struktur beton bertulang; perencanaan ruko
DESCRIPTION
perencanaan plat, balok, kolom, dan pondasiTRANSCRIPT
A. GAMBARAN UMUM KONSTRUKSI
Bangunan sarana fitness ini tidak lain merupakan sebuah ruko. Namun
demikian desain perencanaan konstruksinya harus menjamin konstruksi tetap
aman ketika ruko ini difungsikan sebagaimana sarana olahraga fitness. Data
perencanaan konstruksi dapat dilihat pada tabel berikut
No Uraian keterangan 1. Umum 1) Fungsi bangunan Sarana fitness 2) Jumlah tingkat/ lantai 3 tingkat / 4 lantai 3) Mutu beton yang digunakan 25 MPa 4) Mutu baja yang digunakan 240 MPa 5) Beban hidup sesuai fungsi bangunan 400 kg/m2
6) Beban hidup pada atap 100 kg/m2 7) Berat air hujan 1000 kg/m3 2. Konstuksi 1) Lebar bangunan 4 meter, 2) Panjang bangunan 12 meter 3) Jumlah kolom 6 4) Tinggi kolom - Tingkat 1: 4 meter
- Tingkat 2: 4 meter - Tingkat 3: 3,8 meter
5) Ukuran kolom Beton bertulang 30 cm x 30 cm
6) Ukuran balok Beton bertulang; h = 50 cm, b = 30 cm
7) Portal
a. Portal melintang ruko b. portal memanjang ruko
3. Elemen Struktur yang Direncanakan 1) Perencanaan plat lantai dan atap
- Merencanakan ketebalan plat lantai dan atap - Merencanakan penulangan plat lantai dan atap
2) Merencanakan penulangan balok 3) Merencanakan penulangan kolom 4) Perencanaan tapak pondasi
- Dimensi tapak pondasi - Penulangan tapak pondasi
B. PERENCANAAN STRUKTUR
1. Perencanaan Plat Lantai dan Plat Atap
1.1 Ketebalan Plat
a. Sketsa perencanaan
Sketsa ini menggambarkan tampak atas plat lantai, berdasarkan gambar 2
di bawah terlihat 4 unit ruko berjajar yang akan digunakan sebagai sarana
olahraga gym/ fitness. Dalam perencanaan ketebalan plat, tinjauan cukup
dilakukan pada satu titik, yaitu titik yang memiliki luas bidang plat terbesar,
tinjauan titik G.
Gambar 2. Sketsa perencanaan ketebalan plat
b. Persyaratan perencanaan
hmin < h < h maks
Ketebalan plat lantai dan plat atap hasil perencanaan harus lebih besar dari
ketebalan minimum dan ketebalan maksimum tebal plat yang diizinkan
berdasarkan analisa menggunakan rumus berikut:
h min > ln936
15008,0
fy
h max < ln36
15008,0
fy
di mana:
fy : mutu baja (240 MPa)
ln : lebar bersih plat {lebar sisi terpanjang plat tinjauan (ly) – lebar
balok rencana pada plat (bw)}, ly = 5000 mm, bw = 300 mm
ln = 5000 - 300 = 4700 mm
: ratio antara panjang sisi terpanjang plat dengan (ly - bw) dengan
sisi terpendek plat (lx – bw) dari plat yang ditinjau,
= 4700/3700 = 1,27
Dengan demikian:
h min > 7004)27,1(936
1500
2408,0
= 95,126 mm 9,6 cm
h max < 470036
1500
24008,0
= 125,333 mm 12,5 cm
SNI: tebal plat lantai minimum 120 mm
c. Menentukan ketebalan plat
Menentukan ketebalan plat hendaknya memperhatikan fungsi dan bentuk
struktur bangunan, apabila bangunan difungsikan untuk memikul beban hidup
yang berat atau konstruksi didesain dengan bentangan plat yang panjang, faktor
ketebalan plat sangat menentukan terjadinya lentur pada plat. Sebab itu, plat
umumnya lebih tebal dibandingkan dengan plat atap.
Berdasarkan persyaratan di atas, diambil ketebalan plat sebagai berikut:
- Plat lantai : 125 mm
- Plat atap : 100 mm
d. Kontrol ketebalan plat
Ketebalan plat yang telah ditentukan hendaknya dikontrol kembali
keamanannya. Kontrol ini berhubungan dengan dimensi balok yang memikul plat.
Formula yang digunakan untuk mengontrol ketebalan plat adalah:
Di mana nilai .m = ½ (1 + 2), diperoleh dengan dengan jalan berikut:
o Menentukan lebar manfaat (be)
be = ¼ bentang yang dituju
be = ¼ x 5000 = 1250 mm
atau dapat juga ditentukan dengan:
be = bw + (16 x tebal bentang yang dituju)
be = 300 + (16 x 125) = 2300 mm
be diambil dari nilai terkecil yaitu 1250 mm
lebar manfaat (be) plat dan slab terlihat pada gambar berikut:
Gambar 3: lebar manfaat
o Menentukan titik pusat berat
A 1 = 1250 x 125 = 156250 mm2
A 2 = 300 x 3750 = 112500 mm2
A total = A1+A2 = 268750 mm2
Titik pusat sumbu x
Karena konstruksi yang simetris maka diperoleh
x = 1250 / 2 = 625 mm
titik pusat sumbu y
y = = mm 151.167268750
)5.312112500()5.62156250(
Total
2(2)1(1)
A
)Y(A)Y(A
Gambar 4: titik pusat
o Menentukan nilai inersia
Ib1 = Ib2 =
2323 Y)-(y2-A2b2.h2
12
1y1)-A1(Yb1.h1
12
1
=
2323 151.167375(11250037500312
1)5.26151.167(1562502512501
12
1
= 8.093.169.380 mm4
Is1 = 32.12
1hlx = 1/12 (4000)(375)3 = 17.578.125.000 mm4
Is2 = 32.12
1hly = 1/12 (5000)(375)3 = 21.972.656.250 mm4
o Menentukan nilai (.m)
.m = ½ (1 + 2)
Ecb = Ecs
Jadi:
1 = 460,0000.125.578.17
380.169.093.8
Is1
Ib1
2 = 368,0250.656.972.21
380.169.093.8
Is2
Ib2
Dengan demikian diperoleh:
.m = ½ (1 + 2)
.m = ½ 0,460+0,368)
= 0,414
h >
4700
27,1
1112,0414,027,1536
1500
2408,0
= 121,073 mm
tebal plat yang diambil adalah 125 mm dengan demikian, ketebalan yang
diambil telah memenuhi syarat keamanan.
1.2 Penulangan Plat
a. Menghitung pembebanan plat
Data plat atap 1. Tebal plat atap = 0.1 m 2. Tebal Finishing = 0.03 m 3. Tebal rencana volume air hujan = 0.03 m
4. Berat/ volume beton bertulang = 2400 kg/m3
5. Berat/ volume beton = 2100 kg/m3
6. Berat/ volume air hujan = 1000 kg/m3
7. Berat beban bergerak lantai atap = 100 kg/m2
8. Berat plafon + penggantung = 18 kg/m2
9. Berat lapisan kedap air = 21 kg/m2
Data plat lantai 1. Tebal plat lantai = 0.125 m 2. Tebal Finishing = 0.03 m
3. Berat/ volume beton bertulang = 2400 kg/m3
4. Berat/ volume beton = 2100 kg/m3
5. Berat keramik = 60 kg/m2
6. berat plafon + penggantung = 18 kg/m2
7. Berat beban bergeraek lantai 2 dan 3 = 400 kg/m2
8. Berat lapisan kedap air = 21 kg/m2 1) Pembebanan pada plat atap o Beban Mati (WD)
1. Berat plat sendiri (0.10 x 2400 kg/m3) 240 kg/m2
2. Berat lapisan kedap air (2 x 21 kg/m2) 42 kg/m2
3. Berat plafon + penggantung (11 + 7 ) kg/m2 18 kg/m2
total beban mati atap 300 kg/m2
o Beban Hidup (WL)
1. Berat atap menurut SNI 100 kg/m2
2. Berat air hujan 3 cm (0.03 x 1000 kg/m3) 30 kg/m2
total beban mati lantai 130 kg/m2
2) Pembebanan Plat Lantai 2 dan 3 a. Beban Mati (WL)
1. Berat plat sendiri, t = 125 mm (0.125 x 2400 kg/m3) 300 kg/m2
2. Berat finishing plat 3 cm, (0.03 x 2100 kg/m3) 63 kg/m2
3. Berat keramik 60 kg/m2
4. Berat plafon + penggantung 18 kg/m2
total beban hidup atap 441 kg/m2
b. Beban Hidup (WL)
Beban lantai menurut SNI (sarana olahraga) : 400 kg/m2
total beban hidup lantai 400 kg/m2
b. Perhitungan tulangan plat atap
1) Data perencanaan tulangan plat atap
o Sketsa plat atap
Gambar 5 sketsa perencanaan penulangan plat
Sketsa ini digunakan untuk mempermudah dalam mengelompokkan
karakteristik plat yang akan direncankan penulangannya. Plat dibedakan atas plat
1 arah dan plat 2 arah. Dikategorikan sebagai plat 1 arah apabila perbandingan ly
terhadap lx > 2,5 sedangkan plat 2 arah sebaliknya.
Dilihat dari sketsa di atas, terdapat 3 (tiga) petak plat yang diarsir. Ketiga
petak tersebut mewakili seluruh petak yang ada setelah dikelompokkan
berdasarkan kategori plat 1 arah dan plat 2 arah (pada plat 2 arah sekaligus
dibedakan sesuai perencanaan plat dua rah model amplop). Petak A, E, I, M, D,
H, L, dan P merupakan plat 1 arah. Plat B, C, F,N, dan O, merupakan plat 2 arah
dengan tipe penyaluran beban metode amplop skema VIA, sedangkan petak F, G,
J, dan K, merupakan plat 2 arah dengan tipe penyaluran beban metode amplop
skema II. Penentuan petak tinjauan pada petak dengan tipe sama lebih dari satu
adalah petak terluas. Petak yang ditinjau pada perencanaan ini adalah petak A
(tinjauan 1), petak C (tinjauan 2), dan petak G (tinjauan 3).
o Data plat atap
Tebal plat (h) = 0.1 m
Beban Mati = 300 kg/m2
Beban Hidup = 130 kg/m2
Direncanakan: Diameter tulangan = 8 mm; luas 50,4 mm2
Selimut beton (P) = 0.015 m
Syarat bentang: Ly = bentang terpanjang Lx = bentang terpendek
Tinggi Efektif plat atap arah x
dx = h - P - 1/2 Dx dx = 0.1 - 0.015 - 1/2(0.008) = 0.081 m arah y
dy = h - P - Dx - 1/2Dy dy = 0.1 - 0.015 - 0.008 - 1/2(0.008) = 0.073 m
2) Perencanaan tulangan plat atap 1 arah
o Kebutuhan luas tulangan
As = bd
Dimana:
As = kebutuhan luas tulangan b = lebar plat (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif plat = ratio tulangan, min tulangan (fy = 240 MPa) plat = 0,0025
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
o Menetapkan ratio tulangan ()
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
= koefisien reduksi kekuatan (0,85)
Mu = 1/8 Wu lx2 >> Wu (beban ultimate plat atap), lx, bentang terpendek
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (300) + 1,6 (130) = 0,568 Ton/m2
lx = 1,15 meter
Mu = 1/8 (0,568) (1,152) = 0,0939 TM
b = 1 m; fy = 24000 Ton/m2 ; f’c = 2500 Ton/m2 ; dy = 0,073 m
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
= (0.85 x x 24000) - (0.85 x x 24000 x 0.588 x (24000/2500))
17.6201 = 20400 - 115153.92 2
20400
- 115153.92 2 + 20400 - 17.6201 = 0
115153.92
115153.92
1,2 =
1,2 =
416160000
1 =
8116093.228
20200.0967
1
1 = 0.1763
=
= 0.0009 Gunakan analisa yang positif dan paling kecil
Hasil perhitungan:
analisa = 0,0009 minimum = 0,0025 maksimum = 0,04298 Dengan demikian yang diambil adalah 0,0025
2)073.0)(1(
0939,0
84.230307
0967.2020020400
84.230307
0967.2020020400
84.230307
0967.2020020400
)92.115153(2
)6201.17)(92.115153(42040020400 2
o Hasil perencanaan tulangan
As = bd
= (0,0025)(1)(0,073)
= 0,000183 m2 = 183 mm2
Tulangan yang dipasang polos 8 mm (A =50,4mm2 )
Jumlah tulangan (n) = As/A = 183/50,4 = 3,63 4 buah
Jarak tulangan = b/(n-1) = 1000/ (4-1) = 333 mm
Jarak maksimum antar tulangan = 250 mm (SK SNI T-15 1991-03 pasal 3.16.6)
Tulangan plat atap tinjauan 1 yang digunakan 8 – 250 mm
3) Perencanaan tulangan plat atap 2 arah (tinjauan 2)
o Kebutuhan luas tulangan
As = bd
Dimana:
As = kebutuhan luas tulangan b = lebar plat (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif plat = ratio tulangan (), min (fy = 240 MPa), pada plat = 0,0025
max = 0,04298
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
Menentukan nilai Mu
Tinjauan 2 (Skema VIa)
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (300) + 1,6 (130) = 0,568 Ton/m2
lx = 4 meter
x = koefisien berdasarkan ly/ lx (dilihat dari tabel amplop skema VIa, untuk nilai ly/lx = 5/4 = 1,25
o Tabulasi perhitungan kebutuhan tulangan
4) Perencanaan tulangan plat atap 2 arah (tinjauan 3)
o Kebutuhan luas tulangan
As = bd
Dimana:
As = kebutuhan luas tulangan b = lebar plat (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif plat = ratio tulangan (), min (fy = 240 MPa), pada plat = 0,0025
max = 0,04298
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
Menentukan nilai Mu
Tinjauan 3 (Skema II)
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (300) + 1,6 (130) = 0,568 Ton/m2
lx = 4 meter
x = koefisien berdasarkan ly/ lx (dilihat dari tabel amplop skema ii, untuk nilai ly/lx = 5/4 = 1,25
o Tabulasi perhitungan kebutuhan tulangan
c. Perhitungan tulangan plat lantai 2, dan 3
1) Data perencanaan tulangan plat lantai 2 dan 3
o Sketsa plat lantai 2, dan 3
Gambar 6 sketsa perencanaan penulangan plat lantai 2 dan 3
o Data plat lantai 2 dan 3
Tebal plat (h) = 0.125 m
Beban Mati = 441 kg/m2
Beban Hidup = 400 kg/m2
Direncanakan: Diameter tulangan = 10 mm; luas 78,57 mm2
Selimut beton (P) = 0.015 m
Syarat bentang: Ly = bentang terpanjang Lx = bentang terpendek
Tinggi Efektif plat atap arah x dx = h - P - 1/2 Dx dx = 0.125 - 0.015 - 1/2(0.010) = 0.105 M arah y dy = h - P - Dx - 1/2Dy dy = 0.125 - 0.015 - 0.010 - 1/2(0.010) = 0.095 M
2) Perencanaan tulangan plat lantai 2 dan 3 (tinjauan 1, plat 1 arah)
o Kebutuhan luas tulangan
As = bd
Dimana:
As = kebutuhan luas tulangan b = lebar plat (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif plat = ratio tulangan, min tulangan (fy = 240 MPa) plat = 0,0025
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
o Menetapkan ratio tulangan ()
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
= koefisien reduksi kekuatan (0,85)
Mu = 1/8 Wu lx2 >> Wu (beban ultimate plat atap), lx, bentang terpendek
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (441) + 1,6 (400) = 1,1692 Ton/m2
lx = 1,15 meter
Mu = 1/8 (1,1692) (1,152) = 0,1933 TM
b = 1 m; fy = 24000 Ton/m2 ; f’c = 2500 Ton/m2 ; dy = 0,095 m
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
= (0.85 x x 24000) - (0.85 x x 24000 x 0.588 x (24000/2500))
21,4164 = 20400 - 115153.92 2
20400
- 115153.92 2 + 20400 - 17.6201 = 0
115153.92
115153.92
1,2 =
1,2 =
416160000
1 =
8116093.228
20200.0967
1
1 = 0.1761
=
= 0.0011 Gunakan analisa yang positif dan paling kecil
Hasil perhitungan:
analisa = 0,0011 minimum = 0,0025 maksimum = 0,04298 Dengan demikian yang diambil adalah 0,0025
84.230307
0967.2020020400
2)095.0)(1(
1933,0
)92.115153(2
)4164.21)(92.115153(42040020400 2
84.230307
7669.2015620400
84.230307
7669.2015620400
o Hasil perencanaan tulangan
As = bd
= (0,0025)(1)(0,095)
= 0,000238 m2 = 238 mm2
Tulangan yang dipasang polos 10 mm (A =78,57 mm2 )
Jumlah tulangan (n) = As/A = 238/78,57 = 3,02 4 buah
Jarak tulangan = b/(n-1) = 1000/ (4-1) = 333 mm
Jarak maksimum antar tulangan = 250 mm (SK SNI T-15 1991-03 pasal 3.16.6)
Tulangan plat atap tinjauan 1 yang digunakan 10 – 250 mm
3) Perencanaan tulangan plat lantai 2 dan 3, plat 2 arah (tinjauan 2)
o Kebutuhan luas tulangan
As = bd
Dimana:
As = kebutuhan luas tulangan b = lebar plat (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif plat = ratio tulangan (), min (fy = 240 MPa), pada plat = 0,0025
max = 0,04298
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
Menentukan nilai Mu
Tinjauan 2 (Skema VIa)
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (440) + 1,6 (400) = 1,1692 Ton/m2
lx = 4 meter
x = koefisien berdasarkan ly/ lx (dilihat dari tabel amplop skema VIa, untuk nilai ly/lx = 5/4 = 1,25
o Tabulasi perhitungan kebutuhan tulangan
4) Perencanaan tulangan plat lantai 2 dan 3, plat 2 arah (tinjauan 3)
o Kebutuhan luas tulangan
As = bd
Dimana:
As = kebutuhan luas tulangan b = lebar plat (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif plat = ratio tulangan (), min (fy = 240 MPa), pada plat = 0,0025
max = 0,04298
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
Menentukan nilai Mu
Tinjauan 3 (Skema II)
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (440) + 1,6 (400) = 1,1692 Ton/m2
lx = 4 meter
x = koefisien berdasarkan ly/ lx (dilihat dari tabel amplop skema ii, untuk nilai ly/lx = 5/4 = 1,25
o Tabulasi perhitungan kebutuhan tulangan
d. Perhitungan plat lantai 1
1) Data perencanaan tulangan plat lantai 1
o Sketsa plat lantai 1
Gambar 7 sketsa perencanaan penulangan plat lantai 1
o Data plat lantai 1
Tebal plat (h) = 0.125 M
Beban Mati = 423 kg/m2
Beban Hidup = 400 kg/m2
Direncanakan: Diameter tulangan = 10 mm; luas 78,57 mm2
Selimut beton (P) = 0.015 m
Syarat bentang: Ly = bentang terpanjang Lx = bentang terpendek
Tinggi Efektif plat atap arah x dx = h - P - 1/2 Dx dx = 0.125 - 0.015 - 1/2(0.010) = 0.105 m arah y dy = h - P - Dx - 1/2Dy dy = 0.125 - 0.015 - 0.010 - 1/2(0.010) = 0.095 m
2) Perencanaan tulangan lantai 1, plat 2 arah (tinjauan 1)
o Kebutuhan luas tulangan
As = bd
Dimana:
As = kebutuhan luas tulangan b = lebar plat (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif plat = ratio tulangan (), min (fy = 240 MPa), pada plat = 0,0025
max = 0,04298
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
Menentukan nilai Mu
Tinjauan 1 (Skema iii)
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (432) + 1,6 (400) = 1,1476 Ton/m2
lx = 4 meter
x = koefisien berdasarkan ly/ lx (dilihat dari tabel amplop skema iii, untuk nilai ly/lx = 5/4 = 1,25
o Tabulasi perhitungan kebutuhan tulangan
3) Perencanaan tulangan lantai 1, plat 2 arah (tinjauan 2)
o Kebutuhan luas tulangan
As = bd
Dimana:
As = kebutuhan luas tulangan b = lebar plat (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif plat = ratio tulangan (), min (fy = 240 MPa), pada plat = 0,0025
max = 0,04298
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
Menentukan nilai Mu Tinjauan 2 (Skema vii b)
Wu = 1,2 WD + 1,6 WL
= 1,2 (432) + 1,6 (400) = 1,1476 Ton/m2
lx = 4 meter
x = koefisien berdasarkan ly/ lx (dilihat dari tabel amplop skema VIIb, untuk nilai ly/lx = 5/4 = 1,25
o Tabulasi perhitungan kebutuhan tulangan
e. Hasil akhir penulangan plat
2. Perhitungan Pembebanan dan Gaya Batang
2.1 Menghitung beban merata
Gambar 8. Sketsa pembebanan pada balok plat
Beban Mati plat atap
1 Balok C1-C2 Q = 2x1 x qd atap = 2x1 x 300 600 kg/m'
2 Balok C2-C3 dan C3-C4 Q = 2 x 2 x qd atap = 2 x 2 x 300 1200 kg/m'
3 Balok C4-C5 Q = 2 x 1.15 x qd atap = 2 x 1.15 x 300 690 kg/m'
Plat Lantai 2 dan 3 1 Balok C1-C2
Q = 2 x1 x qd atap = 2 x 1 x 441 882 kg/m'
2 Balok C2-C3 dan C3-C4 Q = 2 x 2 x qd atap = 2 x 2 x 441 1764 kg/m'
3 Balok C4-C5 Q = 2 x 1.15 x qd atap = 2 x 1.15 x 441 1014 kg/m'
Beban Hidup plat atap
1 Balok C1-C2 Q = 2 x 1 x ql atap = 2 x 1 x 130 260 kg/m'
2 Balok C2-C3 dan C3-C4 Q = 2 x 2 x ql atap = 2 x 2 x 130 520 kg/m'
3 Balok C4-C5 Q = 2 x 1.15 x ql atap = 2 x 1.15 x 130 299 kg/m'
Plat Lantai 2 dan 3 1 Balok C1-C2
Q = 2 x 1 x ql atap
= 2 x 1 x 400 800 kg/m'
2 Balok C2-C3 dan C3-C4
Q = 2 x 2 x ql atap = 2 x 2 x 400 1600 kg/m'
3 Balok C4-C5 Q = 2 x 1.15 x ql atap = 2 x 1.15 x 400 920 kg/m'
2.2 Menghitung beban terpusat
Titik C4 1 luas daerah plat atap, lantai 3 dan 2
= (1/2 x (0.85 + 2) x 1.15) + (1/2 x 2 x 2)
= 3,64 m2
2 Beban balok 4 plat atap
ukuran balok 30 cm x 50 cm tebal plat 10 cm
= 0.3 x 0.4 x 4 x 2400
=1152 kg
3 Beban Balo k 4 plat lantai 2 dan 3
= 0.3 x 0.375 x 4 x 2400
=1080 kg
TITIK C3 1 luas daerah plat atap, lantai 3 dan 2
=(1/2 x4 x 2)
= 4 m2
2 Beban balok 4 plat atap
ukuran balok 30 cm x 50 cm tebal plat 10 cm
= 0.3 x 0.4 x 4 x 2400
= 1152 kg
3 Beban Balo k 4 plat lantai 2 dan 3
= 0.3 x 0.375 x 4 x 2400
=1080 kg
TITIK C2 1 luas daerah plat atap, lantai 3 dan 2
= (1/2 x (1 + 2) x 1) + (1/2 x 2 x 2)
= 3,5 m2
2 Beban balok 4 plat atap
ukuran balok 30 cm x 50 cm tebal plat 10 cm
= 0.3 x 0.4 x 4 x 2400
=1152 kg
3 Beban Balo k 4 plat lantai 2 dan 3
= 0.3 x 0.375 x 4 x 2400
= 1080 kg
2.3 Menghitung besarnya Q equivalent pada struktur
Tahapan selanjutnya adalah menggambarkan penyebaran beban dalam
bentuk portal sebagai berikut:
Gambar 9. pembebanan pada portal
Untuk mempermudah perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada batang,
beban yang bekerja pada portal hendaknya lebih disederhanakan dengan caran
mengubahnya menjadi beban merata berbentuk persegi (q equivalent). Dengan
cara berikut
Dengan menggunakan rumus di atas, diperoleh q equivalent sebagai
berikut:
Gambar 10. Penyebaran beban pada portal (q equivalent)
2.4 Menghitung gaya batang
Gaya-gaya batang digunakan untuk merencanakan kebutuhan tulangan
pada struktur. Gaya batang pada struktur ini dihitung dengan menggunakan
metode takabeya. Hasil dari perhitungan tersebut terlihat pada diagram momen,
gaya lintang dan gaya normal berikut:
a. Momen tumpuan
Gambar 11. Penyebaran momen tumpuan pada portal
b. Momen maksimum pada balok
Gambar 12. Distribusi momen balok
c. Gaya Lintang
Gambar 13. Gaya lintang pada balok
d. Gaya normal
Gambar 14. Distribusi gaya normal pada portal
3. Perencanaan Balok 3.1 Balok tingkat 1 dan 2 a. Data rencana balok
Mutu baja : 240 MPa
Mutu beton : 25 MPa
Dimensi balok : 30cm / 50 cm
Momen (Mu) : Tumpuan kiri : 6,8 Tm Tumpuan kanan : 8,1 Tm Lapangan : 4,2 Tm (dipilih momomen terbesar di sepanjang balok tingkat 1)
Gaya lintang : 5,3 Ton
Tebal selimut beton (P) : 2,5 cm
Tulangan rencana : 16 mm
Tulangan geser : 10 mm
Faktor reduksi kekuatan : 0,8
Ratio tulangan () : min = 1,4/240 = 0,0058
max = 0.04298
Tinggi efektif balok lantai 1 : h-p-0,5 = 0.47
b. Perhitungan penulangan balok tingkat 1 dan 2
o Tulangan pokok
Kebutuhan luas tulangan
As = bd
Dimana:
As = kebutuhan luas tulangan b = lebar balok (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif balok = ratio tulangan
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
Tabulasi perhitungan tulangan
o Tulangan geser
Gaya geser ultimit rencana, Vu = 5.3 Ton
Faktor reduksi kekuatan geser, = 0.60
Tegangan leleh tulangan geser, fy = 240 MPa
Kuat geser beton, Vc = (√ fc') / 6 x b x d = 1.175 Ton
Tahanan geser beton, Vc = 0.705 Ton
Perlu tulangan geser
Tahanan geser sengkang, Vs = Vu - Vc = 4.595 Ton
Kuat geser sengkang, Vs = 7.658 Ton
Digunakan sengkang berpenampang : 2 10
Luas tulangan geser sengkang, Av = ns / 4 2 = 157.08 mm2
Jarak sengkang yang diperlukan : s = Av fy d / ( Vs ) = 231 mm
Jarak sengkang maksimum, smax = 250.00 mm Jarak sengkang yang harus digunakan, s = 231 mm
Diambil jarak sengkang : ® s = 200 mm
Digunakan sengkang, 210 200mm
3.2 Balok tingkat 3 (atap)
a. Data rencana balok
Mutu baja : 240 MPa
Mutu beton : 25 MPa
Dimensi balok : 25cm / 35 cm
Momen (Mu) : Tumpuan kiri : 3.3 Tm Tumpuan kanan : 2.1 Tm Lapangan : 3.9 Tm (dipilih momomen terbesar di sepanjang balok tingkat 1)
Gaya lintang : 1 Ton
Tebal selimut beton (P) : 2,5 cm
Tulangan rencana : 12 mm
Tulangan geser : 8 mm
Faktor reduksi kekuatan : 0,8
Ratio tulangan () : min = 1,4/240 = 0,0058
max = 0.04298
Tinggi efektif balok lantai 1 : h-p-0,5 = 0.32
b. Perhitungan penulangan balok tingkat 1 dan 2
o Tulangan pokok
Kebutuhan luas tulangan
As = bd
Dimana:
As = kebutuhan luas tulangan b = lebar balok (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif balok = ratio tulangan
anal =
cf
fyfyfy
'.588,0.....
bd
Mu2
Tabulasi perhitungan tulangan
o Tulangan geser
Gaya geser ultimit rencana, Vu = 1 Ton
Faktor reduksi kekuatan geser, = 0.60
Tegangan leleh tulangan geser, fy = 240 MPa
Kuat geser beton, Vc = (√ fc') / 6 x b x d = 0.667 Ton
Tahanan geser beton, Vc = 0.2668 Ton
Perlu tulangan geser
Tahanan geser sengkang, Vs = Vu - Vc = 0.733 Ton
Kuat geser sengkang, Vs = 1.222 Ton
Digunakan sengkang berpenampang : 2 8
Luas tulangan geser sengkang, Av = ns / 4 2 = 100.5 mm2
Jarak sengkang yang diperlukan : s = Av fy d / ( Vs ) = 630 mm
Jarak sengkang maksimum, smax = 250.00 mm Jarak sengkang yang harus digunakan, s = 250 mm
Diambil jarak sengkang : ® s = 250 mm
Digunakan sengkang, 28 250mm
4. Perencanaan Kolom
4.1 Data kolom
Kolom didesain dengan menggunakan grafik perencanana kolom
Mutu baja : 240 MPa
Mutu beton : 25 MPa
Dimensi kolom: 30cm / 30 cm
Momen (Mu) : kolom tingkat 1; 1,87 Tm Kolom tingkat 2 : 0,352 Tm Kolom tingkat 3 : 0,285 Tm
Pu : Kolom Tingkat 1: 34.0.18 Ton Kolom tingkat 2 : 20 Ton
Kolom tingkat 3 : 5,5 Ton
Tebal selimut beton (P) : 3 cm
Tulangan rencana : Tingkat 1 dan 2 (19 mm), tingkat 3 (14 mm)
Tulangan geser : Tingkat 1 dan 2 (10 mm), tingkat 3 (8 mm)
Faktor reduksi kekuatan : 0,65
Ratio tulangan () : min = 1,4/240 = 0,0058
max = 0.04298
4.2 Perhitungan tulangan kolom
Perhitungan kolom menggunakan grafik lihat (Tabel CUR (seri beton 4) SKSNI-T-15-1991-03, perencanaan kolom. Ketentuan perhitungan:
o Ag : luas penampang kolom
o e (eksentrisitas) : uP
M
o nilai : 1 (f’c 25 Mpa) o Penentuan nilai grafis.
- Proyeksi titik potong ρg dengan garis
h
e pada sumbu mendatar
(horizontal) dengan rumus h
ex
Af
P
gc
u
.'.85,0. dan sumbu tegak (vertical)
dengan rumus :
gc
u
Af
P
.'.85,0.
- Tarik garis sejajar garis r sehingga berpotongan dengan garis lengkung grafik sesuai titik potong vertical dan horizontal.
- Nilai r menunjukkan besarnya analisa dengan grafik tersebut.
Kebutuhan luas tulangan
As = Ag
Dimana:
As = kebutuhan luas tulangan Ag = luas penampang kolom = ratio tulangan
Hasil perencanaan
5. Perencanaan Pondasi a. Data perencanaan pondasi
Direncanakan pada titik lokasi yang memikul beban terbesar, yaitu titik
portal bagian tengah konstruksi. Data perencanaan yang diketahui:
Dimensi kolom : 30 cm x 30 cm
W (berat yang dipikul) : 34,018 Ton
Mutu baja : 400 MPa
Mutu beton : 25 MPa
Selimut beton : 4 cm
Faktor reduksi : 0,6
Tebal rencana pondasi : 30 cm
Daya dukung tanah (tanah) : direncanakan lokasi tanah sedang (3,5 kg/cm2)
Berat sendiri pondasi : 0,72 T/m2
net = tanah + berat sendiri pondasi = 4,22 T/m2
Momen : 35,72 Tm
Rencana dimensi tulangan : pokok D 25 mm, geser 12 mm
b. Perhitungan dimensi tapak pondasi
o Gunakan metode try and error hingga Mendekati nilai net untuk menentukan
luas tapak pondasi o Misal L= 1,2B, B dicoba 1 meter
net = W + 6M
B .L
B.L2
= 34,018 + 7,272
1,2B2
1,44B3
35,72=
32 B
05,5
B
77,29
Jika B = 1 meter maka: 35,72 = 34,82, nilainya mendekati.. Jadi B = 1 meter L = 1,2 B = 1,2 meter cukup aman
Namun karena tenampang kolom berbentuk persegi empat, maka B direncanakan sama dengan L = 1,2
c. Perhitungan tulangan tapak pondasi
Menentukan nilai 1 dan 1
perencanaan tulangan pondasi
h (tebal pondasi) = 300 mm
diamegter tulangan = 20 mm polos
selimut beton (p) = 40 mm
d efektif = h - p - D - 1/2D =230 mm
B = 1 m
L = 1 m
ukuran kolom = 300 mm (h)
300 mm (b)
max/min = 2BL
M6
BL
W
max = 32 2,1
272.7
2,1
018.34
= 27,832 Ton/m2
min = 32 2,1
272.7
2,1
018.34
= 19,42 Ton/m2
2.1
412,8
335.0
x
x = 2,35
1 = min + x = 19,42 + 2,35 = 21,77 Ton/m2
2,1
412,8
865,0
y
y = 8,06
2 = min + x = 19,42 + 8,06 = 27,48 Ton/m2
(d' + h kolom)
1) Menghitung tulangan geser
Gaya geser Arah x = arah y
Vu = B'2
hL
2kolomminmax
d
Vu = 1,2'23,02
3,01,2
2
42,19832,27
Vu = 24,25 Ton Gaya geser nominal:
Vc = 1/6 bw.d.f’c = 0,6 (0,167)(1,2)(0,23)(50) = 1,383 Ton Vc < Vu , maka harus dipasang tulangan geser
Tahanan geser sengkang, Vs = Vu - Vc = 22,867 Ton
Kuat geser sengkang, Vs = 38,112 Ton
Digunakan sengkang berpenampang : 9 12
Luas tulangan geser sengkang, Av = ns / 4 2 = 905,6 mm2
Jarak sengkang yang diperlukan : s = Av fy d / ( Vs ) = 131,1 mm
Jarak sengkang maksimum, smax = 250.00 mm Jarak sengkang yang harus digunakan, s = 131,1 mm
Diambil jarak sengkang : ® s = 130 mm
Digunakan sengkang, 912 - 130 mm
2) Menghitung tulangan pokok Menghitung momen lentur arah x dan y
Mu = 0,5 net B2
hL2
kolom
Mu = 0,5 (35,72) 1,22
3,01,22
= 12,06 Tm
Menghitung tulangan
Rn = 2d b
Mu
>>> = 0,8
= 20,23 . 1,2 ,8.0
12,06= 237,476
=
2500
476)2,353(237,185,0
= 0,448
= W.fy
fc= 0,448
400
25= 0,028
min = 400
4,1
fy
1,4 = 0,0035
Dengan demikian = 0,028 As = .b.d = 0,028 (1,2) (0,23) = 0,0077 m2 = 7728 mm2 Diameter tulangan 25 mm, dengan demikian dibutuhkan tulangan 16D25
C. LAMPIRAN
1. Tampak depan ruko
2. Detail Rencana Plat Atap
3. Detail Rencana Plat Lantai Tingkat 2 dan 3
4. Detail Balok Tingkat 1&2, Balok Atap, Kolom Tingkat 1, 2, & 3
5. Detail rencana pondasi
6. Tabel Koefisien Momen metode Amplop
Tabel ini menunjukkan momen lentur yang bekerja pada jalur selebar 1 meter, masing-masing pada arah – x dan pada arah –y. a. Mlx adalah momen lapangan maksimum per meter lebar di arah –x; b. Mly adalah momen lapangan maksimum per meter lebar di arah –y; c. Mtx adalah momen tumpuan maksimum per meter lebar di arah –x; d. Mty adalah momen tumpuan maksimum per meter lebar di arah –y; e. Mtix adalah momen jepit tak terduga (insidentil) per meter lebar
di arah –x; f. Mtiy adalah momen jepit tak terduga (insidentil) per meter lebar
di arah –y;
7. Koefisien Reduksi Ketidak pastian kekuatan bahan terhadap pembebanan dianggap sebagai faktor reduksi kekuatan ∅ . Berdasarkan SKSNI 03-2847-2002 pasal 11.3 -02 untuk ∅ sebagai berikut: a. Untuk beban lentur tanpa beban aksial = 0,80 b. Untuk gaya aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur = 0,80 c. Untuk gaya aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur = 0,65 d. Untuk gaya lintang dan torsi = 0,60