ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1.Perencanaan Struktur Beton
4.1.1. Kriteria Perencanaan
� = 15 tan � tan
� =
15 20
→ � = 36,87° Direncanakan:
Mutu beton = 40 Mpa Mutu tulangan baja:
● Tulangan utama = 350 Mpa ● Tulangan geser = 240 Mpa
Tebal pelat cangkang direncanakan 10 cm
a Dimensi Balok
Diketahui: f = 5 m
f = R – X X = R – 5
R
2
= 15
2
+ R – 5
2
R
2
= 225 + R
2
– 10R + 25 10R = 250
R = 25 m X = 25 – 5 = 20 m
Universitas Sumatera Utara
Untuk balok dengan kedua ujung menerus hmin = 110 L – 115 L = 0,6 – 0,4
diambil h = 60 cm b = 12h – 23 h = 12 60 - 23 60
= 30 - 40cm diambil bw = 40cm
Direncanakan balok berukuran = 40x60 cm
2
Dimensi balok 4060 Cek dimensi balok dengan syarat-syarat:
bw400 ≥ 250mm ————– ok
bwh ≥ 0.3
4060 = 0.67 ≥ 0.3 ————– ok
ρmin ρ ρmax = 1.4fy ρ 1.7fy = 0,004 ρ 0,00486
b Dimensi Kolom
Direncanakan kekakuan kolom 1,2 kali kekakuan balok Kk = 1,2 Kbalok
Ibalok = 112bh
3
= 1124060
3
= 720.000 cm
4
1,2 IbalokL
3
= IkolomH
3
H kolom adalah 7 m. 1,2 720.0001000
3
=112h
4
700
3
h
4
= 3556224 h = 43,426 cm
≈ 45 cm maka diambil dimensi kolom adalah 110x110 cm
2
Universitas Sumatera Utara
4.1.2. Analisis Struktur
1. Beban Mati
Beban Mati pada struktur bangunan gedung ditentukan dan digunakan acuan “Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung
SNI 1726-1989F, Dept. PU 1987”, seperti berikut : − Beton Bertulang : 2400 kgm
3
= 24 KNm
2
2. Beban Hidup
Beban hidup pada atap danatau bagian atap yang tidak dapt dicapai dan dibebani oleh orang, harus diambil yang paling menentukan diantara
dua macam beban berikut: a
Beban terbagi rata per m
2
bidang datar berasal dari beban air hujan sebesar 40 –
0,8α kgm
2
Dimana α adalah kemiringan atap. Karena f = 5 m, dan L = 50 m
α = 22,62 ° Maka beban hidup terbagi rata = 40 – 0,822,62 = 21,904 kgm
2
b Beban terpusat berasal dari seorang pekerja atau seorang pemadam
kebakaran dengan peralatan sebesar minimum 100 kg. Maka beban hidup yang paling menentukan adalah beban terpusat
sebesar 100 kg.
3. Beban Angin,
Universitas Sumatera Utara
Tekanan tiup angin harus diambil minimum 25 kgm
2
Koefisien arah angin, atap lengkung dengan sudut pangkal β:
β 22° untuk bidang lengkung di pihak angin 4.
Pada seperempat busur pertama – 0,6 5.
Pada seperempat busur kedua – 0,7 Untuk bidang lengkung di belakang angin
• Pada seperempat busur pertama – 0,5 • Pada seperempat busur kedua – 0,2
Β 22° untuk bidang lengkung di pihak angin • Pada seperempat busur pertama – 0,5
6. Pada seperempat busur kedua – 0,6
Untuk bidang lengkung di belakang angin • Pada seperempat busur pertama – 0,4
• Pada seperempat busur kedua – 0,2 Dikarenakan α = 22,62, maka beban angin yang bekerja yaitu:
o Pada seperempat busur pertama – 0,5 = - 0,5 x 25 = - 12,5 kgm
2
o Pada seperempat busur kedua – 0,6 = - 0,6 x 25 = - 15 kgm
2
Universitas Sumatera Utara
Untuk bidang lengkung di belakang angin o
Pada seperempat busur pertama – 0,4 = - 0,4 x 25 = - 10 kgm
2
o Pada seperempat busur kedua – 0,2 = - 0,2 x 25 = - 5 kgm
2
o Angin sebelah kiri + 0,8 = + 0,8 x 25
= 20 kgm
2
o Angin sebelah kanan – 0,6 = -0,6 x 25
= -15 kgm
2
4. Beban Gempa
1. Beban Mati
• Pelat atap = 0,53,14x5+15 x 60 0,1. 24 = 4521,6 kN
• Balok = 2 60x0,4x0,6 24 = 691,2 kN
• Kolom = 22 1,1x1,1 24 = 638,88 kN
• Spesi = 60x30 x 0,02 x 21 = 756 kN
• Dinding Bata = 4 60+30 0,15 3,5 17 = 3213 kN
WD total = 9820,68 kN
2. Beban Hidup
WL atap = 100 kgm
2
= 1 kNm
2
Koefisien reduksi beban hidup = 0,5 Peraturan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung 1987, untuk gedung dengan penggunaan sebagai
pertemuan umum seperti mesjid, gereja, bioskop, restauran, ruang dansa, ruang pagelaran
WL = 1 x 0,5 x 60 x 3,14 x 5+15 x 0,5 = 942 kN
Tabel 4.1. Koefisien reduksi beban hidup
Universitas Sumatera Utara
Penggunaan Gedung Koefisien reduksi beban hidup
untuk Perencanaan
balok portal Perencanaan
gempa PERUMAHANPENGHUNIAN: rumah
tinggal, asrama, hotel, rumah sakit 0,75
0,30 PENDIDIKAN: sekolah, ruang kuliah
0,90 0,50
PERTEMUAN UMUM: masjid, gereja, bioskop, restoran, ruang dansa, ruang
pagelaran 0,90
0,50
KANTOR: kantor, bank 0,60
0,30 PERDAGANGAN: toko, toserba, pasar
0,80 0,80
PENYIMPANAN: gudang, perpustakaan, ruang arsip
0,80 0,80
INDUSTRI: pabrik, bengkel 1,00
0,90 TEMPAT KENDARAAN: garasi, gedung
parkir 0,90
0,50 GANG DAN TANGGA
• Perumahanpenghunian • Pendidikan kantor
• Pertemuan umum, perdagangan,
penyimpanan, industri, tempat kendaraan
0,75 0,75
0,90 0,30
0,50 0,50
Sumber: Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung, 1983. 3.
Berat total bangunan = 10762,68 kN
4. Faktor keutamaan struktur I
Universitas Sumatera Utara
Dari Tabel Faktor Keutamaan Bangunan SNI 03-1726-2002, besarnya faktor keutamaan struktur I untuk gedung umum seperti
untuk penghunian atau pertemuan diambil sebesar 1. Tabel 4.2. Faktor Keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan
bangunan Kategori Gedung
Faktor Keutamaan I
1
I
2
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 di atas menara 1,5
1,0 1,5
Sumber: SNI 1726-2002 Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan
5. Pembatasan waktu getar alami fundamental
Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel, nilai waktu getar alami fundamental T
1
dari struktur gedung harus dibatasi, bergantung pada koefisien
ζ untuk Wilayah Gempa tempat struktur gedung berada dan jumlah tingkatnya n menurut
persamaan T
1
ζ n
Universitas Sumatera Utara
di mana koefisien ζ ditetapkan menurut Tabel Tabel 4.3. Koefisien ζ yang membatasi waktu getar alami
Fundamental struktur gedung
Wilayah Gempa
ζ
1 0,20
2 0,19
3 0,18
4 0,17
5 0,16
6 0,15
Jumlah tingkat = 1, maka T
1
0,181 = T
1
0,18 6.
Faktor Reduksi Gempa Dari tabel Faktor Reduksi Gempa SNI 03-1726-2002 Struktur
Gedung ini termasuk dalam kategori struktur Sistem rangka gedung Sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul
beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul dinding geser atau rangka bresing untuk beton bertulang dengan rangka bresing
biasa. Besarnya nilai faktor reduksi gempa R = 5,6. 7.
Penentuan Jenis Tanah Diasumsikan jenis tanah adalah tanah sedang terlebih dahulu
harus dilakukan pengujian kekuatan tanah, pengujian dapat dilakukan dengan uji sondir ataupun SPTStandart Proctor Test.
8. Penentuan Zona Wilayah Gempa
Berdasarkan Peta Wilayah Gempa Indonesia SNI 03-1726-2002, Gedung diasumsikan berlokasi di Medan yang mana berada pada
Universitas Sumatera Utara
wilayah gempa 3 dari zona gempa Indonesia, diperlihatkan pada gambar 4.1.
Gambar 4.1
13
. Spektrum Respon Gempa Wilayah 3 9.
Faktor Respon Gempa gempa dasar Berdasarkan grafik respon spektrum gempa rencana SNI 2002 untuk
wilayah Medan terdapat pada wilayah gempa 3, dengan nilai waktu getar alami T
1
= 0,18 diperoleh nilai faktor respon gempa C = 0,548.
�� = �� = �
1
� � ��
�� = �� = 0,5481
5,6 10762,68 = 1053,14
�� arena bangunan tediri dari satu tingkat dengan sebelas kolom maka:
��� = ��� = 1053,14
11 = 95,74
�� Jadi gaya gempa yang bekerja adalah sebesar 95,74 kN.
4.1.3. Kombinasi Pembebanan
Kategori