Perhitungan Struktur Bangunan 2 Lantai

PERHITUNGAN STRUKTUR STRUKTUR BANGUNAN 2 LANTAI

A. KRITERIA DESIGN 1. PENDAHULUAN 1.1. Gambaran konstruksi Gedung bangunan ruko yang terdiri dari 2 lantai. Bentuk struktur adalah persegi panjang dengan ukuran 5,00 x 23,30 m. Laporan ini terutama menyajikan hasil perhitungan struktur atas yaitu meliputi perhitungan sistem rangka portal 3 dimensi. Termasuk perhitungan elemen pelat, balok, kolom. Untuk perhitungan struktur atas tersebut maka perencanaan sistem struktur atas telah dilakukan menggunakan analisa struktur 3 dimensi dengan bantuan program SAP2000 versi 11.0.0

1.2. Penjelasan Umum 1.2.1 Sistem Struktur Sistem struktur bangunan ruko direncanakan terbuat dari sistem rangka portal dengan balok, kolom terbuat dari beton konvensional. Sistem pelat lantai menggunakan pelat two way beton konvensional dengan keempat sisinya dipikul oleh balok. Sistem struktur bawah atau pondasi yang direncanakan adalah menggunakan pondasi footplat.

1.2.2 Peraturan yang Digunakan Perencanaan struktur dan pondasi bangunan ini dalam segala hal mengikuti semua peraturan dan ketentuan yang berlaku di Indonesia, khususnya yang ditetapkan dalam peraturan-peraturan berikut: o Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002 o Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, SKBI-1.3.53.1987 Standar : o American

Concrete

Institute,

Building

Code

Reinforced Concrete, 5th edition, ACI 319-89

Requirements

for

o American Society for Testing and Materials, ASTM Standard in Building Code,Vol. 1 & 2, 1986 o Peraturan dan ketentuan lain yang relevan. 1.2.3 Mutu Bahan yang Digunakan Dapat dijelaskan pula bahwa struktur bangunan adalah struktur beton bertulang biasa (konvensional). Mutu bahan/material struktur yang digunakan dalam perencanaan meliputi: o Mutu Beton Kolom, balok, pelat, pondasi plat setempat : K-250 (fc’ = 210 kg/cm2) o Mutu Baja Tulangan Baja tulangan polos (BJTP-24) untuk Ø B 12mm, fy = 2400 kg/cm2 Baja tulangan ulir (BJTD-40) untuk Ø C 13mm, fy = 4000 kg/cm2

1.2.4 Pembebanan Beban yang diperhitungkan adalah sebagai berikut : 1) Beban Mati (DL) 

Beban ceiling/plafond



Beban M/E



Beban finishing lantai keramik



Beban plester 2,5cm



Beban dinding bata ½ batu



Berat sendiri pelat lantai

2) Beban Hidup (LL) 

Beban pelat lantai 2



Beban pelat atap

2. PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS Pada tahap awal dari perencanaan, semua elemen struktur atas ditentukan terlebih dahulu. Kemudian hasil ini dianalisa sehingga seluruh komponen struktur diharapkan dapat mencapai hasil perencanaan yang efisien.

2.1 Pelat Lantai Analisa pelat lantai beton bertulang biasa dihitung menurut ketentuanketentuan yang berlaku dalam PBI 71 NI-2 yaitu pelat yang memikul beban dalam satu arah (two way slab, arah x dan y). Penulangan pelat dihitung berdasarkan kekuatan batas. 2.2 Balok dan Kolom Balok induk dan balok anak dianalisa secara 3 dimensi baik terhadap beban vertikal maupun terhadap beban lateral (beban gempa) dengan mempergunakan program SAP2000 versi 11.0.0. Untuk penulangan lentur dipergunakan program Concrete Design yang ada dalam SAP2000 versi 11.0.0 dengan menyesuaikan faktor reduksi kekuatan dan kombinasi pembebanan sesuai dengan SNI 03-2847-2002. Program SAP2000 versi 7.4 secara langsung dapat mengolah gaya-gaya yang terjadi pada elemen bangunan menghasilkan luas tulangan lentur, geser, torsi yang diperlukan dan sekaligus dapat diketahui kombinasi beban mana yang paling dominan. Faktor reduksi kekuatan yang dimaksud adalah: -

Phi_bending = 0,8

-

Phi_tension = 0,8

-

Phi_compression(Tied) = 0,65

-

Phi_compression(Spiral) = 0,7

-

Phi_shear = 0,75

Kombinasi beban yang dimaksud adalah: a. U = 1.4 DL b. U = 1.2 DL + 1.6 LL

B. PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS 1. MODEL STRUKTUR 3D

Denah Y-Z PLANE

Denah X-Z Plane

Denah X-Y Plane

Persepektif 3D tampak samping

Persepektif 3D tampak belakang

2. PEMBEBANAN 2.1 Beban Mati Pada Struktur -

Beban lantai keramik

=

24 kg/cm

-

Beban spesi

=

21 kg/cm

-

Beban plafond/penggantung

=

18 kg/cm

-

Beban Instalasi M/E

=

5 kg/cm

-

Beban dinding bata ½ batu

= 250 kg/m2

-

Beban genangan air

=

10 kg/cm

2.2 Beban Hidup Pada Struktur -

Beban pelat lantai

= 250 kg/m2

-

Beban pelat atap

= 100 kg/m2

-

Beban lantai tangga

= 300 kg/m2

2.3 Beban Pada Pelat Lantai a. Beban yang bekerja pada pelat lantai 2 tebal 12 cm -

Berat sendiri pelat

= 0,12 x 2400

=

288 kg

-

Tegel

= 1,00 x 24

=

24 kg

-

Spesi

= 2,00 x 21

=

42 kg

-

Plafond/penggantung

=

18 kg

-

Instalasi M/E

=

25 kg

∑q

=

397 kg/m2

=

3,97 T/m2

b. Beban yang bekerja pada pelat lantai atap tebal 10 cm -

Berat sendiri pelat

= 0,10 x 2400

=

288 kg

-

Spesi

= 2,00 x 21

=

42 kg

-

Plafond/penggantung

=

18 kg

-

Instalasi M/E

=

25 kg

-

Genangan air

=

10 kg

∑q

=

335 kg/m2

=

3,35 T/m2

Selanjutnya beban yang bekerja pada pelat lantai 2 dan atap dikalikan dengan batang balok sehingga didapatkan nilai sebagai berikut : Nomor

Lantai 2

Lantai Atap

Beban Mati

Bbn Hidup

Beban Mati

Bbn Mulai

(kN/m)

(kN/m)

(kN/m)

(kN/m)

Balok [ 1 ]

4,01

2,52

3,62

1,01

Balok [ 2 ]

9,24

5,82

8,36

2,33

Balok [ 3 ]

10,48

6,60

9,48

2,64

Balok [ 4 ]

10,48

6,60

9,48

2,64

Balok [ 5 ]

10,48

6,60

9,48

2,64

Balok [ 6 ]

10,48

6,60

9,48

2,64

Balok [ 7 ]

10,48

6,60

9,48

2,64

Balok [ 8 ]

8,11

5,81

7,35

2,04

Balok [ 9 ]

2,87

1,81

2,59

0,72

Balok [ 10 ]

2,85

1,79

2,57

0,72

Balok [ 11 ]

3,97

2,50

3,59

1,00

Balok [ 12 ]

3,97

2,50

3,59

1,00

Balok [ 13 ]

3,97

2,50

3,59

1,00

Balok [ 14 ]

3,97

2,50

3,59

1,00

Balok [ 15 ]

3,97

2,50

3,59

1,00

Balok [ 16 ]

3,97

2,50

3,59

1,00

Balok [ 17 ]

3,56

2,24

3,22

0,89

Balok [ 18 ]

3,56

2,24

3,22

0,89

Balok [ 19 ]

3,97

2,50

3,59

1,00

Balok [ 20 ]

3,97

2,50

3,59

1,00

Balok [ 21 ]

3,97

2,50

3,59

1,00

Balok [ 22 ]

3,97

2,50

3,59

1,00

Balok [ 23 ]

3,97

2,50

3,59

1,00

Balok [ 24 ]

3,97

2,50

3,59

1,00

Balok [ 25 ]

2,85

1,79

2,57

0,72

Balok

2.4 Beban Pada Balok Beban dinding (h = 3,5 m)

= 3,50 x 250

=

875 kg/m

Selanjutnya beban dinding lansung terdistribusi secara otomatis oleh pemograman SAP versi 11.0.0 [9] [ 17 ]

[ 18 ]

[8] [ 16 ]

[ 19 ]

[7] [ 15 ]

[ 20 ]

[6] [ 14 ]

[ 21 ]

[5] [ 13 ]

[ 22 ]

[4] [ 12 ]

[ 23 ]

[3] [ 11 ]

[ 24 ]

[2] [ 10 ]

[ 25 ]

[1]

Beban Gravitasi Portal Bidang X-Z

Beban Gravitasi Portal Bidang Y-Z

Perspektif Bidang Gravitasi

3. OUTPUT

Output Diagram Gaya Dalam, Momen, Axial, dan Geser

3.1 Penulangan Kolom dan Balok Tabel jumlah tulangan Luas penampang total dalam mm2 (balok dan kolom) ∅ 6 8 10 12 14 16 19 20 22 28 32

1

2

3

28 50 79 113 154 201 283 314 380 491 615

57 100 157 226 308 402 567 628 760 981 1231

85 151 236 339 462 603 850 942 1140 1472 1846

Jumlah Batang 4 5 6 113 201 314 452 615 804 1134 1256 1520 1963 2462

141 251 393 565 769 1005 1417 1570 1900 2453 3077

170 301 471 678 923 1206 1700 1884 2280 2944 3693

7

8

9

198 352 550 791 1077 1407 1984 2198 2660 3434 4308

226 402 628 904 1231 1608 2267 2512 3040 3925 4924

254 452 707 1017 1385 1809 2550 2826 3419 4416 5539

Luas penampang total dalam mm2 (balok dan kolom) Jarak (mm) 50 75 100 125 150 175 200 225 250

6

8

10

565 377 283 226 188 162 141 126 113

1005 670 503 402 335 287 251 223 201

1571 1047 785 628 524 449 393 349 314

Diameter 12 13 14 2262 1508 1131 905 754 646 565 503 452

2655 1770 1327 1062 885 758 664 590 531

3079 2053 1539 1232 1026 880 770 684 616

16

19

22

4021 2681 2011 1608 1340 1149 1005 894 804

5671 3780 2835 2268 1890 1620 1418 1260 1134

7603 5068 3801 3041 2534 2172 1901 1689 1521

Tabel Hasil Perhitungan Penulangan

PENAMPANG KOLOM K. 30/30

K. 25/30

K. 20/20

Ukuran

30 x 30 cm

25 x 30 cm

20 x20 cm

TUL. POKOK (perlu)

750 m2

900 m2

400 m2

TUL. POKOK (pasang)

8D12 (904 m2 > 750 m2)

8D14 (1231 m2 > 900 m2)

4D12 (452 m2 > 400 m2)

SENGKANG

D8-15

D8-15

D8-15

POTONGAN

TIPE

PENAMPANG BALOK BALOK 20/40

TIPE Tump. Kiri

Lapangan

Tump. Kanan

TUL. ATAS (perlu) TUL. ATAS (pasang)

356,14 m2 6Ø14 (923 m2 > 356,14 m2)

114,58 m2 3Ø14 (462 m2 > 114,58 m2)

356,14 m2 6Ø14 (923 m2 > 356,14 m2)

TUL. BAWAH (perlu) TUL. BAWAH (pasang)

226,67 m2 3Ø14 (462 m2 > 226,67 m2)

377,91 m2 6Ø14 (923 m2 > 377,91 m2)

226,67 m2 3Ø14 (462 m2 > 226,67 m2)

SENGKANG

D8-10

D8-15

D8-10

POTONGAN

Posisi

TUL.PINGGANG

2Ø10

PENAMPANG BALOK BALOK 20/30

TIPE Tump. Kiri

Lapangan

Tump. Kanan

TUL. ATAS (perlu) TUL. ATAS (pasang)

118,88 m2 4Ø14 (615 m2 > 118,88 m2)

58,95 m2 3Ø14 (462 m2 > 58,95 m2)

118,88 m2 4Ø14 (615 m2 > 118,88 m2)

TUL. BAWAH (perlu) TUL. BAWAH (pasang)

58,95 m2 3Ø14 (462 m2 > 58,95 m2)

118,88 m2 4Ø14 (615 m2 > 118,88 m2)

58,95 m2 3Ø14 (462 m2 > 58,95 m2)

SENGKANG

D8-10

D8-15

D8-10

POTONGAN

Posisi

TUL.PINGGANG

2Ø10

Penampang Balok dan Kolom (Bidang Y-Z)

Penampang Balok dan Kolom (Bidang X-Z)

3. PERHITUNGAN STRUKTUR SEKUNDER 3.1 Perhitungan Pelat PLAT LANTAI 5 M X 3 M

Ly

= 5m

qDL =

468 kg/m2

Lx

= 3m

qLL =

300 kg/m2

Ly/Lx = 1,67 dibulatkan 1,7

qu

=

1041,6 kg/m2

CLx

= 62

MLx =

58,1212 kgm

CLy

= 12

MLy =

11,2492 kgm

CTx

= 84

MTy =

78,7446 kgm

Dimensi pelat b

=

1000 mm

: lebar pelat

t

=

120 mm

: tebal pelat

fc

=

21 Mpa

fy

=

400 Mpa

d’

=

30 mm

: tebal selimut beton

d

=

90 mm

: tebal efektif

∅

=

0,8

: mutu beton : mutu baja

Lapangan x Q

= 0,0218

: (1,7/fc)*Mu/(∅*b*d*d)



= 0,0073

: fc/fy*(0,85-(0,85^2-Q)^0,5)

min = 0,0025

: ulir 0,0018; polos 0,0025

As

Jadi dipakai ∅8 – 20 cm

=

225 mm2

Lapangan y Q

= 0,0213

: (1,7/fc)*Mu/(∅*b*d*d)



= 0,0073

: fc/fy*(0,85-(0,85^2-Q)^0,5)

min = 0,0025

: ulir 0,0018; polos 0,0025

As

Jadi dipakai ∅8 – 20 cm

=

225 mm2

Tumpuan x Q

= 0,0015

: (1,7/fc)*Mu/(∅*b*d*d)



= 0,0004

: fc/fy*(0,85-(0,85^2-Q)^0,5)

min = 0,0025

: ulir 0,0018; polos 0,0025

As

Jadi dipakai ∅8 – 20 cm

= 248,40 mm2

3.2 Perhitungan Tangga