BAB IV ANALISIS DAN HASIL PENELITIAN. tiap lantai. Berikut ini perhitungan beban-beban tersebut.

Transkripsi

1 BAB IV ANALISIS DAN HASIL PENELITIAN 4.1 Analisis Pembebanan Beban Vertikal Beban vertikal yang ditinjau adalah beban mati dan beban hidup pada tiap lantai. Berikut ini perhitungan beban-beban tersebut. 1. Lantai 1 a) Beban Mati / Dead Load (DL) pada area Beban = Jumlah Satuan M/E = 15 Kg/m² Penutup Lantai(3 cm ) 24 kg/m²x 3 cm = 72 Kg/m² Plafond + Hanger = 18 Kg/m² Total DL area = 105 Kg/m² b) Beban Mati / Dead Load (DL) pada frame Beban = Jumlah Satuan Pasangan hebel 10 cm 78 kg/m² x 4 m = 312 Kg/m Plester + aci (3 cm ) 21 kg/m² x 3 x 4 m = 252 Kg/m Total LL = 564 Kg/m c) Beban Hidup / Live Load (LL) Beban = Jumlah Satuan Gedung Perkantoran = 250 Kg/m² Total LL = 250 Kg/m² 42

2 2. Lantai 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 a) Beban Mati / Dead Load (DL) pada area. Beban = Jumlah Satuan M/E = 15 Kg/m² Penutup Lantai (3 cm ) keramik 24 kg/m²x 3 cm = 72 Kg/m² Plafond + Hanger = 18 Kg/m² Total DL area = 105 Kg/m² b) Beban Mati / Dead Load (DL) pada frame. Beban = Jumlah Satuan Pasangan hebel 10 cm 78 kg/m² x 3,5 m = 273 Kg/m Plester + aci (3 cm ) 21 kg/m² x 3 x 3,5 = 220,5 Kg/m Total LL = 493,5 Kg/m c) Beban Hidup / Live Load (LL) Beban = Jumlah Satuan Gedung Perkantoran = 250 Kg/m² Total LL = 250 Kg/m² 3. Lantai Atap a) Beban Mati / Dead Load (DL) pada area Beban = Jumlah Satuan M/E = 15 Kg/m² Penutup Lantai (2 cm ) plur scred 24 kg/m²x 2 cm = 48 Kg/m² Plafond + Hanger = 18 Kg/m² Total DL area = 105 Kg/m² 43

3 b) Beban Mati / Dead Load (DL) pada frame Beban = Jumlah Satuan Pasangan hebel 10 cm pembatas parapet 78 kg/m² x 1,5 m = 117 Kg/m Plester + aci (3 cm ) 21 kg/m² x 3x 1,5 m = 94,5 Kg/m Total LL = 211,5 Kg/m c) Beban Hidup / Live Load (LL) Beban = Jumlah Satuan Gedung Perkantoran = 250 Kg/m² Total LL = 250 Kg/m² 4. Lantai Atap Lift & Tangga a) Beban Mati / Dead Load (DL) pada area Beban = Jumlah Satuan M/E = 15 Kg/m² Total DL area = 15 Kg/m² b) Beban Hidup / Live Load (LL) Beban = Jumlah Satuan Lantai Atap = 100 Kg/m² Beban Air Hujan = 20 Kg/m² Total LL = 120 Kg/m² 44

4 Untuk berat sendiri struktur pelat, balok dan kolom dihitung langsung dengan program SAP2000 (static load case) dimana pada SAP2000 tersebut dibuat nilai Super Dead Load (SDL) = 1, sehingga berat sendiri struktur yang dimodelkan dapat secara otomatis dihitung dalam analisis struktur tersebut. Berikut ini beban-beban ditampilkan dalam bentuk tabel. T a bno. e l Lantai (Area Loads) Kg/m2 Dead Load ( DL ) (Frame Loads) Kg/m' Input Beban Mati (DL) dan Beban Hidup (LL) Live Load (LL) ,3,4, , ,7,8,9,10. 3 Atap , Beban Gempa Beban lateral yang ditinjau dalam analisis ini adalah beban gempa. Beban Gempa yang ditinjau dalam bangunan ini akan dianalisa dinamik menggunakan metode Statik Ekuivalen dan Response Spectrum 3D. Sebagai dasar dalam analisis beban gempa untuk bangunan ini. Setelah mendapatkan besaranya nilai parameter percepatan respons spectral MCE yang sudah disesuaikan terhadap pengaruh kelas situs, tentukan besarnya parameter percapatan spectra desain (S DS dan S D1 ) untuk perioda pendek dan perioda 1 detik dengan mereduksi besaranya nilai parameter percepatan respons spectral MCE yang sudah disesuaikan terhadap pengaruh kelas situs dengan. Berikut adalah pemetaan wilayah parameter percepatan respons spectra percepatan gempa perioda 0.2 detik dan 1 detik 45

5 Kombinasi Gambar 4.1 Pemetaan wilayah parameter percepatan respons spectra percepatan gempa perioda 1 detik Pada rentang waktu T < T 0 spektrum respons percepatan desain (S a ) ditentukan dari persamaan berikut. Pada rentang waktu T 0 T T s spekturm respons percepatan desain sama dengan nilai S DS. Pada renang waktu T s < T spekturm respons percepatan desain ditentukan oleh persamaan berikut, Keterangan: T 0 = T S = 46

6 STATIK EKUIVALEN BERDASARKAN Tabel 4.1 Input Beban Mati (DL) dan Beban Hidup (LL) Lantai h i w pelat w balok Wi Wi * hi k C vx = Fi DL LL DL LL wihi k /Σwih Total RESPON SPEKTRA BERDASARKAN SNI Variabel Nilai PGA (g) SS (g) S1 (g) CRS CR FPGA FA FV PSA (g) SMS (g) SM1 (g) 0.87 SDS (g) SD1 (g) 0.58 T0 (detik) TS (detik) Tabel 4.2Data gempa data ini di dapat dari. Pemetaan wilayah parameter percepatan respons spectra percepatan. 47

7 Keterangan: T 0 = T S = = 0,241 T 0 = T S = = 0,96 = 0,192 RESPON SPEKTRA BERDASARKAN SNI T <To. Tabel 4.3 Input Beban Mati (DL) dan Beban Hidup (LL) T T T S S DS S D Sa ,7 Diagram Respon Spektra C atau Sa 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 time RESPON SPEKTRA BERDASARKAN SNI Gambar 4.2 Pemetaan wilayah parameter percepatan respons spectra percepatan gempa. 48

8 Cara memasukan data Beban gempa ( respon spektrum ) ke dalam metode SAP : Klik define > functions > response spectrum>masukan data yg sudah didapan kemudian klik OK 49

9 4.1.3 Kombinasi Beban Kombinasi beban untuk metoda ultimit pada Struktur, komponen-elemen struktur dan elemen-elemen fondasi harus dirancang sedemikian hingga kuat rencananya sama atau melebihi pengaruh beban-beban terfaktor dengan kombinasi-kombinasi sebagai berikut: KOMBINASI : 1. 1,4 DL 2. 1,2 DL +1,6 LL 3. 1,2 DL + 1,6 R + LL 4. 1,2 DL + 1,0 Wx + LL + 0,5 R 5. 1,2 DL + 1,0 Wy + LL + 0,5 R 6. 1,2 DL - 1,0 Wx + LL + 0,5 R 7. 1,2 DL - 1,0 Wy + LL + 0,5 R 8. 1,2 DL + 1,0 Ex + LL 9. 1,2 DL + 1,0 Ey + LL 10. 1,2 DL - 1,0 Ex + LL 11. 1,2 DL 1,0 Ey + LL 12. 0,9 DL + 1,0 Ex 13. 0,9 DL + 1,0 Ey 14. 0,9 DL 1,0 Ex 15. 0,9 DL 1,0 Ey PENGECUALIAN Faktor beban untuk L pada kombinasi 3, 4, dan 5 boleh diambil sama dengan 0,5 kecuali untuk ruangan garasi, ruangan pertemuan dan semua ruangan yang nilai beban hidupnya lebih besar daripada 500 kg/m2. Bila beban air F bekerja pada struktur, maka keberadaannya harus diperhitungkan dengan nilai faktor beban yangsama dengan faktor beban untuk beban mati D pada kombinasi 1 hingga 5 dan 7. 50

10 Tabel 4.4 Simpangan gedung dan simpangan antar lantai akibat gempa arah X. Gempa arah X SNI dalam mm story tinggi δx Δx δy Δy Δa

11 Gambar 4.3Simpangan gedung dan simpangan antar lantai akibat gempa arah X. Simpangan arah X masih aman / masih lebih kecil dari simpangan yang diijinkan. Tabel 4.5 Simpangan total arah X dan Y akibat gempa arah X Gempa arah Y SNI dalam mm story tinggi δx Δx δy Δy Δa Keterangan: δ : simpangan total Δ : simpangan antar lantai Δi : simpangan antar lantai layan (0,03 x tinggi lantai / R) Δu : simpangan antar lantai ultimate (0,015 x tinggi lantai atau 30 mm) Δa : simpangan antar lantai izin (0,007 x tinggi lantai / 1,3) 52

12 Gambar 4.4Simpangan total arah X dan Y akibat gempa arah X. 53

13 4.2 Pemodelan Struktur Pada SAP2000 Untuk membuat pemodelan sruktur bangunan re desain 4 lantai menjadi 10 lantai di SAP2000. Saya menggunakan data gambar denah, pelat lantai dan balok yang sama. Data yang digunakan : 1. Denah bangunan 2. Data tiebeam, balok dan pelat Gambar 4.5Denah bangunan No Nama Dimensi 1 TB1 15 x 40 cm 2 TB2 15 x 40 cm 3 TIE BEAM TB2A 20 x 40 cm 4 TB3 25 x 45 cm 5 TB3A 25 x 45 cm 6 TB4 25 x 50 cm 7 B1 15 x 40 cm 8 B2 15 x 40 cm 9 BALOK B2A 20 x 40 cm 10 B3 25 x 45 cm 11 B3A 25 x 45 cm 12 B4 25 x 50 cm 13 PELAT 12 cm 3. Karena bangunan menjadi 10 lantai maka kolom saya asumsikan No Nama Dimensi 1 K1' 20 x 60 cm 2 K1'' 25 x 85 cm KOLOM 3 K2A 80 x 80 cm 4 K2B 50 x 50 cm 54

14 Gambat 4.6 Model struktur pada aplikasi SAP2000. Setelah pembebanan dan ukuran dari data tersebut yang digunakan di definisikan ke dalam SAP2000 maka desain struktur dapat di simulasikan dengan cara di Run. Dari hasil Run tersebut struktur yang sudah di desain dapat dilihat hasilnya. Jika tidak terdapat balok yang over strength. Dibawah ini merupakan hasil desain struktur setelah di Run(Start Design/Check of Structure). 55

15 Lantai 5 Potongan Gambar 4.7 Model Pengecekan Over strength SAP2000 Gambar garis merah menujukan over design dan Dari percobaan tersebut bangunan re-desain yang ditinjau over strength yaitu balok B4 dan semua kolom. maka dimensi masing masing item di perbesar. 56

16 4.3 Analisis Penulangan Pelat Lantai Spesifikasi Material Pelat Lantai berikut: Analisis untuk pelat dihitung dengan rincian spesifikasi material sebagai 1. Mutu Beton Pelat Lantai K-225 kg/cm² atau fc 18,68MPa 2. Mutu Besi Pelat Lantai Menggunakan besi baja Ø 8-150polos fy 400 MPa Menggunakan besi baja Ø 8-200polos fy 400 MPa Pelat lantai dimodelkan sesuai dengan gambar as built drawing 3. Tebal Pelat Lantai Lantai 1 Lantai 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 Atap ruang mesin = 12 cm = 12cm = 10 cm Pengecekan Pelat lantai Menentukan Syarat dan Batas Tulangan Perhitungan ini menggunakan bentang 5000mm x 7000mm, tetapi dibantu oleh balok anak bentang menjadi lebih kecil yaitu, 2500mm x 7000mm. Lx = 2500 mm Ly = 7000 mm β =2.5/7=

17 Menentukan Tebal Pelat Lantai Meskipun tebal plat 92,75 dan 118,51 mm aman digunakan, tetapi diambil dimensi tebal pelat 130 mm. Jadi digunakan tebal pelat 130 mm = 13 cm Menghitung Beban Beban yang Bekerja Pada Pelat Lantai Beban Mati (DL) Berat plat (12 cm) = 0,12 x 24 kn/m³ = 2,88 kn/m² Mekanikal Electrikal = 0,15 kn/m² Penutup Lantai = 0,24 kn/m² Plafond + Hanger = 0,18 kn/m² Total DL = 3,45 kn/m² Beban Hidup (LL) Beban hidup ruang kuliah (LL) = 2,5 kn/m² Jadi beban yang dipikul oleh pelat lantai sebesar: Wu = 1,2 (DL) + 1,6 (LL) = 1,2 (3,45) + 1,6 (2,5) = 8,14 kn/m 58

18 Momen Momen yang Menentukan Berdasarkan buku Peraturan Beton Bertulang Indonesia. Pelat yang ditintau ini termasuk Kasus II ( Terjepit Penuh ) dari metode amplop. Gambar 4.8 Metode Amplop pada Pelat Lantai Ly/Lx = 7/2,5 = 1 Mlx = 0,001. Wu. Lx 2 Mly = 0,001. Wu. Lx 2 Mtx = -0,001. Wu. Lx 2 Mty = -0,001. Wu. Lx 2 = 0,081. 8,14. 2,5 2 = 4,12 knm =0,016. 8,14. 2,5 2 = 0,814 knm =-0,123. 8,14. 2,5 2 = -6,257 knm = -0,072. 8,14. 2,5 2 =-3,663 knm Mtiy = ½Mly = ½. 4,12= 2,06kNm Menentukan Tinggi Efektif Tinggi efektif d (Arah X) 59

19 Dx = 120 p - ½ ϕx = ½. 12 = 94 mm Tinggi Efektif d (Arah Y) Dx = 120 p ϕx - ½ ϕy = ½.12 = 82 mm Menghitung Tulangan Momen Lapangan Arah X Mlx = 0,814kNm Aslx = ρ min.b.d = 0, , = 235 mm 2 Maka digunakan tulangan D8 200 dengan As = 251 mm² Momen Lapangan Arah Y Mly = 0,814kNm Asly = ρ min.b.d

20 = 0, , = 235 mm 2 Maka digunakan tulangan D8 200 dengan As = 251 mm² Momen Tumpuan Arah X Mtx = -6,257 knm Astx = ρ min.b.d = 0, , = 205 mm 2 Maka digunakan tulangan D8 200 dengan As = 393 mm² Momen Tumpuan Arah Y Mty = -6,878 knm Asty = ρ min.b.d = 0, , = 218 mm 2 Maka digunakan tulangan D8 200 dengan As = 393 mm² 61

21 4.4 Analisis Dimensi dan Penulangan Balok Spesifikasi Material Balok berikut: Analisis untuk pelat dihitung dengan rincian spesifikasi material sebagai 1. Mutu Beton Balok K kg/cm2 atau fc 18,68MPa 2. Weight per unit (Berat jenis): 2400 kg/m3 3. Massa per unit volume: Modulus Elastisitas: 5. Poisson Rasio: Baja Tulangan Utama a) Tulangan Ulir D13 ; b) Tulangan Ulir D16 ; 7. Baja Tulangan Geser (sengkang) Berdasarkan hasil test uji Tarik dan lengkung statis baja tulangan sirip, maka didapat tulangan sebagai berikut: a) Tulangan Polos D10 ; 8. Berat jenis: 7850 kg/m³ 62

22 4.4.2 Analisis Struktur 3 Dimensi Pada hasil analisis struktur di SAP2000 setelah di simulasi Runakan terlihat Frame mana saja yang aman dan tidak aman, pada perhitungan struktur gedung ini masuk dalam kategori aman, berikut ini gambar hasil simulasinya. Gambar 4.9Display Frame/Cables/Tendons 3 dimensi untuk analisis struktur 63

23 Setelah didapat Display Frame/Cables/Tendons bahwa Frame digunakan dinyatakan aman maka didapat diagram moment pada setiap Frame yang digunakan. Diagram momen dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Gambar 4.10Output Diagram Moment pada desain 3 dimensi Momen pada Balok dan hasil analisis pada SAP2000 Setelah SAP2000 menganalisis struktur balok dan didapat display Frame, output diagram moment, maka didapat tabel luas tulangan yang dibutuhkan. Untuk balok yang ditinjau yaitu balok B4 pada as H4-64

24 H6 terletak pada lantai 5 dan juga perubahan dimensi yang diakibatkan oleh over strength pada balok tertentu yaitu balok B5 pada as J4-J6 terletak pada lantai Momen pada Balok ( B4 ) Gambar 4.11 Denah posisi balok yang ditinjau Pada balok yang dianalisis as H4-H6 dengan menggunakan SAP2000 maka akan muncul momen baik ditumpuan dan dilapangan, dan berikut ini ada tabel dan gambar momen pada balok tersebut. 65

25 Gambar 4.12Hasil Momen Tumpuan pada Balok B Pengecekan Tulangan pada balok ( B4 ) Berdasarkan gambar as build existing : Posisi AS Tipe balok Tabel 4.6 penulangan existing Dimensi balok ( mm ) Tulangan Utama Balok yang ditinjau terletak pada as H4-H6 dengan tipe balok B4 yang berada pada lantai 5, dengan menggunakan dimensi dan spesifikasi material yang sama seperti menghitung menggunakan dengan SAP2000. Dari perhitungan SAP2000 didapat momen sebagai berikut. Tulangan Sengkang Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan H4-H6 B4 250 x 500 mm 5 D 16 3 D 16 Ø Ø Tabel 4.7 Hasil momen analisa SAP2000 balok as H4-H6 lantai 5 Posisi AS Tipe balok Jarak bentang Diketahui: Momen Tumpuan Momen Lapangan H4-H6 B4 5 m Dimensi Balok = 400 x 700 mm 66

26 Selimut Beton Mutu Beton f c Mutu Baja fy = 30 mm = K 250 kg/cm = 400 MPa (4000 kg/cm) Diameter Tul. Utama = D 16 Diameter Tul. Sengkang = D Menentukan Tulangan Utama Menentukan tinggi efektif balok (d) D = h p D sengkang - ½ D tul. Utama = ½ 16 = 452 mm Rencana Berdasarkan Momen Tumpuan. Mu = 102,82 knm ρ min = 0,0035 ρ maks = 0,0271 ρ interpolasi = 0,0053 ρ min < ρ interpolasi < ρ maks Maka yang dipakai ρinterpolasi = 0,0053 Luas tulangan yang diperlukan: Ast = ρ.b.d = 0,0053 x 0,25 x 0,452 x

27 = 598,9 mm 2 As perbatang tulangan = ¼.π. D 2 = 0,785 x 16 2 = 200,96 Maka tulangan yang dipakai adalah = 598,9/200,96 = 3 ~ 6 batang Dipakai tulangan 6 D16 dengan As = 1205,76 mm Rencana Berdasarkan Momen Lapangan Mu = 86,32 knm ρ min = 0,0035 ρ maks = 0,0271 ρ interpolasi = 0,0044 ρ min < ρ interpolasi < ρ maks Maka yang dipakai ρinterpolasi = 0,0044 Luas tulangan yang diperlukan: Ast = ρ.b.d = 0,0044 x 0,25 x 0,452 x 10 6 = 497,2mm 2 As perbatang tulangan = ¼.π. D 2 = 0,785 x 16 2 = 200,96 Maka tulangan yang dipakai adalah = 497,2/200,96 = 2,47 ~ 3 batang Dipakai tulangan 4 D16 dengan As = 803,84 mm 2. 68

28 Hasil Analisis menggunakan SAP2000 untuk menentukan tulangan Berikut ini hasil analisis struktur dari SAP2000 yang ditampilkan dalam bentuk tabel untuk balok B4 pada as H4-H6 lantai 5. Tabel 4.8 Hasil Jumlah Tulangan balok as H4-H6 lantai 5 pada SAP2000 TABLE: Concrete Design 2 - Beam Summary Data - ACI /IBC2003 Frame DesignSect DesignType FTopArea FBotArea VRebar Text Text Text mm2 mm2 mm2/mm 899 B.4 Beam B.4 Beam B.4 Beam B.4 Beam B.4 Beam B.4 Beam B.4 Beam B.4 Beam B.4 Beam B.4 Beam B.4 Beam B.4 Beam B.4 Beam Berdasarkan hasil analisis struktur yang didapat dalam tabel SAP2000 diatas maka diambil luas tulangan yang terbesar diantara yang lainnya, yaitu untuk tulangan atas (FTopArea) dengan As 1020,644 mm 2 dan untuk tulangan bawah (FBotArea) dengan As 734,697 mm 2, maka dengan luas As tersebut digunakan untuk tulangan atas (FTopArea)atau tulangan tumpuan 6D16 dengan As = 1205,8 mm 2. Untuk tulangan bawah (FBotArea) atau tulangan lapangan 4D16 dengan As = 803,88 mm 2. Dan untuk tulangan sengkang (VRebar) menggunakan tulangan D 10 dengan jarak tulangan 150 mm 2 untuk tumpuan dan jarak tulangan 200 mm 2 untuk lapangan 69

29 Tabel 4.9 Dimensi dan Luas Tulangan yang dibutuhkan balok pada SAP2000 Posisi AS Tipe balok Dimensi balok ( mm ) Momen pada Balok ( B5 ) Tulangan Utama Tulangan Sengkang Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan H4-H6 B4 250 x 500 mm 6 D 16 4 D 16 Ø Ø Gambar 4.13 Denah posisi balok yang ditinjau Pada balok yang dianalisis as J4-J6 dengan menggunakan SAP2000 maka akan muncul momen baik ditumpuan dan dilapangan, dan berikut ini ada tabel dan gambar momen pada balok tersebut. Tabel 4.10 Hasil momen analisa SAP2000 balok as J4-J6 lantai 3 Posisi AS Tipe balok Jarak bentang Momen Tumpuan Momen Lapangan J4-J6 B5 5 m

30 Gambar 4.14 Hasil Momen pada Balok B Pengecekan Tulangan pada balok ( B5) Balok yang ditinjau terletak pada as J4-J6 dengan tipe balok B5 yang berada pada lantai 3, dengan menggunakan dimensi dan spesifikasi material yang sama seperti menghitung menggunakan dengan SAP2000. Dari perhitungan SAP2000didapat momen sebagai berikut. Tabel 4.11 Hasil momen analisa SAP2000 balok as J4-J6 lantai 3 Posisi AS Tipe balok Jarak bentang Momen Tumpuan Momen Lapangan J4-J6 B5 5 m Menentukan Tulangan Utama Menentukan tinggi efektif balok (d) D = h p D sengkang - ½ D tul. Utama = ½ 16 = 502 mm Rencana Berdasarkan Momen Tumpuan Mu = 121,39 knm 71

31 ρ min = 0,0035 ρ maks = 0,0271 ρ interpolasi = 0,0042 ρ min < ρ interpolasi < ρ maks Maka yang dipakai ρinterpolasi = 0,0042 Luas tulangan yang diperlukan: Ast = ρ.b.d = 0,0042 x 0,30 x 0,502 x 10 6 = 632,52 mm 2 As perbatang tulangan = ¼.π. D 2 = 0,785 x 16 2 = 200,96 Maka tulangan yang dipakai adalah = 632,52/200,96 = 3,1 ~ 6 batang Dipakai tulangan 6 D16 dengan As = 1205,76 mm Rencana Berdasarkan Momen Lapangan Mu = 101,29 knm ρ min = 0,0035 ρ maks = 0,0271 ρ interpolasi = 0,004ρ min < ρ interpolasi < ρ maks Maka yang dipakai ρinterpolasi = 0,0034 Luas tulangan yang diperlukan: Ast = ρ.b.d

32 = 0,0034 x 0,3 x 0,502 x 10 6 = 512,04mm 2 As perbatang tulangan = ¼.π. D 2 = 0,785 x 16 2 = 200,96 Maka tulangan yang dipakai adalah = 512,04/200,96 = 2,54 ~ 4batang Dipakai tulangan 3 D16 dengan As = 803,84 mm Hasil Analisis menggunakan SAP2000 untuk menentukan tulangan Berikut ini hasil analisis struktur dari SAP2000 yang ditampilkan dalam bentuk tabel untuk balok B5 pada as J4-J6 lantai 5. Tabel 4.12 Hasil Jumlah Tulangan balok as J4 J6 lantai 5 pada SAP2000 TABLE: Concrete Design 2 - Beam Summary Data - ACI /IBC2003 Frame DesignSect DesignType FTopArea FBotArea VRebar Text Text Text mm2 mm2 mm2/mm 917 B5 Beam B5 Beam B5 Beam B5 Beam B5 Beam B5 Beam B5 Beam B5 Beam B5 Beam B5 Beam B5 Beam B5 Beam B5 Beam Berdasarkan hasil analisis struktur yang didapat dalam tabel SAP2000 diatas maka diambil luas tulangan yang terbesar diantara yang lainnya, yaitu untuk tulangan atas (FTopArea) dengan As 1205,856 mm 2 dan untuk tulangan bawah (FBotArea) dengan As 757,437 mm 2, maka dengan luas As tersebut digunakan untuk tulangan atas (FTopArea)atau 73

33 tulangan tumpuan 6D16 dengan As = 1205,76 mm 2. Untuk tulangan bawah (FBotArea) atau tulangan lapangan 4D16 dengan As = 803,84 mm 2. Dan untuk tulangan sengkang (VRebar) menggunakan tulangan D 10 dengan jarak tulangan 150 mm 2 untuk tumpuan dan jarak tulangan 200 mm 2 untuk lapangan. Tabel 4.13 Dimensi dan Luas Tulangan yang dibutuhkan balok pada SAP2000 Posisi AS Tipe balok Dimensi balok ( mm ) Tulangan Utama Tulangan Sengkang Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan J4-J6 B5 300 X 550 mm 6 D 16 4 D 16 Ø Ø Analisis Dimensi dan Penulangan Kolom Karena saya me re-design bangunan dari 4 lantai menjadi 10 lantai maka kolom akan berubah dimensi dan tulangan. Akibat beban yang bekerja dari bangunan tersebut. Tabel 4.14elevasi dan dimensi kolom Lantai Elevasi dimensi kolom rencana 1 ± 4,00 80 x 80 cm 2 ± 3,50 80 x 80 cm 3 ± 3,50 80 x 80 cm 4 ± 3,50 80 x 80 cm 5 ± 3,50 80 x 80 cm 6 ± 3,50 80 x 80 cm 7 ± 3,50 50 x 50 cm 8 ± 3,50 50 x 50 cm 9 ± 3,50 50 x 50 cm 10 ± 2,00 50 x 50 cm 74

34 Dalam analisis ini, saya menentukan dimensi kolom sebagai berikut : - Kolom utama : K2A dengan ukuran 80 x 80 cm ( lantai 1 lantai 5 ) - Kolom utama : K2B dengan ukuran 50 x 50 cm ( lantai 6 lantai 10 ) - Kolom lift : K1 dengan ukuran 20 x 60 cm ( lantai 1 lantai 10 ) K1 dengan ukuran 20 x 80 cm ( lantai 1 lantai 10 ) Pada analisis tersebut ukuran yang direncanakan mampu untuk menopang struktur yang bekerja dan juga tidak terjadi over strength. Gambar 4.15Model Pengecekan Over strengthsap Spesifikasi Material Kolom berikut: Analisis untuk kolom dihitung dengan rincian spesifikasi material sebagai 1. Mutu Beton Balok K kg/cm2 atau fc 20 MPa 2. Weight per unit (Berat jenis): 2400 kg/m3 75

35 3. Massa per unit volume: Modulus Elastisitas: 5. Poisson Rasio: Baja Tulangan Utama = direncanakan tulangan a) Tulangan Ulir D16 b) Tulangan Ulir D19 7. Baja Tulangan Geser (sengkang) Berdasarkan hasil test uji Tarik dan lengkung statis baja tulangan sirip = direncanakan tulangan. a) Tulangan polos Ø12 8. Berat jenis: 7850 kg/m³ Rencana Design Kolom Perhitungan kolom lantai atas ( K2B : 50 x 50 cm ) a. Tentukan momen yang diperbesar Dengan menganggap β d = 0,5 maka untuk kolom ditetapkan sebagai: mm 4 E c I g = (21019). ( ) 10-9 = knm 2 76

36 Balok b. Menentukan panjang tekuk Untuk menentukan panjang tekuk dari kolom akan diterapkan dengan menggunakan grafik aligment (berdasarkan Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang gambar 9.14 hal. 188) Dari grafik aligmen didapat k = 0,68 I c = kl u = (0,68). (3,5) = 2,38 9,52 77

37 Menurut gambar 9.15 (gideon hal 190) tidak perlu memperhitungkan kelangsingan. c. Menentukan tulangan Mu= 13,4 knm P u = gaya Aksial kolom atas portal pendek + gaya Aksial kolom atas portal panjang + b. Sendiri kolom = 4, ,092 + (0,50 x 0,50 x 3,5 x 24) = 26,256 kn e t = = 0,510 m = 510 mm e t min = (15 + 0,03h) = ,03 (500) = 30 mm <510 mm f c = 20 Mpa A gr = 500 x 500 = mm 2 = 0,009 Nilai Ø Tetap 0,65 e t = 510 mm ; = = 1,02. = 0,009. 1,02 = 0,00918 d = 0,15 h = 0,15 x 500 = 75 mm Ditetapkan = = 0,14 Menurut gambar 6.1.e pada buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang jilid hal 87. Untuk kolom dengan tulangan seluruh sisi f c = 20, 0,01 ρ 0,08 (SNI pasal 12.9.(3)), digunakan ρ = 0,02 78

38 As total = ρ. A gr = 0,01. (500 x 500) = 2500 mm 2 (50cm 2 ) As perbatang tulangan untuk D16 = ¼. π. D ² = 0, ² = 200,9 Koreksi As pada tulangan= 200,9 x 16 batang = 3214 mm² > 2500 mm² Maka dipakai tulangan 16D16 (3214 mm 2 ). d. Merencanakan tulangan sengkang Berdasarkan SNI Pasal 5 ayat 2 dalam menentukan jarak spasi sengkang untuk komponen struktur tekan, tidak boleh lebih dari ketentuan sebagai berikut: 16 kali diameter tulangan pokok memanjang = 16 x 20 = 320 mm 48 kali diameter tulangan sengkang = 48 x 10 = 480 mm Dimensi kolom = 500 x 500 mm Maka digunakan tulangan untuk sengkang Ø ,Ø

39 Hasil Analisis menggunakan SAP2000 untuk menentukan tulangan SAP2000d Berikut ini hasil analisis struktur dari SAP2000 yang ditampilkan dalam bentuk tabel untuk Kolom pada as J6 lantai 6. Tabel 4.15 Hasil Jumlah Tulangan balok as J6 lantai 6.pada TABLE: Concrete Design 1 - Column Summary Data - ACI /IBC2003 Frame DesignSect DesignType PMMArea Text Text Text mm2 137 K2B ( BARU ) Column K2B ( BARU ) Column K2B ( BARU ) Column 3025 Berdasarkan hasil analisis struktur yang didapat dalam tabel SAP2000 diatas maka diambil luas tulangan yang terbesar diantara yang lainnya., yaitu untuk tulangan atas. Untuk tulangan Kolom (PMMArea) dipakai 16D16 dengan As = 3216 mm 2. Dan untuk tulangan sengkang menggunakan tulangan D 10 dengan jarak tulangan 100 mm 2 untuk tumpuan dan jarak tulangan 100 mm 2 untuk lapangan 200 mm Perhitungan Kolom Lantai Bawah a. Tentukan Momen yang dipebesar Dengan menganggap β d = 0,5 maka untuk kolom ditetapkan sebagai: mm 4 E c I g = (23500). ( ) 10-9 = 7650 knm 2 80

40 Balok Lantai b. Menentukan panjang tekuk Kolom Bawah = 0 (terjepit penuh) Dari grafik aligmen didapat k = 0,63 I c = kl u = (0,63). (3,6) = 2,268 9,072 Menurut gambar 9.15 (gideon hal 190) tidak perlu memperhitungkan kelangsingan. c. Menentukan tulangan Mu = 12,8 knm 81

41 P u = gaya Aksial kolom bawah portal pendek + gaya Aksial kolom Bawah portal panjang + b. Sendiri kolom = 127, ,4 + (0,25 x 0,25 x 3,6 x 24) = 250,2 kn e t = = 0,051 m = 51 mm e t min = (15 + 0,03h) = ,03 (250) = 22,5 mm <51 mm f c = 25 Mpa A gr = 250 x 250 = mm 2 = 0,28 Nilai Ø Tetap 0,65 e t = 51 mm ; = = 0,204. = 0,28. 0,204 = 0,057 d = 0,15 h = 0,15 x 250 = 37,5 mm Ditetapkan = = 0,15 Menurut gambar 6.1.d pada buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang jilid hal 87. Untuk kolom dengan tulangan seluruh sisi f c = 25, 0,01 ρ 0,08 (SNI pasal 12.9.(3)), digunakan ρ = 0,02 As total = ρ. A gr = 0,02. (250 x 250) = 1250 mm 2 (12,5 cm 2 ). Maka dipilih tulangan 8 D 16 = mm 2. 82

42 d. Merencanakan tulangan sengkang Berdasarkan SNI Pasal 5 ayat 2 dalam menentukan jarak spasi sengkang untuk komponen struktur tekan, tidak boleh lebih dari ketentuan sebagai berikut: 16 kali diameter tulangan pokok memanjang = 16 x 20 = 320 mm 48 kali diameter tulangan sengkang = 48 x 10 = 480 mm Dimensi kolom = 250 x 250 mm Maka digunakan tulangan untuk sengkang Ø Hasil Analisis menggunakan SAP2000 untuk menentukan tulangan Berikut ini hasil analisis struktur dari SAP2000 yang ditampilkan dalam bentuk tabel untuk Kolom pada as D6 lantai 1. Tabel 4.16 Hasil Jumlah Tulangan balok as D6 lantai 1.pada SAP2000 TABLE: Concrete Design 1 - Column Summary Data - ACI /IBC2003 Frame DesignSect DesignType PMMArea Text Text Text mm2 102 K2A Column K2A Column K2A Column 6400 Berdasarkan hasil analisis struktur yang didapat dalam tabel SAP2000 diatas maka diambil luas tulangan yang terbesar diantara yang lainnya., yaitu untuk tulangan atas. Untuk tulangan Kolom (PMMArea) dipakai 24 D19 dengan As = 6816 mm 2. Dan untuk tulangan sengkang menggunakan tulangan D 10 dengan jarak tulangan 100 mm 2 untuk tumpuan dan jarak tulangan 100 mm 2 untuk lapangan 200 mm 2. 83