Hasil Analisis Struktur [PDF]

Citation preview

ANALISA STRUKTUR GEDUNG ASRAMA MAHASISWA



I.



Penjelasan Umum



1.



Lokasi Pekerjaan Gedung Asrama Mahasiswa direncanakan berlokasi di Kawasan Banda Aceh.



2.



Sistem Struktur Bangunan yang direncanakan merupakan bangunan Gedung 4 tingkat, berfungsi sebagai bangunan hunian tempat tinggal dengan ketinggian lantai sebagai berikut, Tabel 1. Elevasi & Ketinggian Struktur Lantai Struktur



Elevasi (m)



Tinggi Tingkat (m)



Lantai 4



15,2



3,5



Lantai 3



11,7



3,7



Lantai 2



8



4



Lantai 1



4



4



Sistem struktur terdiri atas plat lantai, balok, dan kolom dari bahan beton bertulang. Struktur plat beton bertulang menggunakan system konvensional, yaitu pelat dua arah yang ditumpu ditepinya oleh balok beton bertulang. Sistem struktur penahan beban lateral terdiri atas balok-kolom-pelat sebagai rangka portal arah-x dan arah-y sebagai Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus Beton Bertulang (R=8) sesuai yang disyaratkan oleh SNI yang berlaku. 3.



Standar dan Peraturan Perencanaan struktur bangunan ini berdasarkan peraturan, standar dan ketentuan yang berlaku di Indonesia, khususnya yang tercantum dalam peraturan-peraturan sebagai berikut, 



Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, SNI 1726:2019







Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung, SNI 2847:2019







Persyaratan Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung, SNI 1727:2020.



4.



Mutu Bahan Struktur Mutu bahan yang digunakan untuk struktur beton bertulang adalah sebagai berikut, 



Mutu Beton Struktur Kolom, Balok, dan Pelat Lantai menggunakan K250 atau dengan f’c = 20,75 MPa







Mutu Baja Tulangan, BJTD fy = 420 MPa dan BJTP fy = 280



II.



Hasil Analisa Struktur



1.



Analisis Beban Gempa Analisis beban gempa dengan respon spektrum dari Analisa dinamik dan Analisa static ekuivalen mengikuti tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung, SNI 1726:2019. -



Kategori Resiko dan Faktor Keutamaan Gempa Gedung terkait merupakan Gedung yang difungsikan sebagai tempat tinggal dapat disamakan dengan apartemen dan rumah susun, Berdasarkan SNI 1726:2019 gedung ini dikelompokkan dalam kategori resiko II dengan nilai factor keutamaan gempa (Ie) sebesar 1.0.



-



Klasifikasi Situs Dengan klasifikasi jenis tanah sedang diperoleh nilai-nilai dan respon spectrum sebagai berikut :



Gambar : Respon Spektra dari Peta Zona Gempa di Banda Aceh (Desain Spektra Indonesia (pu.go.id))



Tabel 2. Parameter Desain Seismik Paramete r



Paramete



Nilai



r



Nilai



Ss (g)



1,46



Sms (g)



1,46



S1 (g)



0,58



Sm1 (g)



0,99



FA



1,0



SDS (g)



0,98



FV



1,72



SD1 (g)



0,67



Sehingga desain seismic berdasarkan SDS dan SD1 termasuk dalam KDS D dan harus menggunakan system penahan gaya seismik yang digunakan adalah Sistem Rangka Penahan Momen Khusus (SRPMK). -



Periode Struktur Berdasarkan Perhitungan beban gempa pada lampiran 2. Beban Gempa. Didapatnya nilai-nilai Perioda fundamental, koefisien respons seismik, berat seismik, dan base shear. Sesuai dengan ketentuan jika menggunakan hasil periode dengan program ETABS maka berlaku ketentuan sebagai berikut : 



Jika Tc > Cu . Ta, maka digunakan T = Cu . Ta







Jika Ta < Tc < Cu . Ta, maka digunakan T = Tc







Jika Tc < Ta, maka digunakan T = Ta



Periode pembatasan dan periode output ETABS : Tabel 3. Periode Pembatasan dan Periode Output Etabs Pembatasan Periode Struktur Ta



Cu. Ta



0,540



1,4 x 0,540 = 0,756



Periode ETABS 0,675



Dari tabel diatas diketahui hasil periode fundamental struktur dengan menggunakan program ETABS adalah 0,675 detik. Sesuai dengan ketentuan



diatas, Jika Ta < Tc < Cu. Ta, maka digunakan T = Tc, maka diambil periode T yaitu 0,675 detik.



-



Kontrol Ragam dan Partisipasi Massa Bangunan Penentuan nilai massa disetiap lantainya dimana beban yang digunakan merupakan beban mati yaitu beban struktur tiap lantai itu sendiri dan beban hidup yang bekerja pada pelat lantai tersebut. Kombinasi pembebanan yang digunakan yaitu 100% beban mati ditambah 30% beban hidup. WT



= 100% DL + 30% LL



Pola getar yang ditinjau dalam perjumlahan respon ragam harus mencakup partisipasi massa sekurang-kurangnya 90% massa. (SNI 1726:2019 Pasal 7.9.1) Tabel 4. Massa Bangunan (WT) TABLE: Mass Summary by Story Story UX UY kg kg Story4 194396,08 194396,08 Story3 980929,88 980929,88 Story2 1113120,64 1113120,64 Story1 1178257,71 1178257,71 Base 188877,94 188877,94



Tabel 5. Partisipasi Massa Bangunan Mode 1 2 3 4 5



Period sec 0,675 0,664 0,637 0,203 0,201



UX 0,8116 0,0181 0,0232 0,1024 0,0096



UY 0,0067 0,7628 0,0836 0,0053 0,0968



UZ



SumUX 0 0 0 0 0



0,8116 0,8297 0,853 0,9553 0,965



SumUY 0,0067 0,7695 0,8531 0,8584 0,9551



SumUZ 0 0 0 0 0



Dari Tabel 3 diatas terlihat bahwa pada ragam 1 dan ragam 2 menunjukkan bangunan memiliki pasrtisipasi massa lebih dari 90% sehingga sudah memenuhi aturan pada SNI 1726:2019 pasal 7.9.1 mengenai partisipasi massa. -



Kategori Desain Seismik



Struktur harus ditetapkan memiliki suatu kategori desain seismic yang sesuai dengan SNI 1726-2019. Berdasarkan nilai SDS = 0,98 dan SD1 = 0,67. Kategori Resiko II maka Gedung ini termasuk dalam Kategori Desain Seismik D. Sistem Struktur Gedung ini direncanakan mempunyai penahan gaya saismik berupa system rangka pemikul momen dari beton bertulang. Mengacu pada Tabel 9 SNI 1726 – 2019, maka struktur Gedung didesain sebagai system Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) Beton Bertulang dengan koefisien modifikasi respons (R) = 8, factor pembesaran defleksi (Cd) = 5½. Faktor skala beban dinamis respon spectra = g/R*Ie = 9,81/8*1 = 1,2265 2.



Perhitungan Tulangan -



Perhitungan Tulangan Kolom Perhitungan luas tulangan utama kolom dapat secara otomatis diketahui dengan cara : Design > Concrete Frame Design > Display Design Info > Longitudinal Reinforcing.



Detail dari luas tulangan utama kolom yang ditinjau Digunakan tulangan ulir diameter D16 As



=



: 2500 mm²



:



1 1 2 2 . π . d = . 3,14 .16 4 4



= 200,96 mm² Maka, Jumlah tulangan yang dibutuhkan



: 2500 / 200,96 = 12,44



Maka dari hasil tersebut tulangan yang digunakan adalah 13 D 16. -



Perhitungan Tulangan Geser Kolom



Luas tulangan geser (sengkang) secara otomatis dapat diketahui dengan cara Design > Concrete Frame Design > Display Design Info > Shear Reinforcing.



Dari hasil ETABS detail luas tulangan geser kolom yang ditinjau = 705,46 mm² Asumsi menggunakan sengkang 2D10-100 (Sengkang 2 kaki diameter 10 mm setiap jarak 100) Digunakan tulangan 2D10-100 > As



=2x



1 2 x π x d x 1000/ 100 4



=2x



1 2 x 3,14 x 10 x 1000/100 4



= 1570 mm² Kontrol Keamanan



-



= 1570 > 705,46 mm² (OKE)



Perhitungan Tulangan Balok Perhitungan luas tulangan utama balok dapat secara otomatis diketahui dengan cara : Design > Concrete Frame Design > Display Design Info > Longitudinal Reinforcing.



1046



345



1087



680



588



787



Tumpuan



Lapangan



Tumpuan



Digunakan Tulangan diamater D16 = As



=



1 .π .d ² 4



=



1 . 3,14 .16² 4



= 200,96 mm² - Tulangan Utama Daerah Tumpuan Luas Tulangan Bagian Atas



= 1046 mm²



Jumlah Tulangan



= 1046 / 200,96 = 5,205 ≈ 6



Luas Tulangan Bagian Bawah



= 680 mm²



Jumlah Tulangan



= 680 / 200,96 = 3,383 ≈ 4



- Tulangan Utama Daerah Lapangan Luas Tulangan Bagian Atas



= 345 mm²



Jumlah Tulangan



= 345 / 200,96 = 1,716 ≈ 2



Luas Tulangan Bagian Bawah



= 588 mm²



Jumlah Tulangan



-



= 588 / 200,96 = 2,925 ≈ 3



Perhitungan Tulangan Geser Balok Luas tulangan geser (sengkang) secara otomatis dapat diketahui dengan cara Design > Concrete Frame Design > Display Design Info > Shear Reinforcing. Seperti ditunjukkan sebagai berikut :



988,83



757,78



960,61



Tumpuan



Lapangan



Tumpuan



- Tulangan Geser Daerah Tumpuan Asumsi menggunakan sengkang 2D10-100 (Sengkang 2 kaki diameter 10 mm setiap jarak 100 mm) Maka luas tulangan per 1 m



=2x



1 2 x π x d x 1000/ 100 4



=2x



1 2 x 3,14 x 10 x 1000/100 4



= 1570 mm² Kontrol Keamanan



= 1570 > 988,83 mm² (OKE)



- Tulangan Geser Daerah Lapangan Asumsi menggunakan sengkang 2D10-100 (Sengkang 2 kaki diameter 10 mm setiap jarak 100 mm) Maka luas tulangan per 1 m



=2x



1 2 x π x d x 1000/ 100 4



=2x



1 2 x 3,14 x 10 x 1000/100 4



= 1570 mm² Kontrol Keamanan



= 1570 > 757,78 mm² (OKE)



3.



Pemodelan Struktur



Gambar. Model Struktur 3D Gedung Asrama Mahasiswa



Gambar. Denah Desain Struktur



Gambar. Denah Potongan Desain Struktur



Gambar. Hasil Axial Force