8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
1/18
1
BAB I
PENGHITUNGAN PEMBEBANAN
1.1 Data Perencanaan
Wilayah : Jayapura
Tanah Dasar : Tanah Sedang
Fungsi Bangunan : Hotel
Tipe Struktur : SRPMK (Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus)
Jenis Pondasi : Tiang pancang
Kuat Tekan Beton : 35 MPa
Berat Jenis Beton : 2,35 ton/m 3
Kuat Tarik Baja : 400 MPa untuk diameter 16 mm
270 MPa untuk diameter < 16 mm
Dimensi Struktur :
a. Pelat Lantai : 130 mm
b. Pelat Atap : 120 mm
c. Balok Induk : 350/550 mm
untuk balok atap dan balok lantai arah sb.y
400/600 mm, untuk balok lantai arah sb.x
d. Balok anak : 200/400 mm
dimasukkan sebagai beban titik pada balok induk.
e. Kolom : 650/800 mm
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
2/18
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
3/18
3
Menurut Peta Zonasi Gempa Indonesia Tahun 2010
Percepatan puncak di batuan dasar S B
Percepatan puncak di batuan dasar S B untuk probabilitas terlampaui 2% dalam 50
tahun (redaman 5%) adalah 0,6 - 0,7g
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
4/18
4
Respon Spektra percepatan 0,2 detik (S S)
Respon Spektra percepatan 0,2 detik di batuan dasar S B untuk probabilitas terlampaui
2% dalam 50 tahun (redaman 5%) - (S S) adalah 1,5 - 2,0g
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
5/18
5
Respon Spektra percepatan 1 detik (S 1)
Respon Spektra percepatan 1 detik di batuan dasar S B untuk probabilitas terlampaui
2% dalam 50 tahun (redaman 5%) - (S 1) adalah 0,6 0,7g
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
6/18
6
a) Menentukan Kategori Desain Seismik (KDS) / Seismic Design Category (SDC)
Nilai S S dan S 1 menurut Peta Zonasi Gempa Indonesia Tahun 2010 untuk wilayah
Jayapura yaitu: Nilai S S : 1,55g
Nilai S1 : 0,65g
b) Menentukan Kategori Resiko Bangunan (Risk Category) dan Faktor
Keutamaan
Fungsi bangunan gedung untuk perhotelan, maka termasuk dalam kategori r esiko I I I
dengan faktor keutamaan gempa, I E=1,25
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
7/18
7
c) Menentukan Koefisien Situs (Site Coefficient), Fa dan Fv untuk wilayah
Jayapura
Untuk S S : 1,55g
Maka nilai: Fa Untuk Tanah Sedang = 1,0
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
8/18
8
Untuk S 1 : 0,65g
Maka nilai: Fv Untuk Tanah Sedang = 1,5
d) Menentukan Spektral Respons Percepatan (Spectral Response Acceleration)
SDS dan SD1 untuk wilayah Jayapura
Diperoleh nilai koefisien situs Fa dan Fv sebagai berikut:
Fa (S S = 1,55g) Untuk Tanah Sedang = 1,0
SDS = 2/3(Fa.S S) = 2/3 (1,0).(1,55) = 1,0333g
SDS 0.75
1.03 g
Menentukan
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
9/18
9
Fv (S 1 = 0,65g) Untuk Tanah Sedang = 1,5
SD1 = 2/3(Fv.S 1) = 2/3 (0,65).(1,5) = 0,65g
e)
KesimpulanUntuk wilayah kota Jayapura, Kategori Desain Seismik (KDS) / Seismic Design
Category (SDC) masuk dalam Kategori E. Jadi bangunan ini memiliki resiko
kegempaan yang tinggi.
0.65 g
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
10/18
10
1.2 Penghitungan Pembebanan Beban Gravitasi dan Beban Gempa
1.2.1 Data Perencanaan Pembebanan Beban Gravitasi
Beban Mati Tambahan (PPIUG 1983):
a. Berat Partisi (dinding pas. Batu bata) : 250 kg/m 2
b. Berat Spesi, Keramik dll (lantai) : 160 kg/m 2
c. Berat Plafon, Mekanikal dll (atap) : 50 kg/m 2
Beban Hidup pada Lantai (PPIUG 1983) : 250 kg/m 2
Beban Hidup pada Atap (PPIUG 1983) : 100 kg/m 2
1.2.2 Perencanaan Struktur Rangka Gedung
Pemakaian SRMPK (Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus)
a) Sistem struktur beton untuk kategori disain seismic (KDS) D,E dan F menurut
SNI-03-1726-2010, ASCE 7-10 dengan Sistem Struktur Rangka Beton
Bertulang Pemikul Momen Khusus dengan nilai R= 8,00 , 0 = 3,00 , dan Cd
= 5,50 untuk arah sb.x
b) Struktur Dinding Geser Beton Bertulang Khusus dengan nilai R= 7,00 , 0 =
2,50 , dan Cd = 5,50 untuk arah sb.y
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
11/18
11
(Berdasarkan Tabel 3. Pasal 5.2. RSNI 1726-2010)
1.2.2.1 Penghitungan Berat Sendiri Struktur
a. Berat Struktur Lantai 2 Berat Kolom Lantai 2 =( luas profil . n . ( H1 + 0,5 H2) . beton )
= (0,65 . 0,80 . 20 . (4,5 + 2)) m 3 . 2350 kg/m 3
= 73320 kg = 733,2 kN
Berat Balok =[(luas profil . n . l x) + (luas profil . n . l y)] . beton
= ((0,40.0,60.16.6,6) + (0,40.0,60.15.4,4)) . 2350= 77627,55 kg = 776,2755 kN
Berat Pelat Lantai =(luas pelat . tinggi pelat) . beton
= (15 . 28 . 0,13) . 2350
= 128310 kg = 1283,10 kN
SRPMK
StrukturShear Wal
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
12/18
12
b. Berat Struktur Lantai 3 Berat Kolom Lantai 3 =( luas profil . n . ( H2 ) . beton )
= (0,65 . 0,80 . 20 . (4)) m 3 . 2350 kg/m 3
= 45120 kg = 451,2 kN Berat Balok =[(luas profil . n . l x) + (luas profil . n . l y)] . beton
= ((0,40.0,60.16.6,6) + (0,40.0,60.15.4,4)) . 2350
= 77627,55 kg = 776,2755 kN
Berat Pelat Lantai =(luas pelat . tinggi pelat) . beton
= (15 . 28 . 0,13) . 2350
= 128310 kg = 1283,10 kN
c.
Berat Struktur Lantai Atap Berat Kolom Lantai Atap = ( luas profil . n . ( 0,5H2 ) . beton )
= (0,65 . 0,80 . 20. (2)) m 3 . 2350 kg/m 3
= 22560 kg = 225,6 kN
Berat Balok =[(luas profil . n . l x) + (luas profil . n . l y)] . beton
= ((0,35.0,55.16.6,6) + (0,35.0,55.15.4,4)) . 2350
= 77627,55 kg = 776,2755 kN
Berat Pelat atap =(luas pelat . tinggi pelat) . beton
= (15 . 28 . 0,12) . 2350
= 118440 kg = 1184,40 kN
d. Beban Mati Tambahan Setiap Lantai Berat partisi (dinding pas. Batu bata) + Beban screed+keramik, plafond dan
instalasi = 410 kg/m 2
Beban mati tambahan = 410 kg/m 2 . luas pelat
= 410 kg/m 2 . 420 m 2
= 172200 kg = 1722,00 kN
e. Beban Hidup Setiap Lantai 250 kg/m 2 . 420 m 2 = 105000 kg = 1050 kN
Beban hidup dapat direduksi sehingga beban hidup yang bekerja pada struktur
hanya 30% saja, yaitu = 315 kN
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
13/18
13
f. Beban Mati Tambahan untuk Atap Berat plafond dan instalasi = 50 kg/m 2 Beban mati tambahan = 50 kg/m 2 . luas pelat
= 50 kg/m 2 . 420 m 2
= 21000 kg = 210 kN
g. Beban Hidup pada Atap 100 kg/m 2 . 420 m 2 = 42000 kg = 420 kN
Beban hidup dapat direduksi sehingga beban hidup yang bekerja pada
struktur hanya 30% saja, yaitu = 126 kN
1.2.2.2 Penghitungan Pembebanan Struktur
a. Berat Struktur Lantai 2 = 733,2 + 776,2755 + 1283,10 + 1722 + 315
= 4829,5755 kN
b. Berat Struktur Lantai 3 = 451,2+ 776,2755 + 1283,10 + 1722 + 315
= 4547,5755 kN
c. Berat Struktur Lantai Atap = 225,6 + 776,2755 + 1184,40 + 210 + 126
= 2522,2755 kN
Sehingga diperoleh berat keseluruhan struktur seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Berat struktur per lantai
Lantai Tinggi hx (m) Berat Lantai Wx (kN) Wx . Hx (kNm)Atap 12,5 2522,2755 31528.443753 8,5 4547,5755 38654,391752 4,5 4829,5755 21733,08975
Jumlah 11899.4265 91915,92525
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
14/18
14
1.3 Menghitung Nilai Base Shear
1.3.1 Perhitungan Perioda Fundamental Pendekatan
Untuk struktur dengan ketinggian tidak melebihi 12 tingkat, maka nilai periodafundamental pendekatan dihitung menggunakan rumus:
Ta = 0,10 N
Sehingga:
Perioda Struktur Arah Sb.x
Ta = 0,10 N
= 0,10 x 3
= 0,30
Perioda Struktur Arah Sb.y
Ta = 0,10 N
= 0,10 x 3
= 0,30
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
15/18
15
1.3.2 Perhitungan Spektrum Respon Desain
T0 = 0,20 (S D1/SDS)
= 0,20 (0,65/1,0333)
= 0,1258
Ts = S D1/SDS
= 0,65/1,0333
= 0,6291
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
16/18
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
17/18
17
2. Arah Timur Barat (arah sb.y)
0,1845
0,1845
kN
1.3.4 Gaya Lateral Ekuivalen
F x/y ( )
Sehingga gaya lateral yang bekerja pada lantai atap arah utara selatan (arah sb.x):
Sehingga gaya lateral yang bekerja pada lantai atap arah timur barat (arah sb.y):
Perbandingan tinggi dengan panjang denah dalam arah pembebanan gempa untuk dua
arah, yaitu : 12,5/12 = 1,04 < 3 dan 12,5/24 = 0,52 < 3. Sehingga tidak memerlukan
pembebanan terpusat 0,1 Vb pada lantai atap.
Gaya lateral untuk setiap lantai dalam pemberian beban gempa arah utara selatan
dan timur barat dapat dilihat pada Tabel 2 dan Tabel 3. Nilai dari pembebanan
gempa arah timur barat mengalami pereduksian 30% dari nilai sebenarnya pada
setiap lantai.
8/10/2019 Contoh - Phdsdkerhitungan Pembebanan Dengan Gempa 2010
18/18
18
Tabel 2. Gaya lateral equivalent dan gaya geser arah utara-selatan (arah sb.x)
Lantai h x W x W x.h x Fx Vx
{m} {kN} {kN-m} {kN} {kN}Atap 12,5 2522,2755 31528.44375 658,7814 658,78143 8,5 4547,5755 38654,39175 807,6769 1466,45832 4,5 4829,5755 21733,08975 454,1092 1920,5674
11899.4265 91915,92525
Tabel 3. Gaya lateral equivalent dan gaya geser arah timur-barat (arah sb.y)
Lantai h x W x W x.h x Fy Vy
{m} {kN} {kN-m} {kN} {kN}
Atap12,5
2522,2755 31528.44375753,0680 753,0680
3 8,5 4547,5755 38654,39175 923,2737 1676,34172 4,5 4829,5755 21733,08975 519,1025 2195,4442
11899.4265 91915,92525