BAB III METODOLOGI PERENCANAAN

Transkripsi

1 BAB III METODOLOGI PERENCANAAN III.. Gambaran umum Metodologi perencanaan desain struktur atas pada proyek gedung perkantoran yang kami lakukan adalah dengan mempelajari data-data yang ada seperti gambar rencana Arsitektur, spesifikasi material dan lokasi tempat bangunan tersebut berada. Data-data yang ada seperti yang disebutkan diatas juga digunakan sebagai panduan dalam perhitungan pembebanan secara manual. Perhitungan pembebanan baik itu beban hidup maupun beban mati kami memakai Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah Dan Gedung SKBI Hasil perhitungan pembebanan dimasukkan kedalam program ETABS untuk dilakukan analisa strukturnya sehingga didapatkan output gaya-gaya dan lain-lain. Setelah itu dilakukan proses perancangan struktur dengan bantuan komputer, maka akan didapat hasil output dari perhitungan komputer, kemudian kita dapat menganalisa hasil output tersebut berupa dimensi dan luas tulangan dari elemenelemen struktur yang direncanakan. Selanjunya hasil analisa tersebut dapat dilakukan penggambaran struktur dengan berpatokan pada gambar desain arsitektur, seperti elevasi, void-void, batas terluar gedung dan lain-lain. III-

2 III.. Diagram Alir Perencanaan alirnya yaitu Langkah-langkah metodologi perencanaan tersebut dapat dibuat diagram Mulai Pengumpulan data Perencanaan awal Pelat Balok Kolom Flat slab Perhitungan beban gempa statik ekivalen Analisis struktur Cek T dengan rumus T Rayleigh T raylight Cek perbandingan hasil perhitungan beban gempa cara T Rayleigh dengan T empiris toleransi < 0% Ok Cek Drift Not Ok Perbaiki ukuran kolom Design III-

3 III. 3. Prarencana Desain Setelah pengumpulan data, berikutnya dilakukan prarencana desain untuk menghitung dimensi-dimensi awal struktur. Tahap ini meliputi prarencana pelat, balok, kolom dan flat slab. III. 3.. Prarencana pelat lantai Dalam struktur beton bertulang, pelat adalah bidang datar yang lebar dengan arah horizontal. Pelat umumnya ditumpu oleh balok beton bertulang yang dicor secara bersamaan. Tetap ada juga pelat yang ditumpu secara langsung oleh kolom, dalam hal ini disebut struktur flat slab. Pelat dapat bertumpu hanya pada kedua sisi yang berlawanan saja disebut pelat satu arah. Pada jenis pelat ini, beban-beban ditahan tegak lurus terhadap balok-balok penumpunya, momen yang terjadi pada penampang hanya satu arah. Dalam keadaan lain, pelat dapat ditumpu oleh balok pada keempat sisinya, disebut pelat dua ara. Pada pelat ini bekerja momen dalam dua arah. Pelat satu arah diasumsikan sebagai rangkaian pelat-pelat selebar meter yang terlepas satu sama lain. Sedangkan pada pelat dua arah umunya mempunyai rasio bentang panjang terhadap bentang pendek tidak lebih dari dua. SNI menetapkan aturan tebal minimum pelat sebagai berikut. III-3

4 ) Untuk pelat satu arah Tebal minimum, h Komponen struktur Dua tumpuan sederhana Satu ujung menerus Kedua ujung menerus Kantilever Komponen yang tidak menahan atau tidak disatukan dengan partisi atau konstruksi lain yang mungkin akan rusak oleh lendutan yang besar Pelat masif satu arah Balok atau pelat rusuk satu arah CATATAN Panjang bentang dalam mm. Nilai yang diberikan harus digunakan langsung untuk komponen struktur dengan beton normal 3 w c = 400kg / m dan tulangan BJTD 40. untuk kondisi lain, nilai di atas harus dimodifikasikan ( ) sebagai berikut : a) Untuk struktur beton ringan dengan berat jenis diantara 500 dengan [.65 ] 3 kg / m, nilai tadi harus dikalikan (0.0003)w c tetapi tidak kurang dari.09, dimana w c adalah berat jenis dalam 3 kg / m f y b) Untuk f y selain 400 Mpa, nilainya harus dikalikan dengan (0.4 + ) 700 ) Untuk pelat dua arah a) Untuk Untuk α m >.0 Pelat tanpa penebalan h 0 mm Pelat tanpa penebalan h 00 mm b) Untuk 0. < α m 0. f y l 0.8 n h β ( α 0.) m tebal pelat = tidak boleh kurang dari 0 mm c) Untuk α m > 0. f y l 0.8 n h tebal pelat = tidak boleh kurang dari 90 mm β III-4

5 Dimana : β = panjangsisiterpanjang panjangsisiterpendek α m = nilai rata dari α α = perbandingan kekakuan balok dengan pelat pada sisi yang ditinjau f y = tegangan leleh baja untuk pelat l n = bentang bersih pelat, yaitu bentang bersih L antara kedua bidang permukaan tumpuan ditambah dengan ½ panjang perletakan a pada setiap ujungnya, seperti terlihat pada gambar bentang teoritis berikut. a L a Setelah menentukan tebal dan bentang pelat, kemudian dilanjutkan dengan perhitungan beban-beban yang bekerja pada pelat tersebut. Perhitungan dapat dilakukan dengan menggunakan rumus : WU =. W D +.6 W L Dimana : W U = beban ultimit W D = beban mati W L = beban hidup III-5

6 III. 3.. Prarencana balok Dalam merencanakan beton bertulang, momen lentur ditinjau terlebih dahulu sehingga menghasilkan ukuran penampang dan penempatan tulangan yang diperlukan untuk memberikan kapasitas momen yang cukup. Kekuatan suatu balok banyak dipengaruhi oleh tinggi dari pada lebar balok tersebut. Namun harus diusahakan agar dimensi balok jangan terlalu sempit karena akan timbul kerusakan pada selimut beton dan juga dalam menentukan jarak tulangan pada penampang lebar balok. Secara umum perkiraan awal dimensi balok dapat dihitung dengan rumus : ) H = l sampai dengan l 0 (tanpa prestress), l 4 (balok prestress). Dengan l = bentang terpanjang ) B = H sampai dengan 3 H SNI menetapkan lebar efektif balok tidak boleh lebih dari : a) ef b = b w + L + L b) b ef = b + 8 h + 8h w L c) b ef = 4 p p Dimensi balok yang sudah didapat harus memenuhi dengan persyaratan berikut : a) b w min 50 mm b) b w /h 0.3 c) ρmin < ρ < ρ max untuk wilayah gempa, 3 dan 4 persyaran yang harus dipenuhi adalah III-6

7 ρ min < ρ < ρ max III Prarencana kolom Kolom adalah bagian vertical struktur yang menyalurkan gaya aksial dengan atau tanpa momen. Ukuran penampang kolom biasanya lebih kecil dari pada tingginya. Kolom menahan beban vertical dari lantai dan atap untuk disalurkan ke pondasi. Untuk kolom-kolom yang dominan menerima gaya aksial atau momen yang bekerja sangat kecil, ukuran awal kolom dapat diperkirakan dengan rumus : ) untuk kolom dengan tulangan sengkang spiral dapat dihitung dengan rumus A g 0.5 u ' ( f + f ρ ) c P y t ) untuk kolom dengan tulangan sengkang pengikat dapat dihitung dengan rumus A g 0.4 u ' ( f + f ρ ) c P y t III Perencanaan Dimensi (tebal) Untuk Flat Slab : Berdasarkan sumber Structural design guide to ACI building code, table 3- (James G. MacGregor & James K. Wight) atau Tabel halaman 4, tebal minimum pelat tanpa balok sisi untuk panel interior dengan ln f y = psi 400mpa maka diambil = =. cm 5 cm, 36 maka tebal pelat untuk flat slab diasumsikan t = 50 mm III-7

8 III Perencanaan Dimensi Untuk Drop Panel : ACI ps mengatur tentang tebal drop panel yaitu, jika drop panel dibawah pelat hs 4 ( h s = tebal pelat) dan jarak dari as kolom ke ujung drop panel l maka pelat dapat dipertipis 0% 6 b b t hs 900 b Mencari Dimensi drop panel = t b antara 0,5 l a s/d 0,5 l a l = ( l + b) a III-8 hs 4 l = ukuran terpanjang untuk panel = 8000 mm (lihat gambar modul axis) b = ukuran terpendek untuk panel = 6000 mm (lihat gambar modul axis)

9 Dari rumus tersebut, maka dapat di tentukan drop panel sebagai berikut : h s = 50 mm t x 50 mm 4 b antara 0,5 l a s/d 0,5 l a Maka ukuran drop panel dapat ditentukan Drop panel 00 Drop panel Kolom Gambar area struktur flat plate/slab yang ditinjau : III Pembebanan pada flat slab: Pembebanan flat slab pada daerah interior dan exterior yang tidak menggunakan balok sisi dibagi 3 bagian yaitu :. Beban jalur kolom III-9

10 . Beban jalur tengah pada pelat lantai 3. Beban jalur kolom Untuk lebih jelasnya lihat gambar pembebanan berikut. =6000 =6000 =8000 =8000 Gambar area pembebanan flat slab tanpa balok α α Notasi dan adalah nilai terkecil dari 0,5 atau 0,5 Sedangkan pembebanan flat slab yang memakai balok sisi akan terjadi pembebanan kombinasi antara pembebanan pada jalur kolom dan pembebanan pada balok konvensional yang terlihat pada metode amplop. Beban pada flat slab akan terjadi pada dua arah yaitu arah horizontal (x) dan arah vertical (y) seperti gambar pembebanan berikut. III-0

11 (6000) Jalur tengah Jalur kolom Jalur kolom + area pembebanan balok Jalur tengah Jalur kolom (8000) Jalur kolom Jalur tengah Gambar Pembebanan Kombinasi Pada Area Flat Slab Dengan Balok Tepi 0,5 Mo 0,35 Mo 0,6 Mo 0,70 Mo 0,65 Mo 0,65 Mo Bentang Exterior Bentang Interior Distribusi Momen Rencana Statis Gambar distribusi bidang momen pada bentang exterior dan bentang interior III-

12 L AB penampang kritis CD CD AB tegangan geser Asumsi distribusi tegangan geser untuk kolom exterior Gambar distribusi tegangan geser pada kolom exterior kolom C L AB penampang kritis CD CD AB tegangan geser Asumsi distribusi tegangan geser untuk kolom interior Gambar distribusi tegangan geser pada kolom interior III-