PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA: Perencaan Gedung Tiga Lantai PDF

Preview

Summary

TUGAS BESAR MATA KULIAH PSGTG PERANCANGAN GEDUNG TIGA LANTAI DISUSUN OLEH: DEASY MONICA PARHASTUTI 131111003 KG-3A PSGTG || DEASY MONICA P 131111003 KATA PENGANTAR Puji syukur khadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat kepada kita sekalian, khususnya kepada Penulis, sehingga laporan Perancanga...

Description

TUGAS BESAR MATA KULIAH PSGTG

PERANCANGAN GEDUNG TIGA LANTAI

DISUSUN OLEH: DEASY MONICA PARHASTUTI 131111003 KG-3A

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

KATA PENGANTAR

Puji syukur khadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat kepada kita sekalian, khususnya kepada Penulis, sehingga laporan Perancangan Gedung Tiga Lantai dapat terselesaikan dengan baik. Didalam penyelesaiannya penulis banyak sekali dibantu oleh beberapa pihak, oleh karenanya pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Orang tua dari penulis yang selalu ikhlas dan penuh dengan kesabaran membesarkan dan mendidik penulis selama ini 2. Bapak Riawan Gunadi, sebagai dosen pengajar mata kuliah PSG 3. Teman-teman kelas KG-3A Penulis yakin masih banyak kesalahan dan kekurangan yang terdapat pada laporan ini, baik dari segi penulisan maupun penyajiannya. Oleh karena itu, saran dan kritik yang sifatnya membangun sangatlah penulis harapkan. Sehingga kesalahan dan kekurangan tersebut dapat diperbaiki pada penyusunan berikutnya. Akhirnya penulis berharap, semoga laporan ini bermanfaat bagi semua pihak khususnya penulis.

Bandung, 08 Janjuari 2016

Penulis

i

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................

i

DAFTAR ISI ......................................................................................................

ii

I.

II.

III.

IV.

MODEL DAN ANALISIS STRUKTUR 1.1 Penampang Bangunan .....................................................................

1

1.2 Data Struktur ...................................................................................

3

1.3 Kombinasi Pembebanan ..................................................................

3

1.4 Pembebanan ....................................................................................

4

1.5 Output Dari Software Spektra Indo .................................................

4

1.6 Perioda .............................................................................................

7

1.7 Titik Berat Lantai ............................................................................

8

1.8 Titik Tangkap Gaya Gempa ............................................................

9

1.9 Gaya Gempa ....................................................................................

10

PERANCANGAN DETAIL BALOK 2.1 Data .................................................................................................

11

2.2 Perhitungan .....................................................................................

12

2.3 Pengecekkan ...................................................................................

15

PERANCANGAN DETAIL KOLOM 3.1 Data .................................................................................................

18

3.2 Perhitungan .....................................................................................

18

3.3 Pengecekkan ...................................................................................

24

3.4 Diagram Interaksi ...........................................................................

27

GAMBAR TULANGAN BALOK DAN KOLOM 4.1 Gambar Tulangan Balok .................................................................

28

4.2 Gambar Tulangan Kolom ................................................................

29

ii

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

MODEL DAN ANALISIS STRUKTUR

1.1 Penampang Bangunan

Gambar 1. Pondasi

Gambar 2 Tampak Atas

1

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

Gambar 3 Tampak Samping

Gambar 4 Tampang Samping

2

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

1.2 Data Struktur Tinggi tiap lantai = 4 m Luas gedung

= 600 m2

Jenis struktur

= Beton Bertulang

Mutu Beton

= fc’ 45 MPa

Dimensi balok

= -Balok Induk

= 50 x 30 cm

-Balok Anak

= 20 x 15 cm

Dimensi kolom

= -Kolom A

= 50 x 50 cm

Tebal pelat

= -Pelat Lantai

= 25 cm

-Atap

= 25 cm

1.3 Kombinasi Pembebanan COMB1

1.4 D + 1.4 SDL

COMB2

1.2 D + 1.2 SDL + 1.6 LL

COMB3

1.2 D + 1.2 SDL + LL

COMB4A

(1.2D+0.2 * SDS) D + (1.2D+0.2 * SDS) SDL + L +

* (Ex + 0.3

Ey) COMB4B

(1.2D+0.2 * SDS) D + (1.2D+0.2 * SDS) SDL + L +

* (Ex - 0.3

Ey) COMB5A

(1.2D+0.2 * SDS) D + (1.2D+0.2 * SDS) SDL + L +

* (-0.3 Ey+

Ex) COMB5B

(1.2D+0.2 * SDS) D + (1.2D+0.2 * SDS) SDL + L +

* (-0.3 Ey -

Ex) COMB6A

(1.2D+ ) D + (1.2D+0.2 * SDS) SDL + L +

(Ex + 0.3 Ey)

COMB6B

(1.2D+ ) D + (1.2D+0.2 * SDS) SDL + L +

(Ex - 0.3 Ey)

Keterangan D

: Dead

EQx : Gempa arah X

SDL

: Super Dead Load

EQy : Gempa arah Y

LL

: Live Load

3

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

1.4 Pembebanan  SDL Lantai o Plafon

: 11 kg/m2

o Penggantung

: 7 kg/m2

o Adukan per cm tebal

: 21 kg/m2

Diambil 2 cm, maka

: 21 x 4 = 84 kg/m2

o Keramik per cm tebal

: 24 kg/m2

o ME

: 15 kg/m2

o Total

: 141 kg/m2

 SDL Balok Dinding : 250 kg/m2 x 4 m = 1000 kg/m  SDL Atap o Plafon+penggantung

: 18 kg/m2

o ME

: 25 kg/m2

o Adukan

: 21 * 5 = 105 kg/m2

o Total

: 148 kg/m2

 Live Load o Koridor dan Lobby

: 300 kg/m2

o Ruangan

: 250 kg/m2

o Atap

: 250 kg/m2

1.5 Output Dari Software Spektra Indo  Perhitungan beban gempa untuk gedung di kota Bandung berdasarkan spekra indo

4

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

 Kategori Resiko dan Faktor Keutamaan

Gedung Perkantoran = 2 Faktor keutamaan (I) = 1,00

 Respon Percepatan dengan Spectra Indo

5

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

 SDS, SDI

Berdasarkan hasil perhitungan aplikasi di atas, maka didapat : SDS = 1 g SD1 = 0,41 g TS =

=

= 0,41 detik

6

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

1.6 Perioda

Tx = 0,691943 detik Ty = 0,459660 detik

7

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

1.7 Titik Berat Lantai KOLOM NO 902 899 896 893 890

LANTAI 1 (Kg) AXIAL 115319.79 149731.32 148206.62 149731.32 115319.79

P1+P2+P3 76826.94 99952.10 98832.38 99952.10 76826.94

KOLOM NO 901 898 895 892 889

887 884 881 878 875

101367.36 125006.29 125523.87 125006.29 101367.36

67597.99 83276.79 83643.97 83276.79 67597.99

886 883 880 877 874

872 869 866 863 860

101367.36 125006.29 125523.87 125006.29 101367.36

67597.99 83276.79 83643.97 83276.79 67597.99

857 854 851 848 845

115319.79 149731.32 148206.62 149731.32 115319.79

76826.94 99952.10 98832.38 99952.10 76826.94

LANTAI 2 (Kg) AXIAL 76922.18 99854.34 98885.58 99854.34 76922.18

LANTAI 3 (kg) AXIAL 38429.33 50075.12 49511.34 50075.12 38429.33

P2+P3 38492.85 49779.22 49374.24 49779.22 38492.85

KOLOM NO 900 897 894 891 888

67578.54 83271.78 83644.76 83271.78 67578.54

33769.37 41729.50 41879.90 41729.50 33769.37

886 882 879 876 873

33809.17 41542.28 41764.86 41542.28 33809.17

33809.17 41542.28 41764.86 41542.28 33809.17

871 868 865 862 859

67578.54 83271.78 83644.76 83271.78 67578.54

33769.37 41729.50 41879.90 41729.50 33769.37

870 867 864 861 858

33809.17 41542.28 41764.86 41542.28 33809.17

33809.17 41542.28 41764.86 41542.28 33809.17

856 853 850 847 844

76922.18 99854.34 98885.58 99854.34 76922.18

38492.85 49779.22 49374.24 49779.22 38492.85

855 852 849 846 843

38429.33 50075.12 49511.34 50075.12 38429.33

38429.33 50075.12 49511.34 50075.12 38429.33

PERHITUNGAN PUSAT BERAT MASSA LANTAI 1 X1 28 m Y1 6.1 m LANTAI 2 X2 28 m Y2 6.1 m LANTAI 3 X3 28 m Y3 6.1 m

P3 38429.33 50075.12 49511.34 50075.12 38429.33

Contoh perhitungan pusat berat Massa Lantai 3 X1=

Y1 =

)

((

)

) ((

)

) ((

)

) ((

(

)

(( (

)

)

) ((

)

)

) ((

)

)

8

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

1.8 Titik Tangkap Gaya Gempa Koreksi nilai T Tmaks = Cu x Ct x hnx Ct = 0,0466

hn = 12 m

Cu = 1.4

x = 0,90

Maka, Tmaks = 1,4 x 0,0466 x 120,90 = 0,611 detik Dari hasil koreksi nilai T diatas, maka didapat : T ≥ Tmaks , sehingga diambil Tmaks Tmaks ≥ Ts Maka, diambil rumus Cs =

, dimana R = 5 (Rangka beton bertulang pemikul

momen menengah). Csx =

=

(g) = 0,2 (g)

Csy =

=

(g) = 0,2 (g)

Vx = Vy = Cs x W = 0,2 x 4188728(kg) = 837745.6 kg Beban Gempa Tiap Lantai Tx = Ty = Tmaks 0,2 < 0,5 detik

1.9 Gaya Gempa F3x= F3y =

xV

=

x 837745.6

= 142371.49 kg

F2x = F2y =

xV 9

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

=

x 837745.6

= 163466.95 kg

F1x = F1y = =

xV x 837745.6

= 531907.16 kg

10

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

PERANCANGAN DETAIL BALOK

2.1 Data  Dimensi Balok

: 550x300 mm

 F’c

: 45 MPa

 Fy

: 400

 Lebar balok (b)

: 10000 mm

 Selimut beton

: 25 mm

 Diameter tulangan

: 16 mm

 Modulus elastisitas (E)

: 200.000

 Jumlah tulangan tarik

: 5 (Asumsi)

 Jumlah tulangan tekan

: 3 (Asumsi)

 Nama Balok

: 27

 Mu dari sap

: 98463842 N/mm Menggunakan Combo4 (Karena

demi keringanan dalam mengerjakan tugas, Combo yang digunakan hanya 1 saja)  Vu dari sap

: 58897 Nmm Menggunakan combo 5A

2.2 Perhitungan Dari perhitungan program excel didapat: Ԑs 0.002724 0.002762 0.002724 0.002762 0.002724 0.002762

f'c 45 45 45 45 45 45

fy 400 400 400 400 400 400

b 300 300 300 300 300 300

h 500 500 500 500 500 500

selimut 25 25 25 25 25 25

Diameter 16 16 16 16 16 16

d 457 457 457 457 457 457

d' 43 43 43 43 43 43

E 200000 200000 200000 200000 200000 200000

Jumlah Tul Tarik Jumlah Tul Tekan 5 3 3 5 5 3 3 5 5 3 3 5

TULANGAN LELEH As 1004.8 602.88 1004.8 602.88 1004.8 602.88

As' 602.88 1004.8 602.88 1004.8 602.88 1004.8

ß1 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85

Cs 241152 401920 241152 401920 241152 401920

T 401920 241152 401920 241152 401920 241152

c 16.482686 -16.48269 16.482686 -16.48269 16.482686 -16.48269

Ԑy 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002

Ԑ's -0.004826 0.01082639 -0.0048264 0.01082639 -0.0048264 0.01082639

Cc Mn 160768 99998146 -160768 166234576 160768 99998146 -160768 166234576 160768 99998146 -160768 166234576

Keterangan Tidak_Leleh Leleh Tidak_Leleh Leleh Tidak_Leleh Leleh

11

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

TULANGAN TIDAK LELEH X 9753.8 9753.8 9753.8 9753.8 9753.8 9753.8

Y -40192 361728 -40192 361728 -40192 361728

Z -15554304 -25923840 -15554304 -25923840 -15554304 -25923840

c1 42.047144 36.244539 42.047144 36.244539 42.047144 36.244539

c2 -37.92647 -73.33058 -37.92647 -73.33058 -37.92647 -73.33058

Cc Cs 410117.3 -8197.33513 353520.2 -112368.17 410117.3 -8197.33513 353520.2 -112368.17 410117.3 -8197.33513 353520.2 -112368.17

T 401920 241152 401920 241152 401920 241152

Mn 176701114 109592696 176701114 109592696 176701114 109592696

Contoh perhitungan kebutuhan tulangan untuk Mn1 d = h – Selimut beton = 500 mm – 25 mm = 457 mm d’= Selimut beton + (0.5 x diameter) = 25 mm + (0.5 x 16 mm) = 43 mm As = * 3.14 * diameter2 * Jumlah tulangan tarik = * 3.14 * 162 * 5 = 1004.8 mm2 As’ = * 3.14 * diameter2 * Jumlah tulangan tekan = * 3.14 * 162 * 3 = 602.9 mm2 Cs = As’ * fy = 602.9 mm2 * 400 = 241152 T = As * fy = 1004.8 mm2 * 400 = 401920 c = = = 16.48 Ԑy = 12

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

= = 0.002 Ԑs = =

( (

) (

))

= 0.0027 Ԑ's = =

(

)

(

)

= -0.003087 Cc = 0.85 * f’c * b * ß1 * c = 0.85 * 35 * 300 * 0.85 * 21.192 = 160768 Mn= (Cc + (d – ( * ß1 * c))) + (Cs * (d-d’)) = (60768+ (457– ( * 0.85 * 21.192))) + (160768* (457-43)) = 99998144 Karena Ԑ's < dari Ԑy, maka untuk Mn1 tulangan belum leleh dan dilanjutkan ke perhitungan selanjutnya. X = 0.85 * f’c * b * ß1 = 0.85 * 45 * 300 * 0.85 = 9753.8 Y = (As’ * E * 0.003) – (As * fy) = (602.9 * 200000 * 0.003) – (1004.8 * 400) = -40192 Z = -(As’ * E * d’ * 0.003) = -(602.9 * 200000 * 43 * 0.003) = -15554304 C1 = =

(

(

(

–

)

)

(

–

)

)

= 42.05 C2 =

(

(

–

)

)

13

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

(

(

=

–

)

)

= -37.93 Cc = 0.85 * F’c * b * 0.85 * C1 = 0.85

* 45 * 300 * 0.85 * 48.007

= 410117 Cs = As’ * E *

* 0.003

= 602.9 * 200000 *

* 0.003

= -8197.34 T = As * Fy = 1004.8 * 400 = 401920 Cek, Cc + Cs – T = 410117 -8197.34 – 401920 = 0 (OK) Mn

= (Cc * (d - ( = (410117 * (457 - (

))) + (Cs * (d-d’)) ))) + (401920 * (457- 43’))

= 176701114 Maka, Mn yang digunakan adalah = 176701114

Mu

= Output dari SAP = 98463842 N/mm

ᶲ

= 0.735

Mn

= 176701114

ᶲMn

= 125842867

> 1 (OK)

14

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

2.3 Cek  Cek Momen ᶲMn

Mu

Tumpuan > 0.33 (OK) > 0.33 (OK)

Lapangan > 0.2 (OK)

 Cek Geser VuTumpuan

= Output dari SAP = 58897 Nmm

Vt=Vc

= *√

*b*d

= *√

* 300 * 500

= 153282.5

Tulangan Geser atau Sengkang Cek Zona Zona 1

=0≤

0.5 *Vc

=0≤

0.5 *153282.5

= 0 ≤ 78529.77 < 76641.23 (Tidak Masuk Zona 1) Zona 2

= 0.5 * Vc ≤

Vc

= 0.5 * 125154.6 = 62577.3 < 78529.77

153282.5 153282.5 (Masuk Zona 2)

Jarak tulangan geser Smin = 100mm (Asumsi 10 cm) Smaks= 0.5 * d = 0.5 * 457 15

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

= 228.5 mm

200 mm (Dibulatkan kebawah, karena jarak sengkang semakin

rapat semakin baik dan untuk memudahkan pelaksanaan di lapangan) Smaks = 600 mm Smaks = 200 mm (Ambil yang terkecil) ilih S = 100 mm (100 mm AV

= Avmin

s

)

=

= = 41.7 Vs

=

- Vc

= 78529- 153282.5 = -74753.5 = =

=

= 0.68

Avperlu = 0.15 * 100 = 680 Gunakan diameter tulangan geser 10 (As= 78.5 mm2) Avada = 78.5 * 2 = 157 mm2 > AvPerlu (OK) Balok 27, tulangan geser yang digunakan adalah 10-100. DAERAH Tumpuan Kanan Lapangan Tumpuan Kiri

Vu(N) f'c (Mpa) fy (Mpa) 58897 45 240 57.43 45 240 58897 45 240

ø b (mm) h (mm) d(mm) Dsengkang 0.75 300 500 457 10 0.75 300 500 457 10 0.75 300 500 457 10

Jumlah Av (mm2) Vt S (mm) Vs Vn øVn/Vu 1 78.5 153282.5 -115.178 -74753.1 78529.33 1 1 78.5 153282.5 -56.1981 -153206 76.57333 1 1 78.5 153282.5 -115.178 -74753.1 78529.33 1

CEK OK OK OK

Vu Contoh perhitungan untuk tumpuan kanan Av’=

* 3.14 * Diameter2

= * 3.14 * 102 mm 16

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

= 78.5 mm2 *b*d*√

Vt =

= * 300 * 457 * √ = 153282.5 S

= =

(

)

(

)

= -115.178 Vs =

- Vc

= 78529= -74753.1 Vn = Vt + Vs = 153282.5+ (-74753.1) = 78529.33 = Vn * = 78529.33* 0.75 = 58896.99 Nmm

=

=1

* 0.75 > 1 (OK)

17

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

PERANCANGAN DETAIL KOLOM

3.1 Data  b

= 500 mm

 h

= 500 mm

 d

= 451 mm

 d’

= 49 mm

 f’c

= 45

 fy

= 400



Tulangan

= 20 mm



sengkang

= 14 mm

 ß

= 0.85

 Selimut beton (sb)

= 25 mm

 Nama kolom

= 257-i

 Jumlah Tulangan

=8

3.2 Perhitungan Jarak Antar Tulangan

=

–(

=

)–(

–(

)–(

)–(

)–(

)

)

= 120.67 mm d’1

= (sb+ sengkang+ = (25+

)

+ )

= 49 mm d’2

= (sb+ sengkang+ Jarak antar tulangan+

Tulangan = (25+

) + 120.67 + 20 + )

= 189.67 mm d1

= (h – sb -

sengkang -

= (500 – 25 – 14 -

)

)

18

PSGTG || DEASY MONICA P 131111003

= 451 mm = (h – sb -

d2

– Jarak antar tulangan -

= (500 – 25 – 14 – 20 – 120.67 -

)

)

= 310.33 mm

Ast = * 3.14 * Diameter2 * 8 = * 3.14 * 202 * 8 = 2512 mm2 As’ = Ast * = 1256 mm2 Ag
...