View
219
Download
4
Category
Preview:
DESCRIPTION
gempa
Citation preview
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
PERHITUNGAN MASSA BANGUNAN DAN GAYA
GESER GEMPA
- Perhitungan pembebanan gempa dihitung mengacu pada SNI 02-1726-2002
- Berat plafon, partisi, bata ringan, dan keramik didapat dari brosur bahan
bangunan
- Beban hidup dan beban lainnya bersumber dari PPPURG 1987
1. Data Bangunan
Fungsi bangunan : Puskesmas
Tinggi Gedung : 8,5 m
Tinggi tiap lantai : - Lantai 1 = 4,5 m
: - Lantai 2 = 4 m
Mutu Beton ( fc‘ ) : 20,75 mpa (Mpa)
Mutu Baja Tulangan : 400 mpa
Tebal Pelat topi-topi : 7 cm
Tebal Pelat lantai : 12 cm
Dimensi balok
o Lantai 2 : - B1 = 25/50
: - B2 = 20/35
: - B3 = 25/40
: - B4 = 15/25
o Atap : - B1 = 25/50
: - B2 = 20/35
: - B3 = 25/40
: - B4 = 15/25
Dimensi Kolom : lantai 1 = 30x40 ; lantai 2 = 25x25
Sistem Struktur : SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah)
Wilayah Gempa : 2
Jenis Tanah : Sedang
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
2. Perhitungan Seluruh Beban bangunan
a. Berat atap (W1)
Beban hidup atap : 151,8 m² x 100 kg/m² x 0,5 = 7590 kg
Beban hidup atap : 11,2 m² x 1000 kg/m² x 0,5 = 5600 kg
Berat atap : (hasil excel) = 23410 kg
Berat topi-topi : (hasil sap2000) = 4694 kg
Berat balok melintang B1 25/50 : (hasil sap2000) = 21000 kg
Berat balok melintang B2 20/35 : (hasil sap2000) = 21670 kg
Berat balok melintang B3 25/40 : (hasil sap2000) = 12720 kg
Berat balok lisplank B4 15/25 : (hasil sap2000) = 4680 kg
Berat kolom 25 / 25 : (hasil sap2000) = 9000 kg +
= 158620 kg
b. Berat lantai 2 (W3)
Beban hidup sekolah : 9 m x 43 m x 250 kg/m² x 0,5 = 48380 kg
Berat mati pelat lantai : (hasil sap2000) = 107570 kg
Plafon + rangka : (hasil excel) = 4680 kg
Berat topi-topi : (hasil sap2000) = 4694 kg
Berat balok melintang B1 25/50 : (hasil sap2000) = 26400 kg
Berat balok melintang B2 20/35 : (hasil sap2000) = 19660 kg
Berat balok melintang B3 25/40 : (hasil sap2000) = 8400 kg
Berat balok lisplank B4 15/25 : (hasil sap2000) = 4680 kg
Berat kolom 30 / 40 : (hasil sap2000) = 18790 kg
Berat kolom 25 / 25 : (hasil sap2000) = 9340 kg +
= 251800 kg
Berat dinding Bata Ringan
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
= Panjang x Tinggi x tebal x berat
= 138 m * 4 m * 0,1 m * 600 kg/m3
= 33120 kg
# Berat Total Lantai 2 = 251800 + 33120 = 284920 Kg
Total Berat Bangunan (Wt)
= W atap + W lantai 2
= 158620+ 284920
= 443540 Kg
3. Perhitungan Massa dan Momen Inersia
Massa Bangunan
Massa Atap=W atapg
=158620 Kg
9,81mdt 2
=16169,2Kg /dt2
m
Massa lantai2=W lantai2g
=284920 Kg
9,81mdt2
=16169,2Kg /dt 2
m
Momen Inersia bangunan
Inersia Atap=massa atap x (b2+d2)
12
Inersia Atap=16169,2 x (72+412)
12=2600546,3 Kg.m4
Inersia lantai2=massalantai 2 x (b2+d2)
12
Inersia lantai2=16169,2 x (72+412)
12=4671211,1 Kg . m4
# Total Inersia Gedung= 2600546,3 + 4671211,1 = 7271757,5 Kg.m4
4. Gaya Geser (V)
- Menggunakan pendekatan empiris UBC ‘97
- Tinggi gedung (H) = 8,5 m
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
- Ct = 0,0731 (Struktur Beton)
T 1=Ct x H34 =0,0731 x 8,5
34 =0 ,364 de tik
Kontrol batasan T:
n = jumlah lantai
ξ = 0,19
T=ξ xn=0,19 x2=0,3 8detik
T=0,38 6detik>T 1=0 , 364detik (OK )
Ditentukan melalui gambar 2 SNI 03-1726-2002 dengan data-data:
- Wilayah gempa 2
- Jenis tanah = sedang
- T1 = 0,364 detik
# Dari grafik CT disamping didapatkan
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
Harga C1 = 0,55
# Dari tabel 1 SNI 03-1726-2002 didapatkan faktor keutamaan untuk “gedung umum”
didapatkan I = 1,0
# Daktilitas struktur ( R ) ditentukan melalui tabel 2 SNI 03-1726-2002
- Kerja struktur gedung = Daktail Parsial
µ = 1.5 - 5.0
R = 2.4 - 8.0
# Daktilitas maksimum menurut tabel 3 SNI 03 -1726-2002
- Sistem gedung = SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah)
µm = 3,3
Rm = 5,5
# Gaya geser (V) berdasarkan SNI 03 -1726-2002 Pasal 6.1.2
V=C 1 x I xWtRm
=0,55 x 1,0 x4435405,5
=36289,64 Kg
5. Distribusi Gaya Geser (F)
a. Struktur melintang (Arah Sumbuh X)
F= Wi∗Zi
∑n
0
Wi∗Zi
xV =284920 x 4,519 16620
x 36289,64=24276,3 Kg
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
# Dimana:
- Wi = Berat per lantai (m)
- Zi = Ketinggian lantai tingkat Ke – n (m)
- V = Gaya Geser (Kg)
V 36289,64LANTAI
Atap 4 158620 634480 12013,4 12013,4 36042 4,5 284920 1282140 24276,3 24276,3 7282,9
443540 1916620 36289,7 36289,7 10886,9
F (Kg) 30%
TINGGI (Zi) "m"
BERAT (Wi) "Kg"
Wi * Zi F (Ton)F (Kg) 100%
*)Tabel Distribusi Gaya Geser Gempa
- 100% F dipakai untuk beban gempa arah melintang gedung
- 30% F dipakai untuk beban gempa arah memanjang gedung
# Eksentrisitas massa bangunan terhadap rotasi lantai
Bentuk bangunan simetris persegi panjang dengan dimensi 7 x 41 m (selasar tidak
dianggap), sehingga pusat koordinat pusat massa = rotasi lantai. Jadi didapatkan nilai
sebesar X 1= 3,5 m dan Y1 = 20,5 m. Karena selisih X = Y = 0 maka nilai “e =0”.
# Eksentrisitasr
Untuk 0 ≤ e≤ 0,05∗b baik arah X maupun Y, eksentrisitas rencana dihitung
dengan rumus sebagai berikut:
Arah X = ed=1,5∗e+(0,05∗b )=1,5∗0+(0,05∗7 )=0 ,35 m
Arah Y = ed=1,5∗e+(0,05∗b )=1,5∗0+(0,05∗41 )=2,05 m
#Koordinat eksentrisitas rencana
Karena titi awal gedung “dimulai dari ujung gedung” maka koordinat didapat
sebagai berikut:
Arah X =X1+ed=3,5+0 , 35=3,85 m
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
Arah Y = Y 1+ed=20,5+2,05=22,55 m
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
KONTROL BASE REACTION
- Perhitungan Manual Gaya Gempa Arah Melintang dan Memanjang Gedung
V 36289,64LANTAI
Atap 4 158620 634480 12013,4 12013,4 36042 4,5 284920 1282140 24276,3 24276,3 7282,9
443540 1916620 36289,7 36289,7 10886,9
F (Kg) 30%
TINGGI (Zi) "m"
BERAT (Wi) "Kg"
Wi * Zi F (Ton)F (Kg) 100%
- Hasil SAP2000 untuk Gaya Gempa Arah Melintang Dan Memanjang Gedung
OutputCase CaseType GlobalFX GlobalFY GlobalFZ GlobalMX GlobalMY GlobalMZText Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m
M LinStatic 5,014E-09 -5,748E-10 461660,82 9130623,72 -1202656,9 -1,339E-07H LinStatic 1,712E-09 -2,658E-10 130534,46 2516051,72 -318626,47 -4,582E-08ST X LinStatic 36289,7 10886,9 -4,673E-11 -63407,05 211357,25 -776418,17ST Y LinStatic 10886,9 36289,7 5,321E-11 -211357,25 63407,05 -105784,25AHK LinStatic -937,94 1,379E-10 -1500,06 -37501,43 -1301,16 23448,41AHKI LinStatic 702,9 -1,016E-10 -1124,16 -28104,12 8844,26 -17572,58UDCON1 Combination 7,02E-09 -8,047E-10 646325,14 12782873,21 -1683719,66 -1,874E-07UDCON2 Combination 8,757E-09 -1,115E-09 762848,12 14982431,21 -1952990,64 -0,000000234UDCON3 Combination -1500,7 -7,349E-10 682127,35 13412797,89 -1763896,62 37517,45UDCON4 Combination 1500,7 -1,176E-09 686927,53 13532802,47 -1759732,9 -37517,45UDCON5 Combination 1124,64 -1,118E-09 682728,78 13427833,6 -1747663,94 -28116,12UDCON6 Combination -1124,64 -7,93E-10 686326,1 13517766,77 -1775965,58 28116,12UDCON7 Combination -750,35 -5,794E-10 552792,93 10926747,32 -1444229,21 18758,72UDCON8 Combination 750,35 -8,001E-10 555193,03 10986749,61 -1442147,35 -18758,72UDCON9 Combination 562,32 -7,71E-10 553093,65 10934265,17 -1436112,87 -14058,06UDCON10 Combination -562,32 -6,085E-10 554892,31 10979231,76 -1450263,69 14058,06
TABLE: Base Reactions
Kontrol gaya gempa antara perhitungan manual dengan SAP2000
menunjukkan “hasil yang sama”, sehingga input SAP2000 sudah benar
dengan perhitungan manual.
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
KONTROL T-REYLEIGH
- Data simpangan lantai/ displacements hasil output dari SAP2000
LANTAI JOINTKOMBINASI
BEBAN
SIMPANGAN LANTAI/
DISPLACEMENTS (m)
Atap 128 UDCON15 0,022695
Lantai 2 65 UDCON15 0,010077
- Perhitungan T-Reyleigh
LantaiTinggi
(Zi) (Kg)
Berat (Wi)
(Kg)F (Kg) DI (m) Wi * DI2 F * DI
2 4,5 284920 24276,3 0,010077 28,93 244,46
atap 8,5 158620 12013,4 0,022695 81,7 272,64
Jumlah (Σ) 110,63 571,1
T 1=6,3 ×√ ∑ wi× d2
g × ∑fi × di=6,3×√ 110,63
9,81 ×571,1=0,885 detik
T ijin=T 1+(T 1∗20 % )=0 , 885+(0 , 885∗20 %)=1,062 detik
T=ξ xn=0,18 x2=0,36detik
Kontrol terhadap T empiris
T ijin>Tempiris
T ijin=1,062 detik>T=0,36 detik (OK ,)
ANALISA BATAS LAYAN (ΔS)
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
# Nilai Drift Story
- Drift Δs antara tingkat 2 – base = 0,010077 - 0 = 0,010077 m
- Drift Δs antara tingkat atap – 2 = 0,022695 - 0,010077 = 0,012618 m
# Nilai Batas Drift Story
Base – Lantai 2
¿ 0,035,5
× hi=0,035,5
× 4,5=0,0245 m 24,5mm
Lantai 2 – Atap
¿ 0,035,5
× hi=0,035,5
× 4=0,02 18 m 21,8 mm
# Kontrol Drift Story
Batas Drift>Nilai Drift
Base – Lantai 2 = 0,0245 m > 0,010077 m (OK)
Lantai 2 – Atap = 0,0218 m > 0,012618 m (OK)
Semua Drift (Δs) antar tingkat telah “memenuhi syarat”, karena nilai drift tidak
melebihi batas drift story.
ANALISA BATAS ULTIMITE (Δm)
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
Rehabilitasi Sedang/ Berat Puskesmas Kecamatan Pasiran, Lumajang
# Nilai Δm actual struktur ( 0,7 * Rm * DI)
- Drift Δm tingkat 2 – base = 0,7 * 5,5 * 0,010077 = 0,0388 m
- Drift Δm tingkat atap – 2 = 0,7 * 5,5 * 0,012618 = 0,04858 m
# Nilai batas Δm ( 0,02 * h)
Batas Δm base – Lantai 2 = 0,02 * 4,5 = 0,09 m
Batas Δm Lantai 2 – Atap = 0,02 * 4 = 0,08 m
# Kontrol batas Δm
Batas Δm>Nilai Δm
Δm base – Lantai 2 = 0,09 m > 0,0388 m (OK)
Δm Lantai 2 – Atap = 0,08 m > 0,04858 m (OK)
Semua Drift (Δm) antar tingkat telah “memenuhi syarat”, karena nilai drift tidak
melebihi batas drift story.
CV. Dani Swara Architect And Civil Engineering
Recommended