BAB IV PERENCANAAN AWAL (PRELIMINARY DESIGN)

Transkripsi

1 BB IV PERENCNN WL (PRELIMINRY DESIGN). Prarencana Pelat Beton Perencanaan awal ini dimaksudkan untuk menentukan koefisien ketebalan pelat, α yang diambil pada s bentang -B, mengingat pada daerah sudut tersebut umumnya memiliki beban yang cukup berat untuk mewakili tebal pelat secara keseluruhan. y B C D E F G α α α α α α x Gambar. Perencanaan Lantai Beton Properties Data pada Studi Kasus, sebagai berikut : Panjang bentang l x = 6,00 meter Panjang bentang l y = 6,00 meter Tinggi tingkat =,50 meter Tinggi tingkat -9 =,00 meter Jumlah lantai = 9 lantai + tap Fungsi Gedung = Kantor, Ruang Resepsi IV -

2 ) Menentukan koefisien ketebalan pelat pada Balok tepi & b e h f h t b w Gambar. Penampang Balok sisi L (Hubungan Balok dan Pelat) Dengan asumsi awal tebal pelat dapat digunakan h min = untuk pelat lantai dan h min = 0 untuk pelat atap sesuai Pasal.5. a) Menentukan dimensi balok L Untuk menentukan dimensi balok pada kefisien ketebalan pelat & merupakan balok satu ujung menerus, sehingga sesuai Tabel.,5a dari SKSNI T dan ditambah f y = 00 MPa, adalah sebagai berikut : h t > l 8,5 h t > 0, mm 8,5 Karena panjang bentang l x dan l y sama, maka h t = 500 mm dan b w = ½.h = 50 mm. b) Menentukan ukuran lebar efektif balok, be Menentukan lebar efektif pada balok sisi (Balok L) mengacu pada SNI T5-5-99, sebagai berikut : L y b e = b w + = = 750 mm b e = b w + (6h f ) = 50 + (6 x 0) = 970 mm b e = b w + L x (0) = 50 + Diambil lebar effektif yang terkecil, b e = 750 mm. = 50 mm IV -

3 c) Menentukan Momen Inersia pada Balok tepi, Y = Y =. Y. Y (75 x x ) (5 x 8 x9) (75 x) (5 x 8) Y =,6 cm (garis Netral) I b L =.b.h b.h.(jrkt ttk pst ke Y) I b L = ( x75 x ) (75 x x,8 ) ( x 5 x8 I b L = ,67 I b L =.970,67 cm ) (5 x 8 x, ) Momen Inersia pelat pada balok sisi L = cm. I p = L b x w x h f I p = x I p = 5.000,00 cm 5 x = =.970, = 9,0 ) Menentukan koefisien ketebalan pelat pada Balok T & b e h f h t b w Gambar. Penampang Balok T (Hubungan Balok dan Pelat) IV -

4 Dengan asumsi awal tebal pelat dapat digunakan h min = untuk pelat lantai dan hmin = 0 untuk pelat atap sesuai Pasal.5. a) Menentukan dimensi balok T Untuk menentukan dimensi balok pada kefisien ketebalan pelat & merupakan balok dua ujung menerus, sehingga sesuai Tabel.,5a dari SKSNI T dan ditambah f y = 00 MPa, adalah sebagai berikut : l h t > h t > 85, 7 Karena panjang bentang l x dan l y sama, maka h t = 500 mm dan b w = ½.h = 50 mm. b) Menentukan ukuran lebar efektif balok, be Menentukan lebar efektif pada balok sisi (Balok T) mengacu pada SNI T5-5-99, sebagai berikut : b e = L = = 50 cm b e = b w + (8 x h f ) = 5 + (8 x ) = 7 cm L b e = b w + = 5 + = 65 cm Diambil lebar efektif yang terkecil, b e = 50 cm. c) Menentukan Momen Inersia pada Balok T, Y = Y =. Y. Y (50 x x ) (5 x 8 x9) (50 x) (5 x 8) Y = 5,6 cm (jarak garis Netral I b T =.b.h b.h.(jrkt ttk pst ke Y) IV -

5 I b T = ( x50 x ) (50 x x 8,6 ) ( x 5 x 8 ) (5 x 8 x6, ) I b T = ,67 I b T = 5.556,67 cm d) Momen Inersia Pelat pada ukuran ( X ) cm. I p = I p =.b.h f x x I p = 86.00,0 cm = = 5.556, e) Koefisien jepit pelat rata-rata, m m = m = m ( x 9,) ( x 6,07) = 6,07 = 7.6 e) Menentukan rasio bentang bersih pada arah memanjang dan melintang, l y = l x = <, bekerja pelat dua arah (Vis dan Kusuma, 997) h = f y ln 0, β ,8 500 h =,6 cm 6 (9 x ) Tebal pelat yang digunakan, h = 5 cm. IV - 5

6 . Prarencana Balok Beton Properties Mutu bahan, sebagai berikut : Mutu beton, f c = 5 MPa (50 kg/cm ) Mutu Baja, f y = 00 MPa (000 kg/cm ) y B I C D E F G I x Pot I - I ½.q.l x l x Beban segitiga Gambar. Perencanaan Balok Beton Mengacu Pasal.5, untuk mendapatkan hasil dasain yang optimum, maka persyaratan tinggi, h minimum balok tanpa perlu pengecekan defleksi, sebagai berikut : l 6 Ukuran balok di atas dua tumpuan : h min = =0.75 m 6 6 mbil h = 500 mm dan balok b 0.5h = 50 mm. IV - 6

7 Periksa dimensi balok pada Pembebanan : - Pelat Beton 0.5 x kn/m =,60 kn/m - Tegel dan Spesi = 0,5 kn/m - Plafond & ME = 0,8 kn/m - Ducting C = 0,0 kn/m - Plumbing = 0,0 kn/m Jumlah beban mati, q D =,5 kn/m Jumlah beban hidup, q L =,00 kn/m Beban Puncak Segitiga : /.q.l x o Beban mati, q D = 0,5 x,5 x 6,00 =.56 kn/m o Beban hidup, q L = 0,5 x,0 x 6,00 =,00 kn/m Beban shearwall yang harus ditanggung balok 0,5 x x kn/m = kn/m Karena balok pada posisi ditengah bentang maka beban harus dikalikan dengan pada beban segitiga. Momen maksimum lentur sementara dari dihasil analisa program computer sebagai berikut : bd Mu φ.f c. ' ( 0,59 ω) sumsi = 0,0 (perkiraan nilai rasio tulangan yang ekonomis) sehingga : f y 00. 0,0 0, ' f 0 c 8,5 x 0 bd = 50 x 0 6 mm 0,8.[5x 0,( 0,59 x0,)] Jika b = 50 mm d = 7,6 mm ~ 500 mm Jika b = 00 mm d = 08,0 mm ~ 50 mm asumsi tulangan yang dipasang lapis, maka h d + 65 mm sehingga, Untuk b = 50 h = = 565 mm > h min Untuk b = 00 h = = 50 mm > h min Kedua ukuran di atas memenuhi syarat Maka dimensi balok yang digunakan : b = 00 mm dan h = mm. IV - 7

8 Periksa dimensi dengan syarat-syarat sebagai berikut : b w min 50 mm mm.ok Bw/h 0. 0, OK 00. Prarencana Struktur Kolom Beton Perencanaan awal dilakukan terhadap dimensi struktur kolom untuk menghasilkan struktur kolom yang kaku dan stabil. Kekakuan dan kestabilan struktur kolom akan menghasilkan suatu dimensi kolom yang cukup besar, sehingga akan mengurangi estetika struktur gedung itu sendiri. Salah satu solusinya adalah menggunakan dinding geser pada struktur gedung yang diletakkan sedemikian rupa untuk membantu kekakuan dan stabilitas struktur kolom, sehingga dimensi struktur kolom tidak terlalu besar. Menentukan dimensi kolom pada perencanaan awal maka area pembebanan kolom dilakukan pada daerah yang dipengaruhi langsung oleh pembebanan pelat atap atau pelat lantai tanpa memasukkan beban dinding geser. Seperti pada gambar berikut : y B C D E F G x Gambar.5 rea Pembebanan pada kolom IV - 8

9 Mutu Bahan Kuat tekan beton,f c = 5 MPa Tegangan leleh bajaj, f y = 00 MPa Properties data sebagai berikut : Dimensi balok = (0 x 60) cm Tebal Pelat = 5 cm Beban pada Lantai Lantai 9 (Lantai tap) - Beban Mati (spal + Spesi) = 0,5 kn/m - Beban Hidup =,00 kn/m Lantai 8 (Kantor) - Beban Hidup =,50 kn/m Lantai (Resepsi) - Beban Hidup =,00 kn/m Beban Mati Tambahan untuk Lantai - 8 Tegel + Spesi = 0,5 kn/m Plumbing = 0,0 kn/m Ducting C = 0,0 kn/m Plafond + Penggantung = 0,8 kn/m ) Menentukan beban Pu tiap lantai dapat ditentukan sebagai berikut : a) Lantai 9 (P D tap) Beban mati (P D ) - Pelat (h f =5 cm) : 6,0 x 6,0 x 0,5 x = 9,60 kn - Balok 0/60 : 6,0 x 0,0x (0,6-0,5) x = 9, kn : 6,0 x 0,0x (0,6-0,5) x = 9, kn - Plafond & ME : 6,0 x 6,0 x 0,5 = 8,00 kn - Beban Mati Tambahan : 6,0 x 6,0 x 0,8 = 9.88 kn P D = 6,6 kn IV - 9

10 Beban Hidup (P L ) - tap : 6,0 x 6,0 x,0 = 6,00 kn P L = 6,00 kn P u = (, P D +,6P L ) + P u,atap P u =,(6,6) +,6(6) = 7, kn ) Menentukan Dimensi Kolom Pada prarencana kolom beban yang bekerja pada kolom hanya beban aksial, maka perkiraan ukuran kolom dengan pengikat sengkang, adalah sebagai berikut : g Pu 0,( fc fy. ) Sedangkan Rasio Tulangan untuk wilayah gempa 5 : 0,0 t 0,06, dengan asumsi = 0,0 (perkiraan nilai rasio tulangan yang ekonomis) sehingga Dimensi Kolom yang dibutuhkan = g (mm). Dengan cara yang sama perencanaan awal dimensi struktur kolom pada lantai lainnya dapat dilihat pada Tabel. sebagai berikut : Lantai Pu =, P D +,6 (kn) Tabel. Dimensi Kolom lantai g Pu 0,( fc fy. ) (mm ) g (mm) Dimensi Kolom (mm) , , , , , , ,866.0, ,5. 88, , , ,07.7 5, , , B h IV - 0

11 Tabel.. Hasil Uji Terhadap Kinerja SRPMK kibat Beban Gempa Statik TEST LNTI DIMENSI KOLOM IZIN (0.0/R) * H KET X X X 500 X =,9 Y = 55,69 IZIN = 85,88 NOT OK X X X X = 75,5 Y = 6,9 IZIN = 85,88 NOT OK X X - X 650 X = 6.95 Y =. IZIN = 85,88 NOT OK Pada Tabel. dan Tabel.. dapat dilihat bahwa penggunaan dimensi kolom dibuat bervariasi dari lantai 9. Masing - masing dimensi lantai memiliki simpangan > izin. tujuannya adalah untuk memberikan ruang pada shearwall dalam menahan gaya geser yang disebabkan oleh gaya gempa. Sehingga menghasilkan shearwall yang optimal dan dapat memberikan konstribusi pada elemen struktur kolom. Dari ketiga opsi di atas maka digunakan dimensi kolom pada opsi ketiga yaitu (500 x 550) mm, (550 x ) mm dan ( x 650) mm.. Dimensi Dinding Geser (Shearwall) Dalam perencanaan struktur dinding geser harus didesain sebagai Dinding Struktur Beton Khusus (DSBK) sesuai Pasal..(). Untuk ketebalan struktur dinding geser ditetapkan sebesar 5 cm. Sedangkan pemakaian struktur batas (Boundary Sistem) tergantung hasil analisa gaya gaya dalam yang dihasil program computer dengan hasil analisa SNI. Seperti dapat dilihat pada gambar berikut : IV -

12 9 th flr 8 th flr 7 th flr 6 th flr 00 DS 5 th flr th flr,90 m th flr nd flr st flr 50 G flr ,5 m Gambar.6 Rencana Dinding Geser (Shearwall) IV -