mm ), maka :
Av = 2. 1/4 . π . S2
241
= 2. / π 2
= 226,195 mm
2
Jarak yang dibutuhkan sengkang :
S max = d/2 = 438,5/2 = 219,25 mm
Dipakai S = 200 mm
Periksa kapasitas geser terhadap jarak yang diambil :
Vs =
=
= 119023,809 Nmm
Va = (Vc + Vs )
= 0,75 (100073,48 + 119023,809)
= 164322,97 Nmm
Vu < Va
104467 N < 164322,97 Nmm ....................(OK)
Maka Tulangan Geser yang digunakan adalah 12 - 200
e. Penulangan Torsi
ɸ = 0,6
T = 1,4117 kN.m
Tu =
= 1,4117
= 3,5293 kN.m
= 352930 N.mm
Tc =
=
= 11410886,61 N.mm
ɸ Tc = 0,6 x 11410886,61 = 6846531,969 N.mm
Tu < ɸ Tc (maka tidak perlu tulangan torsi)
352930 N.mm < 6846531,969 N.mm
4. Balok Tipe BA2 25 cm x 45 cm ( Balok Anak )
a. Data Balok :
Panjang bentang (L) = 8000 mm
Tinggi balok (h) = 450 mm
Lebar balok (b) = 250 mm
242
Selimut beton (p) = 40 mm
Tulangan pokok = D 19 mm
Tulangan sengkang = Ø 12 mm
β = 0,85
fy = 400 MPa (tulangan pokok)
fy = 240 MPa (tulangan sengkang)
fc' = 30 Mpa
d = h – p – Øs - × Dp
= 450 – 40 – 12 - × 19
= 388,5 mm = 0,3885 m
d’ = p + s + × Dp
= 40 + 12 + × 19
= 61,5 mm
pmin =
= 0,0035
b =
=
= 0,0325
max = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,02438
Analisis gaya struktur yang didapat dari program SAP2000 versi 14
V2 = 16,285 KN
T = 0,0782 KN.m
M3 Momen Tumpuan = 23,7361 KN.m
M3 Momen Lapangan = 15,4581 KN.m
b. Tulangan Tumpuan
Mmax = 23,7361 KN.m
Mn =
=
= 29,670 KN.m = 29,670. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,787
243
ρ =
=
= 0,002
min < < max,
0,0035 > 0,002 < 0,02438 Dipakai min = 0,0035
As ρ × b × d
= 0,0035 × 250 × 388,5
= 339,938 mm2
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 1,2 ≈ 4 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 4 = 1133,54 mm
2
Dipakai Tulangan 4 D 19 (As = 1134 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 71,153 mm
z = d -
= 388,5 -
= 352,923 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1134 x 400 x 352,923 x 10-6
= 128,069 KN.m
Mu (23,7361 KN.m) < Ø Mr (128,069 KN.m) AMAN
c. Tulangan Lapangan
Mmax = 15,4581 KN.m
Mn =
=
= 19,322 KN.m = 19,322. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,512
ρ =
244
=
= 0,00129
min < < max,
0,0035 > 0,00129 < 0,02438 Dipakai min = 0,0035
As ρ × b × d
= 0,0035× 250 × 388,5
= 339,938 mm2
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 1,2 ≈ 4 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 4 = 1133,54 mm
2
Dipakai Tulangan 4 D 19 (As = 1134 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 71,153 mm
z = d -
= 388,5 –
= 352,923 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1134 x 400 x 352,923 x 10-6
= 128,069 KN.m
Mu (15,4581 KN.m) < Ø Mr (128,069 KN.m) AMAN
d. Tulangan Sengkang
V2 = Vu = 16,285 KN
= 16285 N
= 0,75
Tegangan geser yang terjadi akibat beton :
Vc = 1/6 . . bw . d
= 1/6 . . 250 . 388,5
= 88662,589 Nmm
Vc = 0,75 x Vc
= 0,75 x 88662,589
245
= 66496,941 Nmm
Vu < Vc,
75532 N < 66496,941 Nmm (Tidak diperlukan tulangan geser)
Menggunakan Tulangan Sengkang Polos ( 12 mm ), maka :
Av = 2. 1/4 . π . S2
= 2. / π 2
= 226,195 mm
2
Jarak yang dibutuhkan sengkang :
S max = d/2 = 388,5/2 = 194,25 mm
Dipakai S = 100 mm
Periksa kapasitas geser terhadap jarak yang diambil :
Vs =
=
= 210904,218 Nmm
Va = (Vc + Vs )
= 0,75 (235954,3134 + 210904,218)
= 335143.90 Nmm
Vu < Va
16285 N < 335143.90 Nmm ....................(OK)
Maka Tulangan Geser yang digunakan adalah 12 - 100
e. Penulangan Torsi
ɸ = 0,6
T = 0,0782 kN.m
Tu =
= 0,0782
= 0,3128 kN.m
= 31280 N.mm
Tc =
=
= 10269797,95 N.mm
ɸ Tc = 0,6 x 10269797,95 = 6161878,772 N.mm
Tu < ɸ Tc (maka tidak perlu tulangan torsi)
31280 N.mm < 6161878,772 N.mm
246
5. Balok Tipe BI3 20 cm x 40 cm ( Balok Induk )
a. Data balok :
Panjang bentang (L) = 4000 mm
Tinggi balok (h) = 400 mm
Lebar balok (b) = 200 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
Tulangan pokok = D 19 mm
Tulangan sengkang = Ø 12 mm
β = 0,85
fy = 400 MPa (tulangan pokok)
fy = 240 MPa (tulangan sengkang)
fc' = 30 Mpa
d = h – p – Øs - × Dp
= 400 – 40 – 12 - × 19
= 338,5 mm = 0,3385 m
d’ = p + s + × Dp
= 40 + 12 + × 19
= 61,5 mm
pmin =
= 0,0035
b =
=
= 0,0325
max = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,02438
Analisis gaya struktur yang didapat dari program SAP2000 versi 14
V2 = 24,071 KN
T = 0,4199 KN.m
M3 Momen Tumpuan = 20,6260 KN.m
M3 Momen Lapangan = 22,8508 KN.m
b. Tulangan Tumpuan
Mmax = 20,6260 KN.m
247
Mn =
=
= 25,7825 KN.m = 25,7825. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 1,126
ρ =
=
= 0,00288
min < < max,
0,0035 > 0,00288 < 0,02438 Dipakai min = 0,0035
As ρ × b × d
= 0,0035 × 200 × 338,5
= 236,95 mm2
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 0,83 ≈ 4 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 4 = 1133,54 mm
2
Dipakai Tulangan 4 D 19 (As = 1134 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 88,941 mm
z = d -
= 338,5 -
= 294,03 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1134 x 400 x 294,03 x 10-6
= 106,698 KN.m
Mu (20,6260 KN.m) < Ø Mr (106,698 KN.m) AMAN
c. Tulangan Lapangan
Mmax = 22,8508 KN.m
Mn =
=
= 28,5635 KN.m = 28,5635. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
248
Rn =
=
= 1,246
ρ =
=
= 0,00319
min < < max,
0,0035 > 0,00319< 0,02438 Dipakai min = 0,0035
As ρ × b × d
= 0,0035× 200 × 338,5
= 236,95 mm2
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 0,85 ≈ 4 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 4 = 1133,54 mm
2
Dipakai Tulangan 4 D 19 (As = 1134 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 88,941 mm
z = d -
= 338,5 -
= 249,03 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1134 x 400 x 249,03 x 10-6
= 90,368 KN.m
Mu (22,8508 KN.m) < Ø Mr (90,368 KN.m) AMAN
d. Tulangan Sengkang
V2 = Vu = 24,071 KN
= 24071 N
= 0,75
Tegangan geser yang terjadi akibat beton :
Vc = 1/6 . . bw . d
= 1/6 . . 200 . 338,5
249
= 61801,361 Nmm
Vc = 0,75 x Vc
= 0,75 x 61801,361
= 46351,021 Nmm
Vu < Vc,
24071 N < 46351,021Nmm (Tidak diperlukan tulangan geser)
Menggunakan Tulangan Sengkang Polos ( 12 mm ), maka :
Av = 2. 1/4 . π . S2
= 2. / π 2
= 226,195 mm
2
Jarak yang dibutuhkan sengkang :
S max = d/2 = 338,5/2 = 169,25 mm
Dipakai S = 100 mm
Periksa kapasitas geser terhadap jarak yang diambil :
Vs =
=
= 183760,818 Nmm
Va = (Vc + Vs )
= 0,75 (61801,361 + 183760,818)
= 184171,63 Nmm
Vu < Va
24071 N < 184171,63 Nmm ....................(OK)
Maka Tulangan Geser yang digunakan adalah 12 - 100
e. Penulangan Torsi
ɸ = 0,6
T = 0,4199 kN.m
Tu =
= 0,4199
= 0,8398 kN.m
= 83980 N.mm
Tc =
250
=
= 5842373,947 N.mm
ɸ Tc = 0,6 x 5842373,947 = 3505424,368 N.mm
Tu < ɸ Tc (maka tidak perlu tulangan torsi)
83980 N.mm < 3505424,368 N.mm
6. Balok Tipe BA3 20 cm x 35 cm ( Balok Anak )
a. Data Balok :
Panjang bentang (L) = 8000 mm
Tinggi balok (h) = 350 mm
Lebar balok (b) = 200 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
Tulangan pokok = D 19 mm
Tulangan sengkang = Ø 12 mm
β = 0,85
fy = 400 MPa (tulangan pokok)
fy = 240 MPa (tulangan sengkang)
fc' = 30 Mpa
d = h – p – Øs - × Dp
= 350 – 40 – 12 - × 19
= 288,5 mm = 0,2885 m
d’ = p + s + × Dp
= 40 + 12 + × 19
= 61,5 mm
pmin =
= 0,0035
b =
=
= 0,0325
max = 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,02438
Analisis gaya struktur yang didapat dari program SAP2000 versi 14
V2 = 2,495 KN
251
T = 0,2630 KN.m
M3 Momen Tumpuan = 2,8963 KN.m
M3 Momen Lapangan = 4,7383 KN.m
b. Tulangan Tumpuan
Mmax = 2,8963 KN.m
Mn =
=
= 3,620 KN.m = 3,620. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,217
ρ =
=
= 0,000544
min < < max,
0,0035 > 0,000544 < 0,02438 Dipakai min = 0,0035
As ρ × b × d
= 0,0035 × 200 × 288,5
= 201,95 mm2
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 0,71 ≈ 4 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 4 = 1133,54 mm
2
Dipakai Tulangan 4 D 19 (As = 1134 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 88,941 mm
z = d -
= 288,5 -
= 244,03 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1134 x 400 x 244,03 x 10-6
= 88,554 KN.m
Mu (2,8963 KN.m) < Ø Mr (88,554 KN.m) AMAN
252
c. Tulangan Lapangan
Mmax = 4,7383 KN.m
Mn =
=
= 5,923 KN.m = 5,923. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,356
ρ =
=
= 0,0009
min < < max,
0,0035 > 0,0009 < 0,02438 Dipakai min = 0,0035
As ρ × b × d
= 0,0035× 200 × 288,5
= 201,95 mm2
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 0,713 ≈ 4 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 4 = 1133,54 mm
2
Dipakai Tulangan 4 D 19 (As = 1134 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 88,941 mm
z = d -
= 288,5 –
= 244,03 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1134 x 400 x 244,03 x 10-6
= 88,554 KN.m
Mu (4,7383 KN.m) < Ø Mr (88,554 KN.m) AMAN
d. Tulangan Sengkang
V2 = Vu = 2,495 KN
= 2495 N
253
= 0,75
Tegangan geser yang terjadi akibat beton :
Vc = 1/6 . . bw . d
= 1/6 . . 200 . 288,5
= 52672,653 Nmm
Vc = 0,75 x Vc
= 0,75 x 52672,653
= 39504,49 Nmm
Vu < Vc,
2495 N < 39504,49 Nmm (Tidak diperlukan tulangan geser)
Menggunakan Tulangan Sengkang Polos ( 12 mm ), maka :
Av = 2. 1/4 . π . S2
= 2. / π 2
= 226,195 mm
2
Jarak yang dibutuhkan sengkang :
S max = d/2 = 288,5/2 = 144,25 mm
Dipakai S = 100 mm
Periksa kapasitas geser terhadap jarak yang diambil :
Vs =
=
= 156617,418 Nmm
Va = (Vc + Vs )
= 0,75 (52672,653 + 156617,418)
= 156967,553 Nmm
Vu < Va
2495 N < 156967,553 Nmm ....................(OK)
Maka Tulangan Geser yang digunakan adalah 12 - 100
e. Penulangan Torsi
ɸ = 0,6
T = 0,2630 kN.m
Tu =
= 0,2630
254
= 1,052 kN.m
= 105200 N.mm
Tc =
=
= 5112077,203 N.mm
ɸ Tc = 0,6 x 5112077,203 = 3067246,322 N.mm
Tu < ɸ Tc (maka tidak perlu tulangan torsi)
105200 N.mm < 3067246,322 N.mm
7. Balok Tipe BI4 18 cm x 35 cm ( Balok Induk )
a. Data balok :
Panjang bentang (L) = 3500 mm
Tinggi balok (h) = 350 mm
Lebar balok (b) = 180 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
Tulangan pokok = D 19 mm
Tulangan sengkang = Ø 12 mm
β = 0,85
fy = 400 MPa (tulangan pokok)
fy = 240 MPa (tulangan sengkang)
fc' = 30 Mpa
d = h – p – Øs - × Dp
= 350 – 40 – 12 - × 19
= 288,5 mm = 0,2885 m
d’ = p + s + × Dp
= 40 + 12 + × 19
= 61,5 mm
pmin =
= 0,0035
b =
=
= 0,0325
max = 0,75 x b
255
= 0,75 x 0,0325 = 0,02438
Analisis gaya struktur yang didapat dari program SAP2000 versi 14
V2 = 24,145 KN
T = 0,0685 KN.m
M3 Momen Tumpuan = 14,6556 KN.m
M3 Momen Lapangan = 6,1346 KN.m
b. Tulangan Tumpuan
Mmax = 14,6556 KN.m
Mn =
=
= 18,3195 KN.m = 18,3195. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 1,223
ρ =
=
= 0,00314
min < < max,
0,0035 > 0,00314 < 0,02438 Dipakai min = 0,0035
As ρ × b × d
= 0,0035 × 180 × 288,5
= 181,755 mm2
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 0,64 ≈ 4 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 4 = 1133,54 mm
2
Dipakai Tulangan 4 D 19 (As = 1134 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 98,824 mm
z = d -
= 288,5 -
= 239,088 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
256
= 0,8 x 1134 x 400 x 239,088 x 10-6
= 86,760 KN.m
Mu (14,6556 KN.m) < Ø Mr (86,760 KN.m) AMAN
c. Tulangan Lapangan
Mmax = 6,1346 KN.m
Mn =
=
= 7,669 KN.m = 7,669. 10
6 Nmm
m =
=
= 15,686
Rn =
=
= 0,512
ρ =
=
= 0,0013
min < < max,
0,0035 > 0,0013< 0,02438 Dipakai min = 0,0035
As ρ × b × d
= 0,0035× 180 × 288,5
= 181,755 mm2
Menentukan jumlah tulangan
n =
=
= 0,64 ≈ 4 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n
= ¼ π 2 . 4 = 1133,54 mm
2
Dipakai Tulangan 4 D 19 (As = 1134 mm2)
Cek Mu < Ø Mn
a =
=
= 98,824 mm
z = d -
= 288,5 -
= 239,088 mm
Ø Mr = 0,8 . As . Fy . z
= 0,8 x 1134 x 400 x 239,088 x 10-6
= 86,760 KN.m
Mu (6,1346 KN.m) < Ø Mr (86,760 KN.m) AMAN
257
d. Tulangan Sengkang
V2 = Vu = 24,145 KN
= 24145 N
= 0,75
Tegangan geser yang terjadi akibat beton :
Vc = 1/6 . . bw . d
= 1/6 . . 180 . 288,5
= 47405,388 Nmm
Vc = 0,75 x Vc
= 0,75 x 47405,388
= 35554,041 Nmm
Vu < Vc,
24145 N < 35554,041 Nmm (Tidak diperlukan tulangan geser)
Menggunakan Tulangan Sengkang Polos ( 12 mm ), maka :
Av = 2. 1/4 . π . S2
= 2. / π 2
= 226,195 mm
2
Jarak yang dibutuhkan sengkang :
S max = d/2 = 288,5/2 = 144,25 mm
Dipakai S = 100 mm
Periksa kapasitas geser terhadap jarak yang diambil :
Vs =
=
= 156617,418 Nmm
Va = (Vc + Vs )
= 0,75 (47405,388 + 156617,418)
= 153017,10 Nmm
Vu < Va
24145 N < 153017,10 Nmm ....................(OK)
Maka Tulangan Geser yang digunakan adalah 12 - 100
e. Penulangan Torsi
ɸ = 0,6
258
T = 0,0685 kN.m
Tu =
= 0,0685
= 0,1199 kN.m
= 11990 N.mm
Tc =
=
= 4140782,535 N.mm
ɸ Tc = 0,6 x 4140782,535 = 2484469,521 N.mm
Tu < ɸ Tc (maka tidak perlu tulangan torsi)
11990 N.mm < 2484469,521 N.mm
4.5.7. Perhitungan Tulangan Kolom
Desain dalam kolom ini dilakukan secara otomatis oleh SAP 2000. Program
SAP 2000 hanya akan memberikan kebutuhan luas tulangan yang diperlukan,
sedangkan untuk pemilihan diameter, jumlah atau jarak tulangan dilakukan secara
manual berdasarkan hasil hitungan luas tulangan oleh program.
1. Kolom 80 x 80 cm
Ukuran Kolom = 800 x 800 mm
Ø tul pokok (D) = 25 mm
Ø tul sengkang (Øs) = 14 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa
Mutu baja (Fy) = 400 Mpa
Pu = 394866,43 kg (Frame 1774)
= 3872,317 KN
= 3872317 N
Mu = 107,1157 KNm ( Frame 1774)
= 107115733,4 Nmm
Vu = 39,216 KN (Frame 1774)
= 39215,72 N
M22=Mu1= Mx = 12534,34 kg.cm
M33=Mu2= My = 1092276,48 kg.cm
Agr = 800 x 800
= 640000 mm2
259
d = h – p – Øs - ØD
= 800 – 40 – 14 – 25
= 733,5 mm
d’ = h – d
= 800 – 733,5
= 66,5 mm
Beban mati pada struktur = 0,1 x 2400
= 240 kg/m2
Beban hidup pada struktur = 250 kg/m2
min = 0,0035 (tabel 6 Gideon seri 1 hal 50)
max = 0,0484 (tabel 8 Gideon seri 1 hal 52)
βd = 1,2D/(1,2D + 1,6L)
= 1,2 x 240/(1,2 x 240 + 1,6 x 250 )
= 0,419
a. Tulangan Utama
Dari analisis program SAP 2000 didapat:
Pu = 3872,317 KN = 3872317 N
Mu = 107,1157 KNm = 107115733,4 Nmm
Luas Penampang Kolom :
Ag = b x h = 800 mm x 800 mm = 640000 mm2
Persyaratan eksentrisitas minimal dari kolom :
emin = 0,1 x h = 0,1 x 800 = 80 mm
Eksentrisitas Beban :
et =
=
= 27,662 mm
cb =
=
= 440,1
ab = β1 x cb
= 0,85 x 440,1
= 374,085
260
Pnb = 0,85 x fc x ab x b
= 0,85 x 30 x 374,085 x 800
= 7631334 N
Pn = 0,1 x fc x Ag
= 0,1 x 30 x 640000
= 1920000 N
Karena Pu = 3872317 N > 1920000 N, maka Ø = 0,65
Pn perlu =
=
= 5957410,769 N
Karena Pn perlu < Pnb analisis keruntuhan tarik
a =
=
= 292,03
Luas memanjang minimum
As =
=
–
= 3884,933 mm²
Ast = 1% x Ag
= 1% x 640000
= 6400 mm²
Sehingga, As yang digunakan adalah As = 6400 mm²
Jumlah tulangan yang digunakan :
n =
=
3, ≈ ula ga
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n = ¼ . π . 25
2 . 14 = 6872 mm
2
Jadi tulangan yang dipasang pada Kolom 80 cm x 80 cm adalah
14 D 25 Dengan As = 6872 mm2
b. Tulangan Sengkang
Dari analisis program SAP 2000 didapat:
261
Vu = 39,216 KN = 39215,72 N
Pu = 3872,317 KN = 3872317 N
Tegangan geser yang terjadi akibat beton :
Vc =
=
= 170370,228 Nmm
Vc = 0,75 x 170370,228 = 127777,671 Nmm
Vu (39215,72 N) < Vc (127777,671 Nmm)
Maka Tidak Diperluhkan Tulangan Geser
Menggunakan Tulangan Sengkang Polos ( 14 mm ), maka :
Av = 2. 1/4 . π . S2
2 / π 2
= 307,72 mm
2
S max = d/2 = 733,5 /2 = 366,75 mm
Dipakai S = 200 mm
Periksa kapasitas geser terhadap jarak yang diambil :
Vs =
=
= 270855,144 Nmm
Va = (Vc + Vs )
= 0,75 (170370,228 + 270855,144)
= 330919,029 Nmm
Vu < Va
39215,72 N < 330919,029 Nmm ....................(OK)
Maka Tulangan Geser yang Digunakan adalah 14 - 200
c. Pengaruh Tekuk Pada Kolom
Perhitungan Pengaruh Tekuk
Ec = 4700
= 4700
= 25742,9602 MPa
262
= 257429,602 kg/cm2
Ig = 1/12 b h3
= 1/12 x 80 x 803
= 3413333,333 cm4
EIk =
EIk =
= 2,477 x 10
11
Momen Inersia Balok
Ig = 1/12 b h3
= 1/12 x 40 x 803
= 1706666,667 cm4
EIb =
EIb =
= 6,193 x 10
10
A = (EIk / lk) / (EIb / lb)
= (2,477 x 1011
/ 4) / (6,193 x 1010
/ 8)
= 8,0
Kekakuan relatif pada ujung bawah kolom
B = 0 ( Terjepit Pondasi )
Struktur portal diasumsikan sebagai portal tidak bergoyang, sehingga faktor
panjang efektif kolom (k) adalah,
K = 0,7 + 0,05 x (Ψa + ΨB)
= 0,7 + 0,05 x (8,0 + 0)
= 1,1
K = 0,85 + 0,05 x ΨB
= 0,85 + 0,05 x 0
= 0,85
Jadi faktor panjang efektif kolom yang dipergunakan untuk perhitungan adalah:
k = 0,85
Panjang tekuk kolom, Lc = k x Lu = 0,85 x 4 = 3,4 m
263
Untuk kolom persegi,jari-jari inersia
( r ) = 0,3 h
= 0,3 x 80 = 24 cm
= 0,24 m
Rasio kelangsingan kolom, = Lc / r = 3,4 / 0,24 = 14,17
Lengkungan yang terjadi pada kolom adalah lengkung ganda
Mu1= -12534,34 kg.cm
Mu2 = 1092276,48 kg.cm
Batas kelangsingan kolom adalah :
34 – 12
=34 – 12
= 34,138
Pemeriksaan kelangsingan kolom
= Lc/r = 14,17 ≤ 34 - 12
= 34,138
Maka pengaruh tekuk tidak perlu ditinjau pada perhitungan penulangan kolom (
kolom termasuk kolom pendek )
2. Kolom 50 x 50 cm
Ukuran Kolom = 500 x 500 mm
Ø tul pokok (D) = 25 mm
Ø tul sengkang (Øs) = 14 mm
Selimut beton (p) = 40 mm
Mutu beton (Fc) = 30 Mpa
Mutu baja (Fy) = 400 Mpa
Pu = 12575,06 kg (Frame 1795)
= 123,319 KN
= 123319,20 N
Mu = 71,5585 KNm ( Frame 1774)
= 71712542,46 Nmm
Vu = 26,650 KN (Frame 1774)
= 26650,49 N
M22=Mu1= Mx = 299050,56 kg.cm
M33=Mu2= My = 731264,41 kg.cm
264
Agr = 500 x 500
= 250000 mm2
d = h – p – Øs - ØD
= 500 – 40 – 14 – 25
= 433,5 mm
d’ = h – d
= 500 – 433,5
= 66,5 mm
Beban mati pada struktur = 0,1 x 2400
= 240 kg/m2
Beban hidup pada struktur = 250 kg/m2
min = 0,0035 (tabel 6 Gideon seri 1 hal 50)
max = 0,0484 (tabel 8 Gideon seri 1 hal 52)
βd = 1,2D/(1,2D + 1,6L)
= 1,2 x 240/(1,2 x 240 + 1,6 x 250 )
= 0,419
a. Tulangan Utama
Dari analisis program SAP 2000 didapat:
Pu = 123,319 KN = 123319,20 N
Mu = 71,5585 KNm = 71712542,46 Nmm
Luas Penampang Kolom :
Ag = b x h = 500 mm x 500 mm = 250000 mm2
Persyaratan eksentrisitas minimal dari kolom :
emin = 0,1 x h = 0,1 x 500 = 50 mm
Eksentrisitas Beban :
et =
=
= 581,52 mm
cb =
=
= 260,1
ab = β1 x cb
265
= 0,85 x 260,1
= 221,085
Pnb = 0,85 x fc x ab x b
= 0,85 x 30 x 221,085 x 500
= 2818833,75 N
Pn = 0,1 x fc x Ag
= 0,1 x 30 x 250000
= 750000 N
Karena Pu = 123319,20 N < 750000 N, maka Ø = 0,80
Pn perlu =
=
= 154149 N
Karena Pn perlu < Pnb analisis keruntuhan tarik
a =
=
= 12,090
Luas memanjang minimum
As =
=
– –
= 203,67 mm²
Ast = 1% x Ag
= 1% x 250000
= 2500 mm²
Sehingga, As yang digunakan adalah As = 2500 mm²
Jumlah tulangan yang digunakan :
n =
=
= 5,095 ≈ 8 tulangan
Jadi As yang digunakan :
As = ¼ . π . D2 . n = ¼ . π . 25
2 . 8 = 3925 mm
2
Jadi tulangan yang dipasang pada Kolom 50 cm x 50 cm adalah
8 D 25 Dengan As = 3927 mm2
266
b. Tulangan Sengkang
Dari analisis program SAP 2000 didapat:
Vu = 26,650 KN = 26650,49 N
Pu = 123,319 KN = 123319,20 N
Tegangan geser yang terjadi akibat beton :
Vc =
’
=
= 76968,89 Nmm
Vc = 0,75 x 76968,89 = 57726,668 Nmm
Vu (26650,49 N) < Vc (57726,668 Nmm)
Maka Tidak Diperluhkan Tulangan Geser
Menggunakan Tulangan Sengkang Polos ( 14 mm ), maka :
Av = 2. 1/4 . π . S2
2 / π 2
= 307,72 mm
2
S max = d/2 = 433,5 /2 = 216,75 mm
Dipakai S = 150 mm
Periksa kapasitas geser terhadap jarak yang diambil :
Vs =
=
= 213434,592 Nmm
Va = (Vc + Vs )
= 0,75 (76968,89 + 213434,592)
= 217802,612 Nmm
Vu < Va
26650,49 N < 217802,612 Nmm ....................(OK)
Maka Tulangan Geser yang Digunakan adalah 14 - 150
c. Pengaruh Tekuk Pada Kolom
Perhitungan Pengaruh Tekuk
Ec = 4700
267
= 4700
= 25742,9602 MPa
= 257429,602 kg/cm2
Ig = 1/12 b h3
= 1/12 x 50 x 503
= 520833,33 cm4
EIk =
EIk =
= 3,78 x 10
10
Momen Inersia Balok
Ig = 1/12 b h3
= 1/12 x 40 x 803
= 1706666,667 cm4
EIb =
EIb =
= 6,193 x 10
10
A = (EIk / lk) / (EIb / lb)
= (3,78 x 1010
/ 4) / (6,193 x 1010
/ 8)
= 1,221
Kekakuan relatif pada ujung bawah kolom
B = 0 ( Terjepit Pondasi )
Struktur portal diasumsikan sebagai portal tidak bergoyang, sehingga faktor
panjang efektif kolom (k) adalah,
K = 0,7 + 0,05 x (Ψa + ΨB)
= 0,7 + 0,05 x (1,221 + 0)
= 0,761
K = 0,85 + 0,05 x ΨB
= 0,85 + 0,05 x 0
= 0,85
268
Jadi faktor panjang efektif kolom yang dipergunakan untuk perhitungan adalah:
k = 0,761
Panjang tekuk kolom, Lc = k x Lu = 0,761 x 4 = 3,04 m
Untuk kolom persegi,jari-jari inersia
( r ) = 0,3 h
= 0,3 x 50
= 15 cm
= 0,15 m
Rasio kelangsingan kolom, = Lc / r = 3,04 / 0,15 = 20,27
Lengkungan yang terjadi pada kolom adalah lengkung ganda
Mu1= -12534,34 kg.cm
Mu2 = 1092276,48 kg.cm
Batas kelangsingan kolom adalah :
34 – 12
=34 – 12
= 34,138
Pemeriksaan kelangsingan kolom
= Lc/r = 20,27 ≤ 34 - 12
= 34,138
Maka pengaruh tekuk tidak perlu ditinjau pada perhitungan penulangan kolom (
kolom termasuk kolom pendek )
269
4.6. Perhitungan Pondasi
Dalam perencanaannya, pondasi pada suatu struktur bangunan
diperhitungkan terhadap gaya aksial, gaya geser, dan terhadap momen lentur.
Pada perencanaan akan menggunakan pondasi tiang pancang dengan jenis spun
pile atau pancang bundar, dengan kapasitas daya dukung diperhitungkan
berdasarkan tahanan ujung (end Bearing), dan gesekan tiang dengan tanah
(friction). Dalam pemilihan jenis pondasi dapat dilihat berdasarkan:
1. Kondisi dan karakteristik tanah
2. Beban yang diterima pondasi
3. Biaya pelaksanaan
4. Letak geografis proyek
Gambar 4.86. Pemodelan Pondasi
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Autocad 2007
4.6.1. Pedoman Perhitungan Pondasi
1. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk
Bangunan Gedung Perkantoran.
4.6.2. Perencanaan Pondasi
Perhitungan pondasi direncanakan berdasarkan gaya maksimum pada
kombinasi pembebanan yang ada. Dalam perencanaan ini, pondasi yang
digunakan adalah jenis tiang spun pile dan untuk semua tiang harus
270
bertumpu pada tanah keras. Penggunaan pondasi tiang kelompok
direncanakan dengan jarak antar tiang tidak lebih kecil dari 3 kali diameter
tiang dengan perencanaan pile cape dikelompokkan berdasarkan jumlah
tiang pancang dan dimensi kolom.
4.6.2.1. Data Tanah dan Daya Dukung Tanah
Dalam menentukan data tanah dan daya dukung tanah yang akan
digunakan pada perencanaan pondasi, data tanah didapat berdasarkan
penyelidikan tanah dari data Standart Penetrasion Test sebagai
berikut:
Tabel 4.62. Nilai SPT Pada Lokasi Pembangunan Gedung Kantor Dirjen Pajak
Kota Semarang
No Lapisan Konsisitensi Kedalaman N
1 Pasir Kelanauan Lepas 0,00 - 6,00 11 - 12
2 Pasir Halus Kelempungan Sangat Lepas 6,00 - 9,00 2
3 Lempung Campur Kerang Sangat Lunak 9,00 - 13,00 2
4 Lempung Sedikit Kerang Sangat Lunak 13,00 - 18,00 2 - 3
5 Lempung Lunak 18,00 - 20,00 5
6 Lempung Kelanauan Teguh 20,00 - 23,00 20 - 23
7 Lempung Kelanauan Kaku 23,00 - 26,00 22
8 Lempung Kepasiran Kaku 26,00 - 29,00 20 - 22
Sumber : Data Tanah Pada Pembangunan Gedung Pringgading 24 Semarang
Halaman 16
Pondasi spun pile yang direncanakan menggunakan diameter 50
cm dengan kedalaman 28 m. Dengan data sondir mesin berdasarkan
penyelidikan tanah dapat dihitung daya dukung tanah per 1 (satu)
pancang sebagai berikut:
271
Tabel 4.63. Data Sondir Tanah Kedalaman 28 m Dengan Daya Dukung Tanah
No Titik Kedalaman
(m) D Pancang (cm)
Nilai Daya Dukung
(ton)
1 BH 2 28 50 71,93
Sumber : Data Tanah Pada Pembangunan Gedung Pringgading 24 Semarang
Halaman 21
4.6.2.2. Perencanaan Jumlah Spun Pile
Berdasarkan perhitungan, dipilih daya dukung tiang tunggal
terkecil yaitu: Qu = 71,93 ton dan direncanakan jumlah tiang pancang
dengan perhitungan awal gaya aksial pada joint yang mewakili untuk
perhitungan, dalam pengambilan data diambil dari data pada joint
terbesar dan didapat data sebagai berikut:
Tabel.4.64. Jumlah Tiang Pancang Perlu
Joint F3 Ptiang N
Type
Pancang Text Tonf Ton
1 108,5202 142,95 2 P - 2
2 158,5469 261,72 4 P - 4
3 203,2491 261,72 4 P - 4
4 203,3509 261,72 4 P - 4
5 157,878 261,72 4 P - 4
6 212,3263 261,72 4 P - 4
7 192,9608 261,72 4 P - 4
9 91,6799 142,95 2 P - 2
10 135,4737 142,95 2 P - 2
11 292,7853 380,49 6 P - 6
12 318,3369 380,49 6 P - 6
13 231,0471 261,72 4 P - 4
14 289,5416 380,49 6 P - 6
15 289,6336 380,49 6 P - 6
16 230,9389 261,72 4 P - 4
272
17 158,356 261,72 4 P - 4
18 158,2154 261,72 4 P - 4
19 230,4764 261,72 4 P - 4
20 291,2395 380,49 6 P - 6
21 291,1173 380,49 6 P - 6
22 230,5667 261,72 4 P - 4
23 321,0206 380,49 6 P - 6
24 285,0674 261,72 4 P - 4
25 116,2071 142,95 2 P - 2
26 95,535 142,95 2 P - 2
27 330,9533 380,49 6 P - 6
28 271,355 261,72 4 P - 4
29 252,8454 261,72 4 P - 4
30 323,3659 380,49 6 P - 6
31 323,4913 380,49 6 P - 6
32 254,2739 261,72 4 P - 4
33 166,4885 261,72 4 P - 4
34 110,2986 142,95 2 P - 2
35 166,9049 261,72 4 P - 4
36 222,1156 261,72 4 P - 4
37 222,1096 261,72 4 P - 4
38 165,9871 261,72 4 P - 4
39 224,7534 261,72 4 P - 4
40 191,9513 261,72 4 P - 4
41 72,2017 142,95 2 P - 2
42 12,6832 142,95 2 P - 2
43 12,6818 142,95 2 P - 2
44 12,6839 142,95 2 P - 2
45 12,6802 142,95 2 P - 2
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Microsoft Excel
Berdasarkan jumlah tiang pancang direncanakan pile cape dengan
beberapa tipe sebagai berikut :
273
Gambar 4.87. Tampak Atas Pile Cape Tipe P-2
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Autocad 2007
Gambar 4.88. Tampak Atas Pile Cape Tipe P-4
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Autocad 2007
274
Gambar 4.89. Tampak Atas Pile Cape Tipe P-6
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Autocad 2007
1. Menghitung efisiensi kelompok tiang pancang adalah dengan
rumus :
Keterangan :
m = jumlah baris x
n = jumlah baris y
d = jarak antar pancang
s = jarak pancang ke tepi pile cape
Hasil perhitungan nilai efisiensi kelompok tiang pancang (pile
cape) pada tipe P-2, P-4, dan P-6 yaitu sebagai berikut:
Tabel 4.65. Efisiensi Pile Cape Group
No Type d s arc tan
m n Epg (cm) (cm) d/s
1 P-2 50 150 18,43 2 1 0,90
2 P-4 50 150 18,43 2 2 0,80
3 P-6 50 150 18,43 3 2 0,76
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Microsoft Excel
275
2. Pemeriksaan daya dukung kelompok pancang terhadap beban
yang bekerja
Untuk pemeriksaan daya dukung kelompok pancang terhadap
beban yang bekerja, diambil dari data joint pada tiap tipe dengan
nilai tertinggi, didapat seperti berikut:
Tabel 4.66. Pemeriksaan Daya Dukung Spun Pile Group
No Type Epg
P
Tiang Jumlah F3
Daya Dukung Check
(Ton) Tiang (Ton) Group (Ton)
1 P-2 0,90 142,95 2 135,474 < 256,627 Aman
2 P-4 0,80 261,72 4 285,067 < 832,450 Aman
3 P-6 0,76 380,49 6 330,953 < 1737,376 Aman
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Microsoft Excel
Untuk gaya aksial dan momen di joint pada tipe P-2, P-4, dan
P-6 yaitu sebagai berikut:
Tabel 4.67. Gaya Aksial Dan Momen Pada Joint
No Joint Type Pu Mx My
(Ton) (Ton.m) (Ton.m)
1 10 P-2 135,474 -0,0274 -0,5832
2 24 P-4 285,067 0,55866 -6,0246
3 27 P-6 330,953 0,01316 3,96802
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Microsoft Excel
3. Pemeriksaan daya dukung per pancang :
Untuk tipe P-2 Check pada joint 10
Pu = 135,474 ton.m
Mu x = -0,0274 ton.m Mu y = -0,5832 ton.m
Keterangan :
My = momen pada sumbu y
Mx = momen pada sumbu x
276
Xi = jarak pusat tiang ke i sejajar sumbu X
Yi = jarak pusat tiang ke i sejajar sumbu Y
n = jumlah tiang pancang
Untuk hasil pemeriksaan daya dukung pada tipe P-2 di joint 10
yaitu sebagai berikut:
Tabel 4.68. Pemeriksaan Daya Dukung per Spun Pile Tipe P-2
No x y x² y² Pu/n Mx*y My*x P (Ton) Qu (Ton) Check
1 -0,75 0 0,563 0 67,7369 0 0,43739 68,1256 < 142,95 Aman
2 0,75 0 0,563 0 67,7369 0 -0,4374 67,3481 < 142,95 Aman
Total (∑) 1,125 0
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Microsoft Excel
Untuk tipe P-4 Check pada joint 24
Pu = 285,067 ton.m
Mu x = 0,55866 ton.m Mu y = -6,0246 ton.m
Keterangan :
My = momen pada sumbu y
Mx = momen pada sumbu x
Xi = jarak pusat tiang ke i sejajar sumbu X
Yi = jarak pusat tiang ke i sejajar sumbu Y
n = jumlah tiang pancang
Tabel 4.69. Pemeriksaan Daya Dukung per Spun Pile Tipe P4
No x y x² y² Pu/n Mx*y My*x P (Ton)
Qu
(Ton) Check
1 -0,75 0,75 0,563 0,563 71,2669 0,4190 4,5184 73,461 < 261,72 Aman
2 0,75 0,75 0,563 0,563 71,2669 0,4190 -4,5184 69,445 < 261,72 Aman
3 -0,75 -0,75 0,563 0,563 71,2669 -0,4190 4,5184 73,089 < 261,72 Aman
4 0,75 -0,75 0,563 0,563 71,2669 -0,4190 -4,5184 69,072 < 261,72 Aman
Total (∑) 2,25 2,25
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Microsoft Excel
277
Untuk tipe P-6 Check pada joint 27
Pu = 330,953 ton.m
Mu x = 0,01316 ton.m Mu y = 3,96802 ton.m
Keterangan :
My = momen pada sumbu y
Mx = momen pada sumbu x
Xi = jarak pusat tiang ke i sejajar sumbu X
Yi = jarak pusat tiang ke i sejajar sumbu Y
n = jumlah tiang pancang
Tabel 4.70. Pemeriksaan Daya Dukung per Spun Pile Tipe P-6
No x y x² y² Pu/n Mx*y My*x P (Ton)
Qu
(Ton) Check
1 -0,75 0,75 0,563 0,563 82,7383 0,0099 -2,9760 81,419 < 380,49 Aman
2 0 0,75 0 0,563 82,7383 0,0099 0,0000 82,741 < 380,49 Aman
3 0,75 0,75 0,563 0,563 82,7383 0,0099 2,9760 84,064 < 380,49 Aman
4 -0,75 -0,75 0,563 0,563 82,7383 -0,0099 -2,9760 81,413 < 380,49 Aman
5 0 -0,75 0 0,5625 82,73833 -0,0099 0 82,735 < 380,49 Aman
6 0,75 -0,75 0,5625 0,5625 82,73833 -0,0099 2,9760 84,058 < 380,49 Aman
Total (∑) 2,25 3,375 82,7383
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Microsoft Excel
4. Pemeriksaan Terhadap Geser Pons dan Geser Lentur Pons
Check geser pons untuk tipe P-2 pada joint 10
Beban Pondasi
Tebal Efektif Pile Cap
278
Lebar Penampang Kritis (B’)
B’= Lebar Kolom + 2 (1/2) d
B’= 80 cm + 2 x ½ x 92,5 cm
B’= 172,5 cm
Gaya Geser yang bekerja
SNI-03-2847-2002 Pasal 13.123.2.1
= 3450 mm
Karena > Vu, maka Tulangan Geser Tidak Diperluhkan
Check geser pons untuk tipe P-4 pada joint 24
Beban Pondasi
Tebal Efektif Pile Cap
279
Lebar Penampang Kritis (B’)
B’= Lebar Kolom + 2 (1/2) d
B’= 80 cm + 2 x ½ x 92,5 cm
B’= 172,5 cm
Gaya Geser yang bekerja
SNI-03-2847-2002 Pasal 13.123.2.1
= 3450 mm
Karena > Vu, maka Tulangan Geser Tidak Diperluhkan
Check geser pons untuk tipe P-6 pada joint 27
Beban Pondasi
Tebal Efektif Pile Cap
280
Gaya Geser yang bekerja
SNI-03-2847-2002 Pasal 13.123.2.1
= 3450 mm
Karena > Vu, maka Tulangan Geser Tidak Diperluhkan
4.6.2.3. Perhitungan Penulangan Pile Cape
1. Perhitungan Momen Pada Pile Cape
Momen tipe P-2 pada joint 10
Momen tipe P-2 arah x = Mux maks P-2 = -0,0274 ton.m
Momen tipe P-2 arah y = Muy maks P-2 = 0,5832 ton.m
Momen tipe P-4 pada joint 24
Momen tipe P-4 arah x = Mux maks P-4 = 0,55866 ton.m
Momen tipe P-4 arah y = Muy maks P-4 = 6,0246 ton.m
Momen tipe P-6 pada joint 27
Momen tipe P-6 arah x = Mux maks P-6 = 0,01316 ton.m
Momen tipe P-6 arah y = Muy maks P-6 = 3,96802 ton.m
2. Perhitungan Tulangan Pile Cape
Pile Cap Tipe P-2
Perhitungan tulangan direncanakan
Tebal pile cape (h) = 100 cm
= 1000 mm
Dimensi Kolom = 80 x 80 cm
281
Selimut Beton (p) = 75 mm
Diameter tulangan pokok = D 22
Tinggi efektif arah x
d = h – p ½ D tul.
= 1000 – 75 – ½ x 22
= 914 mm
Tinggi efektif arah y
d = h – p - D tul + ½ D tul
= 1000 – 75 - 22 - ½ x 22
= 892 mm
Mutu beton (f’c) = 30 Mpa 300 kg/cm2
Mutu tulangan (fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
=
=
= 0,0035
b =
=
= 0,0325
= 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,02438
a. Tulangan Arah X
Moment = -0,0274 ton.m
Faktor tahanan momen maksimal
N.mm
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana
Faktor tahanan momen
282
Rasio tulangan perlu
Rasio tulangan yang digunakan
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
>
b. Tulangan Arah Y
Moment = 0,5832 ton.m
Faktor tahanan momen maksimal
N.mm
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
283
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana
Faktor tahanan momen
Rasio tulangan perlu
Rasio tulangan yang digunakan
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
>
Pile Cap Tipe P-4
284
Perhitungan tulangan direncanakan
Tebal pile cape (h) = 100 cm
= 1000 mm
Dimensi Kolom = 80 x 80 cm
Selimut Beton (p) = 75 mm
Diameter tulangan pokok = D 22
Tinggi efektif arah x
d = h – p ½ D tul.
= 1000 – 75 – ½ x 22
= 914 mm
Tinggi efektif arah y
d = h – p - D tul + ½ D tul
= 1000 – 75 - 22 - ½ x 22
= 892 mm
Mutu beton (f’c) = 30 Mpa 300 kg/cm2
Mutu tulangan (fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
=
=
= 0,0035
b =
=
= 0,0325
= 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,02438
a. Tulangan Arah X
Moment = 0,55866 ton.m
Faktor tahanan momen maksimal
N.mm
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana
285
Faktor tahanan momen
Rasio tulangan perlu
Rasio tulangan yang digunakan
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
>
b. Tulangan Arah Y
Moment = -6,0246 ton.m
Faktor tahanan momen maksimal
286
N.mm
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana
Faktor tahanan momen
Rasio tulangan perlu
Rasio tulangan yang digunakan
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
>
287
Pile Cap Tipe P-6
Perhitungan tulangan direncanakan
Tebal pile cape (h) = 100 cm
= 1000 mm
Dimensi Kolom = 80 x 80 cm`
Selimut Beton (p) = 75 mm
Diameter tulangan pokok = D 22
Tinggi efektif arah x
d = h – p ½ D tul.
= 1000 – 75 – ½ x 22
= 914 mm
Tinggi efektif arah y
d = h – p - D tul + ½ D tul
= 1000 – 75 - 22 - ½ x 22
= 892 mm
Mutu beton (f’c) = 30 Mpa 300 kg/cm2
Mutu tulangan (fy) = 400 Mpa 4000 kg/cm2
=
=
= 0,0035
b =
=
= 0,0325
= 0,75 x b
= 0,75 x 0,0325 = 0,02438
a. Tulangan Arah X
Moment = 0,01316 ton.m
Faktor tahanan momen maksimal
N.mm
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
288
Moment nominal rencana
Faktor tahanan momen
Rasio tulangan perlu
Rasio tulangan yang digunakan
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
>
b. Tulangan Arah Y
Moment = 3,96802 ton.m
289
Faktor tahanan momen maksimal
N.mm
Faktor reduksi kekuatan lentur ϕ = 0,80
(pasal 11.3.2.1, SNI -03 -2847 -2002, hal 61 )
Moment nominal rencana
Faktor tahanan momen
Rasio tulangan perlu
Rasio tulangan yang digunakan
Luas tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan yang diperlukan per meter
Jarak tulangan dipakai
Digunakan
Luas tulangan dipakai
290
>
Dan untuk rekap hasil perhitungan penulangan pile cape tipe P-2, P-4 dan P-6
adalah sebagai berikut
Tabel 4.71. Hasil Perhitungan Penulangan Pile Cape
Sumber : Dokumentasi Pribadi Program Microsoft Excel