bab iii analisa struktur 2.pdf

8/18/2019 BAB III analisa struktur 2.pdf

1/20

BAB III

ANALISA STRUKTUR

Dalam bab ini akan dibahas mengenai analisa struktur dengan menggunakan program

ETABS v 9.7.

III.1 PERHITUNGAN PEMBEBANAN

III.2.1 STRUKTUR SEKUNDER

Dalam hal ini beban yang diperhitungkan merupakan beban-beban yang berasal

dari elemen struktur lain selain struktur utama, diantaranya pelat lantai dan atap, balok

anak, yang disebut sebagai struktur sekunder.

Sebagai bagian dari komponen struktur secara keseluruhan, struktur sekunder

akan memberikan pengaruh terhadap struktur utama sebagai beban. Dalam

perencanaan desain gempa, struktur sekunder merupakan komponen struktur yang

dikomposisikan untuk menerima beban lateral akibat gempa, sehingga dalam

perhitungannya struktur sekunder dapat direncanakan dan dianalisa secara terpisah

dari struktur utama.

Sebelum struktur sekunder ini bisa dijadikan sebagai beban nantinya, maka

sebelum itu dilakukan perencanaan terhadap elemen struktur sekunder tersebut,

adapun perhitungannya sebagai berikut :

a) Perencanaan Struktur Lantai

Pada perencanaan struktur lantai direncanakan pelat lantai menggunakan plat slab

1. Plat Lantai Atap

Dipakai pelat beton dengan tebal pelat = 100 mm

Beban nilai

Beban Mati

(DL)Pelat beton (t = 10 cm) = ( 0.1 x 2400 ) 240 kg/m2

Total Beban Mati 240 kg/m2

rangka + plafond= (11 + 7) kg/m2

18 kg/m2


2/20

Besarnya nilai tegangan yang terjadi pada plat lantai yaitu :

Gambar tegangan pada lantai atap

Karena beton dan baja tidak bersifat monolit sehinga Mu sangat kecil mendekati nol

Sehingga digunakan tulangan polos : 10-250

Beban Mati

Tambahan

(SDL)

ducting AC + pipa 10 kg/m2

Total beban fi nishing 28 kg/m 2

Beban Hidup

(LL)Beban Hidup 100 kg/m2


3/20

Luas tulangan terpakai As = ¼ π x d2 x b/s

= ¼ π x 102 x 1000/250

= 314,159 mm2

Tinggi blok regangan a =0,85 '

As fy

fc b

= 314,159 240

0,85 25 1000

= 3,548 mm

Momen nominal Mn = 6( ) 102

a As fy d

= 63,548

314,159 240 (85 ) 102

= 6,275 KNm

Mn Mu

0,85 6,275 0 OK

gambarrrrrrr

Gambar 3.14 Potongan plat lantai atap

2. Pelat Lantai 1 sampai lantai 4

Dipakai pelat beton dengan tebal pelat = 120 mm

Beban nilai

Beban Mati

(DL)Pelat beton (t = 12 cm) = ( 0,12 x 2400 ) 288 kg/m2

Total Beban Mati 288 kg/m2

Beban Mati

Tambahan

(SDL)

Spesi lantai (2 cm x 21 kg/m2) 42 kg/m2

Lantai keramik (1 cm x 24 kg/m2) 24 kg/m2

Rangka/plafond ( 11 + 7 ) kg/m2 18 kg/m2

Ducting AC + pipa 10 kg/m2

Total beban f in ishing 94 kg/m2


4/20

Sehingga digunakan tulangan polos : 10-250

Luas tulangan terpakai As = ¼ π x d2 x b/s

= ¼ π x 102 x 1000/250

= 314,159 mm2

Tinggi blok regangan a =0,85 '

As fy

fc b

= 314,159 240

0,85 25 1000

= 3,548 mm

Momen nominal Mn =

6

( ) 102

a

As fy d

= 63,548

314,159 240 (85 ) 102

= 6,275 KNm

Mn Mu

0,85 6,275 0 OK

Gambar 3.15 Potongan plat lantai 1 sampai lantai 10

Beban Hidup

(LL)Beban Hidup 250 kg/m2


5/20

b) Perencanaan Balok Anak

DENAH PEMBALOKAN


6/20

Balok anak berfungsi membagi luasan lantai agar tidak terlalu lebar, sehingga

mempunyai kekauan yang cukup. Balok anak menumpu diatas dua tumpuan sederhana.

Pembebanan

Besarnya nilai tegangan yang terjadi pada balok anak yaitu :

Beban nilai

Beban Mati

(DL)

Pelat beton (t = 10 cm) = ( 0,1 x 2400 ) x

2,667 640,08 kg/m

Berat sendiri profil WF 56,6 kg/m

= 696,68 kg/m

Berat ikatan 10 % x 1016,6 69,66 kg/m

Total Beban Mati 766,348 kg/m

Beban Mati

Tambahan

(SDL)

Spesi lantai = (1 cm x 21 kg/m2) x 2,667 5,6 kg/m

Rangka + plafond = ( 11 + 7 ) kg/m2 x

2,66729,66 kg/m

Ducting AC + pipa = 10 x 2,667 26,67 kg/m

Total beban f in ishing 61,93 kg/m

Beban Hidup

(LL)Beban Hidup = 250 x 2,667 1666,75 kg/m


7/20

Gambar diagram momen yang terjadi pada balok

Mu yang tejadi pada balok anak = 187,52 KNm

Dari perhitungan diatas maka Balok anak direncanakan dengan menggunakan profil WF

386 x 299 x 9 x 14

A = 120,1 cm2 ix = 16,7 cm iy = 7,21 cm

W = 94,3 kg/m Tw = 9 mm Sx = 1740 cm3

Yang ditinjau


8/20

BJ-37 : fy = 2400 kg/m2

fu = 3700 kg/cm2

fr = 700 kg/m2 (untuk penampang dirol)

f L = fy – fr = 2400-700 = 1700 m kg/m2

Beton : f’c = 250 kg/cm2

Panjang balok anak (L) = 800 cm

Kekuatan penampang

Untuk sayap :

170

2

bf

tf fy

299 170

2 14 240

10,67 ≤ 10,97 (OK)

Untuk web :

1680

2

h

tw fy

386 1680

2 9 240

21,44 ≤ 108,443 (OK)

Jadi, profil termasuk penampang kompak maka Jadi, Mn = Mp

Kontrol Local Buckling :

Jarak penahan lateral diambil sebesar jarak pemasangan shear connector, maka

diambil (Lb) = 50 cm = 500 mm

790 790 72,1

240

iy Lp

fy

= 3676,687 mm

31

3 J b t = 3 3

1 1299 14 (314 2 14) 9

3 3

= 342983,33 mm4

2 2

6 11314 1462, 4 10 3,51 10

4 4

d tf Cw Iy

mm6

H = 386 mm tf = 14 mm r = 22 mm

B = 299 mm Ix = 33700 cm4 Iy = 6240 cm4

d = H – 2 (tf+r)

= 386 – 2 (14+22)

= 314 mm


9/20

1

315000

( 1 x yf r

JA X

S f f v

=2

3

315000 342983,33 120,1 10

1740 10 (240 70 1 0,1

= 48,32 Mpa

2

2 2

1

4(1 ) y

Cw X v

i J X

=211

2

3,51 104(1 0,1)

72,1 342983,33 48,32

=

2

13,661

Mpa

1 21 1r y L X X i = 48, 32 1 1 3, 661 72,1 = 6192,022 mm

Sehingga diketahui bahwa Lb.< Lp < Lr Dengan begitu dapat ditentukan bahwa bentang

termasuk dalam kelompok bentang pendek Untuk komponen struktur yang memenuhi Lb < Lp

(untuk bentang pendek),

kuat nominal komponen struktur adalah :

Mn = Mp = Zx . fy

= 1

120,1 314 2 14 24002

= 41218320 kgcm

= 4121,832 KNm

Persyaratan : Mu ≤ Mn

187,52 ≤ 0,9 X 4121,83

187,52 ≤ 3709,648 (ok)

jadi penampang profil baja mampu memikul beban


10/20

c) Perencanaan tangga

a. Data yang sudah diketahui:

data Tinggi lantai 1 Tinggi lantai > 1

tinggi tangga 350 cm 300 cm

Panjang tangga 350 cm 330 cmTinggi bordes 175 cm 150 cm

Lebar bordes 150 cm 150 cm

Lebar injakan (i) 40 cm 40 cm

Tebal Bordes 10 cm 10 cm

Profil tangga WF 150x100x6x 9

Tebal plat tangga 15 cm

Untuk merencanakan tangga harus memenuhi persyaratan :

60 cm ≤ (2t + i ) ≤ 65 cm

25o

≤ a ≤ 40o

Maka :

Tinggi injakan (t) =65−40

2 = 12 cm

Jumlah tanjakan =175

15 = 12 buah

Jumlah injakan = 12 - 1 = 11 buah

Lebar tangga = 180 cm

Kemiringan tangga (a) = tan-1 (175

350) = 26,56o

Tebal pelat tangga diambil

h min = L / 27 =√ 175 + 350

27

=391,31

27

= 14,49 cm

= 15 cm


11/20

b. Perencanaan plat tangga

a.

Pembebanan pada plat tangga

Beban nilai

Beban Mati

(DL)

Berat plat (0,16) × 24 3,84 KN/m2

Total Beban M ati 3,84 KN/m2

Beban Mati

Tambahan

(SDL)

Spesi lantai (2 cm x 0,21 KN/m2) 0,0042 KN/m2

Lantai keramik (1 cm x 0,24 KN/m2) 0,0024 KN/m2

Berat handrill 0,15 KN/m2

Total beban f in ishing 0,156 KN/m2

Beban Hidup

(LL)Beban Hidup 3 KN/m2


12/20


13/20

c. Perhitungan gaya dalam dengan menggunakan sap2000

Gambar deformasi struktur tangga

Tegangan yang terjadi akibat beban mati dan hidup


14/20

Mu max = 8,95 KN.M

Sehingga digunakan tulangan 12-200

Kontrol kekuatan tangga :

Luas tulangan terpakai, As = 21

4

bd

s

= 21 1000

124 200

= 542,6 mm2

Tinggi balok regangan, a = 0,85 '

As fy

fc b

=542,6 240

0,85 25 1000

= 6,128 mm

Tinggi efektif, d = tebal plat – slimut – ½ d.tulangan

= 150 – 20 – ½ 12

= 94 mm


15/20

Momen nominal, Mn = 6( ) 102

a As fy d

= 66,128

542, 6 240 (94 ) 102

= 11,84 KNm

Syarat, Mu ≤ Mn

8,95 ≤ 0,8 x 11,84

8,95 ≤ 9,472 (OK)

Reaksi perletakan

JointF3

KN

A 2,748

B 2,748

C 25,67

D 25,67

E 7,125

F 7,125


16/20

III.2.2 ANALISA BEBAN GEMPA

Pada analisa beban gempa mempergunakan bantuan dari web pusat penelitian pu

(http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/) serta SNI-03-1726-

2002-gempa

http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/


17/20

III.2.3 Parameter Percepatan Spektral Rencana

parameter percepatan spektral rencana :

Selanjutnya respon spektra desain dipermukaan tanah dapat digambarkan dengan ketentuan

sebagai berikut :

Variabel Nilai

PGA (g) 0.326

SS (g) 0.663

S1 (g) 0.248

CRS 0.992

CR1 0.929

FPGA 1.174

FA 1.269

FV 1.904

PSA (g) 0.382

SMS (g) 0.842

SM1 (g) 0.472

SDS (g) 0.561

SD1 (g) 0.315

T0 (detik) 0.112

TS (detik) 0.561

Jenis tanah sedang

T

(detik)

SA (g)

0 0,224

0,112 0,561

0,561 0,561

0,561 0,476

0,661 0,414

0,761 0,366


18/20

Tabel 3.10. Nilai response spektr um rencana

0,861 0,328

0,961 0,297

1,061 0,271

1,161 0,251,261 0,231

1,361 0,215

1,461 0,202

1,561 0,189

1,661 0,179

1,761 0,169

1,861 0,161,961 0,153

2,061 0,146

2,161 0,139

2,261 0,133

2,361 0,128

2,461 0,123

2,561 0,1182,661 0,114

2,761 0,11

2,861 0,106

2,961 0,103


19/20

Gambar 3.26. Grafi k respons spektr um rencana


20/20

Simpangan arah X yang terjadi akibat beban gempa RSPMX

Simpangan arah Y yang terjadi akibat beban gempa RSPMY

bab iii analisa struktur 2.pdf

Documents