perancangan berbasis komputer

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Umum Seiring dengan perkembangan jaman dan kemajuan teknologi mendorong para dosen untuk memberikan tugas berupa perancangan berbasis komputer/perancangan menggunakan sofware. Pada tugas ini Rumah Tinggal dijadikan pilihan untuk perancangan. Rumah Tinggal ini terdiri dari 3 lantai. Struktur bangunan ini berbentuk persegi panjang dengan arah x = 9 m dan panjang ke-arah y = 24 m. Pada laporan ini ada beberapa perhitungan yang akan direncanakan, berikut adalah beberapa perhitungan yang disajikan pada laporan ini yaitu perhitungan perencanaan gording, perencanaan rangka atap, perencanaan tangga, perencanaan struktur utama dan perencanaan pondasi.

1.2. Penjelasan Umum Sistem struktur pada rumah tinggal ini direncanakan terbuat dari sistem rangka beton bertulang.

1.3. Lingkup Pekerjaan Gedung ini terdiri dari 3 lantai dengan Ruang lingkup pekrjaan adalah sebagai berikut: 1. Perencanaan gording 2. Perencanaan rangka atap 3. Perencanaan tangga 4. Perencanaan struktur utama 5. Perencanaan pondasi

1.4. Sofware Yang Digunakan Dalam perencanaan struktur rumah tinggal ini perhitungan elemen pelat, balok, kolom dll, perlu menggunakan sofware yang mampu mempermudah saat menghitung struktur desain analisis tersebut. Sofware yang digunakan pada perhitungan struktur ini yaitu menggunakan ETABS V 9.7, AUTOCAD 2013, SAP2000v.14, Microsoft Office 2007.

BAB II KRITERIA DESAIN

2.1. Standar Acuan Yang Digunakan Dalam perencanaan pembangunan gedung pusat kegiatan mahasiswa ini diperlukan beberapa standar acuan yang berlaku, diantaranya : 1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SNI 0328472002. Acuan ini digunakan dalam hal analisis kriteria pembebanan dan juga acuan pada preliminary design untuk menentukan dimensi dari balok, kolom, pelat, dan lain sebagainya 2. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung SNI 03 17262002. Acuan ini digunakan untuk perencanaan beban lateral akibat gempa dan mengetahui respon spektrum gempa rencana untuk perencanaan struktur pada wilayah tertentu di Indonesia 3. Pedoman Pembebanan Indonesia untuk Bangunan Gedung SKBI-1.3.53.1987. Acuan ini untuk memberikan pedoman dalam menentukan beban yang diijinkan untuk merencanakan struktur bangunan gedung dan acuan reduksi beban hidup untuk perencanaan balok, portal serta peninjauan gempa. 4. Pedoman perencanaan struktr baja untuk bangunan gedung SNI-03-1729-2002.

2.2. Data Teknis Fungsi Bangunan Jenis Struktur Sistem Struktur Jumlah Lantai Tinggi Lantai Dasar Tinggi Lantai Tipikal Lokasi Jenis Tanah Sistem Penghubung Lantai Struktur Atap : Rumah Tinggal : Rangka Beton Bertulang : Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) : 3 Lantai : 3,5 m : 3,4 m : Bandung (Gempa Wilayah 4) : Tanah Lunak : Tangga : Rangka Baja

Tabel 2.1 Jenis Jenis Tanah

2.3. Layout Struktur Di bawah terdapat layout struktur pada bangunan rumah tinggal di Bandung dengan beberapa gambar sebagai berikut :

Gambar 2.1 Denah Lantai 1

Gambar 2.2 Denah Lantai 2

Gambar 2.3 Denah Lantai 3

Gambar 2.4 Denah Dak

Gambar 2.5 Potongan 1

Gambar 2.6 Potongan 2

Gambar 2.7 Potongan 3 dan 4

Gambar 2.8 Potongan 5 dan 6

Gambar 2.9 Tampak Depan dan Belakang

Gambar 2.10 Tampak Samping Kanan

Gambar 2.11 Tampak Samping Kiri

2.4. Sistem Kontruksi Berdasarkan persyaratan kontruksi yang harus memenuhi kriteria bangunan pada

umumnya, dan perlu diperhatikan apakah kontruksi tersebut telah memenuhi kekuatan terhadap beban yang telah direncanakan, kekakuan pada struktur & Stabilitas pada bangunan tersebut. Sistem Kontruksi pada wisma olah raga didasarkan berdasarkan pertimbangan

kelayakan kontruksi yang telah memenuhi terhadap persyaratan kontruksi. Berdasarkan SNI 03-1726-2002, Sistem Konstruksi pada struktur bangunan gedung ada tiga macam yang ditinjau dai wilayah gempa yaitu : 1. SRPMB (Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa) yang dipakai pada struktur bangunan yang lokasinya berada pada wilayah gempa 1 dan 2 yang wilayah kegempaannya rendah. 2. SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah) yang digunakan pada struktur bangunan yang lokasinya berada pada wilayah gempa 3 dan 4 yang wilayah kegempaannya menengah. 3. SRPMK (Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus) yang digunakan pada struktur bangunan yang lokasinya berada pada wilayah gempa 5 dan 6 yang wilayah kegempaannya tinggi. Struktur bangunan gedung ini menggunakan SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah) dikarenakan lokasi bangunan gedung ini berada di Bandung tepatnya pada wilayah gempa 4.

2.5. Spesifikasi Material Spesifikasi material yang digunakan pada struktur bangunan utama yaitu menggunakan beton bertulang & struktur rangka atap menggunakan material baja. Maka properti yang digunakan pada beton bertulang & baja dapat dilihat sebagai berikut : Berat jenis beton bertulang Berat jenis baja Kuat tekan beton Modulus elastisitas beton Modulus elastisitas baja Mutu baja tulangan b s Fc Ec Es Fy Fyv 37 : 2.400 kg/m3 : 7.850 kg/m3 : 30 Mpa : 4.700fc Mpa : 200.000 Mpa : 400 Mpa : 240 Mpa : 240 Mpa : 370 Mpa

BAB III PEMODELAN STRUKTUR

3.1. Preliminary Design Preliminary Design (Perencanaan Awal) dilakukan untuk mendapatkan dimensi awal yang digunakan untuk perancangan struktur sesuai dengan SNI 03-2874-2002 tentang.Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Perencanaan awal yang dilakukan meliputi elemen struktur kolom, balok dan pelat. Catatan: Perencanaan Balok Anak Tidak Diperhitungkan Dalam Perhitungan Dibawah Ini Balok Induk

Gambar 3.1 Denah Balok Induk

Gambar 3.2 Denah Balok Induk

Pelat terjepit penuh sehingga lx = 4200 mm ly = 8000 mmly = lx

pada balok induk, jarak ke pusat balok dianggap sebagai bentang,

= 1,904 2, maka termasuk dalam pelat dua arah.

Perhitungan Balok Dengan Menggunakan Pelat Dua Arah Arah X Perhitungan Tinggi Minimum Untuk Balok dengan Satu Ujung Menerus Hmin = = = 227 mm

Perhitungan Tinggi Minimum Untuk Balok dengan Dua Ujung Menerus Hmin = = = 200 mm

Arah Y Perhitungan Tinggi Minimum Untuk Balok dengan Satu Ujung Menerus Hmin = = = 433 mm

Untuk menentukan h minimum diambil yang terbesar yaitu 433 mm, sedangkan lebar balok diambil setengahnya dari nilai tinggi minimum sehingga didapat 216.5 mm. Berdasarkan perhitungan tinggi minimum yang didapat adalah 433 mm, namun untuk mengurangi terjadinya lendutan yang besar maka tinggi dinaikan menjadi 500mm. Sedangkan untuk lebar agar memenuhi syarat gedung tahan gempa merupakan setengah dari tingginya yaitu 250mm.

500mm

250mm Gambar 3.3 Asumsi Balok Dimensi Pelat

Gambar 3.4. Denah Pelat

Asumsi tebal pelat h = 120 mm, Mencari dengan rumus : = =

Panel 1

2

In

eks 1in

In

3

4

Menghitung 1 (eksterior)380mm

630mm

120mm

120mm Y1

380mm

Y2250mm

380mm

250mm

A1 = 630mm x 120mm = 75.600mm2 A2 = 250mm x 380mm = 95.000mm2 Y1 = 440mm Y2 = 190mm =( ) ( )

= 301mm

d1= Y1- = 440 301 = 139mm d2= Y2- = 190 301 = -111mm Iox1 = x 630 x 1203 = 90.720.000 mm4 Iox2 = x 250 x 3803 = 1.143.166.667 mm4 Ibalok = (Iox1 + A1.d12)+ (Iox2 + A2.d22)

= (90.720.000 + 75.600 x 1392)+( 1.143.166.667 + 95.000 x (-111)2) = 3.865.049.267mm4 Ipelat = x 2100x1303 = 384.475.000 mm4 1 = = = 10,05 = 10,1

Menghitung 2 (Interior)380mm 380mm 1010mm

120mm Y1 Y2250mm

120mm

380mm

380mm

250mm

A1 = 1010mm x 120mm = 121200mm2 A2 = 250mm x 380mm = 95000mm2 Y1 = 440mm Y2 = 190mm =( ) ( )

= 330 mm

d1= Y1- = 440 330 = 110mm d2= Y2- = 190 330 = -140mm Iox1 = x 1010x1203 = 145.440.000 mm4 Iox2 = x 250x3803 = 1.143.166.667mm4 Ibalok = (Iox1 + A1.d12)+ (Iox2 + A2.d22) = (145.440.000+121200 x 1102)+( 1.143.166.667+95000 x (-140)2) = 4.617.126.667mm4 Ipelat = x (4000+1375)x1303 = 984.0729.916,7mm4 2 = = = 4,69 = 4,7

Menghitung 3 (Interior)380mm 380mm 1011mm

120mm

120mm

380mm250mm

380mm Y2250mm

Y1

A1 = 1010mm x 120mm = 121200mm2 A2 = 250mm x 380mm = 95000mm2 Y1 = 440mm Y2 = 190mm =( ) ( )

= 330 mm

d1= Y1- = 440 330 = 110mm d2= Y2- = 190 330 = -140mm Iox1 = x 1010x1203 = 145.440.000 mm4 Iox2 = x 250x3803 = 1.143.166.667mm4 Ibalok = (Iox1 + A1.d12)+ (Iox2 + A2.d22) = (145.440.000+121200 x 1102)+( 1.143.166.667+95000 x (-140)2) = 4.617.126.667mm4 Ipelat = x (2100+400)x1303 = 457.708.333,3mm4 3 = = = 10,08 = 10,1

Menghitung 4 (Interior)380mm 380mm 1011mm

120mm

120mm

380mm250mm

380mm Y2250mm

Y1

A1 = 1010mm x 120mm = 121200mm2 A2 = 250mm x 380mm = 95000mm2 Y1 = 440mm Y2 = 190mm =( ) ( )

= 330 mm

d1= Y1- = 440 330 = 110mm d2= Y2- = 190 330 = -140mm Iox1 = x 1010x1203 = 145.440.000 mm4 Iox2 = x 250x3803 = 1.143.166.667mm4 Ibalok = (Iox1 + A1.d12)+ (Iox2 + A2.d22) = (145.440.000+121200 x 1102)+( 1.143.166.667+95000 x (-140)2) = 4.617.126.667mm4 Ipelat = x (4000+2750)x1303 = 1.235.812.500mm4 4 = = = 3,73 = 3,8

Maka, m= 7,5 Berdasarkan hasil perhitungan untuk rasio kekakuan balok pelat di peroleh m = 7,5 2,0 sehingga untuk mendapatkan nilai h minimum menggunakan rumus sebagai berikut :

Bentang bersih terpanjang (Ln) Ln = ly 2x (1/2 x lebar balok induk ) = 8000 2x(1/2 x250) = 7750 mm

Bentang bersih terpendek (Sn) Sn = lx 2(1/2 lebar balok induk ) = 4200 2(1/2 x 250) = 3950 mm

= Ln / Sn = 7750 / 3950 = 1,97

Dengan fy = 400 Mpa, maka didapat :( ( ) )

=153 mm

Tebal Pelat Minimum

Tebal pelat minimum menurut perhitungan di atas yaitu 153mm, maka dari itu asumsi tebal pelat 120 mm tidak memenuhi syarat. Maka dari itu