reservoir

PT.Anugra Karya Utama Abadi

Laporan Perhitungan Struktur Reservoir

3.1 PERHITUNGAN RESERVOIR (ALT.I)Reservoir alternatif ke-I adalah reservoir yang terbuat dari struktur beton bertulang. Pada program SAP2000 reservoir yang dimodelkan sebagai elemen shell yang terdiri dari pelat dasar (bottom slab), dinding (wall) serta pelat atas/pelat penutup (top slab). Tebal pelat rencana adalah : Pelat dasar (bottom slab) = 25 cm Dinding (wall) = 20 cm Pelat Penutup (top slab) = 10 cm

Gambar 3.1 Pemodelan 3D Reservoir Beton BertulangSumber : SAP2000 v11.3.1.1 Pembebanan Pada PelatInput beban-beban pada pelat dasar, dinding dan pelat atas adalah :Pelat dasar

Dead (berat sendiri) = dihitung otomatis oleh program. Uplift = 1,45 ton/m2 Water = Bj air x h = 1 x 1,7 = 1,7 ton/m2

III-1

BAB 3ANALISIS PERHITUNGAN



Soil = h x γ = 1,2 x 2,632 = 3,16 ton/m2

Gambar 3.2 Uniform Load Values (Water)Sumber : SAP2000 v11.

Gambar 3.3 Uniform Load Values (Uplift Pressure)Sumber : SAP2000 v11.III-2



Dinding Dead (berat sendiri) = dihitung otomatis oleh program. Water = 1 ton/m2 Soil = ka x γ = 0,589 x 2,632 = 1,55 ton/m2

Gambar 3.4 Input Soil Surface Pressure Values (Bottom Face)Sumber : SAP2000 v11.

III-3



Gambar 3.5 Input Water Surface Pressure Values (Bottom Face)Sumber : SAP2000 v11.Pelat Atas Dead (berat sendiri) = dihitung otomatis oleh program. Live = 100 kg/m2

3.1.2 Perhitungan Momen PelatAnalisis reservoir dengan program SAP2000 menghasilkan output berupa momen arah x dan momen arah y (M11 dan M22). Berdasarkan hasil analisis didapat bahwa momen maksimum terjadi pada pelat dasar yaitu berupa M11 sebesar 28,42 kN.m serta M22 sebesar 37,33 kN.m

Gambar 3.6 Output M22 pada pelat dasarSumber : SAP2000 v11.

III-4



Gambar 3.7 Output M22 pada dindingSumber : SAP2000 v11.

Gambar 3.8 Output M22 pada pelat atasSumber : SAP2000 v11.Untuk hasil selengkapnya dari hasil perhitungan momen pada pelat reservoir dapat dilihat pada Lampiran 1, adapun resume hasil perhitungan momen maksimum untuk arah x dan y adalah sebagai berikut :a. Pelat atas penutupMux = 2,72 kN.m/mMuy = 3,76 kN.m/mb. Pelat DindingMux = 17,84 kN.m/mMuy = 30,34 kN.m/mc. Pelat DasarMux = 28,42 kN.m/mMuy = 37,33 kN.m/m

III-5



3.1.3 Perhitungan Penulangan PelatData Teknis (Pelat Dasar) Fc’ = 17,89 MPa Fy = 320 MPa h = 250 mm (tebal pelat) s = 40 mm (selimut beton) D = 13 mm (diameter tulangan rencana)

Perhitungan Penulangan (Pelat Dasar)d=h−d−D

2=250−40−6,5=203,5mm

M n=M u

φ=37,33

0,8=46,66kN .m

Rn=M n

b x d2 =46,66 x 106

1000 x203,52=1,13

m=f y

0,85 x f c'=

3200,85 x17,89

=21,04

ρ= 1m (1−√1−

2m. Rnf y )= 1

21,04 (1−√1−2x 21,04 x 1,13320 )=0,0037

ρmin=1,4f y

=0,0044

ρb=0,85 x β1 x f c

'

f y ( 600600+ f y )=0,85 x0,85 x 17,89

320 ( 600600+320 )=0,0263

ρmax=0,75 x ρb=0,75 x 0,0263=0,02

ρmin<ρ=0,0044>0,0037……….makadipakai ρmin

A sperlu=ρ x b xd=0,0044 x1000 x 203,5=890mm2

s= π4x D2 x

bA s

=3,144

x132 x1000890

=149,085mm 100mm

III-6



A spakai=π4x D2 x

bs=3,14

4x132 x

1000100

=1327mm2

A spakai>A sperlu………………….OK !

Digunakan tulangan diameter D 13 – 100 mmDengan cara yang sama seperti diatas dihitung penulangan untuk pelat dinding dan pelat atas, sehingga didapatkan hasil seperti pada Tabel 3.1 dibawah ini :

Tabel 3.1 Resume Hasil Perhitungan Penulangan Pelat Pelat Dasar Pelat Dinding Pelat Atas

fc' (Mpa) 17.89 17.89 17.89 fy (Mpa) 320 320 320 h (mm) 250 200 100 s (mm) 40 40 20 D (mm) 13 13 13 Mx (kN.m) 28.42 17.84 2.72 My (kN.m) 37.33 30.34 3.76 D (mm) 203.5 153.5 73.5 Mn (kN.m) 46.66 37.93 4.7 Rn 1.13 1.61 0.87 m 21.04 21.04 21.04 ρ 0.0037 0.0053 0.0028 ρ min 0.0044 0.0044 0.0044 ρb 0.0263 0.0263 0.0263 ρ max 0.02 0.02 0.02 ρ pakai 0.0044 0.0053 0.0044 As perlu (mm2) 890 818 322 s (mm) 149,085 ~ 100 162,28 ~ 100 412 ~ 200 As pakai (mm2) 1327 1327 663 Tulangan D 13 - 100 D 13 - 100 D 13 - 200Sumber : hasil analisis konsultan.

3.1.4 Perhitungan Pondasi Telapak (Footplate)III-7



Direncanakan pondasi reservoir beton bertulang sebagai pondasi telapak (footplate), pada SAP2000 pondasi telapak dimodelkan sebagai tumpuan sendi. Pondasi telapak diletakan disepanjang sisi pelat dasar setinggi h rencana.

Gambar 3.9 Pondasi telapak

I. Data Pondasi TelapakData Tanah Kedalaman pondasi (Df) = 1,45 m Berat volume tanah (γ) = 26,32 kN/m3 Sudut geser dalam (Φ) = 15° Kohesi (c) = 22 kN/m2 Tahanan konus rata-rata (qc) = 20-35 kg/cm2

Dimensi Pondasi Lebar pondasi arah x (Bx) = 1,2 m Lebar pondasi arah y (By) = 2,8 m Tebal pondasi (h) = 0,5 m Lebar kolom arah x (bx) = 0,2 m Lebar kolom arah y (by) = 2,5 mMutu Bahan Kuat tekan beton (fc’) = 17,89 Mpa Kuat Leleh Baja Tulangan (fy) = 320 Mpa Berat Beton = 24 kN/m3

Beban Rencana Pondasi Gaya aksial akibat beban terfaktor = 470,707 kN

III-8



Gambar 3.10 Gaya Aksial Pada PondasiSumber : SAP2000 v11.II. Kapasitas Dukung TanahMenurut TerzaghiKapasitas dukung ultimate tanah untuk jenis pondasi telapak menerus menurut Terzaghi adalah :

qult=c N c+q Nq+0,5 γB N γ

Dengan nilai Nc, Nq dan Nγ dapat dilihat pada tabel dibawah ini :Tabel 3.1 Faktor-faktor Daya Dukung Untuk Persamaan Terzaghi

Sumber : Foundation Analysis and Design, J.E.Bowlesqult=c N c+q Nq+0,5 γB N γ

III-9



¿ (22 x12,9 )+(26,32 x1,2 x 4,4 )+(0,5 x26,32 x1,2 x2,5)

¿462,25 kN /m2

qa=qult3

=462,253

=154,08 kN /m2

III. Kontrol Tegangan TanahTegangan tanah yang terjadi pada dasar pondasi adalah :q=

PuA

= 470,707(1,2x 2,8)

=140,09kN /m2

qa>q=154,08kN /m2>140,09kN /m2…….OK !

3.2 PERHITUNGAN RESERVOIR (ALT.II)Reservoir alternatif ke-II adalah reservoir yang terbuat dari fiber panel tank dengan struktur pondasi dan balok dari beton bertulang. Pada program SAP2000 elemen yang dimodelkan hanya elemen pondasi dan balok.

Gambar 3.10 Potongan Fiber Panel Tank3.2.1 Perhitungan PembebananBeban pada reservoir (fiber panel tank kapasitas 50 m3) terdiri dari :

III-10

Panel Tank


Balok


Beban Mati = Auto Program SAP2000Beban Hidup = 100 Kg/m2 Beban Air = 50 m3 x 1000 kg/m3 = 50.000 kg = 50 Ton/25 m2

3.2.2 Perhitungan Balok

Gambar 3.10 Denah Balok

Gambar 3.10 Pemodelan balok/dudukan betonSumber : SAP2000 v11.

III-11



Direncanakan dimensi balok adalah 30 x 30 cm. Dari hasil analisis dengan program SAP2000, diperoleh nilai gaya aksial akibat beban terfaktor sebesar 88,52 kN.

Gambar 3.10 Joint Reaction ForceSumber : SAP2000 v11.

Gambar 3.10 Output Momen 3-3 Pada BalokSumber : SAP2000 v11.III-12



Perhitungan Penulangan Balok

Gambar 3.10 Luas Tulangan BalokSumber : SAP2000 v11.

Tulangan Utama BalokJumlahtulanganatas=363,345

132,665=2,7 3D 13

Jumlahtulanganbawah= 0132,665

=0

Dipakai tulangan utama 6 D 13 mmTulangan Geser As tulangan dia. 8 mm = 50,24 mm2 50,240,431

=116,57 100

Dipakai sk Ø8-100III-13


Pondasi


3.2.3 Perhitungan Pondasi Telapak Pondasi untuk dudukan fiber reservoir adalah pondasi telapak setempat berbentuk segi empat.

Gambar 3.10 Denah Perletakan Pondasi SetempatI. Data Pondasi TelapakData Tanah

Kedalaman pondasi (Df) = 1,2 m Berat volume tanah (γ) = 26,32 kN/m3 Sudut geser dalam (Φ) = 15° Kohesi (c) = 22 kN/m2 Tahanan konus rata-rata (qc)= 20-35 kg/cm2

Dimensi Pondasi Lebar pondasi arah x (Bx) = 1 m Lebar pondasi arah y (By) = 1 m Tebal pondasi (h) = 0,5 m Lebar kolom arah x (bx) = 0,3 m Lebar kolom arah y (by) = 0,3 mMutu Bahan Kuat tekan beton (fc’) = 17,89 Mpa Kuat Leleh Baja Tulangan (fy) = 320 Mpa Berat Beton = 24 kN/m3

Beban Rencana PondasiIII-14



Gaya aksial akibat beban terfaktor = 88,52 kN

Gambar 3.10 Gaya Aksial Pada Pondasi SetempatSumber : SAP2000 v11.II. Kapasitas Dukung TanahMenurut TerzaghiKapasitas dukung ultimate tanah untuk jenis pondasi telapak berbentuk bujur sangkar menurut Terzaghi adalah :

qult=1,3c N c+qN q+0,4 γB N γ

Dengan nilai Nc, Nq dan Nγ dapat dilihat pada Tabel 3.1 Faktor-faktor Daya Dukung Untuk Persamaan Terzaghi.qult=1,3c N c+qN q+0,4 γB N γ

¿ (1,3 x22 x12,9 )+(26,32 x1,2 x 4,4 )+(0,4 x 26,32x 1x 2,5)

¿534,23kN /m2

qa=qult3

=534,233

=178,08kN /m2

III. Kontrol Tegangan TanahTegangan tanah yang terjadi pada dasar pondasi adalah :III-15



q=PuA

=88,521

=88,52kN /m2

qa>q=178,08kN /m2>88,52kN /m2…….OK !

IV. Perhitungan PenulanganPenulangan Plat TapakDiketahui beban ultimate Pu = 88,52 kN/m2Momen maksimum yang terjadi :M u=

12x Pu x L

2

¿ 12x88,52 x 0,52

¿11,065 kN .m

Rasio baja tulangan :d=h−d−D

2=500−40−6,5=453,5mm

ρmin=1,4f y

=0,0044

ρb=0,85 x β1 x f c

'

f y ( 600600+ f y )=0,85 x0,85 x 17,89

320 ( 600600+320 )=0,0263

ρmax=0,75 x ρb=0,75 x 0,0263=0,02

Rn=M n

b x d2 =11,065 x106

1000 x 453,52 =0,0673

m=f y

0,85 x f c'=

3200,85 x17,89

=21,04

ρ= 1m (1−√1−

2m. Rnf y )= 1

21,04 (1−√1−2x 21,04 x 0,0673320 )=0,0002

III-16



ρmin<ρ=0,0044>0,0002……….makadipakai ρmin

A sperlu=ρ x b xd=0,0044 x1000 x 453,5=1984mm2

s= π4x D2 x

bA s

=3,144

x132 x10001984

=66,9mm 50mm

A spakai=π4x D2 x

bs=3,14

4x132 x

100050

=2653mm2

A spakai>A sperlu………………….OK !

Maka digunakan D13 – 50 mm

III-17

reservoir

Documents