13 L 13 L
13 L 14 h
14 h
14 h
14 h
4.1 Data-data pada Struktur Portal
Gambar 4.1 Struktur portal yang direncanakan Data-data yang diperlukan untuk perencanaan portal 4 tingkat diatas adalah :
a. Tinggi total portal
: 16 m b.
Panjang total portal : 24 m
c. Jarak antar portal
: 4 m d.
Tegangan leleh baja f
y
: 2400 kgcm
2
e. Tebal pelat beton
: 12 cm f.
Berat sendiri balok profil IWF taksiran : 100 kgm
g. Berat sendiri kolom profil IWF taksiran
: 100 kgm h.
Berat plafon : 11 kgm
2
i. Berat partisi
: 100 kgm
2
j. Berat spesi adukan semen
: 21 kgm
2
k. Berat tegel
: 24 kgm
2
Universitas Sumatera Utara
13 L 13 L
13 L 14 h
14 h
14 h
14 h
4m
4m 4m
24m
4.2 Perhitungan Besar Beban Mati, Beban Hidup dan Beban Gempa 4.2.1 Daerah pembebanan portal
Gambar 4.2 Gambar struktur portal dan daerah pembebanan untuk 1 portal
Keterangan : h
= tinggi portal 16m L
= panjang portal 24m
Universitas Sumatera Utara
4.2.2 Perhitungan Beban Mati
Yang termasuk dalam kategori beban mati antara lain: berat sendiri profil, berat sendiri pelat beton, berat plafon, berat partisi, berat spesi, berat tegel.
g. Berat sendiri profil balok IWF taksiran
: 100 kgm h.
Berat sendiri pelat beton : 0,12m x 2400 kgm
3
x4m : 1.152 kgm
i. Berat partisi
: 100 kgm
2
x 4m : 400 kgm
j. Berat plafon
: 11 kgm
2
x 4m : 44 kgm
k. Berat spesi 1 cm
: 21 kgm
2
x 4m : 84 kgm
l. Berat tegel 1 cm
: 24 kgm
2
x 4m : 96 kgm
Total beban mati q dead : 1.876 kgm
: 1,876 Tm
4.2.3 Perhitungan Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja sesuai peruntukannya sebagai perkantoran menurut SKBI 1987 adalah sebagai berikut :
c. Untuk lantai 1, 2 dan 3
bekerja beban hidup sebesar 250 kgm
2
x 4m : 1.000 kgm
d. Untuk lantai 4 atap
bekerja beban hidup sebesar 100 kgm
2
x 4m : 400 kgm
2
4.2.4 Perhitungan Beban Gempa
Untuk menghitung beban gempa yang terjadi pada tiap-tiap lantai pada portal, pertama kita harus menghitung dulu beban geser dasar nominal statik ekivalen V yang
terjadi di tingkat dasar. Kemudian dari nilai V ini baru dibagikan sepanjang tinggi
Universitas Sumatera Utara
struktur portal ke masing-masing lantai. Perhitungan beban gempa ini mengacu pada SNI-1726-2002.
4.2.4.1 Perhitungan berat bangunan tiap lantai 1 Lantai 1,2 dan 3
a Balok
IWF taksiran : 100,0 kgm x 24m = 2400,0 kg
b Pelat beton
tebal pelat beton 12cm : 1.152 kgm x 24m = 27.648 kg
c Plafon
: 44 kgm x 24m = 1.056 kg
d Spesi
: 84 kgm x 24 m = 2.016 kg
e Tegel
: 96 kgm x 24 m = 2.304 kg
f Kolom
IWF taksiran : 100 kgm x 4m x4 = 1600,0 kg
g Partisi
: 400 kgm x 24 m = 9.600 kg
h 30 reduksi beban hidup :1.000 kgm x24m x0,3=7.200kg
2 Lantai 4 Atap a Balok
IWF taksiran : 100,0 kgm x 24m = 2400,0 kg
b Pelat beton
tebal pelat beton 12cm : 1.152 kgm x 24m = 27.648 kg
Universitas Sumatera Utara
c Plafon
: 44 kgm x 24m = 1.056 kg
d Kolom
IWF taksiran : 100,0kgm x4 m x4 = 1600 kg
e 30 reduksi beban hidup
:400 kgm x24m x0,3 = 2.880 kg Ringkasan berat bangunan dinyatakan dalam tabel berikut :
Lantai Balok
Pelat +Plafon +Spesi +Tegel
Kolom + Partisi
30 reduksi beban hidup
Jumlah kg
kg kg
kg kg
Lantai 4
2400 28704
1600 2880
35584
Lantai 3 2400
33024 11200
7200 53824
Lantai 2
2400 33024
11200 7200
53824
Lantai 1 2400
33024 11200
7200 53824
Jumlah berat bangunan = 197056 kg
4.2.4.2 Taksiran waktu getar alami
Rumus empiris memakai metode A dari UBC Section 1630.2.2 Tinggi gedung = 16 m
Ct = 0,0853
T = Ct h
n 34
= 0,0853 16
34
= 0,6824 detik Kontrol pembatasan T sesuai SNI-1726-2002 pasal 5.6
ζ = 0,18 – dari tabel 8 SNI-1726-2002 T =
ζ x jumlah lantai = 0,18 x 4 = 0,72 detik
Universitas Sumatera Utara
4.2.4.3 Perhitungan V beban geser dasar nominal statik ekivalen
Rumus yang dipakai untuk memperoleh V sesuai SNI 1726-2002 adalah : xWt
R xI
C V
1
=
dimana : V = beban geser dasar nominal statik ekivalen kg
C
1
= Faktor respons gempa I = faktor keutamaan bangunan 1,0 untuk bangunan perkantoran
R = faktor reduksi gempa W
t
= berat total bangunan kg Maka,
xWt R
xI C
V
1
=
kg kg
x x
V 78
. 951
. 26
056 .
197 5
, 4
, 1
6155 ,
= =
4.2.4.4 Perhitungan distribusi Fi
Nilai V yang diperoleh didistribusikan sepanjang tinggi portal sesuai rumus :
∑
=
=
n i
i i
i i
i
xz W
xz W
F
1
Tabel dibawah merangkum hasil perhitungan Fi
Lantai ke-
hi Wi
Wixhi Fi
m kg
kg.m kg
4 16
35584.000 569344.000
8244.946 3
12 53824.000
645888.000
9353.416 2
8 53824.000
430592.000 6235.611
1 4
53824.000 215296.000
3117.805 Σ =
197056.000 1861120.000
26951.778
Universitas Sumatera Utara
13 L 13 L
13 L 14 h
14 h
14 h
14 h
q dead
q dead
q dead
q dead
4.3 Pembebanan 4.3.1 Pembebanan akibat beban mati
Gambar 4.3 Pembebanan akibat beban mati Keterangan :
q dead = beban akibat berat sendiri dan beban mati lainnya. dead load = beban sendiri balok, berat sendiri pelat beton, berat plafon, partisi, spesi,
tegel h
= tinggi portal seluruhnya L
= panjang portal seluruhnya
Universitas Sumatera Utara
13 L 13 L
13 L 14 h
14 h
14 h
14 h
q live
q live
q live
q live
4.3.2 Pembebanan akibat beban hidup
Gambar 4.4 Pembebanan akibat beban hidup Keterangan :
q live = beban akibat beban hidup yang direncanakan live load h
= tinggi portal seluruhnya L
= panjang portal seluruhnya
Universitas Sumatera Utara
13 L 13 L
13 L 14 h
14 h
14 h
14 h
P quake
P quake
P quake
P quake
4.3.3 Pembebanan akibat beban gempa
Gambar 4.5 Pembebanan akibat beban gempa Keterangan :
P quake = beban akibat beban gempa yang direncanakan h
= tinggi portal seluruhnya L
= panjang portal seluruhnya
Universitas Sumatera Utara
4.4 Pra-Dimensi untuk Kolom dan Balok
Pada bab ini, dimensi profil pada portal untuk kolom maupun balok ditentukan terlebih dahulu, kemudian dimensi profil tersebut baru dikontrol terhadap gaya-gaya
dalam yang terjadi untuk menentukan apakah profil tersebut layak untuk digunakan pada portal bangunan kita. Metode demikian sering disebut metode pra-rencana
ataupun pra-desain. Oleh karena itu, profil yang direncanakan untuk ini adalah sebagai berikut :
Balok Lt.3 4
Direncanakan profil IWF 350x175x7x11 , dengan data-data sebagai berikut: •
Berat Sendiri q_bs : 49,4 kgm
• Sectional Area
: 62,91 cm
2
• Ix
: 13.500 cm
4
• Iy
: 984 cm
4
• ix
: 14,6 cm •
iy : 3,96 cm
• Wx
: 771 cm
3
• Wy
: 112 cm
3
Kolom, balok lt.1 2
Direncanakan profil IWF 400x200x7x11 , dengan data-data sebagai berikut: •
Berat Sendiri q_bs : 56,1 kgm
• Sectional Area
: 71,41 cm
2
• Ix
: 19.800 cm
4
• Iy
: 1.450 cm
4
• ix
: 16,6 cm •
iy : 4,5 cm
• Wx
: 999 cm
3
• Wy
: 145 cm
3
350
175 7
11
400
200 7
11
Universitas Sumatera Utara
4.5 Kombinasi pembebanan pada portal sesuai SNI-1729-2002
Jenis-jenis kombinasi pembebanan yang direncanakan akan bekerja pada portal sesuai SNI 03-1729-2002 , antara lain :
1. Kombinasi 1 : 1,4 D
2. Kombinasi 2 : 1,2 D + 1,6 L + 0,5 La
3. Kombinasi 3 : 1,2 D + 0,5 L + 1,6 La
4. Kombinasi 4 : 1,2 D + 0,5 L + 1,0 P
5. Kombinasi 5 : 1,2 D + 0,5 L – 1,0 P
6. Kombinasi 6 : 0,9 D + 1,0 P
7. Kombinasi 7 : 0,9 D – 1,0 P
4.6 Kontrol Dimensi Balok dan Kolom dengan SAP2000 4.6.1 Permodelan struktur Input pada SAP 2000