analisis struktur gedung graha pena · pdf filegambar 7 story displacement arah x ... sebesar...
TRANSCRIPT
TUGAS STRUKTUR TAHAN GEMPA
ANALISIS STRUKTUR GEDUNG
GRAHA PENA MAKASSAR
Dosen Pengampu Mata Kuliah : Ashar Saputra, S.T., M.T., Ph.D.
Dikerjakan Oleh :
KELOMPOK III
ALGAZT ARYAD MASAGALA (355373)
FIDERIKO FELNY (357300)
MUHAMMAD HAYKAL (355440)
S2. TEKNIK STRUKTUR (PAGI)
PROGRAM STUDI PASCASARJANA TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2014
i
KATA PENGANTAR
Assalamu Alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Alhamdulillah, dengan segala kerendahan hati serta puji syukur, kami
panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas segala kasih sayang-Nya sehingga
kami dapat menyelesaikan tugas mata kuliah Struktur Tahan Gempa dengan judul
“Analis Struktur Gedung Graha Pena Makassar”, untuk memenuhi salah satu
syarat dalam menyelesaikan studi pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
Sangatlah disadari bahwa penyusunan tugas ini masih banyak mengalami
kekurangan, dalam hal ini kami telah berusaha mencurahkan dan
mengimplementasikan pemikiran semaksimal mungkin untuk menyelesaikan
tugas ini.
Terwujudnya tugas ini tidak terlepas dari bantuan, dorongan dan
bimbingan dari beberapa pihak, karena itu sangatlah wajar jika kami
menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada
yang terhormat :
1. Bapak Prof. Ir. Iman Satyarno, M.E., Ph.D., dan Ashar Saputra, S.T., M.T.,
Ph.D., selaku dosen pengampuh mata kuliah Struktur Tahan Gempa yang
telah banyak meluangkan tenaga dan pikiran guna mengarahkan serta
memberikan petunjuk yang berguna kepada kami sehingga tugas ini dapat
terselesaikan.
2. Dosen dan staf administrasi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Gadjah Mada yang telah membantu selama proses perkuliahan.
3. Rekan-rekan Mahasiswa S2 Teknik Struktur Pagi yang telah bersama – sama
mencurahkan pikiran dan ide – ide kreatif dalam proses penyelesaian tugas
ini.
4. Secara khusus kami sampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada
kedua Orang Tua kami tercinta dan Keluarga yang selalu setia dan tak putus-
putusnya memanjatkan Do’a demi keberhasilan kami, sehingga kami diberi
kekuatan dan kesabaran dalam menyelesaikan pendidikan di Universitas
Gadjah Mada.
Kami juga menyadari adanya kekurangan dalam diri kami yang membuat
tugas ini jauh dari kesempurnaan. Untuk itu kritik dan saran yang sifatnya
ii
membangun dari rekan-rekan pembaca sangatlah kami harapkan demi
kesempurnaan tugas ini.
Akhirnya kami berharap agar apa yang kami laksanakan ini bermanfaat
dan dapat memberikan wawasan keilmuan bagi semua pihak yang membutuhkan.
Wassalamu Alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Yogyakarta, Juni 2014
Penyusun
iii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .................................................................................... i
DAFTAR ISI ................................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... v
DAFTAR TABEL .......................................................................................... vi
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. vii
DAFTAR NOTASI ......................................................................................... viii
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
BAB II SPESIFIKASI TEKNIS DAN PEMODELAN STRUKTUR ....... 2
2.1 Data Bangunan .................................................................................. 2
2.2 Standar Peraturan Struktur yang Digunakan ..................................... 2
2.3 Pembebanan ...................................................................................... 3
2.4 Pemodelan Struktur Bangunan .......................................................... 4
BAB III ANALISIS ........................................................................................ 5
3.1 Penentuan Parameter Gaya Gempa ................................................... 5
3.2 Penentuan Parameter Analisis Gaya Lateral ..................................... 5
3.3 Analisis Parameter Percepatan Desain .............................................. 5
3.4 Desain Time History Analysis (THA) ............................................... 6
3.5 Asumsi Dalam Analisis Model Struktur ........................................... 7
3.6 Waktu Getar Alami Hasil Analisis .................................................... 7
3.7 Analisis Respon Spektrum (RSA) ..................................................... 8
3.8 Output Gaya – Gaya dalam ............................................................... 10
3.9 Perencanaan Struktur ........................................................................ 11
3.9.1 Perencanaan Plat Lantai ........................................................... 11
3.9.2 Perencanaan Balok ................................................................... 12
3.9.3 Perencanaan Kolom ................................................................. 13
3.9.4 Perencanaan Dinding Geser ..................................................... 14
iv
BAB IV PEMBAHASAN ............................................................................... 15
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 17
5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 17
5.2 Saran .................................................................................................. 17
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 18
LAMPIRAN
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Denah Lantai 1 ................................................................................ 4
Gambar 2 Denah Lantai Atap .......................................................................... 4
Gambar 3 Tampak Depan Model ..................................................................... 4
Gambar 4 Tampak Belakang Model ................................................................ 4
Gambar 5 Grafik Respon Spektrum Gempa Rencana...................................... 6
Gambar 6 Grafik Respon Time History Analysis ............................................. 6
Gambar 7 Story Displacement arah X .............................................................. 8
Gambar 8 Story Displacement arah Y .............................................................. 9
Gambar 9 Diagram iteraksi Kolom K1 ............................................................ 13
Gambar 10 Diagram iteraksi Kolom K2 .......................................................... 13
Gambar 11 Diagram iteraksi Kolom K4 .......................................................... 14
Gambar 12 Diagram iteraksi Kolom K5 .......................................................... 14
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Periode Alami dan Partisipasi Massa dalam arah X dan Y Penampang
Utuh (Full Dimension) ........................................................................ 7
Tabel 2 Periode Alami dan Partisipasi Massa dalam arah X dan Y Penampang
Retak (Crack Dimension) .................................................................... 8
Tabel 3 Perbandingan Periode Alami Penampang Utuh
dan Penampang Retak ......................................................................... 8
Tabel 4 Hasil perhitungan drift antar tingkat akibat gempa arah X …………. 9
Tabel 5 Hasil perhitungan drift antar tingkat akibat gempa arah Y …………. 9
Tabel 6 Gaya – Gaya Dalam Pada Balok ........................................................ 10
Tabel 7 Gaya – Gaya Dalam Pada Kolom ...................................................... 10
Tabel 8 Gaya – Gaya Dalam Pada Dinding Geser …………………………... 11
Tabel 9 Resume Hasil Perencanaan Plat Lantai ……………………………... 11
Tabel 10 Resume Hasil Perencanaan Balok …………………..……………... 12
Tabel 11 Resume Hasil Perencanaan Kolom ………………..…………..…... 13
Tabel 12 Resume Hasil Perencanaan Dinding Geser ………..…………..…... 14
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I (Tabel SNI 1726 – 2012)
Lampiran II (Pembebanan)
Lampiran III (Hasil Analisis Etabs)
Lampiran IV (Perencanaan Struktur)
Lampiran V (Gambar Detail Struktur)
viii
DAFTAR NOTASI
Simbol Keterangan
a : Tinggi penampang tegangan persegi ekuivalen, mm
Ag : Luas penampang bruto, mm2
As : Luas tulangan tarik, mm2
As’ : Luas tulangan tekan, mm2
Ast : Luas tulangan total, mm2
Av : Luas tulangan geser dalam daerah sejarak s, mm2
A0 : Pengaruh puncak muka tanah akibat pengaruh gempa rencana
b : Lebar penampang beton, mm
C : Koefisien gempa dasar
c : Jarak sisi terluar ke garis netral, mm
Cc : Gaya tekan pada beton, kN
Cs : Gaya pada tulangan tekan, kN
di : Simpangan horisontal lantai tingkat ke-i
d : Jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tarik, mm
d’ : Jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tekan, mm
Dp : Diameter tulangan pokok, mm2
Ds : Diemeter tulangan geser, mm2
DL : Beban mati, kN
e : Eksentrisitas gaya terhadap sumbu, mm
eb : Eksentrisitas pada keadaan seimbang, mm
Ec : Modulus elastisitas beton, MPa
Es : Modulus elastisitas baja tulangan, MPa
EI : Kekuatan lentur komponen struktur tekan, Nmm2
f’c : Kuat tekan beton yang disyaratkan, MPa
: Nilai akar kuat tekan beton yang disyaratkan, MPa
Fi : Beban gempa nominal statik ekuivalen, kN
fs : Tegangan tulangan tarik, MPa
ix
f’s : Tegangan tulangan tekan, MPa
fy : Tegangan leleh baja yang disyaratkan, MPa
g : Percepatan gravitasi, 9810 mm/det2
h : Tinggi penampang beton, mm
hn : Ketinggian gedung, m
I : Faktor keutamaan gedung
Ig : Momen inersia dari penampang bruto terhadap garis sumbunya, mm4
k : Faktor panjang efektif kolom
ln : Panjang bentang bersih balok, mm
ln : Panjang bentang bersih kolom, mm
lu : Panjang tak tertumpu kolom, mm
LL : Beban hidup, kN
M1 : Momen terfaktor pada ujung komponen akibat beban tetap, kNm
M2 : Momen terfaktor pada ujung komponen akibat beban sementara
Mg : Momen pada muka join, yang berhubungan dengan kuat lentur
nominal balok (termasuk pelat yang berada dalam kondisi tarik) yang
merangka pada join tersebut, kNm
Mn : Kapasitas momen nominal penampang, kNm
Mpr : Momen lentur mungkin dari suatu komponen dtruktur, dengan atau
tanpa gaya aksial. ditentukan dengan sifat-sifat komponen struktur
pada muka joint dengan anggapan kuat tarik tulangan longitudinal
sebesar 1,25 fy, kNm
Mu : Momen luar yang bekerja, kNm
: Nilai rata-rata hasil test penetrasi standar
n : Jumlah tulangan perlu, batang
Pb : Kuat beban aksial nominal pada kondisi regangan seimbang, kN
Pn : Beban aksial nominal, kN
Pu : Beban aksial terfaktor, kN
R : Faktor reduksi gempa
r : Radius girasi suatu penampang komponen struktur tekan
s : Selimut beton, mm
x
s : Spasi sengkang, mm
s0 : Spasi maksimum tulangan transversal, mm
T : Waktu getar alami fundamental struktur gedung, detik
V : Gaya gempa dasar, kN
Vc : Kuatgeser nominal yang disumbangkan oleh beton, kN
Ve : Kuat geser rencana, kN
Vn : Kuat geser nominal pada penampang, kN
Vs : Kuat geser nominal yang disumbangkanoleh tulangan geser, kN
Vu : Kuat geser terfaktor pada penampang, kN
WDL : Berat beban mati bangunan, kN
Wi : Berat lantai ke-i
WLL : Berat beban hidup bangunan, kN
zi : Tinggi tiap lantai gedung, m
β1 : Faktor reduksi tinggi balok tegangan ekuivalen beton
ρ : Rasio penulangan tarik
ρ’ : Rasio penulanga tekan
ρb : Rasio penulangan dalam keadaan seimbang
: Faktor reduksi kekuatan
π : Faktor daktilitas struktur
π : Pi, 3,14
Ѱ : Kekakuan relatif kolom
1
BAB I
PENDAHULUAN
Perencanaan struktur bangunan tahan gempa bertujuan untuk mencegah terjadinya
keruntuhan struktur yang dapat berakibat fatal pada saat terjadi gempa. Kinerja struktur pada
waktu menerima beban gempa dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Akibat gempa ringan, struktur bangunan tidak boleh mengalami kerusakan baik pada
elemen strukturalnya maupun pada elemen non-strukturalnya.
2. Akibat gempa sedang, elemen struktural bangunan tidak boleh rusak tetapi elemen non-
strukturalnya boleh mengalami kerusakan ringan namun struktur bangunan masih dapat
digunakan.
3. Akibat gempa besar, baik elemen struktural maupun elemen non-struktural bangunan
akan mengalami kerusakan, tetapi struktur bangunan tidak boleh runtuh.
Menurut SEAOC Vision 2000 (Fema 451, 2006), gempa sedang ditetapkan sebagai
gempa dengan kemeungkinan terlampaui sebesar 50 % dalam rentang umur layan bangunan
50 tahun, yaitu gempa dengan periode ulang 75 tahun atau gempa yang kadang-kadang
terjadi. Sedangkan gempa besar ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan terlampaui
sebesar 10 % dalam rentang umur layan bangunan 50 tahun yaitu gempa dengan periode
ulang 500 tahun atau gempa yang jarang terjadi.
Berdasarkan filosofi desain yang ada (Fema 451, 2006), tingkat kinerja struktur
bangunan akibat gempa rencana adalah life safety yaitu walaupun struktur bangunan dapat
mengalami tingkat kerusakan yang cukup parah namun keselamatan penghuni dapat terjaga
karena struktur bangunan tidak sampai runtuh. Secara umum, respon struktur gedung yang
baik terhadap gempa kuat (gempa yang lebih besar dari gempa rencana) ditetapkan sebagai
kemampuan suatu struktur gedung untuk mengalami simpangan pasca elastic yang besar
secara berulang kali dan bolak-balik akibat beban gempa diatas beban gempa yang
mengakibatkan terjadinya pelelehan signifikan pertama. Sambil mempertahankan kekuatan
dan kekakuan yang cukup, sehingga struktur gedung tersebut tetap berdiri, walaupun sudah
berada dalam kondisi di ambang keruntuhan. Untuk dapat mencapai hal ini, elemen-elemen
struktur bangunan yang mengalami respon pasca elastik harus memiliki tingkat daktilitas
perpindahan yang memadai.
Model yang dianalisis adalah gedung Graha Pena Makasar dengan fungsi bangunan
sebagai kampus (ruang kuliah), sedangkan jenis tanah yang di gunakan yaitu tanah lunak.
Pemodelan dan analisis struktur menggunakan software CSI ETABS V.13.1.1.
2
BAB II
SPESIFIKASI TEKNIS DAN PEMODELAN STRUKTUR
2.1. Data Bangunan
Prototipe bangunan yang dianalisis memilik kriteria sebagai berikut :
a. Nama banguan : Graha Pena Makasar
b. Fungsi bangunan : Gedung perkuliahan (kampus)
c. Jenis tanah : Tanah lunak
d. Tinggi bangunan
Lantai 1 : 5,0 m
Lantai 2 – 6 : 4,5 m
Lantai 7 – 17 : 4,0 m
Spesifikasi struktur beton bertulang yang digunakan yaitu sebagai berikut :
a. Beton
Mutu beton (f’c) = 30 MPa
Modulus elastis (Ec) = 4700 √30 = 25743 Mpa
b. Baja tulangan
Baja U 24 untuk besi tulangan P ≤ 12, fy = 240 MPa.
Baja U 40 untuk besi tulangan D > 13, fy = 400 MPa.
2.2. Standar Peraturan Struktur yang Digunakan
Standar peraturan struktur yang digunakan yaitu mengacu pada :
a. Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1987).
b. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung
(SNI 1726-2012).
c. Persyaratan Beton Struktural Untuk Gedung (SNI 2847-2013).
Untuk hal-hal yang tidak diatur dalam peraturan dan standar di atas dapat mengacu pada
peraturan-peraturan dan standar berikut :
a. Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-95).
b. Uniform Building Code (UBC).
2.3. Pembebanan
Secara umum, beban direncanakan sesuai dengan Tata Cara Perencanaan
Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1987).
3
Beban mati pada struktur bangunan (kolom, balok, plat lantai, dan dinding geser)
akan dihitung otomatis oleh software CSI ETABS V.13.1, sedangkan beban hidup dan
beban mati tambahan yang direncanakan adalah sebagai berikut :
a. Beban hidup (LL)
Beban hidup yang direncanakan yaitu sebagai berikut :
- Lantai 1 – 16 (ruang perkuliahan) = 250 kg/𝑚2
- Lantai atap = 100 kg/𝑚2
b. Beban mati (DL) tambahan
Beban mati tambahan yang direncanakan sesuai yaitu sebagai berikut :
- Lantai 1 – 16 - Lantai atap
Plester = 53 kg/𝑚2 Plester = 53 kg/𝑚2
Keramik = 24 kg/𝑚2 Beban WP = 5 kg/𝑚2
Plafon dan Ducting AC = 25 kg/𝑚2 Plafon = 25 kg/𝑚2
Beban M/E = 25 kg/𝑚2 + Beban M/E = 25 kg/𝑚2 +
127 kg/𝑚2 108 kg/𝑚2
c. Beban dinding
Beban dinding pada sisi luar bangunan yang direncanakan yaitu sebagai berikut :
- Dinding lantai 1 (5,0 m) = (5,0 – 0,6) x 250 = 1100 kg/𝑚′
- Dinding lantai 2 (4,5 m) = (4,5 – 0,8) x 250 = 925 kg/𝑚′
- Dinding lantai 3-6 (4,5 m) = (4,5 – 0,6) x 250 = 975 kg/𝑚′
- Dinding lantai 7-16 (4,0 m) = (4,0 – 0,6) x 250 = 850 kg/𝑚′
d. Beban tandon air
Beban tendon air yang bekerja pada atap bangunan yaitu sebagai berikut :
- Berat sendiri Tandon air = 62,7 kg/𝑚2
- Plester = 53 kg/𝑚2
- Keramik = 25 kg/𝑚2 +
139,7 kg/𝑚2
e. Beban lift
Beban lift yang bekerja yaitu sebagai berikut :
- Berat sendiri mesin lift P1 = 800 kg
- Beban hidup (maks 10 orang) = 800 kg +
- Beban akibat gaya reaksi lift P = 1600 kg
4
2.4. Pemodelan Struktur Bangunan
Pemodelan dan analisis struktur menggunakan software CSI ETABS V.13.1.1.
Secara umum model rencana yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 1, Gambar 2,
Gambar 3, dan Gambar 4 di bawah ini :
Gambar 1. Denah lantai 1 Gambar 2. Denah lantai atap
Gambar 3. Tampak depan model Gambar 4. Tampak belakang model
5
BAB III
ANALISIS
3.1. Penentuan Parameter Gaya Gempa
Berdasarkan Tabel 9 SNI 1726 : 2012 untuk parameter struktur penahan gaya
gempa Sistem Rangka Beton Bertulang Pemikul Momen Khusus (SRPMK) diperoleh
R = 8 ; Ω = 3 ; dan Cd = 5,5.
3.2. Penentuan Prosedur Analisis Gaya Lateral
Berdasarkan konsep SNI 1726 : 2012 pasal 6.5., pasal 4.1.2., pasal 7.5.4 dan pasal
7.6 tentang prosedur analisis gaya gempa yang boleh dilakukan dan melihat kategori
desain seismik bahwa 0,75 harus ditetapkan sebagai struktur dengan kategori desain
seismik E.
Struktur yang berkategori risiko IV ( jenis perkuliahan) dengan faktor keutamaan
gempa I = 1,5 yang berlokasi dimana parameter respons spektral percepatan terpetakan
pada perioda 1 detik S1 = 1,1 lebih besar dari 0,75 dan Ss = 1,3 harus ditetapkan sebagai
struktur dengan kategori desain seismik yaitu E. Analisis statik ekivalen (ELF) tidak
dijinkan untuk kategori desain seismik E, maka prosedur analisis yang di ijinkan dan
digunakan untuk analisis gaya gempa lateral yaitu :
a. Analisis Respon Spektrum (RSA), dan
b. Analisis Riwayat Waktu (THA)
3.3. Analisis Parameter Percepatan Desain
- Data gempa yang diperoleh dari soal yang telah ditentukan : Ss = 1,3 ; dan S1 = 1,1.
- Berdasarkan tabel 4 dan tabel 5 SNI 1726 : 2012 diperoleh :
SE (tanah lunak) = Ss > 1,25 diperoleh Fa = 0,9
S1 > 0,50 diperoleh Fv = 2,4
- Berdasarkan SNI 1726 : 2012 halaman 21 persamaan (5) dan persamaan (6), maka :
SMS = Fa x Ss = 0,9 x 1,3 = 1,17
SM1 = Fv x S1 = 2,4 x 1,1 = 2,64
Sds = 2/3 x SMS = 2/3 x 1,17 = 0,78
Sd1 = 2/3 x SM1 = 2/3 x 2,64 = 1,76
6
Adapun grafik respon spektrum gempa rencana berdasarkan hasil perhitungan
yang kemudian di input ke dalam software CSI ETABS V.13.1.1. seperti ditunjukan pada
Gambar 5 dibawah ini :
Gambar 5. Grafik respon spektrum gempa rencana
3.4. Desain Time History Analysis (THA)
Nilai respon spektrum tersebut harus dikalikan dengan suatu faktor skala (FS)
yang besarnya = g x I/R dengan g = percepatan gravitasi (g = 9,81 m/det2).
FS = 9,81 x 1,5/8 = 1,84.
Analisis dinamik dilakukan dengan metode superposisi respon spektrum dengan
mengambil respon maksimum dari 4 arah gempa yaitu 0°, 45°, 90°, dan 135°. Nilai
redaman untuk struktur beton diambil, Damping = 0,05.
Digunakan number eigen NE = 3 dengan mass partisipation factor ≥ 90 % dengan
kombinasi dinamis (modal combination) CQC dan directional combination SRSS.
Dalam analisis ini digunakan rekaman gerakan tanah akibat gempa yang diambil
dari akselerogram gempa El-Centro N-S yang direkam pada tanggal 15 Mei 1940 dalam
software CSI ETABS V.13.1.1. seperti ditunjukan pada Gambar 6 dibawah ini :
Gambar 6. Grafik Respon Time History El-Centro
7
3.5. Asumsi Dalam Analisis Model Struktur
Pemodelan struktur selanjutnya dilakukan pada ETABS dengan ketentuan sebagai
berikut :
1. Struktur dimodelkan secara 3 Dimensi menggunakan program bantu CSI ETABS
V.13.1.1., dengan menganggap semua lantai adalah diafragma kaku terhadap arah
lateral dan fleksible terhadap arah tegak lurus bidang (flexible out-of-plane).
2. Struktur beton bertulang memperhitungkan penampang inersia retak sehingga
momen inersia kolom sebesar 70%, momen inersia balok 35%, momen inersia pelat
25 %, dan momen inersia dinding geser 70 %.
3. Hubungan balok dan kolom dinggap kaku dengan rigidity factor 0,5.
4. Ujung kolom lantai bawah dimodelkan perletakan jepit sempurnah.
5. Elemen dinding tidak dimodelkan sehingga hanya di asumsikan beban terbagi
merata.
3.6. Waktu Getar Alami Hasil Analisis
Hasil analisis waktu getar alami struktur dan modal partisipasi massa yang
diperoleh dari ETABS selanjutnya di tabelkan sebagai berikut :
Tabel 1. Periode Alami dan Partisipasi Massa dalam arah X dan Y
Penampang Utuh (Full Dimension)
Period Sum UX Sum UY Period Sum UX Sum UY
sec sec
1 1.403 44.91% 0.22% 26 0.09 91.96% 92.17%
2 1.253 45.15% 47.42% 27 0.089 91.96% 92.17%
3 0.963 45.16% 49.85% 28 0.089 91.96% 92.17%
4 0.565 45.42% 54.59% 29 0.089 91.96% 92.17%
5 0.521 47.42% 54.73% 30 0.089 91.96% 92.17%
6 0.497 47.54% 55.24% 31 0.088 91.96% 92.17%
7 0.487 78.47% 55.93% 32 0.088 91.96% 92.17%
8 0.436 78.47% 55.93% 33 0.088 91.96% 92.17%
9 0.435 78.48% 55.94% 34 0.088 91.96% 92.17%
10 0.429 78.90% 80.04% 35 0.087 91.97% 92.18%
11 0.242 80.49% 80.06% 36 0.087 91.97% 92.18%
12 0.236 84.48% 80.16% 37 0.087 91.98% 92.18%
13 0.21 84.61% 85.35% 38 0.087 92.01% 92.18%
14 0.176 84.62% 85.46% 39 0.087 92.02% 92.19%
15 0.135 89.51% 85.78% 40 0.087 92.02% 92.19%
16 0.129 89.85% 89.82% 41 0.087 92.02% 92.19%
17 0.126 89.85% 90.31% 42 0.087 92.02% 92.19%
18 0.1 91.52% 90.45% 43 0.086 92.03% 92.20%
19 0.099 91.53% 90.54% 44 0.086 92.03% 92.20%
20 0.097 91.53% 90.54% 45 0.086 92.03% 92.20%
21 0.097 91.67% 90.66% 46 0.086 92.03% 92.20%
22 0.096 91.67% 90.72% 47 0.086 92.03% 92.20%
23 0.095 91.94% 92.14% 48 0.086 92.04% 92.20%
24 0.092 91.94% 92.14% 49 0.086 92.04% 92.20%
25 0.092 91.95% 92.17% 50 0.086 92.04% 92.20%
Mode%
Mode%
8
Tabel 2. Periode Alami dan Partisipasi Massa dalam arah X dan Y
Penampang Retak (Crack Dimension)
Tabel 3. Perbandingan Periode Alami Penampang Utuh dan Penampang Retak
3.7. Analisis Respon Spektrum (RSA)
Hasil simpangan antar tingkat dari ETABS disajikan dalam tabel dan gambar di
bawah ini :
Gambar 7. Story Displacement arah X
Period Sum UX Sum UY Period Sum UX Sum UY
sec sec
1 1.819 45.81% 0.70% 26 0.106 91.77% 90.99%
2 1.683 46.54% 46.87% 27 0.106 91.81% 92.04%
3 1.208 46.54% 49.20% 28 0.106 91.81% 92.04%
4 0.712 46.79% 53.19% 29 0.106 91.81% 92.04%
5 0.623 56.63% 53.19% 30 0.106 91.81% 92.04%
6 0.604 75.82% 54.22% 31 0.106 91.81% 92.04%
7 0.601 77.93% 54.37% 32 0.106 91.81% 92.04%
8 0.523 78.29% 79.09% 33 0.105 91.81% 92.06%
9 0.437 78.29% 79.09% 34 0.105 91.81% 92.06%
10 0.436 78.29% 79.09% 35 0.105 91.81% 92.06%
11 0.284 83.62% 79.15% 36 0.105 91.88% 92.07%
12 0.278 84.12% 79.28% 37 0.105 91.88% 92.07%
13 0.246 84.24% 85.34% 38 0.105 91.88% 92.07%
14 0.221 84.25% 85.35% 39 0.104 91.88% 92.07%
15 0.16 89.48% 85.53% 40 0.104 91.88% 92.07%
16 0.148 89.63% 90.16% 41 0.104 91.88% 92.07%
17 0.14 89.66% 90.16% 42 0.104 91.88% 92.08%
18 0.123 89.77% 90.44% 43 0.104 91.88% 92.08%
19 0.116 90.33% 90.46% 44 0.104 91.89% 92.14%
20 0.113 91.72% 90.59% 45 0.104 91.89% 92.15%
21 0.112 91.73% 90.63% 46 0.104 91.89% 92.15%
22 0.107 91.74% 90.77% 47 0.103 91.89% 92.17%
23 0.107 91.74% 90.78% 48 0.103 91.89% 92.17%
24 0.107 91.75% 90.80% 49 0.103 91.89% 92.17%
25 0.107 91.75% 90.81% 50 0.103 91.91% 92.21%
Mode Mode% %
Etabs 2013 (penampang Utuh) 1.403
Etabs 2013 (penampang crack) 1.819
Metode Perhitungan Periode
Alami
Periode alami
(mode 1) sec
9
Gambar 8. Story Displacement arah Y
Tabel 4. Hasil perhitungan drift antar tingkat akibat gempa arah X
Tabel 5. Hasil perhitungan drift antar tingkat akibat gempa arah Y
hi Total Drift Stroty Drift Strory Drift * Cd Drift Ratio Syarat
(m) (m) (m) (m) (m) Drift
story 17 4 0.0065 0.0003 0.00165 0.0150 OK
story 16 4 0.0062 0.0011 0.00605 0.0150 OK
story 15 4 0.0051 0.0002 0.0011 0.0150 OK
story 14 4 0.0049 0.0007 0.00385 0.0150 OK
story 13 4 0.0042 0.0008 0.0044 0.0150 OK
story 12 4 0.0034 0.0006 0.0033 0.0150 OK
story 11 4 0.0028 0.0008 0.0044 0.0150 OK
story 10 4 0.002 0.0002 0.0011 0.0150 OK
story 9 4 0.0018 0.0003 0.00165 0.0150 OK
story 8 4 0.0015 0.0005 0.00275 0.0150 OK
story 7 4 0.001 -0.003 -0.0165 0.0150 OK
story 6 4.5 0.004 0.0012 0.0066 0.0169 OK
story 5 4.5 0.0028 0.0017 0.00935 0.0169 OK
story 4 4.5 0.0011 0.0003 0.00165 0.0169 OK
story 3 4.5 0.0008 0.0005 0.00275 0.0169 OK
story 2 4.5 0.0003 0.0002 0.0011 0.0169 OK
story 1 5 0.0001 0.0001 0.00055 0.0188 OK
Lantai
hi Total Drift Stroty Drift Strory Drift * Cd Drift Ratio Syarat
(m) (m) (m) (m) (m) Drift
story 17 4 0.022 0.001 0.0055 0.0150 OK
story 16 4 0.021 0.001 0.0055 0.0150 OK
story 15 4 0.02 0.002 0.011 0.0150 OK
story 14 4 0.018 0.0008 0.0044 0.0150 OK
story 13 4 0.0172 0.0024 0.0132 0.0150 OK
story 12 4 0.0148 0.0008 0.0044 0.0150 OK
story 11 4 0.014 0.0015 0.00825 0.0150 OK
story 10 4 0.0125 0.001 0.0055 0.0150 OK
story 9 4 0.0115 0.0015 0.00825 0.0150 OK
story 8 4 0.01 0.002 0.011 0.0150 OK
story 7 4 0.008 -0.016 -0.088 0.0150 OK
story 6 4.5 0.024 0.011 0.0605 0.0169 NO
story 5 4.5 0.013 0.0035 0.01925 0.0169 NO
story 4 4.5 0.0095 0.0035 0.01925 0.0169 NO
story 3 4.5 0.006 0.002 0.011 0.0169 OK
story 2 4.5 0.004 0.002 0.011 0.0169 OK
story 1 5 0.002 0.002 0.011 0.0188 OK
Lantai
10
3.8. Output Gaya – Gaya Dalam
Hasil analisis gaya – gaya dalam dari software CSI ETABS V.13.1.1. disajikan
dalam tabel di bawah ini :
Tabel 6. Gaya – gaya dalam pada balok
Tabel 7. Gaya – gaya dalam pada kolom
frame Story Beam V2 (sendi) V2 (luar sendi) T (maks) M3 (maks) M3 (min)
N N N-mm N-mm N-mm
LT.6 B1706 Comb4 Max - - - 263,816,692.00 -
LT.6 B1707 Comb4 Min - - - - (204,397,488.00)
LT.7 B2219 Comb3 Min - - (9,125,547.51) - -
LT.6 B1707 Comb4 Min (212,152.40) (202,254.80) - - -
LT.7 B2225 Comb4 Min (210,618.90) (188,747.86) - - -
LT.3 B1974 Comb3 Min - - (8,908,717.55) - -
LT.7 B2225 Comb6 Max - - - 347,952,536.00 -
LT.7 B2225 Comb4 Min - - - - (436,068,820.00)
LT.5 B1976 Comb4 Min (324,177.29) (308,145.91) - - -
LT.6 B2187 Comb3 Min - - (21,226,395.00) - -
LT.5 B1976 Comb4 Max - - - 391,097,169.00 -
LT.5 B2156 Comb4 Min - - - - (492,652,587.00)
LT.11 B2225 Comb4 Min (579,503.30) (556,937.22) - - -
LT.10 B2277 Comb4 Min - - (96,612,631.00) - -
LT.9 B2225 Comb6 Max - - - 1,152,355,238.00 -
LT.11 B2225 Comb4 Min - - - - (1,361,321,179.00)
LT.15 B2232 Comb4 Max 657,481.23 (543,528.28) - - -
LT.16 B2269 Comb4 Max - - 88,748,639.29 - -
LT.15 B2232 SPEX Y Max - - - 1,462,017,923.00 -
LT.15 B2232 Comb4 Min - - - - (1,730,752,514.00)
LT.11 B1725 Comb4 Min (67,120.32) (66,050.83) - - -
LT.6 B1728 Comb3 Max - - 12,876,909.92 - -
LT.10 B1725 SPEX Y Max - - - 104,290,326.00 -
LT.11 B1725 Comb4 Min - - - - (131,421,785.00)
LT.10 B2230 Comb4 Max 88,172.63 (75,044.08) - - -
LT.6 B1729 Comb3 Max - - 19,715,951.50 - -
LT.10 B2230 SPEX Y Max - - - 228,173,340.00 -
LT.10 B2230 Comb4 Min - - - - (276,060,624.00)
frame Story Beam V2 (sendi) V2 (luar sendi) T (maks) M3 (maks) M3 (min)
N N N-mm N-mm N-mm
LT.6 B2063 Comb3 Max 1,382,838.98 1,332,941.78 - - -
LT.6 B2063 Comb4 Min - - (172,407,172.00) - -
LT.6 B2054 Comb3 Max - - - 2,625,147,761.00 -
LT.6 B2054 Comb5 Min - - - - (1,501,721,621.00)
LT.2 B2054 Comb3 Min (787,182.18) (658,929.42) - - -
LT.5 B2055 Comb4 Max - - 195,243,712.00 - -
LT.2 B2054 Comb3 Max - - - 1,615,605,110.00 -
LT.2 B2054 Comb5 Min - - - - (1,147,953,532.00)
LT.7 B2212 Comb4 Min (835,915.13) (803,515.77) - - -
LT.7 B2210 Comb3 Max - - 187,730,718.00 - -
LT.9 B2232 Comb6 Max - - - 1,994,938,976.00 -
LT.9 B2232 Comb4 Min - - - - (2,116,474,477.00)
LT.7 B2229 Comb3 Max 533,191.34 167,631.28 - - -
LT.7 B2229 Comb4 Min - - (347,171,318.00) - -
LT.9 B2233 Comb5 Max - - - 802,667,857.00 -
LT.9 B2233 Comb3 Min - - - - (871,029,744.00)
PC3
PC4
Load
Case/Combo
PC1
PC2
Load
Case/Combo
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
frame Story Beam P (maks) V2 (maks) M2 (maks) M3 (maks)
N N N-mm N-mm
BASEMENTC216 Comb3 Min (9,292,100.51) - - -
LT.6 C216 Comb3 Max - 681,391.81 - -
LT.6 C216 Comb3 Max - - 1,450,116,372.00
BASEMENTC96 Comb4 Min - - (1,152,447,173.00) -
LT.4 C59 Comb4 Min (2,752,587.04) - - -
LT.6 C55 Comb3 Max - 606,105.73 - -
LT.16 C282 Comb4 Max - - 1,079,629,625.00 -
LT.6 C55 Comb3 Max - - - 1,297,374,428.00
frame Story Beam P (maks) V2 (maks) M2 (maks) M3 (maks)
N N N-mm N-mm
LT.7 C291 Comb3 Min (940,328.20) - - -
LT.7 C290 Comb3 Max - 380,698.22 - -
LT.7 C291 Comb4 Min - - (455,695,169.00) -
LT.7 C290 Comb3 Max - - - 880,023,037.00
LT.7 C215 Comb4 Min (9,285,232.70) - - -
LT.9 C17 Comb3 Min - (639,301.06) - -
LT.9 C282 Comb4 Max - - 1,894,429,376.00 -
LT.9 C17 Comb3 Min - - (1,376,944,475.00)
K5
Load
Case/Combo
K1
K2
Load
Case/Combo
K4
11
Tabel 8. Gaya – gaya dalam pada dinding geser
3.9. Perencanaan Struktur
Perencanaan struktur beton bertulang mengacu pada Tata Cara Perencanaan
Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726-2012). Mutu
bahan yang digunakan yaitu :
a. Mutu beton (f’c) = 30 MPa.
b. Baja U 24 untuk besi tulangan P ≤ 12, fy = 240 MPa dan Baja U 40 untuk besi
tulangan D > 13, fy = 400 MPa.
Detail perencanaan struktur beton bertulang untuk masing – masing elemen
struktur gedung Graha Pena ditampilkan pada LAMPIRAN IV, sehingga pada masing –
masing sub bab dibawah ini hanya merupakan resume dari hasil perencanaan tersebut.
3.9.1. Perencanaan Plat Lantai
Pada struktur gedung Garaha Pena terdapat 10 tipe pelat lantai sesuai
dengan denah struktur dan dimensinya yang disimbolkan dengan S1, S2, S3, S4,
S5, S6, S7, S8, S9, dan S10. Resume dari hasil perencanaan struktur masing –
masing tipe plat lantai tersebut dapat dilihat pada Tabel 9 dibawah ini :
Tabel 9. Resume hasil perencanaan plat lantai
Tipe
Pelat
Ukuran
(m)
Tebal
(m)
Momen Ultimit (kNm) Penulangan
Mu lx Mu ly Mu tx Mu ty Tul. lx Tul. ly Tul. tx Tul. ty
S1 4 x 4 0,12 2,786 2,786 5,683 5.683 P 10 – 150 P 10 – 150 P 10 – 100 P 10 – 100
S2 4 x 4 0,12 2,786 2,786 5,683 5.683 P 10 – 150 P 10 – 150 P 10 – 100 P 10 – 100
S3 8 x 8 0,40 24,045 24,045 49,051 49.051 P 10 – 150 P 10 – 150 P 10 – 75 P 10 – 75
S4 4 x 4 0,50 7,163 7,163 14,613 14.613 P 10 – 150 P 10 – 150 P 10 – 100 P 10 – 100
S5 3 x 4 0,15 2,795 1,339 4,932 3.898 P 10 – 150 P 10 – 150 P 10 – 100 P 10 – 100
S6 2 x 4 0,20 2,150 0,556 3,040 1,965 P 10 – 150 P 10 – 150 P 10 – 100 P 10 – 100
S7 5,5 x 6 0,15 6,986 5,565 13,497 12,432 P 10 – 150 P 10 – 150 P 10 – 100 P 10 – 100
S8 4 x 10 0,50 17,765 4,011 23,782 14,613 P 10 – 150 P 10 – 150 P 10 – 100 P 10 – 100
S9 4 x 8 0,40 13,946 3,607 19,717 12,744 P 10 – 150 P 10 – 150 P 10 – 100 P 10 – 100
S10 4 x 4 0,12 2,786 2,786 5,683 5.683 P 10 – 150 P 10 – 150 P 10 – 100 P 10 – 100
frame Story Pear P (maks) V2 (maks) M3 (maks)
KN KN KN-m
BASEMENTP11 Comb4 Max (19,541.16) - -
ATAP P23 Comb5 Max - (8,789.81) -
ATAP P23 Comb3 Min - - 21,409.88
SW
Load
Case/Combo
12
3.9.2. Perencanaan Balok
Pada struktur gedung Garaha Pena terdapat 11 tipe balok sesuai dengan denah struktur dan dimensinya yang disimbolkan
dengan B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, PC1, PC2, PC3, dan PC4. Resume dari hasil perencanaan struktur masing – masing tipe balok
tersebut dapat dilihat pada Tabel 10 dibawah ini :
Tabel 10. Resume hasil perencanaan balok
Tipe
Balok
Ukuran
b/h (m)
Gaya – Gaya Dalam Penulangan
Momen lentur (kNm) Gaya geser (kN) Torsi
(kNm)
Lentur Geser
Torsi Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan
Mu Mn Mu Mn Vu Vn Vu Vn Atas Bawah Atas Bawah
B1 0,3/0,4 204,39 358,32 263,82 358,32 212,15 316,06 202,26 277,42 9,13 8 D 22 4 D 22 4 D 22 8 D 22 4 P10 - 100 4 P10 - 120 2 D 13
B2 0,25/0,6 436,07 501,66 347,95 501,66 210,62 412,52 188,75 306,97 8,91 8 D 22 4 D 22 4 D 22 8 D 22 4 P10 - 100 4 P10 - 150 2 D 13
B3 0,3/0,7 492,65 601,60 391,09 601,60 324,18 508,78 308,15 384,38 21,23 8 D 22 4 D 22 4 D 22 8 D 22 4 P10 - 100 4 P10 - 150 2 D 13
B4 0,4/0,8 1.361,32 1.555,04 1.152,36 1.555,04 579,50 611,89 556,94 652,68 96,61 18 D 22 10 D 22 10 D 22 18 D 22 4 P10 - 100 4 P10 - 150 4 D 16
B5 0,8/1,0 1.730,75 1.795,26 1.462,02 1.795,26 657,48 797,25 543,53 706,77 88,75 16 D 22 8 D 22 8 D 22 16 D 22 P10 - 100 P10 - 150 4 D 13
B6 0,2/0,4 131,42 156,87 104,29 156,87 67,12 151,08 66,05 117,15 12,87 4 D 22 2 D 22 2 D 22 4 D 22 P10 - 100 P10 - 150 4 D 13
B7 0,15/0,6 276,06 378,14 228,17 378,14 88,17 215,85 75,05 163,07 19,72 6 D 22 4 D 22 4 D 22 6 D 22 P10 - 100 P10 - 150 4 D 13
PC1 0,5/1,0 1.501,72 3.0875,5 2.625,51 3.0875,5 1.082,8 1.110,4 932,94 1.045,4 172,41 28 D 22 14 D 22 14 D 22 28 D 22 4 P12 - 100 4 P12 - 120 4 D 16
PC2 0,6/0,8 1.147,95 1.914,31 1.615,61 1.914,31 787,18 1.002,9 658,93 821,99 195,24 22 D 22 12 D 22 12 D 22 22 D 22 4 P10 - 100 P10 - 150 4 D 13
PC3 0,7/0,8 2.116,48 2.425,37 1.994,94 2.425,37 835,92 983,11 803,52 879,96 187,73 28 D 22 14 D 22 14 D 22 28 D 22 4 P12 - 100 4 P12 - 120 4 D 13
PC4 0,4/0,8 871,03 1.045,84 802,67 1.045,84 533,19 637,91 167,63 351,39 871,03 12 D 22 6 D 22 6 D 22 12 D 22 4 P10 - 100 P10 - 150 4 D 13
13
3.9.3. Perencanaan Kolom
Pada struktur gedung Graha Pena terdapat 4 tipe kolom sesuai dengan denah struktur dan dimensinya yang disimbolkan
dengan K1, K2, K4, dan K5. Resume dari hasil perencanaan struktur masing – masing tipe kolom tersebut dapat dilihat pada Tabel 11
dibawah ini :
Tabel 11. Resume hasil perencanaan kolom
Tipe
kolom
Ukuran
b x h (m)
Gaya – gaya dalam Penulangan
Pu
(kN)
Mu
(kNm)
Vu
(kN)
Nu
(kN) Lentur
Geser
Tumpuan Lapangan
K1 1,2 x 1,2 9.292,10 1.450,12 681,39 -9.292,10 8 D 22 P12 - 100 P12 - 150
K2 0,8 x 0,8 2.752,59 1.297,37 606,11 -2.752,59 8 D 22 4 P12 - 100 4 P12 - 150
K4 0,9 x 0,9 940,33 880,02 380,69 -940,33 8 D 22 P12 - 100 P12 - 150
K5 1,2 x 1,2 9.285,23 1.894,43 693,30 -9.285,23 8 D 22 P12 - 100 P12 - 150
Gambar 9. Diagram iteraksi Kolom K1 Gambar 10. Diagram iteraksi Kolom K2
14
Gambar 11. Diagram iteraksi Kolom K4
Gambar 12. Diagram iteraksi Kolom K5
3.9.4. Perencanaan Dinding Geser
Dinding geser direncanakan untuk menahan geser bidang horizontal dan
vertikal serta momen lentur akibat gempa. Resume dari hasil perencanaan struktur
dinding geser tersebut dapat dilihat pada Tabel 9 dibawah ini :
Tabel 12. Resume hasil perencanaan dinding geser
Dimensi (m) Gaya – Gaya Dalam Penulangan
Tebal P total P badan h total Mu (kNm) Pu (kN) Vu (kN) Horisontal Vertikal
0,45 5 6 76 21.409,88 19.541,16 8.789,81 D22 – 150 D22 – 150
15
BAB IV
PEMBAHASAN
Model yang dianalisis adalah gedung Graha Pena Makasar dengan fungsi bangunan
sebagai kampus (ruang kuliah), sedangkan jenis tanah yang di gunakan yaitu tanah lunak.
Secara umum struktur bangunan tersebut memiliki 17 lantai dan 1 lantai basement dengan
bentuk geometri bangunan tidak beraturan serta manggunakan material beton bertulang
sebagai rangka utama strukturnya. Gedung tersebut direncanakan dan dibangun diatas tanah
lunak dengan fungsi utama bangunan sebagai gedung perkuliahan. Spesifikasi bahan yang
digunakan yaitu mutu beton (f’c) = 30 MPa, sedangkan untuk baja tulangan menggunakan
Baja U 24 untuk besi tulangan P ≤ 12, fy = 240 MPa. Baja U 40 untuk besi tulangan D > 13,
fy = 400 MPa.
Struktur gedung Graha Pena memiliki denah struktur yang tidak beraturan serta
memiliki tingkat lantai yang lebih dari 10 lantai dan berkategori resiko IV ( jenis perkuliahan)
dengan faktor keutamaan gempa I = 1,5 yang berlokasi dimana parameter respons spektral
percepatan terpetakan pada perioda 1 detik S1 = 1,1 lebih besar dari 0,75 dan Ss = 1,3 harus
ditetapkan sebagai struktur dengan kategori desain seismik yaitu E. Oleh sebab itu, Analisis
statik ekivalen (ELF) tidak dijinkan untuk kategori desain seismik E, maka prosedur analisis
yang diijinkan dan digunakan untuk analisis gaya gempa lateral yaitu analisis dinamik
Response Spectrum Analysis dan Time History Analysis.
Analisis dinamik linier riwayat waktu (time history) sangat cocok digunakan untuk
analisis struktur yang tidak beraturan terhadap pengaruh gempa rencana. Mengingat gerakan
tanah akibat gempa di suatu lokasi sulit diperkirakan dengan tepat, maka sebagai input gempa
dapat didekati dengan gerakan tanah yang disimulasikan. Dalam analisis ini digunakan hasil
rekaman akselerogram gempa sebagai input data percepatan gerakan tanah akibat gempa.
Rekaman gerakan tanah akibat gempa diambil dari akselerogram gempa El-Centro N-S yang
direkam pada tanggal 15 Mei 1940.
Pada gedung-gedung bertingkat, perilaku struktur akibat beban-beban yang bekerja
mengakibatkan terjadinya distribusi gaya. Konsep perancangan konstruksi didasarkan pada
analisis kekuatan batas (ultimate-strength) yang mempunyai daktilitas cukup untuk menyerap
energi gempa sesuai dengan peraturan yang berlaku. Prosedur perhitungan struktur bangunan
diasumsikan bahwa masing – masing elemen struktur tertentu pada bangunan portal memiliki
persamaan gaya – gaya dalam sehingga cara perhitungannya juga sama dengan menggunakan
nilai maksimum gaya – gaya dalam pada masing – masing elemen struktur tersebut.
16
Pemodelan dan analisis struktur menggunakan software CSI ETABS V.13.1.1, sedangkan
untuk perhitungan tulangan menggunakan Microsoft excel 2010 untuk mempermudah
perhitungan.
Hasil dari analisis software CSI ETABS V.13.1.1 menunjukan bahwa struktur telah
mencapai mass partisipation factor ≥ 90 % dengan kombinasi dinamis (modal combination)
CQC dan directional combination SRSS, baik dari penampang utuh (full dimension) maupun
penampang retak (crack dimension). Sedangkan perbandingan periode alami penampang utuh
(full dimension) dan penampang retak (crack dimension) pada modal 1 berturut – turut yaitu
1,403 detik dan 1,819 detik.
Hasil dari analisis struktur menunjukan bahwa pada masing – masing elemen struktur
(plat lantai, balok, kolom, dan dinding geser) membutuhkan dimensi yang cukup besar serta
tulangan yang cukup banyak baik pada tulangan lentur, tulangan geser, maupun tulangan
torsinya (hasil perhitungan dan gambar detail terlampir). Hal ini disebabkan oleh besarnya
beban yang didukung oleh struktur, sebab struktur memiliki dimensi yang cukup besar serta
bentuk denah struktur yang tidak beraturan, yang kemudian menyebabkan beban mati (DL),
beban hidup (LL), beban gempa (E), dan beban angin (W) akan semakin besar pula.
Selain itu, juga dipengaruhi oleh fungsi bangunan yang harus didukung oleh stuktur
yaitu sebagai gedung perkuliahan dengan besar beban hidup (LL) 250 kg/𝑚2 dengan faktor
keutamaan bangunan (I) = 1,5. Hal lain yang kemudian sangat berpengaruh adalah jenis tanah
yang merupakan pendukung utama terhadap struktur yang dibangun diatasnya merupakan
tanah lunak yang kemudian akan menyebabkan energi gempa yang diterima oleh struktur
akan semakin besar pula.
17
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1. Kesimpulan
1. Struktur direncanakan sebagai Sistem Rangka Beton Bertulang Pemikul Momen
Khusus (SRPMK), sehingga diperoleh R = 8 ; Ω = 3 ; dan Cd = 5,5.
2. Struktur gedung Graha Pena memiliki denah struktur yang tidak beraturan serta
memiliki tingkat lantai yang lebih dari 10 lantai dan berkategori risiko IV ( jenis
perkuliahan) dengan faktor keutamaan gempa I = 1,5 dan ditetapkan sebagai
struktur dengan kategori desain seismik yaitu E. Oleh sebab itu, Analisis statik
ekivalen (ELF) tidak dijinkan untuk kategori desain seismik E, maka prosedur
analisis yang diijinkan dan digunakan untuk analisis gaya gempa lateral yaitu
analisis dinamik Response Spectrum Analysis dan Time History Analysis.
3. Hasil dari analisis software CSI ETABS V.13.1.1 menunjukan bahwa struktur telah
mencapai mass partisipation factor ≥ 90 % dengan kombinasi dinamis (modal
combination) CQC dan directional combination SRSS, baik dari penampang utuh
(full dimension) maupun penampang retak (crack dimension).
4. Periode alami penampang utuh (full dimension) dan penampang retak (crack
dimension) pada modal 1 berturut – turut yaitu 1,403 detik dan 1,819 detik.
5. Oleh karena besarnya beban yang harus didukung, maka pada bentangan balok
yang terlalu panjang (16 m), diperpendek bentangannya dengan cara menambahkan
kolom pada tengah bentangnya.
4.2. Saran
Struktur gedung Graha Pena yang semula dibangun di daerah Makassar
Sulawesi Selatan dengan tingkat resiko gempa yang kecil dan fungsi bangunan sebagai
perkantoran, jika akan dibangun di daerah gempa besar dengan jenis tanah lunak dan
fungsi bangunannya diubah menjadi gedung perkuliahan maka perlu diredisain kembali
denah struktur maupun dimensi strukturnya.
18
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1987, Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, SKBI-
1.3.53.1987 , Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
Anonim, 2013, Persyaratan Beton Struktural Untuk Gedung SNI 2847-2013, Departemen
Pekerjaan Umum, Jakarta.
Anonim, 2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung dan
Non Gedung SNI 1726-2012, Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
Dipohusodo, Istimawan, 1994, Struktur Beton Bertulang, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Ilham, M. N, Analisis Struktur Gedung Bertingkat dengan Software ETABS 9.2.0.
Rastandi, J. I (2006), Dampak Pembatasan Waktu Getar Alami pada Gedung Bertingkat
Rendah, Seminar HAKI.
Vis, W.C., Kusuma Gedeon, 1993, Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, Erlangga,
Jakarta.
LAMPIRAN
LAMPIRAN I (Tabel SNI 1726 – 2012)
1.1. Tabel SNI 1726 – 2012, Penentuan Kategori Resiko Bangnan Gadung Untuk Beban
Gempa
1.2. Tabel SNI 1726 – 2012, Penentuan Koefisien Situs Fa dan Fv
1.3. Tabel SNI 1726 – 2012, Faktor R, Cd, dan Untuk Sistem Penahan Gaya Gempa
LAMPIRAN II (PEMBEBANAN)
2.1. SNI 03-1727-1987, Berat Sendiri Bahan Bangunan dan Komponen Gedung
BAHAN BANGUNAN
Baja 7850 kg/m3
Batu alam 2600 kg/m3
Batu belah, batu bulat, batu gunung 1500 kg/m3 (berat tumpuk)
Batu karang 700 kg/m3 (berat tumpuk)
Batu pecah 1450 kg/m3
Besi tuang 7250 kg/m3
Beton 2200 kg/m3
Beton bertulang 2400 kg/m3
Kayu 1000 kg/m3 (kelas I)
Kerikil, koral 1650 kg/m3 (kering udara sampai lembab, tanpa diayak)
Pasangan bata merah 1700 kg/m3
Pasangan batu belah, batu bulat, batu gunung 2200 kg/m3
Pasangan batu cetak 2200 kg/m3
Pasangan batu karang 1450 kg/m3
Pasir 1600 kg/m3 (kering udara sampai lembab)
Pasir 1800 kg/m3 (jenuh air)
Pasir kerikil, koral 1850 kg/m3 (kering udara sampai lembab)
Tanah, lempung dan lanau 1700 kg/m3 (kering udara sampai lembab)
Tanah, lempung dan lanau 2000 kg/m3 (basah)
Timah hitam / timbel) 11400 kg/m3
KOMPONEN GEDUNG
Adukan, per cm tebal :
- dari semen 21 kg/m2
- dari kapur, semen merah atau tras 17 kg/m2
Aspal, per cm tebal : 14 kg/m2
Dinding pasangan bata merah :
- satu batu 450 kg/m2
- setengah batu 250 kg/m2
Dinding pasangan batako :
- berlubang :
tebal dinding 20 cm (HB 20) 200 kg/m2
tebal dinding 10 cm (HB 10) 120 kg/m2
- tanpa lubang :
tebal dinding 15 cm 300 kg/m2
tebal dinding 10 cm 200 kg/m2
Langit-langit dan dinding, terdiri dari : (termasuk rusuk-rusuk, tanpa pengantung atau pengaku)
- semen asbes (eternit), tebal maks. 4 mm 11 kg/m2
- kaca, tebal 3-5 mm 10 kg/m2
Lantai kayu sederhana dengan balok kayu : 40 kg/m2 (tanpa langit-langit, bentang maks. 5 m, beban hidup maks. 200 kg/m
2)
Penggantung langit-langit (kayu) : 7 kg/m2 (bentang maks. 5 m, jarak s.k.s. min. 0.80 m)
Penutup atap genteng : 50 kg/m2 (dengan reng dan usuk / kaso per m
2 bidang atap)
Penutup atap sirap : 40 kg/m2 (dengan reng dan usuk / kaso per m
2 bidang atap)
Penutup atap seng gelombang (BJLS-25) : 10 kg/m2 (tanpa usuk)
Penutup lantai dari ubin, per cm tebal : 24 kg/m2 (ubin semen portland, teraso dan beton, tanpa adukan)
Semen asbes gelombang (tebal 5 mm) : 11 kg/m2
2.2. SNI 03-1727-1987, Beban Hidup Pada Lantai dan Atap Gedung
Beban hidup pada lantai gedung
1 Lantai dan tangga rumah tinggal 200 kg/m2 (kecuali yang disebut pada no.2)
2 Lantai dan tangga rumah tinggal sederhana 125 kg/m2
Gudang-gudang selain untuk toko, pabrik, bengkel
3 Sekolah, ruang kuliah 250 kg/m2
Kantor
Toko, toserba
Restoran
Hotel, asrama
Rumah Sakit
4 Ruang olahraga 400 kg/m2
5 Ruang dansa 500 kg/m2
6 Lantai dan balkon dalam dari ruang pertemuan 400 kg/m2 (masjid, gereja, ruang pagelaran/rapat, bioskop dengan tempat duduk tetap)
7 Panggung penonton 500 kg/m2 (tempat duduk tidak tetap / penonton yang berdiri)
8 Tangga, bordes tangga dan gang 300 kg/m2 (no.3)
9 Tangga, bordes tangga dan gang 500 kg/m2 (no. 4, 5, 6, 7)
10 Ruang pelengkap 250 kg/m2 (no. 3, 4, 5, 6, 7)
11 Pabrik, bengkel, gudang 400 kg/m2 (minimum)
Perpustakaan, ruang arsip, toko buku
ruang alat dan mesin
12
Gedung parkir bertingkat :
- lantai bawah 800 kg/m2
- lantai tingkat lainnya 400 kg/m2
13 Balkon yang menjorok bebas keluar 300 kg/m2 (minimum)
Beban hidup pada atap gedung
Atap / bagiannya yang dapat dicapai orang, termasuk kanopi 100 kg/m2 (atap dak)
Atap / bagiannya yang tidak dapat dicapai orang
(diambil minimum) :
- beban hujan (40-0,8.) kg/m2
( = sudut atap, minimum 20 kg/m2, tak perlu
ditinjau bila > 50o)
- beban terpusat 100 kg
Balok/gording tepi bagian kantilever 200 kg
2.3. Kombinasi Beban
Kombinasi beban yang digunakan yaitu :
U = 1,4 DL
U = 1,2 DL + 1,6 LL
U = 0,9 DL + 0,3 . 1,0 EQx + 1,0 EQy
U = 0,9 DL - 0,3 . 1,0 EQx + 1,0 EQy
U = 0,9 DL + 0,3 . 1,0 EQx - 1,0 EQy
U = 0,9 DL - 0,3 . 1,0 EQx - 1,0 EQy
U = 0,9 DL + 1,0 EQx + 0,3 . 1,0 EQy
U = 0,9 DL - 1,0 EQx + 0,3 . 1,0 EQy
U = 0,9 DL + 1,0 EQx - 0,3 . 1,0 EQy
U = 0,9 DL - 1,0 EQx - 0,3 . 1,0 EQy
U = 1,2 DL + 1,0 LL + 0,3 . 1,0 EQx + 1,0 EQy
U = 1,2 DL + 1,0 LL - 0,3 . 1,0 EQx + 1,0 EQy
U = 1,2 DL + 1,0 LL + 0,3 . 1,0 EQx - 1,0 EQy
U = 1,2 DL + 1,0 LL - 0,3 . 1,0 EQx - 1,0 EQy
U = 1,2 DL + 1,0 LL + 1,0 EQx + 0,3 . 1,0 EQy
U = 1,2 DL + 1,0 LL - 1,0 EQx + 0,3 . 1,0 EQy
U = 1,2 DL + 1,0 LL + 1,0 EQx - 0,3 . 1,0 EQy
U = 1,2 DL + 1,0 LL - 1,0 EQx - 0,3 . 1,0 EQy
Untuk kombinasi pembebanan gempa dinamik dengan response spectrum, kombinasi
pembebanannya sebagai berikut:
U = 1,2 DL + 1,0 LL + 1,0 SPECX + 0,3 . 1,0 SPECY
U = 1,2 DL + 1,0 LL + 0,3 . 1,0 SPECX + 1,0 SPECY
U = 0,9 DL + 1,0 SPECX + 0,3 . 1,0 SPECY
U = 0,9 DL + 0,3 . 1,0 SPECX + 1,0 SPECY
2.4. Perhitungan Respon Spektrum Beban Gempa Rencana
dari soal ditentukan :
Ss = 1.3
S1 = 1.1
dari tabel 4 dan tabel 5 SNI 2012 halaman 22 diperoleh :
SE (tanah Lunak ) : Ss > 1.25 didapat Fa = 0.9
S1 > 0.5 didapat Fv = 2.4
dari halaman 21 di SNI 2012 persamaan (5) :
SMS = Fa.Ss
= 1.17
dari halaman 21 di SNI 2012 persamaan (6) :
SM1 = Fv.S1
= 2.64
Sds = 0.78
Sd1 = 1.76
T Sa (g)
0 0.000 0.312 PGA
T0 0.451 0.780
TS 2.256 0.780
TS+0 2.356 0.747 Ts +0.1
TS+0.1 2.456 0.716
TS+0.2 2.556 0.688
TS+0.3 2.656 0.663
TS+0.4 2.756 0.639
TS+0.5 2.856 0.616
TS+0.6 2.956 0.595
TS+0.7 3.056 0.576
TS+0.8 3.156 0.558
TS+0.9 3.256 0.540
TS+1 3.356 0.524
TS+1.1 3.456 0.509
TS+1.2 3.556 0.495
TS+1.3 3.656 0.481
TS+1.4 3.756 0.469
TS+1.5 3.856 0.456
TS+1.6 3.956 0.445
TS+1.7 4.056 0.434
TS+1.8 4.156 0.423
TS+1.9 4.256 0.413
TS+2 4.356 0.404
TS+2.1 4.456 0.395
TS+2.2 4.556 0.386
TS+2.3 4.656 0.378
TS+2.4 4.756 0.370
TS+2.5 4.856 0.362
TS+2.6 4.956 0.355
TS+2.7 5.056 0.348
TS+2.8 5.156 0.341
TS+2.9 5.256 0.335
TS+3 5.356 0.329
TS+3.1 5.456 0.323
TS+3.2 5.556 0.317
TS+3.3 5.656 0.311
4 5.756 0.306
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000
LAMPIRAN III (HASIL ANALISIS ETABS)
3.1. Periode Alami dan Partisipasi Massa Penampang Utuh (Full Dimension)
TABLE: Modal Participating Mass Ratios
Case Mode Period UX UY UZ Sum UX Sum UY Sum UZ RX RY RZ Sum RX Sum RY Sum RZ
sec
Modal 1 1.403 0.4491 0.0022 0 0.4491 0.0022 0 0.0027 0.5389 0.0001 0.0027 0.5389 0.0001
Modal 2 1.253 0.0024 0.472 0 0.4515 0.4742 0 0.5009 0.0029 0.0303 0.5035 0.5418 0.0304
Modal 3 0.963 0.00004574 0.0243 0 0.4516 0.4985 0 0.0044 0.0003 0.3235 0.508 0.5421 0.3539
Modal 4 0.565 0.0027 0.0474 0 0.4542 0.5459 0 0.0244 0.0009 0.3888 0.5323 0.543 0.7427
Modal 5 0.521 0.0199 0.0015 0 0.4742 0.5473 0 0.0008 0.0097 0.0076 0.5331 0.5526 0.7503
Modal 6 0.497 0.0013 0.005 0 0.4754 0.5524 0 0.0034 0.0006 0 0.5366 0.5533 0.7503
Modal 7 0.487 0.3093 0.0069 0 0.7847 0.5593 0 0.0044 0.1574 0.0027 0.541 0.7106 0.753
Modal 8 0.436 0.000004109 0.00000279 0 0.7847 0.5593 0 0.000002059 0.000002969 0 0.541 0.7106 0.753
Modal 9 0.435 0.0001 0.0002 0 0.7848 0.5594 0 0.0001 0.00002453 0.0000118 0.5411 0.7107 0.753
Modal 10 0.429 0.0042 0.241 0 0.789 0.8004 0 0.1793 0.0026 0.0305 0.7204 0.7133 0.7835
Modal 11 0.242 0.0159 0.0002 0 0.8049 0.8006 0 0.000006716 0.0121 0.0102 0.7204 0.7254 0.7937
Modal 12 0.236 0.0399 0.001 0 0.8448 0.8016 0 0.0016 0.0309 0.0053 0.7221 0.7563 0.799
Modal 13 0.21 0.0013 0.0519 0 0.8461 0.8535 0 0.0525 0.0011 0.0029 0.7746 0.7574 0.8019
Modal 14 0.176 0.0001 0.0011 0 0.8462 0.8546 0 0.0042 0.0002 0.0622 0.7787 0.7576 0.8641
Modal 15 0.135 0.0489 0.0032 0 0.8951 0.8578 0 0.0048 0.0845 0.0002 0.7835 0.8421 0.8643
Modal 16 0.129 0.0034 0.0404 0 0.8985 0.8982 0 0.0619 0.0058 0.0039 0.8454 0.8479 0.8682
Modal 17 0.126 0.000006062 0.0049 0 0.8985 0.9031 0 0.0074 0.000005804 0.008 0.8527 0.8479 0.8762
Modal 18 0.1 0.0167 0.0014 0 0.9152 0.9045 0 0.002 0.0215 0.0023 0.8548 0.8694 0.8785
Modal 19 0.099 0.0001 0.0009 0 0.9153 0.9054 0 0.0012 0.0002 0.0339 0.856 0.8696 0.9124
Modal 20 0.097 0.000005752 0 0 0.9153 0.9054 0 0 0.000009414 0 0.856 0.8696 0.9124
Modal 21 0.097 0.0014 0.0012 0 0.9167 0.9066 0 0.0016 0.0017 0.0002 0.8576 0.8713 0.9126
Modal 22 0.096 0.000001881 0.0006 0 0.9167 0.9072 0 0.0008 0.000002544 0.0002 0.8584 0.8713 0.9128
Modal 23 0.095 0.0027 0.0142 0 0.9194 0.9214 0 0.0194 0.0034 0.0003 0.8777 0.8747 0.9131
Modal 24 0.092 5.241E-07 9.256E-07 0 0.9194 0.9214 0 0.000001143 7.313E-07 0.000001087 0.8777 0.8747 0.9131
Modal 25 0.092 0.0001 0.0003 0 0.9195 0.9217 0 0.0005 0.0002 0.0001 0.8782 0.8749 0.9132
Modal 26 0.09 0.0001 0.00001032 0 0.9196 0.9217 0 0.00001224 0.0001 0.0001 0.8782 0.875 0.9133
Modal 27 0.089 0.00001157 0 0 0.9196 0.9217 0 0 0.00001698 0 0.8782 0.875 0.9133
Modal 28 0.089 0.000009884 0.000001102 0 0.9196 0.9217 0 0.000001419 0.00001411 6.205E-07 0.8782 0.875 0.9133
Modal 29 0.089 0.000006828 0 0 0.9196 0.9217 0 0 0.00001051 0.000001003 0.8782 0.875 0.9133
Modal 30 0.089 0.00002016 0.000002143 0 0.9196 0.9217 0 0.000002894 0.00002884 0.000001212 0.8782 0.875 0.9133
Modal 31 0.088 0 0 0 0.9196 0.9217 0 0 0 0 0.8782 0.875 0.9133
Modal 32 0.088 0 0 0 0.9196 0.9217 0 0 0 0 0.8782 0.875 0.9133
Modal 33 0.088 0 0 0 0.9196 0.9217 0 0 0 0 0.8782 0.875 0.9133
Modal 34 0.088 0 0 0 0.9196 0.9217 0 0 0 0 0.8782 0.875 0.9133
Modal 35 0.087 0.00003656 0.000004686 0 0.9197 0.9218 0 0.000005578 0.00004831 0.0000117 0.8782 0.8751 0.9133
Modal 36 0.087 0.00004371 0 0 0.9197 0.9218 0 0 0.0001 0 0.8782 0.8752 0.9133
Modal 37 0.087 0.0001 0 0 0.9198 0.9218 0 5.993E-07 0.0001 0 0.8782 0.8752 0.9133
Modal 38 0.087 0.0003 0.00001333 0 0.9201 0.9218 0 0.00002042 0.0004 0 0.8782 0.8757 0.9133
Modal 39 0.087 0.0002 0.0001 0 0.9202 0.9219 0 0.0002 0.0002 0.00002557 0.8784 0.8759 0.9133
Modal 40 0.087 0.000008311 0.000001745 0 0.9202 0.9219 0 0.000002483 0.00001146 0.000002908 0.8784 0.8759 0.9133
Modal 41 0.087 0 0 0 0.9202 0.9219 0 0 0 0 0.8784 0.8759 0.9133
Modal 42 0.087 0.000003559 0 0 0.9202 0.9219 0 5.475E-07 0.000005079 0 0.8784 0.8759 0.9133
Modal 43 0.086 0.00002214 0.0001 0 0.9203 0.922 0 0.0001 0.00003016 0.00000167 0.8786 0.8759 0.9133
Modal 44 0.086 7.291E-07 0 0 0.9203 0.922 0 0 0.000001011 6.111E-07 0.8786 0.8759 0.9133
Modal 45 0.086 0 0 0 0.9203 0.922 0 0 0 0 0.8786 0.8759 0.9133
Modal 46 0.086 0 0 0 0.9203 0.922 0 0 0 0 0.8786 0.8759 0.9133
Modal 47 0.086 0.00002529 0 0 0.9203 0.922 0 0 0.00003537 0.00002065 0.8786 0.876 0.9134
Modal 48 0.086 0.0001 5.577E-07 0 0.9204 0.922 0 0.000001099 0.0001 0.0001 0.8786 0.8761 0.9134
Modal 49 0.086 0 0 0 0.9204 0.922 0 0 0 0 0.8786 0.8761 0.9134
Modal 50 0.086 0 9.321E-07 0 0.9204 0.922 0 0.000001215 0 0.000004098 0.8786 0.8761 0.9134
3.2. Periode Alami dan Partisipasi Massa Penampang Retak (Crack Dimension)
TABLE: Modal Participating Mass Ratios
Case Mode Period UX UY UZ Sum UX Sum UY Sum UZ RX RY RZ Sum RX Sum RY Sum RZ
sec
Modal 1 1.819 0.4581 0.007 0 0.4581 0.007 0 0.008 0.524 0.00002343 0.008 0.524 0.00002343
Modal 2 1.683 0.0073 0.4618 0 0.4654 0.4687 0 0.5092 0.0082 0.0244 0.5173 0.5321 0.0244
Modal 3 1.208 0.000005287 0.0233 0 0.4654 0.492 0 0.0008 0.0001 0.4204 0.5181 0.5323 0.4448
Modal 4 0.712 0.0026 0.0399 0 0.4679 0.5319 0 0.0238 0.001 0.304 0.5419 0.5332 0.7488
Modal 5 0.623 0.0984 0.00004515 0 0.5663 0.5319 0 0.00001751 0.0555 0.0005 0.542 0.5887 0.7493
Modal 6 0.604 0.1919 0.0103 0 0.7582 0.5422 0 0.0061 0.1103 0.002 0.5481 0.6989 0.7513
Modal 7 0.601 0.0211 0.0014 0 0.7793 0.5437 0 0.0009 0.0122 0.0005 0.549 0.7112 0.7518
Modal 8 0.523 0.0035 0.2473 0 0.7829 0.7909 0 0.1658 0.0024 0.0266 0.7148 0.7136 0.7784
Modal 9 0.437 0.000001294 0 0 0.7829 0.7909 0 0 0.000001288 0 0.7148 0.7136 0.7784
Modal 10 0.436 0 0 0 0.7829 0.7909 0 0 0 0 0.7148 0.7136 0.7784
Modal 11 0.284 0.0533 0.0006 0 0.8362 0.7915 0 0.0004 0.0396 0.0022 0.7153 0.7533 0.7806
Modal 12 0.278 0.0051 0.0012 0 0.8412 0.7928 0 0.0029 0.0035 0.0312 0.7182 0.7568 0.8119
Modal 13 0.246 0.0012 0.0606 0 0.8424 0.8534 0 0.0628 0.0009 0.0021 0.781 0.7577 0.8139
Modal 14 0.221 0.0001 0.0002 0 0.8425 0.8535 0 0.0012 0.0002 0.0505 0.7821 0.7579 0.8645
Modal 15 0.16 0.0523 0.0018 0 0.8948 0.8553 0 0.0025 0.0857 0.0001 0.7846 0.8436 0.8645
Modal 16 0.148 0.0015 0.0463 0 0.8963 0.9016 0 0.066 0.0024 0.0079 0.8506 0.8461 0.8724
Modal 17 0.14 0.0004 0.00002182 0 0.8966 0.9016 0 0.000044 0.0005 0.0125 0.8506 0.8466 0.8849
Modal 18 0.123 0.001 0.0029 0 0.8977 0.9044 0 0.0037 0.0013 0.0273 0.8544 0.8479 0.9121
Modal 19 0.116 0.0056 0.0002 0 0.9033 0.9046 0 0.0003 0.0069 0.00002019 0.8547 0.8548 0.9122
Modal 20 0.113 0.0139 0.0012 0 0.9172 0.9059 0 0.0017 0.0167 0.0004 0.8564 0.8715 0.9126
Modal 21 0.112 0.0001 0.0004 0 0.9173 0.9063 0 0.0005 0.0001 0.000003878 0.8569 0.8717 0.9126
Modal 22 0.107 0.0001 0.0015 0 0.9174 0.9077 0 0.002 0.0001 0.0001 0.8589 0.8718 0.9127
Modal 23 0.107 0.00003444 0.0001 0 0.9174 0.9078 0 0.0001 0.00004566 0.0000102 0.859 0.8719 0.9127
Modal 24 0.107 0.00002515 0.0001 0 0.9175 0.908 0 0.0002 0.00003156 0.00001972 0.8592 0.8719 0.9127
Modal 25 0.107 0.0000486 0.0002 0 0.9175 0.9081 0 0.0002 0.0001 0.00001805 0.8594 0.8719 0.9128
Modal 26 0.106 0.0002 0.0018 0 0.9177 0.9099 0 0.0024 0.0003 0.0003 0.8618 0.8722 0.913
Modal 27 0.106 0.0003 0.0105 0 0.9181 0.9204 0 0.0143 0.0003 0.0017 0.8761 0.8726 0.9147
Modal 28 0.106 0 6.443E-07 0 0.9181 0.9204 0 9.223E-07 0 0 0.8761 0.8726 0.9147
Modal 29 0.106 0.000002819 0 0 0.9181 0.9204 0 0 0.000004008 0.000001693 0.8761 0.8726 0.9147
Modal 30 0.106 0 0 0 0.9181 0.9204 0 0 0 0 0.8761 0.8726 0.9147
Modal 31 0.106 0 0 0 0.9181 0.9204 0 0.000000589 0 0 0.8761 0.8726 0.9147
Modal 32 0.106 0 0 0 0.9181 0.9204 0 0 0 0 0.8761 0.8726 0.9147
Modal 33 0.105 0.0000361 0.0002 0 0.9181 0.9206 0 0.0003 0.0000435 0.0001 0.8764 0.8726 0.9148
Modal 34 0.105 0.000004758 7.886E-07 0 0.9181 0.9206 0 0.000001014 0.000006696 0 0.8764 0.8726 0.9148
Modal 35 0.105 0.00001472 0.00001293 0 0.9181 0.9206 0 0.00001747 0.00002313 0.00000502 0.8764 0.8727 0.9148
Modal 36 0.105 0.0007 0.0000425 0 0.9188 0.9207 0 0.0001 0.001 0.000006026 0.8765 0.8736 0.9148
Modal 37 0.105 0.000001255 0 0 0.9188 0.9207 0 7.881E-07 0.000002219 0 0.8765 0.8736 0.9148
Modal 38 0.105 0.000004924 0.0001 0 0.9188 0.9207 0 0.0001 0.000007883 0.00001278 0.8765 0.8737 0.9148
Modal 39 0.104 0 0.000007074 0 0.9188 0.9207 0 0.000009805 0 0.00000298 0.8765 0.8737 0.9148
Modal 40 0.104 0 0.000001833 0 0.9188 0.9207 0 0.000002469 0 7.152E-07 0.8765 0.8737 0.9148
Modal 41 0.104 0 0 0 0.9188 0.9207 0 0 0 0 0.8765 0.8737 0.9148
Modal 42 0.104 0.000004248 0.0001 0 0.9188 0.9208 0 0.0001 0.000005089 0 0.8766 0.8737 0.9148
Modal 43 0.104 0.000003042 0.0000468 0 0.9188 0.9208 0 0.0001 0.000003719 0.000002526 0.8767 0.8737 0.9148
Modal 44 0.104 0.00003302 0.0006 0 0.9189 0.9214 0 0.0008 0.00004107 0.00002473 0.8775 0.8737 0.9148
Modal 45 0.104 0.000004625 0.0001 0 0.9189 0.9215 0 0.0001 0.000005861 0.000008308 0.8776 0.8737 0.9149
Modal 46 0.104 0 0 0 0.9189 0.9215 0 6.039E-07 0 0 0.8776 0.8737 0.9149
Modal 47 0.103 0.0001 0.0002 0 0.9189 0.9217 0 0.0002 0.0001 0.000000565 0.8778 0.8738 0.9149
Modal 48 0.103 0 0.000002455 0 0.9189 0.9217 0 0.000003353 5.614E-07 0 0.8778 0.8738 0.9149
Modal 49 0.103 0 6.109E-07 0 0.9189 0.9217 0 0.000000829 5.586E-07 0 0.8778 0.8738 0.9149
Modal 50 0.103 0.0002 0.0004 0 0.9191 0.9221 0 0.0005 0.0002 0 0.8783 0.874 0.9149
3.3. Output Gaya – Gaya Dalam
frame Story Beam V2 (sendi) V2 (luar sendi) T (maks) M3 (maks) M3 (min)
N N N-mm N-mm N-mm
LT.6 B1706 Comb4 Max - - - 263,816,692.00 -
LT.6 B1707 Comb4 Min - - - - (204,397,488.00)
LT.7 B2219 Comb3 Min - - (9,125,547.51) - -
LT.6 B1707 Comb4 Min (212,152.40) (202,254.80) - - -
LT.7 B2225 Comb4 Min (210,618.90) (188,747.86) - - -
LT.3 B1974 Comb3 Min - - (8,908,717.55) - -
LT.7 B2225 Comb6 Max - - - 347,952,536.00 -
LT.7 B2225 Comb4 Min - - - - (436,068,820.00)
LT.5 B1976 Comb4 Min (324,177.29) (308,145.91) - - -
LT.6 B2187 Comb3 Min - - (21,226,395.00) - -
LT.5 B1976 Comb4 Max - - - 391,097,169.00 -
LT.5 B2156 Comb4 Min - - - - (492,652,587.00)
LT.11 B2225 Comb4 Min (579,503.30) (556,937.22) - - -
LT.10 B2277 Comb4 Min - - (96,612,631.00) - -
LT.9 B2225 Comb6 Max - - - 1,152,355,238.00 -
LT.11 B2225 Comb4 Min - - - - (1,361,321,179.00)
LT.15 B2232 Comb4 Max 657,481.23 (543,528.28) - - -
LT.16 B2269 Comb4 Max - - 88,748,639.29 - -
LT.15 B2232 SPEX Y Max - - - 1,462,017,923.00 -
LT.15 B2232 Comb4 Min - - - - (1,730,752,514.00)
LT.11 B1725 Comb4 Min (67,120.32) (66,050.83) - - -
LT.6 B1728 Comb3 Max - - 12,876,909.92 - -
LT.10 B1725 SPEX Y Max - - - 104,290,326.00 -
LT.11 B1725 Comb4 Min - - - - (131,421,785.00)
LT.10 B2230 Comb4 Max 88,172.63 (75,044.08) - - -
LT.6 B1729 Comb3 Max - - 19,715,951.50 - -
LT.10 B2230 SPEX Y Max - - - 228,173,340.00 -
LT.10 B2230 Comb4 Min - - - - (276,060,624.00)
frame Story Beam V2 (sendi) V2 (luar sendi) T (maks) M3 (maks) M3 (min)
N N N-mm N-mm N-mm
LT.6 B2063 Comb3 Max 1,382,838.98 1,332,941.78 - - -
LT.6 B2063 Comb4 Min - - (172,407,172.00) - -
LT.6 B2054 Comb3 Max - - - 2,625,147,761.00 -
LT.6 B2054 Comb5 Min - - - - (1,501,721,621.00)
LT.2 B2054 Comb3 Min (787,182.18) (658,929.42) - - -
LT.5 B2055 Comb4 Max - - 195,243,712.00 - -
LT.2 B2054 Comb3 Max - - - 1,615,605,110.00 -
LT.2 B2054 Comb5 Min - - - - (1,147,953,532.00)
LT.7 B2212 Comb4 Min (835,915.13) (803,515.77) - - -
LT.7 B2210 Comb3 Max - - 187,730,718.00 - -
LT.9 B2232 Comb6 Max - - - 1,994,938,976.00 -
LT.9 B2232 Comb4 Min - - - - (2,116,474,477.00)
LT.7 B2229 Comb3 Max 533,191.34 167,631.28 - - -
LT.7 B2229 Comb4 Min - - (347,171,318.00) - -
LT.9 B2233 Comb5 Max - - - 802,667,857.00 -
LT.9 B2233 Comb3 Min - - - - (871,029,744.00)
frame Story Beam P (maks) V2 (maks) M2 (maks) M3 (maks)
N N N-mm N-mm
BASEMENTC216 Comb3 Min (9,292,100.51) - - -
LT.6 C216 Comb3 Max - 681,391.81 - -
LT.6 C216 Comb3 Max - - 1,450,116,372.00
BASEMENTC96 Comb4 Min - - (1,152,447,173.00) -
LT.4 C59 Comb4 Min (2,752,587.04) - - -
LT.6 C55 Comb3 Max - 606,105.73 - -
LT.16 C282 Comb4 Max - - 1,079,629,625.00 -
LT.6 C55 Comb3 Max - - - 1,297,374,428.00
frame Story Beam P (maks) V2 (maks) M2 (maks) M3 (maks)
N N N-mm N-mm
LT.7 C291 Comb3 Min (940,328.20) - - -
LT.7 C290 Comb3 Max - 380,698.22 - -
LT.7 C291 Comb4 Min - - (455,695,169.00) -
LT.7 C290 Comb3 Max - - - 880,023,037.00
LT.7 C215 Comb4 Min (9,285,232.70) - - -
LT.9 C17 Comb3 Min - (639,301.06) - -
LT.9 C282 Comb4 Max - - 1,894,429,376.00 -
LT.9 C17 Comb3 Min - - (1,376,944,475.00)
frame Story Pear P (maks) V2 (maks) M3 (maks)
KN KN KN-m
BASEMENTP11 Comb4 Max (19,541.16) - -
ATAP P23 Comb5 Max - (8,789.81) -
ATAP P23 Comb3 Min - - 21,409.88
Load
Case/Combo
B1
B2
B3
B4
Load
Case/Combo
B5
B6
B7
Load
Case/Combo
PC1
PC2
Load
Case/Combo
K4
SW
K5
PC3
PC4
Load
Case/Combo
K1
K2
LAMPIRAN IV (PERENCANAAN STRUKTUR)
4.1. Perencanaan Pelat Lantai
Sebagai contoh untuk perencanaan pelat lantai digunakan pelat lantai tipe S1. Sedangkan untuk
perencanaan tipe pelat lainnya sama dengan perencanaan pelat S1, hanya disesuaikan dengan
dimensi dan ketebalan masing – masing tipe pelat tersebut.
No :
Tipe Plat :
Ukuran Plat : x
Jenis Ruang :
Mutu Bahan
: MPa
: MPa
:
Dimensi Plat
: m
: m
: m
: m : mm
A. Pembebanan Plat
1. Beban Mati Tebal (m) x Bj (Kn/m³)
a. Plat : x = kN/m²
b. Pasir : x = kN/m²
Tebal (cm) x Berat (kN/m²)/cm
c. Spesi : x = kN/m²
d. Penutup Lantai : x = kN/m² +
Total Beban Mati (Wd) = kN/m²
2. Beban Hidup
Beban Hidup (Wl) : kN/m²
Faktor Reduksi :
3. Beban Ultimit
Beban Ultimit (Wu) : + ( x Fr )
: + ( x 0 )
: kN/m²
B. Perhitungan Momen Plat
Diketahui di atas :
=
=
=
=
= x x x
= x x x
= kNm
= x x x
= x x x
= kNm
Perencanaan Plat
S1
4 4
PERKULIAHAN
Lx 4
Ly 4
h 0.12
f'c 30
Fy 240
β 0.85
0.04 18 0.72
3 0.21 0.63
P 0.02 20
0.12 24 2.88
1.2 Wd 1.6 Wl
1.2 4.47 1.6 2.5
1 0.24 0.24
4.47
2.5
0.4
……>>Clx 25
Lx 4 Cly 25
6.964
Ly:
4= 1.0
Ctx 51
Cty 51
Mu lx 0.001 Wu Ix² Clx
0.001 6.964 4.00 ² 25
2.786
Mu ly 0.001 Wu Ix² Cly
0.001 6.964 4.00 ² 25
2.786
1
= x x x
= x x x
= kNm
= x x x
= x x x
= kNm
C. Perencanaan Penulangan Lx
Tebal Plat (h) : mm
Diameter Tul. : mm , maka luas tampang tulangan : mm²
Penutup Beton : mm
Jarak efektif, d : Tebal Plat (h) - Penutup Beton (p) - Øs/2
: - -
: mm
ρ balance : x x
+
: x x
+
:
ρ max : x ρ balance ρ min
: x
: :
: x
:
x
x
:
ρ perlu
: x ( 1 - √ )
:
As perlu : x x = mm²
As min : x x = mm²
As perlu : x = mm² Terpakai 1,33 As Perlu
As terpakai :
Mu ty 0.001 Wu Ix² Cty
Mu tx 0.001 Wu Ix² Ctx
0.001 6.964 4.00 ² 51
5.683
120
0.001 6.964 4.00 ² 51
5.683
95
0.85 f'c βx (
10 78.54
20
120 20 5
600)
240 600 240
0.0645
600)
Fy 600 fy
0.85 30 0.85x (
0.75:
1.4
0.75 0.06 Fy
Rn 3.48 1E+06
95 ² 1000
0.385817
0.05 0.0058
Mu:
2.786: 3.482 kNm
phi 0.8
1.1765
:1
x ( 1m
m :fy
0.85 f'c
:240
0.85 240
Rn) )
fy- √ ( 1 - (
:1
x ( 1 -
2 m x
1.18 x0.39
) )1.18 240√ ( 1 - ( 2
1.33 1.33 152.86 203.31
0.85 0.9962
0.001609
ρ perlu b d
250
..OK..!!
152.86
ρ min b d 554.17
Jarak antar tulangan : x
Jarak Pakai : mm P -
Kontrol Kapasitas Momen
As terpakai : x
a :
x x
: x x ( - / 2 ) = kNm
: kNm
phi >
D. Perencanaan Penulangan Ly
Tebal Plat (h) : mm
Diameter Tul. : mm , maka luas tampang tulangan : mm²
Penutup Beton : mm
Jarak efektif, d : Tebal Plat (h) - Penutup Beton (p) - Øs/2
: - - -
: mm
ρ balance : x x
+
: x x
+
:
ρ max : x ρ balance ρ min
: x
: :
: x
:
x
x
:
ρ perlu
: x ( 1 - √ )
:
78.54 1000= 314.16
250
150 10 150
78.54 1000= 523.6 mm²
150
523.6 x 240= 4.928 mm
0.85 30 1000
1.33 Mu 4.6311
Mn Mu .....OK...!!!
Mn 523.6 240 95 4.93 11.628
85
0.85 f'c βx (
120
10 78.54
20
120 20 10 5
600)
240 600 240
0.0645
600)
Fy 600 fy
0.85 30 0.85x (
0.75:
1.4
0.75 0.06 Fy
Rn 3.48 1E+06
85 ² 1000
0.481938
0.0484 0.0058
Mu:
2.786: 3.482 kNm
phi 0.8
9.4118
:1
x ( 1m
m :fy
0.85 f'c
:240
0.85 30
Rn) )
fy- √ ( 1 - (
:1
x ( 1 -
2 m x
9.41 x0.48
) )9.41 240√ ( 1 - ( 2
0.11 0.9622
0.002027
As perlu : x x = mm²
As min : x x = mm²
As perlu : x = mm² Terpakai 1,33 As Perlu
As terpakai :
Jarak antar tulangan : x
Jarak Pakai : mm P -
Kontrol Kapasitas Momen
As terpakai : x
a :
x x
: x x ( - / 2 ) = kNm
: kNm
phi >
E. Perencanaan Penulangan Tx
Tebal Plat (h) : mm
Diameter Tul. : mm , maka luas tampang tulangan : mm²
Penutup Beton : mm
Jarak efektif, d : Tebal Plat (h) - Penutup Beton (p) - Øs/2
: - -
: mm
ρ balance : x x
+
: x x
+
:
ρ max : x ρ balance ρ min
: x
: :
: x
:
x
x
:
1.33 1.33 172.33 229.2
ρ perlu b d
250
..OK..!!
78.54 1000= 314.16
250
172.33
ρ min b d 495.83
100 10 100
78.54 1000= 785.4 mm²
100
785.4 x 240= 11.088 mm
0.85 20 1000
1.33 Mu 4.6311
Mn Mu .....OK...!!!
Mn 785.4 240 85 11.1 14.977
95
0.85 f'c βx (
120
10 78.54
20
120 20 5
600)
240 600 240
0.0645
600)
Fy 600 fy
0.85 30 0.85x (
0.75:
1.4
0.75 0.06 Fy
Rn 7.10 1E+06
95 ² 1000
0.787067
0.0484 0.0058
Mu:
5.683: 7.1033 kNm
phi 0.8
9.4118
m :fy
0.85 f'c
:240
0.85 30
ρ perlu
: x ( 1 - √ )
:
As perlu : x x = mm²
As min : x x = mm²
As perlu : x = mm² Terpakai 1,33 As Perlu
As terpakai :
Jarak antar tulangan : x
Jarak Pakai : mm P -
Kontrol Kapasitas Momen
As terpakai : x
a :
x x
: x x ( - / 2 ) = kNm
: kNm
phi >
F. Perencanaan Penulangan Ty
Tebal Plat (h) : mm
Diameter Tul. : mm , maka luas tampang tulangan : mm²
Penutup Beton : mm
Jarak efektif, d : Tebal Plat (h) - Penutup Beton (p) - Øs/2
: - -
: mm
ρ balance : x x
+
: x x
+
:
ρ max : x ρ balance ρ min
: x
: :
: x
:
:1
x ( 1m
Rn) )
fy- √ ( 1 - (
:1
x ( 1 -
2 m x
9.41 x0.79
) )9.41 240√ ( 1 - ( 2
1.33 1.33 316.51 420.96
0.11 0.9383
0.003332
ρ perlu b d
450
..OK..!!
78.54 1000= 174.53
450
316.51
ρ min b d 554.17
100 10 100
78.54 1000= 785.4 mm²
100
785.4 x 240= 11.088 mm
0.85 20 1000
1.33 Mu 9.4474
Mn Mu .....OK...!!!
Mn 785.4 240 95 11.1 16.862
95
0.85 f'c βx (
120
10 78.54
20
120 20 5
600)
240 600 240
0.0645
600)
Fy 600 fy
0.85 30 0.85x (
0.75:
1.4
0.75 0.06 Fy
Rn 7.10 1E+06
95 ² 1000
0.787067
0.0484 0.0058
Mu:
5.683: 7.1033 kNm
phi 0.8
x
x
:
ρ perlu
: x ( 1 - √ )
:
As perlu : x x = mm²
As min : x x = mm²
As perlu : x = mm² Terpakai 1,33 As Perlu
As terpakai :
Jarak antar tulangan : x
Jarak Pakai : mm P -
Kontrol Kapasitas Momen
As terpakai : x
a :
x x
: x x ( - / 2 ) = kNm
: kNm
phi >
=
lx =
9.4118
:1
x ( 1m
m :fy
0.85 f'c
:240
0.85 30
Rn) )
fy- √ ( 1 - (
:1
x ( 1 -
2 m x
9.41 x0.79
) )9.41 240√ ( 1 - ( 2
554.17
1.33 1.33 316.51 420.96
0.11 0.9383
0.003332
ρ perlu b d
22.176 mm0.85 10 1000
100 10 100
78.54 1000= 785.4 mm²
100
P10-100
1.33 Mu 9.4474
Mn Mu .....OK...!!!
Mn 785.4 240 95 22.2 15.817
4 P10-100
P10-100
ly 4
P10-100
P10-150P10-100
785.4 x 240=
450
..OK..!!
78.54 1000= 174.53
450
316.51
ρ min b d
4.2. Perencanaan Balok
Sebagai contoh untuk perencanaan balok digunakan balok tipe B1.
Balok B1
Tulangan tumpuan
bw= 300 mm Mn= 255,496,860 Nmm
h= 450 mm m= 15.686
d= 410 mm Pmin= 0.0035
d'= 40 mm Rn= 5.066 N/mm2
fc= 30 Mpa Pperlu= 0.0143
fy= 400 Mpa Pb= 0.0325
Mu= 204,397,488 Nmm Pmaks= 0.0244
β1= 0.85
Sehingga digunakan ρ = 0.014261
As perlu= 1754.107
Digunakan tulangan
D= 22 mm
Ast= 380.133 mm2
maka didapat jumlah tulangan
n= 4.614 ≈ 8 batang 6.230749959
As pakai= 3041.062 mm2
As pakai > As perlu
Jumlah tulangan tekan yang dibutuhkan berdasarkan ras io
As '= 1520.531 mm2
digunakan 4 D22
As '= 1520.531 mm2 4 batang
S= 3.428571429 mm > 25 mm dipakai tulangan 2 lapis
Kontrol kelelehan :
Asumsi tulangan tarik leleh dan tekan leleh
a= 79.50 mm
c= 93.54 mm
εy= 0.002
εs= 0.010 > εy ok
εs '= 0.002 < εy asumsi sa lah tul . Tekan belum leleh
karena εs > εy > εs ', tulangan baja tarik sudah leleh tetapi ba ja tekan belum. Dengan demikian, ternyata
anggapan pada langkah awal tidak benar. Maka diperlukan mencari letak garis netra l dengan menggunakan
kesetimbangan gaya-gaya hrizonta l (∑Hf=0), TS=Cc+Ct, ya i tu dengan mencari ni la i c dengan rumus sbb:
R= -23.384 mm
Q= 5612.109 mm
c= 101.863 mm
dengan ni la i c tersebut,ni la i -ni la i la in yang belum diketahui dapat dicari .
fs '= εs '.Es
fs '= 364.388 < 400 ok
dengan demikian anggapan yang digunakan benar.
a= 86.583 mm
Cc= 662361.015 N
Ct= 554063.660 N
cek TS = Cc + ct
As .fy = Cc + Ct
1216424.675 1216424.675 ok
kapas i tas penampang balok
Mn1= 242893368.2 Nmm
Mn2= 205003554.4 Nmm
Mn= 447896922.5 Nmm
ØMn > Mu
358317538 204397488
dengan demikian balok aman terhadap lentur
2c Q R R
Balok B1
Tulangan lapangan
bw= 300 mm Mn= 329,770,865 Nmm
h= 450 mm m= 15.686
d= 410 mm Pmin 0.0035
d'= 40 mm Rn= 6.539 N/mm2
fc= 30 Mpa Pperlu= 0.0193
fy= 400 Mpa Pb= 0.0325
Mu= 263,816,692 Nmm Pmaks= 0.0244
β1= 0.85
Sehingga digunakan ρ = 0.0192562
As perlu= 2368.512
Digunakan tulangan
D= 22 mm
Ast= 380.133 mm2
maka didapat jumlah tulangan
n= 6.231 ≈ 8 batang 6.23075
As pakai= 3041.062 mm2
As pakai > As perlu
Jumlah tulangan tekan yang dibutuhkan berdasarkan ras io
As '= 1520.531 mm2
digunakan 4 D22
As '= 1520.531 mm2 4 batang
S= 3.428571429 mm > 25 mm dipakai tulangan 2 lapis
Kontrol kelelehan :
Asumsi tulangan tarik leleh dan tekan leleh
a= 79.50 mm
c= 93.54
εy= 0.002
εs= 0.010 > εy ok
εs '= 0.002 < εy asumsi sa lah tul . Tekan belum leleh
karena εs > εy > εs ', tulangan baja tarik sudah leleh tetapi ba ja tekan belum. Dengan demikian, ternyata
anggapan pada langkah awal tidak benar. Maka diperlukan mencari letak garis netra l dengan menggunakan
kesetimbangan gaya-gaya hrizonta l (∑Hf=0), TS=Cc+Ct, ya i tu dengan mencari ni la i c dengan rumus sbb:
R= -23.384 mm
Q= 5612.109 mm
c= 101.863 mm
dengan ni la i c tersebut,ni la i -ni la i la in yang belum diketahui dapat dicari .
fs '= εs '.Es
fs '= 364.388 < 400 ok
dengan demikian anggapan yang digunakan benar.
a= 86.583 mm
Cc= 662361.015 N
Ct= 554063.6604 N
cek TS = Cc + ct
As .fy = Cc + Ct
1216424.675 1216424.675 ok
kapas i tas penampang balok
Mn1= 242893368.2 Nmm
Mn2= 205003554.4 Nmm
Mn= 447896922.5 Nmm
ØMn > Mu
358317538 263816692
dengan demikian balok aman terhadap lentur
2c Q R R
Penulangan Terhadap Torsi
a. Tulangan Torsi
Vu = 212152.4 N
Tu = 9125547.5 Nmm >>>>> kuat momen torsi terfaktor pada penampang, didapat dari output etabs.
b = 300 mm -9125547.51 Nmm (akibat 1,2 DL + LL – Fx + 0,3 Fy) Comb 5 dari etabs B 435 lantai 2
h = 400 mm φ = 0.75 >>>> ketentuan SNI 2847 2002
fc' = 30 mm d' = 40 mm
diameter sengkang = 10 mm
fy = 400 mpa
Acp = 120000 mm2
Pcp = 1400 mm
Batas Tu = 0.3423266 x 10285714
= 3,521,074 Nmm < 9,125,548 Nmm
Batas Tu < Tu maka tulangan torsi diperlukan.
b. menghitung properti penampang.
dengan selimut beton 40 mm dan sengkang φ 10
X1 = 210 mm
Y1 = 310 mm
Aoh = (X1.Y1) = 65100 mm2
Ao = 0.85 x Aoh
= 55335 mm2
d = 360
ph = 2(X1+Y1) = 1040 mm
cek penampang :
= 98590.06 N
2.365167702 N/mm2 < 3.423266 N/mm2
maka penampang cukup besar.
c. menentukan tulangan torsi transversal yang diperlukan
= 12167397 Nmm
asumsikan 45 derajat untuk komponen struktur non-prategang.
= 0.274858 mm2/mm untuk 1 kaki dari sengkang
d. memilih tulangan torsi longitudinal
tulangan longitudinal tambahan yg diperlukan untuk torsi :
= 285.8519 mm2
luas total min tulangan longitudinal tambahan yang diperlukan.
= 398.8013 mm2
At/s = 0.2748576 mm2 > bw/6.fyv = 0.125 mm2 OK
mengacu SNI 2847-2002 pasal 13.6(7) tulangan longitudinal tambahan yang diperlukan untuk
menahan puntir tidak boleh kurang dari Al. karena min Al < Al maka digunakan Al = 285.8519 mm2 OK
tulangan longitudinal tambahan disebar pada keempat sudut bagian dalam dari sengkang dan secara
vertikal diantaranya. Asumsikan sepertiga = 95.28397 mm2
maka digunakan tulangan torsi: 2 D 13 >>>>>>>> 265.4646 mm2 untuk sisi samping.
2'.
12
fc A cpBatasTu
Pcp
'.
6
fcVc bw d
2
2
2 '.
. 1,7 . 3
fcVu Tu ph Vc
bw d A oh bw d
TuTn
2. . .cot
At Tn
S Ao fy
2. . .cotAt fyv
Al PhS fyt
5 '. .
12.
fc Acp At fyvMinAl Ph
fyl S fyt
Tulangan Geser Balok B1
Vu= 212152.400 N
h= 450 mm
b= 300 mm
d'= 40 mm
d= 410 mm
fc= 30 mpa
fy= 240 mpa
Vc= 112283.1243 N
dengan menganggap Vc = 0
Vs= 282869.867 N
dipakai tulangan 4 Ø10 Av= 314.16 mm2
Vs= Av.Fy.d/s
s= Av.Fy.d/Vs 109.284 mm
syarat SRPMK pasal 23.4.4.2, s min=100 mm dan s max=150 mm
n= 4 kaki/muka
D= 10 mm
dipakai s= 100 mm pada rentang sendi
sengkang tertutup pertama harus dipasang tidak lebih dari 50 mm dari muka tumpuan
Vs pakai= 309132.7171 N
kontrol kuat geser nominal tidak boleh lebih dari Vs maksimum
Vs maks= 449,132 N > 309,133 N ok
Vn= 421415.8414 N
Ø Vn > Vu
316,062 N 212,152 N ok
Vu pada jarak 2.h (diluar sendi)
Vu= 202,255 N
Vc= 112283.1243 N
dengan menganggap Vc= 0
Vs= 269673.067 N
dipakai tulangan 4 Ø10 Av= 314.16 mm2
Vs= Av.Fy.d/s
s= Av.Fy.d/Vs 114.632 mm
syarat srpmk pasal 23.4.4.2, s min=100 mm dan s max=150 mm
n= 4 kaki/muka
D= 10 mm
dipakai s= 120 mm pada rentang luar sendi
Vs pakai= 257610.5976 N
Vn= 369893.7219 N
Ø Vn > Vu
277,420 N 202,255 N ok
4.3. Perencanaan Kolom
Sebagai contoh untuk perencanaan kolom, digunakan kolom tipe K1.
Penulangan Lentur Kolom Lantai Dasar Basemen-Lt 6 (K1)
kolom 1200x1200
h= 1200 mm fc= 30 Mpa
d= 1160 mm fy= 400 Mpa
d'= 40 mm Ey= 200000 Mpa
Pu= 9292100.51 N β1= 0.85
Gaya aksial maksimum kolom
Digunakan rasio tulangan (Pg) = 2 % 0.316777 %
Asg= 28800 mm2
Digunakan tulangan 12 D22
D= 22 mm 380.133 mm2
n= 12 batang
Ast= 4561.593 mm2
dengan penulangan simetris pada arah x dan arah y, maka :
Ast x-x= Ast y-y n= 8 batang
3041.062 mm2
As= As' n= 4 batang
1520.531 mm2
h-2d'/h= 0.933 > 0.65
maka Ø untuk Ø Pn < 0,1.fc'.Ag berlaku :
Ag= 1440000 mm2
0,1.fc'.Ag= 4320000 N
beban aksial maksimum Ø Pn maks yang dapat dipikul oleh kolom :
ØPn max= 19982724.53 > 4320000 Øtetap
19982724.53 > 9292100.51 Ok
kuat momen kolom
peninjauan terehadap kondisi seimbang sebagai batas kelelehan tulangan tarik :
εy= 0.002
cb= 696 mm
a= 591.6 mm
εs'= 0.0028 > 0.002
εs' >εy
fs'= fy
ND1= 18102960 N
ND2= 569438.801 N
NT= 608212.338 N
Pnb= 18064186.463 N
ØPnb 11741721.2 N > 9292100.51 N
kolom mengalami kelehan tarik
kemudian untuk batas dimana tulangan tekan mengalami peralihan leleh yaitu
pada saat εs'=εy= 0.0028
c= 696.00
fs= 400 400 Mpa, Asumsi benar
kedua tulangan leleh
fs=fs'= fy
Pn= 18064186.46 N
ØPn= 11741721.2 N > 9292100.51 N
dengan demikian penampang kolom mampu menahan beban Pu
0,2. .0,8
0,1. . '
Pn
Ag fc
Penulangan Geser Kolom Lantai Dasar Basemen-Lt 6 (K1)
kolom 1200x1200
Vu= 681391.810 N
Nu= 9292100.510 N
h= 1200.000 mm
d'= 40.000 mm
d= 1160.000 mm
fc= 30.000 mpa
fy= 240.000 mpa
Vc= 1856411.963 N
dipakai tulangan geser 2 Ø12-100mm pada rentang Lo = 1200 mm sesuai SNI
03-2847-2002 pasal 23.4.4(4) dan pasal 23.3.3(2) SRPMK.
D= 12 mm Av= 226.195 mm2
n= 2 kaki/muka
dipakai s= 100 mm
Vspakai = 629725.964 N
Vn= 2486137.927 N
Ø Vn > Vu
1864603.445 N 681391.810 N ok
jadi tulangan sengkang ikat terpasang sudah cukup menahan geser.
dipakai tulangan geser 2 Ø12-150mm pada rentang diluar Lo = 1200 mm
D= 12 mm Av= 226.195 mm2
n= 2 kaki/muka
dipakai s= 150 mm
Vspakai = 419817.309 N
Vn= 2276229.272 N
Ø Vn > Vu
1707171.954 N 681391.810 N ok
1. DATA TAMPANG
Lebar tampang B = 1200 mm
Tinggi penampang H = 1200 mm
Kuat tekan beton fc = 30 MPa
Teg. Leleh baja fy = 400 MPa
Modulus Elastisitas E = 200000 MPa 1200 mm
Diameter Tulangan d = 22 mm As = 380.286 mm2
Tulangan n = 12D22 12
Deret = 4
Rasio tulangan = 0.317%
Selimut beton ds = 40.0 mm jrk antr tul = 337 > 19 mm Ok
1200 1200
Momen Desain dari Etabs Mu = 1450.116 KNm 1200 mm
Gaya Aksial dari Etabs Pu = 9292.101 KN
2. ANALISIS LENTUR
TABULASI PERHITUNGAN Mn-Pn
120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120
As/deret c 1200 1080 960 840 720 600 480 360 240 120 -38
(mm2) a 1200 1020 918 816 714 612 510 408 306 204 102 -32
1140.9 1 εs1 0.0030 0.0001 -0.0002 -0.0006 -0.0011 -0.0018 -0.0028 -0.0043 -0.0067 -0.0115 -0.0260 -0.0666
760.6 2 εs2 0.0030 0.0010 0.0008 0.0005 0.0002 -0.0003 -0.0009 -0.0019 -0.0036 -0.0068 -0.0167 -0.0442
760.6 3 εs3 0.0030 0.0020 0.0019 0.0017 0.0015 0.0013 0.0009 0.0004 -0.0004 -0.0022 -0.0073 -0.0218
1140.9 4 εs4 0.0030 0.0029 0.0029 0.0029 0.0029 0.0028 0.0028 0.0028 0.0027 0.0025 0.0020 0.0006
1 Cs1 456.34 22.82 -50.70 -142.61 -260.77 -418.31 -456.34 -456.34 -456.34 -456.34 -456.34 -456.34
2 Cs2 304.23 157.18 123.94 82.40 28.97 -42.25 -141.97 -291.55 -304.23 -304.23 -304.23 -304.23
3 Cs3 304.23 299.16 281.69 259.86 231.79 194.37 141.97 63.38 -67.61 -304.23 -304.23 -304.23
4 Cs4 456.34 456.34 456.34 456.34 456.34 456.34 456.34 456.34 456.34 456.34 456.34 136.90
∑Csi 1521 936 811 656 456 190 0 -228 -372 -608 -608 -928
Pn 36720 31212 28091 24970 21848 18727 15606 12485 9364 6242 3121 -988
Pn + ∑Csi Pn 38241 32148 28902 25626 22305 18917 15606 12257 8992 5634 2513 -1916
Mn Mn 0 3078 4274 5162.702 5749 6040 5948 5521 4741 3620 2225 -277
Pu 24857 20896 18786 16657 14498 12296 10144 7967 5845 3662 1633 -1246
Mu 0 2001 2778 3355.757 3737 3926 3866 3589 3082 2353 1446 -180
b = 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200
DESAIN DAN ANALISIS KOLOM LANTAI Basemen-Lt6 K1
4.4. Perencanaan Dinding Geser
h = 76 m
Vu= 8,789.81 KN
Mu = 21,409.88 Knm
Pu = 19,541.16 Kn
fc ' = 30 mpa
fy = 400 mpa
tebal = 0.45 m
panjang total = 5 m
panjang badan = 6 m
tinggi total dinding = 76 m
menentukan kebutuhan baja tulangan vertikal dan
horisontal :
2.7 m2
2464.751509 Kn
Vu = 8,789.81 Kn > 2464.752 Kn
sehingga diperlukan 2 lapis tulangan.
perhitungan kebutuhan baja tulangan vertikal dan horisontal.
0.0025 tetap
Spasi Maks = 450 mm
luas penampang horisontal dan vertikal dinding geser per meter
panjang :
0.45 m2
luas minimal kebutuhan tulangan per meter panjang arah
horizontal dan vertikal :
0.001125 m2 = 1125 mm2
bila digunakan baja tulangan D16, maka :
Jenis As
D Diameter (mm) luas/bar (mm2) (mm2)
22 22 380.1327111 2 760.2654
karena digunakan dua lapis tulangan, jumlah pasangan tulangan
yang diperlukan per meter panjang adalah :
n = 1.479746372 = 2 pasang
S = 150 mm
spasi tidak boleh melebihi 450 mm
dipakai tulangan = 2D22-150 untuk tulangan horisontal
menentukan baja tulangan untuk menahan geser :
Dimensi
Jumlah
1'
6Acv fc
Acv lxt
v n
.1tebal m
( ' . )Vn Acv c fc n fy
dimana :
12.66666667 > 3
diperoleh αc = 0.167
rasio tulangan horisontal :
0.011263191
Ok, > = 0.0025
kuat geser nominal :
14633.92777 Kn
Kuat geser perlu :
10975.44582 Kn
ok, Vu = 8,789.81 kn < 10975.45 Kn oke
dinding cukup kuat menahan geser
kuat geser nominal maksimum :
12323.75754 Kn OKE
Ok, kuat geser nominal masih dibawah batas atas kuat geser nominal
maksimum.
oleh karena itu, konfigurasi tulangan 2D22-150mm (sebagaimana
didapat pada langkah awal) dapat dipakai. Rasio tulangan pv tidak boleh
kurang dari pn apabila hw/lw < 2. karena hw/lw = 12,67, maka dapat digu-
nakan rasio tulangan minimum. Jadi gunakan 2D22-150mm untuk tulangan
vertikal.
hw
lw
2 /
.
xluas barn
s t
n .minn
( ' . )Vn Acv c fc n fy
0,75Vn xVn
5'
6Acv fc