DESAIN PLAT DAN BALOK BETON BAB I (1)
BAB I
PEMBEBANAN STRUKTUR
1.1 Kodefikasi Balok
Gambar 1.1 Kodefikasi Balok
1
1.2 Estimasi Ukuran Balok
Syarat :
SNI 03-2847-2002, pasal 23.3.1).(4) hal 208 : lebar tidak boleh kurang dari
250 mm.
SNI 03-2847-2002, pasal 23.3.1).(3) hal 208 : Perbandingan lebar terhadap
tinggi tidak boleh kurang dari 0,3. Artinya tinggi maksimum adalah 3,33 kali
lebar.
a. Balok 1
Panjang bentang (L) = 8000 mm
h = (1/10)×L
h
(1/12)×L
h = (1/11) × 8000 mm = 727,273 mm
dipakai h = 750 mm
b
h
750
b = 2 = 2 = 375 mm
Gambar 1.2
Tampang Balok
b. Balok 2
Panjang bentang (L) = 6100 mm
h = (1/10) × L
h
(1/12) × L
h = (1/11) × 6100 mm = 554,545 mm
dipakai h = 600 mm
h
600
2 = 300 mm
b= 2 =
b
Gambar 1.3
Tampang Balok
c. Balok 3
Panjang bentang (L) = 5100 mm
h = (1/10) × L
h
(1/12) × L
h = (1/11) × 5100 mm = 463,636 mm
dipakai h = 500 mm
h
500
b = 2 = 2 = 250 mm
b
Gambar 1.4
Tampang Balok
2
d. Balok Anal 1
Panjang Bentang (L) = 8000 mm
h = (1/12) x 8000 mm = 666,667 mm
h
Dipakai h = 700 mm
h
750
b = 2 = 2 = 350 mm
b
Gambar 1.5
Tampang Balok Anak 1
e. Balok anak 2
Panjang bentang (L) = 6100 mm
h = (1/12) × 6100 mm = 508,333 mm
h
dipakai h = 550 mm
h
550
b = 2 = 2 = 275 mm
b
Gambar 1.6
Tampang Balok Anak 2
f. Balok Anak 3
Panjang bentang = 5100 mm
h = (1/12) × 5100 mm = 425 mm
h
dipakai h = 450 mm
h
450
2 = 225 mm
b= 2 =
b
Gambar 1.7
Tampang Balok Anak 3
1.3 Estimasi Ukuran Kolom
Berdasarkan
pertimbangan
ekonomi
dan
untuk
memudahkan
tahap
pelaksanaan, ukuran kolom akan dibuat seragam. Namun kolom-kolom akan
dibedakan berdasarkan komposisi baja tulangannya.
Karena luasan pelat seragam, digunakan luasan pelat = 8,0 x 8 m dengan lantai
Qd lantai
= Tebal pelat + speci + pasir + tegel + enternet
3
= (0,12 x 2,4) + (0,02 x 1,9) + (0,045 x 1,75) + (1 x 0,015)
+ (1 x 0,015)
= 0,43475 t on/m²
Ql lantai
= 0,25 ton/m²
Q UltIimate
= (1,2 × Qd ) + (1,6 × Ql )
= (1,2 × 0,43475) + (1,6 × 0,25)
= 0,9217 ton/m2
PU.Kolom = Lx × Ly × QU × n lantai
= 8,0 × 8,0 × 0,9217 × 8
= 471,9104 ton
= 4629441 N
PU.Max
= 0,7×Ag×f’c
PU . MAX
4629441
= 0,7×f'c = 0,7×30
Ag
= 220449,57 mm2
√ Ag
√ 220449,57
b=h
=
h kolom
=
dipakai b = h
= 550 mm
= 469,52058 mm
Ag = b x h = 550 x 550 = 302500 mm2 > Ag perlu = 220449,57 mm2, Aman.
Maka b = h kolom = 550 mm
Estimasi Ukuran Kolom Cara Konvensional
Umumnya beban kolom diasumsikan sekitar 1,0 – 2,0 t/m2.
Misal dipakai beban sebesar 1,5 t/m2. Luas pelat lantai = 8,0 x 8,0 = 64,0 m2.
Gaya aksial 1 lantai = Luas x beban = 64,0 x 1,2 = 76,8 ton.
P total
= Gaya aksial 1 lantai x jumlah lantai
= 76,8 x 8
= 614,4 ton = 614400 kg = 6027264 N
PU.Max
= 0,7×Ag×f’c
PU . MAX
Ag
= 0,7×f'c
4
6027264
= 0,7×30
= 387012,57 mm2
b=h
=
=
√ Ag
√ 387012,57
= 535,735 mm
dipakai b = h
= 550 mm
1.4 Perhitungan Pembebanan
1.
Beban pada atap
Beban mati pada atap
- Pelat atap
= 0,1 m × 2,4 t/m3
= 0,240
t/m2
- Lapisan kedap air
= 0,03 m × 1,9 t/m3
= 0,057
t/m2
- Speci
= 0,02 m x 1,9
= 0,038
t/m2
- Plafon
= 0,015 m x 1
= 0.015
- Qd atap
+
t/m2
= 0,35
t/m2
= 0,1
t/m2
Beban hidup pada atap
- Ql atap
Beban Ultimate
- Qu
2.
= (1,2 x 0,35) + (1,6 x 0,1)
= 0,58 t/m2
Beban pada lantai
Beban mati pada lantai
- Pelat lantai
= 0,12 m × 2,4 t/m3
= 0,288
t/m2
- Tegel
= 1 m x 0,015 t/m2
= 0,015
t/m2
- Spesi
= 0,02 m × 1,9 t/m3
= 0,038
t/m2
- Pasir
= 0,045 m ×1,75 t/m3
= 0,07875
t/m2
- Eternet
= 1 m x 0,015 t/m3
= 0,0150 +
= 0,43375
t/m2
= 0,25
t/m2
- Qd Lantai
t/m2
Beban hidup pada lantai
- Ql Lantai
5
Beban Ultimate
- Qu
= (1,2 x 0,43375) + (1,6 x 0,25)
= 0,9217
t/m2
1.5 Beban Equivalen
1.
Beban equivalen pada balok 2, balok anak 1 dan balok 1 pada atap
Gambar 1.8 Pola distribusi beban yang ditahan balok 1 , balok 2 dan balok
anak 1 (daerah berwarna)
6
a. Balok 2
Gambar 1.9 Detail distribusi beban yang ditahan oleh balok 2
Perhitungan Pembebanan
P1 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 2,8 m . 2 m) . q
= 2,8 q
P2 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 2,8 m . 2 m) . q
= 2,8 q
P3 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (0,25 m . 2 m) . q
= 0,5 q
P4 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (0,25 m . 2 m) . q
= 0,5 q
RA
= 2 x ( P1 + P3 ).q
= 2 x (2,8 + 0,5) q
= 6,6 q
7
MT
= (RA × 3,05) – 2 (P1 ×
( 13 x 2,8)+0, 25
)–
2 (½ x 0,25 x 0,5)
= (6,6q x 3,05) – 2 (2,8q ×
( 13 x 2,8)+0, 25
2 (½ x 0,25 x 0,5)
= 14,2783 q
Momen maksimum beban terbagi rata
Mmaks
= 1/8 . qeq . L2
14,2783 q
= 1/8 . qeq . 6,1 2
Q
( 8 x 14 , 2783 )
6,12
=
= 3,0698 t/m
Qd
= Qd atap x Q
= 0,35 x 3,0698
= 1,0744 t/m
Ql
= Ql atap x Q
= 0,1 x 3,0698
= 0,3070 t/m
Berat balok
= b x h x BJ Beto
= 0,3 x 0,6 x 2,4
= 0,4320 t/m
Berat dinding
= tidak ada dinding
Qd total
= Qd + berat balok
= 1,0744 + 0,4320
= 1,5064 t/m
Ql total
= 0,3070 t/m
Qu
= (1,2 x Qd) + (1,6 x Ql)
= (1,2 x 1,5064) + (1,6 x 0,3070)
= 2,2989 t/m
8
)–
b. Balok Anak 1
Gambar 1.10 Detail distribusi beban yang ditahan oleh balok anak 1
Perhitungan Pembebanan
P1 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 1,43 m . 2 m) . q
= 1,43 q
P2 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 1,43 m . 2 m) . q
= 1,43 q
P3 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (2,57 m . 2 m) . q
= 5,14 q
P4 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (2,57 m . 2 m) . q
= 5,14 q
9
RA
= 2 x ( P1 + P3 ).q
= 2 x (1,43 + 5,14) q
= 13,14 q
MT
= (RA × 4) – 2 (P1 ×
( 13 x 1, 43)+2, 57
)–
2 (½ x 5,14 x 2,57)
= (13,14 q x 4) – 2 (1,43 q ×
2 (½ x 5,14 x 2,57)
= 32,8469 q
Momen maksimum beban terbagi rata
Mmaks
= 1/8 . qeq . L2
32,8469 q
= 1/8 . qeq . 82
Q
( 8 x 32 ,8469 )
82
=
= 4,1059 t/m
Qd
= Qd atap x Q
= 0,35 x 4,1059
=1,4371 t/m
Ql
= Ql atap x Q
= 0,1 x 4,1059
= 0,4106 t/m
Berat balok
= b x h x BJ Beto
= 0,35 x 0,7 x 2,4
= 0,588 t/m
Berat dinding
= tidak ada dinding
Qd total
= Qd + berat balok
= 1,4371 + 0,588
= 2,0251 t/m
Ql total
= 0,4106 t/m
10
(
1
x 1, 43 +2, 57
3
)–
)
Qu
= (1,2 x Qd) + (1,6 x Ql)
= (1,2 x 2,0251) + (1,6 x 0,4106)
= 3,0870 t/m
c. Balok 1
Gambar 1.11 Detail distribusi beban yang ditahan oleh balok anak 1
Perhitungan Pembebanan
P1 (Segitiga)
= 2 x (½ . alas . tinggi ) . q
= 2 x (½ . 4 . 1,43 ) . q
= 5,72 q
RA
= P1 = 5,72 q
MT
= (RA × 4) – (½ x P1 )
= (5,72 q x 4) – ( ½ x 5,72)
= 20,02 q
Momen maksimum beban terbagi rata
Mmaks
= 1/8 . qeq . L2
20,02 q
= 1/8 . qeq . 82
Q
=
( 8 x 20,02 )
82
= 2,5025 t/m
Qd
= Qd atap x Q
= 0,35 x 2,5025
= 0,8759 t/m
11
Ql
= Ql atap x Q
= 0,1 x 2,5025
= 0,2503 t/m
Berat balok
= b x h x BJ Beto
= 0,375 x 0,75 x 2,4
= 0,675 t/m
Berat dinding
= tidak ada dinding
Qd total
= Qd + berat balok
= 0,8759 + 0,675
= 1,5509 t/m
Ql total
= 0,2503 t/m
Qu
= (1,2 x Qd) + (1,6 x Ql)
= (1,2 x 1,5509) + (1,6 x 0,2503)
= 2,2615 t/m
Beban Titik Akibat Balok Anak 1 (Ba1)
Qd Ba1
= 2,0251 t/m
Ql Ba1
= 0,4106 t/m
Pd
= ½ x L balok anak x Qd
= ½ x 8 x 2,0251
= 8,1002 t
Pl
= ½ x L balok anak x Ql
= ½ x 8 x0,4106
= 1,6423 t
Pd Total
= 2 x Pd = 2 x 8,1002
= 16,2004 t
Pl Total
= 2 x Pl
= 2 x 1,6423
=3,2847 t
12
3.
Beban equivalen pada balok 2, balok anak 1 dan balok 1 pada lantai
a. Balok 2
Gambar 1.12 Detail distribusi beban yang ditahan oleh balok 2
Perhitungan Pembebanan
P1 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 2,8 m . 2 m) . q
= 2,8 q
P2 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 2,8 m . 2 m) . q
= 2,8 q
P3 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (0,25 m . 2 m) . q
= 0,5 q
P4 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (0,25 m . 2 m) . q
= 0,5 q
RA
= 2 x ( P1 + P3 ).q
= 2 x (2,8 + 0,5) q
= 6,6 q
13
MT
= (RA × 3,05) – 2 (P1 ×
( 13 x 2,8)+0, 25
)–
2 (½ x 0,25 x 0,5)
= (6,6q x 3,05) – 2 (2,8q ×
( 13 x 2,8)+0, 25
2 (½ x 0,25 x 0,5)
= 14,2783 q
Momen maksimum beban terbagi rata
Mmaks
= 1/8 . qeq . L2
14,2783 q
= 1/8 . qeq . 6,1 2
Q
( 8 x 14 , 2783 )
6,12
=
= 3,0698 t/m
Qd
= Qd Lantai x Q
= 0,4348 x 3,0698
= 1,3346 t/m
Ql
= Ql atap x Q
= 0,25 x 3,0698
= 0,7674 t/m
Berat balok
= b x h x BJ Beto
= 0,3 x 0,6 x 2,4
= 0,4320 t/m
Berat dinding
= tidak ada dinding
Qd total
= Qd + berat balok
= 1,3346+ 0,4320
= 1,7666 t/m
Ql total
= 0,7674t/m
Qu
= (1,2 x Qd) + (1,6 x Ql)
= (1,2 x 1,7666) + (1,6 x 0,7674)
= 3,3478 t/m
14
)–
b. Balok Anak 1
Gambar 1.13 Detail distribusi beban yang ditahan oleh balok anak 1
Perhitungan Pembebanan
P1 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 1,43 m . 2 m) . q
= 1,43 q
P2 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 1,43 m . 2 m) . q
= 1,43 q
P3 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (2,57 m . 2 m) . q
= 5,14 q
P4 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (2,57 m . 2 m) . q
= 5,14 q
RA
= 2 x ( P1 + P3 ).q
= 2 x (1,43 + 5,14) q
= 13,14 q
15
MT
= (RA × 4) – 2 (P1 ×
( 13 x 1, 43)+2, 57
)–
2 (½ x 5,14 x 2,57)
= (13,14 q x 4) – 2 (1,43 q ×
( 13 x 1, 43)+2, 57
2 (½ x 5,14 x 2,57)
= 32,8469 q
Momen maksimum beban terbagi rata
Mmaks
= 1/8 . qeq . L2
32,8469 q
= 1/8 . qeq . 82
Q
( 8 x 32 ,8469 )
82
=
= 4,1059 t/m
Qd
= Qd atap x Q
= 0,4348 x 4,1059
= 1,7850 t/m
Ql
= Ql atap x Q
= 0,25 x 4,1059
= 1,0265 t/m
Berat balok
= b x h x BJ Beto
= 0,35 x 0,7 x 2,4
= 0,588 t/m
Berat dinding
= tidak ada dinding
Qd total
= Qd + berat balok
= 1,7850 + 0,588
= 2,3730 t/m
Ql total
= 1,0265 t/m
Qu
= (1,2 x Qd) + (1,6 x Ql)
= (1,2 x 2,3730) + (1,6 x 1,0265)
= 4,4900 t/m
16
)–
c. Balok 1
Gambar 1.14 Detail distribusi beban yang ditahan oleh balok anak 1
Perhitungan Pembebanan
P1 (Segitiga)
= 2 x (½ . alas . tinggi ) . q
= 2 x (½ . 4 . 1,43 ) . q
= 5,72 q
RA
= P1 = 5,72 q
MT
= (RA × 4) – (½ x P1 )
= (5,72 q x 4) – ( ½ x 5,72)
= 20,02 q
Momen maksimum beban terbagi rata
Mmaks
= 1/8 . qeq . L2
20,02 q
= 1/8 . qeq . 82
Q
=
( 8 x 20,02 )
82
= 2,5025 t/m
Qd
= Qd atap x Q
= 0,4348 x 2,5025
= 1,0880 t/m
Ql
= Ql atap x Q
= 0,25 x 2,5025
= 0,6256 t/m
17
Berat balok
= b x h x BJ Beto
= 0,375 x 0,75 x 2,4
= 0,675 t/m
Berat dinding
= tidak ada dinding
Qd total
= Qd + berat balok
= 1,0880 + 0,675
= 2,3030 t/m
Ql total
= 0,6256 t/m
Qu
= (1,2 x Qd) + (1,6 x Ql)
= (1,2 x 2,3030) + (1,6 x 0,6256)
= 3,7646 t/m
Beban Titik Akibat Balok Anak 1 (Ba 1)
Qd Ba1
= 2,3730 t/m
Ql Ba1
= 1,0265 t/m
Pd
= ½ x L balok anak x Qd
= ½ x 8 x 2,3730
= 9,4921 t
Pl
= ½ x L balok anak x Ql
= ½ x 8 x 1,0265
= 4,1059 t
Pd Total
= 2 x Pd
= 2 x 9,4921
= 18,9842 t
Pl Total
= 2 x Pl
= 2 x 4,1059
= 8,2117 t
1.6 Berat Total Bangunan
Berat total bangunan adalah akumulasi seluruh beban mati seperti berat pelat
lantai dan atap, balok, kolom, dinding dan lain-lain seluruh lantai dan atap
dijumlahkan dengan akumulasi seluruh beban hidup seluruh lantai dan atap.
18
1.
Berat Bangunan Lantai (1-7)
a. Kolom (lantai 1-7)
= panjang x lebar x tinggi kolom per lantai x Bj beton x jumlah tipikal
= 0,55 m x 0,55 m x 4 m x 2,4 t/m³ x 4 buah
= 11,616 ton
b. Balok 1
= Panjang bentang balok x tinggi x lebar x Bj beton x jumlah tipikal
= 8 m x 0,75 m x 0,375 m x 2,4 t/m³ x 2 buah
= 10,8 ton
c. Balok 2
= Panjang bentang balok x tinggi x lebar x Bj beton x jumlah tipikal
= 6,1 m x 0,6 m x 0,3 m x 2,4 t/m³ x 1 buah
= 2,6352 ton
d. Balok anak 1
= Panjang bentang balok x tinggi x lebar x Bj beton x jumlah tipikal
= 4 m x 0,7 m x 0,35 m x 2,4 t/m³ x 4 buah
= 9,4080 ton
e. Dinding
= Panjang bentang dinding x tinggi x lebar x Bj dinding x jumlah tipikal
= 22,1 m x 4 m x 0,15 m x 1,8 t/m³ x 1 buah
= 23,868 ton
f. Pelat
= Berat Qd + Berat Ql
= Qd x Luas pelat + Ql x Luas pelat
= (0,4348 t/m x 88,6054 m2 ) + (0,25 t/m x 88,6054 m2)
= 38,5112 ton + 11,0757 ton
= 49,5969 ton
19
g. Berat seluruh lantai
= 7 x (berat kolom + balok 1 +balok 2 + balok anak 1 + dinding + pelat)
= 7 x (11,616 + 10,8 + 2,63654 + 9,4080 + 23,868 + 49,5969)
= 755,4685 ton
4.
Berat Bangunan Atap
a. Kolom
= panjang x lebar x tinggi kolom per lantai x Bj beton x jumlah tipikal
= 0,55 m x 0,55 m x 2 m x 2,4 t/m³ x 4 buah
= 5,0808 ton
b. Balok 1
= Panjang bentang balok x tinggi x lebar x Bj beton x jumlah tipikal
= 8 m x 0,75 m x 0,375 m x 2,4 t/m³ x 2 buah
= 10,8 ton
c. Balok 2
= Panjang bentang balok x tinggi x lebar x Bj beton x jumlah tipikal
= 6,1 m x 0,6 m x 0,3 m x 2,4 t/m³ x 1 buah
= 2,6352 ton
d. Balok anak 1
= Panjang bentang balok x tinggi x lebar x Bj beton x jumlah tipikal
= 4 m x 0,7 m x 0,35 m x 2,4 t/m³ x 4 buah
= 9,4080 ton
e. Pelat
= Berat Qd + Berat Ql
= Qd x Luas pelat + Ql x Luas pelat
= (0,35 t/m x 88,6054 m2 ) + (0,1 t/m x 88,6054 m2)
= 31,0119 ton + 4,4303 ton
= 35,443 ton
20
f. Berat keseluruhan atap
= (berat kolom + balok 1 +balok 2 + balok anak 1 + pelat)
= (5,0808 + 10,8 + 2,63654 + 9,4080 + 23,868 + 35,443)
= 64,0934 ton
5.
Berat Total Bangunan
= Berat bangunan lantai + berat bangunan atap
= 755,4685 + 64,0934
= 819,5619 ton
1.5 Pembebanan Gempa
Sebuah Hotel 8 lantai akan dibangun di kota Bengkulu, yang tergolong
wilayah gempa 6 (gambar1.15). Jenis tanah pada wilayah pembangunan tergolong
pada jenis tanah lunak (SE). Bangunan direncanakan dengan tingkat daktilitas
penuh.
Berdasarkan Gambar 9 SNI 1726:2012 hlm. 134 didapat nilai SS berkisar 1 – 1,2.
Diambil nilai SS = 1,2
Gambar 1.15 :Peta spektrum respons percepatan perioda 0.2 detik (SS) dengan
redaman 5% di batuan dasar (SB) untuk probabilitas terlampaui 2%
dalam 50 tahun.
Berdasarkan Tabel 4 SNI 1726:2012 hlm. 22 didapat nilai Fa = 0,9
21
Tabel 1.1 Faktor amplifikasi untuk periode pendek (Fa).
Klasifikasi Site
SS
Ss ≤ 0.25
Ss = 0.5
Ss= 0.75
Ss = 1.0
Ss ≥ 1.25
Batuan Keras (SA)
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
Batuan (SB)
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
Tanah Sangat Padat dan
Batuan Lunak (SC)
1.2
1.2
1.1
1.0
1.0
Tanah Sedang (SD)
1.6
1.4
1.2
1.1
1.0
Tanah Lunak (SE)
2.5
1.7
1.2
0.9
0.9
Tanah Khusus (SF)
SS
SS
SS
SS
SS
Berdasarkan Gambar 10 SNI 1726:2012 hlm. 135 didapat nilai S1 berkisar 0,5 –
0,6. Diambil nilai S1 = 0.6
Gambar1.16 : Peta spektrum respons percepatan perioda 1.0 detik (S1) dengan
redaman 5% di batuan dasar (SB) untuk probabilitas terlampaui
2% dalam 50 tahun.
22
Berdasarkan Tabel 6 SNI 1726:2012 hlm. 22 didapat nilai Fv = 2,4
Tabel 1.2 Faktor amplifikasi untuk periode 1 detik (Fv).
Klasifikasi Site
S1
S1 ≤ 0.1
S1 = 0.2
S1 = 0.3
S1 =0.4
S1 ≥ 0.5
Batuan Keras (SA)
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
Batuan (SB)
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
Tanah Sangat Padat
dan Batuan Lunak
(SC)
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
Tanah Sedang (SD)
2.4
2.0
1.8
1.6
1.5
Tanah Lunak (SE)
3.5
3.2
2.8
2.4
2.4
Tanah Khusus (SF)
SS
SS
SS
SS
SS
Keterangan: SS adalah lokasi yang memerlukan investigasi geoteknik dan analisis
respons site spesifik
Berdasarkan Gambar 12 SNI 1726:2012 hlm. 137 didapat nilai CRS berkisar 1 –
1,05. Diambil nilai CRS = 1,05
Gambar 1.17 : Koefisien Crs (untuk periode pendek, 0,2 dt
23
Berdasarkan Gambar 10 SNI 1726:2012 hlm. 138 didapat nilai Cr1 berkisar 0,95
– 1. Diambil nilai S1 = 0,95
Gambar 1.18: Koefisien Cr1 (untuk periode panjang, 1,0 dt)
1.
Menentukan waktu getar alami struktur (T)
Tinggi lantai 1-8
=4m
Tinggi total (H)
= (8×4) m
= 32 m
6.
Spektrum Response Pecepatan di permukaan
Gedung yang akan kita bangun adalah Gedung Hotel dengan kriteria tanah
lunak yang berada pada daerah Bengkulu. Dari kriteria tersebut maka
didapatkan nilai Ss, Fa, S1, dan Fv berdasarkan tabel.
Ss = Lihat gambar 1.15, nilainya berkisar dari 1 - 1,2 = 1,2
Fa = 0,9 (Tabel 1.1)
Fv = 2,4 (Tabel 1.2)
S1 = Lihat gambar 1.16, nilainya berkisar dari 0,5 – 0,6 = 0,6
Crs = Lihat gambar 1.17, nilainya berkisa dari 1 – 1,05 = 1,05
Cr1 = Lihat gambar 1.18, nilainya berkisa dari 0,95 – 1 = 0,95
24
a. SMS
= Ss x Fa
= 1,2 x 0,9
= 1,08
b. SMS1
= S1. Fv
= 0,6 x 2,4
= 1,44
7.
Spektrum Response Desain
a. SDSr = 2/3. SMS
= 2/3 x 1,08
= 0,72
b. SDLr = 2/3.SMS1
= 2/3 x 1,44
= 0,96
Gambar 1.19 Hubungan Sspektra percepatan dengan peroide
Dimana :
Untuk periode lebih kecil dari T0, spektrum respons
percepatan, Sa didapatkan dari persamaan berikut :
25
Sa =
(
S DS 0 . 4 +0 .6
T
T0
)
Untuk periode lebih besar atau sama dengan T0, dan lebih
kecil atau sama dengan TS, spektrum respons percepatan, Sa
adalah sama dengan SDS.
Untuk periode lebih besar dari TS, spektrum respons
percepatan, Sa didapatkan dari persamaan berikut :
SD 1
Sa =
T
Keterangan:
Ts =
8.
SD1
S DS
dan
To = 0.2 Ts
Ketentuan Spektrum Response Desain
a. Rumus lama :
T = 0,06.(H)0,75
b. Rumus baru :
T = 0,0466.H0.9,
= 0,0466 (4 x 8) 0.9
= 1,0544
c. Menentukan Ts
Ts =
SDLr 0, 96
=
=1,3333
SDSr 0,72
d. Menetukan To
To =
2x
SDLr
0, 96
=2 x
=0,2667
SDSr
0, 72
Kalau T sudah dihitung maka Sa dapat ditentukan. Dari peta gempa baru
kita menggunakan rumus lama.
e. Menetukan Sa
(
SDSr 0,4 +0,6
Sa =
T
To
)
26
(
0, 72 0,4+0,6
=
1, 0544
0, 2667
)
= 1,9962
f. Menentukan as
(
SDSr 0,4 +0,6
as =
(
0, 72 0,4+0,6
=
T
To
)
0
0, 2667
)
= 0,2880
g. Respon spektrum
Tabel 1.3 Pembuatan pembuatan respon spektrum
T
0
0,2667
1,3333
1,5333
1,7333
1,9333
2,1333
2,3333
2,5333
2,7333
as
0,2880
0,7200
0,7200
0,6261
0,5538
0,4966
0,4500
0,4114
0,3789
0,3512
27
Sprektum Respon
0.8000
0.7000
0.6000
0.5000
0.4000
0.3000
0.2000
0.1000
0.0000
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Gambar 1.20 Hubungan Sspektra percepatan dengan peroide
9.
Menghitung Gaya horizontal gempa Ekivalen Statik
a. Menetukan faktor R
Berdasarkan Tabel 9 SNI 1726:2012 hlm. 36 didapat nilai R = 8
Tabel 1.4 Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk sistem penahan gaya gempa
b. Menentukan nilai I
Berdasarkan Tabel 1 SNI 1726:2012 hlm. 15 berdasarkan kategori resiko
II untuk gedung apartemen didapat nilai I = 1
28
3
Tabel 1.5 Kategori Resiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban
gempa
Tabel 1.6 Faktor keutamaan gempa
c. Menentukan nilai k
Berdasarkan SNI 1726:2012 hlm. 57 dengan interpolasi didapat nilai k =
1,275
d. Menetukan Nilai Cs
Cs1
=
SDsr
(R/I)
=
0,72
(8/1)
= 0,0900
Cs2
=
SDLr
T (R/I)
29
=
0,96
1,5044(8/1)
= 0,1138
Cs2
= 0,0444 SDLr . I
= 0,044 x 0,96 x 1
= 0,0317
Nilai Cs1 dari persamaan diatas tidak perlu melebihi nilai Cs2 dan tidak
boleh kurang dari nilai Cs3. Maka Cs yang dipakai = 0,0900
e. Menentukan nilai V
Berat total bangunan (W) = 819,5619 ton
V
= Cs x W
= 0,09 x 819,5619
= 73,7606
Dengan Fi =
Wi .Hi
×V
Σ Wi . Hi
Maka nilai gaya horizontal gempa masing masing lantai dilampirkan pada
Tabel 1.7 berikut ini :
Tabel 1.7 Gaya Horizontal Gempa
Lantai
W
Tinggi
Hk
W.Hk
CVx
F
Atap
64,09336
32
82,9977
5319,6035
0,1644
12,1279
7
107,9240727
28
70,0046
7555,1800
0,2335
17,2247
6
107,5032
24
57,5134
6182,8787
0,1911
14,0961
5
107,5032
20
45,5841
4900,4350
0,1515
11,1723
4
107,5032
16
34,2968
3687,0105
0,1140
8,4059
3
107,5032
12
23,7660
2554,9210
0,0790
5,8249
2
107,5032
8
14,1723
1523,5655
0,0471
3,4735
1
Total
107,5032
819,5619
4
5,8563
629,5756
32353,1698
0,0195
1,4353
73,7606
Kontrol :
Dimana V = Σ F , V = 73,7606 dan Σ F = 73,7606 (Okay)
10. Rekapitulasi Pembebanan dan Dimensi Penampang
Hasil desain struktur pembebanan
30
Gambar 1.21 Pembebanan Struktur Portal
Lantai
Atap
7
6
5
4
3
2
1
Balok
B1
B2
B1
B2
B1
B2
B1
B2
B1
B2
B1
B2
B1
B2
B1
B2
Beban Merata (T/m)
QD
QL
1,5509
0,2503
2,2989
0,3070
2,3030
0,6256
1,7666
0,7674
2,3030
0,6256
1,7666
0,7674
2,3030
0,6256
1,7666
0,7674
2,3030
0,6256
1,7666
0,7674
2,3030
0,6256
1,7666
0,7674
2,3030
0,6256
1,7666
0,7674
2,3030
0,6256
1,7666
Beban Titik (T)
PD
PL
16,2004
3,2847
18,9842
8,2117
18,9842
8,2117
18,9842
8,2117
18,9842
8,2117
18,9842
8,2117
18,9842
8,2117
18,9842
8,2117
0,7674
Tabel 1.8 Rekapitulasi Pembebanan
Tabel 1.9 Rekapitulasi dimensi penampang
Lantai
B1 (mm)
b
h
B2 (mm)
b
h
Kolom (mm)
b
h
31
Beban Gempa (T)
12,1279
17,2247
14,0961
11,1723
8,4059
5,8249
3,4735
1,4353
1-7
Atap
37
5
37
5
75
0
75
0
30
0
30
0
60
0
60
0
550
550
550
550
32
PEMBEBANAN STRUKTUR
1.1 Kodefikasi Balok
Gambar 1.1 Kodefikasi Balok
1
1.2 Estimasi Ukuran Balok
Syarat :
SNI 03-2847-2002, pasal 23.3.1).(4) hal 208 : lebar tidak boleh kurang dari
250 mm.
SNI 03-2847-2002, pasal 23.3.1).(3) hal 208 : Perbandingan lebar terhadap
tinggi tidak boleh kurang dari 0,3. Artinya tinggi maksimum adalah 3,33 kali
lebar.
a. Balok 1
Panjang bentang (L) = 8000 mm
h = (1/10)×L
h
(1/12)×L
h = (1/11) × 8000 mm = 727,273 mm
dipakai h = 750 mm
b
h
750
b = 2 = 2 = 375 mm
Gambar 1.2
Tampang Balok
b. Balok 2
Panjang bentang (L) = 6100 mm
h = (1/10) × L
h
(1/12) × L
h = (1/11) × 6100 mm = 554,545 mm
dipakai h = 600 mm
h
600
2 = 300 mm
b= 2 =
b
Gambar 1.3
Tampang Balok
c. Balok 3
Panjang bentang (L) = 5100 mm
h = (1/10) × L
h
(1/12) × L
h = (1/11) × 5100 mm = 463,636 mm
dipakai h = 500 mm
h
500
b = 2 = 2 = 250 mm
b
Gambar 1.4
Tampang Balok
2
d. Balok Anal 1
Panjang Bentang (L) = 8000 mm
h = (1/12) x 8000 mm = 666,667 mm
h
Dipakai h = 700 mm
h
750
b = 2 = 2 = 350 mm
b
Gambar 1.5
Tampang Balok Anak 1
e. Balok anak 2
Panjang bentang (L) = 6100 mm
h = (1/12) × 6100 mm = 508,333 mm
h
dipakai h = 550 mm
h
550
b = 2 = 2 = 275 mm
b
Gambar 1.6
Tampang Balok Anak 2
f. Balok Anak 3
Panjang bentang = 5100 mm
h = (1/12) × 5100 mm = 425 mm
h
dipakai h = 450 mm
h
450
2 = 225 mm
b= 2 =
b
Gambar 1.7
Tampang Balok Anak 3
1.3 Estimasi Ukuran Kolom
Berdasarkan
pertimbangan
ekonomi
dan
untuk
memudahkan
tahap
pelaksanaan, ukuran kolom akan dibuat seragam. Namun kolom-kolom akan
dibedakan berdasarkan komposisi baja tulangannya.
Karena luasan pelat seragam, digunakan luasan pelat = 8,0 x 8 m dengan lantai
Qd lantai
= Tebal pelat + speci + pasir + tegel + enternet
3
= (0,12 x 2,4) + (0,02 x 1,9) + (0,045 x 1,75) + (1 x 0,015)
+ (1 x 0,015)
= 0,43475 t on/m²
Ql lantai
= 0,25 ton/m²
Q UltIimate
= (1,2 × Qd ) + (1,6 × Ql )
= (1,2 × 0,43475) + (1,6 × 0,25)
= 0,9217 ton/m2
PU.Kolom = Lx × Ly × QU × n lantai
= 8,0 × 8,0 × 0,9217 × 8
= 471,9104 ton
= 4629441 N
PU.Max
= 0,7×Ag×f’c
PU . MAX
4629441
= 0,7×f'c = 0,7×30
Ag
= 220449,57 mm2
√ Ag
√ 220449,57
b=h
=
h kolom
=
dipakai b = h
= 550 mm
= 469,52058 mm
Ag = b x h = 550 x 550 = 302500 mm2 > Ag perlu = 220449,57 mm2, Aman.
Maka b = h kolom = 550 mm
Estimasi Ukuran Kolom Cara Konvensional
Umumnya beban kolom diasumsikan sekitar 1,0 – 2,0 t/m2.
Misal dipakai beban sebesar 1,5 t/m2. Luas pelat lantai = 8,0 x 8,0 = 64,0 m2.
Gaya aksial 1 lantai = Luas x beban = 64,0 x 1,2 = 76,8 ton.
P total
= Gaya aksial 1 lantai x jumlah lantai
= 76,8 x 8
= 614,4 ton = 614400 kg = 6027264 N
PU.Max
= 0,7×Ag×f’c
PU . MAX
Ag
= 0,7×f'c
4
6027264
= 0,7×30
= 387012,57 mm2
b=h
=
=
√ Ag
√ 387012,57
= 535,735 mm
dipakai b = h
= 550 mm
1.4 Perhitungan Pembebanan
1.
Beban pada atap
Beban mati pada atap
- Pelat atap
= 0,1 m × 2,4 t/m3
= 0,240
t/m2
- Lapisan kedap air
= 0,03 m × 1,9 t/m3
= 0,057
t/m2
- Speci
= 0,02 m x 1,9
= 0,038
t/m2
- Plafon
= 0,015 m x 1
= 0.015
- Qd atap
+
t/m2
= 0,35
t/m2
= 0,1
t/m2
Beban hidup pada atap
- Ql atap
Beban Ultimate
- Qu
2.
= (1,2 x 0,35) + (1,6 x 0,1)
= 0,58 t/m2
Beban pada lantai
Beban mati pada lantai
- Pelat lantai
= 0,12 m × 2,4 t/m3
= 0,288
t/m2
- Tegel
= 1 m x 0,015 t/m2
= 0,015
t/m2
- Spesi
= 0,02 m × 1,9 t/m3
= 0,038
t/m2
- Pasir
= 0,045 m ×1,75 t/m3
= 0,07875
t/m2
- Eternet
= 1 m x 0,015 t/m3
= 0,0150 +
= 0,43375
t/m2
= 0,25
t/m2
- Qd Lantai
t/m2
Beban hidup pada lantai
- Ql Lantai
5
Beban Ultimate
- Qu
= (1,2 x 0,43375) + (1,6 x 0,25)
= 0,9217
t/m2
1.5 Beban Equivalen
1.
Beban equivalen pada balok 2, balok anak 1 dan balok 1 pada atap
Gambar 1.8 Pola distribusi beban yang ditahan balok 1 , balok 2 dan balok
anak 1 (daerah berwarna)
6
a. Balok 2
Gambar 1.9 Detail distribusi beban yang ditahan oleh balok 2
Perhitungan Pembebanan
P1 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 2,8 m . 2 m) . q
= 2,8 q
P2 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 2,8 m . 2 m) . q
= 2,8 q
P3 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (0,25 m . 2 m) . q
= 0,5 q
P4 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (0,25 m . 2 m) . q
= 0,5 q
RA
= 2 x ( P1 + P3 ).q
= 2 x (2,8 + 0,5) q
= 6,6 q
7
MT
= (RA × 3,05) – 2 (P1 ×
( 13 x 2,8)+0, 25
)–
2 (½ x 0,25 x 0,5)
= (6,6q x 3,05) – 2 (2,8q ×
( 13 x 2,8)+0, 25
2 (½ x 0,25 x 0,5)
= 14,2783 q
Momen maksimum beban terbagi rata
Mmaks
= 1/8 . qeq . L2
14,2783 q
= 1/8 . qeq . 6,1 2
Q
( 8 x 14 , 2783 )
6,12
=
= 3,0698 t/m
Qd
= Qd atap x Q
= 0,35 x 3,0698
= 1,0744 t/m
Ql
= Ql atap x Q
= 0,1 x 3,0698
= 0,3070 t/m
Berat balok
= b x h x BJ Beto
= 0,3 x 0,6 x 2,4
= 0,4320 t/m
Berat dinding
= tidak ada dinding
Qd total
= Qd + berat balok
= 1,0744 + 0,4320
= 1,5064 t/m
Ql total
= 0,3070 t/m
Qu
= (1,2 x Qd) + (1,6 x Ql)
= (1,2 x 1,5064) + (1,6 x 0,3070)
= 2,2989 t/m
8
)–
b. Balok Anak 1
Gambar 1.10 Detail distribusi beban yang ditahan oleh balok anak 1
Perhitungan Pembebanan
P1 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 1,43 m . 2 m) . q
= 1,43 q
P2 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 1,43 m . 2 m) . q
= 1,43 q
P3 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (2,57 m . 2 m) . q
= 5,14 q
P4 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (2,57 m . 2 m) . q
= 5,14 q
9
RA
= 2 x ( P1 + P3 ).q
= 2 x (1,43 + 5,14) q
= 13,14 q
MT
= (RA × 4) – 2 (P1 ×
( 13 x 1, 43)+2, 57
)–
2 (½ x 5,14 x 2,57)
= (13,14 q x 4) – 2 (1,43 q ×
2 (½ x 5,14 x 2,57)
= 32,8469 q
Momen maksimum beban terbagi rata
Mmaks
= 1/8 . qeq . L2
32,8469 q
= 1/8 . qeq . 82
Q
( 8 x 32 ,8469 )
82
=
= 4,1059 t/m
Qd
= Qd atap x Q
= 0,35 x 4,1059
=1,4371 t/m
Ql
= Ql atap x Q
= 0,1 x 4,1059
= 0,4106 t/m
Berat balok
= b x h x BJ Beto
= 0,35 x 0,7 x 2,4
= 0,588 t/m
Berat dinding
= tidak ada dinding
Qd total
= Qd + berat balok
= 1,4371 + 0,588
= 2,0251 t/m
Ql total
= 0,4106 t/m
10
(
1
x 1, 43 +2, 57
3
)–
)
Qu
= (1,2 x Qd) + (1,6 x Ql)
= (1,2 x 2,0251) + (1,6 x 0,4106)
= 3,0870 t/m
c. Balok 1
Gambar 1.11 Detail distribusi beban yang ditahan oleh balok anak 1
Perhitungan Pembebanan
P1 (Segitiga)
= 2 x (½ . alas . tinggi ) . q
= 2 x (½ . 4 . 1,43 ) . q
= 5,72 q
RA
= P1 = 5,72 q
MT
= (RA × 4) – (½ x P1 )
= (5,72 q x 4) – ( ½ x 5,72)
= 20,02 q
Momen maksimum beban terbagi rata
Mmaks
= 1/8 . qeq . L2
20,02 q
= 1/8 . qeq . 82
Q
=
( 8 x 20,02 )
82
= 2,5025 t/m
Qd
= Qd atap x Q
= 0,35 x 2,5025
= 0,8759 t/m
11
Ql
= Ql atap x Q
= 0,1 x 2,5025
= 0,2503 t/m
Berat balok
= b x h x BJ Beto
= 0,375 x 0,75 x 2,4
= 0,675 t/m
Berat dinding
= tidak ada dinding
Qd total
= Qd + berat balok
= 0,8759 + 0,675
= 1,5509 t/m
Ql total
= 0,2503 t/m
Qu
= (1,2 x Qd) + (1,6 x Ql)
= (1,2 x 1,5509) + (1,6 x 0,2503)
= 2,2615 t/m
Beban Titik Akibat Balok Anak 1 (Ba1)
Qd Ba1
= 2,0251 t/m
Ql Ba1
= 0,4106 t/m
Pd
= ½ x L balok anak x Qd
= ½ x 8 x 2,0251
= 8,1002 t
Pl
= ½ x L balok anak x Ql
= ½ x 8 x0,4106
= 1,6423 t
Pd Total
= 2 x Pd = 2 x 8,1002
= 16,2004 t
Pl Total
= 2 x Pl
= 2 x 1,6423
=3,2847 t
12
3.
Beban equivalen pada balok 2, balok anak 1 dan balok 1 pada lantai
a. Balok 2
Gambar 1.12 Detail distribusi beban yang ditahan oleh balok 2
Perhitungan Pembebanan
P1 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 2,8 m . 2 m) . q
= 2,8 q
P2 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 2,8 m . 2 m) . q
= 2,8 q
P3 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (0,25 m . 2 m) . q
= 0,5 q
P4 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (0,25 m . 2 m) . q
= 0,5 q
RA
= 2 x ( P1 + P3 ).q
= 2 x (2,8 + 0,5) q
= 6,6 q
13
MT
= (RA × 3,05) – 2 (P1 ×
( 13 x 2,8)+0, 25
)–
2 (½ x 0,25 x 0,5)
= (6,6q x 3,05) – 2 (2,8q ×
( 13 x 2,8)+0, 25
2 (½ x 0,25 x 0,5)
= 14,2783 q
Momen maksimum beban terbagi rata
Mmaks
= 1/8 . qeq . L2
14,2783 q
= 1/8 . qeq . 6,1 2
Q
( 8 x 14 , 2783 )
6,12
=
= 3,0698 t/m
Qd
= Qd Lantai x Q
= 0,4348 x 3,0698
= 1,3346 t/m
Ql
= Ql atap x Q
= 0,25 x 3,0698
= 0,7674 t/m
Berat balok
= b x h x BJ Beto
= 0,3 x 0,6 x 2,4
= 0,4320 t/m
Berat dinding
= tidak ada dinding
Qd total
= Qd + berat balok
= 1,3346+ 0,4320
= 1,7666 t/m
Ql total
= 0,7674t/m
Qu
= (1,2 x Qd) + (1,6 x Ql)
= (1,2 x 1,7666) + (1,6 x 0,7674)
= 3,3478 t/m
14
)–
b. Balok Anak 1
Gambar 1.13 Detail distribusi beban yang ditahan oleh balok anak 1
Perhitungan Pembebanan
P1 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 1,43 m . 2 m) . q
= 1,43 q
P2 (Segitiga)
= Luas segitiga . q
= (½ . alas . tinggi ) . q
= (½ . 1,43 m . 2 m) . q
= 1,43 q
P3 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (2,57 m . 2 m) . q
= 5,14 q
P4 (Persegi panjang) = Luas Persegi panjang . q
= (panjang . lebar) . q
= (2,57 m . 2 m) . q
= 5,14 q
RA
= 2 x ( P1 + P3 ).q
= 2 x (1,43 + 5,14) q
= 13,14 q
15
MT
= (RA × 4) – 2 (P1 ×
( 13 x 1, 43)+2, 57
)–
2 (½ x 5,14 x 2,57)
= (13,14 q x 4) – 2 (1,43 q ×
( 13 x 1, 43)+2, 57
2 (½ x 5,14 x 2,57)
= 32,8469 q
Momen maksimum beban terbagi rata
Mmaks
= 1/8 . qeq . L2
32,8469 q
= 1/8 . qeq . 82
Q
( 8 x 32 ,8469 )
82
=
= 4,1059 t/m
Qd
= Qd atap x Q
= 0,4348 x 4,1059
= 1,7850 t/m
Ql
= Ql atap x Q
= 0,25 x 4,1059
= 1,0265 t/m
Berat balok
= b x h x BJ Beto
= 0,35 x 0,7 x 2,4
= 0,588 t/m
Berat dinding
= tidak ada dinding
Qd total
= Qd + berat balok
= 1,7850 + 0,588
= 2,3730 t/m
Ql total
= 1,0265 t/m
Qu
= (1,2 x Qd) + (1,6 x Ql)
= (1,2 x 2,3730) + (1,6 x 1,0265)
= 4,4900 t/m
16
)–
c. Balok 1
Gambar 1.14 Detail distribusi beban yang ditahan oleh balok anak 1
Perhitungan Pembebanan
P1 (Segitiga)
= 2 x (½ . alas . tinggi ) . q
= 2 x (½ . 4 . 1,43 ) . q
= 5,72 q
RA
= P1 = 5,72 q
MT
= (RA × 4) – (½ x P1 )
= (5,72 q x 4) – ( ½ x 5,72)
= 20,02 q
Momen maksimum beban terbagi rata
Mmaks
= 1/8 . qeq . L2
20,02 q
= 1/8 . qeq . 82
Q
=
( 8 x 20,02 )
82
= 2,5025 t/m
Qd
= Qd atap x Q
= 0,4348 x 2,5025
= 1,0880 t/m
Ql
= Ql atap x Q
= 0,25 x 2,5025
= 0,6256 t/m
17
Berat balok
= b x h x BJ Beto
= 0,375 x 0,75 x 2,4
= 0,675 t/m
Berat dinding
= tidak ada dinding
Qd total
= Qd + berat balok
= 1,0880 + 0,675
= 2,3030 t/m
Ql total
= 0,6256 t/m
Qu
= (1,2 x Qd) + (1,6 x Ql)
= (1,2 x 2,3030) + (1,6 x 0,6256)
= 3,7646 t/m
Beban Titik Akibat Balok Anak 1 (Ba 1)
Qd Ba1
= 2,3730 t/m
Ql Ba1
= 1,0265 t/m
Pd
= ½ x L balok anak x Qd
= ½ x 8 x 2,3730
= 9,4921 t
Pl
= ½ x L balok anak x Ql
= ½ x 8 x 1,0265
= 4,1059 t
Pd Total
= 2 x Pd
= 2 x 9,4921
= 18,9842 t
Pl Total
= 2 x Pl
= 2 x 4,1059
= 8,2117 t
1.6 Berat Total Bangunan
Berat total bangunan adalah akumulasi seluruh beban mati seperti berat pelat
lantai dan atap, balok, kolom, dinding dan lain-lain seluruh lantai dan atap
dijumlahkan dengan akumulasi seluruh beban hidup seluruh lantai dan atap.
18
1.
Berat Bangunan Lantai (1-7)
a. Kolom (lantai 1-7)
= panjang x lebar x tinggi kolom per lantai x Bj beton x jumlah tipikal
= 0,55 m x 0,55 m x 4 m x 2,4 t/m³ x 4 buah
= 11,616 ton
b. Balok 1
= Panjang bentang balok x tinggi x lebar x Bj beton x jumlah tipikal
= 8 m x 0,75 m x 0,375 m x 2,4 t/m³ x 2 buah
= 10,8 ton
c. Balok 2
= Panjang bentang balok x tinggi x lebar x Bj beton x jumlah tipikal
= 6,1 m x 0,6 m x 0,3 m x 2,4 t/m³ x 1 buah
= 2,6352 ton
d. Balok anak 1
= Panjang bentang balok x tinggi x lebar x Bj beton x jumlah tipikal
= 4 m x 0,7 m x 0,35 m x 2,4 t/m³ x 4 buah
= 9,4080 ton
e. Dinding
= Panjang bentang dinding x tinggi x lebar x Bj dinding x jumlah tipikal
= 22,1 m x 4 m x 0,15 m x 1,8 t/m³ x 1 buah
= 23,868 ton
f. Pelat
= Berat Qd + Berat Ql
= Qd x Luas pelat + Ql x Luas pelat
= (0,4348 t/m x 88,6054 m2 ) + (0,25 t/m x 88,6054 m2)
= 38,5112 ton + 11,0757 ton
= 49,5969 ton
19
g. Berat seluruh lantai
= 7 x (berat kolom + balok 1 +balok 2 + balok anak 1 + dinding + pelat)
= 7 x (11,616 + 10,8 + 2,63654 + 9,4080 + 23,868 + 49,5969)
= 755,4685 ton
4.
Berat Bangunan Atap
a. Kolom
= panjang x lebar x tinggi kolom per lantai x Bj beton x jumlah tipikal
= 0,55 m x 0,55 m x 2 m x 2,4 t/m³ x 4 buah
= 5,0808 ton
b. Balok 1
= Panjang bentang balok x tinggi x lebar x Bj beton x jumlah tipikal
= 8 m x 0,75 m x 0,375 m x 2,4 t/m³ x 2 buah
= 10,8 ton
c. Balok 2
= Panjang bentang balok x tinggi x lebar x Bj beton x jumlah tipikal
= 6,1 m x 0,6 m x 0,3 m x 2,4 t/m³ x 1 buah
= 2,6352 ton
d. Balok anak 1
= Panjang bentang balok x tinggi x lebar x Bj beton x jumlah tipikal
= 4 m x 0,7 m x 0,35 m x 2,4 t/m³ x 4 buah
= 9,4080 ton
e. Pelat
= Berat Qd + Berat Ql
= Qd x Luas pelat + Ql x Luas pelat
= (0,35 t/m x 88,6054 m2 ) + (0,1 t/m x 88,6054 m2)
= 31,0119 ton + 4,4303 ton
= 35,443 ton
20
f. Berat keseluruhan atap
= (berat kolom + balok 1 +balok 2 + balok anak 1 + pelat)
= (5,0808 + 10,8 + 2,63654 + 9,4080 + 23,868 + 35,443)
= 64,0934 ton
5.
Berat Total Bangunan
= Berat bangunan lantai + berat bangunan atap
= 755,4685 + 64,0934
= 819,5619 ton
1.5 Pembebanan Gempa
Sebuah Hotel 8 lantai akan dibangun di kota Bengkulu, yang tergolong
wilayah gempa 6 (gambar1.15). Jenis tanah pada wilayah pembangunan tergolong
pada jenis tanah lunak (SE). Bangunan direncanakan dengan tingkat daktilitas
penuh.
Berdasarkan Gambar 9 SNI 1726:2012 hlm. 134 didapat nilai SS berkisar 1 – 1,2.
Diambil nilai SS = 1,2
Gambar 1.15 :Peta spektrum respons percepatan perioda 0.2 detik (SS) dengan
redaman 5% di batuan dasar (SB) untuk probabilitas terlampaui 2%
dalam 50 tahun.
Berdasarkan Tabel 4 SNI 1726:2012 hlm. 22 didapat nilai Fa = 0,9
21
Tabel 1.1 Faktor amplifikasi untuk periode pendek (Fa).
Klasifikasi Site
SS
Ss ≤ 0.25
Ss = 0.5
Ss= 0.75
Ss = 1.0
Ss ≥ 1.25
Batuan Keras (SA)
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
Batuan (SB)
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
Tanah Sangat Padat dan
Batuan Lunak (SC)
1.2
1.2
1.1
1.0
1.0
Tanah Sedang (SD)
1.6
1.4
1.2
1.1
1.0
Tanah Lunak (SE)
2.5
1.7
1.2
0.9
0.9
Tanah Khusus (SF)
SS
SS
SS
SS
SS
Berdasarkan Gambar 10 SNI 1726:2012 hlm. 135 didapat nilai S1 berkisar 0,5 –
0,6. Diambil nilai S1 = 0.6
Gambar1.16 : Peta spektrum respons percepatan perioda 1.0 detik (S1) dengan
redaman 5% di batuan dasar (SB) untuk probabilitas terlampaui
2% dalam 50 tahun.
22
Berdasarkan Tabel 6 SNI 1726:2012 hlm. 22 didapat nilai Fv = 2,4
Tabel 1.2 Faktor amplifikasi untuk periode 1 detik (Fv).
Klasifikasi Site
S1
S1 ≤ 0.1
S1 = 0.2
S1 = 0.3
S1 =0.4
S1 ≥ 0.5
Batuan Keras (SA)
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
Batuan (SB)
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
Tanah Sangat Padat
dan Batuan Lunak
(SC)
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
Tanah Sedang (SD)
2.4
2.0
1.8
1.6
1.5
Tanah Lunak (SE)
3.5
3.2
2.8
2.4
2.4
Tanah Khusus (SF)
SS
SS
SS
SS
SS
Keterangan: SS adalah lokasi yang memerlukan investigasi geoteknik dan analisis
respons site spesifik
Berdasarkan Gambar 12 SNI 1726:2012 hlm. 137 didapat nilai CRS berkisar 1 –
1,05. Diambil nilai CRS = 1,05
Gambar 1.17 : Koefisien Crs (untuk periode pendek, 0,2 dt
23
Berdasarkan Gambar 10 SNI 1726:2012 hlm. 138 didapat nilai Cr1 berkisar 0,95
– 1. Diambil nilai S1 = 0,95
Gambar 1.18: Koefisien Cr1 (untuk periode panjang, 1,0 dt)
1.
Menentukan waktu getar alami struktur (T)
Tinggi lantai 1-8
=4m
Tinggi total (H)
= (8×4) m
= 32 m
6.
Spektrum Response Pecepatan di permukaan
Gedung yang akan kita bangun adalah Gedung Hotel dengan kriteria tanah
lunak yang berada pada daerah Bengkulu. Dari kriteria tersebut maka
didapatkan nilai Ss, Fa, S1, dan Fv berdasarkan tabel.
Ss = Lihat gambar 1.15, nilainya berkisar dari 1 - 1,2 = 1,2
Fa = 0,9 (Tabel 1.1)
Fv = 2,4 (Tabel 1.2)
S1 = Lihat gambar 1.16, nilainya berkisar dari 0,5 – 0,6 = 0,6
Crs = Lihat gambar 1.17, nilainya berkisa dari 1 – 1,05 = 1,05
Cr1 = Lihat gambar 1.18, nilainya berkisa dari 0,95 – 1 = 0,95
24
a. SMS
= Ss x Fa
= 1,2 x 0,9
= 1,08
b. SMS1
= S1. Fv
= 0,6 x 2,4
= 1,44
7.
Spektrum Response Desain
a. SDSr = 2/3. SMS
= 2/3 x 1,08
= 0,72
b. SDLr = 2/3.SMS1
= 2/3 x 1,44
= 0,96
Gambar 1.19 Hubungan Sspektra percepatan dengan peroide
Dimana :
Untuk periode lebih kecil dari T0, spektrum respons
percepatan, Sa didapatkan dari persamaan berikut :
25
Sa =
(
S DS 0 . 4 +0 .6
T
T0
)
Untuk periode lebih besar atau sama dengan T0, dan lebih
kecil atau sama dengan TS, spektrum respons percepatan, Sa
adalah sama dengan SDS.
Untuk periode lebih besar dari TS, spektrum respons
percepatan, Sa didapatkan dari persamaan berikut :
SD 1
Sa =
T
Keterangan:
Ts =
8.
SD1
S DS
dan
To = 0.2 Ts
Ketentuan Spektrum Response Desain
a. Rumus lama :
T = 0,06.(H)0,75
b. Rumus baru :
T = 0,0466.H0.9,
= 0,0466 (4 x 8) 0.9
= 1,0544
c. Menentukan Ts
Ts =
SDLr 0, 96
=
=1,3333
SDSr 0,72
d. Menetukan To
To =
2x
SDLr
0, 96
=2 x
=0,2667
SDSr
0, 72
Kalau T sudah dihitung maka Sa dapat ditentukan. Dari peta gempa baru
kita menggunakan rumus lama.
e. Menetukan Sa
(
SDSr 0,4 +0,6
Sa =
T
To
)
26
(
0, 72 0,4+0,6
=
1, 0544
0, 2667
)
= 1,9962
f. Menentukan as
(
SDSr 0,4 +0,6
as =
(
0, 72 0,4+0,6
=
T
To
)
0
0, 2667
)
= 0,2880
g. Respon spektrum
Tabel 1.3 Pembuatan pembuatan respon spektrum
T
0
0,2667
1,3333
1,5333
1,7333
1,9333
2,1333
2,3333
2,5333
2,7333
as
0,2880
0,7200
0,7200
0,6261
0,5538
0,4966
0,4500
0,4114
0,3789
0,3512
27
Sprektum Respon
0.8000
0.7000
0.6000
0.5000
0.4000
0.3000
0.2000
0.1000
0.0000
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Gambar 1.20 Hubungan Sspektra percepatan dengan peroide
9.
Menghitung Gaya horizontal gempa Ekivalen Statik
a. Menetukan faktor R
Berdasarkan Tabel 9 SNI 1726:2012 hlm. 36 didapat nilai R = 8
Tabel 1.4 Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk sistem penahan gaya gempa
b. Menentukan nilai I
Berdasarkan Tabel 1 SNI 1726:2012 hlm. 15 berdasarkan kategori resiko
II untuk gedung apartemen didapat nilai I = 1
28
3
Tabel 1.5 Kategori Resiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban
gempa
Tabel 1.6 Faktor keutamaan gempa
c. Menentukan nilai k
Berdasarkan SNI 1726:2012 hlm. 57 dengan interpolasi didapat nilai k =
1,275
d. Menetukan Nilai Cs
Cs1
=
SDsr
(R/I)
=
0,72
(8/1)
= 0,0900
Cs2
=
SDLr
T (R/I)
29
=
0,96
1,5044(8/1)
= 0,1138
Cs2
= 0,0444 SDLr . I
= 0,044 x 0,96 x 1
= 0,0317
Nilai Cs1 dari persamaan diatas tidak perlu melebihi nilai Cs2 dan tidak
boleh kurang dari nilai Cs3. Maka Cs yang dipakai = 0,0900
e. Menentukan nilai V
Berat total bangunan (W) = 819,5619 ton
V
= Cs x W
= 0,09 x 819,5619
= 73,7606
Dengan Fi =
Wi .Hi
×V
Σ Wi . Hi
Maka nilai gaya horizontal gempa masing masing lantai dilampirkan pada
Tabel 1.7 berikut ini :
Tabel 1.7 Gaya Horizontal Gempa
Lantai
W
Tinggi
Hk
W.Hk
CVx
F
Atap
64,09336
32
82,9977
5319,6035
0,1644
12,1279
7
107,9240727
28
70,0046
7555,1800
0,2335
17,2247
6
107,5032
24
57,5134
6182,8787
0,1911
14,0961
5
107,5032
20
45,5841
4900,4350
0,1515
11,1723
4
107,5032
16
34,2968
3687,0105
0,1140
8,4059
3
107,5032
12
23,7660
2554,9210
0,0790
5,8249
2
107,5032
8
14,1723
1523,5655
0,0471
3,4735
1
Total
107,5032
819,5619
4
5,8563
629,5756
32353,1698
0,0195
1,4353
73,7606
Kontrol :
Dimana V = Σ F , V = 73,7606 dan Σ F = 73,7606 (Okay)
10. Rekapitulasi Pembebanan dan Dimensi Penampang
Hasil desain struktur pembebanan
30
Gambar 1.21 Pembebanan Struktur Portal
Lantai
Atap
7
6
5
4
3
2
1
Balok
B1
B2
B1
B2
B1
B2
B1
B2
B1
B2
B1
B2
B1
B2
B1
B2
Beban Merata (T/m)
QD
QL
1,5509
0,2503
2,2989
0,3070
2,3030
0,6256
1,7666
0,7674
2,3030
0,6256
1,7666
0,7674
2,3030
0,6256
1,7666
0,7674
2,3030
0,6256
1,7666
0,7674
2,3030
0,6256
1,7666
0,7674
2,3030
0,6256
1,7666
0,7674
2,3030
0,6256
1,7666
Beban Titik (T)
PD
PL
16,2004
3,2847
18,9842
8,2117
18,9842
8,2117
18,9842
8,2117
18,9842
8,2117
18,9842
8,2117
18,9842
8,2117
18,9842
8,2117
0,7674
Tabel 1.8 Rekapitulasi Pembebanan
Tabel 1.9 Rekapitulasi dimensi penampang
Lantai
B1 (mm)
b
h
B2 (mm)
b
h
Kolom (mm)
b
h
31
Beban Gempa (T)
12,1279
17,2247
14,0961
11,1723
8,4059
5,8249
3,4735
1,4353
1-7
Atap
37
5
37
5
75
0
75
0
30
0
30
0
60
0
60
0
550
550
550
550
32