BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA
Struktur utama merupakan komponen utama dimana kekakuannya mempengaruhi perilaku dari gedung. Struktur utama berfungsi untuk menahan beban
gravitasi dan beban lateral. Komponen struktur utama ini terdiri dari balok dan kolom.
4.1. Data Perencanaan
1. Mutu beton fc’ = 30 Mpa
2. Mutu baja tulangan :
Notasi : fy = 320 Mpa
Notasi D : fy = 400 Mpa
4.2. Perencanaan Dimensi Balok
Sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 11.5 tabel 8 :
4.2.1. Dimensi balok memanjang ruang parkir
- Balok induk dengan Lb = 1020 cm
700
4 ,
16 1
min fy
Lb h
700 400
4 ,
1020 16
1 min
h ~
cm h
93 ,
61 min
cm
h 80
54
Dengan syarat : 1,5
≤ b
h ≤ 2
cm h
b 40
2 80
2
Jadi dimensi balok induk dengan Lb = 1020 cm yang digunakan : 80
40
4.2.3. Dimensi balok memanjang ruang kantor
- Balok induk dengan Lb = 1020 cm
700
4 ,
16 1
min fy
Lb h
700 400
4 ,
1020 16
1 min
h ~
cm h
93 ,
61 min
cm
h 80
Dengan syarat : 1,5 ≤
b h
≤ 2
cm h
b 40
2 80
2
Jadi dimensi balok induk dengan Lb = 1020 cm yang digunakan : 80
40
4.2.4. Dimensi balok melintang ruang parkir
Balok induk dengan Lb = 1020 cm
700
4 ,
16 1
min fy
Lb h
700 400
4 ,
1020 16
1 min
h ~
cm h
93 ,
61 min
cm
h 80
Dengan syarat : 1,5 ≤
b h
≤ 2
55
cm h
b 40
2 80
2
Jadi dimensi balok induk dengan Lb = 1020 cm yang digunakan : 80
40
4.2.5. Dimensi balok melintang ruang kantor
- Balok induk dengan Lb = 1020 cm
700
4 ,
16 1
min fy
Lb h
700 400
4 ,
1020 16
1 min
h ~
cm h
93 ,
61 min
cm
h 80
Dengan syarat : 1,5 ≤
b h
≤ 2
cm h
b 40
2 80
2
~ cm
b 40
Jadi dimensi balok induk dengan Lb = 1020 cm yang digunakan : 80
40
56
4.3. Perencanaan Dimensi Kolom
Kolom direncanakan persegi, b = h. - Direncanakan kolom ruang kantor memikul balok lantai dengan dimensi
80 40
dan Lb = 10.2 m dan Lk = 5.20 m Kolom direncanakan persegi, b = h
balok balok
kolom kolom
L I
L I
balok kolom
L h
b L
h b
3 3
12 1
12 1
1020 80
40 12
1 520
12 1
3 3
b b
2 ,
1673 520
12 1
4
b
870064 12
1
4
b
10440768
4
b
~ b = 80 cm cm
b 56
Jadi dimensi kolom yang digunakan adalah 80 x 80 cm
2
57
Kolom direncanakan persegi, b = h. - Direncanakan kolom ruang kantor memikul balok lantai dengan dimensi
80 40
dan Lb = 10,2 m dan Lk = 4,20 m Kolom direncanakan persegi, b = h
balok balok
kolom kolom
L I
L I
balok kolom
L h
b L
h b
3 3
12 1
12 1
1020 80
40 12
1 420
12 1
3 3
b b
2 ,
1673 420
12 1
4
b
702744 12
1
4
b
8432928
4
b
~ b = 100 cm cm
b 53
Jadi dimensi kolom yang digunakan adalah 100 x 100 cm
2
58
Direncanakan kolom ruang parkir memikul balok lantai dengan dimensi 80
40 dan Lb = 10,2 m dan Lk = 4,00 m
Kolom direncanakan persegi, b = h
balok balok
kolom kolom
L I
L I
balok kolom
L h
b L
h b
3 3
12 1
12 1
1020 80
40 12
1 400
12 1
3 3
b b
2 ,
1673 400
12 1
4
b
669280 12
1
4
b
8031360
4
b
~ b = 120 cm cm
b 24
, 53
Jadi dimensi kolom yang digunakan adalah 120 x 120 cm
2
59
4.4. Data Perencanaan Struktur Bangunan
Jumlah
lantai =
14 lantai
Tinggi
bangunan =
59,6 m
Dimensi kolom persegi ruang kantor dengan tinggi 5,2 m = 80 x 80 cm
2
Dimensi kolom persegi ruang kantor dengan tinggi 4,2 m = 100x100 cm
2
Dimensi kolom persegi ruang kantor dengan tinggi 4,0 m = 120x120 cm
2
Dimensi balok memanjang ruang parkir panjang 10,2 m =
80 40
Dimensi balok memanjang ruang kantor panjang 10,2 m
= 80
40
Dimensi balok melintang ruang parkir =
80 40
Dimensi balok melintang ruang kantor
= 80
40
4.5. Perhitungan Pembebanan Pelat 4.5.1.
Pelat Atap
a Beban mati
- Berat sendiri pelat 30 cm = 0,30 m x 24 KNm
3
= 7,2 kNm
2
- Plafon + M E
= 0,18 kNm
2
- Aspal 1 cm = 0,01m x 0,14 KNm
3
= 0,0014 kNm
2
- Aluminium composit panel 4 mm = 0.04 x 27 KNm
3
= 2,9 kNm
2
+ DL = 10,28 kNm
2
b Beban hidup
- Lantai atap LL = 1 kNm
2
60
PELAT ATAP TIPE A
7.80
3.9. 3.9
10.20 7.80
10.20
Gambar 4.1. Pembebanan Pelat Atap Tipe A Segitiga :
q Lx
0.5 W
Lx W
0.225 Lx
W 0.5
0.5 P2
P1
Lx W
0.25 P
R
W Lx
12 1
W Lx
0.0833 3
1 1
Lx W
0.25 0.5Lx
Lx W
0.25 3
1 Lx
W 0.25
0.5Lx P1
3 1
- R
Lx 0.5
0.5Lx 3
1 P1
Lx 2
1 R
Mmax
2 2
2 Ek
2
Lx q
8 1
L q
8 1
equivalent max
M
61
Dari kedua persamaan diatas maka :
Lx q
3 1
q Lx
q 8
1 q
Lx 0.5
Lx 12
1 Lx
q 8
1 W
Lx 12
1
Ek 2
Ek 2
2 Ek
2
Segitiga :
X D
D Ekui
L q
q
3 1
1 .
80 ,
7 28
, 10
3 1
1 .
D Ekui
q = 26,73 kNm
X L
L Ekui
L q
q
3 1
1 .
80 ,
7 1
3 1
1 .
L Ekui
q = 2,6 kNm
Trapesium :
Beban Trapesium
-
q Lx
0.5 W
-
q Lx
W 0.5
P1
-
2 Lx
Ly W
P2
Lx W
0.25
Lx Ly
Lx q
0.25
2
Lx q
0.125
62
-
P2 P1
R
Lx Ly
Lx q
0.25 Lx
q 0.125
2
Lx Ly
Lx q
0.125
- M max
Lx Ly
0.25 P2
0.5Lx 3
1 0.5Ly
P1 0.5Ly
R
Lx Ly
Lx q
3 1
625 .
2
- M max Equivalen M max
2 2
8 1
8 1
Ly q
L q
Ek
- Dari kedua persamaan diatas, dimana M max = M max
Ek
Lx
Ly Lx
q 3
1 625
,
2 2
8 1
Ly q
Ek
2
3 1
1 5
, Ly
Lx Lx
q q
Ek
Trapesium :
2 2
.
3 1
1 2
1
Y X
X D
D Ekui
L L
L q
q
2 .
20 ,
10 8
, 7
3 1
1 8
, 7
28 ,
10 2
1
D Ekui
q
2
= 32,03 kNm
2 2
.
3 1
1 2
1
Y X
X L
L Ekui
L L
L q
q
2 2
.
2 ,
10 8
, 7
3 1
1 8
, 7
1 2
1
L Ekui
q = 3,14 kNm
63
PELAT ATAP TIPE B
10,.20
5.10 10.20
5.10 10.20
10.20
Gambar 4.2. Pembebanan Pelat Atap Tipe B
Segitiga :
q Lx
0.5 W
Lx W
0.225 Lx
W 0.5
0.5 P2
P1
Lx W
0.25 P
R
W Lx
12 1
W Lx
0.0833 3
1 1
Lx W
0.25 0.5Lx
Lx W
0.25 3
1 Lx
W 0.25
0.5Lx P1
3 1
- R
Lx 0.5
0.5Lx 3
1 P1
Lx 2
1 R
Mmax
2 2
64
W Lx
12 1
W Lx
0.0833 3
1 1
Lx W
0.25 0.5Lx
Lx W
0.25 3
1 Lx
W 0.25
0.5Lx P1
3 1
- R
Lx 0.5
0.5Lx 3
1 P1
Lx 2
1 R
Mmax
2 2
2 Ek
2
Lx q
8 1
L q
8 1
equivalent max
M
Dari kedua persamaan diatas maka :
Lx q
3 1
q Lx
q 8
1 q
Lx 0.5
Lx 12
1 Lx
q 8
1 W
Lx 12
1
Ek 2
Ek 2
2 Ek
2
Segitiga :
X D
D Ekui
L q
q
3 1
3 .
2 ,
10 28
, 10
3 1
3 .
D Ekui
q = 34,95 kNm
X L
L Ekui
L q
q
3 1
3 .
2 ,
10 1
3 1
3 .
L Ekui
q = 3,4 kNm
65
Trapesium :
Beban Trapesium
-
q Lx
0.5 W
-
q Lx
W 0.5
P1
-
2 Lx
Ly W
P2
Lx W
0.25
Lx Ly
Lx q
0.25
2
Lx q
0.125
-
P2 P1
R
Lx Ly
Lx q
0.25 Lx
q 0.125
2
Lx Ly
Lx q
0.125
- M max
Lx Ly
0.25 P2
0.5Lx 3
1 0.5Ly
P1 0.5Ly
R
Lx Ly
Lx q
3 1
625 .
2
- M max Equivalen M max
2 2
8 1
8 1
Ly q
L q
Ek
- Dari kedua persamaan diatas, dimana M max = M max
Ek
Lx
Ly Lx
q 3
1 625
.
2 2
8 1
Ly q
Ek
2
3 1
1 5
. Ly
Lx Lx
q q
Ek
66
Trapesium :
2 4
.
3 1
1 2
1
Y X
X D
D Ekui
L L
L q
q
2 4
.
2 ,
10 2
, 10
3 1
1 2
, 10
28 ,
10 2
1
D Ekui
q = 34,95 kNm
2 4
.
3 1
1 2
1
Y X
X L
L Ekui
L L
L q
q
2 4
.
2 ,
10 2
, 10
3 1
1 2
, 10
1 2
1
L Ekui
q = 3,4 kNm
PELAT ATAP TIPE C
4.95
2.475. 2.475
10.20 4.95
10.20
Gambar 4.3. Pembebanan Pelat Lantai Tipe C
Segitiga :
X D
D Ekui
L q
q
3 1
1 .
95 ,
4 28
, 10
3 1
1 .
D Ekui
q = 16,96 kNm
67
X L
L Ekui
L q
q
3 1
1 .
95 ,
4 1
3 1
1 .
L Ekui
q = 1,65 kNm
Trapesium :
2 2
.
3 1
1 2
1
Y X
X D
D Ekui
L L
L q
q
20
95
2 2
.
. 10
, 4
3 1
1 95
, 4
28 ,
10 2
1
D Ekui
q = 23,45 kNm
2 2
.
3 1
1 2
1
Y X
X L
L Ekui
L L
L q
q
2 2
.
2 ,
10 95
, 4
3 1
1 95
, 4
1 2
1
L Ekui
q = 2,28 kNm
4.5.2. Pelat Lantai
a Beban mati -
Berat sendiri pelat 30 cm = 0,30 m x 24 KNm
3
= 7,2 kNm
2
- Berat kaca tebal 8 mm = 0,08 x 25,79 KNm
3
= 2,06 kNm
2
- Berat aluminium 4 mm = 0,04 x 27
= 1,08 kNm
2
- Berat ½ bata
= 2,45 kNm
2
- Plafon dan M dan E
= 0,18 kNm
2
- Pipa + ducting AC
= 0,4 kNm
2
- Spesi 2 cm = 0,02m x 0,21 kNm
3
= 0,0042 kNm
2
- Tegel 0,8 cm = 0,008m x 0,11 kNm
3
= 0,0008 kNm
2
+ DL
= 13,38 kNm
2
68
b Beban hidup -
Beban hidup lantai perkantoran LL = 2,5 kNm
2
PELAT LANTAI TIPE A
7.80
3.9. 3.9
10.20 7.80
10.20
Gambar 4.4. Pembebanan Pelat Lantai Tipe A
Segitiga :
X D
D Ekui
L q
q
3 1
1 .
80 ,
7 38
, 13
3 1
1 .
D Ekui
q = 34,79 kNm
X L
L Ekui
L q
q
3 1
1 .
80 ,
7 5
, 2
3 1
1 .
L Ekui
q = 6,5 kNm
69
Trapesium :
2 2
.
3 1
1 2
1
Y X
X D
D Ekui
L L
L q
q
2 .
20 .
10 8
, 7
3 1
1 8
, 7
38 ,
13 2
1
D Ekui
q
2
= 42,01 kNm
2 2
.
3 1
1 2
1
Y X
X L
L Ekui
L L
L q
q
2 2
.
2 ,
10 8
, 7
3 1
1 8
, 7
5 ,
2 2
1
L Ekui
q = 7,84 kNm
PELAT LANTAI TIPE B
5.10 10.20
5.10 10.20
10.20 10,.20
Gambar 4.5. Pembebanan Pelat Lantai Tipe B
Segitiga :
X D
D Ekui
L q
q
3 1
3 .
2 ,
10 38
, 13
3 1
3 .
D Ekui
q = 45,49 kNm
X L
L Ekui
L q
q
3 1
3 .
2 ,
10 5
, 2
3 1
3 .
L Ekui
q = 8,5 kNm
70
Trapesium :
2 4
.
3 1
1 2
1
Y X
X D
D Ekui
L L
L q
q
2 4
.
2 ,
10 2
, 10
3 1
1 2
, 10
38 ,
13 2
1
D Ekui
q = 45,49 kNm
2 4
.
3 1
1 2
1
Y X
X L
L Ekui
L L
L q
q
2 4
.
2 ,
10 2
, 10
3 1
1 2
, 10
5 ,
2 2
1
L Ekui
q = 8,5 kNm
PELAT ATAP TIPE C
4.95
2.475. 2.475
10.20 4.95
10.20
Gambar 4.6. Pembebanan Pelat Lantai Tipe C
Segitiga :
X D
D Ekui
L q
q
3 1
1 .
95 ,
4 38
, 13
3 1
1 .
D Ekui
q = 22,08 kNm
X L
L Ekui
L q
q
3 1
1 .
71
95 ,
4 5
, 2
3 1
1 .
L Ekui
q = 4,13 kNm
Trapesium :
2 2
.
3 1
1 2
1
Y X
X D
D Ekui
L L
L q
q
20
95
2 2
.
. 10
, 4
3 1
1 95
, 4
38 ,
13 2
1
D Ekui
q = 30,52 kNm
2 2
.
3 1
1 2
1
Y X
X L
L Ekui
L L
L q
q
2 2
.
2 ,
10 95
, 4
3 1
1 95
, 4
5 ,
2 2
1
L Ekui
q = 5,7 kNm
4.6. Perhitungan Beban P Balok Portal Melintang
7.80
3.65. 3.65
10.20 7.80
10.20
Gambar 4.7. Pembebanan Pelat Lantai Tipe A Terhadap Balok Luas trapesium =
b a
t
2 1
=
2 ,
10 2
65 ,
3 2
1
= 22,27 m
2
P = berat sendiri pelat x luas P
D.Atap
= 10,28 kNm
2
x 22,27 m
2
= 228,94 kN P
L.Atap
= 1 kNm
2
x 22,27 m
2
= 22,27 kN 72
P
D.lantai
= 13,38 kNm
2
x 22,27 m
2
= 297,97 kN P
L.lantai
= 2,5 kNm
2
x 22,27 m
2
= 55,68 kN
4.7. Berat Tiap Lantai 4.7.1.
Kategori