Perhitungan Struktur Bangunan 2 Lantai [PDF]

Citation preview

PERHITUNGAN STRUKTUR STRUKTUR BANGUNAN 2 LANTAI



A. KRITERIA DESIGN 1. PENDAHULUAN 1.1. Gambaran konstruksi Gedung bangunan ruko yang terdiri dari 2 lantai. Bentuk struktur adalah persegi panjang dengan ukuran 5,00 x 23,30 m. Laporan ini terutama menyajikan hasil perhitungan struktur atas yaitu meliputi perhitungan sistem rangka portal 3 dimensi. Termasuk perhitungan elemen pelat, balok, kolom. Untuk perhitungan struktur atas tersebut maka perencanaan sistem struktur atas telah dilakukan menggunakan analisa struktur 3 dimensi dengan bantuan program SAP2000 versi 11.0.0



1.2. Penjelasan Umum 1.2.1 Sistem Struktur Sistem struktur bangunan ruko direncanakan terbuat dari sistem rangka portal dengan balok, kolom terbuat dari beton konvensional. Sistem pelat lantai menggunakan pelat two way beton konvensional dengan keempat sisinya dipikul oleh balok. Sistem struktur bawah atau pondasi yang direncanakan adalah menggunakan pondasi footplat.



1.2.2 Peraturan yang Digunakan Perencanaan struktur dan pondasi bangunan ini dalam segala hal mengikuti semua peraturan dan ketentuan yang berlaku di Indonesia, khususnya yang ditetapkan dalam peraturan-peraturan berikut: o Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002 o Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, SKBI-1.3.53.1987 Standar : o American



Concrete



Institute,



Building



Code



Reinforced Concrete, 5th edition, ACI 319-89



Requirements



for



o American Society for Testing and Materials, ASTM Standard in Building Code,Vol. 1 & 2, 1986 o Peraturan dan ketentuan lain yang relevan. 1.2.3 Mutu Bahan yang Digunakan Dapat dijelaskan pula bahwa struktur bangunan adalah struktur beton bertulang biasa (konvensional). Mutu bahan/material struktur yang digunakan dalam perencanaan meliputi: o Mutu Beton Kolom, balok, pelat, pondasi plat setempat : K-250 (fc’ = 210 kg/cm2) o Mutu Baja Tulangan Baja tulangan polos (BJTP-24) untuk Ø B 12mm, fy = 2400 kg/cm2 Baja tulangan ulir (BJTD-40) untuk Ø C 13mm, fy = 4000 kg/cm2



1.2.4 Pembebanan Beban yang diperhitungkan adalah sebagai berikut : 1) Beban Mati (DL) 



Beban ceiling/plafond







Beban M/E







Beban finishing lantai keramik







Beban plester 2,5cm







Beban dinding bata ½ batu







Berat sendiri pelat lantai



2) Beban Hidup (LL) 



Beban pelat lantai 2







Beban pelat atap



2. PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS Pada tahap awal dari perencanaan, semua elemen struktur atas ditentukan terlebih dahulu. Kemudian hasil ini dianalisa sehingga seluruh komponen struktur diharapkan dapat mencapai hasil perencanaan yang efisien.



2.1 Pelat Lantai Analisa pelat lantai beton bertulang biasa dihitung menurut ketentuanketentuan yang berlaku dalam PBI 71 NI-2 yaitu pelat yang memikul beban dalam satu arah (two way slab, arah x dan y). Penulangan pelat dihitung berdasarkan kekuatan batas. 2.2 Balok dan Kolom Balok induk dan balok anak dianalisa secara 3 dimensi baik terhadap beban vertikal maupun terhadap beban lateral (beban gempa) dengan mempergunakan program SAP2000 versi 11.0.0. Untuk penulangan lentur dipergunakan program Concrete Design yang ada dalam SAP2000 versi 11.0.0 dengan menyesuaikan faktor reduksi kekuatan dan kombinasi pembebanan sesuai dengan SNI 03-2847-2002. Program SAP2000 versi 7.4 secara langsung dapat mengolah gaya-gaya yang terjadi pada elemen bangunan menghasilkan luas tulangan lentur, geser, torsi yang diperlukan dan sekaligus dapat diketahui kombinasi beban mana yang paling dominan. Faktor reduksi kekuatan yang dimaksud adalah: -



Phi_bending = 0,8



-



Phi_tension = 0,8



-



Phi_compression(Tied) = 0,65



-



Phi_compression(Spiral) = 0,7



-



Phi_shear = 0,75



Kombinasi beban yang dimaksud adalah: a. U = 1.4 DL b. U = 1.2 DL + 1.6 LL



B. PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS 1. MODEL STRUKTUR 3D



Denah Y-Z PLANE



Denah X-Z Plane



Denah X-Y Plane



Persepektif 3D tampak samping



Persepektif 3D tampak belakang



2. PEMBEBANAN 2.1 Beban Mati Pada Struktur -



Beban lantai keramik



=



24 kg/cm



-



Beban spesi



=



21 kg/cm



-



Beban plafond/penggantung



=



18 kg/cm



-



Beban Instalasi M/E



=



5 kg/cm



-



Beban dinding bata ½ batu



= 250 kg/m2



-



Beban genangan air



=



10 kg/cm



2.2 Beban Hidup Pada Struktur -



Beban pelat lantai



= 250 kg/m2



-



Beban pelat atap



= 100 kg/m2



-



Beban lantai tangga



= 300 kg/m2



2.3 Beban Pada Pelat Lantai a. Beban yang bekerja pada pelat lantai 2 tebal 12 cm -



Berat sendiri pelat



= 0,12 x 2400



=



288 kg



-



Tegel



= 1,00 x 24



=



24 kg



-



Spesi



= 2,00 x 21



=



42 kg



-



Plafond/penggantung



=



18 kg



-



Instalasi M/E



=



25 kg



∑q



=



397 kg/m2



=



3,97 T/m2



b. Beban yang bekerja pada pelat lantai atap tebal 10 cm -



Berat sendiri pelat



= 0,10 x 2400



=



288 kg



-



Spesi



= 2,00 x 21



=



42 kg



-



Plafond/penggantung



=



18 kg



-



Instalasi M/E



=



25 kg



-



Genangan air



=



10 kg



∑q



=



335 kg/m2



=



3,35 T/m2



Selanjutnya beban yang bekerja pada pelat lantai 2 dan atap dikalikan dengan batang balok sehingga didapatkan nilai sebagai berikut : Nomor



Lantai 2



Lantai Atap



Beban Mati



Bbn Hidup



Beban Mati



Bbn Mulai



(kN/m)



(kN/m)



(kN/m)



(kN/m)



Balok [ 1 ]



4,01



2,52



3,62



1,01



Balok [ 2 ]



9,24



5,82



8,36



2,33



Balok [ 3 ]



10,48



6,60



9,48



2,64



Balok [ 4 ]



10,48



6,60



9,48



2,64



Balok [ 5 ]



10,48



6,60



9,48



2,64



Balok [ 6 ]



10,48



6,60



9,48



2,64



Balok [ 7 ]



10,48



6,60



9,48



2,64



Balok [ 8 ]



8,11



5,81



7,35



2,04



Balok [ 9 ]



2,87



1,81



2,59



0,72



Balok [ 10 ]



2,85



1,79



2,57



0,72



Balok [ 11 ]



3,97



2,50



3,59



1,00



Balok [ 12 ]



3,97



2,50



3,59



1,00



Balok [ 13 ]



3,97



2,50



3,59



1,00



Balok [ 14 ]



3,97



2,50



3,59



1,00



Balok [ 15 ]



3,97



2,50



3,59



1,00



Balok [ 16 ]



3,97



2,50



3,59



1,00



Balok [ 17 ]



3,56



2,24



3,22



0,89



Balok [ 18 ]



3,56



2,24



3,22



0,89



Balok [ 19 ]



3,97



2,50



3,59



1,00



Balok [ 20 ]



3,97



2,50



3,59



1,00



Balok [ 21 ]



3,97



2,50



3,59



1,00



Balok [ 22 ]



3,97



2,50



3,59



1,00



Balok [ 23 ]



3,97



2,50



3,59



1,00



Balok [ 24 ]



3,97



2,50



3,59



1,00



Balok [ 25 ]



2,85



1,79



2,57



0,72



Balok



2.4 Beban Pada Balok Beban dinding (h = 3,5 m)



= 3,50 x 250



=



875 kg/m



Selanjutnya beban dinding lansung terdistribusi secara otomatis oleh pemograman SAP versi 11.0.0 [9] [ 17 ]



[ 18 ]



[8] [ 16 ]



[ 19 ]



[7] [ 15 ]



[ 20 ]



[6] [ 14 ]



[ 21 ]



[5] [ 13 ]



[ 22 ]



[4] [ 12 ]



[ 23 ]



[3] [ 11 ]



[ 24 ]



[2] [ 10 ]



[ 25 ]



[1]



Beban Gravitasi Portal Bidang X-Z



Beban Gravitasi Portal Bidang Y-Z



Perspektif Bidang Gravitasi



3. OUTPUT



Output Diagram Gaya Dalam, Momen, Axial, dan Geser



3.1 Penulangan Kolom dan Balok Tabel jumlah tulangan Luas penampang total dalam mm2 (balok dan kolom) ∅ 6 8 10 12 14 16 19 20 22 28 32



1



2



3



28 50 79 113 154 201 283 314 380 491 615



57 100 157 226 308 402 567 628 760 981 1231



85 151 236 339 462 603 850 942 1140 1472 1846



Jumlah Batang 4 5 6 113 201 314 452 615 804 1134 1256 1520 1963 2462



141 251 393 565 769 1005 1417 1570 1900 2453 3077



170 301 471 678 923 1206 1700 1884 2280 2944 3693



7



8



9



198 352 550 791 1077 1407 1984 2198 2660 3434 4308



226 402 628 904 1231 1608 2267 2512 3040 3925 4924



254 452 707 1017 1385 1809 2550 2826 3419 4416 5539



Luas penampang total dalam mm2 (balok dan kolom) Jarak (mm) 50 75 100 125 150 175 200 225 250



6



8



10



565 377 283 226 188 162 141 126 113



1005 670 503 402 335 287 251 223 201



1571 1047 785 628 524 449 393 349 314



Diameter 12 13 14 2262 1508 1131 905 754 646 565 503 452



2655 1770 1327 1062 885 758 664 590 531



3079 2053 1539 1232 1026 880 770 684 616



16



19



22



4021 2681 2011 1608 1340 1149 1005 894 804



5671 3780 2835 2268 1890 1620 1418 1260 1134



7603 5068 3801 3041 2534 2172 1901 1689 1521



Tabel Hasil Perhitungan Penulangan



PENAMPANG KOLOM K. 30/30



K. 25/30



K. 20/20



Ukuran



30 x 30 cm



25 x 30 cm



20 x20 cm



TUL. POKOK (perlu)



750 m2



900 m2



400 m2



TUL. POKOK (pasang)



8D12 (904 m2 > 750 m2)



8D14 (1231 m2 > 900 m2)



4D12 (452 m2 > 400 m2)



SENGKANG



D8-15



D8-15



D8-15



POTONGAN



TIPE



PENAMPANG BALOK BALOK 20/40



TIPE Tump. Kiri



Lapangan



Tump. Kanan



TUL. ATAS (perlu) TUL. ATAS (pasang)



356,14 m2 6Ø14 (923 m2 > 356,14 m2)



114,58 m2 3Ø14 (462 m2 > 114,58 m2)



356,14 m2 6Ø14 (923 m2 > 356,14 m2)



TUL. BAWAH (perlu) TUL. BAWAH (pasang)



226,67 m2 3Ø14 (462 m2 > 226,67 m2)



377,91 m2 6Ø14 (923 m2 > 377,91 m2)



226,67 m2 3Ø14 (462 m2 > 226,67 m2)



SENGKANG



D8-10



D8-15



D8-10



POTONGAN



Posisi



TUL.PINGGANG



2Ø10



PENAMPANG BALOK BALOK 20/30



TIPE Tump. Kiri



Lapangan



Tump. Kanan



TUL. ATAS (perlu) TUL. ATAS (pasang)



118,88 m2 4Ø14 (615 m2 > 118,88 m2)



58,95 m2 3Ø14 (462 m2 > 58,95 m2)



118,88 m2 4Ø14 (615 m2 > 118,88 m2)



TUL. BAWAH (perlu) TUL. BAWAH (pasang)



58,95 m2 3Ø14 (462 m2 > 58,95 m2)



118,88 m2 4Ø14 (615 m2 > 118,88 m2)



58,95 m2 3Ø14 (462 m2 > 58,95 m2)



SENGKANG



D8-10



D8-15



D8-10



POTONGAN



Posisi



TUL.PINGGANG



2Ø10



Penampang Balok dan Kolom (Bidang Y-Z)



Penampang Balok dan Kolom (Bidang X-Z)



3. PERHITUNGAN STRUKTUR SEKUNDER 3.1 Perhitungan Pelat PLAT LANTAI 5 M X 3 M



Ly



= 5m



qDL =



468 kg/m2



Lx



= 3m



qLL =



300 kg/m2



Ly/Lx = 1,67 dibulatkan 1,7



qu



=



1041,6 kg/m2



CLx



= 62



MLx =



58,1212 kgm



CLy



= 12



MLy =



11,2492 kgm



CTx



= 84



MTy =



78,7446 kgm



Dimensi pelat b



=



1000 mm



: lebar pelat



t



=



120 mm



: tebal pelat



fc



=



21 Mpa



fy



=



400 Mpa



d’



=



30 mm



: tebal selimut beton



d



=



90 mm



: tebal efektif



∅



=



0,8



: mutu beton : mutu baja



Lapangan x Q



= 0,0218



: (1,7/fc)*Mu/(∅*b*d*d)







= 0,0073



: fc/fy*(0,85-(0,85^2-Q)^0,5)



min = 0,0025



: ulir 0,0018; polos 0,0025



As



Jadi dipakai ∅8 – 20 cm



=



225 mm2



Lapangan y Q



= 0,0213



: (1,7/fc)*Mu/(∅*b*d*d)







= 0,0073



: fc/fy*(0,85-(0,85^2-Q)^0,5)



min = 0,0025



: ulir 0,0018; polos 0,0025



As



Jadi dipakai ∅8 – 20 cm



=



225 mm2



Tumpuan x Q



= 0,0015



: (1,7/fc)*Mu/(∅*b*d*d)







= 0,0004



: fc/fy*(0,85-(0,85^2-Q)^0,5)



min = 0,0025



: ulir 0,0018; polos 0,0025



As



Jadi dipakai ∅8 – 20 cm



= 248,40 mm2



3.2 Perhitungan Tangga