PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG APARTEMEN PERMATA BERLIAN JAKARTA ( Structure Design of Permata Berlian Apartement Jakarta ) - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)

(1)

BAB IV

PERENCANAAN STRUKTUR

4.1. Perencanaan Pembebanan Pelat Lantai

Analisa perhitungan pelat lantai dan pelat atap disesuaikan dengan beban

yang dipikul tiap lantai dan bentuk pelat mengikuti bentuk denah balok. Dalam

Tugas Akhir ini perhitungan mekanika pelat menggunakan cara

diskreet Metode

Finite Elementt

dengan bantuan program SAP2000 versi 10.01

Struktur pelat seluruhnya menggunakan beton konvensional dengan material

bahan menggunakan beton f’c = 25 Mpa = 250 kg/cm

2 , dan baja tulangan utama

menggunakan fy = 240 Mpa = 2400 kg/cm

2 Dalam perencanaannya pelat lantai struktur gedung Apartemen Berlian

dibagi dalam 4 kelompok, yaitu :

• Pembebanan lantai

Semi Basement

untuk ruang parkir kendaraan

• Pembebanan lantai 1-10 untuk ruang perkantoran

• Pembebanan lantai 11 untuk ruang mesin

lift

• Pembebanan pelat atap

I. Langkah-langkah Perencanaan Pelat

1. Menentukan syarat-syarat batas, tumpuan dan panjang bentang.

2. Menentukan tebal pelat lantai ( berdasarkan ketentuan SK SNI 2002

ayat 11 butir 5 sub butir 3 ) dan melakukan cheking terhadap lendutan

yang diijinkan.

3. Menghitung beban yang bekerja pada pelat, yang terdiri dari beban

mati (DL) dan beban hidup (LL).

4. Menghitung kombinsai pembebanan

(2)

II. Penentuan Tebal Pelat Lantai

Penentuan tebal pelat lantai mengacu pada rumus (2.7) dan rumus

(2.8) adalah sebagai berikut :

36 )

1500

/

8 ,

0 ln(

) (

fy

h

_mak

≤

+

β

9

36 )

1500

/

8 ,

0 ln(

(min)

₊

+

≥

fy

h

Sumber : SK SNI 2002 ayat 11 butir 5 sub butir 3

dimana :

h =

ketebalan

pelat

ln

= bentang terpanjang

fy

= mutu baja tulangan

β

= ly/lx

ly = 4,925 m

lx = 3,425 m

Gambar 4.1. Dimensi pelat lantai

Ly =

4925

mm

Lx =

3425

mm

36 )

1500

/

240

8 ,

0 (

4925

) (

+

≤

mak

h

=

131,33

mm

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

+

≥

3425

4925

9

36 )

1500

/

240

8 ,

0 (

4925

(min)

h

=

96,60

mm

Dipakai tebal pelat 120 mm = 0,12 m ( untuk semua tipe pelat

kecuali pelat atap dipakai tebal 0,10 m ).

(3)

Adapun tebal pelat lantai

semi

basement

diambil ukuran dimensi

pelat yang mewakili sebagai berikut :

Ly =

12000

mm

Lx. =

10000

mm

36 )

1500

/

240

8 ,

0 (

12000

)

(

+

≤

mak

h

=

320,00

mm

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

+

≥

10000

12000

9

36 )

1500

/

240

8 ,

0 (

12000

(min)

h

=

246,15

mm

Diambil tebal pelat lantai

semi

basement

, h = 300 mm = 0,30 m

Untuk memodelkan pelat lantai, dianggap lantai mampu menahan

gaya-gaya dari arah horizontal / gempa maupun arah vertikal. Dalam

SAP2000, pada menu

Define

Area

Section

, terdapat 3 pilihan untuk

memodelkan pelat berdasarkan gaya-gaya atau momen yang diwakilinya,

yaitu :

1. Element

Membrane

, hanya memperhitungkan gaya-gaya sebidang

atau momen yang berputar pada sumbu yang tegak lurus bidangnya.

2. Element

Plate

, hanya memperhitungkan momen dan gaya transversal

yang dihasilkan oleh gaya-gaya yang bekerja tegak lurus pada bidang

element

tersebut.

3. Element

Shell

, adalah

element

yang mempunyai kemampuan

element

Membrane

dan

Shell

sekaligus.

Dari pengertian tersebut, maka dipilih

element

Shell

dengan

type

Shell

Thick

dengan asumsi pelat lantai sebagai pelat kaku yang mampu

berperan untuk menahan gaya gempa dengan cara lantai tersebut harus

dikekang (

constraint

).

(4)

III. Pembebanan pada Lantai Gedung

A. Pembebanan lantai untuk ruang

Semi Basement

(h = 0.30 m)

1. Beban Mati ( DL )

Spesi ( tebal = 3 cm )

= 3 . 21 kg/ m²/cm

= 63 kg/ m²

Penutup Lantai ( keramik ) =

= 24 kg/ m²

Total

DL

=

87 kg/

m²

= 870 N/ m²

2. Beban Hidup ( LL ) untuk lantai gedung parkir ( PPI untuk

Gedung 1983 )

= 800 kg/ m²

= 8000 N/ m²

B. Pembebanan lantai 1-9 untuk ruang perkantoran (h = 0,12 m)

1. Beban Mati ( DL )

Spesi ( tebal = 3cm )

= 3 . 21 kg/ m²/cm

= 63 kg/ m²

Penutup Lantai ( keramik ) =

= 24 kg/ m²

Plafond+Penggantung

=

= 18 kg/ m²

Total

DL

=

105 kg/

m²

= 1050 N/ m²

2. Beban Hidup ( LL ) untuk lantai struktur gedung perkantoran,

apartemen ( PPI untuk Gedung 1983 )

= 250 kg/ m²

= 2500 N/ m²

C. Pembebanan lantai untuk ruang mesin

lift

(h = 0,12 m)

1. Beban Mati ( DL )

Spesi ( tebal = 3cm )

= 3 . 21 kg/ m²/cm

= 63 kg/m²

Penutup Lantai ( keramik ) =

= 24 kg/ m²

Plafond+Penggantung

=

= 18 kg/ m²

Total

DL

=

105 kg/

m²

= 1050 N/ m²

2. Beban Hidup ( LL ) untuk lantai ruang mesin

lift

dan

sejenisnya ( PPI untuk Gedung 1983 )

= 400 kg/ m²

= 4000 N/ m²

(5)

D. Pembebanan pelat atap (h = 0,10 m)

1. Beban Mati ( DL )

Spesi ( tebal = 1cm )

= 3 . 21 kg/ m²/cm

= 63 kg/ m²

Plafond+Penggantung

=

= 18 kg/ m²

Total DL

= 81 kg/ m²

= 810 N/ m²

2. Beban Hidup ( LL ) pekerja untuk lantai atap ( PPI untuk

Gedung 1983 )

= 100 kg/ m²

= 1000 N/ m²

Selanjutnya beban Wu dimasukkan sebagai beban merata (

Uniform

Shell

) dalam program SAP2000 sedangkan tebal pelat akan dihitung

otomatis oleh komputer dengan memasukkan faktor pengali 1 untuk

self

weight

multiplier

pada saat pembebanan (

load

case

).

(6)

4.2. Perencanaan Pembebanan Tangga

I. Tinjauan Umum

Melihat fungsi dan kegunaan serta kondisi gedung yang ada

(perbedaan elevasi antar lantai), maka struktur bangunan gedung ini

menggunakan tangga sebagai alternatif lain selain

lift

sebagai transportasi

vertikal. Perencanaan tangga pada Gedung Apartemen Berlian ini

meliputi 3 tipe tangga :

1. Tangga penghubung lantai

semi

basement

dengan

ground floor,

(Tipe 1).

2. Tangga penghubung lantai

ground floor

dengan lantai dua, (Tipe 2).

3. Tangga penghubung lantai 2 sampai dengan lantai ruang mesin,

(Tipe 3)

Tujuan utama pembagian tipe tangga tersebut adalah berdasarkan

beda tinggi antar lantai yang bervariasi sedangkan ruang yang ada untuk

penempatan konstruksi tangga terbatas.

Analisa Momen pada tangga dilakukan dengan bantuan SAP2000.

Beban yang diperhitungkan yaitu beban mati akibat berat sendiri dan

beban hidup orang untuk lantai perkantoran. Beban mati dihitung

langsung oleh SAP2000 dengan memasukkan nilai 1 untuk

self

weight

multiplier

pada saat pembebanan (

load

case

). Kombinasi pembebanan

yang diperhitungkan berdasarkan SK SNI03-xxx-2002 adalah : 1,2 DL +

1,6 LL

Dimana :

DL :

dead

load

(beban mati)

LL

:

live

load

(beban hidup)

(7)

II. Perencanaan Dimensi dan Pembebanan Tangga

A. Tangga Tipe 1

Gambar 4.2. Tangga Tipe 1

Data perencanaan tangga :

Tinggi antar lantai

: 4,00 m

Lebar Tangga

: 0,90 m

Kemiringan (

α

)

: 38,66°

Panjang Bordes

: 2,30 m

Lebar bordes

: 1,05 m

(8)

Mencari tinggi

optrade

dan panjang

antrade

:

Menurut Diktat Konstruksi Bangunan Sipil karangan Ir. Supriyono

2 . Opt + Ant

= 61~65

2 . ( Ant . tg

α

) + Ant

= 61~65

2 . ( Ant . tg 38,66 ) + Ant

= 61~65

1,60 Ant + Ant

= 61~65

2,60 Ant

= 65

Ant

= 25 cm

Nilai

antrade

25 cm digunakan pada tiap tingkatan tangga tipe 1.

Dan nilai

optrade

menjadi :

Opt = Ant . tg

α

Opt = 25 . tg 38,66° = 20 cm

Sehingga dengan metode pendekatan akan didapatkan :

Jumlah

Optrade

=

20

400 =

buah

Jumlah

Antrade

= 20-1 = 19 buah

Menghitung tebal pelat tangga :

Tebal selimut beton

: 2 cm

Tebal Pelat tangga

:

27

66 ,

38 sin

/

200

27

min

=

H

h

= 11,85 cm

digunakan h = 12 cm = 0,12 m

cm

Opt

h

.

cos

38 ,

66

19 ,

81

2

20

12 cos

.

2 '

=

+

α

=

+

=

0,1981

m

Maka ekivalen tebal anak tangga = 0,1981-0,12

= 0,0781 m

(9)

Pembebanan Pelat Tangga (h = 0,12 m):

1. Dead

Load

(DL)

Beban anak Tangga

= 0,0781 . 2400

= 187,44kg/m²

Spesi ( t = 2 cm )

= 2 . 21

= 42 kg/m²

Keramik

= 1 . 24

= 24 kg/m²

Handrill

= taksiran

= 15 kg/m²

DL

=268,44

kg/m²

= 2684,4N/ m²

2. Live

Load

(LL) untuk lantai perkantoran

LL

= 300 kg/m²

= 3000 N/ m²

Pembebanan Pelat Bordes (h = 0,12 m):

1. Dead

Load

(DL)

Spesi ( t = 2 cm )

= 2 . 21

= 42 kg/m²

Keramik

= 1 . 24

= 24 kg/m²

DL

= 66 kg/m²

= 660 N/ m²

2. Live

Load

(LL)

LL

= 300 kg/m²

(10)

B. Tangga Tipe 2

Gambar 4.4. Tangga Tipe 2

Data perencanaan tangga :

Tinggi antar lantai

: 6,00 m

Lebar Tangga

: 0,90 m

Kemiringan (

α

)

: 38,66°

Panjang Bordes

: 2,30 m

Lebar bordes

: 1,05 m

Tinggi

optrade

dan panjang

antrade

:

Tinggi

Optrade

= 20 cm

Panjang

Antrade

= 25 cm

(11)

Jumlah

Optrade

=

30

20

600 =

buah

Jumlah

Antrade

= 30-1 = 29 buah

Dimensi pelat tangga dan bordes:

Tebal selimut beton

= 2 cm

Tebal pelat tangga dan bordes = 0,12 m

Ekivalensi tebal anak tangga

= 0,0781m

Gambar 4.5. Dimensi anak tangga

Pembebanan Pelat Tangga (h = 0,12 m)

1. Dead

Load

(DL)

Beban anak Tangga

=0,0781 . 2400

= 187,44kg/m²

Spesi ( t = 2 cm )

= 2 . 21

= 42 kg/m²

Keramik

= 1 . 24

= 24 kg/m²

Handrill

= taksiran

= 15 kg/m²

DL

=268,44

kg/m²

= 2684,4N/ m²

2. Live

Load

(LL) untuk lantai perkantoran

LL

= 300 kg/m²

= 3000 N/ m²

Pembebanan Pelat Bordes (h = 0,12 m):

1. Dead

Load

(DL)

DL

= 66 kg/m²

= 660 N/ m²

2. Live

Load

(LL)

LL

= 300 kg/m²

(12)

C. Tangga Tipe 3

Gambar 4.6. Tangga Tipe 3

Data perencanaan tangga :

Tinggi antar lantai

: 4,50 m

Lebar Tangga

: 0,90 m

Kemiringan (

α

)

:

41 ,

99 °

Panjang Bordes

: 2,30 m

(13)

Tinggi

optrade

dan panjang

antrade

:

Tinggi

Optrade

= 22,5 cm

Panjang

Antrade

= 25 cm

Jumlah

Optrade

=

20

5 ,

22

450 ₌

buah

Jumlah

Antrade

= 20-1 = 19 buah

Menghitung tebal ekivalensi anak tangga :

Tebal selimut beton

: 2 cm

Tebal Pelat tangga

: 12 cm = 0,12 m

cm

Opt

h

.

cos

41 ,

99

20 ,

362

2

5 ,

22

12 cos

.

2 '

=

+

α

=

+

=

= 0,204 m

Maka tebal anak tangga = 0,204-0,12

= 0,084 m

Pembebanan Pelat Tangga (h = 0,12 m):

1. Dead

Load

(DL)

Beban anak tangga

= 0,084 . 2400

= 201,60kg/m²

Spesi ( t = 2 cm )

= 2 . 21

= 42 kg/m²

Keramik

= 1 . 24

= 24 kg/m²

Handrill

= taksiran

= 15 kg/m²

DL

=

282,6

kg/m²

= 2826 N/ m²

2. Live

Load

(LL) untuk lantai perkantoran

LL

= 300 kg/m²

= 3000 N/ m²

Pembebanan Pelat Bordes ( h = 12 cm ) :

1. Dead

Load

(DL)

DL

= 66 kg/m²

= 660 N/ m²

2. Live

Load

(LL)

LL

= 300 kg/m²

= 3000 N/ m²

Selanjutnya beban Wu dimasukkan sebagai beban merata (

Uniform

Shell

) dalam program SAP2000 sedangkan tebal pelat akan dihitung

otomatis oleh komputer dengan memasukkan faktor pengali 1 untuk

self

weight

multiplier

pada saat pembebanan (

load

case

)

(14)

4.2.1 Analisa Gaya Dalam Pelat Tangga dan Pelat Bordes

Analisa gaya dalam ( khususnya momen ) pada pelat tangga dan pelat

bordes dilakukan seperti halnya analisa pelat seperti sebelumnya. Analisa

momen pada pelat tangga dan pelat bordes dilakukan menggunakan

Finite

Elementt Method

dengan bantuan program SAP2000.

Tinjauan momen maksimum pada

joint

Area

yang ditinjau dianggap

mewakili sepanjang sumbu

joint

tersebut, sehingga tinjauan tidak dilakukan

berdasarkan per-

element

Area

( tiap-tiap jalur mesh).

Hasil analisa pelat tangga dan pelat bordes disajikan sebagai berikut :

Tabel 4.1.

Momen Tangga Tipe 1

Jenis Plat

M

max

(M11)

M

max

(M22)

Areas

Text

Mtump

(kN.m)

Areas

Text

Mlap

(kN.m)

Areas

Text

Mtump

(kN.m)

Areas

Text

Mlap

(kN.m)

P. Tangga

1 -1,552

150 0,311

2 -7,760

23 3,766

P. Bordes

87 -5,000

72 5,000

93 -0,940

75 0,940

Tabel 4.2.

Momen Tangga Tipe 2

Jenis Plat

M

max

(M11)

M

max

(M22)

Areas

Text

Mtump

(kN.m)

Areas

Text

Mlap

(kN.m)

Areas

Text

Mtump

(kN.m)

Areas

Text

Mlap

(kN.m)

P. Tangga

1 -1,150

131 0,245

2 -5,751

20 2,759

P. Bordes

80 -3,258

75 2,607

49 -0,676

87 0,672

Tabel 4.3.

Momen Tangga Tipe 3

Jenis Plat

M

max

(M11)

M

max

(M22)

Areas

Text

Mtump

(kN.m)

Areas

Text

Mlap

(kN.m)

Areas

Text

Mtump

(kN.m)

Areas

Text

Mlap

(kN.m)

P. Tangga

1 -1,640

142 0,343

2 -8,198

21 3,968

P. Bordes

92 -5,504

94 1,727

50 -1,025

52 0,384

(15)

4.2.2 Perhitungan Penulangan Pelat Tangga

Data :

f’c

= 25 Mpa = 250 kg/cm

2 fy

= 240 Mpa

= 2400 kg/ cm

2 h pelat tangga

= 12 cm

h bordes = 12 cm

selimut (p)

= 20 cm

∅

tul arah x

= 1,0 cm

∅

tul arah y

= 1,0 cm

dx

= h – p - ½

∅

.tul-x

= 12-2-½.1,0 = 9,50 cm

dy

= h – p -

∅

tul-x - ½

∅

.tul-y

= 12-2-1.2-½.1.0 = 8,50 cm

Contoh perhitungan tulangan tangga tipe 1 :

Mtx

= 7,760 kNm

= 7,760.10

4 kgcm

Mn =

8 ,

0

10 .

760 ,

7 =

φ

Mu

= 97 000 kgcm

β

= 0,85 untuk fc’

≤

30 Mpa

K =

RI

d

b

Mn

.

RI =

β

.f’c = 0,85.250

= 212,50 kg/cm

2 K =

50 ,

212 .

5 ,

9 .

100 97000

=

0,0510

F = 1-

1 −

2 K

F = 1-

1 −

2 .

0 ,

0510

=

0,0520

F

min

=

14/RI

F

min

= 14/212,50

= 0,065588

F

max

=

β

.4500/(6000+fy)

F

max

= 0,85.4500/(6000+2400)

= 0,45536

Jika F < F

max

maka digunakan tulangan tunggal

(16)

Maka digunakan hitungan tulangan tunggal dengan nilai

F

min

= 0,065588

As

= F.b.d.RI/fy = 0,065588.100.9,4.212,50/2400 = 5,54 cm

2 Dipasang tulangan

=

φ

10 – 100 (As = 7.86 cm

2 )

ρ

₌

d

b

As

_terpasang

.

=

100 .

9 ,

4

66 ,

5 =

0,00602

ρ

min

= 14/fy = 14/2400

= 0,005833

ρ

max

=

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

+

fy

RI

fy

.

6000

4500

.

β

=

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

+

2400

50 ,

212 .

2400

6000

4500

85 ,

0 =

0,04032

Syarat :

ρ

min

<

ρ

<

ρ

max

Selanjutnya perhitungan untuk penulangan tangga tipe 1 disajikan

dalam bentuk tabel 4.4. di bawah ini :

Tabel 4.4.

Penulangan Pelat Tangga Tipe 1

Tipe

tangga Mu Kg-cm Mn K F Fmin Fmax As (cm2)

Dipilih Tulangan

Asterp

(cm2) ρ ρmin ρmax ket

Pelat Tangga

Mtx 77600.00 97000.00 0.051 0.052 0.066 0.455 5.54 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00827 0.00583 0.04032 ok} Mlx 37660.00 47075.00 0.025 0.025 0.066 0.455 5.54 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00827 0.00583 0.04032 ok} Mty 15520.00 19400.00 0.013 0.013 0.066 0.455 4.96 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00924 0.00583 0.04032 ok} Mly 3110.00 3887.50 0.003 0.003 0.066 0.455 4.96 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00924 0.00583 0.04032 ok}

Pelat Bordes

Mtx 50000.00 62500.00 0.033 0.033 0.066 0.455 5.54 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00827 0.00583 0.04032 ok} Mlx 50000.00 62500.00 0.033 0.033 0.066 0.455 5.54 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00827 0.00583 0.04032 ok} Mty 9400.00 11750.00 0.008 0.008 0.066 0.455 4.96 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00924 0.00583 0.04032 ok} Mly 9400.00 11750.00 0.008 0.008 0.066 0.455 4.96 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00924 0.00583 0.04032 ok}

Tabel 4.5.

Penulangan Pelat Tangga Tipe 2

Tipe

tangga Mu Kg-cm Mn K F Fmin Fmax As (cm2)

Dipilih Tulangan

Asterp

(cm2) ρ ρmin ρmax ket

Pelat Tangga

Mtx 57510.00 71887.50 0.037 0.038 0.066 0.455 5.54 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00827 0.00583 0.04032 ok} Mlx 27590.00 34487.50 0.018 0.018 0.066 0.455 5.54 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00827 0.00583 0.04032 ok} Mty 11500.00 14375.00 0.009 0.009 0.066 0.455 4.96 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00924 0.00583 0.04032 ok} Mly 2450.00 3062.50 0.002 0.002 0.066 0.455 4.96 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00924 0.00583 0.04032 ok}

Pelat Bordes

Mtx 32580.00 40725.00 0.021 0.021 0.066 0.455 5.54 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00827 0.00583 0.04032 ok} Mlx 26070.00 32587.50 0.017 0.017 0.066 0.455 5.54 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00827 0.00583 0.04032 ok} Mty 6760.00 8450.00 0.006 0.006 0.066 0.455 4.96 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00924 0.00583 0.04032 ok} Mly 6720.00 8400.00 0.005 0.005 0.066 0.455 4.96 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00924 0.00583 0.04032 ok}

(17)

Tabel 4.6.

Penulangan Pelat Tangga Tipe 3

Tipe

tangga Mu Kg-cm Mn K F Fmin Fmax As (cm2)

Dipilih Tulangan

Asterp

(cm2) ρ ρmin ρmax ket

Pelat Tangga

Mtx 81980.00 102475.00 0.053 0.055 0.066 0.455 5.54 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00827 0.00583 0.04032 ok} Mlx 39680.00 49600.00 0.026 0.026 0.066 0.455 5.54 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00827 0.00583 0.04032 ok} Mty 16400.00 20500.00 0.013 0.013 0.066 0.455 4.96 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00924 0.00583 0.04032 ok} Mly 3430.00 4287.50 0.003 0.003 0.066 0.455 4.96 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00924 0.00583 0.04032 ok}

Pelat Bordes

Mtx 55040.00 68800.00 0.036 0.037 0.066 0.455 5.54 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00827 0.00583 0.04032 ok} Mlx 17270.00 21587.50 0.011 0.011 0.066 0.455 5.54 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00827 0.00583 0.04032 ok} Mty 10250.00 12812.50 0.008 0.008 0.066 0.455 4.96 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00924 0.00583 0.04032 ok} Mly 3840.00 4800.00 0.003 0.003 0.066 0.455 4.96 _{Ø10 - 100} 7.86 _{0.00924 0.00583 0.04032 ok}

(18)

4.3. Perhitungan Balok Lift

4.3.1. Tinjauan Umum

Lift

digunakan sebagai sarana transportasi vertikal utama yang

melayani pemberhentian pada setiap lantai yang dilalui. Pada gedung ini

direncanakan menggunakan 5 buah

lift

dengan kapasitas angkut

masing-masing 9 orang.

4.3.2. Data Teknis

Data teknis

lift

yang digunakan pada gedung ini adalah sebagai

berikut :

Tabel 4.7

Spesifikasi Lift Produksi Hyundai Elevator Co. Ltd.

Persons

Load

Car Size

Clear

Opening

Hoistway

Pit

Overhead

Capacity

A x B

OP

X x Y

P

OH

(mm)

9 600

Kg

1400x1100

800 1800x1750

1550

4600

Machine Room

MA x MB x MH

Reaction

(mm)

R1(kg)

R2 (kg)

2400 x 3400 x 2250

3500

2700

(19)

(20)

4.3.3. Perhitungan Balok Pengatrol dan Balok Perletakan Mesin

Balok pengatrol mesin berfungsi untuk menaikkan mesin

lift

ke lantai

11 sebelum diletakkan pada balok perletakan mesin. Posisi balok ini berada

pada lantai teratas (pelat atap beton), pada tengah balok dipasang

hook

sebagai pengait untuk meletakkan katrol. Adapun balok perletakan mesin

berfungsi untuk menumpu mesin

lift

yang berada di lantai 11 ruang mesin

dalam bangunan ini. Jumlah balok perletakkan mesin ada 2 buah dengan

beban reaksi (R) yang berbeda yaitu R1 = 3500 kg dan R2 = 2700 kg. Sedang

beban untuk balok pengatrol mesin diambil 6200 kg. Dimensi balok

pengatrol direncanakan 15/25 cm, sedangkan balok perletakan mesin

direncanakan 40/60 cm untuk perletakan mesin

lift

depan dan 30/40 cm

untuk perletakan mesin

lift

belakang

Gambar 4.8. Denah Balok Pengatrol Mesin

lift

(21)

4.3.4. Pembebanan Pada Balok

a.

Balok Pengatrol mesin

lift

Balok pengatrol mesin

lift

menerima beban terpusat akibat dari

beban mesin sebesar 6200 kg = 62000 N. seperti terlihat pada

gambar 4.10.

Gambar 4.10. Pembebanan pada Balok Pengatrol Mesin

lift

b.

Balok perletakan mesin

lift

Balok perletakan mesin

lift

menerima beban akibat reaksi (berat

lift

+ orang) sebesar :

R1 = 3500 kg = 35000 N

R2 = 2700 kg = 27000 N

Di dalam pelaksanaan digunakan 2 buah balok baja WF

300x200x8x12 (berat 56,6 kg/m) yang diletakkan di atas balok

perletakan tersebut, sehingga reaksi R1 dan R2 diperhitungkan

setengahnya saja + beban terpusat balok baja. Sehingga besarnya

R1 dan R2 adalah :

R1

= 35000/2 + 56,6.(2,3/2)

= 1815,09 N

R2

= 27000/2 + 56,6.(2,3/2)

= 1415,09 N

(22)

Untuk lebih jelasnya pembebanan dapat di lihat pada gambar

4.11. dan gambar 4.12.

Gambar 4.11. Pembebanan pada Balok Perletakkan Mesin

lift

depan

Gambar 4.12. Pembebanan pada Balok Perletakkan Mesin

lift

(23)

4.4. Perhitungan Dinding Semi Basement

4.4.1. Tinjauan Umum

Ketentuan mengenai ketebalan dinding berdasarkan SNI-2002, pasal

16 dinyatakan sebagai berikut :

Ketebalan dinding diambil lebih besar dari 1/25 tinggi atau

panjang bagian dinding yang ditopang secara lateral.

Jika

tinggi

dinding

semi

basement

adalah 300cm

maka t = 1/25.300 = 12 cm

Ketebalan dinding luar bawah tanah tidak boleh kurang dari 190

mm

Maka

tebal

dinding

semi

basement

diambil t = 300 mm

Permodelan dinding

semi

basement

di dalam SAP2000 dianggap

sebagai

shear

wall

dengan tumpuan dijepit pada

poer

pondasi tiang pancang

dan sloof. Sedangkan pada lantai

semi

basement

dimodelkan sebagai pelat.

4.4.2. Pembebanan pada Dinding Semi Basement

Beban yang bekerja pada dinding

semi basement

berupa tekanan

tanah. Tekanan tanah mulai bekarja pada kedalaman 1,5 m di bawah peil

lantai.

Gambar 4.13. Tekanan

Tanah

Aktif

Perhitungan Ka :

kedalaman 3 m :

Ka

= tg

2 ( 45 –

θ

2/ 2 )

(24)

Dimana :

Ka

= koefisien tekanan tanah aktif

θ

= sudut geser tanah

Beban segitiga akibat tekanan tanah :

Pada Z

= 0 – 1,5 m

q =

0 Pada Z

= 3 m

q =

γ

.H. Ka

q

= 1,615.3.0,803 t/m² = 3,891 t/m

2 = 38,91 kN/m

2 Gambar 4.14. Pembebanan akibat tekanan tanah

Pemodelan pada SAP2000 dilakukan dengan permodelan 2D dengan

permukaan bidang dinding dikenai beban tanah melalui

assign – Area load-

surface pressure

setelah mendefinisikan

joint pattern

membentuk pola

pembebanan segitiga akibat pembebanan tanah dipermukaan.

4.4.3. Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan yang di syaratkan menurut SK SNI03–xxx–

2002, jika ketahana tanah diperhitungkan didalam perencanaan adalah :

U : 0,9 DL + 1,6 H

Dimana :

DL :

Beban

mati

(25)

4.4.4. Analisa Dinding Semi Basement dengan SAP2000

Hasil analisa gaya dalam dinding

semi basement

dengan

menggunakan program SAP2000 adalah sebagi berikut :

Tabel 4.8.

Rekapitulasi Maximum Internal Force Dinding Semi Basement

F22max

M

max

(M11)

M

max

(M22)

Areas

Text

Axial Forces

(kN)

Areas

Text

Mlap

(kN.m)

Areas

Text

Mtump

(kN.m)

Areas

Text

Mlap

(kN.m)

Areas

Text

Mtump

(kN.m)

1 -17,86

29 -4,040

28 19,026

58 -0.057

28 95,128

Perencanaan Penulangan Dinding Arah Vertikal :

F22

= Pu = 17,86 kN

= 17860 N

M22

= Mu = 95,128 kNm

f’c

= 25 Mpa ( Beton K-300)

fy

= 400 Mpa

tebal (h)

= 300 mm

tinggi (L)

= 3000 mm

decking (d’)

= 50 mm

∅

tul

= 16 mm

eo =

=

Pu

Mu

m

326 ,

5

86 ,

17

128 ,

95 ₌

_{= 0,005326 mm}

L

k

= 2.L ( Kondisi terjepit pada satu sisi )

= 2.(3000)

= 6000 mm

Ec =

4700

25 = 23500 Mpa

Ig

=

.

300 .

3000

6 ,

75 .

10

11 4

12

1 .

12

1 mm

h

b

=

Pcr =

N

L

I

E

k g 13 11 2 2

10 .

6066

,

2 6000

10 .

75 ,

6 .

23500

.

=

π

n =

10 .

4595

,

1 17860

10 .

6066

,

2 =

u cr

P

1 −

n

=

1 ,

0

1

10 .

4595

,

1

10 .

4595

,

1

15 15

=

−

(26)

e

₌

_mm

n

e

0 ,

005326

.

1 ,

0 ,

005326

1 .

₋

=

1667

,

0

300

50 '

₌

h

d

Sb y

=

0 ,

0012

25 .

85 ,

0 ).

9000

300 .(

8 ,

0 17860

'

.

85 ,

0 .

A

f

c

=

x

=

P

gr u

φ

5 1

₁

_,

₇₇₅

_.

₁₀

300 005326

,

0 ₌

−

=

h

e

Sb x

=

.

0 ,

005326

1 ,

775 .

10

0 '

.

85 ,

0 .

_⎟

=

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

x

h

e

c

f

A

P

gr u

φ

Dari Grafik CUR diperoleh :

r = 0,0022

β

=

1 ,

0 0022

,

0 ,

1 .

0022

,

0 .

=

β

ρ

r

1980

)

3000

.

300 .(

0022

,

0 .

b

h

mm

A

_s₋_tot

=

ρ

=

Dipasang tulangan 2 lapis : 2 D12-100 = 2.1131

= 2262 mm

2 Perencanaan Penulangan Dinding Arah Horizontal :

F22

= Pu = 17,86 kN

= 17860 N

M22

= Mu = 19,026 kNm

eo =

=

Pu

Mu

m

06529

,

1

86 ,

17

026 ,

19 =

= 0,001065 mm

Lk

= 2.L ( Kondisi terjepit pada satu sisi )

= 2.(3000)

= 6000 mm

Ec =

4700

25 = 23500 Mpa

Ig

=

.

300 .

3000

6 ,

75 .

10

11 4

12

1 .

12

1 mm

h

b

=

Pcr =

N

L

I

E

k g 13 11 2 2

10 .

6066

,

2 6000

10 .

75 ,

6 .

23500

.

=

π

n =

10 .

4595

,

1 17860

10 .

6066

,

2 ₌

=

u cr

P

(27)

1 −

n

=

1 ,

0

1

10 .

4595

,

1

10 .

4595

,

1

15 15

=

−

e

₌

_mm

n

e

0 ,

001065

.

1 ,

0 ,

001065

1 .

₋

=

1667

,

0

300

50 '

=

h

d

Sb y

=

0 ,

0012

25 .

85 ,

0 ).

9000

300 .(

8 ,

0 17860

'

.

85 ,

0 .

A

f

c

=

x

=

P

gr u

φ

6 1

₃

_,

₅₅₁

_.

₁₀

300 001065

,

0 ₌

−

=

h

e

Sb x

=

.

0 ,

005326

3 ,

551 .

10

0 '

.

85 ,

0 .

_⎟

=

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

_x

−

h

e

c

f

A

P

gr u

φ

Dari Grafik CUR diperoleh :

r = 0,0020

β

=

1 ,

0 0020

,

0 ,

1 .

0020

,

0 .

=

β

ρ

r

1800

)

3000

.

300 .(

0020

,

0 .

b

h

mm

A

_s₋_tot

=

ρ

=

(28)

4.4.5. Perhitungan Berat Struktur Gedung ( Wt ), Massa, dan Titik

Pusat Massa per-Lantai

Perhitungan berat bangunan dilakukan dengan menjumlahkan

beban-beban mati yang bekerja pada masing-masing struktur lantai bangunan. Hal

ini dilakukan dengan menghilangkan semua kolom diganti dengan gaya

terpusat dimana kolom tersebut berada. Pada salah satu titik dipasang

tumpuan jepit untuk mengetahui joint reaksi tiap lantai yang merupakan total

berat dari tiap lantai yang bersangkutan.

Perhitungan berat struktur dilakukan dengan menggunakan program

SAP2000 dengan cara sebagai berikut :

Membuat permodelan struktur

Menghilangkan semua kolom dan diganti dengan beban terpusat

(joint loads)

pada

joint

di mana kolom tersebut berada

Mengganti beban dinding

semi basement

dengan beban merata

(distributed loads)

sepanjang balok

(frame)

sebesar :

q

=

γ

beton.b.h

q

=

beban

merata

γ

beton

= 24 kN/m

3 B

= lebar dinding

H

= tinggi dinding

Memasukkan semua beban reaksi dari perletakan tangga, beban

reaksi dari balok pengatrol dan balok perletakan mesin

lift

Memasukkan beban mati pada pelat lantai sebagai beban bidang

(Area loads)

pada masing-masing lantai

Setiap lantai diberi satu perletakan jepit

Melakukan

run analysis

pada SAP2000

Selanjutnya

output

berat tiap lantai struktur dan besarnya momen

tiap lantai didapat dari hasil

Joint Reactions

analisa SAP2000 yang

disajikan dengan tabel 4.9. sebagai berikut :

(29)

Tabel 4.9.

Berat dan momen per-lantai gedung

Joint

OutputCase

F3

M1

M2

Text

KN

KN-m

1 COMB1

16416.854

265572.834

-260480.335

810 COMB1 10709.299

171314.38

-171298.012

1619 COMB1

8574.235

155614.9889

-137136.928

2183 COMB1 10242.739

163849.4199

-163833.052

2992 COMB1

9948.979

159149.2599

-159132.892

3801 COMB1

9948.979

159149.2598

-159132.892

4610 COMB1

9948.979

159149.2598

-159132.892

5419 COMB1

9948.979

159149.2598

-159132.892

6228 COMB1

9689.779

155002.0597

-154985.692

7037 COMB1

9689.779

155002.06

-154985.692

7846 COMB1

9972.019

159517.8999

-159501.532

8655 COMB1 10059.425

158397.2029

-161296.262

Selanjutnya dihitung jarak pusat massa (Ex dan Ey) serta besarnya

massa per-lantai gedung. Koordinat massa tiap-tiap lantai dihitung dari

titik tumpuan jepit, adapun hasil hitungannya disajikan dalam tabel 4.10.

Tabel 4.10.

Berat dan pusat Massa per-lantai Gedung

Lantai

Berat

My

Mx

Ey

Ex

g

Massa

KN

KNm

m

m/dtk2

KN.dtk2/m

Semi Basement

16416.854

265572.834

-260480.34

16.177 -15.867

9.800 1675.189

Lantai

1 10709.299 171314.38 -171298.01 15.997 -15.995 9.800 1092.786

Lantai 2

8574.235

155614.989

-137136.93

18.149 -15.994

9.800

874.922 Lantai

3 10242.739 163849.42 -163833.05 15.997 -15.995 9.800 1045.177

Lantai

4 9948.979 159149.26 -159132.89 15.997 -15.995 9.800 1015.202

Lantai

5 9948.979 159149.26 -159132.89 15.997 -15.995 9.800 1015.202

Lantai

6 9948.979 159149.26 -159132.89 15.997 -15.995 9.800 1015.202

Lantai

7 9948.979 159149.26 -159132.89 15.997 -15.995 9.800 1015.202

Lantai

8 9689.779 155002.06 -154985.69 15.996 -15.995 9.800 988.753

Lantai

9 9689.779 155002.06 -154985.69 15.996 -15.995 9.800 988.753

Lantai 10

9972.019

159517.9

-159501.53

15.997 -15.995

9.800 1017.553

Lantai R. Mesin

10059.425

158397.203

-161296.26

15.746 -16.034

9.800 1026.472

Total (Wt)

125150.045

Untuk melakukan analisa dinamik digunakan model massa terpusat

(lump mass model)

. Dengan menggunakan model ini massa dari suatu

lantai bangunan dipusatkan pada titik berat lantainya dengan cara

memasang balok anak untuk menyalurkan gaya gempa ke balok induk dan

kolom. Besarnya beban massa pada titik berat per-lantai gedung

didefinisikan pada SAP2000 pada menu

Assign, Joint, Masses,Coordinate

system (global)

pada saat perencanaan struktur portal. Masssa yang

diberikan untuk arah x dan arah y adalah sama 100%.

(30)

4.5. Perencanaan Struktur Portal

4.5.1. Tinjauan Umum

Portal struktur gedung apartemen berlian adalah portal beton yang

dimodelkan sebagai

element

frame

3 dimensi (3D) pada SAP2000 dengan

mengacu pada standar SNI 03-1726-2002.

Pemilihan jenis analisa yang digunakan yaitu Prosedur

Analysis

Dinamik

, dimana pemilihan ini didasarkan pada :

• Tinggi struktur gedung lebih besar dari 40 m atau lebih dari 10

tingkat

• Struktur gedung memiliki kekakuan tingkat yang tidak merata ke

arah vertikal

• Diperlukan untuk mengevaluasi secara akurat

respons

dinamik

yang terjadi pada struktur

Analisa yang digunakan dalam Perencanaan Gedung Apartemen

Permata Berlian adalah

Analisa Dinamik Response Spektrum

dimana struktur

dimodelkan sebagai

Lumped Mass Model

(Model Massa Terpusat) untuk

mengurangi jumlah derajat kebebasan struktur sehingga mempercepat proses

analisa struktur.

4.5.2. Data Perencanaan Struktur

Data perencana struktur yang digunakan untuk analisa adalah :

• Jenis struktur Portal Struktur Gedung Beton Bertulang

• Fungsi Gedung untuk Perkantoran

• Gedung terletak di Jakarta Selatan yaitu wilayah gempa zona 3

• Gedung didesain berdasarkan SRPMM (Struktur Rangka Pemikul

Momen Menengah)

• Kuat tekan karakteristik beton yang digunakan f’c = 30 Mpa

• Tegangan leleh baja,tulangan direncanakan fy = 400 Mpa untuk

tulangan utama dan fy = 240 Mpa untuk tulangan geser.

(31)

4.5.3. Properties Penampang

Gedung Apartemen Permata Berlian direncanakan dari beton

bertulang dengan dimensi penampang sebagai berikut :

a.

Balok

Pendimensian Balok didesign berdasarkan panjang bentang antar

kolom atau tumpuan yaitu :

h =

l

15

1 -

l

10

1 b =

h

2

1 -

h

3

2 Keterangan :

l = jarak antar kolom atau tumpuan

h = Tinggi balok

b = Lebar balok

Jarak antar kolom terbesar = 1200 cm

h = 80 cm – 120 cm, diambil h = 95 cm

b = 50 cm – 80 cm, diambil b = 60 cm

Adapun properties penampang balok yang digunakan pada Gedung

Apartemen Berlian adalah :

Tabel 4.11.

Properties Penampang Balok

No Notasi

b x h

(cm)

Keterangan

1 B-60/100

60x100

balok induk tengah, lt. Semi B – lt 11

2 BT-60/90

60x90

balok induk tepi, lt. Semi B – lt 11

3 BA-30/40

30x40

balok anak, lt. Semi B – lt 11

4 BA-40/60

40/60

balok anak, lt. Semi B – lt 11

5 BS-30/40

30x40

balok anak, penyalur gaya gempa

6 BD-30/40

30x40

balok pada tangga dan bordes

(32)

b.

Kolom

Tabel 4.12.

Properties Penampang Kolom

No Notasi

b x h

(cm)

Keterangan

1 K-90/90

90x90

Kolom

lantai

Semi basement

– lantai 3

2 K-80/80

80x80

Kolom lantai 4 – lantai 7

3 K-70/70

70x70

Kolom lantai 8 – lantai 11

4.5.4. Faktor Keutamaan Struktur (I)

Menurut SNI Gempa 2002, pengaruh Gempa Rencana harus

dikalikan dengan suatu Faktor Keutamaan (I) menurut persamaan :

I

=

I1.I2

I1 = Faktor Keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa

berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa

selama umur rencana dari gedung.

I2 = Faktor Keutamaan untuk menyesuaikan umur rencana dari

gedung tersebut.

Fungsi bangunan Gedung Apartemen Berlian adalah sebagai gedung

perkantoran sehingga sesuai dengan tabel 2.4 maka nilai I = 1

4.5.5. Faktor Reduksi Gempa (R)

Disain gedung apartemen berlian direncanakan sebagai sistem rangka

pemikul momen menengah (SRPMM) dimana sistem struktur gedung

direncanakan sebagai sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka

ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap.

Dimana beban lateral akibat gempa dipikul rangka pemikul momen

terutama melalui mekanisme lentur. Sistem struktur gedung direncanakan

dengan sistem daktail parsial, dihitung dengan rumus:

2,2

≤

R =

µ

f1

≤

Rm, nilai f1 = 1,6 dan

µ

= 3

R

= 3.1,6 = 4,8

(33)

dimana nilai faktor daktilitas dan faktor reduksi tersebut tidak melebihi

ketentuan di dalam tabel 2.6. point 3 sub 2 sebagai berikut :

- Faktor daktilitas struktur bangunan gedung ( µm ) = 3,3

- Faktor Reduksi Gempa ( Rm ) = 5,5

4.5.6. Kombinasi Pembebanan

Pada kombinasi Pembebanan ini beban yang harus diperhitungkan

bekerja pada struktur adalah :

• Comb 1

: 1,2

DEAD

+ 1,6

LIVE

• Comb 2

: 1,2

DEAD

+ 0,5

LIVE

+ 0,2083 RS1 + 0,0625 RS2

• Comb 3

: 1,2

DEAD

+ 0,5

LIVE

+ 0,0625 RS1 + 0,2083 RS2

Dimana :

RS1 = Respon Spektrum arah x

RS2 = Respon Spektrum arah y

Dead

=

beban

mati

Live

= beban hidup

I

= faktor keutamaan struktur

R

= faktor reduksi beban gempa

I/R

= 1/(4,8) .100% = 0,2083

distribusi beban gempa 100%

I/R

= 1/(4,8) . 30% = 0,0625

distribusi beban gempa 30%

Faktor

live load

boleh direduksi menjadi 0,5 karena ruangan-ruangan

yang digunakan mempunyai

live

load

kurang dari 500 Kg/m²

.

Kombinasi

pembebanan tersebut didefinisikan di dalam SAP2000 pada menu

Define

dan

(34)

4.5.7. Jenis Tanah Dasar

Menurut SNI Gempa 2002, jenis tanah ditetapkan sebagai tanah

keras, tanah sedang atau tanah lunak, apabila untuk lapisan setebal

maksimum 30 m paling atas dipenuhi syarat-syarat yang tercantum dalam

Tabel 2.7.

Gelombang gempa merambat melalui batuan dasar dibawah

permukaan tanah. Dari kedalaman batuan dasar ini gelombang gempa

tersebut kemudian merambat kepermukaan tanah sambil mengalami

amplifikasi

bergantung pada jenis lapisan tanah yang berada di atas batuan

dasar tersebut. Penentuan jenis lapisan tanah tersebut diperoleh dari nilai kuat

geser rata-rata tanah dasar sebagai berikut :

φ

γ

h

tg

c

S

=

+

.

∑

=

i ui i m

i i u

S

t

S

_dimana

_:

Sui

= Kuat geser tanah lapisan ke-i

m

= Jumlah lapisan tanah diatas batuan dasar

ti

= Tebal lapisan tanah ke-i

Tabel 4.13.

Perhitungan Kuat Geser Niralir Tanah Dasar (lokasi DB.1)

No

h

(cm)

(kg/cm

3 )

c

(kg/cm

2 )

φ

)

(

°

φ

γ

.

h

.

tan

c

S

=

+

(kg/cm

2 )

h/s

1 150-200 0.001668

0.02

4.57 0.02667

1875.0288

2 350-400 0.001615

0.01

6.28 0.01889

2647.4142

3 750-800 0.001460

0.01

6.56 0.01839

2718.1674

4 1150-1200

0.001462

0.07

6.22 0.07009

713.3756

5 1550-1600

0.001462

0.06

6.33 0.06811

734.1167

Σ

250 8688.1027

KPa

cm

Kg

S

0 .

02878

/

28 .

78 1027

.

8688

250 =

(35)

Berdasarkan

tabel 2.7 untuk

−

S

< 50 kPa , tanah termasuk jenis

tanah lunak.

Tabel 4.14.

Perhitungan Kuat Geser Niralir Tanah Dasar (lokasi DB.2)

No

h

(cm)

γ

(kg/cm

3 )

c

(kg/cm

2 )

φ

)

(

°

γ

.

h

.

tan

c

S

=

+

(kg/cm

2 )

h/s

1 150-200 0.001795

0.06 6.45

0.07015

712.7951

2 550-600 0.001651

0.03 8.06

0.04169

1199.3338

3 950-1000 0.001502

0.03 3.89

0.03849

1299.0325

4 1350-1400

0.001515

0.04 6.45

0.04856

1029.5763

5 1750-1800

0.001528

0.13 10.09

0.14359

348.2012

Σ

250 4588.9389

KPa

cm

Kg

S

0 .

05448

/

54 .

48 9389

.

4588

250 ₌

=

Berdasarkan tabel 2.7 untuk (50

≤

S u < 100) Kpa , tanah termasuk

jenis tanah sedang. Jadi pada lokasi zona 1 (pengeboran DB.1) tergolong

dalam jenis tanah lunak sedangkan pada lokasi zona 2 (pengeboran DB.2)

tergolong dalam jenis tanah sedang. Jenis tanah lunak ini dipertegas lagi dari

hasil

Standart Penetration Test

NSPT di dua lokasi dimana tanah keras pada

zona 1 terletak pada kedalaman 26 m dan pada zona 2 terletak pada

kedalaman 32 m. Untuk menyeragamkan dalam analisa spektrum respon

gempa maka jenis tanah ditetapkan sebagai jenis tanah lunak.

(36)

4.5.8. Faktor Respon Gempa (C)

Berdasarkan SNI 03-1726-2002, Wilayah Gempa Indonesia dengan

percepatan puncak batuan dasar dengan perioda ulang 500 tahun. Proyek

Apartemen Berlian Jakarta berada pada wilayah gempa 3.

Kondisi tanah dasar, berdasarkan perhitungan kondisi tanah dasar di

atas, adalah tanah lunak. Sehingga, faktor respon gempa di wilayah gempa 3

dengan kondisi tanah dasar lunak adalah seperti yang disajikan dalam tabel

4.15. di bawah ini :

Tabel 4.15.

Spectrum Respon Untuk Wilayah Gempa 3

Waktu Getar

T (detik)

Koefisien

Gempa (C)

0.00 0.350

0.20 0.750

0.50 0.750

0.60 0.750

1.00 0.750

1.20 0.625

1.40 0.554

1.60 0.469

1.80 0.417

2.00 0.375

2.20 0.341

2.40 0.313

2.60 0.288

2.80 0.268

3.00 0.250

(37)

Nilai koef gempa (C) diambil berdasarkan gambar 4.15. di bawah ini

sesuai dengan kurva untuk jenis tanah lunak (C=0,75/T)

0,45

0,75

0,55

C = 0,75/T ( Tanah Lunak )

C = 0,33/T ( Tanah Sedang )

C = 0,23/T ( Tanah Keras )

3,0

0 0,2

0,5

0,6

1,0

2,0

T

0,18

0,23

0,35

C

Wilayah Gempa 3

Gambar 4.15 Spektrum Respon Gempa Rencana untuk Wilayah Gempa 3

Spektrum respon gempa harus didefinisikan dalam SAP2000 terlebih

dahulu yaitu dengan mengubah tipe analisa beban pada

Analysis Case Type

,

yang semula

Linear Static

menjadi

Response Spectrum

pada menu

Define,

Function,

dan

Response Spectrum.

Adapun input di SAP2000 menjadi :

Tabel 4.16.

Analysis Case Data

Analysis case name

Load type

Load name

Functions

Scala factor

RS1

Accel

U1 Zona-3 9.8

RS2

Accel

U2 Zona-3 9.8

Waktu getar

fundamental

struktur perlu dibatasi agar struktur tidak

terlalu

flexible

. Di dalam SAP2000 digunakan Analisis

modal

atau

eigen-value

untuk mengetahui perilaku dinamis suatu struktur bangunan sekaligus

periode getar alami. Parameter yang mempengaruhi analisa

modal

adalah

massa bangunan dan kekakuan

lateral

bangunan. Untuk mendefinisikan

waktu getar dari struktur yang akan ditinjau didalam perhitungan dilakukan

sebagai berikut :

(38)

Dari menu

Define

, pilih

Analysis Case

dan

Modal

. Pada

Type Of

Modes

pilih

Eigen Vektor

.

Untuk membuat model massa terpusat dari struktur maka

joint

-

joint

yang terdapat pada suatu lantai harus dikekang

(constraint),

agar

joint

-

joint

ini dapat berdeformasi secara bersama-sama pada saat lantai yang

bersangkutan mendapat pengaruh gempa. Hal ini didefinisikan di dalam

SAP2000 pada menu

Assign, Joint,

dan

Constraint.

4.5.9. Referensi Perhitungan

Sebelum memulai perhitungan, perlu ditetapkan terlebih dahulu

referensi perhitungan strukturnya. Di Indonesia, kita memakai Standard

Nasional Indonesia (SNI 03-1726-2002) untuk perhitungan struktur beton,

yang mengadopsi dari ACI

(American Concrete Institude)

318-99, sehingga

pada

Preferences

SAP2000 perlu diubah pada

box Phi (bending-tension)

menjadi 0,8 dan nilai pada

box Phi (Shear)

menjadi 0,75

4.5.10. Hasil Perhitungan

Setelah mendefinisikan semua variabel yang diperlukan maka

program SAP2000 siap dijalankan

(Run Analysis).

4.5.10.1Analisa

Modal dan Pembatasan Waktu Getar Fundamental

Struktur

Dari hasil perhitungan

modal

analysis dengan SAP2000 diperoleh

periode getar struktur sebagai berikut :

Tabel 4.17.

Modal Periods and Frequencies

OutputCase

StepType

StepNum

Period

Frequency

CircFreq

Eigenvalue

Text

Unitless

Sec

Cyc/sec

rad/sec

rad2/sec2

MODAL Mode 1

2.0681

0.4835 3.0381

9.2299

MODAL Mode 2

2.0665

0.4839 3.0405

9.2446

MODAL Mode 3 0.7112 1.4061

8.8347 78.0520

MODAL Mode 4 0.7108 1.4068

8.8393 78.1340

MODAL Mode 5 0.4188 2.3876

15.0010

225.0400

MODAL Mode 6 0.4188 2.3879

15.0040

225.1100

(39)

MODAL Mode 8 0.2888 3.4628

21.7570

473.3800

MODAL Mode 9 0.2130 4.6956

29.5040

870.4600

MODAL Mode 10 0.2125 4.7049

29.5620

873.9000

MODAL Mode 11 0.1624 6.1569

38.6850

1496.5000

MODAL Mode 12 0.1617 6.1848

38.8600

1510.1000

Tabel 4.18.

Modal Loads Participation Ratios

OutputCase

ItemType

Item

Static

Dynamic

Text

Percent

MODAL

Acceleration

UX 100

93.279 MODAL

Acceleration

UY 100

92,445

MODAL

Acceleration

UZ 0

0 Untuk mencegah penggunaan struktur yang terlalu fleksibel, nilai

waktu getar struktur dibatasi berdasarkan wilayah gempa menurut SNI 03 –

1726 – 2002

T <

ξ

. n

dimana :

T = Waktu getar struktur

fundamental

n = Jumlah tingkat gedung

ξ

= Koefisien pembatas.

Tabel 4.19.

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

Sehingga waktu getar

fundamental

yang dibatasi untuk struktur

gedung Apartemen Berlian Jakarta adalah :

T <

ξ

. n

T < 0,18 x 12

T < 2,16 detik

(40)

Dari hasil perhitungan SAP2000 menunjukan waktu getar

fundamental

maksimum adalah :

Ty maks = 2,0681 detik < 2,16 detik (ok)

Tx maks = 2,0665 detik < 2,16 detik (ok)

Sehingga struktur dapat dinyatakan sudah cukup kaku.

Dari hasil

Modal

Load

Participation

untuk arah x sebesar 93,279 %

dan y sebesar 92,445 %, menunjukan nilai yang sudah memenuhi sesuai

dengan ketentuan batas SNI 03 – 1726 – 2002 yaitu faktor partisipasi massa

ragam efektif minimum sebesar 90 %.

4.5.10.2Analisa Nilai Akhir Respon Dinamik Struktur

Menurut pasal 7.1.3 SNI 03 – 1726 – 2002, nilai akhir respon

dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat

pengaruh gempa rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil

kurang dari 80% nilai respon ragam pertama.

.

8 ,

0 V

≥

dimana :

W

R

I

C

V

₁

=

.

V1= gaya geser dasar respon ragam pertama

C = spektrum Respon sesuai wilayah kegempaan

I = faktor keutamaan struktur

R = faktor reduksi gempa

Wt= berat bangunan

Tabel 4.20.

Rekapitulasi nilai

Base Reactions

dari SAP2000

OutputCase

CaseType

StepType

GlobalFX

GlobalFY

GlobalFZ

Text

KN

RS1

LinRespSpec Max

33701.579 15.974

1.335E-09

RS2

LinRespSpec Max

15.974 33701.815 1.804E-09

(41)

Maka dilakukan evaluasi untuk

gempa arah-y :

Ty = 2,0681 detik

Dari kurva Spektrum Respon wilayah gempa 3 – tanah lunak:

Ty = 2,0681 detik diperoleh nilai

0 ,

3627

2,0681

75 ,

0 =

C

Sehingga gaya geser dasar respon ragam pertama arah-y :

kN

V

.

125150,045

9456

,

65

8 ,

4

1 .

3627

,

0 =

kN

xV

0 ,

8 .

9456

,

65 7565

,

32

8 ,

0

₁

=

Dari nilai Base Reaction Diperoleh :

Fy = 33 701,815 kN > 7 565,32 kN ( Memenuhi Syarat )

Evaluasi gempa arah-x :

Tx = 2,0665detik

Dari kurva Spektrum Respon wilayah gempa 3 – tanah lunak:

T

x

= 2,0665 detik diperoleh nilai

0 ,

3629

2,0665

75 ,

0 ₌

=

C

Sehingga gaya geser dasar respon ragam pertama arah-x :

kN

V

.

125150

,

045 9462

,

71

8 ,

4

1 .

3629

,

0 =

kN

xV

0 ,

8 .

9426

,

71 7570

,

169

8 ,

0

₁

=

Dari nilai Base Reaction Diperoleh :

Fx = 33 701,579 kN > 7 570,169 kN ( Memenuhi Syarat )

Berdasarkan evaluasi diatas menunjukan analisa respon dinamik

memenuhi syarat yang ditentukan pasal 7.1.3 SNI 03 – 1726 – 2002 yaitu

gempa rencana dalam suatu arah tidak kurang dari 80% nilai respon ragam

pertama.

(1)

eo =

=

Pu

Mu

m

0402

,

2

22 ,

1 4891

,

2 ₌

_0,00204

_mm

Lk

= 2.L ( Kondisi terjepit pada satu sisi )

= 2.(1550)

= 3100 mm

Ec =

4700

25 = 23500 Mpa

Ig

=

.

150 .

1550

4 ,

654 .

10

10 4

12

1 .

12

1 mm

h

b

=

Pcr =

N

L

I

E

k g 12 10 2 2

10 .

4791

,

3 3100

10 .

654 ,

4 .

23500

.

=

π

n =

10 .

851 ,

2 1220

10 .

4791

,

3 ₌

=

u cr

P

1 −

n

=

1

10 .

851 ,

2

10 .

851 ,

2

15 15

=

−

e

₌

_mm

n

e

0 ,

00204

.

1 ,

0 ,

00204

1 .

₋

=

3333

,

0

150

50 '

=

h

d

Sb y

=

0 ,

0009814

25 .

85 ,

0 ).

1550

.

150 .(

8 ,

0 1220

'

.

85 ,

0 .

A

f

c

=

P

gr u

φ

₁

_,

₃₆

_.

₁₀

150 00204

,

0 ₌

−

=

h

e

Sb x

=

.

0 ,

0009814

.

1 ,

36 .

10

0 '

.

85 ,

0 .

⎟

=

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

h

e

c

f

A

P

gr u

φ

Dari Grafik CUR

gambar 9.8

, diperoleh :

r = 0,0031

β

=

1 ,

0 0022

,

0 ,

1 .

0031

,

0 .

=

β

ρ

r

5 ,

511 )

1550

.

150 .(

0022

,

0 .

b

h

mm

A

_s₋_tot

=

ρ

=

(2)

4.10.6. Penulangan Balok Pengatrol

Balok pengatrol mesin

lift

menerima beban terpusat akibat dari beban

mesin sebesar R1 + R2 = P = 6200 kg = 62000 N dan beban merata dari pelat

atap seperti terlihat pada gambar 4.58 di bawah ini :

Gambar 4.58.

Pembebanan balok pengatrol lift

Sebagai penggantung digunakan baja tulangan ukuran

∅

25 mm ,

dengan :

fy’

= 2400 kg/cm

;

As = ¼ .

π

. 2,5

= 4,9087 mm2

fy < fy’ ok !

Pembebanan Balok Penggantung :

Beban Mati (DL)

Dimensi pelat (lx . ly)

= (240 x 340) cm

Beban pelat

(qD)

= 0,10 . 24

=2,4 kN/m

QD ekiv

= 0,5 . qD . lx

= 0,5 . 2,4 . 2,4

= 2,88 kN/m

Beban hidup (LL)

Beban hidup

(qL)

=

1 kN/m

QD ekiv

= 0,5 . qL . lx

= 0,5 . 1 . 2,4

= 1,2 kN/m

Reaksi tumpuaan akibat beban terpusat (P)

= 62 kN

053 ,

1263

9087

,

4 6200

cm

kg

A

P

fy

=

(3)

Kombinasi Pembebanan :

1,2 DL + 1,6 LL

Perhitungan Penulangan Balok Pengatrol

Data :

f’c

= 30 Mpa = 300 kg/cm

fy

= 400 Mpa

= 4000 kg/ cm

h (tinggi) pelat = 30 cm

b (lebar) pelat

= 20 cm

Dtul

= 1,9 cm

∅

sengkang

= 0,8 cm

selimut (p)

= 4 cm

d = h – p - ½

∅

sengk - Dtul

= 30-4-0,8-1/2.1,9= 24,25 cm

Penulangann Tumpuan :

Mutumpuan = 55,6363 kNm

= 55,6363.10

kgcm

Mn =

8 ,

0

10 .

6363

,

55 =

φ

Mu

= 695453,8 kgcm

β

= 0,85 untuk fc’

≤

30 Mpa

K =

RI

d

b

Mn

.

RI =

β

.f’c = 0,85.300

= 255 kg/cm

K =

255 .

25 ,

24 .

20

8 ,

695453

=

0,2319

Fmin =

14/RI

F

min

= 14/255

= 0,054902

Fmax

=

β

.4500/(6000+fy)

Fmax

= 0,85.4500 / (6000+4000)

= 0,3825

Kmax

= Fmax . { 1- (Fmax / 2)}

= 0,3825 . {1-{0,3825 / 2)}

= 0,30935 > K

(4)

F = 1-

1 −

2 K

F = 1-

1 −

2 .

0 ,

2319

=

0,26774

Jika F < F

max

maka digunakan tulangan tunggal

Jika F

≥

F

max

maka digunakan tulangan ganda

Maka digunakan hitungan tulangan tunggal dengan nilai

F

= 0,26774

As =

F.b.d.RI/fy

= 0,26774.20.24,25.255/4000 = 8,2769 cm

Dipasang tulangan

= 3 D 19

(As = 8,52 cm

)

ρ

₌

d

b

As

_terpasang

.

=

20 .

24 ,

25

52 ,

8 =

0,01757

ρ

min

= 14/fy = 14/4000

= 0,0035

ρ

_{max =}

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

+

fy

RI

fy

.

6000

4500

.

β

=

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

+

4000

255 .

4000

6000

4500

85 ,

0 = 0,024384

Syarat :

ρ

min <

ρ

<

ρ

max

Penulangann Lapangan :

Mulap

= 41,1351 kNm

= 41,1351.10

kgcm

Mn =

8 ,

0

10 .

1351

,

41 =

φ

Mu

= 514188,8 kgcm

β

= 0,85 untuk fc’

≤

30 Mpa

K =

RI

d

b

Mn

.

RI =

β

.f’c = 0,85.300

= 255 kg/cm

K =

255 .

25 ,

24 .

20

8 ,

514188

(5)

Fmin =

14/RI

Fmin

= 14/255

= 0,054902

Fmax

=

β

.4500/(6000+fy)

Fmax

= 0,85.4500 / (6000+4000)

= 0,3825

Kmax

= Fmax . { 1- (Fmax / 2)}

= 0,3825 . {1-{0,3825 / 2)}

= 0,30935 > K

F = 1-

1 −

2 K

F = 1-

1 −

2 .

0 ,

17145

=

0,1894

Jika F < F

max

maka digunakan tulangan tunggal

Jika F

≥

F

max

maka digunakan tulangan ganda

Maka digunakan hitungan tulangan tunggal dengan nilai

F

= 0,1894

As =

F.b.d.RI/fy

= 0,1894.20.24,25.255/4000 = 5,8560 cm

Dipasang tulangan

= 3 D 19

(As = 8,52 cm

)

ρ

₌

d

b

As

_terpasang

.

=

20 .

24 ,

25

52 ,

8 =

0,01757

ρ

min

= 14/fy = 14/4000

= 0,0035

ρ

_{max =}

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

+

fy

RI

fy

.

6000

4500

.

β

=

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

+

4000

255 .

4000

6000

4500

85 ,

0 = 0,024384

(6)

Penulangan Geser :

Vu

= 77,763 kN = 7776,3 kg

φ

.Vc

=

φ

. (1/6).

fc

'

.b.d

=

0,75.(1/6). 300 .20.24,25 = 1050,0555 kg

Vu terpakai <

φ

.Vc

tidak perlu tulangan geser

Dipasang tulangan geser praktis

φ

8 – 100