BAB V Perhitungan [PDF]

Citation preview

BAB V TINJAUAN PERHITUNGAN 5.1. Data perhitungan Sebelum menggunakan program SAP 2000, maka data-data yang diperlukan adalah sebagai berikut: 5.1.1. Beban mati Beban plat lantai 2 (Atap) : Jenis tebal pelat ( 12 cm ) Plafond ME



Beban Mati (Kg/m) 1 m x 0.12 m x 2400 kg/m3 288 kg/m 1 m x 50 kg/m2 50 kg/m 1 m x 25 kg/m2 25 kg/m



Beban plat lantai 1: Jenis tebal pelat ( 12 cm ) Plafond ME Spesi Tegel / Keramik Dinding



Beban Mati (Kg/m) 1 m x 0.12 m x 2400 kg/m3 1 m x 50 kg/m2 1 m x 25 kg/m2 1 m x 21 kg/m2 1 m x 24 kg/m2 1 m x 250 kg/m2



288 kg/m 50 kg/m 25 kg/m 21 kg/m 24 kg/m 250 kg/m



Dimana asumsi pembebanan tersebut (beban ekivalen) dimasukkan ke dalam program SAP 2000 sebagaimana terlampir.



5.1.2. Beban hidup Nilai Beban hidup pelat diambil dari tabel beban hidup pada lantai gedung (Tata Cara Perencanaan Mendirikan Bangun Gedung, SNI. 03-17281989), yang disesuaikan dengan fungsi pemakaian masing-masing pelat



2 lantai. Dalam desain ini diambil beban hidup sebesar 250 kg/m2 (beban hidup gedung kantor). Dimana asumsi beban hidup yang diambil dimasukkan ke dalam program SAP 2000 sebagaimana terlampir. Tabel 5.1 Nilai beban hidup



Sumber : (SNI. 03-1728-1989) 5.1.3. Beban Gempa



3 Mengenai respon spektrum dari analisa dinamik dan analisa statik ekuivalen sepenuhnya mengikuti Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002 dengan ketentuan lokasi bangunan adalah zone 2 (Palembang) dengan faktor keutamaan I = 1 dan factor reduksi gempa R=3.5 (beton bertulang SRPMB ) dalam arah x dan arah y. Beban angin tidak ditinjau, karena tidak menentukan dibandingkan dengan beban gempa 2. Diketahui: H (tinggi bangunan) = 11 m T = 0,06 H3/4 T = 0,06 (11)3/4 T = 0,36 detik T 1 <  n ( dalam table 3.3) 0,36 < 0,19 x 2 = 0,38 Faktor respon gempa (C1) yang didapat dengan data wilayah gempa 2 pada gambar 5.1, tanah lunak dan nilai T yang sudah dihitung adalah : C1 = 0,5



\ Gambar 5.1 Respon spektrum gempa rencana



4 Didapat gaya yang diakibatkan beban gempa, dengan persamaan: V ¿



Fi



¿



C1I Wt R



= 431.989 kg



Wi Zi n



∑ Wi Zi i=1



Besar beban gempa : Lantai 2, F = 120.366,4 kg Dibagi setiap titik joint, Fx = 1/7 x 120.366,4 kg = 17.195,2 kg Fy = 1/5 x 120.366,4 kg = 24.073,3 kg Lantai 1, F = 311.622,5 kg Dibagi setiap titik joint, Fx = 1/7 x 311.622,5 kg = 44.517,5 kg Fy = 1/5 x 311.622,5 kg = 62.324,5 kg Dimana asumsi gaya gempa tersebut dimodelkan dalam program SAP 2000 sebagaimana terlampir. 5.1.4. Kombinasi Pembebanan Desain bangunan showroom auto 2000 ini direncanakan dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut : 1. U = 1.2 DL + 1.6 LL 2. U = 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 (± 1.0 Ex ± 0.3 Ey) 3. U = 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 (± 0.3 Ex ± 1.0 Ey)



5



79 5.1.5. Perhitungan Pembesian Kolom fc’



= 25 MPa



fy



= 400 MPa



1. Kolom K1 Pmax = 2011,78 kN g, rasio penulangan 0,01 < g < 0,08 ( Istimawan, Dipohusodo) Diambil g perkiraan yang umum digunakan = 0,03 Berdasarkan SNI 03-2847-2002 No. 12, Luas kotor penampang kolom yang diperlukan adalah : Ag. perlu 



Pu 0,8 0,85 (fc' ) (1 - g )  fy.g 



Ag. perlu 



2011,78 (10) 3 0,8 (0,65)  0,85 (25) (1 - 0,03)  400.0,03



= 140041,14 mm2 Dimana, 0,8 adalah faktor reduksi kekuatan untuk struktur dengan tulangan sengkang. Ukuran kolom bujur sangkar yang diperlukan menjadi = (140041,14) = 374,22 mm Ditetapkan ukuran kolom 400 x 400 mm. Ag aktual = (400)2 = 160000 mm2 Nilai perkiraan beban yang dapat disangga oleh daerah beton, = 0,80 (0,65) (0,85 fc’) Ag (1-g) = 0,80 (0,65) (0,85 . 25) 160000 (1 – 0,03) . (10)-3 = 1614,08 kN Dengan demikian, beban yang harus disangga oleh batang tulangan baja, = 2011,78 – 1614,08 = 397,7 kN Maka luas penampang baja yang dibutuhkan:



80 Ast. perlu 



397,7 (10) 3 0,8 (0,65) (400)



= 2071,35 mm2  Menentukan penulangan:  Dari tabel A-4 luas penampang tulangan baja ( Istimawan Dipohusodo). Digunakan 12 batang tulangan baja D16 ( Ast = 2413,2 mm2 ) Ast > Ast perlu = 2413,2 mm2 > 2071,35 mm2  Tulangan yang dipakai di lapangan adalah 12 batang tulangan baja D16 Ast = 12 x 201,1 = 2413,2 mm2 Sedangkan Ast perlu = 2071,35 mm2 Ast > Ast perlu = 2413,2 mm2 > 2071,35 mm2 Maka pembesian yang dipakai di lapangan telah aman.  Merencanakan Sengkang Vu = 27,29 kN Mu = 65,34 kNm  1  Vc =  6



 fc'  bwd 



 1  25  250 x 420 x10 3  70kN   = 6



1/2  Vc = ½ x 0,65 x 70 kN = 22,75 kN Vu < 1/2  Vc = 27,29 > 22,75 kN maka memerlukan tulangan sengkang. Menghitung Vs : Vu 27,29  Vc   22,75  22,73kN 0,65 Vs perlu = 



1 Wu (l ) 2 Mu = 8 1 Wu (6,67) 2 65,34 kNm = 8



81 Wu = 11,74 kN/m Wu 11,74   19,56 N / m m 0,6



Dipilih tulangan Ø8 ( Av = 50,3 mm2 ) Vs = Vs perlu – d (Wu/m) 3 = 22,73 – 420(11,74. 10 ) = 18,03 kN Av. fy.d 50,3x 240 x 420 x10 3   158,71mm Vs 18 , 03 Jarak sengkang (S) = Jadi tulangan sengkang Ø8-150 mm Rekapitulasi pembesian kolom dan perbandingan pembesian kolom : Perhitungan pembesian kolom



Hasil Perhitungan



Dipakai Dilapangan



Kolom (400x400 mm)



12 D16



12 D16



Hasil Perhitungan



Dipakai di Lapangan



400 40



40 40



40



40



400 40



400



40



40



400



SENGKANG Ø8-100 (ATAS & BAWAH)



SENGKANG Ø10-100 (ATAS & BAWAH)



SENGKANG Ø8-150 (TENGAH)



SENGKANG Ø10-150 (TENGAH)



TULANGAN UTAMA = 12D16



TULANGAN UTAMA = 12D16



TEBAL SELIMUT BETON = 4 CM



TEBAL SELIMUT BETON = 4 CM



82



Gambar 5.2. Perbedaan hasil perhitungan penulangan



Gambar 5.3. Penulangan kolom di lapangan 5.1.6. Perhitungan Pembesian Balok Balok A (25/50)  Tulangan tumpuan Momen max tumpuan (Mu) = 32,37 kNm d = ( h – 80 ) = (500 – 80) = 420 mm Tabel A-28 (Istimawan Dipohusodo),koefisien tahanan k maks = 6,5639 MPa 2 Mr maks = bd k = 0,8 x 250 x 4202 x 6,5639 x 10-6 = 231,57 kNm Mr > Mu = 231,57 kNm > 32,37 kNm maka balok bertulangan tarik saja 32,37 x10 6 Mu 2 2 k = bd = 0,8 x 250 x 420 = 1,26 MPa



Dari tabel A-28 didapat ρ = 0,0035 1,4 1,4  min = fy = 400 = 0,0035



As perlu



= ρ.b.d = 0,0035 x 250 x 420



83 = 402,5 mm2 Dari tabel A-4 maka dipakai tulangan 3D16 ( As = 603,2 )  Merencanakan Sengkang Vu = 59,43 kN  1  Vc =  6



 fc'  bwd 



 1  25  250 x 420 x10 3  70kN   = 6



1/2  Vc = ½ x 0,65 x 70 kN = 22,75 kN Vu < 1/2  Vc = 59,43 > 22,75 kN maka memerlukan tulangan sengkang. Menghitung Vs pada tempat dukungan balok Vu 59,43  Vc   22,75  68,68kN  0 , 65 Vs perlu =



1 Wu (l ) 2 8 Mu = 1 Wu (6,67) 2 32,37 kNm = 8 Wu = 5,82 kN/m Wu 5,82   9,7 N / m m 0,6



Dipilih tulangan Ø10 ( Av = 78,5 mm2 ) Vs = Vs perlu – d (Wu/m) 3 = 68,68 – 420(9,7 . 10 ) = 64,606 kN Av. fy.d 78,5 x 240 x 420 x10 3   122,47 mm 64,606 Jarak sengkang (S) = Vs Jadi tulangan sengkang Ø10-100 mm 



Tulangan Lapangan Momen max (Mu) = 40,01 kNm d = ( h – 80 ) = (500 – 80) = 420 mm Tabel A-28 (Istimawan Dipohusodo),koefisien tahanan k maks = 6,5639 MPa



84 2 Mr maks = bd k = 0,8 x 250 x 4202 x 6,5639 x 10-6 = 231,57 kNm Mr > Mu = 231,57 kNm > 40,01 kNm maka balok bertulangan tarik saja 40,01x10 6 Mu 2 2 k = bd = 0,8 x 250 x 420 = 1,563 MPa



Dari tabel A-28 didapat ρ = 0,0041 1,4 1,4  min = fy = 400 = 0,0035



As perlu



= ρ.b.d = 0,0041 x 250 x 420 = 655,2 mm2



Dari tabel A-4 maka dipakai tulangan 4D16 ( As = 804,2)  Merencanakan Sengkang Vu = 37,58 kN  1  Vc =  6



 fc'  bwd 



 1  25  250 x 420 x10 3  70kN   = 6



1/2  Vc = ½ x 0,65 x 70 kN = 22,75 kN Vu < 1/2  Vc = 37,58 kN > 22,75 kN maka memerlukan tulangan sengkang. Menghitung Vs pada tempat dukungan balok Vu 37,58  Vc   22,75  39,88kN  0 , 65 Vs perlu =



1 Wu (l ) 2 Mu = 8 1 Wu (6,67) 2 8 40,01 kNm = Wu = 7,1 kN/m Wu 7,1   11,8 N / m m 0,6



Dipilih tulangan Ø10 ( Av = 78,5 mm2 ) Vs = Vs perlu – d (Wu/m)



85 3



= 39,88 – 420(11,8 . 10 ) = 34,92 kN Av. fy.d 78,5 x 240 x 420 x10 3   226,57mm Vs 34 , 92 Jarak sengkang (S) = Jadi tulangan sengkang Ø10-200 mm







Balok B (25/50) Tulangan Tumpuan Momen max tumpuan (Mu) = 16,11 kNm d = ( h – 80 ) = (500 – 80) = 420 mm Tabel A-28 (Istimawan Dipohusodo),koefisien tahanan k maks = 6,5639 MPa 2 Mr maks = bd k = 0,8 x 250 x 4202 x 6,5639 x 10-6 = 231,57 kNm Mr > Mu = 231,57 kNm > 16,11 kNm maka balok bertulangan tarik saja 16,11x10 6 Mu 2 2 k = bd = 0,8 x 250 x 420 = 0,63 MPa



Dari tabel A-28 didapat ρ = 0,0035 1,4 1,4  min = fy = 400 = 0,0035



As perlu



= ρ.b.d = 0,0035 x 250 x 420 = 402,5mm2



Dari tabel A-4 maka dipakai tulangan 3D16 ( As = 603,2 )  Merencanakan Sengkang Vu = 31,5 kN  1  Vc =  6



 fc'  bwd 



 1  25  250 x 420 x10 3  70kN   = 6



1/2  Vc = ½ x 0,65 x 70 kN = 22,75 kN Vu < 1/2  Vc = 31,5 kN > 22,75 kN maka memerlukan tulangan sengkang. Menghitung Vs pada tempat dukungan balok



86 Vu 31,5  Vc   22,75  33,08kN 0,65 Vs perlu = 



1 Wu (l ) 2 Mu = 8 1 Wu (6) 2 16,11 kNm = 8 Wu = 3,5 kN/m Wu 3,5   5,8 N / m m 0,6



Dipilih tulangan Ø8 ( Av = 50,3 mm2 ) Vs = Vs perlu – d (Wu/m) 3 = 33,08 – 420(5,8 . 10 ) = 30,64 kN Av. fy.d 50,3 x 240 x 420 x10 3   165,47 mm 30,64 Jarak sengkang (S) = Vs Jadi tulangan sengkang Ø8-150 mm 



Tulangan Lapangan Momen max (Mu) = 25,85 kNm d = ( h – 80 ) = (500 – 80) = 420 mm Tabel A-28 Kmaks = 6,5639 MPa 2 Mr maks = bd k = 0,8 x 250 x 4202 x 6,5639 x 10-6 = 231,57 kNm Mr > Mu = 231,57 kNm > 25,85 kNm maka balok bertulangan tarik saja 25,85 x10 6 Mu 2 2 K = bd = 0,8 x 250 x 420 = 0,98 Mpa Dari tabel A-28 didapat ρ = 0,0035 1,4 1,4  min = fy = 400 = 0,0035



As perlu



= ρ.b.d = 0,0035 x 250 x 420 = 402,5 mm2



Dari tabel A-4 maka dipakai tulangan 3D16 ( As = 603,2)  Merencanakan Sengkang Vu = 36,15 kN  1  Vc =  6



 fc'  bwd 



87  1  25  250 x 420 x10 3  70kN   = 6



1/2  Vc = ½ x 0,65 x 70 kN = 22,75 kN Vu < 1/2  Vc = 36,15 kN > 22,75 kN maka memerlukan tulangan sengkang. Menghitung Vs pada tempat dukungan balok Vu 36,15  Vc   22,75  32,86kN  0 , 65 Vs perlu =



1 Wu (l ) 2 8 Mu = 1 Wu (6) 2 8 25,85 kNm = Wu = 5,7 kN/m Wu 5,7   9,5 N / m m 0,6



Dipilih tulangan Ø8 ( Av = 50,3 mm2 ) Vs = Vs perlu – d (Wu/m) 3 = 32,86 – 420(9,5 . 10 ) = 28,87 kN Av. fy.d 50,3x 240 x 420 x10 3   175,62mm Vs 28 , 87 Jarak sengkang (S) = Jadi tulangan sengkang Ø8-150 mm Rekapitulasi pembesian balok : Ti p e B al o k



Tumpuan



Lapangan



Tumpuan



Lapangan



Tul



Tul



Tul



Tul



20/50 A sengkang



3D16 Ø10 -100



4D16 Ø10 - 200



3D16 Ø10 - 100



5D16 Ø10 - 200



3D16



3D16



3D16



4D16



Ø8 -150



Ø8 - 150



Ø10 - 150



Ø10 - 200



20/50 B sengkang



Hasil Perhitungan



Di Pakai di Lapangan



Dapat dilihat pada tabel bahwa penulangan yang dipakai di lapangan telah aman dan memenuhi aturan perhitungan serta tata cara SK SNI T-03-



88 2847-2002. Walaupun terdapat perbedaan perhitungan jumlah pembesian pada balok dan juga diameter besi yang digunakan untuk tulangan sengkang. .