LAPORAN PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG 6 LA
LAPORAN PRAKTIKUM PERANCANGAN STRUKTUR
Disusun Oleh :
Rohmat Nurcahyo
Budi Suryo Wibowo
Syakur Adhi Tyasmoro
Iqbal Abdurrahman Rasyid
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN PRAKTIKUM PERANCANGAN STRUKTUR
Disusun Oleh :
Rohmat Nurcahyo
Budi Suryo Wibowo
Syakur Adhi Tyasmoro
Iqbal Abdurrahman Rasyid
Telah diperiksa dan disetujui oleh : Mengetahui :
Yogyakarta, Desember 2016
Yogyakarta, Desember 2016
Dosen Praktikum
Asisten Dosen
Edi Hartono, ST. MT.
Rahadian Surya Baskara
LEMBAR ASISTENSI
KATA PENGANTAR
Assalammu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT. Akhirnya Laporan Praktikum Perancangan Struktur ini bisa terselesaikan walaupun jauh dari kesempurnaan.
Laporan ini disusun sebagai salah satu persyaratan dalam menempuh Pendidikan Strata 1 (S1), di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Dalam penyusunan laporan ini kami mendapatkan bimbingan dari berbagai pihak, untuk itu kami mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua, yang telah memberikan dukungan baik moril maupun
materiil.
2. Edi Hartono, S.T., M.T. selaku dosen praktikum Perancangan Struktur.
3. Saudara Rahadian Surya Baskara selaku Assisten Praktikum Perancangan
Struktur.
4. Semua pihak yang telah membantu sehingga Laporan ini dapat terselesaikan.
Sangat kami sadari keterbatasan dalam penyusunan laporan ini, untuk itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Kami berharap semoga Laporan Praktikum ini berguna bagi kita semua para pembaca. Aamiin. Wassalammu’alaikum Wr. Wb.
Yogyakarta, Desember 2016
Penyusun
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL
i
LEMBAR PENGESAHAN
ii
LEMBAR ASISTENSI
iii
KATA PENGANTAR
iv
DAFTAR ISI
v
BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
B. TUJUAN PERENCANAAN
C. LOKASI PEMBANGUNAN
D. DATA PERENCANAAN
E. APLIKASISOFTWARE
F. PERATURAN DALAM PERENCANAAN
BAB II PEMBEBANAN
A. TEORI UMUM
B. JENIS-JENIS PEMBEBANAN
C. ANALISIS HITUNGAN
BAB III PEMODELAN STRUKTUR
A. TEORI UMUM
B. PEMODELAN STRUKTUR ATAP DENGAN PROGRAM SAP2000 V14
C. PEMODELAN STRUKTUR PORTAL DENGAN PROGRAM SAP2000 V14
BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR
A. TEORI UMUM
B. PERHITUNGAN ELEMEN STRUKTUR KUDA-KUDA
C. PERHITUNGAN ELEMEN STRUKTUR PORTAL
D. PERHITUNGAN FONDASI
BAB V GAMBAR PERENCANAAN
A. TEORI UMUM
B. PERANGKAT LUNAK
149
BAB VI RENCANA ANGGARAN BIAYA (RAB)
A. TEORI UMUM
151
B. PERHITUNGAN RAB
152
C. HASIL RENCANA ANGGARAN BIAYA
DAFTAR PUSTAKA
viii
LAMPIRAN
BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Praktikum perancangan struktur merupakan salah satu praktikum wajib di Program Studi Strata-1 Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. Dalam praktikum ini kelompok kami mendapatkan pelajaran untuk mendesain dan merancang sebuah struktur gedung kampus.
Secara umum kampus memiliki fungsi, yaitu:
1. pusat belajar mahasiswa, gedung kampus memiliki fungsi sebagian besar
adalah sebagai tempat belajar mahasiswa untuk mendapatkan ilmu,
2. tempat operasional, gedung kampus juga banyak memiliki kegunaan
sebagai tempat menjalankannya oprasional kegiatan kampus itu sendiri,
3. pusat penelitian, dalam gedung kampus juga sering disediakan
laboraturium yang berguna sebagai tempat penelitian atau pun sebagai tempat praktikum bagi para mahasiswa,
4. tempat bersosialisasi, banyaknya mahasiswa yang berasal dari daerah-
daerah tertentu terkadang menimbulkan terjadinya sosialisasi antar mahasiswa. Bangunan yang dibuat bernama Gedung Surya Baskara. Fungsi gedung
tersebut adalah gedung untuk perkuliahan program studi teknik sipil di Institut Teknologi Baskara (ITB). Bangunan tersbut terdiri dari enam lantai dengan struktur atap ringan dengan tipe atap pelana dengan sudut atap (α) 30 ̊, jenis genteng beton, dan panjang tritisan 1 m. Kuda-kuda menggunakan sistem truss baja IWF dengan gording dari baja dengan mutu baja BJ 37.
Data geometris elevasi lantai dasar (+H1 = +0.00) berada +100 cm dari elevasi halaman. Dalam praktikum ini menggunakan software dalam perancangan seperti AutoCAD, SAP2000, dan Microsoft Excel . Tahapan- tahapan perancangan struktur bangunan adalah mendesain atap kemudian mencari beban yang bekerja di seluruh bagian, kemudian beban yang bekerja digunakan untuk perhitungan dimensi kolom, balok, dan plat. Setelah Data geometris elevasi lantai dasar (+H1 = +0.00) berada +100 cm dari elevasi halaman. Dalam praktikum ini menggunakan software dalam perancangan seperti AutoCAD, SAP2000, dan Microsoft Excel . Tahapan- tahapan perancangan struktur bangunan adalah mendesain atap kemudian mencari beban yang bekerja di seluruh bagian, kemudian beban yang bekerja digunakan untuk perhitungan dimensi kolom, balok, dan plat. Setelah
B. TUJUAN PERENCANAAN
Tujuan perencanaan dibuatnya gedung kampus tersebut tidak lepas dari fungsi kampus itu sendiri. Tujuan pokok didirikannya sebuah gedung kampus adalah:
1. menyediakan sarana atau tempat untuk menimba ilmu sebanyak mungkin,
2. sebagai tempat bersosialisasi antar mahasiswa,
3. pusat penemuan karya baru dari pemikiran mahasiswa melalui percobaan
atau penelitian yang dilakukan.
C. LOKASI BANGUNAN
Gambar 1.1 Denah lokasi gedung kampus
Gedung kampus ini berlokasi di Jalan Batikan No.57, Kota Yogyakarta. Pemilihan lokasi di tempat ini dikarenakan banyaknya penduduk dan dekat dengan pusat kota diharapkan bisa menyerap pengangguran penduduk sekitar dengan membuka usaha baru yang berguna bagi mahasiswa sekitar kampus.
D. DATA PERENCANAAN
Data perencanaan pembangunan gedung kampus ini adalah sebagai berikut:
1. Spesifikasi Bahan
a. Luas Bangunan : 360 m 2
b. Jumlah Lantai : 6 Lantai
c. Tinggi Antar Lantai: Lantai dasar ke lantai 1
(±4.00 m)
Lantai 1 ke lantai 2
(±3.00 m)
Lantai 2 ke lantai 3
(±3.00 m)
Lantai 3 ke lantai 4
(±3.00 m)
Lantai 4 ke lantai 5
(±3.00 m)
d. Struktur Atap : Baja
e. Penutup Atap : Genteng beton
f. Tipe Rangka Kuda-kuda
: Pelana
g. Pondasi
: Bore pile
2. Spesifikasi Bahan
a. Mutu Baja Profil
: BJ - 37
b. Mutu Beton
: 30 Mpa
c. Mutu Baja Tulangan
: 240 Mpa
E. APLIKASI SOFTWARE
Dalam perancangan ini kami menggunakan 3 aplikasisoftware diantaranya:
1. Program SAP2000
Program SAP2000 merupakan Program yang dapat digunakan untuk analisa struktur mulai dari struktur yang bersifat linear hingga nonlinear. Selain itu, SAP2000 juga menyediakan fasilitas desain bangunan yang didukung oleh berberapa standar perencaanaan Internasional seperti ACI, AASTHO, dan EUROCODE. Untuk analisa dinamis, disediakan jenis analisa seperti respon spectrum dan time history yang didukung dengan penyediaan data percepatan gempa yang Program SAP2000 merupakan Program yang dapat digunakan untuk analisa struktur mulai dari struktur yang bersifat linear hingga nonlinear. Selain itu, SAP2000 juga menyediakan fasilitas desain bangunan yang didukung oleh berberapa standar perencaanaan Internasional seperti ACI, AASTHO, dan EUROCODE. Untuk analisa dinamis, disediakan jenis analisa seperti respon spectrum dan time history yang didukung dengan penyediaan data percepatan gempa yang
2. AutoCAD
AutoCAD adalah sebuah perangkat lunak CAD yang berfungsi untuk menggambar mendesain sebuah objek 2 dimensi maupun 3 dimensi dengan sistem CAD. AutoCAD adalah software desain yang paling populer di dunia karena keunggulannya dalam mengembangkan produk- produknya. AutoCAD dikembangkan oleh Autodesk yang memiliki banyak versi mulai dari versi pertama yang dikeluarkannya adalah 1.0 (tahun 1982) sampai dengan versi yang sekarang. AutoCAD terus berinovasi dengan mengeluarkan versi-versi terbarunya dan fitur-fitur yang lebih menarik tentunya .
3. Microsoft Excel atau Microsoft Office Excel
Microsoft Excel atau Microsoft Office Excel adalah sebuah program aplikasi lembar kerja spreadsheet yang dibuat dan didistribusikan oleh Microsoft Corporation yang dapat
dijalankan pada Microsoft
Windows dan Mac OS. Aplikasi ini memiliki fitur kalkulasi dan pembuatan
strategi marketing Microsoft yang agresif, menjadikan Microsoft Excel sebagai salah satu program komputer yang populer digunakan di dalam komputer mikro hingga saat ini. Bahkan, saat ini program ini merupakan program spreadsheet paling banyak digunakan oleh banyak pihak,
baik di
platform
PC berbasis
Windows maupun
tahun 1993. Aplikasi ini merupakan bagian dari Microsoft Office System, dan versi terakhir adalah versi Microsoft Office Excel 2013 yang di integrasikan di dalam paket Microsoft Office System 2013.
F. PERATURAN DALAM PERANCANAAN
Dalam Perancanaan ini SNI yang digunakan adalah :
1. SNI-03-1727-2013 tentang beban minimum untukperancangan gedung,
2. SNI-03-1726-2012 tentang tata cara perancanaan ketahanan gempa untuk
gedung dan non gedung,
3. SNI-03-1729-2015 tentang spesifikasi untuk bangunan gedung baja
struktural,
4. SNI-03-2847-2013 tentang persyaratan beton struktural untuk bangunan
gedung.
G. TAHAP PERENCANAAN BANGUNAN START
Pengumpulan Data : Karakteristik Lokasi
Fungsi Bangunan Beton Baja dll (denah,dll)
Analisis beban dan perkiraan Dimensi
Pemodelan struktur (SAP 2000)
Analisis Struktur (Run) Gaya Dalam
Deformasi Periode dan Frekuensi
Cek Kapasitas Mn, Pn, Vn
DED RAB FINISH
BAB II PEMBEBANAN
A. TEORI UMUM
Analisis pembebanan yang dihitung adalah analisis pembebanan struktur atap dan struktur portal. Atap merupakan benda yang digunakan untuk menutup bagian atau suatu bangunan. Struktur portal merupakan struktur rangka kaku yang terdiri dari balok untuk bagian horizontal dan kolom untuk bagian vertikal.
Pada pembuatan bangunan Gedung Surya Baskara digunakan baja struktur untuk rangka atapnya. Baja struktur adalah suatu jenis baja yang berdasarkan pertimbangan ekonomi, kekuatan dan sifatnya cocok untuk pemikul beban. Perencanaan struktur baja memperhatikan persyaratan sebagai berikut :
1. Cukup kuat dan kaku.
2. Tidak mengganggu fungsi struktur.
3. Biaya pembuatan dan pemeliharaan harus murah.
4. Siap untuk disesuaikan dengan pengembangan dimasa akan datang.
Sedangkan untuk pembuatan struktur portal menggunakan beton bertulang. Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 3.13 mendefinisikan beton bertulang adalah beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan yang tidak kurang dari nilai minimum yang disyaratkan dengan atau tanpa prategang, dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua bahan tersebut bekerja sama dalam memikul gaya-gaya. Beton bertulang terbuat dari gabungan antara beton dan tulangan baja. Oleh karena itu, beton bertulang memiliki sifat yang sama seperti bahan-bahan penyusunnya yaitu sangat kuat terhadap beban tekan dan beban tarik.
B. JENIS-JENIS PEMBEBANAN
Struktur harus diperhitungkan mampu memikul berbagai beban yang mungkin bekerja. Berbagai kombinasi pembebanan perlu dicoba untuk memperoleh keadaan yang paling membahayakan struktur. Pembebanan yang
1. Beban Mati (D)
Beban mati adalah berat dari semua bagian pada suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala bahan, finishing, mesin mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung, sebagai contoh berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah:
a. beton bertulang,
b. muatan dinding batu bata,
c. beban tegel keramik per cm tebal,
d. beban plafon dan penggantung,
e. beban adukan semen per cm tebal,
f. penutup atap genting dengan reng dan usuk per luas dalam meter.
2. Beban Hidup (L)
Beban hidup adalah semua beban akibat pemakaian atau penghunian suatu gedung, termasuk beban-beban pada lantai yangberasal dari barang- barang yang dapat berpindah, dan atau beban akibat air hujan pada atap. Beban-beban yang termasuk beban hidup adalah:
a. beban hidup orang pada lantai,
b. beban hidup orang pada tangga,
c. beban pada tangga dan bordes,
d. beban akibat air hujan (r), rumus (40-0.8α) kgm2
α = sudut kemiringan atap
e. beban atap yang dapat dibebani orang,
f. beban terpusat pekerja dan peralatannya.
3. Beban Angin (W)
Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan
Tekanan tiup diambil 25 kgm 2 , sedang untuk koefisien angin diambil untuk koefisien angin untuk gedung tertutup dan sudut kemiringan atap (a)
kurang dari 65º. Beban angin adalah beban yang bekerja pada struktur akibat tekanan-tekanan dari gerakan angin.
a. tekanan tiup di laut dan di tepi laut sampai sejauh 5 km dari pantai
harus diambil minimum 40 kgm 2 ,
b. untuk daerah-daerah di dekat laut dan daerah-daerah lain tertentu, di
mana terdapat kecepatan-kecepatan angin yang mungkin menghasilkan tekanan tiup yang lebih besar daripada yang ditentukan dalam ayat 1 dan 2, tekanan tiup (p) harus dihitung dengan rumus :
v 2 2
p= (kgm )
dimana v adalah kecepatan angin dalam mdet, yang harus ditentukan oleh instansi yang berwenang,
c. pada cerobong, tekanan tiup dalam kgm 2 harus ditentukan dengan
rumus (42,5 + 0,6h), di mana h adalah tinggi cerobong seluruhnya dalam meter, diukur dari lapangan yang berbatasan.
4. Beban Gempa (E)
Semua beban statik ekwivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa (Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, 1987). Analisis beban gempa yang dipakai dalam pembuatan gedung ini adalah dengan metode respon spektrum.
5. Beban Khusus
Semua beban statik ekwivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang terjadi akibat selisih suhu, pengangkatan dan pemasangan, penurunan fondasi, susut, gaya-gaya tambahan yang berasal dari beban Semua beban statik ekwivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang terjadi akibat selisih suhu, pengangkatan dan pemasangan, penurunan fondasi, susut, gaya-gaya tambahan yang berasal dari beban
sebagai berikut:
1. 1,4D
2. 1,2D + 1,6 L + 0,5(Lr atau S atau R)
3. 1,2D + 1,6(Lr atau S atau R) + (L atau 0,5W)
4. 1,2D + 1,0W + L + 0,5(Lr atau S atau R)
5. 1,2D + 1,0E + L + 0,2S
6. 0,9D + 1,0W
7. 0,9D + 1,0E Keterangan:
D = beban mati L = beban hidup Lr = beban hidup atap tereduksi R = beban hujan W = beban angin
E = beban gempa S = beban salju
C. ANALISIS HITUNGAN
1. Analisis hitungan pada atap
a. Dimensi Atap
1) Dimensi Kuda-kuda
α = 30 o
tan 30 =
x = 3,464 m
y =ඥ 3,464 2 +6 2 2,4 m
1,2 m
Gambar 2.1 Dimensi
y = 6,928 m
kuda kuda
2) Dimensi Tritisan
= 0,577 y = ඥሺ 1ሻ 2 + ሺ0,577ሻ² 1m
Gambar 2.2 Dimensi
= 1,155 m
Tritisan
Gambar 2.3 Dimensi atap Gambar 2.3 Dimensi atap
1) Beban Genting Beton, Usuk, Reng (Beban= 50 kgm 2 )
Gambar 2.4 Beban mati tambahan
D 1
2 = [1,155+ (½.1,386)] x 50 kgm = 92,376 kgm
D 2
2 = [(½.1,386)+ (½.1,386)] x 50 kgm = 69,3 kgm
2) Beban Plafon (Beban= 18 kgm 2 )
Gambar 2.5 Beban plafon
P1
= 18 x (½ x 2,4) x (½ x 3) = 32,4 kgm
P2
= 18 x [(½x 2,4)+(½ x 2,4)]x (½ x 3) = 54 kgm
P3
= 18 x (½ x 2,4) x [(½ x 3) + (½ x 2,5)] = 59,4 kgm
P4
= 18 x [(½ x 2,4)+ (½ x 2,4)] x [(½ x 3) + (½ x 2,5)] = 118,8kgm
P5
= 18 x (½ x 2,4)x [(½ x 2,5) + (½ x 2,5)] = 54 kgm
P6
= 18 x [(½ x 2,4)+ (½ x 2,4)] x [(½ x 2,5) + (½ x 2,5)] = 108 kgm
P7
= 18 x (½ x 2,4) x [(½ x 2,5) + (½ x 2)] = 48,6 kgm
P8
= 18 x [(½ x 2,4)+ (½ x 2,4)]x [(½ x 2,5) + (½ x 2)] = 97,2 kgm
c. Beban Hidup
1) Beban pekerja= 100 kg
2) Beban air hujan
Gambar 2.6 Beban air hujan
Beban = 40 - (0,8 x α)
o = 40 – (0,8 x 30 ) = 16 kgm2
R1
= 16 x (1,155 + ½ x 1,155) = 27,72 kgm
R2
= 16 x (½ x1,155 + ½ x 1,155) =18,48 kgm = 16 x (½ x1,155 + ½ x 1,155) =18,48 kgm
Gambar 2.7 Beban angin
V = 15
P = 15² = = 14,062
Koefisien tekan = 0,02 (α) – 0,4
= 0,02 (30) – 0,4 = 0,2
Wt 1 = 0,2 x [(½.1,386 + 1,155)] x 14,062 = 5,197 kgm
a) H = 5,197 x cos30°
= 4,501 kgm
b) V = 5,197 x sin 30°
= 2,599 kgm
Wt2 = 0,2 x [(½.1,386) + (½.1,386)] x 14,062 = 3,898 kgm
a) H = 3,898 x cos30°
= 3,376 kgm
b) V = 3,898 x sin 30°
= 1,949 kgm
Wt3 = 0,2 x (½.1,386) x 14,062
= 1,949 kgm
a) H = 1,949 x cos30°
= 1,688 kgm
b) V = 1,949 x sin 30°
= 0,975 kgm
2) Hisap
Koefisien hisap
= - 0,4
Wh1 = -0,4 x [(½.1,386 + 1,155)] x 14,062
= -10,395 kgm
a) H = -10,395 x cos30° = -9,002 kgm a) H = -10,395 x cos30° = -9,002 kgm
a) H = -7,796 x cos30° = -6,752kgm
b) V = -7,796 x sin 30° = -3,898 kgm Wh3 = -0,4 x (½.2,386) x 14,062
= -3,898 kgm
a) H = -3,898 x cos30° = -3,376kgm
b) V = -3,898 x sin 30° = -1,949 kgm
2. Analisis hitungan pada portal
a. Perencanaan Dimensi Portal
Ukuran Kolom
: 60 cm × 60 cm
Ukuran Balok Induk
: 40 cm × 50 cm
Ukuran Balok Sloof
: 40 cm × 50 cm
Ukuran Balok Bordes
: 15 cm × 30 cm
Ukuran Balok Ring
: 24 cm × 30 cm
Tinggi lantai dasar ke lantai 1
: 400 cm = 4 m
Tinggi lantai 1 ke lantai 2, 3, 4, dan 5 : 300 cm = 3 m
b. Beban Dinding
Dinding yang digunakan merupakan dinding pasangan bata merah (setengah bata) 250 kgm 2 .
1) Balok lantai dasar (sloof) ke lantai 1
h’ = 4 – 0,5 = 3,5 m
beban dinding = 250 x 3,5 = 875 kgm 2
2) Balok lantai 1 ke lantai 2 dan seterusnya
h’ = 3 – 0,5 = 2,5 m
beban dinding = 250 x 2,5 = 625 kgm 2
3) Balok lantai dasar (sloof) ke bawah bordes
h’ = 2 – (0,5x0,5+0,5x.0,3) = 1,6 m
beban dinding = 250 x 1,6 = 400 kgm 2
4) Balok Balok lantai 1, 2, 3, 4, dan 5 ke bawah bordes
h’ = 1,5 – (0,5x0,5+0,5x.0,3)= 1,1 m
beban dinding = 250 x 1,1 = 272 kgm 2
c. Beban Plat Lantai
1) Beban Mati
Keramik 2 = 24 kgm
Spesi
= 21 x 2
= 42 kgm 2 Plafon 2 = 18 kgm
Urugan Pasir 2 = 80 kgm
Total beban 2 = 164 kgm
2) Beban Hidup
Beban hidup pada lantai bangunan 250 kgm 2
(Gedung Kampus, PPURG 1987)
d. Beban Plat Bordes
1) Beban Mati
Keramik 2 = 24 kgm
Spesi = 21 x 2
= 42 kgm 2
Total beban
= 66 kgm 2
2) Beban Hidup
Beban hidup plat bordes 300 kgm 2
(Gedung Kampus, PPURG 1987)
e. Beban Angin
1) Sisi Samping
Jumlah titik
Luas sisi (A) 2 = 480 m Tekanan Angin 2 = 14,062 kgm Sisi samping A x Tekanan Angin =
Jumlah titik 480 x 14.062
48 = 140,62 kg
2) Sisi Depan
Jumlah titik
Luas sisi (A) 2 = 192 m Tekanan Angin 2 = 14,062 kgm
A x Tekanan Angin
Sisi samping
= Jumlah titik = 192 x 14.062
24 = 112,5 kg
f. Beban Tangga
1) Perencanaan Tangga
a) Tangga lantai dasar
Panjang ruang tangga
= 4,5 m
Lebar ruang tangga
= 2,5 m
Panjang bordes
= 1,5 m
Panjang datar tangga
=3m
Tinggi antar tangga
=2m
Tinggi tangga
=4m
Panjang miring tangga (L) = √2 2 +3 2 = 3,606 m → 360,6 cm
Sudut miring tangga (α) 2
= arc cos 3
= 33,703 o
Tan(α) =
Tan(33,703) = 0,667 =
Up
= 0,667 x An
2 x Up + An
= 64 cm
2 x 0,667An + An
Diambil An
= 27,5 cm
Up
= 0,667 x An
= 0,667 x 27,5 = 18,3 cm → 18 cm
Check
= 2 x Up + An = 2 x 18+ 27,5 = 63,5 cm → (59-65).... ok
Jadi, Panjang Antrede = 27,5 cm Tinggi Uptrede =18 cm
La
= √27.5 2 + 18 2
= 32,864 cm Jumlah anak tangga,
Gambar 2.9 Anak tangga
n =
Lantai dasar ke lantai 1
= 32.864 = 10,972 → 11 buah
t = sin (56,297) x 11 = 9,151 cm = 0,092 m Beban anak tangga = 2400 x t x 0,5
= 2400 x 0,092 x 0,5 = 109.814 kgm 2
b) Tangga lantai 1, 2, 3, 4, dan 5
Panjang ruang tangga
= 4,5 m
Lebar ruang tangga
= 2,5 m
Panjang bordes
= 1,5 m
Panjang datar tangga
=3m
Tinggi antar tangga
= 1,5 m
Tinggi tangga
=3m
Panjang miring tangga
= √1.5 2 +3 2 = 3,354 m → 335,4 cm
Sudut miring tangga (α) 1,5 = arc cos
= 26,505 o
Tan(α) =
2 x 0,5An + An
Diambil An
= 2 x Up + An = 2 x 15 + 30 = 60 cm → (59-65).... ok
Jadi, Panjang Antrede = 30 cm Tinggi Uptrede =15 cm
La
= √30 2 + 15 2
= 33,54 cm Jumlah anak tangga, n =
= 33.54 Gambar 2.10 Anak tangga Lantai 1 ke lantai selanjutnya
= 10 buah t = sin (63,495) x 10 = 8,949 cm = 0,089 m Beban anak tangga = 2400 x t x 0,5
= 2400 x 0,089 x 0,5 = 107.387 kgm 2
2) Beban Mati pada Tangga
Beban beton bertulang 2400 kgm 3 Beban penutup lantai dari keramik 24 kgm 2 Adukan per cm tebal spesi dari semen 21 kgm 2
a) Berat total untuk tangga di lantai dasar
Beban total = beban anak tangga+keramik+(2xSpesi)
= 109,814 + 24 + (2 x 21)
= 175,814 kgm 2
b) Berat total untuk tangga di lantai 1, 2, 3, 4, dan 5
Beban total = beban anak tangga+keramik+(2xSpesi)
= 107.387 + 24 + (2 x 21)
= 173,387 kgm 2
3) Beban Hidup pada Tangga
Tangga pada bangunan 300 kgm 2 (Kampus, PPURG 1987)
g. Beban Gempa Diketahui: Fungsi bangunan
= Gedung Kampus
Wilayah
= Yogyakarta
Jenis tanah
(peta Gambar 9. pada SNI 1726- 2012) S 1 = 0,444
(peta Gambar 10. pada SNI 17262012)
Karena memiliki jenis tanah keras maka termasuk klasifikasi situs SC. Karena Ss = 1,212 maka nilai Fa = 1, didapat dari tabel 2.4 Karena
S 1 = 0,444 maka nilai Fv = 1,356, didapat dari tabel 2.5 Menurut pemanfaatan gedung kampus ini termasuk kategori risiko ke IV, maka dari itu nilai factor keutamaan gempa (I) adalah 1,5. Nilai koefisien modifikasi respon (R) dengan system penahan gaya seismic rangka beton bertulang pemikul momen khusus adalah 8.
1) Sms = Fa × Ss
=1 × 1,212 = 1,212
2) Sm 1 = Fv ×S 1 = 1,356 × 0,444 = 0,6021
5) T 0 = 0,2×
7) SF = 9,81 ×
8) Menghitung nilai spectrum respon desain (Sa) mempunyai 3
kondisi :
a) Untuk periode yang lebih kecil dari To (0 ≤ T < To)
Sa = SDS ( 0,4 + 0,6 )
Tabel 2.1 Nilai spektrum respon desain Sa untuk perioda
yang lebih kecil dari To (0 ≤ T < To)
b) Untuk periode lebih besar dari atau sama dengan To dan lebih
kecil dari atau sama dengan Ts ( To ≤ T ≤ Ts )
Sa
= SDS = 0,808
Tabel 2.2 Nilai spectrum respon desain Sa untuk perioda
Ts ( To ≤ T ≤ Ts )
T (s)
Sa
Tabel 2.3 Nilai spectrum respon desain Sa untuk perioda
Ts (To ≥ Ts )
T (s)
Sa
Respon Spektrum Daerah Yogyakarta
T (detik)
Tanah Keras (SC) 0 < T < T0 Tanah Keras (SC) T0 < T < Ts Tanah Keras (SC) T0 > Ts
Gambar 2.11 Grafik respon spektrum daerah Yogyakarta
BAB III PEMODELAN STRUKTUR
A. TEORI UMUM
Dalam pemodelan struktur bangunan, kita perlu memahami beberapa hal yang cukup penting oleh seorang desainer bangunan yaitu desain dan fungsi. Dalam mendesain sebuah bangunan tentunya harus diperhatikan dari segi fungsi bangunan tersebut, misalnya desain bangunan gedung kampus tentunya berbeda dengan desain bangunan lainnya. Selain itu, yang harus kita ketahui bersama adalah semakin rumit konstruksi yang akan di desain maka semakin dekat bangunan tersebut dengan bahaya. Perhatikan desain-desain gedung modern yang membuat mata terpukau ketika melihatnya, padalah dibalik kemewahan tersimpan bahaya yang sangat besar, jika saja terjadi kesalahan manusia, baik pada proses analisis struktur ataupun pembangunannya.
Kegiatan menghitung struktur bangunan membutuhkan kesabaran, ketelitian, serta pengetahuan struktur bangunan yang baik sehingga dapat menghasilkan sebuah produk desain struktur bangunan yang kuat namun dengan harga semurah mungkin. Perhitungan struktur dapat dilakukan secara manual atau dapat pula dilakukan dengan menggunakan Program SAP2000.
Manfaat Program SAP2000 di dunia konstruksi sangat besar, dengan adanya Software penunjang ini, perhitungan yang sangat rumit bisa menjadi mudah, akan tetapi kita tidak boleh lepas dari konsep - konsep Engineering, karena Program SAP2000 hanya program yang butuh pengendalian dari pemakaiannya. Banyak konstruksi bangunan yang tinggi dan rumit di hitung dengan menggunakan Program SAP2000 dengan tepat, dan tetap oleh Engineer.
Pada pemodelan struktur bangunan gedung kampus ini, kami menggunakan Program SAP2000 versi 14.
B. PEMODELAN STRUKTUR ATAP DENGAN PROGRAM SAP2000 V14
1. Kriteria Perencanaan Struktur Atap
a. Spesifikasi Atap
1) Jenis Material
: Material Baja
2) Bentuk Atap
: Pelana
3) Penutup Atap
: Genteng Beton
4) Jenis Rangka Kuda-kuda : Tipe II (Fink)
b. Spesifikasi Bahan
1) Berat Jenis Baja 3 : 7850 kgm
2) Mutu Baja Profil
: BJ-37 dengan F u sebesar 370 MPa
F y sebesar 240 MPa
3) Modulus Elastisitas Baja : 200.000 MPa
4) Poisson Ratio
: 0.02
5) Profil Baja
:
IWF 100.150.5.7 2L.40.40.5 C.75.40.5.7
2. Penginputan Data Dalam Program SAP 2000 Versi 14
a. Menginput Ukuran Struktur Atap
Atap yang direncanakan mempunyai lebar sebesar 12 m dan tinggi sebesar 3.464 m, kemudian masukan data ukuran lebar dan tinggi atap tersebut dengan cara klik Define pada menu bar Coordinate System Grid System Modify Show System. Kemudian akan ditampilkan Define Grid System Data. Pada sumbu X di input ukuran lebar atap dan pada sumbu Z di input ukuran tinggi atap.
Gambar 3.1 Tampilan untuk menginput ukuran lebar dan tinggi atap
b. Membuat Material
Jenis material yang diberikan pada struktur atap yaitu menggunakan jenis material baja dengan jenis baja yaitu BJ-37. Cara penginputannya yaitu klik Define pada menu bar Materials Add New Material kemudin akan ditampilkan Material Property Data.
1) Pada Material Name and Display Color, di isi dengan nama dari
jenis baja yaitu BJ-37 dan untuk warnanya bisa berikan sesuai dengan warna yang di inginkan.
2) Pada Material Type atau jenis material menggunakan Steel (Baja)
3) Pada Weight per Unit Volume diinput berat jenis material baja
yaitu sebesar 7.850 kgm 3 (SKBI.1.3.53.1987 PPPURG).
4) Pada kolom Units atau satuan, menggunakan satuan Kg, m, C.
5) Pada Modulus of Elasticity, E diinput Modulus Elastisitas pada
baja sebesar 200.000 MPa
6) Pada Poisson’s Ratio, U yaitu Poisson Ratio baja sebesar 0,02
7) Pada Minimum Yield Stress, F y dan Effective Yield Stress, F ye
diinput nilai F y dari jenis baja BJ-37 sebesar 240 MPa
8) Pada Minimum Tensile Streee, F u dan Effective Tensile Stress, F ue
diinput nilai F u dari jenis baja BJ-37 sebesar 370 MPa
Gambar 3.2 Tampilan membuat material
c. Membuat Penampang Baja (Profil)
Profil yang akan digunakan pada pemodelan kuda-kuda atap dan gording yaitu Profil IWF 100.150.5.7, Profil 2L.40.40.5 dan Profil C.75.40.5.7. Cara membuat penampang baja yaitu klik Define pada menu bar Section Property Frame Sections Add New Property. Setelah itu kita dapat memilih bentuk profil yang akan kita buat yaitu dengan cara :
1) Pada Add Frame Section Properties, klik IWide Flange untuk
membuat profil baja IWF 150.150.5.7. Kemudian untuk Profil 2L.40.40.5 klik pada Double Angle dan untuk Profil C.75.40.5.7, klik pada Channel.
Gambar 3.3 Tampilan untuk membuat penampang profil baja
2) Setelah itu, input data-data setiap profil yang telah ditentukan. Dalam hal ini, kami menginput data-data setiap profil yang telah ditentukan sesuai dengan data-data profil yang berada di buku Tabel Profil Konstrusi Baja oleh Ir. Rudy Gunawan.
Gambar 3.4 Tampilan untuk membuat Profil IWF 100.50.5.7
Gambar 3.5 Tampilan untuk membuat Profil 2L.40.40.5
Gambar 3.6 Tampilan untuk membuat Profil C.75.40.5.7
d. Menginput Jenis-Jenis Beban
Sebelum menginput kombinasi pembebanan, terlebih dahulu membuat jenis-jenis beban yang akan bekerja pada atap, yaitu dengan cara klik Define pada menu bar Load Patterns. Setelah itu kita dapat menginput jenis-jenis pembebanan yaitu dengan cara:
1) Pada Define Load Patterns diinput jenis-jenis beban yang akan
bekerja pada atap yaitu beban mati (DEAD), beban mati tambahan (ADL), beban hidup (L), beban angin (W) dan beban hujan (R).
Gambar 3.7 Tampilan untuk menginput jenis-jenis beban yang
bekerja pada atap
2) Jenis-jenis beban yang sebelumnya kita input terdapat dua beban
mati yaitu beban mati (DEAD) dan beban mati tambahan (ADL). Untuk menggambungkan kedua jenis beban mati ini menjadi beban mati gabungan (D), dilakukan dengan cara klik Define pada menu bar Load Cases Add New Load Case. Pada Load Case Name diisi nama dari beban mati gabungan (D), kemudian pada Load Name, di Add beban mati (DEAD) dan beban mati tambahan (ADL).
Gambar 3.8 Tampilan untuk menggambungkan beban mati
(DEAD) dan beban mati tambahan (ADL)
e. Menginput Kombinasi Pembebanan
Pada struktur atap bangunan yang direncanakan, akan dibebani oleh beban mati, beban hidup, beban hujan dan beban angin. Untuk Pada struktur atap bangunan yang direncanakan, akan dibebani oleh beban mati, beban hidup, beban hujan dan beban angin. Untuk
D = Beban Mati L = Beban Hidup R = Beban Hujan W = Beban Angin Cara menginput kombinasi pembebanan diatas kedalam program
SAP2000 versi 14, yaitu dengan cara klik Define Load Combinations Add New Combos, kemudian akan ditampilkan Load Combination Data. Setelah itu, diinput satu persatu kombinasi pembebanan diatas.
Gambar 3.9 Tampilan untuk menginput kombinasi pembebanan
pertama
Gambar 3.10 Tampilan untuk menginput kombinasi
pembebanan kedua
Gambar 3.11 Tampilan untuk menginput kombinasi
pembebanan ketiga
Gambar 3.12 Tampilan untuk menginput kombinasi
pembebanan keempat
Gambar 3.13 Tampilan untuk menginput kombinasi
pembebanan kelima
Gambar 3.14 Tampilan untuk menginput kombinasi
pembebanan keenam
Gambar 3.15 Tampilan untuk menginput kombinasi
pembebanan ketujuh
f. Menginput Beban Mati Tambahan
Beban mati tambahan pada struktur atap bangunan ini adalah beban mati pada pada genteng dan beban mati pada plafon. Cara menginput beban mati pada struktur atap bangunan ini adalah sebagai berikut:
1) Beban mati pada genteng
Beban mati pada genteng diasumsikan sebagai beban merata, cara penginputannya yaitu Select semua garis Frame Section pada gording, klik Assign pada menu bar Frame Loads Distributed, kemudian akan ditampilkan Frame Distributed Loads. Setelah itu diinput beban mati pada genteng, yaitu dengan cara:
a) Pada Load Pattern Name, dipilih ADL karena merupakan
beban mati tambahan.
b) Pada Options, pilih Add to Existing Loads yang berfungsi
untuk menambahkan beban.
c) Kemudian pada Uniform Load, diinput nilai beban mati pada
genteng sesuai dengan perhitungan pembebanan pada BAB
II.
Gambar 3.16 Tampilan untuk menginput beban mati pada
genteng
2) Beban mati pada plafon
Beban mati pada plafon diasumsikan sebagai beban titik, cara penginputannya yaitu klik titik (joint) pada pada bagian bawah kuda-kuda atap yang akan diberikan beban, klik Assign pada menu bar Joint Loads Forces, kemudian akan ditampilkan
Joint Forces. Setelah itu diinput beban mati pada plafon, yaitu dengan cara:
a) Pada Load Pattern Name, dipilih ADL karena merupakan
beban mati tambahan.
b) Pada Options, klik pada Add to Existing Loads yang
berfungsi untuk menambahkan beban.
c) Pada Force Global Z, diinput nilai beban mati pada plafon
sesuai dengan perhitungan pembebanan pada BAB II dan tambahkan min pada nilainya agar bebannya ke arah bawah.
Gambar 3.17 Tampilan untuk menginput beban mati pada
plafon
g. Menginput Beban Hidup
Beban hidup pada struktur atap bangunan ini adalah beban pekerja sebesar 100 kg dan beban hujan. Cara menginput beban gidup pada struktur atap bangunan ini adalah sebagai berikut:
1) Beban Pekerja
Beban pekerja diasumsikan sebagai beban titik pada gording, cara penginputannya yaitu klik sembarang frame gording yang akan dimasukkan beban sebanyak 5 frame (usahakan pilih frame yang mempunyai panjang kritis seperti gording di bagian tepi kuda-kuda), klik Assign pada menu bar Frame Loads
Point, kemudian akan ditampilkan Frame Point Loads. Setelah itu diinput beban mati pada genteng, yaitu dengan cara:
a) Pada Load Pattern Name, dipilih LL karena merupakan
beban hidup,
b) Pada Options, pilih Add to Existing Loads yang berfungsi
untuk menambahkan beban,
c) Pada Trapezoidal Loads diklik pada Relative Distance from
End-I,
d) Karena beban titik akan dimasukkan pada jarak setengah
bentang frame, maka masukkan nilai 0.5 pada Distance dan masukkan nilai bebannya pada Load.
Gambar 3.18 Tampilan untuk menginput beban hidup
pekerja
2) Beban Hujan
Beban hujan diasumsikan sebagai beban merata, cara penginputannya yaitu Select semua garis Frame Section pada gording, klik Assign pada menu bar Frame Loads Distributed, kemudian akan ditampilkan Frame Distributed Loads. Setelah itu diinput beban mati pada genteng, yaitu dengan cara:
a) Pada Load Pattern Name, dipilih RL karena merupakan
beban hujan,
b) Pada Options, pilih Add to Existing Loads yang berfungsi
untuk menambahkan beban.
c) Kemudian pada Uniform Load, diinput nilai beban mati pada
genteng sesuai dengan perhitungan pembebanan pada BAB
II.
Gambar 3.18 Tampilan untuk menginput beban hujan Gambar 3.18 Tampilan untuk menginput beban hujan
Beban angin diasumsikan sebagai beban merata. Beban angin dibagi menjadi dua bagian yaitu beban angin tekan dan beban angin hisap, beban angin tersebut arahnya tegak lurus gording sehingga pada saat input beban terdapat dua arah yaitu arah Vertikal (Z) dana rah Horizontal (X). Cara penginputannya yaitu pilih garis Frame Section pada gording di salah satu sisi atap untuk input beban angin tekan, klik Assign pada menu bar Frame Loads Distributed, kemudian akan ditampilkan Frame Distributed Loads. Setelah itu diinput beban mati pada genteng, yaitu dengan cara:
a) Pada Load Pattern Name, dipilih WL karena merupakan beban
angin,
b) Pada Options, pilih Add to Existing Loads yang berfungsi untuk
menambahkan beban.
c) Kemudian pada Uniform Load, diinput nilai beban mati pada
genteng sesuai dengan perhitungan pembebanan pada BAB II. Ulangi langkah diatas namun pilih garis Frame Section pada
gording di sisi sebaliknya untuk input beban angin hisap.
Gambar 3.19 Tampilan untuk menginput beban angin tekan
arah Vertikal
Gambar 3.20 Tampilan untuk menginput beban angin tekan
arah Horizontal
Gambar 3.21 Tampilan untuk menginput beban angin hisap
arah Vertikal
Gambar 3.22 Tampilan untuk menginput beban angin hisap
arah Horizontal
3. Analisis Pembebanan
Sebelum melakukan analisis pembebanan, terdapat langah-langkah sebagai berikut:
a. Memasukkan kombinasi pembebanan yang sudah dibuat.
Kombinasi pembebanan yang telah dibuat sebelumnya harus dimasukkan sebelum analisis pembebanan. Langkah-langkahnya sebagai berikut:
1) Klik Design pada menu bar Steel Frame Design Select
Design Combos…, kemudian akan ditampilkan Design Load Combinations Selection,
2) Blok semua kombinasi pembebanan pada List of Load
Combinations, kemudian klik Add.
Gambar 3.23 Tampilan untuk memasukkan kombinasi
pembebanan
3) Klik OK
b. Atur Persyaratan Pembebanan
Persyaratan pembebanan pada tiap analisis berbeda-beda tergantung kebutuhan. Pada analisis ini kami menggunakan persyaratan pembebanan IBC 2016. Langkah-langkahnya sebagai berikut:
1) Klik Design pada menu bar
Steel Frame Design
ViewRevisee Preferences, kemudian akan ditampilkan Steel Frame Design Preference,
2) Pada pilihan Design Code, pilih AISC360-05IBC2006,
Gambar 3.24 Tampilan untuk mengatur persyaratan
pembebanan
3) Klik OK
c. Running Pembebanan
1) Klik perintah di toolbar, atau klik menu Analyze > Run
Analysis atau klik F5 pada keyboard.
2) Akan muncul jendela Set Load Case to Run.
3) Matikan case MODAL,karena modal untuk analisis dinamis,
sehingga hanya akan memperlambat kinerja komputer dengan cara, klik case MODAL, kemudian klik RunDo Not Run Case,
4) Kemudian Klik Run Now, tunggu sampai proses selesai. Apabila
proses analysis telah berhasil, maka akan muncul deformasi dari pemodelan struktur tersebut.
Gambar 3.25 Tampilan untuk me-running pemodelan
d. Cek Keamanan Profil Baja
Dalam SAP2000 terdapat beberapa indikator warna yang menunjukkan keamanan penggunaan profil. Jika warna batang profil baja tersebut merah, maka tidak aman digunakan. Jika berwarna biru maka sangat aman digunakan namun boros dalam segi ekonomi. Usahakan agar profil yang digunakan berada direntang warna kuning samai orange agar aman digunakan namun tetap ekonomis.
Gambar 3.26 Tampilan untuk cek keamanan profil baja Langkah-langkah pengecekkan profil sebagai berikut:
1) Setelah dianalisis pembebanannya, klik Design pada menu bar
Steel Frame Design Start DesignCheck of Structure,
2) kemudian akan ditampilkan beberapa rentang warna dan cek
profil yang sudah dibuat. Jika masih biru, ganti profil yang lebih kecil. Jika merah, ganti profil yang lebih besar.
e. Hasil Analisis Pembebanan
Hasil analisis pembebanan dinyatakan dalam tabel yang ditampilkan dengan cara sebagai berikut:
1) Klik Display pada menu bar Show Tables… atau tekan
SHIFT+F12 pada keyboard,
2) Setelah muncul kotak dialog, pilih Joint Output pada ANALYSIS
RESULTS,
Gambar 3.27 Tampilan untuk mengetahui hasil analisis
pembebanan
3) Pada Load Patterns, pilih semua beban,
4) Pada Load Cases, pilih beban DEAD, ADL, L, R, W,
5) Klik OK.
6) Muncul tabel analisis pembebanan.
Gambar 3.28 Tampilan tabel hasil analisis pembebanan pada
SAP2000
7) Ekspor tabel tersebut ke aplikasi Microsoft Excel agar
memudahkan mengolah data angka pada tabel. Klik File pada menu di tabel Export Current Table To Excel.
Gambar 3.29 Tampilan tabel hasil analisis pembebanan pada
Microsoft Excel
C. PEMODELAN STRUKTUR PORTAL DENGAN PROGRAM SAP2000 V14
1. Kriteria Perencanaan Struktur Portal
a. Spesifikasi Portal
1) Jenis Material
: Beton Bertulang
2) Dimensi Portal
Tinggi lantai dasar ke lantai 1
:4m
Tinggi lantai 1 ke lantai 2, dst
:3m
Ukuran Kolom
: 60 cm x 60 cm
Ukuran Balok Induk
: 45 cm x 40 cm
Ukuran Balok Sloof
: 40 cm x 30 cm
Ukuran Balok Bordes
: 30 cm x 15 cm
Ukuran Balok Ring
: 30 cm x 25 cm
b. Spesifikasi Bahan
1) Mutu Beton
: 30 MPa
2) Mutu Baja Tulangan
Diameter < 12 mm
:F y sebesar 240 MPa
F u sebesar 370 MPa
Diameter > 12 mm
:F y sebesar 390 MPa
F u sebesar 500 MPa
2. Penginputan Data Dalam Program SAP 2000 Versi 14
a. Menginput Ukuran Struktur Portal
Portal yang direncanakan mempunyai dimensi panjang sebesar 30 m, lebar sebesar 12 m dan tinggi sebesar 19 m, kemudian masukan dimensi portal tersebut dengan cara klik Define pada menu bar Coordinate System Grid System Modify Show System. Kemudian akan ditampilkan Define Grid System Data. Pada sumbu X di input ukuran lebar portal, pada sumbu Y di input ukuran panjang portal dan pada sumbu Z di input ukuran tinggi portal.
Gambar 3.30 Tampilan untuk menginput gridgaris bantu membuat
dimensi portal
b. Membuat Material
Jenis material yang diberikan pada struktur Portal yaitu menggunakan jenis material beton bertulang dengan mutu beton 30 MPa. Cara penginputannya yaitu klik Define pada menu bar Materials Add New Material kemudin akan ditampilkan Material Property Data.
1) Material Beton
a) Pada Material Name and Display Color, di isi dengan nama
dari jenis baja yaitu BETON dan untuk warnanya bisa berikan sesuai dengan warna yang di inginkan.
b) Pada Material Type atau jenis material menggunakan
Concrete (Beton) Concrete (Beton)
C.
pada beton dengan menekan SHIFT+ENTER untuk memasukkan rumus, rumusnya adalah 4700SQR(mutu
beton).
e) Pada Poisson’s Ratio, U yaitu Poisson Ratio baja sebesar
Gambar 3.31 Tampilan membuat material BETON
2) Material Baja Tulangan
a) Pada Material Name and Display Color, di isi dengan nama
dari jenis baja yaitu Besi < 12 mm yang digunakan untuk begel dan Besi > 12 mm untuk tulangan utama, untuk warnanya bisa berikan sesuai dengan warna yang di inginkan.
b) Pada Material Type atau jenis material menggunakan Rebar
(Baja Tulangan) (Baja Tulangan)
baja yaitu sebesar 7.850 kgm 3 (SKBI.1.3.53.1987
PPPURG).
d) Pada kolom Units atau satuan, menggunakan satuan Kg, m,
C.
e) Pada Modulus of Elasticity, E diinput Modulus Elastisitas
pada baja sebesar 200.000 MPa
f) Pada Poisson’s Ratio, U yaitu Poisson Ratio baja sebesar
g) Pada Minimum Yield Stress, F y dan Effective Yield Stress, F ye
diinput nilai F y dari jenis baja tulangannya sebesar 240 MPa untuk tulangan < 12 mm dan 390 MPa untuk tulangan > 12 mm
h) Pada Minimum Tensile Streee, F u dan Effective Tensile
Stress, F ue diinput nilai F u dari jenis baja tulangannya sebesar 370 MPa untuk tulangan < 12 mm dan 500 MPa untuk tulangan > 12 mm
Gambar 3.31 Tampilan membuat material BAJA
TULANGAN TULANGAN
Penampang yang akan digunakan pada pemodelan Portal yaitu BALOK INDUK, BALOK RING, BALOK SLOOF, BALOK TANGGA dan KOLOM. Cara membuat penampang baja yaitu klik Define pada menu bar Section Property Frame Sections Add New Property. Setelah itu kita dapat memilih bentuk profil yang akan kita buat yaitu dengan cara :
1) Pada Add Frame Section Properties, pilih Concrete pada Frame
Section Properties Type, pilih Rectangular untuk membuat Balok dan Kolom.
Gambar 3.32 Tampilan untuk membuat penampang profil
balok
2) Setelah itu, input dimensi setiap penampang yang telah
ditentukan. Klik Concrete Reinforcement untuk memberikan tulangan.
3) Untuk membuat balok, pilih Beam pada Design Type. Pilih Besi
> 12 mm pada Longitudinal Bars dan Pilih Besi < 12 mm pada Confinement Bars.
Gambar 3.33 Tampilan untuk megatur tulangan dalam profil
balok
4) Untuk membuat kolom, pilih Column pada Design Type. Pilih
Besi > 12 mm pada Longitudinal Bars dan Pilih Besi < 12 mm
pada Confinement Bars. Pilih 12d pada Longitudinal Bars Size dan Pilih 10d pada Confinement Bars Size.
Gambar 3.34 Tampilan untuk mengatur tulangan dalam profil
kolom kolom
Menginput jenis-jenis beban portal sama seperti pembebanan pada atap tetapi ditambah dengan beban gempa dari respon spektrum, yaitu dengan cara klik Define pada menu bar Functions Response Spectrume. Setelah itu kita dapat menginput jenis-jenis pembebanan yaitu dengan cara:
1) Pilih From File pada Choose Function Type to Add jika sudah
mempunyai data respon spektrum yang diinput ke notepad terlebih dahulu (usahakan untuk menyimpan file notepadnya dalam satu folder yang sama dengan file SAP2000). Klik Add New Function
Gambar 3.35 Tampilan untuk menginput beban gempa yang
bekerja pada Portal
2) Beri nama beban, misal beban gempa (E). kemudian cari data
respon spektrumnya dengan Klik Browse. Pilih Period Vs Values pada Values are:. Klik OK.
Gambar 3.36Tampilan untuk menginput beban gempa yang bekerja
pada portal dengan respon spektrum
e. Menginput Kombinasi Pembebanan
Pada struktur Portal bangunan yang direncanakan, akan dibebani oleh beban mati, beban hidup, beban hujan dan beban angin dan beban gempa. Untuk kombinasi pembebanan terdapat pada SNI 03-1727-
2013, yaitu sebagai berikut:
1) 1,4 D
2) 1,2 D + 1,6 L + 0,5 R
3) 1,2 D + 1,6 R + 0,5 WX
1,2 D + 1,6 R + 0,5 WY
4) 1,2 D + 1,0 WX + L + 0,5 R
1,2 D + 1,0 WY + L + 0,5 R
5) 1,2 D + 1,0 EX + L + 0.3 EY
1,2 D + 1,0 EY + L + 0.3 EX
6) 0,9 D + 1,0 WX
0,9 D + 1,0 WY
7) 0,9 D + 1,0 EX
0,9 D + 1,0 EY
Keterangan:
D = Beban Mati L = Beban Hidup R = Beban Hujan W = Beban Angin
E = Beban Gempa Cara menginput kombinasi pembebanan diatas ke dalam program SAP2000 versi 14 sama dengan pembebanan pada atap.
f. Menginput Beban Mati Tambahan
Beban mati tambahan pada struktur Portal bangunan ini adalah beban mati dinding setengah bata pada balok, beban mati pada plat, dan beban lift. Cara menginput beban mati tambahan pada struktur Portal bangunan ini adalah sebagai berikut:
1) Beban mati dinding setengah bata pada balok
Beban mati dinding setengah bata pada balok diasumsikan sebagai beban merata, cara penginputannya yaitu Select penampang yang akan diberi beban, klik Assign pada menu bar Frame Loads Distributed, kemudian akan ditampilkan Frame Distributed Loads. Setelah itu diinput beban mati dinding setengah bata pada balok, yaitu dengan cara:
a) Pada Load Pattern Name, dipilih ADL karena merupakan
beban mati tambahan.
b) Pada Options, pilih Add to Existing Loads yang berfungsi
untuk menambahkan beban.
c) Kemudian pada Uniform Load, diinput nilai beban mati pada
genteng sesuai dengan perhitungan pembebanan pada BAB
II.
Gambar 3.37 Tampilan untuk menginput beban mati
dinding setengah bata pada balok
2) Beban mati pada plat lantai dan plat tangga (bordes)
Beban mati pada plat lantai dan plat tangga (bordes) diasumsikan sebagai beban merata, cara penginputannya yaitu klik plat yang akan diberikan beban, klik Assign pada menu bar Area Loads Uniform to Frame (Shell), kemudian akan ditampilkan Area Uniform Loads to Frames . Setelah itu diinput beban mati pada plat, yaitu dengan cara:
a) Pada Load Pattern Name, dipilih ADL karena merupakan
beban mati tambahan.
b) Pada Options, klik pada Add to Existing Loads yang
berfungsi untuk menambahkan beban.
c) Pada Force Global Z, diinput nilai beban mati pada plafon
sesuai dengan perhitungan pembebanan pada BAB II dan tambahkan min pada nilainya agar bebannya ke arah bawah.
Gambar 3.38 Tampilan untuk menginput beban mati pada
plat
3) Beban mati dari atap
Beban mati dari atap diambil dari analisis pembebanan pada pemodelan atap sebelumnya dan diasumsikan sebagai beban titik. Cara input bebannya adalah dengan klik joint sebagai pertemuan antar join pada kuda-kuda dan balok ring dari portal.
4) Beban mati untuk lift
Beban mati untuk lift merupakan beban titik, terlebih dahulu dibuat plat lantai di bagian void pada lantai 5 sebagai liftnya, kemudian beri beban titik pada tengah bentang platnya sebesar 5 ton (asumsi).
g. Menginput Beban Hidup
Beban hidup pada struktur Portal bangunan ini adalah beban Beban pada plat lantai sebesar 250 kgm 3 dan plat tangga (bordes)
sebesar 300 kgm 3 . Beban hidup tersebut diasumsikan sebagai beban area pada plat, cara penginputannya yaitu klik plat yang akan diberi
beban, klik Assign pada menu bar Area Loads Uniform to Frame (Shell), kemudian akan ditampilkan Area Uniform Loads to Frames . Setelah itu diinput beban mati pada plat, yaitu dengan cara:
1) Pada Load Pattern Name, dipilih L karena merupakan beban mati
tambahan.
2) Pada Options, klik pada Add to Existing Loads yang berfungsi
untuk menambahkan beban.
3) Pada Force Global Z, diinput nilai beban mati pada plafon sesuai
dengan perhitungan pembebanan pada BAB II dan tambahkan min pada nilainya agar bebannya ke arah bawah.
Gambar 3.39 Tampilan untuk menginput beban hidup
h. Menginput Beban Angin
Beban angin diasumsikan sebagai beban titik di setiap titik perpotongan kolom dan balok induk bagian luar bangunan. Cara penginputannya yaitu titikjoint di sisi samping portal untuk input beban angin, klik Assign pada menu bar Joint Loads Force, kemudian akan ditampilkan Joint Force Loads. Setelah itu diinput beban mati pada genteng, yaitu dengan cara:
a) Pada Load Pattern Name, dipilih W karena merupakan beban
angin,
b) Pada Options, pilih Add to Existing Loads yang berfungsi untuk
menambahkan beban.
c) Kemudian pada Uniform Load, diinput nilai beban mati pada
genteng sesuai dengan perhitungan pembebanan pada BAB II.
Gambar 3.40 Tampilan untuk menginput beban angin
3. Analisis Pembebanan
Sebelum melakukan analisis pembebanan, terdapat langah-langkah sebagai berikut:
a. Memasukkan kombinasi pembebanan yang sudah dibuat.
Kombinasi pembebanan yang telah dibuat sebelumnya harus dimasukkan sebelum analisis pembebanan. Langkah-langkahnya sebagai berikut:
1) Klik Design pada menu bar Concrete Frame Design Select
Design Combos…, kemudian akan ditampilkan Design Load Combinations Selection,
2) Blok semua kombinasi pembebanan pada List of Load
Combinations, kemudian klik Add.
Gambar 3.41 Tampilan untuk memasukkan kombinasi
pembebanan pembebanan
Persyaratan pembebanan pada tiap analisis berbeda-beda tergantung kebutuhan. Pada analisis ini kami menggunakan persyaratan pembebanan IBC 2013. Langkah-langkahnya sebagai berikut:
1) Klik Design pada menu bar
Concrete Frame Design
ViewRevisee Preferences, kemudian akan ditampilkan Concrete Frame Design Preference,
2) Pada pilihan Design Code, pilih AISC360-05IBC2003,
Gambar 3.42 Tampilan untuk mengatur persyaratan
pembebanan
3) Klik OK
c. Running Pembebanan
1) Klik perintah di toolbar, atau klik menu Analyze > Run
Analysis atau klik F5 pada keyboard.
2) Akan muncul jendela Set Load Case to Run.
3) Matikan case MODAL,karena modal untuk analisis dinamis,