LAPORAN PERHITUNGAN TOWER AIR

50 CUBIC METER CAPACITY ELEVATED WATER TANK DESIGN SHEET STRUKTUR BETON BERTULANG LOKASI : MAGELANG, JAWA TENGAH

PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS

2

PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS

Data Awal Kolom Struktural Utama

:

 K1 Lingkaran D-650 mm  K2 300 mm x 600 mm Balok Struktural Utama

:

 B1 250 mm x 400 mm  B2 250 mm x 400 mm  Tie-Beam TB1 250 mm x 500 mm Mutu Beton dan Tulangan

:

f'c 30 MPa, Fy 400 MPa (ulir)

Klasifikasi Tanah

:

Tanah Lunak

Klasifikasi Wilayah Gempa :

Wilayah 3

Beban Mati Berat Sendiri

:

Dihitung secara otomatis dalam SAP2000

Berat Finishing

:

-

Beban Hidup Pelat

:

2 kPa atau 200 kg/m2

Beban Hidup Tangga

:

3 kPa atau 300 kg/m2

Kombinasi Pembebanan

:

1,4 (D + F) 1,2 (D + F) + 1,6 L 1,2 (D + F) + 1,0 L + 1,0 Ex + 0,3 Ey 1,2 (D + F) + 1,0 L + 0,3 Ex + 1,0 Ey 0,9 (D + F) + 1,0 Ex + 0,3 Ey 0,9 (D + F) + 0,3 Ex + 1,0 Ey

3

3D VIEW (EXTRUDED)

4

PLAN VIEW - EL.+0.00

5

PLAN VIEW - EL.+5.00

6

PLAN VIEW - EL.+10.00 DAN +12.00

PLAN VIEW - EL.+16.00

7

PLAN VIEW - EL.+20.00

8

RESPONS SPECTRUM FUNCTION INPUT

9

LOAD COMBINATION INPUT

10

BENDING MOMENT DIAGRAM Load Combination 1,4(D+F)

11

SHEAR FORCE DIAGRAM Load Combination 1,4(D+F)

12

NORMAL FORCE DIAGRAM Load Combination 1,4(D+F)

13

SHELL BENDING MOMENT - M11 DISTRIBUTION (kN,m) Load Combination 1,4(D+F)

Penulangan pelat arah x 𝑀𝑢 9,189. 106 𝑘= = = 0,422 𝑀𝑃𝑎 𝜙𝑏𝑑 2 0,8.1000. 1652 𝜌=

0,85. 𝑓′𝑐 2𝑘 1− 1− 𝑓𝑦 0,85. 𝑓′𝑐

=

0,85.30 2.0,422 1− 1− = 0,00106 400 0,85.30

𝜌𝑚𝑖𝑛 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 𝑓𝑦 400 𝑀𝑃𝑎 = 0,0018 > 𝜌 (𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 𝜌𝑚𝑖𝑛 ) 𝐴𝑠 = 0,0018.1000.165 = 297 𝑚𝑚2 n = 297 / (0,25 x 3,14 x 102) = 3,78 s = 1000/ (3,78+1) = 209 mm ~ 150 mm Digunakan D10 - 150 14

SHELL BENDING MOMENT - M22 DISTRIBUTION (kN,m) Load Combination 1,4(D+F)

Penulangan pelat arah y 𝑘=

𝑀𝑢 9,189. 106 = = 0,422 𝑀𝑃𝑎 𝜙𝑏𝑑 2 0,8.1000. 1652

𝜌=

0,85. 𝑓′𝑐 2𝑘 1− 1− 𝑓𝑦 0,85. 𝑓′𝑐

=

0,85.30 2.0,422 1− 1− = 0,00106 400 0,85.30

𝜌𝑚𝑖𝑛 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 𝑓𝑦 400 𝑀𝑃𝑎 = 0,0018 > 𝜌 (𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 𝜌𝑚𝑖𝑛 ) 𝐴𝑠 = 0,0018.1000.165 = 297 𝑚𝑚2 n = 297 / (0,25 x 3,14 x 102) = 3,78 s = 1000/ (3,78+1) = 209 mm ~ 150 mm Digunakan D10 - 150

15

CONCRETE DESIGN - K1(Unit : N,mm)

Penulangan Longitudinal K1 Digunakan tulangan D16. 𝑛=

3318,31 = 16,5 𝑏𝑢𝑎𝑕 ~ 18 𝑏𝑢𝑎𝑕 0,25 ∗ 3,14 ∗ 162

Digunakan 18 D 16 Penulangan Geser K1 Direncanakan D10. (As = 157 mm2 dua sisi) 𝑠=

157 = 280 𝑚𝑚 0,560

Digunakan D 10 - 100 tumpuan dan D10 - 150 lapangan

16

CONCRETE DESIGN - K2 (Unit : N,mm)

Penulan gan K2 Digunakan tulangan D16. 𝑛=

1800 = 8,9 𝑏𝑢𝑎𝑕 ~ 10 𝑏𝑢𝑎𝑕 0,25 ∗ 3,14 ∗ 162

Digunakan 10 D 16 Penulangan Geser K2 Direncanakan D10. (As = 157 mm2 dua sisi) 𝑠=

157 = 300 𝑚𝑚 0,517

Digunakan D 10 - 100 tumpuan dan D 10 - 150 lapangan

17

CONCRETE DESIGN - B1 (Unit : N,mm)

Penulan gan B1 Digunakan tulangan D16. 𝑛=

117,52 = 0,6 𝑏𝑢𝑎𝑕 ~ 3 𝑏𝑢𝑎𝑕 0,25 ∗ 3,14 ∗ 162

Digunakan 3 D 16 untuk tulangan atas dan bawah sepanjang bentang. Penulangan Geser B1 Direncanakan D10. (As = 157 mm2 dua sisi) 𝑠=

157 = 635 𝑚𝑚 0,247

Digunakan D 10 - 100 tumpuan dan D 10 - 150 lapangan

18

CONCRETE DESIGN - B2 (Unit : N,mm)

Penulangan B2 Digunakan tulangan D16. 𝑛=

202 = 1 𝑏𝑢𝑎𝑕 ~ 2 𝑏𝑢𝑎𝑕 0,25 ∗ 3,14 ∗ 162

Digunakan 2 D 16 untuk tulangan atas dan bawah sepanjang bentang. Penulangan Geser B2 Direncanakan D10. (As = 157 mm2 dua sisi) 𝑠=

157 = 513 𝑚𝑚 0,306

Digunakan D 10 - 100 tumpuan dan D 10 - 150 lapangan

19

LONGITUDINAL REINFORCING - 3D VIEW

20

PERHITUNGAN STRUKTUR BAWAH

21

PERHITUNGAN STRUKTUR BAWAH

Reaksi Perletakan ( Kombinasi LRFD 1,4D + 1,4F ) 

Kolom K1

:

Pu 569 kN



Kolom K2 (max)

:

Pu 269 kN

Reaksi Perletakan ( Kombinasi LRFD 1,2D + 1,2F+EQX+0,3EQY dan 1,2D + 1,2F+0,3EQX+EQY) 

Kolom K1

:

Pu 488 kN



Kolom K2 (max)

:

Pu 454 kN

Reaksi Perletakan ( Kombinasi LRFD 0,9D + 0,9F+EQX+0,3EQY dan 0,9D + 0,9F +0,3EQX+EQY) 

Kolom K1

:

Pu 366 kN



Kolom K2 (max)

:

Pu 397 kN

Nilai maksimum

:

Pu 569 kN untuk K1 dan 454 kN untuk K2

Tebal Pondasi

:

700 mm

LxB

:

900 mm x 900 mm

f'c

:

30 MPa

fy

:

400 MPa

Bored Pile

:

Diameter 650 mm elevasi -6.40 m untuk K1 dan

Data awal

Diameter 500 mm elevasi -6.40 m untuk K2

22

Pengecekan Kapasitas 1 Pondasi Tiang terhadap Beban Kerja

Kapasitas Ijin 1 Bored Pile (Laporan Penyelidikan Tanah - Interpolasi Luasan Bored Pile) 𝑃𝑖𝑗𝑖𝑛 𝐾1 = 2212 𝑘𝑁 > 569 kN.. OK 𝑃𝑖𝑗𝑖𝑛 𝐾2 = 1309 𝑘𝑁 > 454 kN.. OK

Perhitungan Penulangan Tiang Bor, Pile Cap dan Tie Beam ( Load and Resistance Factor Design/ LRFD )

Penulangan Tiang Bor Tulangan longitudinal tiang bor D500 : 0,01 x 0,25 x 3,14 x 5002 = 1962,5 mm2 Digunakan 10 D 16 (As = 2010 mm2) Tulangan longitudinal tiang bor D650 : 0,01 x 0,25 x 3,14 x 6502 = 3317 mm2 Digunakan 18 D 16 (As = 3617 mm2)

Penulangan Pile Cap Tidak ada eksentrisitas tiang dengan kolom di pile cap, sehingga tidak ada momen lentur yang terjadi. Digunakan tulangan minimum As = 0,0018. 1000. 600 = 1050 mm2 n = 1050 / (0,25.3,14.162) = 5,22 buah s = 1000 / (5,22 + 1) = 160,8 mm ~ 100 mm Digunakan D16 - 100 mm untuk tulangan atas dan D16 - 150 untuk tulangan atas.

23

Penulangan Tie-Beam TB1 Tie-Beam di rencanakan sebagai kolom yang dapat menahan gaya horizontal yang besarnya 10% dari gaya aksial dan momen lentur terbesar yang terdapat pada 2 kolom yang berhubungan dengan tie beam tersebut. Gempa tidak bisa di prediksi arah nya ,maka diambil skenario terburuk yaitu tekan. Penulangan Longitudinal TB1 Pu = 0,1 x 569 kN = 56,9 kN Mu = 37,14 kNm d'/h = 50/500 = 0,1 e = 37,14/56,9 = 0,653 m 𝑃𝑢 56900 = = 0,019 𝜙𝐴𝑔 0,85. 𝑓′𝑐 0,8.250.500.30 𝑃𝑢 𝑒 0,653 . = 0,019. = 0,0248 𝜙𝐴𝑔 0,85. 𝑓′𝑐 𝑕 0,5 β = 1,2 untuk f'c 30 MPa Dari Grafik interaksi Pu dan Mu kolom didapat : ρ = 0,0025. 1,2 = 0,003 < ρmin ρmin = 0,01 digunakan ρmin As = 0,01 . 250 . 500 = 1250 mm2 n = 1250 / (0,25 . 3.14. 162) = 6,22 ~ 8 buah Digunakan 8D16 Penulangan Geser TB1 Vu = 37,14 / 2,6 = 14,3 kN 𝑉𝑐 =

1 . 30. 250.450 = 102,7 𝑘𝑁 > 𝑉𝑢 (𝑡𝑖𝑑𝑎𝑘 𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢𝑘𝑎𝑛 𝑡𝑢𝑙𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟) 6

Digunakan D 10 - 100 tumpuan dan D 10 - 150 lapangan 24