BAB II DASAR TEORI 2.1 KONSEP PEMILIHAN STRUKTUR

Transkripsi

1 BAB II DASAR TEORI.1 KONSEP PEMILIHAN STRUKTUR Desan struktur harus memperhatkan beberapa aspek, dantaranya : 1. Aspek Struktural (kekuatan dan kekakuan struktur) Aspek n merupakan aspek yang harus dpenuh karena berhubungan dengan besarnya kekuatan dan kekakuan struktur dalam menerma beban-beban yang bekerja, bak beban vertkal maupun beban horzontal.. Aspek arstektural dan ruang Aspek n berkatan dengan denah dan bentuk gedung yang dharapkan memlk nla estetka dan fungs ruang yang optmal yang nantnya berkatan dengan dmens dar elemen struktur. 3. Aspek pelaksanaan dan baya Melput jumlah pembayaan yang dperlukan agar dalam proses pelaksanaannya perencana dapat memberkan alternatf rencana yang relatf murah dan memenuh aspek mekanka, arstektural, dan fungsonalnya. 4. Aspek perawatan gedung Aspek berhubungan dengan kemampuan owner untuk mempertahankan gedung dar kerusakan yang terjad. Dalam pemlhan struktur bawah harus mempertmbangkan hal-hal sebaga berkut: 1. Keadaan tanah pondas Keadaan tanah n berhubungan dengan pemlhan tpe pondas yang sesua, yatu jens tanah, daya dukung tanah, kedalaman lapsan tanah keras 3

2 . Batasan akbat struktur d atasnya Keadaan struktur sangat mempengaruh pemlhan jens pondas, yatu konds beban dar struktur datasnya (besar beban, arah beban, penyebaran beban). 3. Keadaan lngkungan dsektarnya Melput: lokas proyek, dmana pekerjaan pondas tdak boleh mengganggu atau membahayakan bangunan dan lngkungan d sektarnya. 4. Baya dan waktu pelaksanaan pekerjaan Pekerjaan pondas harus mempertmbangkan baya dan waktu pelaksanaannya sehngga proyek dapat dlaksanakan dengan ekonoms dan memenuh faktor keamanan. Pelaksanaan juga harus memenuh waktu yang relatf sngkat agar pekerjaan dapat dlaksanakan dengan efektf dan efsen.. KRITERIA DASAR PERANCANGAN Beberapa krtera dasar yang perlu dperhatkan antara lan: 1. Materal struktur Materal struktur dapat dbag menjad empat (4) golongan yatu: a. Struktur kayu Struktur kayu merupakan struktur dengan ketahanan yang cukup, kelemahan dar materal n adalah tdak tahan terhadap ap, dan adanya bahaya pelapukan. Oleh karena tu materal n hanya dgunakan pada bangunan tngkat rendah. b. Struktur baja Struktur baja sangat tepat dgunakan pada bangunan bertngkat tngg karena materal baja mempunya kekuatan serta tngkat daktltas yang tngg bla dbandngkan dengan materal-materal struktur yang lan 4

3 c. Struktur beton Struktur beton banyak dgunakan pada bangunan tngkat menengah sampa dengan bangunan tngkat tngg. Struktur n palng banyak dgunakan bla dbandngkan dengan struktur lannya karena struktur n lebh monolt dan mempunya umur rencana yang cukup panjang. d. Struktur kompost Struktur n merupakan gabungan dar dua jens materal atau lebh. Pada umumnya yang serng dgunakan adalah kombnas antara baja struktural dengan beton bertulang. Kombnas tersebut menjadkan struktur kompost memlk perlaku struktur antara struktur baja dan struktur beton bertulang. Struktur kompost dgunakan untuk bangunan tngkat menengah sampa dengan bangunan tngkat tngg. Setap jens materal mempunya karakterstk tersendr sehngga suatu jens bahan bangunan tdak dapat dgunakan untuk semua jens bangunan. Spesfkas materal yang dgunakan dalam perencanaan struktur gedung n adalah sebaga berkut: Beton f c = 30 Mpa Baja Tulangan Utama Tulangan Geser f y = 400 Mpa f y = 400 Mpa. Konfguras struktur bangunan - Konfguras horsontal Denah bangunan dusahakan memlk bentuk yang sederhana, kompak, dan smetrs tanpa mengesampngkan unsur estetka. Hal tersebut bertujuan agar struktur mempunya ttk pusat kekakuan yang sama dengan ttk pusat massa bangunan atau memlk eksentrstas yang tdak terlalu besar sehngga tdak terjad tors. Struktur dengan bagan-bagan yang menonjol dan tdak smetrs perlu adanya dlatas 5

4 gempa (sesmc jont) untuk memsahkan bagan struktur yang menonjol dengan struktur utamanya. Dlatas tersebut harus memberkan ruang yang cukup agar bagan-bagan struktur yang dpsahkan tdak salng berbenturan saat terjad gempa. Gedung yang mempunya denah sangat panjang sebaknya dpsahkan menjad beberapa bagan menggunakan sesmc jont karena kemampuan untuk menahan gaya akbat gerakan tanah sepanjang gedung relatf lebh kecl. - Konfguras vertkal Konfguras struktur pada arah vertkal perlu dhndar adanya perubahan bentuk struktur yang tdak menerus. Hal n dkarenakan apabla terjad gempa maka akan terjad pula getaran yang besar pada daerah tertentu dar struktur. Gedung yang relatf langsng akan mempunya kemampuan yang lebh kecl dalam memkul momen gulng akbat gempa. - Konfguras rangka struktur Ada dua macam yatu: rangka penahan momen yang terdr dar konstruks beton bertulang berupa balok dan kolom, dan rangka dengan dfragma vertkal, adalah rangka yang dgunakan bla rangka struktural tdak mencukup untuk mendukung beban horzontal (gempa) yang bekerja pada struktur. Dapat berupa dndng geser (shear wall ) yang dapat juga berfungs sebaga core walls. - Konfguras keruntuhan sruktur Perencanaan struktur d daerah gempa terlebh dahulu harus dtentukan elemen krtsnya. Mekansme tersebut dusahakan agar sendsend plasts terbentuk pada balok terlebh dahulu dan bukannya pada kolom. Hal n dmaksudkan karena adanya bahaya ketdakstablan akbat perpndahan balok jauh lebh kecl dbandngkan dengan kolom, selan tu kolom juga lebh sult untuk dperbak darpada balok sehngga harus dlndung dengan tngkat keamanan yang lebh tngg. Oleh sebab tu konsep yang dterapkan adalah kolom harus lebh kuat 6

5 darpada balok (strong coloum weak beam).oleh karena perencanaan n berada dalam zona gempa sedang maka prnsp yang dgunakan adalah dsan basa..3 PERENCANAAN STRUKTUR ATAS Struktur atas adalah bangunan gedung yang secara vsual berada d atas tanah yang terdr dar atap, pelat, tangga, lft, balok anak dan struktur portal utama yatu kesatuan antara balok, kolom dan shear wall.perencanaan struktur portal utama drencanakan dengan menggunakan prnsp strong columm weak beam, dmana send-send plasts dusahakan terletak pada balok..3.1 Metode Analss Struktur Tnjauan terhadap beban lateral (gempa) Kestablan lateral dalam desan struktur merupakan faktor yang sangat pentng, karena gaya lateral tersebut akan mempengaruh elemenelemen vertkal dan horsontal dar struktur. Beban lateral yang sangat berpengaruh adalah beban gempa dmana efek dnamsnya menjadkan analssnya lebh komplek. Pada dasarnya ada dua buah metode analss yang dgunakan untuk menghtung pengaruh beban gempa pada struktur yatu: 1. Metode analsa statk Analsa statk merupakan analsa sederhana untuk menentukan pengaruh gempa yang hanya dgunakan pada bangunan sederhana dan smetrs, penyebaran kekakuan massa merata, dan tngg struktur kurang dar 40 meter. Analsa statk pada prnspnya adalah menggantkan beban gempa dengan gaya-gaya statk ekvalen yang bertujuan menyederhanakan dan memudahkan perhtungan. Metode n dsebut juga Metode Gaya Lateral Ekvalen (Equvalent Lateral Force 7

6 Method), yang mengasumskan besarnya gaya gempa berdasarkan hasl perkalan suatu konstanta / massa dar elemen tersebut. Besarnya beban geser dasar nomnal statk ekvalen V yang terjad d tngkat dasar menurut Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI pasal 6.1.) dapat dhtung menurut persamaan: V C. I. Wt = (.1) R Dmana : V = Beban gempa dasar nomnal Wt = Berat total struktur sebaga jumlah dar beban-beban berkut n: 1) Beban mat total dar struktur bangunan gedung; ) Bla dgunakan dndng parts pada perencanaan lanta maka harus dperhtungkan tambahan beban sebesar 0.5 kpa; 3) Pada gudang-gudang dan tempat-tempat penympanan barang maka sekurang-kurangnya 5% dar beban hdup rencana harus dperhtungkan; 4) Beban tetap total dar seluruh peralatan dalam struktur bangunan gedung harus dperhtungkan.. C = Faktor spektrum respon gempa yang ddapat dar spektrum respon gempa rencana menurut grafk C-T (Gambar.1) I = Faktor keutamaaan struktur (Tabel.1) R = Faktor reduks gempa (Tabel.) 8

7 Tabel.1 Faktor keutamaan struktur (I) Jens Struktur bangunan gedung I Gedung umum sepert untuk penghunan, pernagaan dan perkantoran 1 Monumen dan bangunan monumental 1 Gedung pentng pasca gempa spert rumah sakt, nstalas ar bersh, 1,5 pembangkt tenaga lstrk, pusat penyelamatan dalam keadaan darurat, fasltas rado dan televs Gedung untuk menympan bahan berbahaya sepert gas, produk mnyak bum, asam, bahan beracun 1,5 Cerobong, tangk d atas menara 1,5 Tabel. Faktor daktltas ( µ ) dan faktor reduks (R) Sstem dan subsstem struktur bangunan gedung 1.Sstem dndng penumpu (Sstem struktur yang tdak memlk rangka ruang pemkul beban gravtas secara lengkap. Dndng penumpu atau system bresng memkul hamper semua beban gravtas. Beban lateral dpkul dndng geser atau rangka bresng). Uraan sstem pemkul beban gempa µ m R m f 1. dndng geser beton bertulang Dndng penumpu dengan rangka baja rngan dan bresng tark 3. Rangka bresng dmana bresngnya memkul beban gravtas a. Baja b. Beton bertulang (tdak untuk wlayah 5 dan 6) Sstem rangka gedung (Sstem struktur yang pada dasarnya memlk rangka ruang pemkul beban gravtas secara lengkap. Beban lateral dpkul dndng geser atau rangka bresng) 1. Rangka bresdng eksentrstas baja (RBE) Dndng geser beton bertulang Rangka bresng basa a. Baja b. Beton bertulang (tdak untuk wlayah dan 6) 4. Rangka bresng konsentrk khusus a. Baja Dndng geser beton bertulang berangka daktal 6. Dndng geser beton bertulang kantlever daktal penuh

8 3. Sstem rangka pemkul momen (Sstem struktur yang pada dasarnya memlk rangka ruang pemkul beban gravtas secara lengkap. Beban lateral dpkul rangka pemkul momen tetrutama melalu mekansme lentur) 4. Sstem ganda (Terdr dar : 1) rangka ruang yang memkul seluruh beban gravtas: ) pemkul beban lateral berupa dndng geser atau rangka bresng dengan rangka pemkul momen. Rangka pemkul momen harus drencanakan secara terpsah mampu memkul sekurang-kurangnya 5 % dar seluruh beban lateral: 3)kedua system harus drencanakan untuk memkul secara bersamasama seluruh beban lateral dengan memperhatkan nteraks/sstem ganda) 7. Dndng geser beton bertulang kantlever daktal parsal 1. rangka pemkul momen khusus (SRPMK) a. Baja b. Beton bertulang. Rangka pemkul momen menengah beton (SRPMM) (tdak untuk wlayah 5 dan 6) 3. rangka pemkul momen basa (SRPMB) a. Baja b. Beton bertulang 4. Rangka batang baja pemkul momen khusus (SRBPMK) 1. Dndng geser a. Beton bertulang dengan SRBPMK beton bertulang b. Beton bertulang dengan SRPMB baja c. Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang. RBE baja a. Dengan SRPMK baja b. Dengan SRPMB baja 3. Rangka bresng basa a. Baja dengan SRPMK baja b. Baja dengan SRPMB baja c. Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang (tdak untuk wlayah 5 dan 6) d. Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang (tdak untuk wlayah 5 dan 6) 4. Rangka bresng konsentrk khusus a. Baja dengan SRPMK baja b. Baja dengan SRPMB baja Sstem struktur bangunan gedung kolom kantlever: (Sstem struktur yang memanfaatkan kolom kantlever untuk memkul beban lateral) Sstem struktur kolom kantlever

9 6. Sstem nteraks dndng geser dengan rangka Beton bertulang menengah (tdak untuk wlayah 3,4,5,dan 6) Subsstem tunggal (Subsstem struktur bdang yang membentuk bangunan gedung secara keseluruhan) 1. Rangka terbuka baja Rangka terbuka beton bertulang Rangka terbuka beton bertulang dengan balok beton pratekan (bergantung pada ndeks baja total) 4. Dndng geser beton bertulang berangka daktal penuh 5. Dndng geser beton bertulang kantlever daktal parsal Untuk menentukan harga C harus dketahu terlebh dahulu jens tanah tempat struktur tersebut berdr. SNI membag jens tanah ke dalam tga jens tanah yatu tanah keras, tanah sedang dan tanah lunak. Dalam tabel.3 jens tanah dtentukan berdasarkan kecepatan rambat gelombang geser (v s ), nla hasl tes penetras standar (N), dan kuat geser nralr (S n ). Untuk menentukan kuat geser nralr dapat dgunakan rumus tegangan dasar tanah sebaga berkut : S = c + Σ σ. tan (. ) σ = γ. t Dmana : S = Tegangan geser tanah C = Nla kohes tanah pada lapsan palng dasar lapsan yang dtnjau σ I γ I t = Tegangan normal masng-masng lapsan tanah = Berat jens masng-masng lapsan tanah = Tebal masng-masng lapsan tanah = Sudut geser pada lapsan palng dasar lapsan yang dtnjau 11

10 Dar persamaan datas, untuk nla γ, h, c yang berbeda (tergantung dar kedalaman tanah yang dtnjau) akan ddapatkan kekuatan geser rerata ( S n ) dengan persamaan berkut: S v s N n = m = m = m m t ( t / S ) m t ( t / v ) m t ( t / N ) (.3 ) (.4 ) (.5 ) dmana: t = tebal lapsan tanah ke- v s = kecepatan rambat gelombang geser melalu lapsan tanah ke- N = nla hasl tes penetras standar lapsan tanah ke- S n = kuat geser nralr lapsan tanah ke-i yang harus memenuh ketentuan bahwa S n 50 kpa m = jumlah lapsan tanah yang ada d atas tanah dasar. Tabel. 3 Defns jens tanah Jens tanah Kecepatan rambat gelombang geser rerata, v s (m/det) Nla hasl test penetras standar rerata N Kuat geser nralr rerata S n (kpa) Tanah Keras v s 350 N 50 S n 100 Tanah sedang 175 v s < N < S n < 100 1

11 Tanah Lunak v s < 175 N < 15 S n < 50 Atau semua jens tanah lempung lunak dengan tebal total lebh dar 3 meter dengan PI > 0, w n 40% dan S u < 5 kpa Tanah Khusus Dperlukan evaluas khusus d setap lokas Spektrum respon nomnal gempa rencana untuk struktur dengan daktltas penuh pada beberapa jens tanah dasar, dperlhatkan pada gambar d bawah n: Wlayah Gempa 1 Wlayah Gempa 0.0 C= 0.09/T (Tanah Lunak) 0.58 C= 0.09/T (Tanah Lunak) C= 0.06/T (Tanah Sedang) C= 0.06/T (Tanah Sedang) C= 0.04/T (Tanah Keras) 0.58 C= 0.04/T (Tanah Keras) Wlayah Gempa Wlayah Gempa C= 0.50/T (Tanah Lunak) C= 0.33/T (Tanah Sedang) C= 0.3/T (Tanah Keras) C= 0.64/T (Tanah Lunak) C= 0.4/T (Tanah Sedang) C= 0.30/T (Tanah Keras) Wlayah Gempa Wlayah Gempa C= 0.76/T (Tanah Lunak) C= 0.50/T (Tanah Sedang) C= 0.36/T (Tanah Keras) 0.83 C= 0.84/T (Tanah Lunak) C= 0.54/T (Tanah Sedang) C= 0.4/T (Tanah Keras) Gambar. 1 Spektrum Respon Gempa SNI Beban geser dasar nomnal V menurut persamaan.1 harus dbagkan sepanjang tngg struktur bangunan gedung menjad bebanbeban gempa nomnal statk ekvalen F yang menangkap pada pusat massa lanta tngkat ke- menurut persamaan: 13

12 F = n = 1 W. z V ( W. z ) (.6) dmana: W z n = berat lanta tngkat ke- = ketnggan lanta tngkat ke- = nomor lanta tngkat palng atas Apabla raso antara tngg struktur bangunan gedung dan ukuran denahnya dalam arah pembebanan gempa sama dengan atau melebh 3, maka 0,1V harus danggap beban horzontal terpusat yang bekerja pada pusat massa lanta tngkat palng atas, sedangkan 0.9V ssanya harus dbagkan sepanjang tngkat struktur bangunan gedung menjad beban-beban gempa nomnal statk ekvalen menurut persamaan.6. Waktu getar alam fundamental struktur bangunan gedung beraturan dalm arah masng-masng sumbu utama dapat dtentukan dengan rumus Raylegh sebaga berkut: T n = 1 1 = n dmana: = 1 W. d 6.3 (.7) g F. d d = smpangan horzontal lanta tngkat ke- akbat beban F (mm) g = percepatan gravtas sebesar 9,81 mm/detk Apabla waktu getar alam fundamental T 1 struktur bangunan gedung untuk penentuan faktor Respon Gempa C 1 dtentukan dengan rumus-rumus emprs atau ddapat dar analss vbras bebas tga 14

13 dmens, nlanya tdak boleh menympang lebh dar 0% dar nla yang dhtung menurut persamaan.7.. Metode analsa dnamk Analsa dnamk pada perencanaan gedung tahan gempa dperlukan untuk evaluas yang lebh akurat dar gaya-gaya gempa yang bekerja pada struktur serta untuk mengetahu perlaku dar struktur akbat pengaruh gempa yang sfatnya berulang. Analsa dnamk perlu dlakukan pada struktur bangunan tdak beraturan dengan karakterstk sebaga berkut: - Gedung dengan konfguras struktur yang tdak beraturan - Gedung dengan loncatan bdang muka yang besar - Gedung dengan kekakuan tngkat yang tdak merata - Gedung yang tnnggnya lebh dar 40 meter Daktltas struktur bangunan gedung tdak beraturan harus dtentukan yang representatve mewakl daktltas struktur 3D. Tngkat daktltas tersebut dapat dnyatakan dalam faktor reduks gempa R representatve, yang nlanya dapat dhtung sebaga nla rerata berbobot dar faktor reduks gempa untuk arah sumbu koordnat ortogonal dengan gaya geser dasar yang dpkul oleh struktur bangunan gedung dalam masng-masng arah tersebut sebaga besaran pembobotnya menurut persamaan: Vx + Vy R = (.8) V / R + V / R x x y y dmana R x dan V x adalah faktor reduks gempa dan gaya geser dasar untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-x, sedangkan R y dan V y faktor reduks gempa dan gaya geser dasar untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-y. Metoda n hanya dpaka apabla raso antara nla-nla faktor reduks gempa untuk reduks dua arah pembebanan gempa tersebut tdak lebh dar 1,5. 15

14 Nla akhr respon dnamk struktur bangunan gedung terhadap pembebanan gempa nomnal dalam suatu arah tertentu, tdak boleh dambl kurang dar 80% nla respon gempa yang pertama. Bla respon dnamk struktur bangunan gedung dnyatakan dalam gaya geser dasar nomnal V t maka persyaratan tersebut dapat dnyatakan menurut persamaan: V t 0.8V 1 (.9) dmana V 1 adalah gaya geser dasar nomnal sebaga respons ragam yang pertama terhadap pengaruh Gempa Rencana menurut persamaan: C I W V =. 1. t 1 R (.10) dengan C 1 adalah nla Faktor Respon Gempa yang d dapat dar spektrum Respons Gempa Rencana (gambar.1) untuk waktu getar alam pertama T 1. Perhtungan respon dnamk struktur bangunan gedung tdak beraturan terhadap pembebanan Gempa Nomnal, dapat dlakukan dengan metoda analss ragam spektrum respon dengan memaka dagram spektrum respon gempa rencana berdasar wlayah gempa dengan perode ulang 500 tahun pada Gambar.1. Dalam hal n, jumlah ragam vbras yang dtnjau dalam penjumlahan respon ragam menurut metode n harus sedemkan rupa, sehngga partspas massa ragam efektf dalam menghaslkan respon total harus mencapa sekurang-kurangnya 90% Pemlhan Metode Analss Pemlhan metoda analss untuk perencanaan struktur gedung tahan gempa, dtentukan berdasarkan konfguras struktur dan fungs bangunan yang berkatan dengan tanah dasar dan wlayah kegempaan. 16

15 1. Perancangan struktur bangunan yang kecl dan tdak bertngkat serta elemen-elemen non struktural, tdak dperlukan adanya analsa terhadap pengaruh beban gempa.. Perancangan beban gempa untuk bangunan yang berukuran sedang dapat menggunakan analsa beban statk ekvalen. Hal n dsarankan untuk memerksa gaya-gaya gempa yang bekerja pada struktur dengan menggunakan desan yang sesua dengan konds struktur. 3. Perancangan struktur bangunan yang besar dan pentng dengan dstrbus kekakuan dan massa yang tdak merata ke arah vertkal dengan menggunakan analsa dnamk. 4. Perancangan struktur bangunan yang besar dan pentng, konfguras struktur sangat tdak beraturan dengan tngg lebh dar 40 meter, analsa dnamk dan nelastk dperlukan untuk memastkan bahwa struktur tersebut aman terhadap gaya gempa. Berdasarkan ketentuan datas, maka perencanaan struktur gedung dalam tugas akhr n menggunakan metode analsa dnamk..3. Perencanaan Pelat Pelat adalah struktur planar kaku yang terbuat dar materal monolt dengan tngg yang kecl dbandngkan dengan dmens-dmens lannya. Untuk merencanakan pelat beton bertulang perlu mempertmbangkan faktor pembebanan dan ukuran serta syarat-syarat dar peraturan yang ada. Pada perencanaan n dgunakan tumpuan jept penuh untuk mencegah pelat berotas dan relatf sangat kaku terhadap momen puntr dan juga d dalam pelaksanaan, pelat akan d cor bersamaan dengan balok. Pelat merupakan panel-panel beton bertulang yang mungkn bertulangan dua atau satu arah saja tergantung sstem strukturnya. Apabla pada struktur pelat perbandngan bentang panjang terhadap lebar kurang dar 3, maka akan mengalam lendutan pada kedua arah sumbu. Beban 17

16 pelat dpkul pada kedua arah oleh balok pendukung sekellng panel pelat, dengan demkan pelat akan melentur pada kedua arah. Dengan sendrnya pula penulangan untuk pelat tersebut harus menyesuakan. Apabla panjang pelat sama dengan lebarnya, perlaku keempat balok kellng dalam menopang pelat akan sama. Sedangkan bla panjang tdak sama dengan lebar, balok yang lebh panjang akan memkul beban lebh besar dar balok yang pendek (penulangan satu arah).\ Dmens bdang pelat dapat dlhat pada gambar dbawah n: Gambar. Dmens bdang pelat Langkah-langkah perencanaan penulangan pelat adalah sebaga berkut : 1. Menentukan syarat-syarat batas, tumpuan dan panjang bentang.. Menentukan tebal pelat. Berdasarkan SKSNI T maka tebal pelat dtentukan berdasarkan ketentuan sebaga berkut : h mn = f y ln(0.8 + ) β (.11) f y ln( h mak = 36 ) 1500 (.1) hmn pada pelat lanta dtetapkan sebesar 1 cm, sedang hmn pada pelat atap dtetapkan sebesar 10 cm. 3. Menghtung beban yang bekerja pada pelat, berupa beban mat dan beban hdup terfaktor. 18

17 4. Menghtung momen-momen yang menentukan. Berdasarkan Buku CUR 1, pada pelat yang menahan dua arah dengan terjept pada keempat ssnya bekerja empat macam momen yatu : a. Momen lapangan arah x (Mlx) = koef x Wu x lx (.13) b. Momen lapangan arah y (Mly) = koef x Wu x lx (.14) c. Momen tumpuan arah x (Mtx) = koef x Wu x lx (.15) d. Momen tumpuan arah y (Mty) = koef x Wu x lx (.16) 5. Mencar tulangan pelat Berdasarkan Buku CUR 1, langkah-langkah perhtungan tulangan pada pelat adalah sebaga berkut : a. Menetapkan tebal penutup beton menurut Buku Grafk dan Tabel Perhtungan Beton Bertulang. b. Menetapkan dameter tulangan utama yang drencanakan dalam arah x dan arah y. c. Mencar tngg efektf dalam arah x dan arah y. d. Membag Mu dengan b x d Mu b d (.17) dmana b = lebar pelat per meter panjang d = tngg efektf e. Mencar raso penulangan (ρ) dengan persamaan : Mu fy = ρ φ fy 1 0,588 ρ b d f ' c (.18) f. Memerksa syarat raso penulangan (ρ mn < ρ < ρ mak ) 1,4 ρ mn = fy (.19) 450 0,85 f ' c ρ mak = β fy fy (.0) g. Mencar luas tulangan yang dbutuhkan 6 ( = b d 10 ) As ρ (.1) 19

18 .3.3 Perencanaan Balok Perencanaan Balok melput balok nduk, balok anak dan balokbalok untuk struktur penunjang. Untuk mencar besarnya gaya-gaya dalam pada balok (momen lentur, gaya geser, gaya normal dan momen tors) dapat dlhat dar hasl perhtungan mekanka dengan program komputer SAP-000. Balok dapat drencanakan menggunakan tulangan ganda (tulangan double) ataupun dengan menggunakan tulangan tunggal (tulangan sngle). Perhtungan tulangan balok melput perhtungan tulangan lentur, geser dan tors. Pada perhtungan tulangan lentur balok terdapat dua macam (konds) perhtungan, yatu : Balok yang menderta momen & gaya aksal eksentrs (balok nduk portal) Balok yang menderta momen lentur saja (balok anak, balok melntang, balok penggantung lft, balok rng dll) Dasar Perhtungan Tulangan Lentur Balok Akbat Pengaruh Momen Lentur Dan Gaya Aksal Eksentrs Gambar. 3 Dagram Tegangan Regangan Penampang Balok Tertekan Eksentrs Keadaan Balanced Mn = Mu / φ (φ = 0,8) (.) ea = Mn /Pn (.3) cb = 600.d /( fy+600 ) (.4) Pb = 0,85. f c. cb. b Syarat Pn < Pb (.5) 0

19 a = Nn / (0,85.f c.b) (.6) ab = 0,85 cb (.7) e = ea + ½ h d (.8) a. Penampang dengan tulangan tdak smetrs. Jka e > ( 0,3. d + h / - d ) Gunakan a = ab P. e = Rl. b. ab. ( d - ab / ) + fy. As. ( d - d ) (.9) As = [ P. e - Rl. b. ab ( d - ab / ) ] / [ ( fy. ( d - d ) (.30) = [ P. e - Kb. Rl. b. d ] / [ ( fy. ( d - d ) As = [ ( Rl. b. ab - P ) / fy ] + As (.31) Perksa letak tulangan tekan : d / c ( 1 - fy / 600 ) + As Jka e = ( 0,3. d + h / - d ) (.3) Maka a = 0,8. d As = [ P - 0,8. R1. b. d ] / fy (.33) As tdak perlu dhtung Jka e < ( 0,3. d + h / - d ) Maka a d dan Es. es = - fy P = Rl. b. a + fy. As + fy. As a=d (.34) As = [ ( P - Rl. d. b ) / fy ] - As P. e = Rl. b. d. ( d - d / ) + fy. As. ( d - d ) As = [ ( P. e - 0,5. Rl. b. d ) ] / [ fy. ( d - d ) ] (.35) b. Penampang tulangan smetrs a = P / ( Rl. b ) bandngkan a dengan ab dan d atau b Jka a < ab P. e = Rl. b. a. ( d - a / ) + fy. As. ( d - d ) (.36) a = P / ( Rl. b ) As = As = P. [ e - d + P / (. Rl. b ) ] / [ fy. ( d - d ) ] (.37) Jka a ab, ataupun ddapat As = As = negatf, maka : 1

20 As = As = [ P. e - Fb. b. d. Rl. ( 1 - Fb / ) ] / [ fy ( d - d ] = [ P. e - Kb. Rl. b. d ] / [ fy. ( d - d ] (.38) Jka As = As = mash negatf maka As total = ( P - Rl. Ag ) / fy sepert untuk a b. Batasan luas penampang tulangan : 0 % ( As / Ag ) 1 %. Checkng Tulangan Balok : ρmax = β1. [ 450 / ( fy ) ]. ( Rl. fy ) (.39) ρmn = 1,4 / fy (.40) ρ = As terpasang / ( b. d ) =.. [ ρ mn ρ ρ max ] (.41) Akbat Pengaruh Momen Lentur Gambar. 4 Dagram Tegangan-Regangan Penampang Balok Dengan Tulangan Dobel Checkng bagan beton tertekan : (A) = Mn = Mu / φ (.4) (B) = Rl. b. hf. (d hf/) (.43) (A) < (B) dhtung sebaga penampang perseg (B) > (B) dhtung sebaga penampang berflens M = M 1 + M (.44) dmana : M1 = Momen yang dtahan penampang perseg tulangan sngle ( As )

21 M = Momen yang dtahan oleh tulangan tekan ( As ) dan tambahan tulangan tark ( As ) M1 = Rl. b. a ( d a/ ) = As 1. fy. ( d a/ ) atau (.45) M1 = K. b. d. Rl (.46) As = As - As1 = As (.47) M = As. fy. ( d d ) (.48) = As. fy. ( d d ) (.49) As = As 1 + As (.50) Adapun macam-macam perhtungan yang mungkn akan djumpa adalah sebaga berkut : Jka M, b, h, Rl, fy dketahu, maka dcar As dan As. Cara penyelesaannya dengan mencar K dulu. Jka K > Kmax, berart memang dbutuhkan tulangan tekan As. M1 = Kmax. b. d. Rl (.51) M = M - M 1 (.5) As = M / [ fy. ( d - d ) ] = As (.53) As1 = Fmax. b. d. Rl / fy (.54) As = As 1 + As Jka M 0, berart penampang cukup menggunakan tulangan sngle. Jka M, b, h, Rl, fy, As dketahu, maka dcar As. Cara penyelesaannya dengan mencar M dulu : M = As. fy. ( d - d ) (.55) Tetap perlu dperksa apakah As perlu dperhtungkan. M1 = M - M (.56) jka M1 0, maka As tdak dperhtungkan ( M dtahan seluruhnya oleh penampang tulangan sngle As). Jka M1 > 0, maka As dperhtungkan K = M1 / ( b. d. Rl ) (.57) F = 1 - (1 K)1/ (.58) As 1 = F. b. d. Rl / fy (.59) As = As1 + As (.60) 3

22 Checkng Tulangan Balok : ( As terpasang As ) ρ = < ρ max (.61) b. d ( d / d ) < ( d / d ) max ( d / d ) max = ( 6000 fy ) / ( fy ) (.6) ρ < ( Rl / fy ). ( d / d ). β1. ( 6000 / ( 6000 fy )) (.63) tulangan tark & tekan telah leleh, karena momen kapastasnya telah terlampau. ρ > ( Rl / fy ). ( d / d ). β1. ( 6000 / ( 6000 fy )) (.64) tulangan tark & tekan belum leleh, karena momen kapastasnya tdak terlampau Dasar Perhtungan Tulangan Geser Balok Gaya geser yang bekerja pada penampang yang dtnjau harus drencanakan, sehngga : φ. Vn Vu (.65) dmana : Vu = gaya lntang yang terjad pada penampang yang dtnjau = 1, VD + 1,6 VL (.66) Vn = kekuatan geser nomnal yang dhtung secara : Vn = Vc + Vs (.67) Vc = kekuatan geser nomnal sumbangan beton Vs = kekuatan geser nomnal sumbangan tulangan geser Apabla gaya lntang yang terjad lebh besar dar kekuatan geser nomnal sumbangan beton, maka dperlukan tulangan geser untuk menopang ssa gaya lntang yang terjad. Vn = Vu / φ (φ = 0,6) (.68) Vc = (1/6). f c. b. d (.69) φ.vc = φ. (1/6). f c. b. d (.70) Vu < φ.vc/ tdak perlu tulangan geser dpaka tul. prakts 4

23 Vu > φ.vc/ perlu tulangan geser Checkng penampang : Vs max = 0,6. /3. f c. b. d (.71) φ Vs = Vu - φ Vc Vs < φ Vs max..ok! (penampang mencukup) Jka Vu < φ.vc perlu tulangan geser mnmum Av = ( b. s ) / ( 3. fy ) (.7) s =. < d/, dengan s = jarak antar tulangan geser dalam arah memanjang (mm) Jka Vu > φ.vc perlu tulangan geser s = Av.d.fy Vn Vc, dengan Av = luas penampang kak tulangan geser (mm ) (.73) Syarat : s < d/4 ( pada daerah send plasts y = d ) s < d/ ( pada daerah d luar send plasts y = h) NB : Jka ada gaya aksal Nu, maka Vc harus dhtung dengan rumus sebaga berkut : Jka terdapat gaya aksal tekan : Vc = 0,17 ( 1 + 0,073. (Nu/Ag) fc. bw. d ) (.74) jka Vc > 0,3 fc bw. d ( 1 + 0,3 Nu / Ag ) (=A), maka Vc = A Jka terdapat gaya aksal tark : Vc = ( 1 0,3 Nu / Ag ). 1/6. fc. bw. d > 0 (.75) jka Vc > 0,3 fc. bw. d (=B), maka Vc = B Dasar Perhtungan Tulangan Kombnas Geser Lentur dan Tors / Puntr Balok : Dalam SK SNI T bab 3 sampa dengan bab 4 dcantumkan cara memperhtungkan pengaruh pengaruh tors. Pasal 5

24 menentukan bahwa penampang yang dbeban tors harus drencanakan sedemkan rupa sehngga memenuh : Tu φ Tn, dengan Tu = momen tors berfaktor pada penampang yang dtnjau Tn = kuat momen tors nomnal yang dhtung dengan Tn = Tc + Ts, dmana Tc = kuat momen tors nomnal yang dsumbangkan oleh beton Ts = kuat momen tors nomnal yang dsumbangkan oleh tulangan tors. φ = faktor reduks D dalam praktek, momen puntr bekerja bersama sama dengan lentur. Dalam buku Menghtung Beton Bertulang berdasar ACI, SNI, apabla dketahu kekuatan bahan, dmens penampang, Vu, Tu dan Nu (Nu berharga postf jka tekan, negatf jka tark ), maka prosedur perhtungannya adalah sebaga berkut : Untuk fy < 400 Mpa, maka penampang cukup jka : Tu = φ.( (1 + f ' c.. Σ( x 3 [(0,4. Vu) /( Ct. Tu) ]. y) (.76) Ct = bw. d Σ( x. y) (.77) Jka Tu < {φ. f c. ( x. y ) } / 0, maka pengaruh puntr dapat dabakan. Jka Tu > {φ. f c. ( x. y ) }/ 0, maka Tu = (1 + f ' c ( ). Σ( x 15 [(0,4. Vu) /( Ct. Tu) ] y) (.78) 6

25 Jka Tu / φ < Tc maka penulangan tors mnmum, s yang terkecl dar ( x1 + y1 ) / 4 atau 30 cm atau d /. Vc = f ' c (.) bw. d 6 (1 + ( Tu / Vu) /( Ct / 0,4) (.79) Htung geser lentur dan Av ( lhat bab geser lentur ). Luas penampang kedua kak sengkang = Av +. At Batasannya : 4. 0,34. bw. ( s / fy ) > ( Av +. At ) 0,34. bw. ( s / fy ) Luas penampang total tulangan memanjang puntr : A1 =. At. ( x1 + y1 ) / s Jka Tu / φ < Tc maka penampang cukup jka : Ts = ( Tu / φ - Tc ) 4. Tu Vc = ( f ' c / 6. bw. d (1 + ( Tu / Vu) /( Ct / 0,4) (.80) s yang terkecl dar ( x1. y1 ) / 4 atau 30 cm atau d /. αt = 0,66 + 0,33. y1 / x1 1,5 (.81) ( Tu / φ Tc). s At = αt. x1. y1 fy (.8) Luas penampang sebuah kak sengkang = ( Av +. At ) / (.83) Luas penampang tulangan memanjang puntr total : A =. At ( x1 + y1 ) / atau (.84) Al = ( (,8. x. s ) / fy ). ( Tu / ( Tu + (Vu / ( 3. Ct )) -. At ) ). ( x1 + y1 ) / 5 (.85). At > 0,34. bw. ( s / fy ) (.86) Perksa pula penulangan mnmum dan jarak sengkang. 7

26 NB : Jka ada gaya aksal Nu, maka Tc dan Vc harus dreduks dengan ( 1 + 0,3.Nu / Ag ) dmana Nu bernla postf untuk tekan dan negatf untuk tark..3.4 Perencanaan Kolom Perhtungan tulangan kolom menurut buku CUR Grafk dan Tabel Perhtungan Beton Bertulang, berdasarkan SKSNI T , sebaga berkut : Untuk mutu beton f c = 15, 0, 5, 30 dan 35 Mpa Mutu baja = 40 dan 400 Mpa d Mencar harga = 0,10; 0,15 dan 0,1 h Grafk penulangan : - Sumbu vertkal dengan nla = - Sumbu vertkal dengan nla = Pu φ. A gr 0,85. F' Pu φ. A gr 0,85. F' c c (.87) e. 1 (.88) h Mu Dmana e 1 merupakan harga eksentrstas = (.89) P Besaran pada kedua sumbu dapat dhtung dpetakan dalam bentuk grafkgrafk untuk mencar r. A s tot = β.r ; dmana β tergantung pada mutu beton (.90) f c β 0,6 0,8 1,0 1, 1,33 Kapastas kolom akbat lentur dua arah ( baxal bendng) dapat dhtung dengan menggunakan persamaan yang dkembangkan oleh Bors Bresler berkut n : 8

27 Untuk Pn > 0,1Pno 1 P u = + atau P P P ux uy uo 1 P n = + (.91) P P P nx ny no dmana: P ux = Beban aksal arah sumbu x pada saat eksentrstas tertentu P uy = Beban aksal arah sumbu y pada saat eksentrstas tertentu P uo = Beban aksal maksmal Sedangkan untuk Pn < 0,5Pn o dapat dgunakan rumus: M M ux x M + M uy y 1 atau M M nx ox M + M ny oy 1 (.9) Pengembangan dar persamaan d atas menghaslkan suatu bdang runtuh tga dmens dmana bentuk umum tak berdmens dar metode n adalah: M M nx ox α 1 M + M ny oy α = 1 (.93) Besarnya α 1 dan α menurut Bresler dapat danggap sebesar 1,5 untuk penampang bujur sangkar, sedangkan untuk penampang perseg panjang nla α bervaras antara 1,5 dan,0 dengan harga rata-rata 1,75. Dalam analsa kolom baksal, dapat dlakukan konvers dar momen baksal yang terdr dar momen dua sumbu menjad momen satu sumbu. Penentuan momen dan sumbu yang berpengaruh adalah sebaga berkut : 1. Untuk M ny /M nx > b/h b 1 β My ' = Mny + Mnx.. (.94) h β. Untuk M ny /M nx b/h 9

28 h 1 β Mx ' = Mnx + Mny.. (.95) b β.3.5 Perencanaan Tangga Struktur tangga dgunakan untuk melayan aksesbltas antar lanta pada gedung yang mempunya tngkat lebh dar satu. Tangga merupakan komponen yang harus ada pada bangunan berlanta banyak walaupun sudah ada peralatan transportas vertkal lannya, karena tangga tdak memerlukan tenaga mesn. m m 3 m 1 m Gambar. 5 Model struktur tangga Adapun parameter yang perlu dperhatkan pada perencanaan struktur tangga adalah sebaga berkut : - Tngg antar lanta - Tngg Optrede - Tngg Antrede - Lebar Bordes - Jumlah anak tangga - Lebar anak tangga - Kemrngan tangga - Tebal selmut beton - Tebal pelat beton - Tebal pelat tangga 30

29 a h o Gambar. 6 Pendmensan struktur tangga Menurut Buku Dktat Konstruks Bangunan Spl karangan Ir. Supryono o = tan α x a (.96) x o + a = 61~ 65 (.97) dmana : o = optrade (langkah nak) a = antrede (langkah datar) Langkah-langkah perencanaan penulangan tangga : 1. Menghtung kombnas beban Wu dar beban mat dan beban hdup.. Menentukan tebal selmut beton, dameter tulangan rencana, dan tngg efektf arah x (dx) dan arah y (dy). 3. Dar perhtungan SAP 000, ddapatkan momen pada tumpuan dan lapangan bak pada pelat tangga maupun pada bordes. 4. Menghtung penulangan pelat tangga dan bordes. Berdasarkan Buku CUR 1, langkah-langkah perhtungan tulangan pada pelat tangga adalah sebaga berkut : a. Menetapkan tebal penutup beton menurut Buku Grafk dan Tabel Perhtungan Beton Bertulang. b. Menetapkan dameter tulangan utama yang drencanakan dalam arah x dan arah y. c. Mencar tngg efektf dalam arah x dan arah y. d. Membag Mu dengan b x d Mu (.98) b d 31

30 dmana b = lebar pelat per meter panjang d = tngg efektf e. Mencar raso penulangan (ρ) dengan persamaan : Mu fy = ρ φ fy 1 0,588 ρ (.99) b d f ' c f. Memerksa syarat raso penulangan (ρ mn < ρ < ρ mak ) ρ = 1,4 mn fy (.100) 450 0,85 f ' c ρ mak = β (.101) fy fy g. Mencar luas tulangan yang dbutuhkan 6 ( = b d 10 ) As ρ (.10).3.6 Perencanaan Balok Perletakan Mesn dan Balok Pengatrol Mesn Lft merupakan alat transportas vertkal dalam gedung dar satu tngkat ke tngkat lan. Perencanaan lft dsesuakan dengan perkraan jumlah lanta dan perkraan jumlah pengguna lft. Dalam perencanaan lft, metode perhtungan yang dlakukan merupakan analss terhadap konstruks ruang tempat lft, balok perletakkan mesn, dan balok pengatrol lft. Ruang landasan dber kelonggaran supaya pada saat lft mencapa lanta palng bawah, lft tdak menumbuk dasar landasan, dsampng berfungs pula menahan lft apabla terjad kecelakaan. Langkah-langkah perencanaan balok perletakkan mesn dan balok pengatrol mesn : 1. Menghtung beban yang bekerja pada balok, berupa beban mat dan beban hdup.. Menghtung momen dan gaya lntang yang bekerja pada balok tersebut.. 3. Menghtung penulangan balok. Tulangan utama 3

31 Berdasarkan Buku CUR 1, langkah-langkah perhtungan tulangan pada pelat tangga adalah sebaga berkut : a. Menetapkan tebal penutup beton menurut Buku Grafk dan Tabel Perhtungan Beton Bertulang. b. Menetapkan dameter tulangan utama yang drencanakan dalam arah x dan arah y. c. Mencar tngg efektf dalam arah x dan arah y. d. Membag Mu dengan b x d Mu (.103) b d dmana b = lebar pelat per meter panjang d = tngg efektf e. Mencar raso penulangan (ρ) dengan persamaan : Mu fy = ρ φ fy 1 0,588 ρ (.104) b d f ' c f. Memerksa syarat raso penulangan (ρ mn < ρ < ρ mak ) 1,4 ρ mn = (.105) fy 450 0,85 f ' c ρ mak = β (.106) fy fy g. Mencar luas tulangan yang dbutuhkan 6 ( = b d 10 ) As ρ (.107) Tulangan geser Berdasarkan Rancangan Standar Nasonal Indonesa Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung 00, langkahlangkah perhtungan tulangan geser pada balok adalah sebaga berkut : a. Menghtung nla kuat geser penampang atau gaya lntang yang bekerja (Vu). (.108) b. Menghtung nla kuat geser nomnal yang dsumbangkan oleh 1 beton (Vc = f ' c b d ) (.109) 6 c. Memerksa apakah dperlukan tulangan geser mnmum 33

32 Vc φ < Vu < φ Vc (.110) dmana φ = faktor reduks geser = 0,75 (RSNI 00) d. Memerksa apakah dperlukan tulangan geser Vu > φ Vc (.111) Bla konds (.47) terjad, maka : e. Mencar jarak tulangan geser (sengkang) Syarat : s < d/ (.11) f. Mencar luas tulangan geser mnmum yang dperlukan (Av mn ) b s Av mn = 3 fy dmana b = lebar balok (mm) s = jarak tulangan geser (mm) fy= tegangan leleh tulangan geser (Mpa) Bla konds (.48) terjad, maka : g. Mencar jarak tulangan geser (sengkang) Syarat : s < d/ (.113) h. Mencar kuat geser nomnal tulangan geser (Vs) Vu-Vc = Vs (.114). Mencar luas tulangan geser yang dperlukan (Av) Vs s Av = (.115) fy d dmana : Vs = kuat geser tulangan geser (N) s = jarak tulangan geser (mm) fy = tegangan leleh tulangan geser (Mpa) d = jarak tulangan geser (mm).3.7 Perencanaan Dndng, Pelat lanta, dan Pelat Atap Basement Struktur basement pada perencanaan n dfungskan sebaga lahan parkr. Pada perencanaan n struktur basement yang drencanakan melput dndng dan pelat lanta. Beban beban yang dperhtungkan 34

33 untuk perencanaan dndng basement adalah beban dar tekanan tanah yang nantnya beban tersebut d rubah menjad beban merata pada dndng basement, untuk perencanaan lanta basement beban yang dperhtungkan adalah beban dar daya dukung tanah dbawah basement. Untuk perhtungan momen pada dndng basement dhtung dengan mengandakan dndng basement sebaga balok kantlever per meter panjang dengan beban segtga berupa tekanan total (tanah+ar). Sedang momen untuk pelat lanta dan pelat atap basement dcar dengan rumus mengacu pada Buku CUR 1 sepert pada perencanaan pelat lanta bangunan d atas, yatu : a. Momen lapangan arah x (Mlx) = koef x Wu x lx (.116) b. Momen lapangan arah y (Mly) = koef x Wu x lx (.117) c. Momen tumpuan arah x (Mtx) = koef x Wu x lx (.118) d. Momen tumpuan arah y (Mty) = koef x Wu x lx (.119) Untuk penulangan dndng dan pelat lanta, dan pelat atap basement dapat mengkut prosedur yang sama dengan penulangan pelat lanta bangunan dan pelat tangga yang mengacu pada rumus-rumus dalam Buku CUR 1, yatu : a. Menetapkan tebal penutup beton menurut Buku Grafk dan Tabel Perhtungan Beton Bertulang. b. Menetapkan dameter tulangan utama yang drencanakan dalam arah x dan arah y. c. Mencar tngg efektf dalam arah x dan arah y. d. Membag Mu dengan b x d Mu (.10) b d dmana b = lebar pelat per meter panjang d = tngg efektf e. Mencar raso penulangan (ρ) dengan persamaan : Mu fy = ρ φ fy 1 0,588 ρ (.11) b d f ' c f. Memerksa syarat raso penulangan (ρ mn < ρ < ρ mak ) 35

34 ρ = 1,4 mn fy (.1) 450 0,85 f ' c ρ mak = β fy fy (.13) g. Mencar luas tulangan yang dbutuhkan 6 ( = b d 10 ) As ρ (.14) H=4,3 m LANTAI BASEMENT DL Tegangan tanah Gambar. 7 Sketsa Pembebanan Pada Dndng dan Lanta Basement.3.8 Perencanaan Struktur Bawah (Sub Structure) Dalam merencanakan suatu struktur bawah dar konstruks bangunan dapat dgunakan beberapa macam tpe pondas, pemlhan tpe pondas ddasarkan pada hal-hal sebaga berkut : (Sardjono, 1984) Fungs bangunan atas Besarnya beban dan berat dar bangunan atas Keadaan tanah dmana bangunan tersebut akan ddrkan Jumlah baya yang dkeluarkan Tpe pondas yang serng dgunakan dalam struktur bangunan antara lan pondas telapak, dan pondas kason bor (sumuran). Berdasarkan data tanah dketahu bahwa tanah keras terdapat pada kedalaman 6-7 m. Dalam perencanaan gedung hotel n dgunakan dua jens tpe pondas, yatu pondas kason bor (sumuran). 36

35 A. Pondas Kason Bor (sumuran) Penentuan daya dukung pondas kason dtnjau melalu dua cara, yatu berdasarkan kekuatan bahan dan berdasarkan hasl sondr. Kekuatan bahan dhtung dengan menggunakan rumus : (PBI 1971) σ b = 0,33 x f c (.15) P sumuran = σ b x A b (.16) dmana : P sumuran = kekuatan pkul tang yang djnkan (kg) f c σb Ab = mutu beton yang dgunakan (Mpa) = tegangan tekan tang yang djnkan (kg/cm) = luas penampang kason (cm) Sedang perhtungan daya dukung menggunakan hasl sondr adalah sebaga berkut : Rumus Terzagh : (Hardyatmo, 003) Q = Q + Q (.17) ult ult b s ( q A ) + ( f A ) Q = (.18) c b s s Qult Qall = (.19) SF dmana : Q ult = kapastas dukung ultmt (kg) q c = tahanan ujung (kg/cm ) Ab = luas penampang kason (cm ) fs = faktor gesek satuan antara tanah dan dndng kason (kg/cm) As = luas selmut kason (cm ) Q all = kapastas dukung jn (kg) SF = safety factor (dambl,5) 37

36 Dar kedua hasl tersebut dplh nla terkecl sebaga nla daya dukung batas. Pada perencanaan ple cap, perlu dcek terhadap beban maksmum yang dterma pondas dmana harus lebh kecl dar daya dukung batas. Rumus yang dgunakan yatu : (Buku Rekayasa Pondas II) ΣPv M x Y M y X P mak = ± ± (.130) n Σy Σx dmana : P max ΣPv M x M y = beban maksmum yang dterma oleh pondas (kg) = jumlah total beban normal/gaya aksal (kg) = momen yang bekerja pada bdang yang tegak lurus sumbu x (kgm) = momen yang bekerja pada bdang yang tegak lurus sumbu y (kgm) n = banyaknya tang pondas kason (dambl = 1) X = abss terjauh kason terhadap ttk berat kason (X = 0) Y = ordnat terjauh kason terhadap ttk berat kason (Y = 0) Σx Σy = jumlah kuadrat jarak ordnat-ordnat kason (m) = jumlah kuadrat jarak abss-abss kason (m) Selan tu pada perencanaan ple cap perlu dcek tegangan pada ple cap, yatu dengan menggunakan rumus : (Buku Rekayasa Pondas II) ΣPv M 1 X M Y σ = ± ± (.131) A ly. lx dmana : σ = tegangan yang dterma oleh pondas (kg/m ) ΣPv = jumlah total beban normal/gaya aksal (kg) 38

37 M x M y A X Y = momen yang bekerja pada bdang yang tegak lurus sumbu x (kgm) = momen yang bekerja pada bdang yang tegak lurus sumbu y (kgm) = luas bdang ple cap (m) =jarak dar ttk berat pondas kettk d mana tegangan dhtung sepanjang respektf sumbu x (m) =jarak dar ttk berat pondas kettk d mana tegangan dhtung sepanjang respektf sumbu y (m) lx = momen nersa terhadap sumbu x (m 4 ) ly = momen nersa terhadap sumbu y (m 4 ) Pada pondas kason bor, perlu dcek terhadap gulng, geser, dan tegangan tanah. Perhtungan cek gulng, geser, dan tegangan tanah pada pondas kason dlakukan sepert pada struktur DPT, yatu dengan membandngkan antara momen vertkal dan momen horsontal serta gaya vertkal dengan gaya horsontal. Sedang tegangan tanah dhtung berdasarkan data tanah yang ada. Berkut rumus yang dgunakan : - Cek Terhadap Gulng Mv 1,5 (.13) Mh - Cek Terhadap Geser Pv tanφ 5 + B c5 Ph + Ph 1,5 (.133) - Cek terhadap Tegangan Tanah σ ult = 1,3 c5 N c + D γ 0 N q + 0, 3 γ 1 B N γ (.134) σ Pv Mh ult σ save = > σ mak = ± (.135) SF A W 39

38 Perhtungan geser pons pada pondas kason bor dlakukan dengan membandngkan antara beban terpusat (Vu = Pv = P mak + P plecap ) dengan φ Vc. Bla φ Vc > Vu maka pondas aman terhadap geser pons, atau sebalknya. Namun struktur pondas dusahakan aman terhadap geser pons dengan memperbesar dmens ple cap-nya. Berkut rumus yang dgunakan : Pple cap = (( B L h) ( B L h) ) 400 kol kol (.136) Pv = Pmak + Pple cap (.137) b = ( x tngg efektf (d) + x lebar kolom )/ (.138) Kellng bdang krts (bo) = b x 4 (.139) 1 Vc = 3 f ' c bo d (.140) dmana d = tngg efektf ple cap(cm) φ Vc = 0, 75 Vc (.141) Penulangan ple cap dhtung dengan cara mencar besar gaya total yang ddukung oleh cncn sumuran akbat dar beban terpusat (P) dan momen (M 1 dan M ). Momen maksmum dhtung dengan mengalkan antara gaya total dengan jarak cncn sumuran ke ttk berat pondas. Setelah dketahu nla momennya, maka perhtungan penulangan menggunakan rumus sepert pada penulangan pelat. (Buku CUR 1) Penentuan tebal cncn sumuran dhtung dengan mencar tegangan yang bekerja pada cncn sumuran akbat dar beban terousat (P) dan momen (M 1 dan M ). Rumus yang dgunakan : (Dktat Kulah Rekayasa Pondas II karangan Ir. Indrastono DA, M.Ing) σ = P A M M 1 ± ± (.14) W1 W dmana : σ = tegangan yang terjad (kg/m ) Pv = beban terpusat yang bekerja (kg) A = luas daerah yang dtnjau (m 1 ) = π π d M 1 = momen searah sumbu 1 (kgm) 40

39 M = momen searah sumbu (kgm) π W1 = momen nersa daerah yang dtnjau (m4) = ( D d ) W = momen nersa daerah yang dtnjau (m π ( D d ) ) = 3 D D B. Pondas Tapak Pondas telapak termasuk pondas dangkal. Pondas jens n dgunakan pada struktur tangga. Pondas telapak drencanakan berbentuk perseg panjang. Untuk pondas telapak perseg panjang ada beberapa macam cara untuk menghtung besarnya kapastas daya dukung tanah ( bearng capacty of sol ). Salah satu rumus yang lazm dgunakan adalah menurut Terzagh & Schultze adalah sebaga berkut : qu = ( B/L ).c. Nc + γ o. Df. Nq + ( 1 0. B/L ) ½. γ 1. B. Nγ (.143) dmana : Df = kedalaman pondas ( m ) B = lebar pondas ( m ) L = panjang pondas ( m ) C = kohes tanah ( T/m ) γ o = berat s tanah d atas dasar pondas ( T/m 3 ) γ 1 = berat s tanah d bawah dasar pondas ( T/m 3 ) Nc, Nq, Nγ = koefsen kapastas daya dukung q = Df. γ o = effectve overburden pressure Apabla muka ar tanah ( MAT ) berada tepat pada dasar pondas, maka γ o harus dambl nla γ sub ( submerged / keadaan jenuh ar ), sedangkan bla MAT berada d atas dasar pondas maka Df. γ o harus dgant menjad Df 1. γ o + Df. γ o. Besarnya tegangan kontak yang terjad pada dasar pondas dapat dhtung sebaga berkut : σ P Mx. y My. x = + A Iy Ix max + 41

40 P Mx. y My x σ. mn = (.143) A Iy Ix Penulangan pondas pelat dapat dhtung dengan cara sepert pada perhtungan penulangan pada struktur atas, setelah ddapatkan momen yang bekerja pada pelat. 4