13.12.0036 STEFEN SAMBUHAK BAB IV
di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR
4.1 Perhitungan Plat lantai
Plat lantai memiliki fungsi sebagai tempat berpijak dan jika tidak direncanakan dengan baik maka akan menyebabkan lendutan dan getaran saat ada beban yang bekerja pada plat tersebut.
4.1.1 Perencanaan Pembebanan Plat Lantai Plat beton bertulang yang direncanakan pada sturktur menggunakan
′
mutu beton dengan kuat tekan = 29 MPa, dan mutu baja tulangan utama menggunakan
= 240 MPa. Dalam perencanaan struktur plat lantai struktur gedung office centre Semarang ini dibagi dalam tiga bagian, yaitu : 1.
Pembebanan lantai Ground Floor 2. Pembebanan lantai 1-5
Langkah-langkah perencanaan plat lantai : 1.
Menentukan batas luasan plat, tumpuan, dan panjang bentang.
2. Menentukan tebal plat lantai dan melakukan checking terhadap lendutan yang diijinkan.
3. Menghitung beban yang dipikul pada plat lantai, yang terdiri dari beban mati (DL) dan beban hidup (LL), lalu dihitung menggunakan kombinasi.
4.1.2 Penentuan Tebal Plat Lantai Penentuan tebal plat lantai pada struktur menggunakan persamaan rumus, yaitu :
ln (0,8+ /1500) /
ℎ ≥
( ) Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027
36 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang ln (0,8+ / /1500)
ℎ ≥
( ) 36+9 H Ketebalan Plat (mm) Keterangan :
= Bentang terpanjang (mm) = Mutu baja tulangan (Mpa)
= = 1.
Plat lantai ground floor
= 3750 mm = 4000 mm 240
4000 (0,8+ ) 1500
ℎ ≥ = 106,67
( )
36 240 4000 (0,8+ 1500
ℎ ≥ 4000 = 84,21
( ) 36+9( ) 3750
Dipakai tebal plat 200 mm = 20 cm untuk Ground Floor 2. Plat lantai 1-5
= 3750 mm = 4000 mm 240
4000 (0,8+ ) 1500
ℎ ≥ = 106,67
( )
36 240 4000 (0,8+ 1500 4000 84,21
ℎ ≥ =
( ) 36+9( ) 3750
Dipakai tebal palat 120 mm = 12 cm untuk lantai 1-5
4.1.3 Perhitungan Plat Lantai Ground Floor Berat Jenis 3
a. = 2400 kg/m Beton bertulang 2
b. = 21 kg/m Adukan semen / cm tebal 2
c. = 24 kg/m Penutup lantai / cm tebal 2
d. = 1800 kg/m Beban urugan pasir
e. = 29 MPa Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 Mutu beton K-350 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 1.
Perhitungan Pembebanan Plat Ground Floor a.
Beban hidup (LL) yang bekerja pada lantai = 1000 kg/m 2 b.
Beban mati (DL) tebal 20 cm Berat plat
= 0,2 × 2.400 kg/m 3 = 480 kg/m 2 Spesi = 3 × 21 kg/m 3 = 63 kg/m 2 Beban keramik
= 0,01 × 24 kg/m 3 = 0,24 kg/m 2 Beban urugan pasir = 0,05 × 1800 kg/m 3 = 90 kg/m 2 Toal (qDL)
= 571 kg/m 2 2.
Penulangan Plat Lantai Ground Floor
Gambar 4.1 Plat Lantai Ground Floor Sumber : Data Pribadi= 3750 mm = 4000 mm
Data-data perencanaan :
′
= 29 MPa = 20 mm = 240 MPa ∅ = 0,8 qDL = 571 kg/m 2 h
= 20 cm qLL = 1000 kg/m 2 =39,75
∅ = 10 mm = 36,63 = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 (571) + 1,6 (1000) = 2285 kg/m 2 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
Perhitungan jarak tulangan plat lantai Data-data plat lantai ground floor :
a. ) Lebar plat ( = 400 cm
b. ) Panjang plat ( = 375 cm c.
Diameter tulangan (∅) = 0,1 cm d. Tebal plat ( ) = 20 cm
′
e. ) Selimut beton ( = 2,5 cm
Mencari koefisien dan
4 =
3,75 = 1,06 Nilai Tabel 4.1 Penentuan Nilai C Plat Ground Floor x
Sumber: tabel 13.3.1 pbi 1971
Nilai diperoleh dengan cara interpolasi 1 1,06667 1,1
l y / l x M tx x
36 C
42 1,06 − 1 − 36
= 1,1 − 1 = 42 − 36
= 40 Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 Jadi, nilai yang diperoleh sebesar 40 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
Nilai Tabel 4.2 Penentuan Nilai C Plat Ground Floor y
Sumber: tabel 13.3.1 pbi 1971
Nilai diperoleh dengan cara interpolasi
l / l y x 1 1,06667 1,1 M ly x
36 C
37 1,06 − 1 − 36
= 1,1 − 1 = 37 − 36
= 36,6 Jadi, nilai yang diperoleh sebesar 36,6 a.
Penulangan arah Mencari jarak tulangan arah dengan tulangan 13 mm
∅ ′
= − −
2
= 200 − 25 – 6,5 = 168,5 mm
2
= 0,001 × × × = 0,001 × 2285 × 40 × 14,1 = 1285 kg.m
1285
= = = 1606,67 kgm = 16066716 Nmm
∅ 0,8
Persamaan
Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
1
′ ′
2
- (0,85 × × 1000) − (0,85 × × 1000 × )
2
= 0
2
0,5 (0,85 × 29 × 1000) + − (0,85 × 29 × 1000 × 168,5)
16066716 = 0
2
12346,3 × − 4160686,3 × + 16066716 = 0
Rumus ABC 2
− ±√ −4
=
2 2 −4160686,3±√41606863 −4 ×12346,25 × 16066716
=
2 ×12346,3
= 333,093
1
= 3,906
2 Diambil nilai terkecil dari dan sebagai nilai yaitu
1
2
3,906 Menghitung luas tulangan baja yang diperlukan (As ) x Mutu baja BJ 39, fy
= 390 MPa ′
0,85 × × × 1000
As x
1 =
0,85 ×29 × 3,90 ×1000
=
390 2
= 247,35 mm ′
√ × 1000 ×
As x
2 =
4 √29 × 1000 × 168,5
= Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 4 ×390 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang 2
= 582,16 mm
1,4 × 1000 ×
As x
3 =
1,4 × 1000 × 168,5
=
390 2
= 604,9 mm 2 As diambil nilai yang terbesar, yaitu sebesar 604,9 mm x Menentukan jarak tulangan arah
2 Jarak arah / ) 210 mm
= (1/4 ∅ × 1000 = 219,52 mm = Jadi tulangan yang digunakan d13-210 mm b.
Penulangan arah Mencari jarak tulangan arah dengan tulangan 13 mm
∅ ′
= − − ∅ −
2
= 200 − 25 – 13 − 6,5 = 155,5 mm
2
= 0,001 × × × = 0,001 × 2285 × 36,6 × 16 = 1341 kg.m
1341
= = = 1675,69 kgm = 16756989 Nmm
∅ 0,8
Persamaan
1
′ ′
2
(0,85 × × 1000) − (0,85 × + × 1000 × )
2
= 0
2
× 29 × 1000) − (0,85 × 29 × 1000 × 155,5) 16756989
- 0,5 (0,85
= 0
2
12346,3 Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 × – 3839683,8 × + 16756989 = 0 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027
Rumus ABC =
=
1,4 × 1000 × 155,5 390
=
1,4 × 1000 ×
3 =
= 537,25 mm 2 As y
√29 × 1000 × 155,5 4 ×390
=
4
√ ′ × 1000 ×
2 =
= 280,30 mm 2 As y
0,85 ×29 × 4,42 ×1000 390
0,85 × ′
× × 1000
− ±√ 2 −4
1 =
= 390 MPa As y
sebagai nilai yaitu 4,42 Menghitung luas tulangan baja yang diperlukan (As y ) Mutu baja BJ 39, fy
2
dan
1
= 4,42 Diambil nilai terkecil dari
2
= 306,57
1
−3839683,8±√3839683,8 2 −4 ×12346,25 ×16756989 2 ×12346,3
=
2
= 558,20 mm 2 As y diambil nilai yang terbesar, yaitu sebesar 558,20 mm 2 Menentukan jarak tulangan arah di Jalan Pringgading No. 24 Semarang Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027
Jarak arah = (1/4 ∅
2 /
) × 1000 = 237,9 mm = 230 mm Jadi tulangan yang digunakan D13-230 mm.
4.1.4 Perhitungan Plat Lantai 1-5 1.
Perhitungan Pembebanan lantai 1-5 Beban hidup (LL) yang bekerja pada lantai
= 250 kg/m 2 Beban Mati (DL) tebal 12 cm 1)
Beban plat = 0,12 × 2.400 kg/m 3 = 288 kg/m 2 2)
Beban spesi (3 cm) =0,03×21 kg/m 3 tebal = 0,63 kg/m 2
3) Beban keramik (1 cm) = 0,01 × 24 kg/m 3 = 0,24 kg/m 2
4) Penggantung + Plafon = 11 + 7 = 18 kg/m 2
5) Urugan pasir = 0,05 × 1800 kg/m 3 = 90 kg/m 2 Total (q DL )
= 307 kg/m 2 2.
Penulangan Plat lantai 1-5
Gambar 4.2 Penulangan Plat Lantai 1-5 Sumber : Data Pribadil x = 3750 mm l y
= 4000 mm di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
Berat Jenis 3 a.
Beton bertulang = 2400 kg/m 2 b.
Adukan semen / cm tebal = 21 kg/m 2 c.
Penutup lantai/ cm tebal = 24 kg/cm 2 d.
Plafon + penggantung = 18 kg/m e. Mutu beton K-350 = 29 MPa
Data-data perencanaan:
f C c v ’ = 29 MPa = 20 mm f ø y
= 240 MPa = 0,8 2 h
q DL
= 307 kg/m = 12 cm 2 k
q LL x
= 250 kg/m = 39,75 Ø k tul y
= 10 mm =36,63 q u = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 (307) + 1,6 (250) 2
= 768,2 kg/m Perhitungan jarak tulangan plat lantai Data-data plat lantai Lebar plat ( )
= 400 cm Panjang plat ( )
= 375 cm Diameter tulangan (
∅) = 0,1 cm Tebal plat (
) = 12 cm
′
Selimut beton ( ) Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 = 2,5 cm di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
Mencari koefisien dan
4 =
3,75 = 1,06 Nilai Tabel 4.3 Penentuan Nilai C Plat Lantai 1-5 x
Sumber: tabel 13.3.1 pbi 1971
Nilai diperoleh dengan cara interpolasi
l / l y x 1 1,06667 1,1
36
42 M tx C x
1,06−1 −36
= =
1,1−1 42−36
= 40 Jadi, nilai yang diperoleh sebesar 40 Nilai Tabel 4.4 Penentuan Nilai C Plat Lantai 1-5 y
Sumber: tabel 13.3.1 pbi 1971 Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
Nilai diperoleh dengan cara interpolasi 1 1,06667 1,1
l y / l x M ly x
36 C
37 1,06 − 1 − 36
= 1,1 − 1 = 37 − 36
= 36,6 Jadi, nilai yang diperoleh sebesar 36,6 a.
Penulangan arah Mencari jarak tulangan arah dengan tulangan 13 mm
∅ ′
= − −
2
= 120 − 25 – 6,5 = 88,5 mm
2
= 0,001 × × × = 0,001 × 768,2 × 40 × 14,1 = 432,1 kg.m
432,1
= = = 540,17 kgm = 5401716 Nmm
∅ 0,8
Persamaan
1
′ ′
2
(0,85 × × 1000) − (0,85 × × 1000 ×
2
) = 0 +
2
× 29 × 1000) − (0,85 × 29 × 1000 × 88,5) 5401716
- 0,5 (0,85
= 0
2
12346,3 × – 2185286,3 × + 5401716 = 0
Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027
Rumus ABC =
=
1,4 × 1000 × 88,5 390
=
1,4 × 1000 ×
3 =
= 305,76 mm 2 As x
√29 × 1000 × 88,5 4 ×390
=
4
√ ′ × 1000 ×
2 =
= 158,75 mm 2 As x
0,85 ×29 × 2,76 ×1000 390
0,85 × ′
× × 1000
− ±√ 2 −4
1 =
= 240 MPa As x
sebagai nilai yaitu 2,50 Menghitung luas tulangan baja yang diperlukan (As x ) Mutu baja BJ 37, fy
2
dan
1
= 2,50 Diambil nilai terkecil dari
2
= 174,49
1
−2185286,3 ±√2185286,3
2
− 4 ×12346,25 × 54017162 ×12346,3
=
2
= 317,7 mm 2 As x diambil nilai yang terbesar, yaitu sebesar 317,7 mm 2 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
Menentukan jarak tulangan arah
2 Jarak arah ) /
= (1/4 ∅ × 1000 = 417,96 mm =410 mm Jadi tulangan yang digunakan D13-410 mm b.
Penulangan arah Mencari jarak tulangan arah dengan tulangan 13 mm
∅ ′
= − − ∅ −
2
= 120 − 25 – 13 − 6,5 = 75,5 mm
2
= 0,001 × × × = 0,001 × 768,2 × 36,6 × 16 = 450,7 kg.m
450,7
= = = 563,37 kgm = 5633789 Nmm
∅ 0,8
Persamaan
1
′ ′
2
(0,85 × × 1000) − (0,85 × × 1000 ×
2
- ) = 0
2
× 29 × 1000) − (0,85 × 29 × 1000 × 75,5) 56337893
- 0,5 (0,85
= 0
2
12346,3 × – 1864283,8 × + 5633789 = 0
Rumus ABC 2
− ±√ −4
=
2
2
−1864283,8 ±√1864283,8 − 4 × 12346,25 × 5633789
=
2 ×12346,3
= 147,91 = 3,08 Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027
1
2 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027
Diambil nilai terkecil dari
=
Pada perencanaan tangga diambil tipe tangga yang paling tinggi perbedaan elevasinya antara jarak lantai yang satu dengan yang lainnya. Perbedaan elevasi ketinggian yang paling besar terdapat pada lantai Ground Floor.
× 1000 = 489,9mm = 480 mm Jadi tulangan yang digunakan D13-480 mm
2
/ )
= 271,02 mm 2 As y diambil nilai yang terbesar, yaitu sebesar 271,02 mm 2 Jarak arah = (1/4 ∅
1,4 × 1000 × 75,5 390
=
1,4 × 1000 ×
3 =
= 260,85 mm 2 As y
√29 × 1000 × 75,5 4 ×390
4
1
√ ′ × 1000 ×
2 =
= 195,32 mm 2 As y
0,85 ×29 × 3,08×1000 390
=
0,85 × ′
× × 1000
1 =
= 390 MPa As y
sebagai nilai yaitu 3,08 Menghitung luas tulangan baja yang diperlukan (As y ) Mutu baja BJ 39, fy
2
dan
4.2 Perhitungan Tangga
di Jalan Pringgading No. 24 Semarang Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027
Data teknis : 1.
Tebal Plat 1 = 0,12 m 2. Panjang Tangga = 3 m 3. Tinggi Tangga = 3,5 m 4. Lebar anak tangga = 2 m 5. Panjang bordes = 1,5 m 6. Tinggi bordes = 1,75 m 7. Optrede/tanjakan = 0,16 m 8. Antrede/injakan = 0,3 m 9. Jumlah anak tangga = (beda tinggi/optrede) -1
= (3,5 m/0,16 m) – 1 =21 buah 10. Beban hidup = 300 kg/m 3 11. Berat jenis beton = 2400 kg/m 2 12. Sudut ( α ) = 32 o
Gambar 4.3 Denah Tangga Lantai Dasar Sumber : Data Pribadi4.2.1 Pembebanan Tangga
Gambar 4.4 Pembebanan Tangga Sumber : Data Pribadi di Jalan Pringgading No. 24 Semarang= y/15 32 = y/15 0,5299
= y/15 y = 0,5299 × 15 y = 7,9488 cm h DL
= tebal plat + y h DL = 12 cm + 7,94 m h DL
= 19,949 cm h DL = 0,1995 m
Plat tangga
a. ) AT Beban mati (DL
Berat sendiri plat DL = Lebar anak tangga × h × berat jenis beton bertulang
Berat sendiri plat = 0,22 m × 0,199 × 2.400 = 957,54 kg/m b. AT )
Beban hidup (LL = Beban hidup × lebar anak tangga 2 = 300 kg/m × 2 m = 600 kg/m 1.
Plat bordes
a. ) B Beban mati (DL
Berat sendiri plat = Lebar anak tangga × tebal plat tangga × berat jenis 2 Berat sendiri plat
= 2 m × 0,12 × 2.400 kg/m = 576 kg/m
b. ) B Beban hidup (LL = Beban hidup × lebar anak tangga 2
× 2 m = 300 kg/m = 600 kg/m 2.
Total beban tangga a. AT B Beban mati (DL) = DL + DL 2
= 957,54 + 576 =1533,542 kg/m b. AT B Beban hidup (LL) = LL + LL Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 = 600 kg/m + 600 kg/m = 1200 kg/m di Jalan Pringgading No. 24 Semarang Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 3.
Kombinasi pembebanan = 1,2 (DL) + 1,6 (LL) = 1,2 (1533,542) + 1,6 (1200) = 3760,250
′
) = 29 MPa = 4206,09 psi Mutu baja ( )
′
Mutu beton (
= 199,488 mm – 50 mm = 149,488 = 5,88 in
′
= 50 mm = 1,968 in = ℎ −
= 2000 mm = 78,74 in h = 199,48 mm = 7,853 in
4.2.2 Penulangan Tangga 1.
Tulangan pokok Data tangga : b
Gambar 4.5 Hasil SAP Momen Tangga Basement Sumber : Data Pribadi a.diperoleh:
SAP 2000 Version 17.2.0 Build 1140
Berdasarkan perhitungan mekanika struktur dengan menggunakan
Bordes
= 240 MPa = 34809,1 psi = 0,85 untuk ≤ 4000 psi di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
Perhitungan penulangan :
Nilai momen terbesar dari hasil run SAP sebesar 3401,28 kg/m Mu SAP
= 3401,28 kgm = 24,60 ft-k ×12×1000 R n
= 2
∅ 24,60 ×12 ×1000
=
0,9 ×78,74 ×34,63
= 120,27 psi Menghitung persentase tulangan baja ( ′ )
0,85
2
= ′ ] [1 − √1 −
0,85 0,85 ×24,9 2 ×120,27
= = 0,00353 psi 1 − √1 −
240 0,85 ×29
Menghitung persentase minimum tulangan baja ( ) ′
0,85 87000
b = [ ]
87000+ 0,85 ×0,85 ×24,9 87000
b = [ ]
240 87000 +240
b = 0,05354 psi = 0,75 = 0,75 × 0,053 = 0,040 psi
Menghitung persentase minimum tulangan baja ( ) ′
3√
=
3 √24,9
= = 0,00518 psi
240 200
tidak boleh kurang dari = 0,00575 psi
Menghitung luas tulangan baja yang dibutuhkan Gunakan sebab Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 < di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
As = = 0,00575 × 78,74 × 5,88 2
= 2,66 in 2 Tabel 4.5 Menentukan Tulangan Pokok = 1717,8 mm
2 Tulangan yang digunakan )
13-75 mm (As = 1717,8 mm b. Tulangan melintang
Data tangga : B
= 2000 mm = 78,74 in h = 199,488 mm = 7,85 in
′
= 50 mm = 1,96 in
′
= ℎ − = 199,48 – 50 = 149,48 mm = 5,88 in Perhitungan penulangan : As
= 0,25% × × 2 2 As = 0,25% × 78,74 × 5,88 = 1,15 in = 747,44 mm
Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 Tabel 4.6 Menentukan Tulangan Melintang
Tulangan yang digunakan ∅12 − 150 (As = 747,44 mm 2
)
4.3 Perhitungan Gaya Gempa
4.3.1 Perhitungan Gaya Geser Dasar Horisontal Total Tebal Akibat Gempa 1.
Berat total struktur (W t )
W t
= W D + W L keterangan : W t
= berat total struktur (kg) W D = berat mati (kg) W L = berat hidup (kg)
q DL Ground Floor = 602,13 kg/m 2
; q LL
Ground Floor
= 1000 kg/m 2 q DL Lantai 1-5 = 396,5 kg/m 2
; q LL Lantai 1-5 = 250 kg/m 2 q DL atap
= 396,63 kg/m 2 ; Tabel 4.7 Ukuran Tie Beam, Balok dan Kolom Ukuran Tie Beam Ukuran Balok Ukuran Kolom
TB 1 = 400 x 600 B1 = 450 x 700 K1 = 800 x 800 B2 =
350 x 550 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang a.
Berat Ground Floor 1)
Beban mati : 2 2 Plat lantai = 307 kg/m × 1.200 m = 368.400 kg 3 Shear wall
= 0,54 m×22,5 m× 3,5 m × 2400 kg/m = 102.060 kg 2 Dinding = 599,8 m × 3,5 m × 100 kg/m = 209.930 kg
Kolom 3 K1 = 0,8 m × 0,8 m × 3,5 m × 30 × 2400 kg/m = 161.280 kg
Tie Beam 3 TB 1
= 0,4 m × 0,6 m × 230 m × 2400 kg/m = 132.480 kg Total beban mati 2 2 = 974.150 kg
2) Beban hidup = 1000 kg/m × 1200 m = 1.200.000 kg b.
Berat Lantai 1-5 1)
Beban mati : 2 2 Plat lantai = 307 kg/m × 1.200 m =368.400 kg 3 Shear wall
= 0,54 m×22,5 m×3,5 m× 2400 kg/m = 102.060 kg 2 Dinding = 599,8 m × 3,5 m × 100 kg/m = 209.930 kg
Kolom 3 K1 = 0,8m × 0,8 m × 3,5 m × 30 × 2400kg/m = 161.280 kg
Balok 3 B 1 = 0,45 m × 0,7 m × 350 m× 2400 kg/m = 264.600 kg 3 B 2
= 0,35 m× 0,5 m × 280 m× 2400 kg/m = 117.600 kg + Total beban mati 2 2 = 1.223.870 kg
2) Beban hidup : = 250 kg/m × 1.200 m = 300.000 kg c.
Berat dak atap 1)
Beban mati :5f 2 2 Plat lantai = 307 kg/m × 1200 m = 368.400 kg
Balok 3 B 1 Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 = 0,45 m × 0,7 m × 350 m × 2400 kg/m = 264.600 kg di Jalan Pringgading No. 24 Semarang Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027
B 2 = 0,35 m × 0,5 m × 280 m × 2400 kg/m 3 = 117.600 kg +
Total beban mati = 750.600 kg
2) Beban hidup : = 250 kg/m 2 × 1200 m 2 = 300.000 kg
Berat total strukur dapat dilihat pada Tabel 4.2 berikut ini: Tabel 4.8 Berat Total Struktur Lantai Berat total struktur (kg)
Ground Floor 2.174.150 1 1.523.870 2 1.523.870 3 1.523.870 4 1.523.870 5 1.523.870 Atap 1.050.600 Total 10.884.100
4.3.2 Perhitungan Pembebanan Gempa Berdasarkan SNI 03-1726-2912 1.
Kategori Hunian dan Faktor Keutamaan Faktor keutamaan gempa ditentukan berdasarkan Tabel SNI 03- 1726-2012.
Gedung yang didesain dalam tugas akhir ini adalah gedung office centre AnFen sehingga termasuk kategori II. Dalam Tabel 2 SNI 03-1726-2012 faktor keutamaan kategori ini adalah 1. Tabel 4.9 Faktor Keutamaan Gempa
Kategori resiko Faktor keutamaan gempa I atau II 1,0 III 1,25 IV 1,50 Sumber : SNI 03-1726-2012 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang 2.
Parameter Percepatan Berdasarkan SNI 03-1726-2012 parameter S dan S ditentukan dari S 1
0,2 detik dan 1 detik dari percepatan respons spektrum. Parameter S S dan S 1 ditentukan berdasarkan gambar peta kontur Wilayah Gempa Indonesia yang terbaru.
Daerah gempa yang menjadi tinjauan berdasarkan peta persebaran spektral percepatan gempa SNI 03-1726-2012, berada pada daerah Semarang, Jawa Tengah. Gambar 4.6 dan Gambar 4.7 peta gempa tersebut untuk daerah Semarang, diperoleh nilai sebesar S = 1,0-1,2 S dan S = 0,3-0,4. Untuk S diambil nilai sebesar 1,0 g dan S diambil 1 S 1 sebesar 0,3 g.
Gambar 4.6 Peta Spektral Percepatan 0,2 detik Sumber: SNI 03-1726-2012Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 Gambar 4.7 Peta Spektral Percepatan 1 detik Sumber: SNI 03-1726-2012 3.
Koefisien Situs Koefisien situs F a
Koefisien situs Fa ditentukan berdasarkan beberapa parameter, yaitu nilai Ss dan kelas situs yang berdasarkan jenis tanah yang terdapat pada Tabel SNI 03-1726-2012. Dari Tabel didapat nilai Fa yaitu 0,9. Tabel 4.10 Koefisien situs, F a Kelas
situs Parameter respon spektral percepatan gempa (MCE R ) terpetakan pada
perioda pendek, T = 0,2 detik, S s S s ≤ 0,25 S s ≤ 0,5 S s ≤ 0,75 S s ≤ 1,0 S s ≥ 1,25 SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 SC 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0 SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9 SF SS b Sumber : SNI 03-1726-2012 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
Koefisien situs F v Koefisien situs Fv ditentukan berdasarkan beberapa parameter, yaitu nilai S dan kelas situs yang berdasarkan jenis tanah yang terdapat 1 pada Tabel SNI 03-1726-2012. Dari Tabel didapat nilai Fv yaitu 2,4.
Koefisien-Koefisien Situs Dan Paramater-Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa Maksimum Yang Dipertimbangkan Risiko Tertarget (MCER) sesuai persamaan 2-1 dan 2-2 SNI 03- yaitu sebagai berikut. Kelas Parameter respon spektral percepatan gempa (MCE ) terpetakan pada 1726-2012 Tabel 4.11 Koefisien situs, F v R
situs perioda pendek, T= 1 detik, S SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 S S S S S 1 ≤ 0,1 1 ≤ 0,2 1 ≤ 0,3 1 ≤ 0,4 1 1 ≥ 0,5 SD 2,4 SC 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 SE 3,5 3,2 2,8 2,4 2,4 SF SS 2 1,8 1,6 1,5 b Sumber : SNI 03-1726-2012 S MS a S s
= F = (0,9) (1) = 0,9
S S M1 v 1 = F = (2,4) (0,3) = 0,72 4.
Parameter Percepatan Spektral Rencana Setelah Maximum Considered Earthquake (MCE) ditentukan, kemudian dilakukan penentuan parameter percepatan spektral rencana pada periode singkat (S ) dan periode 1 detik (S ) yang DS D 1 dihitung berdasarkan SNI 03-1726-2012:
2 S DS
=
3
2
= (0,9) = 0,6
3
2 S D1
=
1 Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027
3 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
2
= (0,72) = 0,48
3 Parameter S dan S digunakan dalam menetukan Kategori Desain
DS D 1 Gempa dari struktur yang didesain.
5. Kategori Design Gempa Struktur yang kita desain harus diperuntukan pada Kategori Desain Gempa sesuai dengan SNI 03-1726-2012, Tabel 4.12 dan 4.13 Tabel 4.12 Kategori Desain Gempa Berdasarkan Parameter Percepatan Respon Period Pendek Dengan, S = 0,6 g dan S = 0,48 g. DS D 1 Kategori risiko Sds<0,167 A A Nilai Sds I atau II atau III B B IV 0,167≤Sds<0,33 C C 0,33≤Sds<0,50 D D Tabel 4.13 Kategori Desain Gempa Berdasarkan Parameter Percepatan Respon Period 1 detik 0,50≤Sds Sumber : SNI 03-1726-2012 Sd1<0,167 A A Nilai Sd1 I atau II atau III B B Kategori risiko IV 0,067≤Sd1<0,133 C C 0,133≤Sd1<0,20 D D 0,20≤Sd1 Sumber : SNI 03-1726-2012
Berdasarkan Tabel 4.12 dan 4.13, untuk struktur yang didesain pada tugas akhir ini berada pada Kategori Desain Gempa D.
6. Arah Pembebanan Gempa Pada tugas akhir ini, konfigurasi arah pembebanan disamakan dengan konfigurasi pembebanan pada SNI 03- 1726-2012, pengaruh pembebanan gempa rencana dalam arah utama harus dianggap efektif 100% dan dianggap terjadi bersamaan pengaruh pembebanan gempa yang arahnya tegak lurus dengan arah utama dengan Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 efektifitas 30%. di Jalan Pringgading No. 24 Semarang 7. d , dan Ω
Penentuan Koefisien R, C Penentuan Koefisien R, Cd berdasarkan SNI 03-1726-2012,
, dan Ω
Tabel 4.14 sesuai dengan sistem struktur yang digunakan. Dengan keterangan R adalah koefisien modifikasi respons, adalah faktorΩ kuat lebih sistem, dan Cd adalah faktor pembesaran defleksi. Sehingga didapatkan R = 8 ; = 3 ; Cd = 5,5.
Tabel 4.14 Faktor R, Cd untuk sistem penahan gempa
Ω
C. Sistem rangka pemikul momen lebih ran Koefisie modifik n , dan Ω faktor Faktor kuat pembesa tinggi struktur, h (m) batasan sistem struktur dan batasan n c 1. rangka baja pemikul momen khusus respon, b asi R B C Dd Ed Fe 8 a Ω0g Cd sistem defleksi 3 5,5 TB TB TB TB TB 5. rangka beton bertulang pemikul momen 4. rangka baja pemikul momen biasa 3,5 3. rangka baja pemikul momen menengah 4,5 2. rangka batang baja pemikul momen khusus 7 3 3 3 5,5 TB TB 3 TB TB TI TI TI 4 TB TB 10 TI TI 48 30 TI khusus menengah 7. rangka beton betulang pemikul momen biasa 6. rangka beton betulang pemikul momen 3 58 3 4,5 TB TB TI TI TI 3 2,5 TB TI TI TI TI 3 5,5 TB TB TB TB TB momen menengah momen khusus 10. rangka baja dan beton komposit terkekang 9. rangka baja dan beton komposit pemikul 8.rangka baja dan beton komposit pemikul 6 5 8 3 5,5 3 4,5 TB TB TI TI TI 3 5,5 TB TB TB TB TB 48 48 30 TI TI 11. rangka baja dan beton komposit pemikul parsial pemikul momen 12. rangka baja canal dingin pemikul momen momen biasa khusus dengan pembautan 3,5 3 3 3,5 3 2,5 TB TI TI TI TI 10 10 10 10 10 Sumber : SNI 03-1726-2012 8.
Gaya Lateral Akibat Gempa (F) a.
Perioda fundamental struktur (T) Perioda fundamental struktur (T) didapat dari hasil analisis struktur dengan menggunakan bantuan software (SAP 2000
) yaitu sebesar 1,3435 detik arah X, dan
Version 17.2.0 Build 1140
Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
1,2142 arah Y dengan keterangan nilai (T) memiliki batasan sebagi berikut:
T a minimum x T a t h n
= C 0,9
T ) a
= (0,0466) (30,1 = 0,99792 detik Nilai Ct dan x dapat dilihat pada Tabel 14 SNI 03-1726-2012 maksimum
T a C u T a minimum = (1,4) (0,99792) = 1,397088 detik
Nilai C dapat dilihat pada Tabel 2.14 SNI 03-1726-2012 u Hasil SAP tersebut disimpulkan bahwa Perioda fundamental struktur (T) memenuhi syarat batas dimana nilai T berada diantara T maksimum dan T minimum dan tidak kurang dari T a a a maksimum maupun tidak lebih dari T minimum. a b.
Koefisien Gempa Dasar (Cs) Penentuan koefisien respon gempa (C ) dijelaskan dalam SNI 03- s
1726-2012,
Pasal 7.8.1.1 dimana Cs dihitung dengan persamaan:
0,6091 C s
= = 8 = 0,1142
( ) ( ) 1,5
Dengan koefisien modifikasi respons, R = 5 dan Faktor Keutamaan, I sebesar 1,5 untuk Kategori Hunian IV. Nilai di atas tidak boleh melebihi persamaan yang dirumuskan pada SNI 03-
Pasal 7.8.1.1:
1726-2012, 1 0,5 C s
= = 8 = 0,0698
( ) 1,3435( ) 1,5
dan C tidak boleh kurang dari 0,01. Karena C untuk lebih kecil s S dari C awal, maka C yang dipakai adalah 0,0698. S S c. Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027 Gaya Geser Dasar di Jalan Pringgading No. 24 Semarang
Universitas Katolik Soegijapranata Andre 13.12.0027
Berdasarkan SNI 03-1726-2012 geser dasar gempa, dalam arah yang ditetapkan dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:
V
=C s W Arah X :
V x
= C s W = 0,0698 . 23.590.219,649 = 1.123.859,34 kg
V y
= C s W = 0,0772 . 23.590.219,649 = 1.249.585,47 kg d. Distribusi gaya geser horisontal total akibat gempa
Distribusi horizontal beban seismik ditentukan berdasarkan SNI
03-1726-2012 , Pasal 12.8-13:
V x = ∑ = v . F i Tabel 4.15 Distribusi Gaya Geser Horisontal Total Akibat Gempa
Lantai Hi Wi Wi x Hi Fi n Kol X Fix n Kol Y Fiy GF 2.174.150 5 6 1 3,5 3,5 1.523.870 5333545 12309,78856 5 98.650,21 6 98.769,35 2 3,5 7 1.523.870 10667090 492391,5423 5 171.691,44 6 171.790,76 3 3,5 11,5 1.523.870 17524505 1328954,724 5 240.856,80 6 240.903,85 4 3,5 15 1.523.870 22858050 2260981,572 5 306.992,69 6 306.967,85 5 3,5 18,5 1.523.870 28191595 3439204,191 5 371.453,83 6 371.343,49 atap 3,5 22 1.050.600 23113200 1,21857E+21 5 274.500,73 6 274.370,43 Tabel 4.16 Gaya Geser Horizontal Gempa X dan Y X Y GF Lantai 1 98.650,21 98.769,35 Lantai 2 171.691,44 171.790,76 Lantai 3 240.856,80 240.903,85 Lantai 4 306.992,69 306.967,85 Lantai 5 371.453,83 371.343,49 di Jalan Pringgading No. 24 Semarang e.
Kontrol Waktu Getar Struktur Waktu getar struktur dikontrol dengan cara T. Rayleigh yaitu waktu getar (T) yang diperoleh dengan rumus T. Rayleigh dengan waktu getar hasil analisis vibrasi 3 dimensi tidak boleh melebihi 20 % dari nilai yang dihitung dengan rumus T.Rayleigh . Berikut adalah rumus T.Reyleigh : 2
W d i i.x,y
T = x,y 6 ,
3
g F d i.x,y i.x,y T waktu getar alami (detik) Keterangan : W berat lantai ke-i (kg) i = F gaya gempa lantai ke-i (kg) i∙x,y = d i i∙x,y = deformasi lateral total akibat F pada lantai ke-i (m) g = percepatan gravitasi (9,81 m/det²)
= Untuk wilayah gempa 2 maka ξ = 0,25
n = 5 lantai
= × = 0,25 × 5 = 1,25 detik