BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR - USM

74

22

80

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

33

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

L

G

N

KU

IA

T

L

2 8 8 8 2

28

BAB IV

PERHITUNGAN STRUKTUR

4.1 Rencana Atap

Gambar 4.1 Pemodelan Rangka Atap tampak atas

75

2,312,31

2,312,31

2,312,31

2,31

2,31

2,31

2,31

2,31

2,31

24 m

2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m

Keterangan :

L = List Plang G = Gording

N = Nok KU = Kuda – kuda Utama

IA = Ikatan Angin T = Treckstang

4.1.1 Pedoman Perhitungan Atap

Dalam perencanaan atap, adapun pedoman yang dipakai, sebagai berikut:

1. Pedoman Perencanaan Pmbebanan Untuk Rumah dan Gedung

(PPPURG 1987)

2. SNI 03 – 1729- 2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk

Bangunan Gedung.

4.1.2 Perencanaan Gording

Pada perencanaan gording, tahapan dalam perencanaan meliputi: data-

data teknis, pembebanan gording, kombinasi dan kontrol kekuatan profil baja

pada gording.Gording yang dihitung adalah gording yang memiliki bentang

paling panjang dan menerima beban paling besar.

Gambar 4.2 Gambar perencanaan jarak antar gording

4.1.2.1 Data-data Perencanaan Gording

Bentang kuda-kuda = 24,00 m

Jarak kuda-kuda = 3,50 m

Jarak antar gording = 2,31 m

Sudut kemiringan atap = 30°

76

Sambungan = Baut

Profil gording = lip channels in fron to front

arrangement

= ( 2C.125.100.20.3,2 )

Berat gording = 12,30 kg/m

Modulus Elastisitas (E) = 200.000 Mpa

Modulus geser ( G ) = 80.000 Mpa

Poisson ratio ( m ) = 30 %

Koefisien muai ( at ) = 1,2 * 10-6

(pasal 5.1.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 9)

Mutu baja = BJ 37

Tegangan leleh ( fy ) = 240 Mpa

Tegangan Ultimit ( fu ) = 370 Mpa

Tegangan dasar = 160 Mpa

Peregangan minimum = 20 %

(tabel 5.3, SNI 03- 1729- 2002, hal11)

Penutup atap (genting) = 50 kg/m2

Berat per unit volume (baja) = 7.850 kg/m3

Plafond eternit + penggantung = 11+7 = 18 kg/m2

(PPURG 1987, hal 6 )

Beban hidup gording = 100 kg


Tekanan tiup angin = 25 kg/m2

(PPURG 1987, hal 18 )

4.1.2.2 Pembebanan gording

a. Beban mati

Beban mati adalah beban merata yang diakibatkan oleh berat sendiri dan

beban-beban tetap permanen, adapun gambar pemodelan pembebanan yang diterima

oleh gording sebagai berikut:

77

y

x

q

q cos a

q sin a

a = 30°

KUDA2 UTAMA

L 2

,31 m

L 3,5 m

L 2

,31 m

L 3,5 m

1 2 L

1 2 L

1 2 L

1 2 L

LUAS

PEMBEBANAN

LUAS

PEMBEBANAN

GORDINGGORDING

KUDA2 UTAMA

Gambar 4.3 Pemodelan pembebanan gording akibat

Beban Mati merata

Gambar 4.4 Pemodelan luas penerimaan beban terhadap gording akibat

Beban Mati merata

1. Berat gording baja kanal = 12,30 kg/m

2. Berat atap = 50 kg/m2 x 2,31 m = 115,50 kg/m

3. Berat trekstang (10% x 5,14) = 0,514 kg/m

q total = 128,314 kg/m

qx = q . sin α = 128,314 sin 30˚ = 64,157 kg/m

qy = q . cos α = 128,314 cos 30˚ = 111,123 kg/m

78

y

x

p

p cos a

p sin a

a = 30°

Gambar 4.5 Pembebanan Beban Mati merata

MDx = 1/8 . qx . L2

= 1/8 . 64,157 kg/m . 3,52 m

= 98,240 kg.m

MDy = 1/8 . qy . L2

= 1/8 . 111,123 kg/m . 3,52 m

= 170,157 kg.m

b. Beban Hidup

Menurut PPPURG 1987 Beban hidup adalah beban terpusat dari seseorang

pekerja atau seorang pemadam kebakaran dengan peralatannya sebesar minimum P =

100 kg yang diletakkan pada tengah bentang dari panjang gording.

Gambar 4.6 Pemodelan Pembebanan gording akibat

Beban hidup

qx =64,157 kg/m

𝒍: 𝟑,𝟓𝟎 𝒎

qy =111,123 kg/m

𝒍: 𝟑,𝟓𝟎 𝒎

79

Px = P . sin α = 100 sin 30˚ = 50 kg

Py = P . cos α = 100 cos 30˚ = 86,603 kg

Gambar 4.7 Pembebanan Beban Hidup terpusat

MLx = 1/4 . Px . L

= 1/4 . 50 kg/m . 3,5 m

= 43,750 kg.m

MLy = 1/4 . Py . L

= 1/8 . 86,603 kg/m . 3,5 m

= 75,780 kg.m (Teknik Sipil, hal 68)

c. Beban Angin

Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif (tekan)

dan tekanan negatif (hisap), yang bekerja tegak lurus pada bidang-bidang yang

ditinjau.Dalam perhitungan ini dipakai tekanan tiup minimum W = 25 kg/m2,

dikarenakan tidak termasuk dalam situasi yang terjadi pada ayat-ayat (2),(3), dan (4)

yang tertulis pada PPPURG 1987.

𝒍: 𝟑,𝟓𝟎 𝒎

Px = 50 kg

𝒍: 𝟑,𝟓𝟎 𝒎

Py = 86,603 kg

80

w+ w-

a = 30°

Gambar 4.8 Pemodelan Beban Angin

Atap segi- tiga dengan sudut kemiringan 𝛼 < 650

Koefisien angin tekan = ((0,02 . 𝛼 0) – 0,4) = 0,2

= ((0,02 . 30 0) – 0,4) = 0,2

Koefisien angin hisap = - 0,4

(PPPURG, hal 21 )

Beban angin tekan (Wt) = 0,2 . 25 . 2,31 = 11,55 kg/m

Beban angin hisap (Wh) = -0,4 . 25 . 2,31 = -23,1 kg/m

Karena beban angin bekerja tegak lurus sumbu y, sehingga hanya ada My

Angin tekan: My = 1/8 . Wt . L2

= 1/8 . 11,55 . 3,52

= 17,686 kg.m

Angin hisap: My = 1/8 . Wh . L2

= 1/8 . -23,1 . 3,52

= -35,372 kg.m

d. Kombinasi pembebanan Gording

1. U = 1,4 D

Ux = 1,4 (98,240 ) = 137,536 kg.m

Uy = 1,4 (170,157 ) = 238,220 kg.m

2. U = 1,2 D + 0,5 La

Ux = 1,2 (98,240 ) + 0,5 (43,75 ) = 139,763 kg.m

Uy =1,2 (170,157 ) + 0,5 (75,78) = 242,078 kg.m

81

3. U = 1,2 D + 1,6 La

Ux = 1,2 (98,240 ) + 1,6 (43,75 ) = 187,888 kg.m

Uy =1,2 (170,157 ) + 1,6 (75,78) = 325,436 kg.m

4. U = 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W

Ux = 1,2 (98,240 ) + 1,6 (43,75) + 0,8 (0) = 187,888 kg.m

Uy = 1,2 (170,157) + 1,6 (75,78) + 0,8 (17,686 ) = 339,585 kg.m

5. U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La

Ux = 1,2 (98,240 )+ 1,3 (0) + 0,5 (43,75) = 139,763 kg.m

Uy = 1,2 (170,157) + 1,3 (17,686 ) + 0,5 (75,78) = 265,070 kg.m

6. U = 0,9 D ± 1,3 W

Arah x,

Ux = 0,9 (98,240 ) + 1,3 (0) = 88,416 kg.m

Ux = 0,9 (98,240 ) - 1,3 (0) = 88,416 kg.m

Arah y,

Uy = 0,9 (170,157) + 1,3 (17,686 ) = 176,133 kg.m

Uy = 0,9 (170,157) - 1,3 (35,372 ) = 107,158 kg.m

(pasal 6.2.2, SNI 03- 1729- 2002, hal 13)

Tabel 4.1 rekap kombinasi pembebanan

No. Kombinasi Beban Arah x (kg.m) Arah y (kg.m)

1 U = 1,4 D 137,536 238,220

2 U = 1,2 D + 0,5 La 139,763 242,078

3 U = 1,2 D + 1,6 La 187,888 325,436

4 U = 1,2 D + 1,6 L + 0,8 W 187,888 339,585

5 U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La 139,763 265,070

6 U = 0,9 D ± 1,3 W 88,416 176,133

88,416 107,158

Jadi momen maksimum yang diperhitungkan :

Mux = 187,888 kg.m = 187,888.104 N.mm

Muy = 339,585 kg.m = 339,585.104 N.mm

82

t

C

a

b

X

y

4.1.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan

Digunakan profil baja lip channels in front to front arrangement

2C.125.100.20.3,2 dengan data-data sebagai berikut:

Ix = 362 cm4 = 362.104 mm4

Iy = 225 cm4 = 225.104 mm4

Zx = 58 cm4 = 58.103 mm4

Zy = 45 cm4 = 45.103 mm4

1. Cek kelangsingan elemen

Perbandingan lebar terhadap tebal ()

(Tabel 7.5-1 SNI 03- 1729- 2002, hal 31)

f = b

2tf =

100

2.3,2 = 15,625

p= 500

𝑓𝑦=

500

240= 32,275

r= 625

𝑓𝑦=

625

240= 40,344

Karena : < p < r………Termasuk Penampang kompak

(pasal 8.2.3, SNI 03- 1729- 2002, hal 36)

2. Kontrol momen terhadap Tahanan Momen nominal

Kapasitas Tahanan Moman Sayap

Mnx = Mp = Zx . fy

Mnx = Mp = 58 .103 x 240

Mnx = Mp = 13920 (103) N.mm

Mnx = Mp = 1392 (104) . 0,9 > Muy = 339,585.104 N.mm

83

t

C

a

b

X

y

Mnx = Mp = 1392 (104) N.mm > Muy = 339,585.104 N.mm …… OK

Kapasitas Tahanan Moman Badan

Mny = Mp = Zy x fy

Mny = Mp = 45.103 x 240

Mny = Mp = 10800 .103 N.mm . 0,90 > Mux = 187,888.104 N.mm

Mny = Mp = 1080 (104) N.mm > Mux = 187,888.104 N.mm ……OK

Untuk mengatasi masalah puntir maka sumbu lemah pada gording (Mny)

dapat dibagi 2 sehingga :

𝑀𝑢𝑦

∅𝑏. 𝑀𝑛𝑥+

𝑀𝑢𝑥

∅𝑏. 𝑀𝑛𝑦/2 ≤ 1,0

339,585 .104

0,9.1392. 104+

187,888 .104

0,9.1080 .104/2 ≤ 1,0

0,271 + 0,387 = 0,658 ≤ 1,0 …….OK

4.1.2.4 Kontrol lendutan

Digunakan profil baja lip channels in front to front arrangement

2C.125.100.20.3,2 dengan data-data sebagai berikut:

Ix = 362 cm4 = 362.104 mm4

Iy = 225 cm4 = 225.104 mm4

E = 2 x 106 kg/cm2

1 Mpa = 10 kg/cm2

1. Akibat beban mati

𝒇𝒙 =𝟓. 𝑴𝒙.𝒍𝟐

𝟒𝟖.𝑬. 𝑰𝒚=

5.98,240 .10².3502

48 .2 .106. 225= 0,278 𝑐𝑚

𝒇𝒚 =𝟓. 𝑴𝒚.𝒍𝟐

𝟒𝟖. 𝑬. 𝑰𝒙=

5 . 170,157 .10².3502

48 .2 .106. 362= 0,300 𝑐𝑚

84

2. Akibat beban hidup

𝒇𝒙 =𝑷𝒙. 𝒍𝟑

𝟒𝟖.𝑬. 𝑰𝒚=

86,603 .3503

48 .2 . 106.225= 0,172 𝑐𝑚

𝒇𝒚 =𝑷𝒚. 𝒍𝟑

𝟒𝟖. 𝑬.𝑰𝒙=

50 . 3503

48 .2 . 106.362= 0,06 𝑐𝑚

3. Akibat beban angin

𝒇𝒙 =𝟓. 𝑴𝒙.𝒍𝟐

𝟒𝟖.𝑬. 𝑰𝒚=

5 .0 .10² . 3502

48 .2 . 106.225= 0 𝑐𝑚

𝒇𝒚 =𝟓. 𝑴𝒚.𝒍𝟐

𝟒𝟖. 𝑬. 𝑰𝒙=

5. 17,686 .10².3502

48 . 2 .106. 362= 0,0031𝑐𝑚

4. Lendutan kombinasi

fx total = 0,278 + 0,172 + 0,000 = 0,45 cm

fy total = 0,300+ 0,060 + 0,0031 = 0,3631 cm

Syarat lendutan

𝑓 𝑖𝑗𝑖𝑛 =𝑙

360=

350

360= 0,972 𝑐𝑚

> 𝑓 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑖𝑚𝑏𝑢𝑙 = 0,45 2 + 0,363 2 = 0,578 𝑐𝑚

Profil Aman Terhadap Lendutan…….OK

(SNI 03- 1729- 2002, hal 15)

4.1.3 Perhitungan Treckstang Gording

Batang tarik ( Treckstang ) berfungsi untuk mengurangi lendutan

gording sekaligus untuk mengurangi tegangan lendutan yang timbul.Beban

beban yang dipikul oleh trackstang yaitu beban-beban yang sejajar bidang

atap, maka gaya yang bekerja adalah gaya tarik. Treckstang yang akan

dipakai sebanyak 1 (satu) buah tepat pada tengah bentang gording. Dimana,

diketahui data treckstang adalah sebagai berikut :

Beban merata terfaktor pada gording (qx) = 64,157kg/m

Beban terpusat teraktor pada gording (Px) = 50 kg

85

Treckstang

Ikatan angin

Kuda-kuda

Gording

1,751,75

3,5 m

1,751,75

3,5 m

Lx = ( 3,5 m / 2 ) = 1,75 m

Tegangan leleh baja (Fy) = 240 Mpa

Tegangan ultimit / tarik putus baja (Fu) = 370 Mpa

Gambar 4.9 Peletakkan treckstang

1. Pembebanan Treckstang

P total = ( qx . Lx ) + Px

= ( 64,157 kg/m . 1,75 m ) + 50 kg

= 162,275 kg

2. Dimensi Treckstang

σ = 𝑃

𝐹𝑛 ≤ 𝜎 = 1600 kg/cm2, dimana diambil σ = 𝜎

Fn = 𝑃 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

𝜎 =

162 ,275 𝑘𝑔

1600 = 0,101 cm2

Fbr = 125 % . Fn = 1,25 . 0,101 = 0,13 cm2

Fbr = ¼ . π .d2 , dimana :

86

W Nx

N Ng

d = 4 .𝐹𝑏𝑟

𝜋 =

4 .0,13

3,14 = 0,41 cm

Maka batang tarik yang dipakai adalah 8 mm

4.1.4 Perhitungan Ikatan Angin

Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal ( axial ) tarik

saja.Adapun cara kerjanya adalah apabila salah satu ikatan angin bekerja sebagai

batang tarik, maka yang lainnya tidak menahan gaya apa-apa.Sebaliknya apabila arah

angin berubah, maka secara bergantian batang tersebut bekerja sebagai batang tarik.

ß = arc tan (2,31 . 3 ) / 3,5

=63,204o ~ 63o

Nx = w

N = 𝑤

cos ß =

25 . ( 2,31 .3 )

cos 63 = 381,616 kg

σ = 𝑁

𝐹𝑛 ≤ 𝜎 = 1600 kg/cm2

Fn = 𝑁

𝜎 =

381 ,616

1600 = 0,23851 cm2

Fbr = 125 % . Fn = 1,25 . 0,23851 = 0,298 cm2

Fbr = ¼ .π.d2

d = 4 .𝐹𝑏𝑟

𝜋 =

4 .0,298

3,14 = 0,616 cm

Maka ikatan angin yang dipakai adalah 10 mm

4.1.5 Perencaan kuda-kuda

Pada perencanaan kuda-kuda, tahapan dalam perencanaan meliputi : data-data

teknis, pembebanan kuda-kuda, dan kontrol kekuatan profil pada kuda-kuda.

4.1.6 Data-data Kuda-kuda

Bentang kuda-kuda = 24 m

Jarak kuda-kuda = 3,50 m

Jarak gording = 2,31 m

Sudut kemiringan atap = 30°

87

Sambungan = Baut

Berat gording = 2C.125. 100 . 20 . 3,2

= 12,30 kg/m

Modulus Elastisitas (E) = 200.000 Mpa

Modulus geser ( G ) = 80.000 Mpa

Poisson ratio ( m ) = 30 %

Koefisien muai ( at ) = 1,2 * 10-6

(SNI 03- 1729- 2002, hal 9)

Mutu baja = BJ 37

Tegangan leleh ( fy ) = 240 Mpa

Tegangan Ultimit ( fu ) = 370 Mpa

Tegangan dasar = 160 Mpa

Peregangan minimum = 20 %

(SNI 03- 1729- 2002, hal 11)

Penutup atap genting = 50 kg/m2

Berat per unit volume (Baja) = 7.850 kg/m3

Plafond eternit + penggantung = 11+7 = 18 kg/m2


Beban hidup gording = 100 kg

Tekanan tiup angin = 25 kg/m2

(PPURG 1987, hal 7&13)

4.1.7 Pembebanan kuda-kuda

Pembebanan kuda – kuda meliputi beban mati berupa beban penutup

atap, gording dan beban plafond dengan penggantungnya.Beban hidup berupa

beban pekerja yang bekerja pada buhul kuda-kuda , kemudian beban angin

yang diklasifikasikan dengan daerah jauh dari laut atau pantai, dan daerah

yang dekat dengan laut, pantai atau perbukitan.

4.1.7.1 Akibat beban mati

a. Akibat berat penutup atap dan Berat gording

Beban permanen yang bekerja pada kuda-kuda akibat dari benda yang

berada diatasnya berupa atap yang diasumsikan dengan menggunakan

penutup genting dan rangkanya seperti usuk dan reng disimbulkan dengan (

88

12 L

12 L

12 L

12 L 1 2

L1 2 L

1 2 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

KUDA2 UTAMA

L 2

,31

m

GORDING

L 3,5 m

L 2

,31

m

L 3,5 m

P2

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P2

BA ). Sedangkan beban gording adalah Beban permanen yang timbul dari

berat profil baja yang difungsikan sebagai gording.dimana dalam perhitungan

digunakan gording baja profil lip channels in front to front arrangement

2C.125.100.20.3,2 dengan Berat jenis 12,30 kg/m disimbulkan dengan ( BG ).

Pembebanan pada bentang sisi kiri 3,5 m dan sisi kanan 3,5 m

Gambar 4.10 Pemodelan Beban Titik Pada Titik Buhul

Gambar 4.11 Pemodelan luasan Beban pada titik buhul akibat berat atap

dan gording Pada P1

BA = Bj penutup atap x ( ½ .2,31 + ½ .2,31 ) x ( ½ . 3,5 + ½ . 3,5 )

= 50 kg/m2 x 2,31 m x 3,50 m

= 404,25 kg/join

BG = berat jenis gording x ( ½ . 3,5 + ½ . 3,5 )

= 12,30 kg/m x 3,50 m

= 43,05 kg/join

89

L 3,5 m

KUDA2 UTAMA

L 2

,31

m

GORDING

L 2

,31

m

L 3,5 m

12 L

1 2 L

12 L

12 L

12 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

1 m

447,30 kg

420,20 kg

447,30 kg

447,30 kg

447,30 kg

447,30 kg

447,30 kg

447,30 kg

447,30 kg

447,30 kg

447,30 kg

447,30 kg

420,20 kg

P1 = BA + BG

= 404,25 + 43,05 kg/join = 447,30 kg/join


dan gording Pada P2

BA = Bj penutup atap x ( ½ .2,31 + 1 ) x ( ½ . 3,50 + ½ . 3,50 )

= 50 kg/m2 x 2,155 m x 3,50 m

= 377,125 kg/join


= 12,30 kg/m x 3,50 m

= 43,05 kg/join

P2 = BA + BG

= 377,125 + 43,05 kg/join = 420,202 kg/join

Gambar 4.13 Beban yang diterima tiap titik buhul akibat beban penutup

atap dan gording.

90

L 3,0 m

KUDA2 UTAMA

L 2

,31

m

GORDING

L 2

,31

m

L 3,0 m

12 L 1 2

L12 L

12 L

12 L

1 2 L

1 2 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

P2

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P2




dan gording Pada P1.


= 50 kg/m2 x 2,31 m x 3,00 m

= 346,50 kg/join


= 12,30 kg/m x 3,00 m

= 36,90 kg/join

P1 = BA + BG

= 346,50 + 36,90 kg/join = 383,40 kg/join

91

L 3,0 m

KUDA2 UTAMA

L 2

,31 m

GORDING

L 2

,31 m

L 3,0 m

12 L

1 2 L

12 L

12 L

12 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

1 m

383,40 kg

360,15 kg

383,40 kg

383,40 kg

383,40 kg

383,40 kg

383,40 kg

383,40 kg

383,40 kg

383,40 kg

383,40 kg

383,40 kg

360,15 kg


dan gording Pada P2


= 50 kg/m2 x 2,155 m x 3,00 m

= 323,25 kg/join


= 12,30 kg/m x 3,00 m

= 36,90 kg/join

P2 = BA + BG

= 323,25 + 36,90 kg/join = 360,15 kg/join


atap dan gording.

92

12L

12 L

12 L

12L

KUDA2 UTAMA

L 2

,31

m

GORDING

L 2

,31

m

1 2 L

1 2 L

1 2 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

3,5 m3,0 m

P2

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P2






= 50 kg/m2 x 2,31 m x 3,25 m

= 375,375 kg/join


= 12,30 kg/m x 3,25 m

= 39,975 kg/join

P1 = BA + BG

= 375,375 + 39,975 kg/join = 415,35 kg/join

93

L 2

,31 m

L 2

,31 m

1 2 L

1 2 L

LUASPEMBEBANAN

3,0 m 3,5 m

1 m

12 L

12 L

12L

12L

KUDA2 UTAMA

GORDING

415,35 kg

390,16 kg

415,35 kg

415,35 kg

415,35 kg

415,35 kg

415,35 kg

415,35 kg

415,35 kg

415,35 kg

415,35 kg

415,35 kg

390,16 kg


dan gording Pada P2


= 50 kg/m2 x 2,155 m x 3,25 m

= 350,1875 kg/join


= 12,30 kg/m x 3,25 m

= 39,975 kg/join

P2 = BA + BG

= 350,1875 + 39,975 kg/join = 390,16 kg/join


atap dan gording.

94

L 3,5 m

KUDA2 UTAMA

L 2

,31 m

GORDING

L 2

,31 m

L 3,5 m

12 L

1 2 L1

2 L

1 2 L

1 2 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

1,5

P2

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P2

Pembebanan pada bentang sisi kiri 3,5 m dan sisi kanan 3,5 m pada

kuda-kuda paling tepi.




BA = Bj penutup atap x ( ½ .2,31 + ½ .2,31 ) x ( ½ . 3,50 +1,50 )

= 50 kg/m2 x 2,31 m x 3,25 m

= 350,1875 kg/join

BG = berat jenis gording x ( ½ . 3,50 + 1,50 )

= 12,30 kg/m x 3,25 m

= 39,975kg/join

P1 = BA + BG

= 350,1875 + 39,975 kg/join = 390,16 kg/join

95

L 3,5 m

KUDA2 UTAMA

L 2

,31

m

GORDING

L 2

,31

m

L 3,5 m

12 L

1 2 L

12 L

12 L

12 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

1 m

1,5

390,16 kg

390,16 kg

390,16 kg

390,16 kg

390,16 kg

390,16 kg

390,16 kg

390,16 kg

390,16 kg

390,16 kg

390,16 kg

390,16 kg

390,16 kg


dan gording Pada P2

BA = Bj penutup atap x ( ½ .2,31 + 1) x ( ½ . 3,50 +1,50 )

= 50 kg/m2 x 2,155 m x 3,25 m

= 350,1875 kg/join

BG = berat jenis gording x ( ½ . 3,50 + 1,50 )

= 12,30 kg/m x 3,25 m

= 39,975kg/join

P2 = BA + BG

= 350,1875 + 39,975 kg/join = 390,16 kg/join


atap dan gording.

96

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

12 L

2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m

3,5

3,5

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Luas Pembebanan Kuda-kuda12 Luas Pembebanan

b. Akibat berat plafond

Beban yang timbul akibat adanya berat dari plafon yang digantungkan

pada dasar kuda-kuda.Beban tersebut dapat dijadikan beban merata pada

batang bagian bawah kuda-kuda atau dijadikan beban titik pada setiap join

bagian bawah kuda-kuda.

Gambar 4.26 Pemodelan Beban pada titik buhul akibat berat plafon


Gambar 4.27 Pemodelan Luasan beban yang diterima

pada titik buhul

Bp = Berat jenis plafon x ( ½ . 2 + ½ . 2 ) x ( ½ . 3,5 + ½ . 3,5 )

= 18 kg/m2 x 2 m x 3,5 m

= 126 kg / join

½ Bp = ½ . 126 kg / join

= 63 kg / join

97

Kuda-kuda12 Luas Pembebanan

Luas Pembebanan

33

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

63 kg

126 kg

126 kg

126 kg

126 kg

126 kg

126 kg

126 kg

126 kg

126 kg

126 kg

126 kg

63 kg

108 kg

108 kg

108 kg

108 kg

108 kg

108 kg

108 kg

54 kg

108 kg

54 kg

108 kg

108 kg

108 kg

Gambar 4.28 Beban yang diterima tiap titik buhul akibat

Berat plafon dan penggantungnya.



pada titik buhul.


= 18 kg/m2 x 2 m x 3,00 m

= 108 kg / join

½ Bp = ½ . 108 kg / join

= 54 kg / join



98

3,5

3

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

12 Luas Pembebanan

Luas Pembebanan Kuda-kuda

58,50 kg

117 kg

58,50 kg

117 kg

117 kg

117 kg

117 kg

117 kg

117 kg

117 kg

117 kg

117 kg

117 kg



pada titik buhul.


= 18 kg/m2 x 2 m x 3,25 m

= 117 kg / join

½ Bp = ½ . 117 kg / join

= 58,50 kg / join



99

3,5

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Luas Pembebanan Kuda-kuda12 Luas Pembebanan

31,50 kg

63 kg

31,50 kg

63 kg

63 kg

63 kg

63 kg

63 kg

63 kg

63 kg

63 kg

63 kg

63 kg

Pembebanan pada bentang sisi kiri 3,0 m dan sisi kanan 3,5 m pada

kuda –kuda paling tepi.


pada titik buhul.

Bp = Berat jenis plafon x ( ½ . 2 + ½ . 2 ) x ( ½ . 3,50 )

= 18 kg/m2 x 2 m x 1,75 m

= 63 kg / join

½ Bp = ½ . 63 kg / join

= 31,50 kg / join



5 Akibat berat sendiri kuda-kuda

Beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan sebagai

kuda-kuda. Beban terhitung secara manual dalam Program SAP, dalam

perencanaan ini menggunakan profil baja double Angel.Pada pembebanan

akibat berat sendiri disimbulkan dengan huruf (BK).

100

w+ w-

a = 30°

6 Beban Hidup

Beban hidup adalah beban terpusat yang terjadi karena beban manusia yang

bekerja pada saat pemasangan rangka atap dan pemasangan penutup atap

dengan berat minmum per titik buhul diambil P = 100 kg , namun beban ini

dalam analisa perhitungan tidak dibebankan pada semua titik buhul yang ada,

namun hanya beberapa titik buhul, sesuai dengan jumlah pekerja dan tukang

yang dibutuhkan saat pekerjaan pemasangan rangka atap dan penutup atap.

Gambar 4.35 Pemodelan penyebaran beban hidup terpusat

7 Beban Angin

Beban angin adalah beban yang timbul dari hembusan angin yang

diasumsikan pada daerah perbukitan atau jauh dari kawasan pantai dengan

besaran minimum W = 25 kg/m2 pada keadaan normal,berikut gambar

pemodelan dari beban angin.

Gambar 4.36 Pemodelan pembebanan akibat beban angin.

101

12 L

12 L

12 L

12 L 1 2

L1 2 L

1 2 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

KUDA2 UTAMA

L 2

,31

m

GORDING

L 3,5 m

L 2

,31

m

L 3,5 m

PtV2

PtH2

PtV1

PtH1

PhV1

PhH1

PtV1

PtH1

PtV1

PtH1

PtV1

PtH1

PtV1

PtH1

PhV3

PhH3 PhV1

PhH1

PhV1

PhH1

PhV1

PhH1

PhV1

PhH1

PhV2

PhH2

Dalam analisa perhitungan, beban angin disederhanakan menjadi dua arah

pembebanan, yaitu pembebanan arah vertikal dan horisontal.Berikut gambar

penyederhanaan beban angin untuk analisa perhitungan.

Gambar 4.37 Penyederhanaan pembebanan beban angin.

a. Pembebanan pada bentang sisi kiri 3,5 m dan sisi kanan 3,5 m

Gambar 4.38 Luasan penerimaan beban angin pada buhul yang menerima

beban PtV1,PtH1 dan PhV1,PhH1

Akibat angin tekan

Coefisien angin tekan ( Cw+) = 0,02 ά – 0,4

= 0,02 (30) – 0,4 = 0,2

(PPPURG, hal 21 )

102

L 3,5 m

KUDA2 UTAMA

L 2

,31 m

GORDING

L 2

,31 m

L 3,5 m

12 L

1 2 L

12 L

12 L

12 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

1 m

W tekan = Cw+ x W x ( ½ . 2,31 + ½ . 2,31 ) x ( ½ . 3,5 + ½ . 3,5 )

= 0,2 x 25 kg/m2 x 2,31 m x 3,50 m

= 40,425 kg/join

P tekan = 40,425 kg/join

PtV1 = 40,425 x cos 30 = 35 kg/join

PtH1 = 40,425 x sin 30 = 20,2125 kg/join

Akibat angin Hisap

Coefisien angin hisap ( W-) untuk semua sudut adalah -0,40

(PPPURG, hal 21 )

W hisap = Cq x W x ( ½ . 2,31 + ½ . 2,31 ) x ( ½ . 3,5 + ½ . 3,5 )

= -0,4 x 25 kg/m2 x 2,31 m x 3,50 m

= - 80,85 kg/join

P hisap = - 80,85 kg/join

PhV1 = - 80,85 x cos 30 = - 70,020 kg/join

PhH1 = - 80,85 x sin 30 = - 40,425 kg/join

Beban pada PhV3 dan PhH3

PhV3 = PtV1 + PhV1

= 35 kg + (- 70,020 ) kg

= -35,020 kg

PhH3 = PtH1 + PhH1

= 20,2125 kg + 40,425 kg

= 60,6375 kg


beban PtV2,PtH2 dan PhV2,PhH2.

103

L 3,0 m

KUDA2 UTAMA

L 2

,31

m

GORDING

L 2

,31

m

L 3,0 m

12 L 1 2

L12 L

12 L

12 L

1 2 L

1 2 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

32,66 kg

18,86 kg

35 kg

20,21 kg

70,02 kg

40,425 kg

35,02 kg

60,64 kg

65,320 kg

37,71 kg

35 kg

20,21 kg

35 kg

20,21 kg

35 kg

20,21 kg

35 kg

20,21 kg

70,02 kg

40,425 kg

70,02 kg

40,425 kg

70,02 kg

40,425 kg

70,02 kg

40,425 kg

Akibat Angin Tekan

W tekan = Cw+ x W x ( ½ . 2,31 + 1 ) x ( ½ . 3,5 + ½ . 3,5 )

= 0,2 x 25 kg/m2 x 2,155 m x 3,50 m

= 37,71 kg/join


PtV2 = 37,71 x cos 30 = 32,658 kg/join

PtH2 = 37,71 x sin 30 = 18,855 kg/join

Akibat Angin Hisap

W hisap = Cq x W x ( ½ . 2,31 + 1 ) x ( ½ . 3,5 + ½ . 3,5 )

= -0,4 x 25 kg/m2 x 2,155 m x 3,50 m

= - 75,425 kg/join


PhV2 = - 75,425 x cos 30 = - 65,320 kg/join

PhH2 = - 75,425 x sin 30 = - 37,712 kg/join

Gambar 4.40 Beban yang diterima tiap titik buhul akibat beban angin

b. Pembebanan pada bentang sisi kiri 3,0 m dan sisi kanan 3,0 m



104

L 3,0 m

KUDA2 UTAMA

L 2

,31 m

GORDING

L 2

,31 m

L 3,0 m

12 L

1 2 L

12 L

12 L

12 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

1 m

Akibat angin tekan

W tekan = Cw+ x W x ( ½ . 2,31 + ½ . 2,31 ) x ( ½ . 3,0 + ½ . 3,0 )

= 0,2 x 25 kg/m2 x 2,31 m x 3,00 m

= 34,65 kg/join


PtV1 = 34,65 x cos 30 = 30,008 kg/join

PtH1 = 34,65 x sin 30 = 17,325 kg/join

Akibat angin Hisap

W hisap = Cq x W x ( ½ . 2,31 + ½ . 2,31 ) x ( ½ . 3,0 + ½ . 3,0 )

= -0,4 x 25 kg/m2 x 2,31 m x 3,00 m

= - 69,30 kg/join


PhV1 = - 69,30 x cos 30 = - 60,015 kg/join

hH1 = - 69,30 x sin 30 = - 34,650 kg/join


PhV3 = PtV1 + PhV1

= 30,008 kg + (- 60,015 ) kg

= -30,007 kg

PhH3 = PtH1 + PhH1

= 17,325 kg + 34,650 kg

= 51,975 kg



105

12L

12 L

12 L

12L

KUDA2 UTAMA

L 2

,31

m

GORDING

L 2

,31

m

1 2 L

1 2 L

1 2 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

3,5 m3,0 m

27,99 kg

16,16 kg

30,01 kg

17,32 kg

60,01 kg

34,65 kg

30,01 kg

51,97 kg

55,99 kg

32,32 kg

30,01 kg

17,32 kg

30,01 kg

17,32 kg

30,01 kg

17,32 kg

30,01 kg

17,32 kg

60,01 kg

34,65 kg

60,01 kg

34,65 kg

60,01 kg

34,65 kg

60,01 kg

34,65 kg

Akibat angin tekan

W tekan = Cw+ x W x ( ½ . 2,31 + 1 ) x ( ½ . 3,0 + ½ . 3,0 )

= 0,2 x 25 kg/m2 x 2,155 m x 3,00 m

= 32,325 kg/join


PtV2 = 32,325 x cos 30 = 27,994 kg/join

PtH2 = 32,325 x sin 30 = 16,162 kg/join

Akibat angin hisap

W hisap = Cq x W x ( ½ . 2,31 + 1 ) x ( ½ . 3,0 + ½ . 3,0 )

= -0,4 x 25 kg/m2 x 2,155 m x 3,00 m

= - 64,65 kg/join


PhV2 = - 64,65 x cos 30 = - 55,990 kg/join

PhH2 = - 64,65 x sin 30 = - 32,325 kg/join


c. Pembebanan pada bentang sisi kiri 3,0 m dan sisi kanan 3,5 m



106

L 2

,31 m

L 2

,31 m

1 2 L

1 2 L

LUASPEMBEBANAN

3,0 m 3,5 m

1 m

12 L

12 L

12L

12L

KUDA2 UTAMA

GORDING

Akibat angin tekan

W tekan = Cw+ x W x ( ½ . 2,31 + ½ . 2,31 ) x ( ½ . 3,0 + ½ . 3,5 )

= 0,2 x 25 kg/m2 x 2,31 m x 3,25 m

= 37,54 kg/join


PtV1 = 37,54 x cos 30 = 32,511 kg/join

PtH1 = 37,54 x sin 30 = 18,770 kg/join

Akibat angin hisap

W hisap = Cq x W x ( ½ . 2,31 + ½ . 2,31 ) x ( ½ . 3,0 + ½ . 3,5 )

= -0,4 x 25 kg/m2 x 2,31 m x 3,25 m

= - 75,075 kg/join


PhV1 = - 75,075 x cos 30 = - 65,020 kg/join

PhH1 = - 75,075 x sin 30 = - 37,537 kg/join


PhV3 = PtV1 + PhV1

= 32,511 kg + (- 65,020 ) kg

= -32,509 kg

PhH3 = PtH1 + PhH1

= 18,770 kg + 37,537 kg

= 56,307 kg

Gambar 4.45 Luasan penerimaan beban angin pada buhul yang menerima beban

PtV2,PtH2 dan PhV2,PhH2

107

L 3,5 m

KUDA2 UTAMA

L 2

,31

m

GORDING

L 2

,31

m

L 3,5 m

12 L 1 2

L12 L

1 2 L

1 2 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

1,5

32,51 kg

18,77 kg

32,51 kg

18,77 kg

32,51 kg

18,77 kg

32,51 kg

18,77 kg

65,02 kg

37,54 kg

65,02 kg

37,54 kg

65,02 kg

37,54 kg

65,02 kg

37,54 kg

27,73 kg

16,01 kg

32,51 kg

18,77 kg

65,02 kg

37,54 kg

32,51 kg

56,31 kg

60,65 kg

35,02 kg

Akibat angin tekan

W tekan = Cw+ x W x ( ½ . 2,31 + 1 ) x ( ½ . 3,0 + ½ . 3,5 )

= 0,2 x 25 kg/m2 x 2,155 m x 3,25 m

= 35,02 kg/join


PtV2 = 32,02 x cos 30 = 27,730 kg/join

PtH2 = 32,02 x sin 30 = 16,01 kg/join

Akibat angin hisap

W hisap = Cq x W x ( ½ . 2,31 + ½ . 2,31 ) x ( ½ . 3,0 + ½ . 3,5 )

= -0,4 x 25 kg/m2 x 2,31 m x 3,25 m

= - 75,075 kg/join


PhV2 = - 75,075 x cos 30 = - 65,020 kg/join

PhH2 = - 75,075 x sin 30 = - 37,537 kg/join


d. Pembebanan pada bentang sisi kiri 3,5 m dan sisi kanan 3,5 m,

pada bagiang paling tepi



108

L 3,5 m

KUDA2 UTAMA

L 2

,31

m

GORDING

L 2

,31

m

L 3,5 m

12 L

1 2 L

12 L

12 L

12 L

1 2 LLUAS

PEMBEBANAN

1 m

1,5

Akibat angin tekan

W tekan = Cw+ x W x ( ½ . 2,31 + ½ .2,31 ) x ( ½ . 3,5 + 1,5 )

= 0,2 x 25 kg/m2 x 2,31 m x 3,25 m

= 37,54 kg/join


PtV1 = 37,54 x cos 30 = 32,511 kg/join

PtH1 = 37,54 x sin 30 = 18,770 kg/join

Akibat angin hisap

W hisap = Cq x W x ( ½ . 2,31 + ½ . 2,31 ) x ( ½ . 3,5 + 1,5 )

= -0,4 x 25 kg/m2 x 2,31 m x 3,25 m

= - 75,075 kg/join


P.Vertikal = - 75,075 x cos 30 = - 65,017 kg/join

P.Horisontal = - 75,075 x sin 30 = - 37,540 kg/join


PhV3 = PtV1 + PhV1

= 32,511 kg + (- 65,017 ) kg

= -32,506 kg

PhH3 = PtH1 + PhH1

= 18,770 kg + 37,540 kg

= 56,31 kg

Gambar 4.48 Luasan penerimaan beban angin pada buhul yang menerima beban

PtV2,PtH2 dan PhV2,PhH2

109

30,33 kg

17,51 kg

32,51 kg

18,77 kg

65,02 kg

37,54 kg

32,51 kg

56,31 kg

60,65 kg

35,02 kg

32,51 kg

18,77 kg

32,51 kg

18,77 kg

32,51 kg

18,77 kg

32,51 kg

18,77 kg

65,02 kg

37,54 kg

65,02 kg

37,54 kg

65,02 kg

37,54 kg

65,02 kg

37,54 kg

Akibat angin tekan

W tekan = Cw+ x W x ( ½ . 2,31 + 1 ) x ( ½ . 3,5 + 1,5 )

= 0,2 x 25 kg/m2 x 2,155 m x 3,25 m

= 35,02 kg/join


PtV2 = 35,02 x cos 30 = 30,328 kg/join

PtH2 = 35,02 x sin 30 = 17,510 kg/join

Akibat angin hisap

W hisap = Cq x W x ( ½ . 2,31 + 1 ) x ( ½ . 3,5 + 1,5 )

= -0,4 x 25 kg/m2 x 2,155 m x 3,25 m

= - 75,037 kg/join


PhV2 = - 75,037 x cos 30 = - 60,654 kg/join

PhH2 = - 75,037 x sin 30 = - 35,020 kg/join

Gambar 4.49 Beban yang diterima tiap titik buhul akibat beban angin.

7.1.1 Kontrol Desain Kuda-Kuda Utama

1. Perhitungan Lendutan Ijin Kuda-Kuda Utama

Gambar 4.50. Model kerangka atap dalam model 3D.

110

Gambar 4.51 Kerangka kuda-kuda utama dan profil yang digunakan

Dari perhitungan yang menggunakan Aplikasi SAP 2000.v.14, maka didapatkan gaya batang

maksimal, reaksi tumpuan, dan lendutan yang terjadi pada rangka kuda-kuda tersebut yang

disebabkan oleh berbagai kombinasi pembebanan.

Cek lendutan rangka kuda-kuda utama

Dari perhitungan analisis yang munggunakan Aplikasi SAP 2000 V.14 didapat

lendutan terbesar yang terjadi pada joint object / element 157, dengan besarnya lendutan tiap

kombinasi adalah sebagai berikut :

Kombinasi 1,4D

Gambar 4.52Hasil lendutan dari SAP 2000.v.14 kombinasi 1,4D

δ (join object 157) = 𝑈12 + 𝑈22 + 𝑈32

= 3,006922 + 0,02 + 10,006712

= 10,449 mm

111

Kombinasi 1D+1L

Gambar 4.53 Hasil lendutan dari SAP 2000.v.14 kombinasi 1D+1L

δ (join object 157) = 𝑈12 + 𝑈22 + 𝑈32

= 2,246312 + 0,02 + 7,465022

= 7,796 mm

Kombinasi 1,2D+0,5L

Gambar 4.54Hasil lendutan dari SAP 2000.v.14 kombinasi 1,2D+0,5L

δ (join object 157) = 𝑈12 + 𝑈22 + 𝑈32

= 2,626622 + 0,02 + 8,735872

= 9,122 mm

112

Kombinasi 1,2D+1,6L

Gambar 4.55 Hasil lendutan dari SAP 2000.v.14 kombinasi 1,2D+1,6L

δ (join object 157) = 𝑈12 + 𝑈22 + 𝑈32

= 2,734972 + 0,02 + 9,084982

= 9,488 mm

Kombinasi 1,2D+1,6L+0,8W

Gambar 4.56 Hasil lendutan dari SAP 2000.v.14 kombinasi 1,2D+1,6L+0,8W

δ (join object 157) = 𝑈12 + 𝑈22 + 𝑈32

= 2,575272 + 0,02 + 8,620482

= 8,997 mm

113

Kombinasi 1,2D+0,5L+1,3W

Gambar 4.57 Hasil lendutan dari SAP 2000.v.14 kombinasi 1,2D+0,5L+1,3W

δ (join object 157) = 𝑈12 + 𝑈22 + 𝑈32

= 2,367102 + 0,02 + 7,981062

= 8,325 mm

Kombinasi 0,9D+1,3W

Gambar 4.58 Hasil lendutan dari SAP 2000.v.14 kombinasi 0,9D+1,3W

δ (join object 157) = 𝑈12 + 𝑈22 + 𝑈32

= 1,673512 + 0,02 + 5,678072

= 5,919 mm

114

Kombinasi 0,9D-1,3W

Gambar 4.59 Hasil lendutan dari SAP 2000.v.14 kombinasi 0,9D+1,3W

δ (join object 157) = 𝑈12 + 𝑈22 + 𝑈32

= 2,192542 + 0,02 + 7,187702

= 7,515 mm

Dari perhitungan lendutan diatas, lendutan terbesar terjadi pada kombinasi 1,4D dimana

sebesar 10,449 mm, maka :

𝛿 ( lendutan ijin) = L / 360 = 24000 / 360 = 66,667 mm

𝛿 ( lendutan ijin) > δ (lendutan yang terjadi)

66,667 mm > 10,449 mm ………………..OK

2. Perhitungan perencanaan sambungan baut pada plat buhul

Dari hasil Analisis menggunakan SAP2000v.14 dipilih gaya batang ( P aksial )

terbesar yang bekerja pada rangka batang kuda-kuda utama.

Perhitungan jumlah baut yang dibutuhkan dihitung pertitik buhul pada rangka

batang kuda-kuda utama.Perhitungan ini berpedoman pada buku dari “Agus

Setiawan, Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD (berdasarkan SNI 03-

1729-2002).

115

287

288

290

291

292

298

297

296

295

294

293

274

276

275

277

278

279

285

283

284

282

281

280

303

308

302

307

301

306

300305

299304

286

313

318

312

317

311

316

310315

309314

A C B

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X299

Gambar 4.60 Rangka kuda-kuda dan titik buhulnya yang memiliki gaya dalam

paling besar.

Tabel 4.2 Rekap Besarnya gaya batang Hasil Analisis SAP2000v.14

No.Batang Profil Baja

mm P aksial (+)

kg P aksial (-)

kg Tarik / Tekan

274 2L.65.65.9 - -11303.69647 Tekan

275 2L.65.65.9 - -11303.69647 Tekan

276 2L.65.65.9 - -9850.815018 Tekan

277 2L.65.65.9 - -8356.502036 Tekan

278 2L.65.65.9 - -6834.311747 Tekan

279 2L.65.65.9 - -5286.43253 Tekan

280 2L.65.65.9 - -5286.432514 Tekan

281 2L.65.65.9 - -6834.311711 Tekan

282 2L.65.65.9 - -8356.50199 Tekan

283 2L.65.65.9 - -9850.815016 Tekan

284 2L.65.65.9 - -11303.69421 Tekan

285 2L.65.65.9 - -11303.6965 Tekan

286 2L.65.65.9 - -2422.469319 Tekan

287 2L.65.65.9 420.7121136 -868.2277302 Tarik / Tekan

288 2L.65.65.9 - -1803.010477 Tekan

289 2L.65.65.9 - -2899.425697 Tekan

290 2L.65.65.9 - -4243.041043 Tekan

291 2L.65.65.9 - -5609.332014 Tekan

292 2L.65.65.9 - -6997.885906 Tekan

293 2L.65.65.9 - -6997.885906 Tekan

294 2L.65.65.9 - -5609.33203 Tekan

295 2L.65.65.9 - -4243.041076 Tekan

296 2L.65.65.9 - -2899.425742 Tekan

297 2L.65.65.9 - -1803.010481 Tekan

298 2L.65.65.9 420.7121575 -868.2276769 Tarik / Tekan

299 2L.65.65.9 - -2880.24944 Tekan

300 2L.65.65.9 - -2321.527109 Tekan

116

301 2L.65.65.9 - -1778.746453 Tekan

302 2L.65.65.9 - -1250.53604 Tekan

303 2L.65.65.9 - -731.2973767 Tekan

304 2L.65.65.9 3661.408198 - Tarik

305 2L.65.65.9 3166.894202 - Tarik

306 2L.65.65.9 2660.341942 - Tarik

307 2L.65.65.9 2190.407344 - Tarik

308 2L.65.65.9 1760.724758 - Tarik

309 2L.65.65.9 - -2880.249405 Tekan

310 2L.65.65.9 - -2321.527076 Tekan

311 2L.65.65.9 - -1778.746436 Tekan

312 2L.65.65.9 - -1272.169186 Tekan

313 2L.65.65.9 - -731.2974278 Tekan

314 2L.65.65.9 3703.592311 - Tarik

315 2L.65.65.9 3166.894161 - Tarik

316 2L.65.65.9 2660.341919 - Tarik

317 2L.65.65.9 2190.407413 - Tarik

318 2L.65.65.9 1760.72485 - Tarik

Dimanan diketahui :

Tu = beban tarik terfaktor (kg).

Ag = Luas penampang kotor (mm2).

An = Luas penampang netto (mm2).

Ae = Luas penampang efektif (mm2).

Rn = Tahanan baut (kg).

Ø = factor tahanan 0,90 (kondisi leleh) ; 0,75 (kondisi fraktur).

db = diameter baut pada daerah tak berulir (mm).

tp = Tebal plat (mm).

fu = kuat tarik putus terendah dari baut atau plat.

fub = kuat tarik baut pada tahanan geser (Mpa).

fup = kuat tarik baut pada tahanan tumpu (Mpa).

m = jumlah bidang geser.

r1 = 0,50 untuk baut tanpa ulir pada bidang geser.

r2 = 0,40 untuk baut dengan ulir pada bidang geser.

lp = lebar pelat (mm)

117

A

F274 = 11303.6965 kg

F287 = 868.2277 kg

B

F285 = 11303.6965 kg

F298 = 868.2277 kg

9 x 65

9 x 65

16 x 65

Tu/2

Tu/2Tu

2L.65.65.9

Ø12.7 mm

plat buhul16 x 65

Perhitungan perencanaan sambungan pada buhul A dan B

Gaya aksial terbesar yang bekerja (Tu) = 11303,6965 kg

Digunakan :

Plat profil baja 2L.65.65.9 dengan pelat buhul penyambung ukuran 10 x 65 mm,

dengan mutu baja masing-masing BJ 37,dimana :

- Fy = 240 Mpa

- Fu = 370 Mpa

Baut penyambung dengan mutu baut A325, dimana

- db = 12,7 mm

- fub = 825 Mpa

Sambungan pelat dengan profil baja termasuk jenis sambungan 2 bidang geser.

Gambar 4.61 sambungan 2 bidang geseran

Pelat tengah (16 x 65 mm ) menentukan dalam perhitungan kekuatan :

Ag = tp x lp = 16 mm x 65 mm = 1040 mm2

An = [ Ag – 2 . (db + 2).tp]

= [1040 – 2.(12,7 + 2).16] = 569,6 mm2

118

Max An = 0,85 .Ag = 0,85 x 1040 = 884 mm2

Ae = An = 569,6 mm2

Tahanan Nominal Pelat ( Ø.Tn) :

Leleh : Ø.Tn = Ø.fy.Ag = 0,90.(240).(1040) = 224640 N = 22.464 kg

Fraktur : Ø.Tn = Ø.fu.Ae = 0,75.(370).(569,6) = 158064 N = 15.806,4 kg

CEK kekuatan tahanan pelat (Ø.Tn) terhadap beban aksial terfaktor (Tu) yang

terjadi :

Dari perhitungan tahanan nominal pelat diatas, digunakan yang terkecil yaitu

keadaan fraktur = 15.806,4 kg yang menentukan.

Ø.Tn > Tu

(15.806,4 kg) > (11303,6965 kg) ……………OK

Maka digunakan pelat 16 x 65 mm dengan mutu baja BJ37 untuk pelat penyambung

atau pelat buhul

Perhitungan perencanaan baut

Digunakan baut dengan mutu A325, dimana :

- db = 12,7 mm

- fub = 825 Mpa

- fup = 370 Mpa

- m = 2

- tp = 10 mm

Tahanan Nominal baut (Ø.Rn) :

Geser : Ø.Rn = Ø.0,5.fub.m.Ab = 0,75.(0,5).(825).(2).(1/4.π.12,72)

= 78341.58 N/baut

= 7834,158 kg/baut

Tumpu : Ø.Rn = Ø.2,4.db.tp.fup = 0,75.(2,4).(12,7).(10).(370)

= 84582 N/baut

= 8458,2 kg/baut

119

Maka untuk perhitungan jumlah baut yang dibutuhkan digunakan Tahanan

Nominal geser = 7834,158 kg/baut.

Perhitungan perencanaan jumlah baut yang dibutuhkan

Pada Batang F287 dan F298

Dimana :

- Digunakan Profil 2L.65.65.9

- Plat buhul penyambung 16 x 65 mm

- db = 12,7 mm

- gaya batang yang diperhitungkan, Tu : 868,2277 kg

- Tahanan nominal baut (Ø.Rn) : 7834,158 kg/baut

Σ baut diperlukan = 𝑇𝑢

Ø.𝑅𝑛

= 868 ,2277 𝑘𝑔

7834 ,158 𝑘𝑔/𝑏𝑎𝑢𝑡

= 0,11 baut ~ 2 baut

Pemasangan penempatan jarak baut :

Dimana diketahui :

- S = Jarak antara titik pusat baut dengan baut

- S1 = Jarak antara titk pusat baut dengan ujung terluar pelat

3db < S < 15tp atau 200 mm

3.12,7 mm < S < 15.16 mm atau 200 mm

38,10 mm < S < 240 mm atau 200 mm

S = 50 mm

1,5db < S1 < (4tp + 100 mm) atau 200 mm

1,5.12,7 mm < S1 < (4.16 mm + 100 mm) atau 200 mm

19,05 mm < 32,50 < 164 mm atau 200 mm

S1 = 32,50 mm

120

S1 S1S

32,5

32,5S1

S1

32,5 50 32,5

32,5 50 32,5S1 S1S

32,5

32,5S1

S1

Gambar 4.62 penempatan jarak baut satuan dalam mm

Cek Keruntuhan Geser Blok :

Gambar 4.63 kemungkinan keruntuhan geser blok

Anv = [82,5-1,5.(12,7+2)].(16) = 967,2 mm2

0,6.fu.Anv = 0,6.(370).(967,2) = 214718,4 N = 21.471,84 kg

Ant = [30-0,5.(12,7+2)].(16) = 362,4 mm2

Fu.Ant = 370.(362,4) = 134088 N = 13408,8 kg

Karena 0,6.fu.Anv > Fu.Ant , maka kondisi geser fraktur tarik menentukan :

Ø.Rbs = 0,6.fu.Anv + fy.Agr

Rbs = Ø.( 0,6.fu.Anv + fy.Agr )

= 0,75.( 0,6.(370).(967,2) + (240).(60).(16))

= 163342,8 N

= 16.334,28 kg

121

Cek terhadap gaya yang diterima :

Ø.Rbs > Tu

16.334,28 kg > 868,2277 kg OK

Maka digunakan jarak antara baut ke baut (S) = 50 mm, dan jarak antara titik pusat

baut dengan tepi baja (S1) = 32,5 mm

Pada Batang F274 dan F285

Dimana,

- Digunakan Profil 2L.65.65.9

- Pelat buhul penyambung 16 x 65 mm

- db = 12,7 mm

- gaya batang yang diperhitungkan, Tu : 11.303,6965 kg

- Tahanan nominal baut (Ø.Rn) : 7834,158 kg/baut

Σ baut diperlukan = 𝑇𝑢

Ø.𝑅𝑛

= 11303 ,6965 𝑘𝑔

7834 ,158 𝑘𝑔/𝑏𝑎𝑢𝑡

= 1,443 baut ~ 2 baut

Pemasangan penempatan jarak baut :

Dimana diketahui :

- S = Jarak antara titik pusat baut dengan baut

- S1 = Jarak antara titk pusat baut dengan ujung terluar pelat

3db < S < 15tp atau 200 mm

3.12,7 mm < S < 15.10 mm atau 200 mm

38,10 mm < S < 150 mm atau 200 mm

S = 50 mm

1,5db < S1 < (4tp + 100 mm) atau 200 mm

1,5.12,7 mm < S1 < (4.10 mm + 100 mm) atau 200 mm

19,05 mm < S1 < 140 mm atau 200 mm

S1 = 32,5 mm

122

32,5

32,5

50

32,5

S1

S1

S1

S1

S

32,5

32,5

32,5

32,5

50

32,5

S1

S1

S1

S1

S

Gambar 4.64 pemasangan penempatan jarak baut

Cek Keruntuhan Geser Blok :

Gambar 4.65 kemungkinan keruntuhan geser blok

Anv = [82,5-1,5.(12,7+2)].(16) = 967,2 mm2

0,6.fu.Anv = 0,6.(370).(967,2) = 214718,4 N = 21.471,84 kg

Ant = [30-0,5.(12,7+2)].(16) = 362,4 mm2

Fu.Ant = 370.(362,4) = 134088 N = 13408,8 kg

Karena 0,6.fu.Anv > Fu.Ant , maka kondisi geser fraktur tarik menentukan :

Ø.Rbs = 0,6.fu.Anv + fy.Agr

Rbs = Ø.( 0,6.fu.Anv + fy.Agr )

= 0,75.( 0,6.(370).(967,2) + (240).(60).(16))

= 163342,8 N

= 16.334,28 kg

123

Cek terhadap gaya yang diterima :

Ø.Rbs > Tu

16.334,28 kg > 11.303,6965 kg OK

Maka digunakan jarak antara baut ke baut (S) = 50 mm, dan jarak antara titik pusat

baut dengan tepi baja (S1) = 32,5 mm Karena batang kuda-kuda menggunakan satu

jenis saja, kemudian baut penyambung dan pelat buhul/plat penyambung yang

digunakan sama dan gaya terbesar adalah 11.303,6965 kg hanya menggunakan 2

baut dalam perhitungan analisa, maka semua batang disamakan menggunakan 2

baut dan dengan jarak yang sama dalam perhitungan analisa, berikut table baut

yang dibutuhkan untuk setiap batang :

Tabel 4.3 Rekap Besarnya gaya batang Hasil Analisis SAP2000v.14

No.Batang Profil Baja

mm

P aksial (+)

kg

P aksial (-)

kg Jumlah baut

274 2L.65.65.9 - -11303.69647 2

275 2L.65.65.9 - -11303.69647 2

276 2L.65.65.9 - -9850.815018 2

277 2L.65.65.9 - -8356.502036 2

278 2L.65.65.9 - -6834.311747 2

279 2L.65.65.9 - -5286.43253 2

280 2L.65.65.9 - -5286.432514 2

281 2L.65.65.9 - -6834.311711 2

282 2L.65.65.9 - -8356.50199 2

283 2L.65.65.9 - -9850.815016 2

284 2L.65.65.9 - -11303.69421 2

285 2L.65.65.9 - -11303.6965 2

286 2L.65.65.9 - -2422.469319 2

287 2L.65.65.9 420.7121136 -868.2277302 2

288 2L.65.65.9 - -1803.010477 2

289 2L.65.65.9 - -2899.425697 2

290 2L.65.65.9 - -4243.041043 2

291 2L.65.65.9 - -5609.332014 2

292 2L.65.65.9 - -6997.885906 2

293 2L.65.65.9 - -6997.885906 2

294 2L.65.65.9 - -5609.33203 2

295 2L.65.65.9 - -4243.041076 2

296 2L.65.65.9 - -2899.425742 2

297 2L.65.65.9 - -1803.010481 2

298 2L.65.65.9 420.7121575 -868.2276769 2

299 2L.65.65.9 - -2880.24944 2

300 2L.65.65.9 - -2321.527109 2

301 2L.65.65.9 - -1778.746453 2

302 2L.65.65.9 - -1250.53604 2

124

tp

65

ex

9

65

eyey

303 2L.65.65.9 - -731.2973767 2

304 2L.65.65.9 3661.408198 - 2

305 2L.65.65.9 3166.894202 - 2

306 2L.65.65.9 2660.341942 - 2

307 2L.65.65.9 2190.407344 - 2

308 2L.65.65.9 1760.724758 - 2

309 2L.65.65.9 - -2880.249405 2

310 2L.65.65.9 - -2321.527076 2

311 2L.65.65.9 - -1778.746436 2

312 2L.65.65.9 - -1272.169186 2

313 2L.65.65.9 - -731.2974278 2

314 2L.65.65.9 3703.592311 - 2

315 2L.65.65.9 3166.894161 - 2

316 2L.65.65.9 2660.341919 - 2

317 2L.65.65.9 2190.407413 - 2

318 2L.65.65.9 1760.72485 - 2

3. Perhitungan Perencanaan Plat Kopel pada Batang Tekan

Diketahui tegangan tekan terbesar ( Nu ) adalah 11.303,6965 kg terjadi bada

batang dengan panjang 2,31 m, digunakan profil 2L.65.65.9 dengan mutu baja BJ

37 dan plat kopel menggunakan baja dengan mutu BJ37.Tumpuan dianalisiskan

dengan sendi – sendi.

Perhitungan ini dianalisiskan sebagai komponen struktur tekan tersusun,

diamana komponen struktur tekan tersusun itu sendiri adalah komponen tekan

yang tersusun dari dua atau lebih profil, yang disatukan dengan menggunakan

pelat kopel.Analisis kekuatannya harus dihitung terhadap sumbu bahan dan

sumbu bebas bahan. Sumbu bahan adalah sumbu yang memotong semua elemen

komponen struktur tersebut, sedangkan sumbu bebas bahan adalah sumbu yang

sama sekali tidak, atau hanya memotong sebagian dari elemen komponen struktur

tersebut. Berikut analisis perhitungannya.

Data profil L.65.65.9 :

Ag = 1100 mm2

ex = 19,3 mm

ey = 19,3 mm

Ix = 41,3 x 104 mm4

Iy = 41,3 x 104 mm4

rx = 19,4 mm

ry = 19,4 mm

rmin = 12,5 mm

tp = 10 mm

Gambar 4.66 pemasangan pelat kopel

125

Lk

= 2

.31

m

Penyelesaian :

Periksa kelangsingan penampang :

Flens = 𝑏

𝑡 =

65

9 = 7,222

= 200

𝑓𝑦 =

200

240 = 12,91

= 7,222 < 12,91 ( penampang tidak kompak )

Web = Tidak ada syarat

Kondisi tumpuan sendi – sendi, k = 1,0

Dicoba menggunakan 5 buah pelat kopel :

L1 = 𝐿𝑘

𝑛−1 =

2310

5−1 = 577,5

λ1 = 𝐿1

𝑟𝑚𝑖𝑛 =

577 ,5

12 ,7 = 46,2 < 50 . . . OK

Arah sumbu bahan ( Sumbu x ) :

λx = 𝑘 .𝐿𝑥

𝑟𝑥 =

1 𝑥 2310

19,4 = 119,072

λx = ( 119,072 ) > 1,2 x λ1 = (1,2 x 46,2 = 55,44 ) . . . . OK

Arah sumbu bebas bahan ( sumbu y ) :

Iy = 2 (λy1 + Ag ( ey + tp/2 )2)

Iy = 2 (41,3 x 104 + 1100 ( 19,3 + 10/2 )2) = 2.125.078 mm4

Aprofil = 2 x 1100 = 2200 mm2

ry = 𝐼𝑦

𝐴𝑝𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙 =

2125078

2200 = 31,079 mm

λy = 𝑘 𝑥 𝐿𝑦

𝑟𝑦 =

1 𝑥 2310

31,079 = 74,327

Kelangsingan ideal :

λiy = λy2 + m

2 x λ12

λiy = 74,3272 + 2

2 x 46,22 = 87,5154

λiy = ( 87,5154 ) > 1,2 x λ1 ( 1,2 x 46,2 = 55,44 ) . . . . . OK

Karena λy < λx > λiy maka tekuk terjadi pada sumbu bahan ( x ) :

λcx = λx

𝜋 x

𝑓𝑦

𝐸 =

119,072

3,14 x

240

200 .000 = 1,31

0,25 < λcx > 1,2 → Wx = 1,25 x λcx2

= 1,25 x 1,312

= 2,145

Nn = Ag x Fcr

= Ag x 𝑓𝑦

𝑊𝑥 = 2200 x

240

2,145 = 24615,8962 N = 24,6154 ton

126

𝑁𝑢

∅𝑐 𝑥 𝑁𝑛 < 1

11304

0,85 𝑥 24,6154 = 0,540 < 1 . . . OK

Periksa terhadap tekuk lentur torsi :

Nnlt = Ag x Fclt

Fclt = 𝐹𝑐𝑟𝑦 +𝐹𝑐𝑟𝑧

2𝐻 𝑥 1 − 1 −

4 𝑥 𝐹𝑐𝑟𝑦 𝑥 𝐹𝑐𝑟𝑧 𝑥 𝐻

(𝐹𝑐𝑟𝑦 +𝐹𝑐𝑟𝑧 )2

Fcrz = 𝐺 𝑥 𝐽

𝐴 𝑥 𝑟𝑜 2

G = 𝐸

2 (1+𝑣) =

200 .000

2 (1+0,30 ) = 76,923 Mpa

J = 2Σ1

3𝑏𝑡3 = 2 x

1

3𝑥65𝑥93 +

1

3𝑥(65 − 9)93 = 58.806 mm4

y0 = ex - 𝑡

2 = 19,3 -

9

2 = 14,8 mm

x0 = 0

𝑟0 2 = 𝐼𝑥+𝐼𝑦

𝐴+ 𝑋𝑜2 + 𝑌𝑜2 =

41,3+41,3

2200+ 02 + 14,82 = 594,494 mm2

Fcrz = 76923 +58806

2200 𝑥 594 ,494 = 3458,6586 Mpa

H = 1 - 𝑋𝑜2 + 𝑌𝑜2

𝑟𝑜 2 = 1 – 0+ 14,82

594,494 = 0,6315

Fcry = 𝐹𝑦

𝜔𝑖𝑦 =

240

2,145 = 111,8881 Mpa

Fclt = 111 ,8881 +3458 ,6586

2 𝑥 0,6315 𝑥 1 − 1 −

4 𝑥 111,8881 𝑥 3458 ,6586 𝑥 0,6315

(111 ,8881 +3458 ,6586 )2

= 2827,0362 x 0,0391

= 110,5371 Mpa

Nclt = Ag x Fclt

= 2200 x 110,5371 = 24,3182 ton

Nclt < Nn

24,3182 ton < 24,6154 ton ( jadi tekuk torsi menentukan )

ϕc x Nnlt = 0,85 x 24,3182 = 20,6705 ton

𝑁𝑢

𝜙𝑐 𝑥 𝑁𝑛𝑙𝑡 < 1

11,304

20,6705 = 0,547 < 1 . . . OK

127

16

65

9

65

PELAT KOPEL 10 x 60 mm

146

Perhitungan dimensi plat kopel :

Syarat kekakuan plat kopel adalah harus dipenuhinya :

𝐼𝑝

𝑎 ≥ 10 x

𝐼1

𝐿1

I1 = Imin = 41,3 x 104 mm4

L1 = 577,5 mm

a = 2e + tp = ( 2 x 19,3 ) + 10 = 48,6 mm

Ip ≥ 10 x 𝐼1

𝐿1 x a

Ip ≥ 10 x 41 ,30 𝑥 104

577 ,5 x 48,6 mm

Ip ≥ 347.563,6364 mm4

Bila Ip = 2 x 1

12 x t x 𝑕3, dengan tebal pelat ( t = 10 mm ), diperoleh :

Ip = 347.563,6364 mm4

2 x 1

12 x t x 𝑕3 = 347.563,6364 mm4

h = 347.563,6364 𝑥 12

2 𝑥 10

3

h = 59,3009 mm ≈ 60 mm

Maka digunakan plat kopel 10 x 60 mm dengan panjang ( (2x 65) +16 = 146

mm)

Gambar 4.67 pemasangan pelat kopel

128

4.2 Perencanaan Plat

perencanaan pelat direncanakan sama dari lantai 1 – 5 dengan penulangan sama pada

tiap-tiap lantai.

A B C D E F G H JI K L M N

2

3

4

5

6

7BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_35/70

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0B

I_35/7

0

Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35 Ba_20/35




Ba_20/35

Ba_20/35

Ba_20/35

Ba_20/35

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

BI_

35/7

0B

I_35/7

0

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Ba_

20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5B

a_20/3

5

Gambar 4.68 Denah Pelat Lantai

Sumber : pribadi

4.2.1 Pedoman Perhitungan Pelat

Dalam perencanaan pelat lantai, pedoman yang dipakai:

1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (PPPURG 1987)

2. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan

Gedung.

4.2.2 Perhitungan Pelat

1. Data teknis pelat rencana:

Material beton

f.c = 30 Mpa

Berat per unit volume = 2.400 Kg/m3

Modulus elastisitas = 25.742 Mpa

𝑬𝒄 = 𝟒.𝟕𝟎𝟎 𝒇𝒄 → 𝟒.𝟕𝟎𝟎 𝟑𝟎= 𝟐𝟓.𝟕𝟒𝟐 𝑴𝒑𝒂

2. Material tulangan

Fy = 240 Mpa

Berat per unit volume = 7.850 kg/m3

Modulus elastisitas = 200.000 Mpa

129

4.2.3. Menentukan syarat-syarat batas dan bentang pelat lantai

Gambar 4.70 Tampak Atas Plat Lantai

Sumber : pribadi

Plat Lx = 400 cm dan Ly = 350 cm

𝛽 =𝐿𝑦

𝐿𝑥=

400

350= 1,2 < 2 menggunakan plat lantai dua arah (two way slab)

4.2.3.1 Menentukan tebal plat

Perencanaan pelat dalam menentukan tebal diambil dari bentang pelat yang

lebih pendek (ly) dari luasan pelat terbesar. Pada lantai 2 sampe 5 memiliki 1 type

pelat. Dengan menggunakan asumsi pelat 2 arah, dan menggunakan standar pelat

dengan ketebalan 12 cm. Asumsi menggunakan beton konvensional dengan

perhitungan bahwa setiap plat dibatasi oleh balok.

h =𝑙𝑛 0,8 +

𝑓𝑦1500

36 + 9𝑙𝑥𝑙𝑦

h =600 0,8 +

2401500

36 + 9400350

h = 12 cm

( Maka tebal plat lantai yang digunakan yaitu 12 cm )

130

4.2.4 Data beban yang bekerja pada pelat lantai

4.2.4.1 Beban mati

Berat jenis beton bertulang = 2400 Kg/m3

Berat jenis Baja = 7850 Kg/m3

Penutup lantai = 24 Kg/m2

Dinding pas. Setengah bata = 250 Kg/m2 (tanpa lubang)

Berat plafond 11+7 = 18 Kg/cm

4.2.4.2 Beban hidup

Bangunan rumah sakit = 250 Kg/m2

4.2.5 Pembebanan Pada Pelat

1. Beban mati (WD)

Berat plat lantai = 2400 x 0,12 = 288 Kg/m2


Berat plafond = 18 Kg/m2

Total pembebanan (WD) = 330 Kg/m2

2. Beban hidup (WL)

Beban hidup perkantoran = 250 Kg/m2

3. Kombinasi pembebanan

WU = 1,2 WD + 1,6 WL

= 1,2 (330) + 1,6 (250)

= 796 Kg/m2 7,96 KN/m2

131

4.2.6 Perhitungan Momen pada Tumpuan dan Lapangan

Gambar 4.71 Skema Penulangan Pelat

Sumber : buku struktur beton bertulang (Gideon Kusuma)

Tabel 4.4. Skema Penulangan Pelat


132

4.2.6.1 Momen yang dihasilkan

Perhitungan pada pelat dengan dimensi 400 x 350 cm, lantai utama.

Untuk mempermudah dan memepercepat perhitungan maka diambil nilai koefisien

dari Tabel 4.2.1. yang paling besar.

Untuk daerah tumpuan menggunakan koefisien (-)

Untuk daerah lapangan menggunakan koefisien (+)

1. Momen Tumpuan Tx

𝐿𝑦

𝐿𝑥=

4

3,5= 1,2

𝐿𝑦

𝐿𝑥= 1,2 … 𝑥 = −56

𝑀𝑡𝑥 = 0,001 .𝑊𝑢 . 𝐿𝑥2 .𝑥

𝑀𝑡𝑥 = 0,001 .8,61 . 3,52 .−56

𝑀𝑡𝑥 = −5,907 KN.m

2. Momen Lapangan Lx

𝐿𝑦

𝐿𝑥=

4

3,5= 1,2

𝐿𝑦

𝐿𝑥= 1,2 … 𝑥 = +24

𝑀𝑙𝑥 = 0,001 .𝑊𝑢 . 𝐿𝑥2 .𝑥

𝑀𝑙𝑥 = 0,001 .8,61 .3,52 . +37

𝑀𝑙𝑥 = 3,9025KN.m

3. Momen Tumpuan Ty

𝐿𝑦

𝐿𝑥=

4

3,5= 1,2

𝐿𝑦

𝐿𝑥= 1,2 … 𝑥 = −47

𝑀𝑡𝑦 = 0,001 .𝑊𝑢 .𝐿𝑥2 .𝑥

𝑀𝑡𝑦 = 0,001 .8,61 .3,52 .−47

𝑀𝑡𝑦 = −4,957 KN.m

4. Momen Lapangan Ly

𝐿𝑦

𝐿𝑥=

6,5

3,25= 2,0

𝐿𝑦

𝐿𝑥= 2,0 … 𝑥 = +17

𝑀𝑙𝑦 = 0,001 .𝑊𝑢 .𝐿𝑥2 .𝑥

𝑀𝑙𝑦 = 0,001 .8,61 .3,52 .+15

𝑀𝑙𝑦 = 1,58 KN. m

133

4.2.7 Perhitungan Penulangan Pelat Lantai

Tebal pelat (h) = 12 cm 120 mm

Fc = 30 Mpa 300 kg/cm2

Fy = 240 Mpa 2400 Kg/cm2

min = 1,4

𝑓𝑦=

1,4

240= 0,0058

Tebal Selimut Beton = p = 20 mm

Diameter tulangan arah x = 12 12 mm

Tinggi evektif arah x

dx = h – p – ½ Dx

= 120 – 20 – ½ 12

= 94 mm

Diameter tulangan arah y = D 13 13 mm

Tinggi evektif arah y

dy = h – p – Dy – ½ Dy

= 120 – 20 – 12 – ½ 12

= 82 mm

4.2.7.1 Tulangan yang dihasilkan

Perhitungan tulangan pada interpolasi untuk menentukan ( ρ). Adapun rumus dalam

interpolasi:

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = A ρ = a

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = X Interpolasi

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = B ρ = b

ρ = a + 𝐗−𝐀

𝟏𝟎𝟎 × (b – a)

134

Tabel 4.5 Penentuan ρ pada Mutu beton Fc’ 30


Tulangan pada pelat lantai menggunakan tabel di bawah.

Tabel 4.6 Diameter Batang dalam mm2 per meter lebar Pelat


135

Dalam menentukan diameter dan jumlah tulangan disesuaikan dengan perencanaan

yang dibuat. Adapun hasil dari perhitungan tulangan, sebagai berikut:

Perhitungan pada pelat lantai dengan dimensi 350 x 400 cm.

1. Penulangan Arah X

Momen Lapangan (Mtx) = −5,907 KN.m

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 =5,907

1,0×0,0942 = - 668,5 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 600 ρ = 0,0032

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 668,5 Interpolasi

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 700 ρ = 0,0037

ρ = 0,0032 + 68,5

100 × (0,0037 – 0,0032)

= 0,0035 ρmin > ρ

As = ρmin × b × dx

= 0,0058 × 1000 × 94

= 545,2 mm2

Didapat tulangan yang dipakai 12 – 200 (As = 565 mm2)

2. Penulangan Arah X

Momen Tumpuan (Mlx) = 3,9025 KN.m

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 =3,9025

1,0×0,0942 = 441,7 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 400 ρ = 0,0021

𝑀𝑢


𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 500 ρ = 0,006

ρ = 0,0021 + 41,7

100 × (0,0026 – 0,0021)

= 0,0023... ρmin > ρ


= 0,0058 × 1000 × 94

= 545,2 mm2

Didapat dari tabel 13a Tulangan yang dipakai 12 – 200 (As = 565 mm2)

136

3. Penulangan Arah Y

Momen Lapangan (Mly) = 1,58 KN.m

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 =1,58

1,0×0,0822 = 234,98 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 200 ρ = 0,0010

𝑀𝑢


𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 300 ρ = 0,0016

ρ = 0,0010 + 34,98

100 × (0,0016 – 0,0010)

= 0,0012... ρmin > ρ


= 0,0058 × 1000 × 94

= 545,2 mm2


4. Penulangan Arah Y

Momen Tumpuan (Mty) = −4,957 KN.m

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 =−4,957

1,0×0,0822 = - 737,2 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 700 ρ = 0,0037

𝑀𝑢


𝑀𝑢

𝑏×𝑑2 = 800 ρ = 0,0043

ρ = 0,0037 + 37,2

100 × (0,0043 – 0,0037)

= 0,0039 ρmin > ρ


= 0,0058 × 1000 × 85

= 545,2 mm2


137

Ø 1

0 - 2

00

Ø 1

0 -

20

0

Ø 10 - 200

Ø 10 - 200

Gambar 4.72 Denah Penulangan Pelat A (Tebal 12 cm)

Sumber : pribadi

138

4.3 Struktur Portal

Gambar 4.73 Prefektif Rangka Portal Struktur Beton

Sumber : dokumentasi pribadi (program SAP)

4.3.1 Pedoman Perhitungan Balok dan Kolom

Dalam perencanaan Balok dan Kolom, pedoman yang dipakai:

1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (PPPURG

1987)

2. SNI 03-1726-2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk

Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.

3. SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk

Bangunan Gedung.

4.3.2 Perhitungan Balok dan Kolom

1. Material beton

Berat per unit volume = 2400 Kg/m3

f.c ( kolom ) = 30 Mpa

Modulus elastisitas = 25742,960 Mpa

𝑬𝒄 = 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝒇𝒄 → 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝟑𝟎= 𝟐𝟓𝟕𝟒𝟐,𝟗𝟔𝟎 𝑴𝒑𝒂

F’c ( balok ) = 30 Mpa

Modulus elastisitas = 25742,960 Mpa

139

𝑬𝒄 = 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝒇𝒄 → 𝟒𝟕𝟎𝟎 𝟑𝟎= 𝟐𝟓𝟕𝟒𝟐,𝟗𝟔𝟎 𝑴𝒑𝒂

(1 MPa = 101971,62 kgf/m2)

fc' 30 = 30 MPa = 3059148,6 kgf/m2

fy 400 = 400 MPa = 40788648 kgf/m2

fy 240 = 240 MPa = 24473188 kgf/m2

2. Material tulangan

Besi ulir , Fy = 320 Mpa

Fu = 480 Mpa

Besi polos , Fy = 240 Mpa

Fu = 390 Mpa

Berat per unit volume = 7850 kg/m3

Modulus elastisitas = 200000 Mpa

4.3.3 Menentukan Syarat-syarat Batas dan Panjang Bentang

Balok dianggap ditumpu jepit pada kedua tepinya, dengan panjang bentang 240 cm

dan 480 cm.

4.3.4 Menentukan Dimensi

1. Pada perencanaan dimensi balok menggunakan acuan dengan asumsi awal, 1/10

dari jarak antar kolom.

B.I 1 = 35 x 70 cm

B.I 2 = 40 x 80 cm

B.A = 20 x 35 cm

2. Pada perencanaan dimensi kolom dengan dimensi, K1 = 70 x 70 cm, K2 = 60 x 60

cm dan K 3 = 50 x 50 cm.

4.3.5 Pembebanan Portal

Sesuai dengan Peraturan Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (

PPPURG 1987 ), ada empat pembebanan yang ditinjau dalam portal, yaitu beban mati, beban

hidup, beban angin dan beban gempa. Sesuai dengan kegunaannya, diperoleh beban sebagai

berikut :

140

4.3.5.1 Beban pada pelat lantai

1. Beban mati (WD)

Berat spaci lantai = 0,03 x 1800 = 54 Kg/m2


Berat plafond = 18 Kg/m2

Total pembebanan (WD) = 96 Kg/m2

2. Beban hidup (WL)

Beban perkantoran = 250 Kg/m2

4.3.5.2 Beban pada balok

Berat dinding ( bata ringan) = 4 m x 7m x 100 kg

= 2800 kg.m

Berat kuda-kuda = 285 kg

4.3.5.3 Beban Pada Portal

Karena data kecepatan angin tidak diketahui, maka diambil tekanan minimal

sebesar p = 25 kg/m2 . sesuai dengan data pembebanan pada buku PPPURG 1987.

Angin sebagai beban merata pada bangunan, pada pemodelan rangka angin dikenakan

pada setiap joint sebagai beban terpusat.

Dalam mengubah beban angin menjadi beban terpusat:

- Panjang dinding = 8 m

- Tinggi dinding = 4 m

- Tekanan angin minimun = 25 kg/m2

Beban angin arah X

P = 8 x 4 x 25 = 800 kg

Beban angin arah Y

P = 7 x 4 x 25 = 700 kg

1. Angin tekan

Angin tekan arah X

Koefisien tekan 0,9 maka: 800 x 0,9 = 720 kg

Supaya beban titik tersebut berada pada pertemuan kolom dan balok maka beban terpusat = 720 / 6 = 120 kg

141

Angin tekan arah Y

Koefisien tekan 0,9 maka: 700 x 0,9 = 630 kg

Supaya beban titik tersebut berada pada pertemuan kolom dan balok maka beban terpusat = 630 / 14 = 45 kg

2. Beban gempa

Beban gempa atau respons spectrum yang terjadi sesuai dengan data pada

peritungan gempa, mengacu pada SNI 03-1726-2012.

Perhitungan Berat Bangunan

Lantai 1

Beban Mati

= Pelat + Balok Induk + Balok Anak + Kolom + Tangga + Bordes + Kolom praktis

=(0,12x45x90x2400)+(0,35x0,7x21x40x90x2400)+(0,2x0,35x18x40x90x2400)+(0,6

x0,6x4x98x2400)+(22x2400)+(0,12x2x7x2400)+(0,15x0,15x4x39x2400)

= 47.063.784 Kg

Beban Hidup = 250 Kg

Total =47.063.784 +250 = 47.064.034 Kg

Lantai 2

Beban Mati

= Pelat + Balok Induk + Balok Anak + Kolom + Tangga + Bordes + Kolom praktis

=(0,12x45x90x2400)+(0,35x0,7x21x40x90x2400)+(0,2x0,35x18x40x90x2400)+(0,6

x0,6x4x98x2400)+(22x2400)+(0,12x2x7x2400)+(0,15x0,15x4x39x2400)

= 47.063.784 Kg


Total =47.063.784 +250 = 47.064.034 Kg

Lantai 3

Beban Mati

= Pelat + Balok Induk + Balok Anak + Kolom + Tangga + Bordes + Kolom pra

=(0,12x45x90x2400)+(0,35x0,7x21x40x90x2400)+(0,2x0,35x18x40x90x2400)+(0,5

x0,5x4x98x2400)+(22x2400)+(0,12x2x7x2400)+(0,15x0,15x4x39x2400)

= 46.960.296 Kg


Total =46.960.296 +250 = 46.960.546 Kg

142

Lantai 4

Beban Mati


=(0,12x45x90x2400)+(0,35x0,7x21x40x90x2400)+(0,2x0,35x18x40x90x2400)+(0,5

x0,5x4x98x2400)+(22x2400)+(0,12x2x7x2400)+(0,15x0,15x4x39x2400)

= 46.960.296 Kg


Total =46.960.296 +250 = 46.960.546 Kg

Lantai 5

Beban Mati


=(0,12x45x90x2400)+(0,35x0,7x21x40x90x2400)+(0,2x0,35x18x40x90x2400)+(0,4

x0,4x4x98x2400)+(22x2400)+(0,12x2x7x2400)+(0,15x0,15x4x39x2400)

= 46.875.624 Kg


Total = 46.875.624 +250 = 46.875.874 Kg

Total = Lantai 1 + 2 + 3+ 4 +5

= 47.064.034 + 47.064.034 + 46.960.546 + 46.960.546 + 46.875.874 = 234.925.034 Kg

1. Perhitungan gempa

Waktu Getar Alami

Berdasar UBC (Uniform Building Code) 1997 section 1630.2.2, estimasi perkiraan waktu getar alami gedung struktur beton dapat dihitung dengan rumus :

T= 0,0731 x H3/4

T= 0,0731 x 203/4 = 0,69

Gambar 4.74 Daerah gempa

143

Tabel 4.4 koefisien ξ yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung

Wilayah Gempa ξ

1 0,20

2 0,19

3 0,18

4 0,17

5 0,16

6 0,15

Lokasi gedung berada pada zona 2, maka ξ = 0,19

Maka T < ξ x n 0,69 < 0,19 x 2

0,69 < 0,38 “ok”, waktu getar gedung memenuhi memenuhi persyaratan. Gedung mempunyai kekakuan yang cukup.

Faktor keutamaan gedung (I)

Pada SNI gempa 1736 pasal 4.1.2 disebutkan bahwa untuk kategori gedung, bergantung pada probabilitas terjadinya keruntuhan struktur gedung selama umur gedung dan umur gedung tersebut diharapkan, pengaruh gempa rencan terhadapnya

harus dikalikan dengan faktor keutamaan ( Important factor, I) menurut perssamaan I=I1 x I2. Faktor keutamaan I1+I2 dan ditetapkan pada tabel berikut :

Tabel 4.5 faktor keutamaan ( Important factor, I ) untuk berbagai kategori gedung.

Kategori gedung Faktor keutamaan

I1 I2 I

Gedung umum seperti untuk penghunian,

perniagaan dan perkantoran.

1,0 1,0 1,0

Monumen dan bangunan monumental. 1,0 1,6 1,6

Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, instalasi air bersih, pembangkit tenaga

listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan darurat, fasilitas radio dan televisi.

1,4 1,0 1,4

Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya

seperti gas, produk minyak bumi, asam, bahan beracun.

1,6 1,0 1,6

Cerobong, tangki diatas menara. 1,5 1,0 1,5

Fungsi gedung sebagai perkantoran maka faktor keutamaan ( important

factor, I) adalah 1,4

Menentukan Parameter percepatan gempa ( S1 ) Parameter percepatan terpetakan Parameter Ss (percepatan batuan dasar pada perioda pendek) dan S1(percepatan

batuan dasar pada perioda 1 detik) harus ditetapkan masing-masing dari respons spektral percepatan 0,2 detik dan 1 detik dalam peta gerak tanah seismik dengan kemungkinan 2 persen terlampaui dalam 50 tahun (MCER, 2 persen dalam 50

tahun), dan dinyatakan dalam bilangan desimal terhadap percepatan gravitasi.

144

Gambar 4.75 Peta parameter periode pendek kota semarang

Gambar 4.76 Peta parameter periode 1 detik kota semarang

Menentukan Kelas Situs (SA – SF)

Dalam perumusan kriteria desain seismik suatu bangunan di permukaan tanah

atau penentuan amplifikasi besaran percepatan gempa puncak dari batuan dasar ke permukaan tanah untuk suatu situs, maka situs tersebut harus diklasifikasikan

terlebih dahulu. Profil tanah di situs harus diklasifikasikan sesuai dengan Tabel 3, berdasarkan profil tanah lapisan 30 m paling atas. Penetapan kelas situs harus melalui penyelidikan tanah di lapangan dan di laboratorium, yang dilakukan oleh

otoritas yang berwewenang atau ahli desain geoteknik bersertifikat, dengan minimal mengukur secara independen dua dari tiga parameter tanah yang tercantum dalam

145

Tabel 3. Dalam hal ini, kelas situs dengan kondisi yang lebih buruk harus

diberlakukan. Apabila tidak tersedia data tanah yang spesifik pada situs sampai kedalaman 30 m, maka sifat-sifat tanah harus diestimasi oleh seorang ahli geoteknik

yang memiliki sertifikat/ijin keahlian yang menyiapkan laporan penyelidikantanah berdasarkan kondisi getekniknya. Penetapan kelas situs SA dan kelas situs SB tidakAplikasi SNI Gempa 1726:2012 for Dummies diperkenankan jika terdapat lebih

dari 3 m lapisan tanah antara dasar telapak atau rakitfondasi dan permukaan batuan dasar.

Tabel 4.6 Jenis Tanah

Jenas Tanah Kecepatan rambat gelombang geser rata-rata

Vu(m/detik)

Nilai hasil tesrtpenetrasi

standart rata-rata

Nu

Kuat geser rata-rata

Su (kPa)

SA(batuan keras) >1500 N/A N/A

SB (batuan) 750 sampai 1500 N/A N/A

SC (tanah keras, sangat padat dan batuan

lunak)

350 sampai 750 >50 ≥100

SD (tanah sedang) 175 sampai 350 15 sampai 50 50 sampai 100

SE (tanah lunak) < 175 <15 < 50

Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3 m

tanah dengan karateristik sebagai berikut : 1. Indeks plastisitas, PI >20,

2. Kadar air, w ≥ 40%, 3. Kuat geser niralir __< < 25 kPa

SF (tanah khusus,yang

membutuhkan investigasi geoteknik spesifik dan analisis

respons spesifik-situs yang mengikuti

(pasal 6.10.1)

Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau

lebih dari karakteristik berikut: - Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban

gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, tanah

tersementasi lemah - Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H > 3 m)

- Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H >7,5 m dengan Indeks

Plasitisitas PI>75) - Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan H>35m

dengan Su_< 50 kPa

CATATAN: N/A = tidak dapat dipakai Hasil data tanah berdasarkan nilai SPT (Soil Penetrasion Test) dihitung dengan rumus :

N′ = tim

i=1

ti/Nimi=1

146

Dimana :

N’ = Nilai test penetrasi standart rata-rata ti = tebal lapis ke- i

Ni = Hasil test penetrasi standart lapis tanah ke-i

Tabel 4.7 Nilai Kekuatan Geser Untuk Setiap Lapisan Tanah

Lapis Ti ( cm ) Ni ( kg/ cm² ) ti/ni

1 200 3 66,67

2 200 4 50

3 200 10 20

4 200 4 50

5 200 3 66,67

6 200 3 66,67

7 200 3 66,67

8 200 3 66,67

9 200 4 50

10 200 4 50

2000 35 553,35

N = 2000

553,35= 3,61

kg

cm2 / 10 lapis

N = 3,61 kg/cm²

Dari tabel perhitungan didapat nilai Test Penetrasi Standart rata-rata, N’ = 3,61 maka berdasarkan tabel jenis tanah termasuk kategori Tanah Lunak

Gambar 4.77 Respon spektrum wilayah 2

147

Tabel 4.8 Respon Spektrum Gempa utuk wilayah Kota Semarang dengan kondisi

tanah lunak, berdasarkan gempa SNI 1726 : 2012, adalah sebagai berikut :

Periode Getar T (detik) Percepatan Respon Spektra Sa (g)

0,0 0,20

0,2 0,6

0,5 0,6

1,0 0,6

1,5 0,4

2,0 0,3

2,5 0,24

3,0 0,2

Pemilihan sistem struktur dan parameter sistem (R, F G, H I)

Sistem penahan gaya gempa lateral dan vertikal dasar harus memenuhi salah

satu tipe yang ditunjukkan dalam Tabel. Pembagian setiap tipe berdasarkan pada elemen vertikal yang digunakan untuk menahan gaya gempa lateral. Sistem struktur

yang digunakan harus sesuai dengan batasan sistem struktur dan batasan ketinggian struktur yang ditunjukkan dalam Tabel. Koefisien modifikasi respons yang sesuai, R, faktor kuat lebih sistem, Ω ; ,dan koefisien amplifikasi defleksi, Cd sebagaimana

ditunjukkan dalam Tabel harus digunakan dalam penentuan geser dasar, gaya desain elemen, dan simpangan antarlantai tingkat desain. Setiap sistem penahan gaya gempa

yang dipilih harus dirancang dan didetailkan sesuai dengan persyaratan khusus bagi sistem tersebut yang ditetapkan dalam dokumen acuan yang berlaku seperti terdaftar dalam Tabel dan persyaratan tambahan yang ditetapkan dalam pasal 7.14

(Persyaratan perancangan dan pendetailan bahan)

Tabel 4.9 Faktor R , Cd, dan Ω ; untuk sistem penahan gaya gempa (Contoh untuk Rangka Beton Bertulang Pemikul Momen )

Sistem penahan-

gaya seismik

Koefisien modifikasi

respons, R

Faktor kuatlebih

sistem, Ω

Faktor pembesaran

defleksi, Cd

Batasan sistem struktur dan batasan

Tinggi struktur J(m)c Kategori desain seismik

B C Dd Ed Fe

C.Sistem

rangka pemikul

momen

Rangka beton bertulang

pemikul momen

khusus

8 3 5,5 TB TB TB TB TB

Rangka beton

bertulang

5 3 4,5 TB TB TI TI TI

148

pemikul momen

menengah

Rangka beton

bertulang pemikul

momen biasa

3 3 2,5 TB TI TI TI TI

o Faktor pembesaran defleksi, Cd , untuk penggunaan dalam pasal 7.8.6, 7.8.7 dan 7.9.2 o TB = Tidak Dibatasi dan TI = Tidak Diijinkan.

o Lihat pasal 7.2.5.4 untuk penjelasan sistem penahan gaya gempa yang dibatasi sampai bangunan

o engan ketinggian 72 m atau kurang. o Lihat pasal 7.2.5.4 untuk sistem penahan gaya gempa yang dibatas sampai bangunan

dengan ketinggian 48 m atau kurang.

Karena waktu getar struktur arah X dan arah Y diasumsikan sama, maka nilai faktor reson

gempa sama. Nilai spektrum gempa rencana dihitung sebagai berikut:

Gempa statik arah X, T1 = 0,69 dt → C1 = 0,33

0,69= 0,48

Gempa statik arah Y, T2 = 0,69 dt → C2 = 0,33

0,69= 0,48

Hitungan Gempa

Tabel 4.10 Parameter Daktilitas Struktur Gedung

Taraf Kinerja Struktur Gedung

Μ R

Elastis Penuh 1,0 1.6

Daktail Pearsial

1,5 2.4

2,0 3.2

2,5 4.0

3 4.8

3,5 5.6

4 6.4

4,5 7.2

5 8.0

Daktai Penuh 5,3 8.5

Karena struktur gedung didesain dengan daktilitas parsial, diambil faktor daktilitas μ = 5.0 dan ditetapkan kuat lebih beban yang terkandung didalam struktur gedung f1=1.6 sesuai SNI

Gempa 1726-2002 pasal 4.3.3. maka R = μ . f1= 5.0 . 1.6 = 8. Besarnya nilai faktor dektalitas (μ) dan Reduksi Gempa (R) ditunjukan pada tabel diatas.

Beban geser nominal untuk perhitungan gempa statik dapat dihitung sebagai berikut :

V =C1 .I

R W1 + W2 + W3 + W4 + W5

= 0,48 .1,4

8 234.925.034 = 19.733.702,86 Kg

149

Fi 1 = Wi .H

ΣWi . Hv =

188 .256 .136

2.817.181.17619.733.702,86 = 1318690,71 Kg

Fi 2 = Wi .H

ΣWi . Hv =

376 .512 .272

2.817.181.17619.733.702,86 = 2.637.381,42 Kg

Fi 3 = Wi .H

ΣWi . Hv =

563 .526 .552

2.817.181.17619.733.702,86 = 3.947.373,22 Kg

Fi 4 = Wi .H

ΣWi . Hv =

751 .368 .736

2.817.181.17619.733.702,86 = 5.263.164,29 Kg

Fi 5 = Wi .H

ΣWi . Hv =

937.517 .480

2.817.181.17619.733.702,86 = 6.567.093,21 Kg

Tabel 4.11 Perhitungan Gempa Statis

Lantai Wi H Wi . H Fix=Fiy Qx=Fi/7 Qy=Fi/12

Kg M Kg Kg Kg Kg

5 46.875.874 20 937.517.480 6.567.093,21 938156,17 547.257,77

4 46.960.546 16 751.368.736 5.263.164,29 751.880,61 438.597,02

3 46.960.546 12 563.526.552 3.947.373,22 563.910,46 328.947,77

2 47.064.034 8 376.512.272 2.637.381,42 376.768,77 219.781,78

1 47.064.034 4 188.256.136 1318690,71 188.384,39 109.890,9

Σ 234.925.034 2.817.181.176

4.3.6 Menentukan Momen pada Portal

Untuk menentukan momen, perhitungan dilakukan menggunakan bantuan program

aplikasi komputer ( SAP 2000 ). Hasil momen yang didapat sesuai dengan data masukan.

Dengan kombinasi pembebanan sebagai berikut:

- 1,2 D + 1, 6 L

- 1,4 D

- 1,2 D + 1 L + 0,275 Qx + 0,275 x 0,3 Qy

- 1,2 D + 1 L + 0,275 Qy + 0,275 x 0,3 Qx

- 0,9 D + 0,1125Wx + 0,0338 Wy

- 0,9 D + 0,1125Wx + 0,0338 Wy

Hasil momen berbentuk tabel terlampir sebagai lampiran.

4.3.7 Menghitung Berat Tingkat (W) dan Massa Tingkat (M)

1. Lantai 1

Berat Balok

B1 (35 x 70) : (0,35 m x 0,7 m) x 195 m x 2400 kg/m3 : 114660 kg

B2 (30 x 60) : (0,30 m x 0,6 m) x 191 m x 2400 kg/m3 : 82512 kg

150

B3 (25 x 50) : (0,25 m x 0,5 m) x 162,5 m x 2400 kg/m3 : 48750 kg

B5 (20 x 30) : (0,20 m x 0,3 m) x 8,5 m x 2400 kg/m3 : 1224 kg

Beban Terpusat akibat beban mati dan beban hidup pada lantai gedung

WD : (913,52 m2 x 96 kg/m2) + (913,52 m2 x 0,12 x 2400 kg/m3) + 114660 kg +

82512 kg+ 48750 kg +1224 kg : 597937,68 kg

WL : 913,52 m2 x 250 kg/m2 : 228380 kg

Beban terpusat pada titik berat lantai gedung koef. Reduksi beban hidup 0,25

W : 597937,68 kg + (0,25) . 228380 kg : 655032,68 kg

Percepatan gravitasi : g = 9,8 m/detik2

Massa terpusat pada lantai gedung :

M : W / g : 655032,68 / 9,8 : 66840,39 ~ 66841 kg

2. Lantai 2

Berat Balok

B1 (35 x 70) : (0,35 m x 0,7 m) x 205 m x 2400 kg/m3 : 120540 kg

B2 (30 x 60) : (0,30 m x 0,6 m) x 197,5 m x 2400 kg/m3 : 85320 kg

B4 (20 x 40) : (0,20 m x 0,4 m) x 137 m x 2400 kg/m3 : 26304 kg

B5 (20 x 30) : (0,20 m x 0,3 m) x 22 m x 2400 kg/m3 : 3168 kg



85320 kg+ 26304 kg +3168 kg : 586123,68 kg

WL : 913,52 m2 x 250 kg/m2 : 228380 kg


W : 586123,68 kg + (0,25) . 228380 kg : 643218,68 kg



M : W / g : 643218,68 / 9,8 : 65634,55 ~ 65635 kg

3. Lantai 3

Berat Balok

B1 (35 x 70) : (0,35 m x 0,7 m) x 195 m x 2400 kg/m3 : 114660 kg

B2 (30 x 60) : (0,30 m x 0,6 m) x 191 m x 2400 kg/m3 : 82512 kg

B4 (20 x 40) : (0,20 m x 0,4 m) x 137 m x 2400 kg/m3 : 26304 kg

151

B5 (20 x 30) : (0,20 m x 0,3 m) x 8,5 m x 2400 kg/m3 : 1224 kg



82512 kg+ 26304 kg +1224 kg : 575491,68 kg

WL : 913,52 m2 x 250 kg/m2 : 228380 kg


W : 215604 kg + (0,25) . 228380 kg : 632586,68 kg



M : W / g : 632586,68 / 9,8 : 64549,66 ~64550 kg

4. Lantai 4

Berat Balok

B1 (35 x 70) : (0,35 m x 0,7 m) x 97,5 m x 2400 kg/m3 : 57330 kg

B2 (30 x 60) : (0,30 m x 0,6 m) x 65 m x 2400 kg/m3 : 28080 kg

B3 (25 x 50) : (0,25 m x 0,5 m) x 249 m x 2400 kg/m3 : 74700 kg

B5 (20 x 30) : (0,20 m x 0,3 m) x 46 m x 2400 kg/m3 : 6624 kg



28080 kg + 74700 kg + 6624 kg : 294030 kg

WL : 331,5 m2 x 250 kg/m2 : 82875 kg

Beban Kuda-Kuda Baja dan Penutup Atap

WK : 285 kg x 12 buah : 3420 kg


W : 294030 kg + (0,25) . 82875 kg + 3420 kg : 318168,75 kg



M : W / g : 318168,75 / 9,8 : 32446,19 ~32447 kg

5. Lantai 5

Berat Balok

B1 (35 x 70) : (0,35 m x 0,7 m) x 97,5 m x 2400 kg/m3 : 57330 kg

B2 (30 x 60) : (0,30 m x 0,6 m) x 65 m x 2400 kg/m3 : 28080 kg

152

B5 (20 x 30) : (0,20 m x 0,3 m) x 46 m x 2400 kg/m3 : 6624 kg



28080 kg + 6624 kg : 219330 kg

WL : 331,5 m2 x 250 kg/m2 : 82875 kg


W : 219330 kg + (0,25) . 82875 kg : 240048,75 kg



M : W / g : 240048,75 / 9,8 : 24494,77 ~24495 kg

6. Lantai Atap

Berat Balok

B1 (35 x 70) : (0,35 m x 0,7 m) x 97,5 m x 2400 kg/m3 : 57330 kg

B2 (30 x 60) : (0,30 m x 0,6 m) x 65 m x 2400 kg/m3 : 28080 kg

B5 (20 x 30) : (0,20 m x 0,3 m) x 44,75 m x 2400 kg/m3 : 6444 kg



28080 kg + 6444 kg : 219150 kg

WL : 331,5 m2 x 250 kg/m2 : 82875 kg


W : 219150 kg + (0,25) . 82875 kg : 239868,75 kg



M : W / g : 239868,75 / 9,8 : 24476,40 ~24477 kg

153

4.4 Perhitungan struktur balok

Tulangan pokok (D) = 22 mm

Tulangan sengkang (Ø) = 10 mm

Selimut (p) = 20 mm

ß1 = 0,85

ϕ = 0,8

Mutu beton (fc’) = 30 Mpa

Mutu baja (fy) = 390 Mpa

d = h – p – Øs - 1

2D

= 800 – 20 – 10 – 1

222 = 759 mm

ds = h – p - 1

2Øs

= 800 – 20 - 1

210 = 775 mm

Tabel 4.12 Momen pada balok

Tipe balok b h Ml Mt D

mm mm N N Mm

BI 40/80 400 800 503521170 786117541 759

BI 35/70 350 700 341566581 442786561 659

BA 20/40 200 400 73871498 44218202 359

Tulangan Tumpuan

- K = 𝑀𝑢

∅.𝑏 𝑑²=

786117541

0,8 .400.759²= 4,3

- Kmaks = 382 ,5 . ß1 . fc ′ .(600+𝑓𝑦−225 .ß1

(600+𝑓𝑦 )²

- a = 1− 1−2 .𝐾

0,85 .𝑓𝑐 ′ .𝑑

- As perlu = 0,85 .𝑓 𝑐 ′ .𝑎 .𝑏

𝑓𝑦

- As min = ρ min . b . d

Tabel 4.13 Perhitungan tulangan balok

Tipe balok K Kmaks a As perlu As min

Mpa Mpa Mm mm² mm²

BI 40/80 4,3 7,95 141 3687 1418

BI 35/70 3,6 7,95 100 2288 1077

BA 20/40 2,1 7,95 30 392 335

154

Keterangan :

Dipilih As yang besar yaitu As perlu

- Tulangan tumpuan (n) = 𝐴𝑠 ,𝑢

0,25 .3,14 . 𝐷²

- Tulangan lapangan (n’)= 𝑛

2

Tabel 4.14 Jumlah tulangan

Tipe balok Tulangan Tarik N tulangan Tumpuan

Tulangan Tekan N tulangan Lapangan n n’

BI 40/80 3687 10D22 1843 5 D22

BI 35/70 2288 6 D22 1144 3 D22

BA 20/40 392 2 D22 196 2 D22

Tulangan Lapangan


-

-

-

-

-

- K = 𝑀𝑢

∅.𝑏 𝑑²=

503521170

0,8 .400.759²= 2,5

- Kmaks = 382 ,5 . ß1 . fc ′ .(600+𝑓𝑦−225 .ß1

(600+𝑓𝑦 )²

- K1 = 0,8 . K

- a = 1− 1−2 .𝐾

0,85 .𝑓𝑐 ′ .𝑑

- As perlu = 0,85 .𝑓 𝑐 ′ .𝑎 .𝑏

𝑓𝑦





BI 40/80 2,7 7,95 85 2223 1418

BI 35/70 2,8 7,95 77 1762 1077

BA 20/40 3,6 7,95 54 706 335

Keterangan :

Dipilih As yang besar yaitu As perlu


0,25 .3,14 . 𝐷²


2

Tipe balok B H Ml Mt D

mm Mm N N Mm

BI 40/80 400 800 503521170 786117541 759

BI 35/70 350 700 341566581 442786561 659

BA 20/40 200 400 73871498 44218202 359

155


Tipe balok Tulangan Tarik N tulangan

Tumpuan

Tulangan Tekan N tulangan

Lapangan N n.

BI 40/80 1111,5 3 D22 2223 6 D22

BI 35/70 881 3 D22 1762 5 D22

BA 20/40 353 2 D22 706 2 D22

Tulangan geser

- Gaya geser yang ditahan beton (Vc)

Vc = 1

6 𝑓𝑐′. 𝑏 .𝑑

- Gaya geser yang ditahan oleh begel (Vs)

Vs = 𝑉𝑢− 𝜙 .𝑉𝑐

𝜙

- Gaya geser maksimum yang ditahan begel

Vs maks = 1

3 . 𝑓𝑐.𝑏 .𝑑

Tabel 4.18 Gaya geser yang bekerja

Tipe balok Vu Vc Vs Vs maks

N N N N

BI 40/80 302477 277148 100948 554295

BI 35/70 232629 210554 80232 421107

BA 20/40 88864 65544 45536 131088

Keterangan :

Karena Vs < Vs maks , maka syarat spasi begel = s ≤ 𝑑

2 dan s ≤ 600 mm

- Luas tulangan geser permeter

Av,u 1 = 𝑉𝑠 .𝑆

𝑓𝑦 .𝑑 dengan S=1000 mm

Av,u 2 = 75 𝑓𝑐 ′ 𝑏 . 𝑠

1200 .𝑓𝑦

Av,u 3 = 𝑏 .𝑆

3 .𝑓𝑦

- Spasi begel

S = 𝑛 .0,25 .𝜋 .∅² .𝑠

𝐴𝑣 ,𝑢

Tabel 4.19 Luas tulangan geser permeter

Tipe balok Av,u 1 Av,u 2 Av,u 3 S 𝑑

2 Jarak spasi

mm² mm² mm² Mm Mm

BI 40/80 341 351 342 447 200 Ø10-200

BI 35/70 312 307 299 503 175 Ø10-175

BA 20/40 325 176 171 483 100 Ø10-100

Keterangan :

Dipilih Av,u yang paling besar,

156

Syarat spasi s ≤ 𝑑

2 dan s ≤ 600 mm

Pilih spasi yang paling kecil

Tulangan torsi

- Pengaruh puntir

Tu ≤𝜙 . 𝑓 𝑐 ′

12 (𝐴𝑐 𝑝2

𝑝𝑐𝑝)

Tabel 4.20 Pengaruh torsi

Tipe Balok Tu Acp Pcp T

Nmm mm² mm Nmm

BI 40/80 66187739,2 320000 2400 14605934,87

BI 35/70 15001579,8 245000 2100 9784835,,27

BA 20/40 4730 80000 1200 1825741,85

Keterangan:

Karena Tu > T , maka perlu tulangan torsi

- Tn = Tu / ϕ

- Luas batas sengkang luar

Aoh = ( b-2.s) . (h-2.s)

Ao = 0,85 . Aoh

- Luas sengkang torsi pe rmeter

𝐴𝑣𝑡 = 𝑇𝑛 .𝑠

2.𝐴𝑜. 𝑓𝑦 .𝑐𝑜𝑡ɵ

- Luas begel geser per meter,

Tabel 4.21 Luas geser

Tipe Balok Jarak spasi

BI 40/80 Ø10-200

BI 35/70 Ø10-175

BA 20/40 Ø10-100

Avs = 𝑛 .0,25 .3,14 .Ø².𝑆

𝑠

- Jumlah tulangan longitudinal torsi

𝑛 = 𝐴𝑡

0,25 .3,14 .𝐷²

Tabel 4.22 Pengaruh dimensi

Tipe

Balok

Tn

Aoh Ao Avt Avs

Nmm mm² mm² mm² mm²

BI 40/80 49640804,4 273600 232560 267 785

BI 35/70 11251184,9 204600 173910 78,6 897

BA 20/40 3547,5 57600 48960 0,15 1570

157

- Luas total begel = Avt + Avs

- Avts = 𝑏 .𝑆

3 . 𝑓𝑦𝑣

- Ph = 2( b – 2.20+h – 2.20)

- Jarak begel total, s =𝑛 .0,25 .Ø² . 𝑆

𝐴𝑣𝑡 +𝐴𝑣𝑠

- Tulangan lentur torsi

𝐴𝑡 = 𝐴𝑣𝑡

𝑠 . 𝑝ℎ .

𝐹𝑦𝑣

𝑓𝑦𝑙 . 𝑐𝑜𝑡²ɵ

Tabel 4.23 luas begel dan torsi

Keterangan

o Pilih total luas yang besar

o Pilih spasi yang kecil

Tabel 4.24 Jumlah tulangan longitudinal

Tipe Balok At n tulangan

mm²

BI 40/80 598 2 D 22

BI 35/70 152,5 2 D 16

BA 20/40 0,16 2 D 13

Tipe Balok Total luas Avt S Ph S

mm² mm² Mm Mm mm

BI 40/80 1052 333,33 47,5 2240 Ø10-45

BI 35/70 975,6 333,33 51,3 1940 Ø10-50

BA 20/40 1570,2 333,33 31,8 1040 Ø10-30

158

4.5 Perhitungan struktur kolom



Selimut beton (p) = 20 mm



d= h-p-Øs-1

2𝐷

= 700 – 20 – 10 – 11 = 659 mm

- Luas penampang

Ag = b . h

Tabel 4.25 Gaya pada kolom

Tipe kolom b h Ag P Mu2 Mu3

mm mm mm² N N N

K1 70x70 700 700 490000 8705050 160651056 209604707

K2 60x60 600 600 360000 6826492 119277965 156930812

K3 50x50 500 500 250000 2008999 113008507 130708452

- Eksentrisitas minimal kolom

e min= (15+0,03 h)

- Eksentrisitas Beban

𝑒𝑡 = 𝑀𝑢3

𝑃𝑢

- Koefisien untuk sumbu vertikal

𝐾𝑣 =𝑝

ɵ .𝐴𝑔 .0,85 .𝑓𝑐′

- Koefisien untuk sumbu horizontal

𝐾𝑕 =𝑝

ɵ .𝐴𝑔 .0,85 .𝑓𝑐 ′ . 𝑒𝑡

𝑕

Tabel 4.26 Beban pada kolom

Tipe kolom

e min Et Kv Kh d’/h ß

Mm Mm

K1 70x70 211,5 24 1,07 0,036 0,15 1,2

K2 60x60 181,5 23 1,14 0,044 0,15 1,2

K3 50x50 151,5 65 0,48 0,06 0,15 1,2

159

- Rasio tulangan pada penampang kolom

𝜌 = 𝑟 . ß

- Rasio min

Ρ min = 1,4

𝑓𝑦

- Luas tulangan yang diperlukan

Ast = ρ . Ag

- Jumlah tulngan

N= 𝐴𝑠𝑡

0,25 .3,14 .𝐷²

Tabel 4.27 Tulangan pada kolom

Tipe kolom R ρ ρ min Ast N

mm mm mm²

K1 70x70 0,0075 0,009 0,0036 4410 12D22

K2 60x60 0,01 0,012 0,0036 4320 12D22

K3 50x50 0 0 0,0036 900 4D19

Keterangan :

Dipilih ρ yang besar.

Tulangan geser


Vc = 1

6 𝑓𝑐′. 𝑏 .𝑑



𝜙


Vs maks = 1

3 . 𝑓𝑐.𝑏 .𝑑



N N N N

K1 70x70 10660 422705 48491 844132

K2 60x60 42472 307546 25873 613997

K3 50x50 111711 210645 61697 420377

Keterangan :


2 dan s ≤ 600 mm




Av,u 2 = 75 𝑓𝑐 ′ 𝑏 . 𝑠

1200 .𝑓𝑦

Av,u 3 = 𝑏 .𝑆

3 .𝑓𝑦

- Spasi begel

160

S = 𝑛 .0,25 .𝜋 .∅² .𝑠

𝐴𝑣 ,𝑢



2 Jarak spasi

mm² mm² mm² mm Mm

BI 40/80 188 614 598 255 330 Ø10-250

BI 35/70 118 527 513 298 280 Ø10-280

BA 20/40 343 438 427 358 230 Ø10-230

Keterangan :



2 dan s ≤ 600 mm


161

4.6 Perhitungan struktur tie beam



Selimut (p) = 40 mm

ß1 = 0,85

ϕ = 0,8



d = h – p – Øs - 1

2D

= 800 – 40 – 10 – 1

222 = 739 mm

ds = h – p - 1

2Øs

= 800 – 40 - 1

210 = 755 mm


Tipe balok b h Ml Mt D

mm mm N N Mm

BI 40/80 400 800 223936818,6 130629810 739

Tulangan Tumpuan

- K = 𝑀𝑢

∅.𝑏 𝑑²=

1306298101

0,8 .400.739²= 7,47

- Kmaks = 382 ,5 . ß1 . fc ′ .(600+𝑓𝑦−225 .ß1

(600+𝑓𝑦 )²

- a = 1− 1−2 .𝐾

0,85 .𝑓𝑐 ′ .𝑑

- As perlu = 0,85 .𝑓 𝑐 ′ .𝑎 .𝑏

𝑓𝑦





BI 40/80 7,47 7,95 263 195 1064,16

Keterangan :

Dipilih As yang besar yaitu As min

162


0,25 .3,14 . 𝐷²


2



Tulangan Tekan N tulangan Lapangan n n’

BI 40/80 1064,16 3 D22 532 2 D22

Tulangan Lapangan


Tipe balok B H Ml Mt D

mm Mm N N Mm

BI 40/80 400 800 223936818,6 130629810 739

- K = 𝑀𝑢

∅.𝑏 𝑑²=

223936818 ,6

0,8 .400 .739²= 1,3

- Kmaks = 382 ,5 . ß1 . fc ′ .(600+𝑓𝑦−225 .ß1

(600+𝑓𝑦 )²

- a = 1− 1−2 .𝐾

0,85 .𝑓𝑐 ′ .𝑑

- As perlu = 0,85 .𝑓 𝑐 ′ .𝑎 .𝑏

𝑓𝑦





BI 40/80 1,3 7,95 38,6 1009 1064

Keterangan :

Dipilih As yang besar yaitu As min


0,25 .3,14 . 𝐷²


2



Tulangan Tekan N tulangan Lapangan N n.

BI 40/80 1064 3 D22 532 2 D22

163

Tulangan geser


Vc = 1

6 𝑓𝑐′. 𝑏 .𝑑



𝜙


Vs maks = 1

3 . 𝑓𝑐.𝑏 .𝑑



N N N N

BI 40/80 171451 69845 158756 539689

Keterangan :


2 dan s ≤ 600 mm




Av,u 2 = 75 𝑓𝑐 ′ 𝑏 . 𝑠

1200 .𝑓𝑦

Av,u 3 = 𝑏 .𝑆

3 .𝑓𝑦

- Spasi begel

S = 𝑛 .0,25 .𝜋 .∅² .𝑠

𝐴𝑣 ,𝑢



2 Jarak spasi

mm² mm² mm² Mm Mm

BI 40/80 1872 351 342 84 200 Ø10-85

Keterangan :



2 dan s ≤ 600 mm


164

4.7 Perhitungan Tangga

4.7.1 Tangga

1. Data Teknis

Tinggi antar lantai = 400 Cm

Lebar Tangga = 325 Cm

Lebar Bordes = 200 Cm

Lebar tangga 1 = 325 Cm

Lebar tangga 2 = 325 Cm

O = Optrede (langkah tegak) = 20 cm

A = Antrede (Langkah datar) = 28 cm

Pengecekan Kenyamanan :

2.20 + 28 = 68 OK

Sudut kemiringan tangga ( = 25 – 45 )

tan = O

A =

20

28

= 35 (25 < < 45 OK)

Gambar 4.78 Tangga Lantai

2. Perhitungan Pembebanan Tangga

a. Pembebanan Pelat Bordes dan Pembebanan Pelat Tangga

Beban mati :

Berat spaci lantai = 0,03 x 1800 = 54 Kg/m2

Penutup lantai = 24 Kg/m2 +

Total = 78 Kg/m2

Beban Hidup = 250 Kg/m2

165

3. Analisa Perhitungan Struktur Tangga

Dalam perhitungan analis struktur tangga, dilakukan dengan

menggunakan bantuan program SAP 2000. Beban yang dimasukan adalah

beban merata (Unifom Shell) dalam program SAP 2000. Kombinasi

pembebanan yang digunakan adalah sebagai berikut :

1,4 D

1,2 D + 1,6 L

Dimana :

D = Dead (beban mati)

L = Live (beban hidup)

Tabel 4.38 Hasil Output Tangga

Jenis Pelat

Mmen Arah Sumbu X (M22)

Area

Text

M Tumpuan

(Nmm) AreaTex

M Lapangan

(Nmm)

Pelat Tangga 1227 30897 832 -12857

Pelat Bordes 1288 13055 1310 -12402

Jenis Pelat

Mmen Arah Sumbu Y (M11)

Area

Text

M Tumpuan

(Nmm) AreaTex

M Lapangan

(Nmm)

Pelat Tangga 909 2267 1149 -61301

Pelat Bordes 108 7462 1310 -62011

4. Perhitungan Tulangan Pelat Tangga

Tebal pelat = 120 mm

Tebal penutup beton = 20 mm

dx = h – p – ½

= 120 – 20 – ½ x 10

= 95 mm = 0,095 m

𝜌𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢=𝑀𝑢

𝑏 .𝑑2

Dari tabel 5.1.i Buku Gideon seri 4 di dapat :

𝑀𝑢

𝑏 .𝑑2 = x

166

𝑀𝑢

𝑏 .𝑑2 = y

Interpolasi = ρx + 𝜌 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 − 𝑥

200 x ( ρy – ρx)

Atau

Interpolasi = ρx + 𝜌 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 − 𝑥

200 x ( ρy – ρx)

As = ρ . b . d

Tabel 4.39 Perhitungan tulangan tumpuan X

Tulangan Tumpuan X

Nm

𝑀𝑢

𝑏.𝑑2

ρ ρ min As As

Plat tangga 30,897 3423,49 0,0154 0,0058 1463 Ø10-50

Bordes 13,055 1446,53 0,0065 0,0058 617 Ø10-125

Keterangan : dipilih ρ yang besar

Tabel 4.40 Perhitungan tulangan lapangan X

Tulangan Lapangan X

Nm

𝑀𝑢

𝑏.𝑑2

ρ ρ min As As

Plat tangga 12,857 1424,6 0,0061 0,0058 570 Ø10-125

Bordes 12,402 1374,18 0,0059 0,0058 560,5 Ø10-125


Tabel 4.41 Perhitungan tulangan tumpuan Y

Tulangan Tumpuan Y

Nm

𝑀𝑢

𝑏.𝑑2

ρ ρ min As As

Plat tangga 2,267 251,19 0,001 0,0058 551 Ø10-125

Bordes 7,462 826,81 0,0033 0,0058 551 Ø10-125


Tabel 4.42 Perhitungan tulangan lapangan Y

Tulangan Lapangan Y

Nm

𝑀𝑢

𝑏.𝑑2

Ρ ρ min As As

Plat tangga 61,301 6792,35 0,033 0,0058 3135 Ø10-50

Bordes 62,011 6871,02 0,034 0,0058 3230 Ø10-50


167

4.8 Perhitungan Pondasi

4.8.1 Perhitungan Pondasi pada Pilecape Tipe 1

1. Data Teknis

TABLE: Element Forces - Frames

OutputCase CaseType P V2 V3 T M2 M3

Text Text KN KN KN KN-cm KN-cm KN-cm

KOM.PONDASI Combination -6565.502 3.116 -1.979 3.447 -683.374 328.734

Kedalaman tiang pancang = 23 m

Nilai total friction (Tf) = 12,10 KN/cm

Nilai conus = 0,35 KN/cm2

Diameter tiang pancang = 50 cm

2. Kapasitas Daya Dukung Pondasi

a. Kapasitas dukung ijin tiang pancang

Kapasitas dukung ijin tiang menggunakan combination bearing,

yaitu kombinasi antara friction bearing ( kekuatan lekatan terhadap

tanah ) dan conus point bearing (kuat dukung tanah dasar )

Total friction (Tf) merupakan jumlah daya dukung yang

memanfaatkan lekatan antara tanah dengan permukaan tiang pancang

.Conus bearing merupakan kapasitas dukung yang memanfaatkan

daya dukung tanah dasar (Qc) dikalikan dengan luas permukaan ujung

tiang.

.Berikut perhitungan kapsitas daya dukung pondasi tiang

pancang yang memanfaatkan kekuatan dari nilai Total Friction (Tf)

dengan nilai SF ( skala factor ) 5, dan ditambah dengan daya dukung

tanah dasar (Qc) dengan nilai SF (skala factor) 3.

Qu = 𝑘𝑒𝑙𝑖𝑙𝑖𝑛𝑔 𝑂 (𝜋𝐷 ) 𝑥 𝑇𝑓

5 +

𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑂 1

4𝜋𝐷2 𝑥 𝑄𝑐

3

= 3,14 𝑥 50 𝑥 12,10

5 +

1

4 𝑥 3,14 𝑥 502 𝑥 0,35

3

= 379,94 + 228,958 = 608,898 KN

Chek :

Qu > P (aksial)

608,898 KN < 6565,502 KN

168

1,5 1,5 1,5 0,5

5,5

0,5

1,5

1,5

1,5

0,5

5,5

y

xi

yi

x

P1 P2 P3

P8 P7 P6

P9 P10 P11

P16 P15 P14

-My

-Mx

P4

P5

P12

P13

0,5

H

80 c

m

P (aksial)

Momen +

Momen -

ELV -23,00

Karena kapasitas dukung 1 tiang tidak mampu untuk menahan beban

P (aksial) maka dibutuhkan kapasitas dukung kelompok tiang.

b. Jumlah tiang pancang yang dibutuhkan

n = 𝑝

𝑞𝑢

= 6565 ,502

608 ,898

= 10,783 ̴ maka digunakan 16 titik tiang pancang.

Gambar 4.79 Denah titik tiang pancang

Gambar 4.80 Potongan melintang Pilecap

169

3. Menghitung efisiensi grup tiang (E)

Daya dukung kelompok tiang pancang berdasarkan total friction persamaan

yang digunakan dirumuskan kelompok tiang pancang (pile group).

E = 1- arc tg 𝑑

𝑠

𝑛−1 𝑚+ 𝑚−1 𝑛

90.𝑚 .𝑛

Keterangan :

S = jarak antar pusat tiang pancang

d = diameter tiang pancang

m = jumlah baris tiang pancang

n = jumlah per 1 baris

E = 1- arc tg 0.5

1,50

4−1 4+ 4−1 4

90 .4.4

= 0,70

Tambahan beban akibat berat pile cap (poer)

W = volume poer x BJ beton

= ( 5,50 x 5,50 x 0,8 ) x 24 KN/m3

= 580,80 KN

Resultan Beban yang bekerja pada pondasi

V = Pu + berat poer (W)

= 6565,502 KN + 580,80 KN

= 7146,302 KN

Kapasitas daya dukung kelompok tiang

= (qu TF x n (jumlah titik pancang) x E) + (qu qc x n )

= (379,94 x 16 x 0,70) + ( 228,958 x 16 )

= 4255,328 +3663,328

= 7918,656 KN

Chek syarat aman

Kapasitas dukung pondasi > resultan beban yang bekerja

7918,656 KN > 7146,302 KN ( aman )

4. Keamanan Tiang Terhadap Momen Mx dan My

Pi = 𝑣

𝑛 +

𝑀𝑦 .𝑋𝑖

Ʃ𝑋𝑖 +

𝑀𝑥 .𝑦𝐼

Ʃ𝑌𝑖

Keterangan :

Pi = beban yang diterima tiang ke- i.

170

Xi = jarak titik pusat tiang i sejajar sumbu x .

Yi = jarak titik pusat tiang i sejajar sumbu y.

V = Resultan beban yang bekerja pada pondasi.

n = Jumlah titik tiang pancang.

Tabel 4.43 Beban Akibat Pengaruh Momen pada Pondasi PC1

Tiang

No

Xi

(m)

Yi

(m)

Xi2

(m2)

Yi2

(m2)

𝑀𝑥 .𝑦𝑖

Ʃ𝑌𝑖2 (KN) 𝑀𝑦 .𝑋𝑖

Ʃ𝑋𝑖2 (KN) V/n (KN) Pi (KN)

1 -2,25 2,25 5,0625 5,0625 0,3417 -1,643 446,644 445,343

2 -0,75 2,25 0,5625 5,0625 0,3417 -0,055 446,644 446,931

3 0,75 2,25 0,5625 5,0625 0,3417 0,055 446,644 447,041

4 2,25 2,25 5,0625 5,0625 0,3417 1,643 446,644 448,629

5 2,25 0,75 5,0625 0,5625 0,1139 1,643 446,644 448,401

6 0,75 0,75 0,5625 0,5625 0,1139 0,055 446,644 446,813

7 -0,75 0,75 0,5625 0,5625 0,1139 -0,055 446,644 446,703

8 -2,25 0,75 5,0625 0,5625 0,1139 -1,643 446,644 445,115

9 -2,25 -0,75 5,0625 0,5625 -0,1139 -1,643 446,644 444,887

10 -0,75 -0,75 0,5625 0,5625 -0,1139 -0,055 446,644 446,475

11 0,75 -0,75 -0,5625 0,5625 -0,1139 0,055 446,644 446,585

12 2,25 -0,75 5,0625 0,5625 -0,1139 1,643 446,644 448,173

13 2,25 -2,25 5,0625 5,0625 -0,3417 1,643 446,644 447,945

14 0,75 -2,25 0,5625 5,0625 -0,3417 0,055 446,644 446,357

15 -0,75 -2,25 0,5625 5,0625 -0,3417 -0,055 446,644 446.247

16 -2,25 -2,25 5,0625 5,0625 -0,3417 -1,643 446,644 444,659

∑ 45

45 Pi Max 448,401

Akibat dari adanya momen Mx dan My,beban yang diterima oleh satu (1)

tiang berubah menjadi :

Berat tiang = Luas O x kedalaman 1 titik tiang x BJ beton

= ¼ πd2 x 23 m x 24 KN/m

= ¼ .3,14.0,502 x 23 x 24

= 108,33 KN

P = Pi max + Berat tiang

= 448,401 KN + 108,33 KN

= 556,731 KN

Cek terhadap daya dukung satu titik tiang (Qu)

Qu > P

608,898 KN > 556,731 KN ......OK

171

Cek keamanan tiang terhadap mutu beton

Mutu beton yang di pakai

Fc = 35 Mpa

Fc ijin = 0,45 x 35 = 15,75 Mpa

P ijin = Fc ijin x A

= 15,75 x ( ¼ . 3,14 . 5002 )

= 3090937,5 N ̴ P ijin 3090,9375 KN

Syarat aman Beban tiang < P ijin

556,731 KN < 3090,9375 KN ( pondasi aman terhadap mutu beton )

5. Tinjauan Terhadap Beban Lateral

Menentukan jenis tiang panjang atau tiang pendek

𝐿

𝐷 < 12 tiang pendek

𝐿

𝐷 < 12 tiang panjang

23

0,50 = 46 < 12 tiang panjang

Tiang pancang termasuk tiang dengan ujung terjepit karena tiang pancang

masuk kedalam pilecap sedalam 80 cm ( > 60 cm ).Menurut Thomlison

(1977) jika tiang pancang termasuk tiang panjang maka tiang pancang

dianggap sebagai tiang lentur.

Menghitung tegangan ijin leteral :

Tanah termasuk lempung kaku terkonsolidasi berlebihan dengan nilai

Kohesi Undrained ( Cu ) kisaran dari 100 – 200 KN/m2 dan dipakai 120

KN/m2.Perhitungan tahanan ijin lateral menggunakan metode grafik

broms.

Nilai tahanan momen penampang lingkaran (S)

S = 𝜋𝑑3

32

S = 3,14𝑥0,503

32

S = 0,01226 m3

172

F’ ( ijin lentur ) = 0,60 x 𝑓𝑐′

= 0,60 x 35

= 3,55 Mpa 3550 KN/m2

Nilai momen lentur maksimal ( My ).Maka digunakan rumus :

My = S x F’

My = 0,01226 x 3550

My = 43,532 KNm

= 𝑚𝑦

𝑐𝑢 𝑥 𝑑3 = 43,532

120 𝑥 0,503 = 2,902 ̴ 3

Gambar 4.81 Grafik Broms pada PC1

Dari grafik diperoleh nilai 𝑕𝑢

𝑐𝑢 𝑑2 = 3,7

𝑕𝑢

𝑐𝑢 𝑥 𝑑2 =3,7

𝑕𝑢

120 𝑥 0,502 = 3,7

Hu = 120 KN/m2 x 0,502 x 3,7 = 111

Dengan SF = 3 maka diperoleh

Ha = 𝐻𝑢

𝑆𝐹 =

111

3 = 37 KN

Beban horizontal yang diterima setiap tiang

= 𝐻

𝑛 =

3,12

16

= 0,195 KN

173

Syarat aman : kapasitas dukung horizontal harus lebih besar dari pada gaya

horizontal yang bekerja

𝐻

𝑛 = 0,195 KN <

𝐻𝑢

𝑠𝑓 = 37 KN

Sehingga tiang aman terhadap beban lateral.

6. Perencanaan Penulangan Pile Cap

a. Data Pile Cap

Tulangan pokok = D22


Ukuran poer = 5,50 x 5,50 m

Tinggi poer (h) = 0,8 m

Dimensi kolom = 70 x 70 cm

d’ = h – ( p + d tul + ½ d tul )

= 800 – ( 50 + 22 + ½ x 22 )

= 717 mm

Fc’ = 35 Mpa

Fy = 240 Mpa

b. Tulangan pada pile cap arah Ly :

My = 6,834 KN.m

Fc = 35 Mpa

Fy =240 Mpa

ρmin = 1,4

240 = 0,00583

ρbalance = 0,85 .35 𝑥 0,85

240

600

600 +240

= 0,0752

ρmax = 0,75 x ρbalance

= 0,75 x 0,0752

= 0,0564

h = 0,80 m = 800 mm

dy = 800 – 50 – 22 – ( 22/2 )

=717 mm = 0,717 m

174

Mu = 6,834 𝐾𝑁 .𝑚

0,8 = 8,5425 KN.m

𝑀𝑢

𝑏 𝑥 𝑑𝑦2 = 8,5425

1.(0,717 )2 = 16,617 KN/m2 ≈ 100 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏 𝑥 𝑑𝑦2 = 100 ρ = 0,0005

Karena ρ < ρmin maka digunakan ρmin

As Ly = ρmin .by.dy

= 0,00583 x 5500 x 717

= 22990,605 mm2

Digunakan D22 (Ast 380 mm2 )

A tul = 1

4 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 =

1

4 .3,14 . 222 = 380 mm2

n = 𝑎𝑠 𝑙𝑦

𝑎 𝑡𝑢𝑙

n = 22990 ,605

380= 60,501 ̴ maka jumlah tulangan adalah 61 tulangan

jarak tulangan b

𝑛=

5500

61 = 90,16 mm maka jarak tulangan adalah yang

digunakan 90 mm

c. Tulangan pada pile cap arah Lx

Mx = 3,287 KN.m

Fc = 35 Mpa

Fy = 240 Mpa

ρmin = 1,4

240 = 0,00583

ρbalance = 0,85 .35 𝑥 0,85

240

600

600 +240

= 0,0752


= 0,75 x 0,0752

= 0,0564

h = 0,80 m = 800 mm

dy = 800 – 50 – 22 – ( 22/2 )

=717 mm = 0,717 m

Mu = 3,287 𝐾𝑁 .𝑚

0,8 = 4,109 KN.m

𝑀𝑢

𝑏 𝑥 𝑑𝑦2 = 4,109

1.(0,717 )2 = 7,993 KN/m2 ≈ 100 KN/m2

175

D22-90

D22-90

D2

2-9

0

D2

2-9

0

P1 P2 P3

P8 P7 P6

P9 P10 P11

P16 P15 P14

P4

P5

P12

P13

500 1500 1500 1500 500

5500

50

01

50

01

50

01

50

05

00

55

00

x

𝑀𝑢

𝑏 𝑥 𝑑𝑦2 = 100 ρ = 0,0005


As Ly = ρmin .bx.dy

= 0,00583 x 5500 x 717

= 22990,605 mm2


A tul = 1

4 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 =

1

4 .3,14 . 222 = 380 mm2


𝑎 𝑡𝑢𝑙

n = 22990 ,605


jarak tulangan b

𝑛=

5500

61 = 90,16 mm maka jarak tulangan adalah

yang digunakan 90 mm

Gambar 4.82 Denah Penulangan Pile Cap Tipe 1.

176

4.8.2 Perhitungan Pondasi Pada Pile Cap Tipe 2

1. Data Teknis


OutputCase CaseType P V2 V3 T M2 M3 Text Text KN KN KN KN-cm KN-cm KN-cm

KOM.PONDASI Combination -5824.916 13.926 -1.647 3.809 -526.714 1758.894














tiang.





Qu = 𝑘𝑒𝑙𝑖𝑙𝑖𝑛𝑔 𝑂 (𝜋𝐷 ) 𝑥 𝑇𝑓

5 +



3

= 3,14 𝑥 50 𝑥 12,10

5 +

1

4 𝑥 3,14 𝑥 502 𝑥 0,35

3

= 379,94 + 228,958 = 608,898 KN

Chek :

Qu > P (aksial)

608,898 KN < 5824,916 KN

177

7

yi

xi

P1 P2 P3

P6 P5 P4

P7 P8 P9

P12 P11 P10

P13 P14 P15

-Mx

-My

x

y

0,5 1,5 1,5 0,5

4

0,5

1,5

1,5

1,5

1,5

0,5

Karena kapasitas dukung 1 tiang tidak mampu untuk menahan beban

P (aksial) maka dibutuhkan kapasitas dukung kelompok tiang.

b. Jumlah tiang pancang yang dibutuhkan

n = 𝑝

𝑞𝑢

= 5824 ,916

608 ,898

= 9,566 ≈ ( maka digunakan 15 titik tiang pancang )


3. Menghitung efisiensi grup tiang (E)

Daya dukung kelompok tiang pancang berdasarkan total friction persamaan

yang digunakan dirumuskan kelompok tiang pancang (pile group).

E = 1- arc tg 𝑑

𝑠

𝑛−1 𝑚+ 𝑚−1 𝑛

90.𝑚 .𝑛

Keterangan :

d = diameter tiang pancang

178

S = jarak antar pusat tiang pancang

m = jumlah baris tiang pancang

n = jumlah per 1 baris

E = 1- arc tg 0,5

1,50

5−1 3+ 3−1 5

90 .5.3

= 0,70

Tambahan beban akibat berat pile cap (poer)

W = volume poer x BJ beton

= ( 4 x 7 x 0,8 ) x 24 KN/m3

= 537,6 KN

Resultan Beban yang bekerja pada pondasi

V = P + berat poer (W)

= 5824,916 + 537,6 KN

= 6362,516 KN

Kapasitas daya dukung pondasi

Qc = (qu TF x n (jumlah titik pancang) x E) + (qu qc x n )

= (379,94 x 15 x 0,70) + ( 228,958 x 15 )

= 3989,37 + 3434,37

= 7423,74 KN

Chek syarat aman

Kapasitas dukung pondasi > resultan beban yang bekerja

7423,74 KN > 6362,516 KN ( pondasi aman ).

4. Keamanan Tiang Terhadap Momen Mx dan My

Pi = 𝑣

𝑛 +

𝑀𝑦 .𝑋𝑖

Ʃ𝑋𝑖 +

𝑀𝑥 .𝑦𝐼

Ʃ𝑌𝑖

Keterangan

Pi = beban yang diterima tiang ke- i.

Xi = jarak titik pusat tiang i sejajar sumbu x .

Yi = jarak titik pusat tiang i sejajar sumbu y.

V = Resultan beban yang bekerja pada pondasi.

n = Jumlah titik tiang pancang.

179

Tabel 4.44 Beban Akibat pengaruh momen pada pondasi PC2

Tiang

No

Xi

(m)

Yi

(m)

Xi2

(m2)

Yi2

(m2)

𝑀𝑥 .𝑦𝑖

Ʃ𝑌𝑖2 (KN) 𝑀𝑦 .𝑋𝑖

Ʃ𝑋𝑖2 (KN) V/n (KN) Pi (KN)

1 -1,5 3 2,25 9 -0,234 -1,173 424,168 422,761

2 0 3 0 9 -0,234 0 424,168 423,934

3 1,5 3 2,25 9 -0,234 1,173 424,168 425,107

4 1,5 1,5 2,25 2,25 -0,117 1,173 424,168 425,224

5 0 1,5 0 2,25 -0,117 0 424,168 424,051

6 -1,5 1,5 2,25 2,25 -0,117 -1,173 424,168 422,878

7 -1,5 0 2,25 0 0 -1,173 424,168 422,995

8 0 0 0 0 0 0 424,168 424,168

9 1,5 0 2,25 0 0 1,173 424,168 425,341

10 1,5 -1,5 2,25 2,25 0,117 1,173 424,168 425,458

11 0 -1,5 0 2,25 0,117 0 424,168 424,285

12 -1,5 -1,5 2,25 2,25 0,117 -1,173 424,168 423,112

13 -1,5 -3 2,25 9 0,234 -1,173 424,168 423,229

14 0 -3 0 9 0,234 0 424,168 424,402

15 1,5 -3 2,25 9 0,234 1,173 424,168 425,575

∑ 22,5 67,5 Pi Max 425,575

Akibat dari adanya momen Mx dan My,beban yang diterima oleh satu (1)

tiang berubah menjadi :


= ¼ πd2 x 23 m x 24 KN/m

= ¼ .3,14.0,502 x 23 x 24

= 108,33 KN

P = Pi max + Berat tiang

= 425,575 KN + 108,33 KN

= 533,905 KN


Qu > P

608,898 KN > 533,905 KN

Cek keamanan tiang terhadap mutu beton


Fc = 35 Mpa

Fc ijin = 0,45 x 35 = 15,75 Mpa


180

= 15,75 x ( ¼ . 3,14 . 5002 )

= 3090937,5 N ̴ P ijin 3090,9375 KN


533,905 KN < 3090,9375 KN ( pondasi aman terhadap mutu beton ).



𝐿


𝐿


23










broms.


S = 𝜋𝑑3

32

S = 3,14𝑥0,503

32

S = 0,01226 m3


= 0,60 x 35

= 3,55 Mpa 3550 KN/m2


My = S x F’

My = 0,01226 x 3550

My = 43,532 KNm

181

= 𝑚𝑦

𝑐𝑢 𝑥 𝑑3 = 43,532

120 𝑥 0,503 = 2,902 ̴ 3



𝑐𝑢 𝑑2 = 3,7

𝑕𝑢

𝑐𝑢 𝑥 𝑑2 =3,7

𝑕𝑢

120 𝑥 0,502 = 3,7

Hu = 120 KN/m2 x 0,502 x 3,7 = 111


Ha = 𝐻𝑢

𝑆𝐹 =

111

3 = 37 KN


= 𝐻

𝑛 =

13,926

15

= 0,9284 KN



𝐻

𝑛 = 0,9284 KN <

𝐻𝑢

𝑠𝑓 = 37 KN



a. Data Pile Cap



182

Ukuran poer = 4 x 7 m



d’ = h – ( p + d tul + ½ d tul )

= 800 – ( 50 + 22 + ½ x 22 )

= 717 mm

Fc’ = 35 Mpa.

Fy = 240 Mpa.

d. Tulangan pada pile cap arah Ly :

My = 17,589 KN.m

Fc = 35 Mpa

Fy =240 Mpa

ρmin = 1,4

240 = 0,00583

ρbalance = 0,85 .35 𝑥 0,85

240

600

600 +240

= 0,0752


= 0,75 x 0,0752

= 0,0564

h = 0,80 m = 800 mm

dy = 800 – 50 – 22 – ( 22/2 )

=717 mm = 0,717 m

Mu = 17,589 𝐾𝑁 .𝑚

0,8 = 21,986 KN.m

𝑀𝑢

𝑏 𝑥 𝑑𝑦2 = 21,986

1.(0,717 )2 = 42,767 KN/m2 ≈ 100 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏 𝑥 𝑑𝑦2 = 100 ρ = 0,0005



= 0,00583 x 7000 x 717

= 29260,77 mm2


A tul = 1

4 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 =

1

4 .3,14 . 222 = 380 mm2

183


𝑎 𝑡𝑢𝑙

n = 29260 ,77


jarak tulangan b

𝑛=

7000


yang digunakan 90 mm.

b. Tulangan pada pile cap arah Lx

Mx = 5,267 KN.m

Fc = 35 Mpa

Fy = 240 Mpa

ρmin = 1,4

240 = 0,00583

ρbalance = 0,85 .35 𝑥 0,85

240

600

600 +240

= 0,0752


= 0,75 x 0,0752

= 0,0564

h = 0,80 m = 800 mm

dy = 800 – 50 – 22 – ( 22/2 )

=717 mm = 0,717 m

Mu = 5,267 𝐾𝑁 .𝑚

0,8 = 6,584 KN.m

𝑀𝑢

𝑏 𝑥 𝑑𝑦2 = 6,584

1.(0,717 )2 = 12,807 KN/m2 ≈ 100 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏 𝑥 𝑑𝑦2 = 100 ρ = 0,0005



= 0,00583 x 4000 x 717

= 16720,44 mm2


A tul = 1

4 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 =

1

4 .3,14 . 222 = 380 mm2


𝑎 𝑡𝑢𝑙

n = 16720 ,44


184

P1

P2

P3

P6

P5

P4

P7

P8

P9

P1

2P

11

P1

0

P1

3P

14

P1

5

50

01

50

01

50

05

00

40

00

500 1500 1500 1500 1500 5007000

D22-90

D22-90

D2

2-9

0

D2

2-9

0

jarak tulangan b

𝑛=

4000



Gambar 4.85 Denah penulangan Pilecap

4.8.3 Perhitungan Pondasi Pada Pile Cap Tipe 3

1. Data Teknis


OutputCase CaseType P V2 V3 T M2 M3

Text Text KN KN KN KN-cm KN-cm KN-cm KOM.PONDASI Combination -203.703 2.314 -24.365 1.843 -3301 323.934












185

P1

0,5 0,5

1

0,5

0,5

1y

x



tiang.





Qu = 𝑘𝑒𝑙𝑖𝑙𝑖 𝑛𝑔 𝑂 (𝜋𝐷 ) 𝑥 𝑇𝑓

5 +



3

= 3,14 𝑥 50 𝑥 5,50

5 +

1

4 𝑥 3,14 𝑥 502 𝑥 0,38

3

= 172,7 + 248,583 = 421,283 KN

Chek :

Qu > P (aksial)

421,283 KN > 203,703 KN

Karena kapasitas dukung 1 tiang mampu untuk menahan beban P

(aksial) maka tidak dibutuhkan kapasitas kelompok tiang.


Akibat dari berat sendiri tiang dan berat pilecap maka beban yang

diterima (1) tiang berubah menjadi :


= ¼ πd2 x 17 m x 24 KN/m

= ¼ .3,14.0,502 x 17 x 24

= 80,07 KN

186

Berat Pilecap = Vol.poer x BJ beton

= 1 x 1 x 0,8 m x 24 KN/m

= 19,2 KN

Resulatante gaya (v) = P (aksia) + Berat tiang + Berat Pilecap

= 203,703 KN + 80,07 KN + 19,2

= 303,073 KN


Qu > P

421,283 KN > 303,073 KN

3. Cek keamanan tiang terhadap mutu beton


Fc = 35 Mpa

Fc ijin = 0,45 x 35 = 15,75 Mpa


= 15,75 x ( ¼ . 3,14 . 5002 )

= 3090937,5 N ̴ P ijin 3090,9375 KN


303,073 KN < 3090,9375 KN ( pondasi aman terhadap mutu beton ).



𝐿


𝐿


17






187





broms.


S = 𝜋𝑑3

32

S = 3,14𝑥0,503

32

S = 0,01226 m3


= 0,60 x 35

= 3,55 Mpa 3550 KN/m2


My = S x F’

My = 0,01226 x 3550

My = 43,532 KNm

= 𝑚𝑦

𝑐𝑢 𝑥 𝑑3 = 43,532

120 𝑥 0,503 = 2,902 ̴ 3


188


𝑐𝑢 𝑑2 = 3,7

𝑕𝑢

𝑐𝑢 𝑥 𝑑2 =3,7

𝑕𝑢

120 𝑥 0,502 = 3,7

Hu = 120 KN/m2 x 0,502 x 3,7 = 111


Ha = 𝐻𝑢

𝑆𝐹 =

111

3 = 37 KN


= 𝐻

𝑛 =

24,365

1

= 24,365 KN



𝐻

𝑛 = 24,365 KN <

𝐻𝑢

𝑠𝑓 = 37 KN



a. Data Pile Cap



Ukuran poer = 1 m x 1 m



d’ = h – ( p + d tul + ½ d tul )

= 800 – ( 50 + 22 + ½ x 22 )

= 717 mm

Fc’ = 35 Mpa.

Fy = 240 Mpa.

b. Tulangan pada pile cap arah Ly :

My = 33,01 KN.m

Fc = 35 Mpa

Fy =240 Mpa

ρmin = 1,4

240 = 0,00583

189

ρbalance = 0,85 .35 𝑥 0,85

240

600

600 +240

= 0,0752


= 0,75 x 0,0752

= 0,0564

h = 0,80 m = 800 mm

dy = 800 – 50 – 19 – ( 19/2 )

=721,5 mm = 0,7215 m

Mu = 33,01 𝐾𝑁 .𝑚

0,8 = 41,2625 KN.m

𝑀𝑢

𝑏 𝑥 𝑑𝑦2 = 41 ,2625

1.(0,717 )2 = 80,263 KN/m2 ≈ 100 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏 𝑥 𝑑𝑦2 = 100 ρ = 0,0005



= 0,00583 x 1000 x 717

= 4180,11 mm2


A tul = 1

4 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 =

1

4 .3,14 . 192 = 380 mm2


𝑎 𝑡𝑢𝑙

n = 4180 ,11


jarak tulangan b

𝑛=

1000



c. Tulangan pada pile cap arah Lx

My = 3,239 KN.m

Fc = 35 Mpa

Fy =240 Mpa

ρmin = 1,4

240 = 0,00583

ρbalance = 0,85 .35 𝑥 0,85

240

600

600 +240

= 0,0752

190

P1

500 500

1000

500

500

1000

D22-90

D22-90

D2

2-9

0

D2

2-9

0


= 0,75 x 0,0752

= 0,0564

h = 0,80 m = 800 mm

dy = 800 – 50 – 19 – ( 19/2 )

=721,5 mm = 0,7215 m

Mu = 3,239 𝐾𝑁 .𝑚

0,8 = 4,049 KN.m

𝑀𝑢

𝑏 𝑥 𝑑𝑦2 = 4,049

1.(0,717 )2 = 7,876 KN/m2 ≈ 100 KN/m2

𝑀𝑢

𝑏 𝑥 𝑑𝑦2 = 100 ρ = 0,0005



= 0,00583 x 1000 x 717

= 4180,11 mm2


A tul = 1

4 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 =

1

4 .3,14 . 192 = 380 mm2


𝑎 𝑡𝑢𝑙

n = 4180 ,11


jarak tulangan b

𝑛=

1000



Gambar 4.88 Denah penulangan Pilecap

Documents

BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR - USM