APLIKASI PERHITUNGAN
STRUKTUR BETON BERTULANG
GEDUNG TAHAN GEMPA DI INDONESIA
SESUAI PERATURAN SNI 03-1726-2002 dan SNI 03-2847-2002
DENGAN BANTUAN PROGRAM ETABS Versi 8.3.0
STRUKTUR ATAS
GEDUNG BERATURAN
ANUGRAH PAMUNGKAS,ST
ERNY HARIANTI,ST
i
DAFTAR ISI i
KATA PENGANTAR iii
BAB I 1
PENDAHULUAN 1
BAB II 2
DASAR TEORI 2
2.1 Dasar Perencanaan 2
2.1.1 Mutu Bahan 2
2.1.2 Beban 2
2.1.3 Sistem Struktur 5
2.1.4 Perencanaan Kapasitas 5
2.1.5 Penyelidikan Tanah 5
2.2 Peraturan-peraturan Yang Dipakai 6
2.3 Pemodelan Struktur 6
2.4 Software Yang Dipakai 7
BAB III 8
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS 8
GEDUNG BERATURAN
3.1 Contoh Perhitungan Struktur Gedung Beraturan 8
3.2 Data-data Desain 8
3.3 Input Data 10
3.3.1 Pembuatan Model 10
3.3.2 Input Data Material 12
3.3.3 Input Data Dimensi Balok dan Kolom 12
3.3.4 Input Data Pelat 16
3.3.5 Denah Balok, Kolom dan Pelat 19
3.3.6 Jenis Restrain/Support 22
3.3.7 Input Beban Mati dan Beban Hidup 23
3.3.8 Input Beban Gempa Rencana 25
3.3.8.1 Reduksi Beban Hidup 25
3.3.8.2 Berat Bangunan 27
ii
3.3.8.3 Waktu Getar Alami 35
3.3.8.4 Gaya Geser Nominal 35
3.3.8.5 Distribusi Gaya Geser Horizontal Gempa 36
3.3.8.6 Eksentrisitas Pusat Massa Terhadap 38
Pusat Rotasi Lantai
3.4 Analisis 40
3.4.1 Analisis Waktu Getar Struktur Dengan Cara T Rayleight 40
3.4.2 Analisis Kinerja Batas Layan dan Batas Ultimit 42
3.5 Desain 45
3.5.1 Kombinasi Beban 45
3.5.2 Faktor Reduksi Kekuatan 47
3.5.3 Desain Penulangan Lantai 49
3.5.4 Desain Tulangan Lentur Balok 53
3.5.5 Desain Tulangan Geser Balok 63
3.5.6 Kontrol Lendutan Balok 72
3.5.7 Desain Tulangan Lentur Kolom 73
3.5.8 Desain Tulangan Geser Kolom 77
3.5.9 Kontrol Tulangan Hubungan Balok dan Kolom 80
DAFTAR PUSTAKA 83
DAFTAR GAMBAR 84
DAFTAR TABEL 85
KONVERSI SATUAN 86
TENTANG PENULIS 87
iii
KATA PENGANTAR
Penyusunan buku ini ditujukan untuk membantu siapa saja yang berkecimpung
di bidang perencanaan struktur gedung, terutama para mahasiswa dan pemula
di bidang ini, agar mengerti dan dapat merancang struktur gedung dengan
benar, sesuai peraturan terbaru yang berlaku di Indonesia.
Buku ini membahas tentang perhitungan struktur gedung beraturan dengan
menggunakan bantuan software ETABS yang disertai dengan langkah-langkah
penggunaan software untuk desain struktur gedung dengan mengacu pada
Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI-03-2847-
2002) dan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan
Gedung (SNI-03-1726-2002).
Perhitungan struktur hanya dilakukan untuk kolom, balok dan pelat saja sebagai
komponen struktur atas, sedangkan perhitungan struktur bawah yang meliputi
pondasi dan balok sloof akan dibahas pada buku yang lain.
Penulis menyadari banyak kekurangan pada buku ini, baik pada materi yang
disajikan maupun pada cara penyajiannya. Karena itu penulis mengharapkan
banyak kritik dan saran yang bisa membangun untuk menuju yang lebih baik
dari semua pihak.
Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Allah SWT dan semua
pihak yang telah memberi masukan dan informasi dan dukungan dalam
penyusunan buku ini.
ANUGRAH PAMUNGKAS
ERNY HARIANTI
“Barangsiapa yang berjalan menuntut ilmu, maka Allah mudahkan jalannya menuju Surga. Sesungguhnya Malaikat akan
meletakkan sayapnya untuk orang yang menuntut ilmu karena ridha dengan apa yang mereka lakukan. Dan sesungguhnya para Nabi
tidak mewariskan dinar tidak juga dirham, yang mereka wariskan hanyalah ilmu. Dan barangsiapa yang mengambil ilmu itu, maka
sungguh, ia telah mendapatkan bagian yang paling banyak.”
(Sabda Rasulullah shallallaahu ‘alaihi wa sallam)
BAB I
PENDAHULUAN
Setiap proyek selalu berbeda. Sesuai dengan definisi proyek itu sendiri, yaitu
pekerjaan yang mempunyai sifat unik dan tidak berlangsung selamanya. Suatu
proyek selalu berbeda dengan proyek lain. Desain dan perencanaan suatu
struktur gedung itu sendiri pastilah tidak akan pernah sama dan identik. Oleh
karena itu pada perencanaan suatu struktur akan menemui kasus dimana
bentuk struktur gedung yang hampir sama, tapi rancangan strukturnya jauh
berbeda. Hal itu disebabkan oleh berbagai faktor, antara lain beban yang
direncanakan, kondisi tanah yang mendukung gedung, lokasi gedung, dan lain-
lain.
Namun dalam segala hal, semua rancangan yang akan dibuat selalu
diupayakan untuk mempertimbangkan faktor biaya dan kekuatan dengan tetap
mematuhi peraturan-peraturan yang berlaku dimana lokasi gedung tersebut
akan berdiri. Hal ini untuk menghindari kegagalan struktur yang akan dapat
menimbulkan kerugian harta maupun jiwa, dan menghasilkan rancang struktur
gedung yang kuat tetapi ekonomis dalam segi biaya.
Contoh perhitungan yang digunakan dalam buku ini adalah contoh yang sangat
sederhana. Agar dapat memudahkan pembaca mengikuti dan memahami tanpa
harus bersusah payah untuk membuat geometri gedung yang sangat rumit,
karena disesuaikan dengan desain arsiteknya.
Dasar-dasar teori tentang mekanika teknik, mekanika bahan, sifat bahan, teori
beton bertulang dan baja, serta dasar-dasar teori lain tidak dijelaskan secara
detail.
Alasan penulis untuk menggunakan software ETABS, adalah karena banyak
perencana struktur di Indondesia yang menggunakan software tersebut.
Sehingga diharapkan pembaca tidak akan asing dalam menerapkan hasilnya
kelak
BAB II
DASAR TEORI
2.1 DASAR PERENCANAAN
Dasar-dasar perencanaan gedung yang harus ditinjau antara lain adalah
sebagai berikut :
2.1.1 Mutu Bahan
Mutu bahan dalam hal ini adalah mutu beton dan baja (baik baja tulangan
ataupun baja profil) yang akan digunakan dalam perencanaan gedung.
Sebagai ilustrasi, bila mutu bahan yang akan dipakai adalah rendah, maka
akan membutuhkan volume yang lebih besar dibandingkan bila digunakan mutu
bahan yang lebih tinggi untuk dapat memenuhi kriteria kekuatan struktur. Hal ini
harus dipertimbangkan sehingga akan menghasilkan rancangan yang dapat
memenuhi aspek arsitektural yang ditentukan, namun tetap dapat
menghasilkan struktur yang ekonomis dan aman. Untuk tujuan ini, pengetahuan
tentang harga bahan akan dapat membantu.
Di samping itu, penentuan mutu bahan untuk suatu komponen struktur juga
harus ditinjau berdasarkan fungsi gedung, fungsi komponen struktur, dan lain
sebagainya. Sebagai contoh, bila gedung berfungsi sebagai bunker pertahanan
dari institusi militer, tentulah dibutuhkan mutu bahan yang tinggi. Demikian juga
berdasar fungsi komponen struktur, misalnya mutu bahan untuk pelat lantai
tidak sama dengan pondasi.
Pengaruh lingkungan sekitar bangunan juga mempengaruhi penentuan mutu
beton yang digunakan dan cara perlindungan tulangan terhadap korosi.
Sebagai contoh seperti yang terdapat pada tabel 1 SNI 03-2347-2002 pasal 6
disebutkan bahwa beton dengan permeabilitas rendah yang terkena pengaruh
lingkungan air, mutu beton fc’ minimum yang disyaratkan adalah 28 Mpa.
2.1.2 Beban
Beban-beban pada struktur gedung dapat terdiri dari beban mati, beban hidup,
beban angin, beban gempa, beban air, dan beban khusus lainnya seperti beban
getaran mesin, beban kejut listrik, dan lain-lain.
Beban-beban yang direncanakan akan bekerja dalam struktur gedung
tergantung dari fungsi ruangan, lokasi, bentuk, kekakuan, massa, dan
ketinggian gedung itu sendiri.
Jenis beban yang akan dipakai pada pembahasan kali ini adalah beban mati
(DL), beban hidup (LL), dan beban gempa (E).
DASAR TEORI
3
Beban Mati (DL)
Beban mati adalah beban yang berasal dari material yang digunakan pada
struktur dan beban mati tambahan yang bekerja pada struktur. Pada
perhitungan struktur menggunakan bantuan software ETABS, berat mati dari
material dihitung secara otomatis berdasarkan input data material dan dimensi
material yang digunakan.
Beban mati tambahan adalah beban yang berasal dari finishing lantai (keramik,
plester), beban dinding dan beban tambahan lainnya.
Sebagai contoh, berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung
(PPIUG 1983):
1. Beban Finishing (keramik) = 24 kg/m2
2. Plester 2.5 cm ( 2.5 x 21 kg/m2
) = 53 kg/m2
3. Beban ME = 25 kg/m2
4. Beban plafond dan penggantung = 18 kg/m2
5. Beban dinding = 250 kg/m2
Beban Hidup (LL)
Di dalam peraturan pembebanan telah ditetapkan bahwa fungsi suatu ruangan
di dalam gedung akan membuat beban berbeda. Misal beban untuk
perkantoran tentu berbeda dengan beban untuk gudang, dan lainnya.
Contoh beban hidup berdasarkan fungsi ruangan dari Tabel 3.1 Peraturan
Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983):
- Parkir = 400 kg/m2
- Parkir lantai bawah = 800 kg/m2
- Kantor = 250 kg/m2
- Ruang Pertemuan = 400 kg/m2
- Lantai olah raga = 400 kg/m2
- Tangga dan bordes = 300 kg/m2
Beban gempa (E)
Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6 wilayah gempa seperti yang ditunjukkan
gambar 1, dimana wilayah gempa 1 adalah wilayah dengan kegempaan paling
rendah dan wilayah gempa 6 adalah wilayah dengan kegempaan paling tinggi.
DASAR TEORI
4
Dalam hal pembebanan gempa, penentuan lokasi akan berpengaruh terhadap
perhitungan beban gempa. Perencanaan struktur gedung di wilayah gempa 1
dan 6 akan sangat jauh berbeda.
Hal ini disebabkan pembagian wilayah gempa didasarkan atas percepatan
puncak batuan dasar akibat gempa rencana dengan periode ulang 500 tahun,
yang nilai rata-ratanya berbeda di masing-masing lokasi.
Gambar 1. Pembagian Wilayah Gempa Indonesia berdasarkan SNI-1726-2002
Bentuk gedung yang langsing juga akan menyebabkan perbedaan beban bila
dibandingkan dengan gedung yang tidak langsing. Hal ini disebabkan
perhitungan beban geser dasar nominal menyertakan faktor respons gempa, C,
dimana faktor tersebut dipengaruhi oleh waktu getar bangunan.
Beban gempa didapat dari hasil perhitungan gaya geser dasar nominal V yang
diperoleh dari rumus :
V = C x I x W / R
Dimana :
V = gaya geser dasar nominal
C = faktor respons gempa
I = faktor keutamaan gedung
W = berat total gedung termasuk beban hidup yang bekerja
R = faktor reduksi gempa
DASAR TEORI
5
Faktor respon gempa C didapat dari grafik gambar 2 SNI-03-1726-2002.
Gambar 2 Respons spektrum gempa rencana untuk wilayah gempa 3
Gaya geser dasar ini didistribusikan pada masing-masing lantai sebesar :
V
ziWi
ziWi
Fi n
i
∑=
=
1
.
.
2.1.3 Sistem Struktur
Sistem struktur suatu gedung adalah sistem yang dibentuk oleh komponen
struktur gedung, berupa balok, kolom, pelat, dan dinding geser, yang disusun
sedemikian rupa hingga masing-masing sistem mempunyai peran yang
berbeda untuk menahan beban-beban. Sistem struktur yang direncanakan akan
mempengaruhi perencanaan struktur gedung. Dalam hal ini berkaitan dengan
beban gempa rencana yang akan bekerja pada struktur gedung tersebut.
Perencana harus dapat memilih sistem yang paling tepat untuk digunakan
dalam suatu proyek.
2.1.4 Perencanaan Kapasitas
Struktur gedung harus memenuhi persyaratan “kolom kuat balok lemah”.
Artinya setiap kolom harus diberi cukup kekuatan sehingga tidak leleh lebih
dahulu sebelum balok. Oleh karena itu terjadinya sendi plastis di ujung balok
dan kolom harus dihindari.
2.1.5 Penyelidikan Tanah
Penyelidikan tanah di lokasi suatu gedung berkaitan dengan beban gempa dan
penentuan pondasi gedung. Sehubungan dengan pembebanan gempa, tanah
dapat dibagi menjadi tanah lunak, sedang, dan keras.
DASAR TEORI
6
Hal ini berpengaruh terhadap respons spektrum gempa rencana. Grafik gambar
2 SNI 03-1726-2002 menjelaskan bahwa tanah lunak akan menghasilkan grafik
hubungan antara respons spektrum gempa C dan waktu getar gempa yang
berbeda dengan tanah sedang atau keras.
Sedangkan berkaitan dengan penentuan pondasi, jenis tanah akan sangat
mempengaruhi penentuan jenis pondasi yang akan digunakan. Sebagai
ilustrasi, bila tanah keras letaknya tidak terlalu dalam dari level tanah asli,
penggunaan pondasi tiang pancang mini atau setempat mungkin akan menjadi
pilihan terbaik. Namun bila tanah keras letaknya jauh di dalam, pilihan pondasi
tiang bor mungkin lebih baik.
2.2 PERATURAN-PERATURAN YANG DIPAKAI
Peraturan-peraturan yang dipakai pada perencanaan struktur gedung di
Indonesia antara lain adalah :
SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk
Bangunan Gedung,
SNI 03-1726-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk
Bangunan Gedung,
Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) tahun 1983.
Dalam hal penulis ingin mengutip salah satu pasal dari peraturan tersebut,
maka untuk kemudahan pembaca, kami singkat sebagai berikut :
- (*) untuk SNI 03-2847-2002
- (**) untuk SNI 03-1726-2002
- (***) untuk PPIUG 1983
2.3 PEMODELAN STRUKTUR
Struktur, dalam contoh yang diberikan dalam buku ini, dimodelkan dalam 3
dimensi dengan memasukkan elemen struktur yang berupa kolom, balok, dan
pelat. Pelat beton dimodelkan sebagai diafragma kaku yang berfungsi untuk
menyalurkan gaya-gaya gempa ke elemen-elemen struktur lainnya dan terjepit
penuh pada balok.
Kolom-kolom dianggap terjepit penuh pada bagian bawah. Untuk menjamin itu,
maka diberikan balok sloof yang menghubungkan kolom-kolom pada bagian
bawah.
Beban-beban gravitasi (beban mati dan hidup) disalurkan dari pelat ke balok,
kemudian didistribusikan ke kolom.
Struktur dan komponen struktur direncanakan hingga semua penampang
mempunyai kuat rencana minimum sama dengan kuat perlu yang dihitung
berdasarkan kombinasi beban dan gaya terfaktor yang sesuai dengan
peraturan.
DASAR TEORI
7
2.4 SOFTWARE YANG DIGUNAKAN
Penulis menggunakan bantuan software ETABS v8.3.0. Untuk selanjutnya
penulis akan menyingkat software ETABS v8.3.0 dengan sebutan ETABS saja.
BAB III
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS
GEDUNG BERATURAN
3.1. CONTOH PERHITUNGAN STRUKTUR GEDUNG BERATURAN
Pada pembahasan kali ini, akan diberikan contoh perhitungan struktur gedung
beraturan. Untuk kesederhanaan perhitungan, denah balok, pelat dan kolom
serta ukuran dimensinya dianggap tipikal. Bangunan diasumsikan berlokasi di
Jakarta, yang termasuk wilayah gempa 3 berdasar (**) gambar 1, dan berada di
lapisan tanah lunak.
Kolom-kolom paling bawah dijepit penuh. Untuk menumpu beban dari kolom
tersebut digunakan pondasi tiang pancang yang disatukan oleh pile cap.
Terdapat balok-balok sloof yang menghubungkan masing-masing pile cap
tersebut. Perhitungan struktur di buku ini hanya dibatasi untuk perhitungan
struktur atas (kolom, balok, pelat). Untuk perhitungan struktur bawah (pondasi
dan balok sloof) akan dibahas pada buku yang lain.
Karena komponen balok, kolom dan pelat yang ada pada contoh bangunan kali
ini jumlahnya sangat banyak, maka pada detail perhitungan hanya akan
dilakukan pada satu buah anggota komponen saja.
Gedung terdiri dari 5 lantai. Selanjutnya bangunan dapat diasumsikan sebagai
Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM). Artinya gedung ini harus
memenuhi (*) pasal 3 sampai 20, pasal 23.2.2.3, dan pasal 23.10.
3.2 DATA-DATA DESAIN
- Mutu bahan :
Beton
fc’ = 35 MPa
Ec = 4700x√fc’ = 27806 MPa
Baja U24 untuk besi tulangan ∅ ≤ 12
fy = 240 MPa
Baja U40 untuk besi tulangan D ≥ 13
fy = 400 MPa
- Lokasi bangunan : Jakarta
- Jenis tanah : Lunak
- Kategori gedung : perkantoran
- Tinggi tiap lantai : 3000 mm
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
9
- Beban-beban (*** tabel 1)
Beban hidup (LL) :
Lantai 1-4 (perkantoran) = 250 kg/m2
Lantai 5 (Atap) = 100 kg/m2
Beban mati :
Berat sendiri komponen struktur (DL) sudah dihitung secara otomatis
oleh ETABS berdasarkan input data dimensi dan karakteristik material
yang direncanakan.
Beban mati tambahan (DL) antara lain sebagai berikut :
Dinding bata = 250 kg/m2
Keramik = 24 kg/m2
Plester (2.5 cm) = 53 kg/m2
Beban M/E = 25 kg/m2
Beban plafond = 18 kg/m2
Water proofing = 5 kg/m2
Sehingga beban-beban gravitasi tersebut dapat dirangkum untuk masing-
masing lantai sebagai berikut :
Lantai 1-4 :
Beban hidup = 250 kg/m2
(perkantoran)
Beban mati tambahan :
Plester (2.5 cm) = 53 kg/m2
Keramik = 24 kg/m2
M/E = 25 kg/m2
Plafond = 18 kg/m2
= 120 kg/m2
Lantai 5 :
Beban hidup = 100 kg/m2
(atap)
Beban mati tambahan :
Plester (2.5 cm) = 53 kg/m2
Water proofing = 5 kg/m2
M/E = 25 kg/m2
Plafond = 18 kg/m2
= 100 kg/m2
Denah lantai typical dapat dilihat pada gambar 3.
Dimensi :
Tebal pelat lantai = 120 mm
Balok utama = 300x500 mm
Kolom = 500x500 mm
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
10
Gambar 3 Denah dan elevasi rencana gedung
3.3 INPUT DATA
3.3.1 Pembuatan Model
Buka program ETABS. Sebagai langkah awal sebaiknya pilih dulu jenis satuan
yang akan dipergunakan sesuai keinginan. Hal ini hanya untuk kemudahan
saja, walaupun nanti tetap dapat dirubah sewaktu-waktu. Namun satuan ini
akan menjadi standar (default) bagi ETABS untuk melakukan analisis. Untuk
pembuatan model saat ini gunakan satuan kg-cm (untuk kemudahan), satuan
yang digunakan dapat dirubah setiap saat.
Pilih new model. Kemudian akan muncul pop up (New Model Initialization), pilih
option No. Akan muncul tampilan seperti gambar 4. Tampilan tersebut adalah
untuk menentukan denah awal, ukuran-ukuran as bangunan, jumlah bentang ,
tinggi tiap lantai, dll. Isikan form-form tersebut sesuai dengan rencana
bangunan.
Untuk mengatur ukuran as bangunan, jarak bentang, pilih Custom Grid
Spacing, Edit Grid. Atur Grid ID, Ordinate, sesuai dengan denah struktur yang
akan dihitung (gambar 5). Line Type, Visibility, Buble Loc, dan Grid Color dapat
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
11
diatur sesuai dengan keinginan. Setelah pengaturan Grid Data selesai, tekan
OK untuk kembali pada Building Plan Grid System and Story Data Definition
(gambar 4)
Pada Simple Story Data isi jumlah lantai dan ketinggiannya. Kemudian tekan
OK untuk menentukan data-data yang lainnya.
Setelah itu, ada 2 tampilan window pada layar monitor. Pilih plan view saja.
Karena pada saat ini belum butuh 3d view.
Gambar 4 Input grid bangunan
Gambar 5 Pengaturan grid bangunan
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
12
3.3.2 Input Data Material
Langkah selanjutnya adalah menentukan material properties, seperti yang telah
disebutkan pada data-data desain. Sebelumnya ganti satuan menjadi N-mm.
Pilih menu Define, Material Properties. Untuk memasukkan data-data dari
beton, pilih CONC, Modify/show material. Masukkan data-data beton sesuai
dengan desain. Lihat gambar 6.
Untuk mass per unit volume dan weight per unit volume biasanya defaultnya
sudah sesuai.
Berat = 9.81 x massa.
dimana berat beton adalah 2400 kg/m3
Modulus elastisitas dapat dihitung berdasarkan rumus :
4700 √fc’ (*) pasal 10.5
4700 x √35 = 27805 N/mm2
Selanjutnya untuk nilai fy dan fys masing-masing adalah 400 MPa dan 240
MPa, nilai tersebut adalah untuk mutu baja tulangan lentur dan geser yang
direncanakan.
Kemudian tekan OK dua kali untuk keluar.
Gambar 6 Input data material
3.3.3 Input Data Dimensi Balok dan Kolom
Langkah pertama sebelum memasukkan data dimensi balok dan kolom tentu
saja adalah menentukan rencana dimensi balok dan kolom. Hal ini dapat
ditentukan pada penjelasan di bawah sebagai berikut.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
13
Berdasar (**) pasal 11.5 tabel 8
Tebal minimum balok dengan kedua ujung menerus adalah : L/21
Dimana L adalah bentang balok. L = 6000 mm.
Tebal minimum = 6000 / 21
= 286 mm
Untuk contoh perhitungan ini dipakai tinggi balok 500 mm > 286 mm
Sedangkan untuk lebar balok coba dipakai 300 mm.
Sedangkan untuk menentukan dimensi kolom rencana untuk kolom yang paling
bawah (lantai 1), dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut.
σ = P / A
dimana
σ = tegangan beton
P = Total beban ditanggung kolom paling bawah
A = luas penampang kolom rencana
σ diambil berdasarkan mutu beton fc’=35/3, sehingga nilainya adalah ≈ 11.67
MPa.
Perkiraan total beban per m2
dari berat pelat, balok, beban mati tambahan dan
beban hidup pada masing-masing lantai adalah :
Beban Mati (DL)
Pelat tebal 120 mm
0.12 x 2.4 = 0.288 t/m2
Kolom 500 x 500 pada keempat sisi pelat, tinggi 3m / lantai
0.5 x 0.5 x 3 x 2.4 x 4 / 36 = 0.2 t/m2
Balok 300 x 500 pada keempat sisi pelat, panjang total = 6x4 = 24m
0.3 x 0.5 x 24 x 2.4 / 36 = 0.24 t/m2
Finishing = 0.12 t/m2
Total DL = 0.848 t/m2
Beban Hidup (LL) = 0.25 t/m2
1.2 DL + 1.6 LL = (1.2)(0.848) + (1.6)(0.25)
= 1.43 t/m2
≈ 1.5 t/m2
P = 1.5 t/m2 x 6m x 6m x 5 lantai = 270 ton
A = P / σ = 2313 cm2
= 231362 mm2
Dimensi kolom yang dipakai = √231362 ≈ 500x500 mm2
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
14
Penentuan dimensi balok dan kolom di atas adalah menggunakan cara
pendekatan saja, untuk diberikan sebagai input pada perhitungan ETABS. Bila
pada akhirnya nanti dimensi-dimensi tersebut berlebih atau bahkan kurang,
disitulah “engineering judgment” diperlukan, agar tercapai perencanaan gedung
yang ekonomis namun tetap aman.
Selimut beton yang digunakan ditentukan sebesar 50 mm. Sesuai (**) pasal 9.7
untuk balok dan kolom dimana beton pada balok dan kolom ini tidak
berhubungan dengan cuaca atau beton yang tidak langsung berhubungan
dengan tanah, maka syarat tebal minimum selimut beton yang digunakan
adalah 40 mm.
Langkah selanjutnya adalah memasukkan data dimensi balok dan kolom
tersebut pada ETABS. Caranya adalah pilih menu Define, Frame Sections.
Pada pilihan Add I/Wide flange pilih Add rectangular untuk memasukkan ukuran
balok dan kolom. Beri nama tiap-tiap frame yang didefinisikan, dan masukkan
ukuran tinggi dan lebar frame. Rubah jenis material yang dipakai untuk balok
dan kolom menjadi concrete.
Gambar 7 Input data balok dan kolom
Untuk menentukan jenis frame sebagai balok atau kolom, klik pada
reinforcement, kemudian pilih type frame. Selimut beton ditentukan 50 mm
dengan mengganti ukuran Cover to Rebar Center/Concrete Cover to Rebar
Center. Khusus pada input data kolom, bagian paling bawah pilih reinforcement
to be designed agar ETABS memberikan nilai luas tulangan yang nanti
diperlukan. Klik OK dan kembali ke Add Rectangular lagi untuk memasukkan
data frame yang lain, seperti cara sebelumnya.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
15
Berdasarkan (*) pasal 12.11.1 :
Gaya-gaya aksial terfaktor, Pu momen terfaktor M1 dan M2 pada ujung-ujung
kolom dan bilamana diperlukan simpangan relatif antar lantai, ∆o, harus
dihitung dengan analisis elastis rangka orde satu, dimana besaran-besaran
penampang ditentukan dengan memperlihatkan pengaruh beban aksial, adanya
retak sepanjang bentang komponen struktur dan pengaruh durasi beban.
Sebagai alternatif, nilai-nilai besaran di bawah ini boleh digunakan untuk
komponen-komponen struktur pada bangunan yang ditinjau :
Modulus elastisitas Ec (dari pasal 10.5.1)
Momen Inertia
Balok
Kolom
Dinding : tidak retak
: retak
Pelat datar dan lantai datar
Luas
0.35 Ig
0.70 Ig
0.70 Ig
0.35 Ig
0.25 Ig
1.0 Ag
Maka untuk input data balok dan kolom harus dilengkapi dengan faktor yang
sesuai.
Masih pada menu define frame property pada langkah yang dijelaskan di atas,
seperti yang tampak pada gambar 7, di bawah property modifier, klik set
modifier. Maka akan muncul pop up seperti pada gambar 8.
Pada property modifier, masukkan data momen of inertia about 2 axis dan
momen of inertia about 3 axis.
Untuk data balok dan kolom masukkan angka 0.7 pada dua item tersebut. Hal
ini karena balok diasumsikan sebagai balok T. Sehingga momen inersia balok T
dua kali momen inersia balok persegi. Sampai tahap ini, selesai sudah langkah-
langkah pendefinisian balok dan kolom.
Gambar 8 Input set modifier balok T
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
16
Tips :
bila sudah selesai langkah ini, ada baiknya property lain yang tidak dibutuhkan dihapus. Bila
tidak, maka property tersebut akan ikut tercetak pada input data property balok dan kolom.
3.3.4 Input Data Pelat
Perencanaan pelat menggunakan metode perencanaan langsung sesuai (*)
pasal 15.6.
Syarat penggunaan metode perencanaan langsung :
1. Minimum harus ada tiga bentang menerus pada masing-masing arah.
Ada 4 bentang dengan panjang masing-masing 6 m pada arah X dan
arah Y.
2. Perbandingan bentang panjang dan bentang pendek yang diukur dari
sumbu ke sumbu < 2
Lx/Ly = 6/6 = 1 < 2
3. Beban yang diperhitungkan hanyalah beban gravitasi dan terbagi merata
pada seluruh pelat. Beban hidup tidak boleh lebih dari 2 kali beban mati.
Untuk perhitungan awal tebal pelat dipakai 120 mm.
Beban dihitung dengan cara :
Beban mati dari berat pelat sendiri
DL = 2400 x 0.12
= 288 kg/m2
beban mati tambahan
DL = 120 kg/m2
DL total = 288 + 120
= 408 kg/m2
Beban hidup
LL = 250 kg/m2
Maka 2DL = 2 x 408 = 816 kg/m2
> LL = 250 kg/m2
Dengan demikian metode perencanaan langsung dapat digunakan.
Pemeriksaan tebal pelat berdasarkan syarat lendutan.
Dengan ukuran 6 x 6 m2
, maka bentang bersih lnx-y adalah :
lnx = 6000-300
= 5700 mm.
Perhitungan αm :
Gambar 9 Bagian pelat yang diperhitungkan untuk balok T
y
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
17
Gambar 9 menunjukkan bahwa suatu balok mencakup juga bagian pelat pada
setiap sisi balok sebesar proyeksi balok yang berada di atas atau di bawah
pelat sesuai (*) pasal 15.2.4.
Bw = 300 mm, Hw = 380 mm, Ht = 120 mm
Be = 2Hw + Bw
= 2 x 380 + 300
= 1060 mm
(*) pasal 10.10.2
Lebar efektif sayap (Be) dari masing-masing sisi badan balok tidak boleh
melebihi delapan kali tebal pelat.
Lebar efektif sayap (Be) = (1060-300)/2 = 380 mm < 8 x 120 = 960 mm (OK)
Mencari titik berat balok T terhadap tepi atas :
(Ht x Be x ½ Ht) + (Bw x Hw x (½ Hw + Ht)) = ((Ht x Be) + (Bw x Hw)) x y
(120x1060x60) + (300x380x(190+120)) = ((120x1060)+(300x380)) x y
7632000 + 35340000 = ((127200+114000)) x y
114000127200
353400007632000
+
+
=y = 178 mm
Momen Inertia balok T :
Ib = 1/3(300)(58)3
+1/12(1060)(120)3
+(1060)(120)(118)2
+ 1/3(300)(262)3
= 3741756800 mm4
Momen Inertia pelat :
Ip = 1/12 x Ht3
x L
= 1/12 x 1203
x 6000
= 864000000 mm4
(*) pasal 15.3.6
Dimana :
αm = rata-rata rasio kekakuan lentur penampang balok terhadap kekakuan
lentur pelat dengan lebar yang dibatasi dalam arah lateral oleh
sumbu dari panel yang bersebelahan pada tiap sisi dari balok
Ecb = modulus elastisitas balok beton
Ecp = modulus elastisitas pelat beton
Ib = momen inersia balok
Ip = momen inersia pelat
Ecb = Ecp = 27806 N/mm2
> 2
pcp
bcb
m
IE
IE
=α
33.4
86400000027806
374175680027806
==
x
x
mα
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
18
(*) pasal 11.5.3.3.c untuk αm > 2.0
β
λ
936
1500
8.0
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
fy
h
n
dan tidak boleh kurang dari 90 mm.
β = lnx / lnx
= 1
λn = 5700 mm
fy = 400 Mpa
112
)19(36
1500
400
8.05700
=
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
x
x
h mm
Jadi asumsi awal tebal pelat 120 mm telah memenuhi persyaratan.
Untuk mendefinisikan ukuran pelat pada ETABS, pilih menu Define,
Wall/Slab/Deck Sections, Add New Slab. Beri nama pelat yang akan dipakai,
ganti material yang dipakai untuk pelat dengan concrete dan ganti ukuran tebal
pelat sesuai dengan perencanaan. Lihat gambar 10. Klik OK dua kali untuk
keluar.
Seperti pada balok dan kolom, pelat juga harus memenuhi (*) pasal 12.11.1.
Untuk itu pada set modifier seperti pada gambar 11, ganti ke enam data dengan
nilai 0,25.
Gambar 10 Input data pelat
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
19
Gambar 11 Input set modifier pelat
3.3.5 Denah Balok, Kolom dan Pelat
Setelah semua data material yang dipakai sudah didefinisikan, langkah
selanjutnya adalah menggambarkan letak balok, kolom dan pelat, sesuai
dengan denah yang diberikan pada gambar 3.
Menggambar Kolom
Untuk memulai menggambar kolom dilakukan dengan cara pilih menu Draw,
Draw Line Objects, Create Columns in Regions or at Click. Cara lain dengan
klik toolbar yang berada pada layar ETABS. Properties of Object akan
muncul seperti yang terlihat pada gambar 12, untuk memberi pilihan ukuran
frame. Pilih ukuran kolom yang akan digambar pada baris Property.
Gambar 12 Pilihan jenis properti kolom
Klik satu kali pada titik-titik letak kolom sesuai gambar denah rencana. Setelah
menyelesaikan gambar kolom, klik toolbar untuk keluar.
Bila pada suatu struktur kolom direncanakan tidak tegak lurus sumbu X atau Y
(membentuk sudut tertentu), untuk keperluan arsitektur, maka untuk merubah
posisi kolom, pilih dahulu kolom yang akan dirubah, kemudian klik menu
Assign, Frame/Line, Local Axes, dan isi besar sudut arah kolom pada Angle,
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
20
kemudian klik OK ,maka arah sumbu kolom akan berubah sesuai dengan sudut
yang diinginkan dan pada masing-masing kolom akan keluar sumbu kolom.
Sumbu kolom bisa dihilangkan tampilannya dengan klik menu Display dan klik
Show Undeformed Shape.
Menggambar Balok
Untuk menggambar balok, pilih menu Draw, Draw Line Objects, Draw Lines.
Cara lain dengan klik toolbar pada layar ETABS. Properties of Object seperti
pada gambar 13 kembali akan muncul untuk memberikan ukuran frame yang
akan digambar. Pilih ukuran balok yang akan digambar pada baris Property.
Klik satu kali pada titik ujung awal lokasi balok, dan klik lagi pada ujung akhir
lokasi balok. Lakukan pada seluruh lokasi balok sesuai dengan gambar denah
rencana. Setelah seluruh balok tergambar semua, klik toolbar untuk keluar.
Gambar 13 Pilihan jenis properti balok
Menggambar Pelat
Penggambaran pelat dilakukan dengan cara pilih menu Draw, Draw Area
Object. Properties of Object seperti pada gambar 14 akan muncul untuk
memberikan pilihan nama pelat yang akan digambar. Pilih nama pelat yang
akan digambar pada baris Property.
Gambar 14 Pilihan jenis properti pelat
Ada beberapa pilihan cara menggambar pelat.
1. Menggunakan toolbar
Toolbar ini lebih mudah untuk pelat yang tidak beraturan bentuknya. Cara
pemakaiannya klik satu kali pada semua ujung lokasi pelat, klik kanan untuk
berpindah lokasi pelat yang akan digambar.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
21
2. Menggunakan toolbar
Toolbar ini lebih mudah untuk pelat yang bentuknya segi empat (bujur
sangkar atau persegi panjang). Cara pemakaiannya klik pada titik ujung
lokasi pelat, pindahkan mouse dengan tetap ditekan pada titik ujung pelat
yang lain dan lepaskan mouse, kemudian bisa langsung pindah ke lokasi
pelat lain yang akan digambar.
3. Menggunakan toolbar
Toolbar ini lebih mudah lagi penggunaannya daripada tollbar yang pertama
dan kedua. Cara pemakaiannya tinggal klik satu pada tengah lokasi pelat
yang akan digambar, dan bisa langsung pindah ke lokasi pelat yang lain.
Setelah semua pelat selesai digambar, klik untuk keluar.
Untuk menampilkan agar terlihat jelas dimana saja lokasi pelat, pilih menu
View, Set Building View Options. Pada bagian special effects pilih tulisan Object
Fill di sebelah kiri. Klik OK untuk keluar.
Apabila penggambaran balok, kolom dan pelat pada langkah-langkah
sebelumnya dilakukan pada waktu keterangan pada ujung bawah kanan layar
ETABS menunjukkan one story, ini berarti penggambaran tersebut dilakukan
pada satu lantai saja. All story menunjukkan bahwa semua yang dilakukan
sebelumnya adalah berlaku untuk semua lantai, similar story menunjukkan
bahwa semua yang dilakukan sebelumnya adalah berlaku untuk semua lantai
yang typical (sama).
Gambar 15 denah lantai satu
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
22
Gambar 15 menunjukkan bahwa penggambaran pelat, balok dan kolom pada
lantai satu sudah selesai dilakukan.
Contoh perencanaan struktur kali ini dilakukan pada gedung 5 lantai yang
masing-masing lantainya typical. Untuk menggambarkan lokasi balok, kolom,
pelat pada lantai lain tidak perlu mengulang dari awal seperti pada langkah-
langkah sebelumnya. Cukup dengan menyalin ke lantai yang lain.
Pilih semua frame (balok, kolom dan pelat) dengan memilih menu Select, All
atau klik toolbar untuk memilih semua frame, atau dengan klik ujung kiri di
atas gambar lantai yang telah digambar balok, kolom dan pelat, kemudian
tekan mouse dan lepaskan pada ujung kanan bawahnya (garis putus-putus
pada gambar 15 menunjukkan area yang harus dipilih dari ujung kiri atas ke
ujung kanan bawah seperti yang telah dijelaskan di atas). Setelah semua
frame terpilih, pilih menu Edit, Replicate, pilih story dimana frame tersebut akan
dicopy. Klik OK untuk mulai menyalin.
3.3.6 Jenis Restraint/Support
Restraint/support untuk menentukan jenis perletakan pada bagian bawah
struktur. Pada contoh perhitungan ini, kolom pada bagian bawah dijepit penuh.
Hal ini tergantung dari asumsi masing-masing perencana. Prinsipnya, bila
kolom ditentukan terjepit penuh, maka pada kolom bawah akan menghasilkan
momen akibat gaya-gaya yang bekerja. Konsekuensinya adalah harus
memperhitungkan struktur bawah (dalam hal ini pile cap, sloof, dan pondasi)
harus dapat menahan beban momen tersebut.
Pada lantai base, klik semua titik-titik yang berada di bawah kolom, bisa dengan
cara klik klik ujung kiri lantai base kemudian tekan mouse dan lepaskan pada
ujung kanan bawahnya seperti pada langkah menyalin balok, kolom dan pelat
dari satu lantai ke lantai lainnya yang telah dijelaskan sebelumnya (lihat gambar
15). Pilih menu Assign, Joint/Point, Restraints/Support, Pilih jenis support jepit
(bisa menahan translasi dan rotasi pada semua arah). Klik OK untuk keluar.
Gambar 16 berikut menunjukkan jenis support yang digunakan adalah jepit.
Setelah jenis support jepit dipilih akan menunjukkan bahwa struktur akan
menahan rotasi dan translasi pada semua arah (X,Y dan Z).
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
23
Gambar 16 Menentukan Jenis Support
3.3.7 Input Beban Mati dan Beban Hidup
Untuk menentukan beban-beban yang bekerja pada pelat (beban hidup dan
beban mati tambahan), pilih pelat yang akan diberi beban dengan cara klik
pada masing-masing pelat, atau dapat dilakukan dengan cara memilih
keseluruhan pelat lantai yang mempunyai beban yang sama. Memilih pelat
lantai bisa diklik pada masing-masing pelat yang mempunyai fungsi ruangan
yang sama pada tiap lantai.
Pada contoh kali ini lantai 1-4 mempunyai fungsi yang sama dan beban yang
sama, pertama pastikan dahulu keterangan pada ujung bawah kanan layar
ETABS menunjukkan tulisan Similar story dan pada story data (klik menu Edit,
Edit Story Data, Edit Story) Story 1 similar to Story 4. Klik semua pelat pada
lantai 1, secara otomatis lantai 2-4 akan terpilih juga.
Kemudian pilih menu Assign, Shell/Area Loads, Uniform. Pilih Load Case
Name, Dead, satuan diganti dengan kg-m. Isi uniform load dengan 120 (besar
beban mati tambahan (DL) = 120 kg/m2
). Klik OK untuk keluar.
Untuk memasukkan beban hidup, pilih Live pada Load Case Name. Lakukan
langkah yang sama untuk memasukkan beban hidup (250 kg/m2
pada lantai
1~4). Lihat gambar 17.
Untuk lantai 5 pilih semua pelat pada lantai 5, dan dengan cara yang sama
seperti di atas masukkan beban mati tambahan (100 kg/m2
) dan beban hidup
(100 kg/m2
).
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
24
Gambar 17 Menentukan beban pelat lantai
Untuk menentukan beban-beban yang bekerja pada balok (beban dinding bata
diasumsikan hanya terdapat pada balok di tepi bangunan dan bekerja pada
balok), pilih semua balok tepi pada lantai 1~4. Pilih menu Assign, Frame/Line
Loads, Distributed, maka akan muncul pop up seperti pada gambar 18. Pilih
Load Case Name dengan Dead, satuan diganti dengan kg-m. Isi Uniform Load
pada ujung kiri bawah dengan 625. Klik Ok untuk keluar. Balok tepi pada lantai
5 diasumsikan tidak menanggung beban dinding.
Keterangan :
Tinggi antar lantai = 3 m
Tinggi balok tepi = 50 cm = 0.5 m
Beban dinding = 250 kg/m2
Beban merata = (3-0.5) x 250
= 625 kg/m’
Gambar 18 Menentukan beban balok
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
25
3.3.8 Input Beban Gempa Rencana
Pada tahap ini, beban gempa yang akan bekerja pada gedung direncanakan
lebih dahulu berdasarkan peraturan. Sesuai dengan (**) pasal 4.2.1. maka
contoh gedung pada buku ini dapat dikategorikan sebagai gedung beraturan.
Untuk itu perencanaannya dapat mengikuti (**) pasal 6.
Hasil akhir dari pemodelan gempa rencana ini adalah gedung didesain secara
ekonomis namun akan tetap berdiri ketika gempa kuat terjadi. Untuk
menentukan beban gempa rencana, maka ikuti langkah-langkah berikut.
3.3.8.1 Reduksi Beban Hidup
(***) pasal 3.5.1
Peluang untuk tercapainya suatu prosentase tertentu dari beban hidup yang
membebani struktur pemikul suatu gedung selama umur gedung tersebut
bergantung pada bagian atau unsur struktur yang ditinjau dan bergantung pula
pada penggunaan gedung itu dan untuk apa beban tersebut ditinjau.
Berhubung peluang untuk terjadinya beban hidup penuh yang membebani
semua bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama
umur gedung tersebut adalah sangat kecil, maka beban hidup tersebut dapat
dianggap tidak efektif sepenuhnya sehingga beban hidup terbagi rata dapat
dikalikan dengan suatu koefisien reduksi.
(***) Tabel 3.3 menentukan koefisien reduksi beban hidup untuk peninjauan
gempa, dimana fungsi gedung adalah untuk perkantoran adalah sebesar 0.30.
Untuk memasukkan faktor 0.3 tersebut pilih menu define, mass source. Pada
bagian mass definition pilih from loads.
Pada bagian di bawah pilih beban dead dan isi nilai multiplier 1. Sedangkan
untuk beban live 0.3. Klik OK. Lihat gambar 19.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
26
Gambar 19 Input faktor reduksi beban hidup untuk gempa
(***) pasal 3.5.4
Pada perencanaan unsur-unsur vertikal seperti kolom yang memikul beberapa
lantai tingkat, maka untuk perhitungan gaya normal (gaya aksial) di dalam
unsur-unsur struktur vertikal seperti kolom, jumlah kumulatif beban hidup
terbagi rata dapat dikalikan dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya
tergantung dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada
jumlah lantai yang dipikul.
Pada perencanaan kolom dengan beban hidup penuh tanpa dikalikan dengan
koefisien reduksi harus tetap ditinjau pada lantai dengan ruang yang memikul
beban berat (ruang arsip, ruang penyimpanan, gudang, dll).
Karena fungsi gedung yang direncanakan adalah perkantoran, maka reduksi
beban hidup untuk perencanaan kolom harus tetap diperhitungkan.
Koefisien reduksi beban hidup kumulatif untuk perencanaan kolom harus
sesuai dengan tabel 3.4.
Jumlah lantai
yang dipikul
Koefisien reduksi yang dikalikan kepada
jumlah lantai beban hidup kumulatif
1
2
3
4
5
6
7
8 dan lebih
1.0
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
27
Untuk memasukkan faktor reduksi beban hidup kumulatif di atas, klik menu
Options, preferences, live load reduction.
Pada form live load reduction factor seperti pada gambar 20, pilih user defined
by stories supported. Klik define di bawahnya. Masukkan koefisien reduksi dan
jumlah lantai (gambar 21). Klik OK untuk menutup.
Gambar 20 Input faktor reduksi beban hidup untuk perencanaan kolom
Gambar 21 Input faktor reduksi beban hidup kumulatif
3.3.8.2 Berat Bangunan
ETABS dapat dengan cepat dan akurat menentukan berat bangunan. Untuk
mendapatkan berat bangunan dari output ETABS, harus melakukan langkah
berikut.
Pilih semua pelat lantai pada model. Pelat dapat dipilih dengan cara klik satu
persatu, tetapi cara ini akan memakan waktu yang lebih lama. Atau dengan
cara cepat dengan cara pilih menu select, by Wall/Slab/Deck sections. Pilih slab
120. Maka semua slab 120 setiap lantai akan terpilih.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
28
Setelah semua pelat terpilih, pilih menu assign, shell/area, rigid diaphragm. Pilih
D1 dan klik OK. Maka akan muncul gambar seperti jaring laba-laba,
menandakan bahwa pelat lantai sudah ditentukan sebagai diafragma. Lihat
gambar 22.
Gambar 22 Diafragma lantai
Hal ini untuk memerintahkan ETABS agar memperlakukan pelat yang di
modelkan sebagai lantai diafragma yang kaku. Dan ETABS akan dapat
melakukan perhitungan berat bangunan keseluruhan dari pelat dan beban yang
bekerja padanya.
Selanjutnya jalankan ETABS, pilih menu analyze, set analysis options. Maka
akan muncul pop up seperti pada gambar 23.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
29
Gambar 23 Pilihan untuk analisa program
Klik gambar di bawah tulisan full 3D. Kosongkan semua pilihan dynamic
analysis, include P-delta, save access DB file. Klik OK. Pilih lagi menu analyze,
run analysis. Pilih metode run minimized. Setelah proses selesai, klik OK untuk
menutup.
Untuk dapat melihat hasil yang diinginkan, yaitu berat total bangunan. Langkah
selanjutnya adalah merubah unit satuan menjadi kg-m. Pilih menu file, print
tables, analysis output. Maka akan muncul pop up seperti pada gambar 24.
Gambar 24 Pilihan output untuk mendapatkan berat bangunan
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
30
Kosongkan semua pilihan, kecuali hanya building output dan print to file. Tekan
select loads untuk menentukan beban yang diinginkan. Pilih beban dead dan
live. Artinya beban mati struktur dan beban hidup saja yang diperhitungkan.
Kemudian tekan browse untuk memberi nama dan lokasi file untuk outputnya.
Sebagai contoh file dinamai berat.txt untuk kemudahan. Klik save. Klik OK.
Kemudian pilih menu file, display input/output text files, pilih file berat.txt. maka
file berat.txt akan terbuka. Pada file ini ditunjukkan nama file, satuan yang
digunakan (perhatikan pada file ini satuan yang digunakan sudah dalam unit
satuan kg-m), tanggal dan waktu output dibuat, dan data output yang
dihasilkan. Untuk menambah data-data tentang proyek agar bisa ditampilan
pada output, klik menu File, Modify/Show Project Information. Pada form yang
muncul bisa diisikan nama perusahaan, nama proyek, nomer proyek, nomer
revisi, dll, yang diperlukan. Klik OK untuk menutup form.
Building Output terdiri dari Centres of Cumulative Mass and Centres of Rigidity,
Story Forces dan Tributary Area and Reduced Live Load Factores.
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-m Units PAGE 1
C E N T E R S O F C U M U L A T I V E M A S S & C E N T E R S O F R I G I D I T Y
STORY DIAPHRAGM /----------CENTER OF MASS----------//--CENTER OF RIGIDITY--/
LEVEL NAME MASS ORDINATE-X ORDINATE-Y ORDINATE-X ORDINATE-Y
STORY5 D1 34956.1472 12.000 12.000 12.000 12.000
STORY4 D1 82145.6402 12.000 12.000 12.000 12.000
STORY3 D1 129335.1332 12.000 12.000 12.000 12.000
STORY2 D1 176524.6262 12.000 12.000 12.000 12.000
STORY1 D1 223714.1193 12.000 12.000 12.000 12.000
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-m Units PAGE 2
S T O R Y F O R C E S
STORY LOAD LOCATION P VX VY T MX MY
STORY5 DEAD Top 310203.57 0.00 0.00 0.000 3722442.837 -3722443
Bottom 355259.86 0.00 0.00 0.000 4263118.286 -4263118
STORY5 LIVE Top 57600.00 0.00 0.00 0.000 691200.000 -691200.000
Bottom 57600.00 0.00 0.00 0.000 691200.000 -691200.000
STORY4 DEAD Top 736983.43 0.00 0.00 0.000 8843801.124 -8843801
Bottom 782039.71 0.00 0.00 0.000 9384476.573 -9384477
STORY4 LIVE Top 201600.00 0.00 0.00 0.000 2419200.000 -2419200
Bottom 201600.00 0.00 0.00 0.000 2419200.000 -2419200
STORY3 DEAD Top 1163763.28 0.00 0.00 0.000 13965159 -13965159
Bottom 1208819.57 0.00 0.00 0.000 14505835 -14505835
STORY3 LIVE Top 345600.00 0.00 0.00 0.000 4147200.000 -4147200
Bottom 345600.00 0.00 0.00 0.000 4147200.000 -4147200
STORY2 DEAD Top 1590543.14 0.00 0.00 0.000 19086518 -19086518
Bottom 1635599.43 0.00 0.00 0.000 19627193 -19627193
STORY2 LIVE Top 489600.00 0.00 0.00 0.000 5875200.000 -5875200
Bottom 489600.00 0.00 0.00 0.000 5875200.000 -5875200
STORY1 DEAD Top 2017323.00 0.00 0.00 0.000 24207876 -24207876
Bottom 2062379.29 0.00 0.00 0.000 24748551 -24748551
STORY1 LIVE Top 633600.00 0.00 0.00 0.000 7603200.000 -7603200
Bottom 633600.00 0.00 0.00 0.000 7603200.000 -7603200
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-m Units PAGE 3
T R I B U T A R Y A R E A A N D R E D U C E D L I V E L O A D F A C T O R S
STORY OBJECT OBJECT TRIBUTARY REDUCED LL
LEVEL LABEL TYPE AREA FACTOR
BASE 1 Point 46.23 0.8000
BASE 2 Point 90.59 0.8000
BASE 3 Point 91.35 0.8000
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
31
BASE 4 Point 90.59 0.8000
BASE 5 Point 46.23 0.8000
BASE 6 Point 90.59 0.8000
BASE 7 Point 177.33 0.8000
BASE 8 Point 178.83 0.8000
BASE 9 Point 177.33 0.8000
BASE 10 Point 90.59 0.8000
BASE 11 Point 91.35 0.8000
BASE 12 Point 178.83 0.8000
BASE 13 Point 180.38 0.8000
BASE 14 Point 178.83 0.8000
BASE 15 Point 91.35 0.8000
BASE 16 Point 90.59 0.8000
BASE 17 Point 177.33 0.8000
BASE 18 Point 178.83 0.8000
BASE 19 Point 177.33 0.8000
BASE 20 Point 90.59 0.8000
BASE 21 Point 46.23 0.8000
BASE 22 Point 90.59 0.8000
BASE 23 Point 91.35 0.8000
BASE 24 Point 90.59 0.8000
BASE 25 Point 46.23 0.8000
STORY5 C1 Column 9.29 1.0000
STORY5 C2 Column 18.13 1.0000
STORY5 C3 Column 18.34 1.0000
STORY5 C4 Column 18.13 1.0000
STORY5 C5 Column 9.29 1.0000
STORY5 C6 Column 18.13 1.0000
STORY5 C7 Column 35.32 1.0000
STORY5 C8 Column 35.74 1.0000
STORY5 C9 Column 35.32 1.0000
STORY5 C10 Column 18.13 1.0000
STORY5 C11 Column 18.34 1.0000
STORY5 C12 Column 35.74 1.0000
STORY5 C13 Column 36.17 1.0000
STORY5 C14 Column 35.74 1.0000
STORY5 C15 Column 18.34 1.0000
STORY5 C16 Column 18.13 1.0000
STORY5 C17 Column 35.32 1.0000
STORY5 C18 Column 35.74 1.0000
STORY5 C19 Column 35.32 1.0000
STORY5 C20 Column 18.13 1.0000
STORY5 C21 Column 9.29 1.0000
STORY5 C22 Column 18.13 1.0000
STORY5 C23 Column 18.34 1.0000
STORY5 C24 Column 18.13 1.0000
STORY5 C25 Column 9.29 1.0000
STORY4 C1 Column 18.63 1.0000
STORY4 C2 Column 36.29 1.0000
STORY4 C3 Column 36.70 1.0000
STORY4 C4 Column 36.29 1.0000
STORY4 C5 Column 18.63 1.0000
STORY4 C6 Column 36.29 1.0000
STORY4 C7 Column 70.62 1.0000
STORY4 C8 Column 71.41 1.0000
STORY4 C9 Column 70.62 1.0000
STORY4 C10 Column 36.29 1.0000
STORY4 C11 Column 36.70 1.0000
STORY4 C12 Column 71.41 1.0000
STORY4 C13 Column 72.23 1.0000
STORY4 C14 Column 71.41 1.0000
STORY4 C15 Column 36.70 1.0000
STORY4 C16 Column 36.29 1.0000
STORY4 C17 Column 70.62 1.0000
STORY4 C18 Column 71.41 1.0000
STORY4 C19 Column 70.62 1.0000
STORY4 C20 Column 36.29 1.0000
STORY4 C21 Column 18.63 1.0000
STORY4 C22 Column 36.29 1.0000
STORY4 C23 Column 36.70 1.0000
STORY4 C24 Column 36.29 1.0000
STORY4 C25 Column 18.63 1.0000
STORY3 C1 Column 27.90 0.9000
STORY3 C2 Column 54.43 0.9000
STORY3 C3 Column 55.00 0.9000
STORY3 C4 Column 54.43 0.9000
STORY3 C5 Column 27.90 0.9000
STORY3 C6 Column 54.43 0.9000
STORY3 C7 Column 106.02 0.9000
STORY3 C8 Column 107.15 0.9000
STORY3 C9 Column 106.02 0.9000
STORY3 C10 Column 54.43 0.9000
STORY3 C11 Column 55.00 0.9000
STORY3 C12 Column 107.15 0.9000
STORY3 C13 Column 108.30 0.9000
STORY3 C14 Column 107.15 0.9000
STORY3 C15 Column 55.00 0.9000
STORY3 C16 Column 54.43 0.9000
STORY3 C17 Column 106.02 0.9000
STORY3 C18 Column 107.15 0.9000
STORY3 C19 Column 106.02 0.9000
STORY3 C20 Column 54.43 0.9000
STORY3 C21 Column 27.90 0.9000
STORY3 C22 Column 54.43 0.9000
STORY3 C23 Column 55.00 0.9000
STORY3 C24 Column 54.43 0.9000
STORY3 C25 Column 27.90 0.9000
STORY2 C1 Column 37.11 0.8000
STORY2 C2 Column 72.53 0.8000
STORY2 C3 Column 73.22 0.8000
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
32
STORY2 C4 Column 72.53 0.8000
STORY2 C5 Column 37.11 0.8000
STORY2 C6 Column 72.53 0.8000
STORY2 C7 Column 141.57 0.8000
STORY2 C8 Column 142.94 0.8000
STORY2 C9 Column 141.57 0.8000
STORY2 C10 Column 72.53 0.8000
STORY2 C11 Column 73.22 0.8000
STORY2 C12 Column 142.94 0.8000
STORY2 C13 Column 144.35 0.8000
STORY2 C14 Column 142.94 0.8000
STORY2 C15 Column 73.22 0.8000
STORY2 C16 Column 72.53 0.8000
STORY2 C17 Column 141.57 0.8000
STORY2 C18 Column 142.94 0.8000
STORY2 C19 Column 141.57 0.8000
STORY2 C20 Column 72.53 0.8000
STORY2 C21 Column 37.11 0.8000
STORY2 C22 Column 72.53 0.8000
STORY2 C23 Column 73.22 0.8000
STORY2 C24 Column 72.53 0.8000
STORY2 C25 Column 37.11 0.8000
STORY1 C1 Column 46.23 0.8000
STORY1 C2 Column 90.59 0.8000
STORY1 C3 Column 91.35 0.8000
STORY1 C4 Column 90.59 0.8000
STORY1 C5 Column 46.23 0.8000
STORY1 C6 Column 90.59 0.8000
STORY1 C7 Column 177.33 0.8000
STORY1 C8 Column 178.83 0.8000
STORY1 C9 Column 177.33 0.8000
STORY1 C10 Column 90.59 0.8000
STORY1 C11 Column 91.35 0.8000
STORY1 C12 Column 178.83 0.8000
STORY1 C13 Column 180.38 0.8000
STORY1 C14 Column 178.83 0.8000
STORY1 C15 Column 91.35 0.8000
STORY1 C16 Column 90.59 0.8000
STORY1 C17 Column 177.33 0.8000
STORY1 C18 Column 178.83 0.8000
STORY1 C19 Column 177.33 0.8000
STORY1 C20 Column 90.59 0.8000
STORY1 C21 Column 46.23 0.8000
STORY1 C22 Column 90.59 0.8000
STORY1 C23 Column 91.35 0.8000
STORY1 C24 Column 90.59 0.8000
STORY1 C25 Column 46.23 0.8000
STORY5 B1 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B2 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B3 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B4 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B5 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B6 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B7 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B8 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B9 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B10 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B11 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B12 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B13 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B14 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B15 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B16 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B17 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B18 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B19 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B20 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B21 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B22 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B23 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B24 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B25 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B26 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B27 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B28 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B29 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B30 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B31 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B32 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B33 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B34 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B35 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B36 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B37 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B38 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B39 Beam 0.00 1.0000
STORY5 B40 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B1 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B2 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B3 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B4 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B5 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B6 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B7 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B8 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B9 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B10 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B11 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B12 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B13 Beam 0.00 1.0000
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
33
STORY4 B14 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B15 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B16 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B17 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B18 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B19 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B20 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B21 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B22 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B23 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B24 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B25 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B26 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B27 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B28 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B29 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B30 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B31 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B32 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B33 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B34 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B35 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B36 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B37 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B38 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B39 Beam 0.00 1.0000
STORY4 B40 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B1 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B2 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B3 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B4 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B5 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B6 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B7 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B8 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B9 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B10 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B11 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B12 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B13 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B14 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B15 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B16 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B17 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B18 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B19 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B20 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B21 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B22 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B23 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B24 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B25 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B26 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B27 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B28 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B29 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B30 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B31 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B32 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B33 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B34 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B35 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B36 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B37 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B38 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B39 Beam 0.00 1.0000
STORY3 B40 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B1 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B2 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B3 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B4 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B5 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B6 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B7 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B8 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B9 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B10 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B11 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B12 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B13 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B14 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B15 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B16 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B17 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B18 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B19 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B20 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B21 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B22 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B23 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B24 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B25 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B26 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B27 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B28 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B29 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B30 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B31 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B32 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B33 Beam 0.00 1.0000
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
34
STORY2 B34 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B35 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B36 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B37 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B38 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B39 Beam 0.00 1.0000
STORY2 B40 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B1 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B2 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B3 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B4 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B5 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B6 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B7 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B8 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B9 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B10 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B11 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B12 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B13 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B14 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B15 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B16 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B17 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B18 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B19 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B20 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B21 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B22 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B23 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B24 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B25 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B26 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B27 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B28 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B29 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B30 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B31 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B32 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B33 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B34 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B35 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B36 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B37 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B38 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B39 Beam 0.00 1.0000
STORY1 B40 Beam 0.00 1.0000
Pada output Centres of Cumulative Mass and Centres of Rigidity , bagian kolom
MASS terdapat nilai massa bangunan. Untuk mencari berat, adalah dengan
mengalikan massa lantai dengan satuan gravitasi yaitu 9,81 m/det2
.
Yang harus diingat nilai-nilai massa tersebut adalah nilai kumulatif. Sehingga
untuk mencari berat tiap lantai adalah dengan cara mengurangi nilai massa
lantai yang diinginkan dengan massa lantai di atasnya, kemudian dikalikan
dengan 9,81.
Contoh :
untuk menghitung berat lantai 5
Massa = 34956 – 0
Berat lantai 5= 34956 x 9,81
= 342920 kg
untuk menghitung berat lantai 4
Massa = 82146 – 34956
= 47189
Berat lantai 4= 47189 x 9,81
= 462929 kg
dan seterusnya.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
35
Berat tiap lantai dapat dirangkum dalam tabel 3-1 di bawah ini :
Tabel 3-1 Berat lantai bangunan.
Lantai Berat (kg)
STORY 5 342920
STORY 4 462929
STORY 3 462929
STORY 2 462929
STORY 1 462929
total 2194636
3.3.8.3 Waktu Getar Alami
Sesuai seperti yang disebutkan pada (**) pasal 5.6, gedung harus dibatasi agar
tidak terlalu fleksibel. Hal ini untuk mencegah kerusakan komponen struktur
gedung serta menyediakan kenyamanan bagi pengguna gedung. Apabila suatu
gedung menerima beban gempa besar, tetapi tidak ada batasan waktu getar
alaminya, maka pengguna gedung dan seisinya bisa diibaratkan seperti dadu
yang dikocok dalam suatu kotak.
Dengan rumus empiris Method A dari UBC Section 1630.2.2, waktu getar alami
gedung adalah:
Tempiris = Ct hn
3/4
= 0,0731 x 153/4
= 0,557 detik
dimana Ct adalah koefisien untuk bangunan beton bertulang
hn adalah tinggi gedung dalam m, diukur dari taraf penjepitan
Menurut (**) pasal 5.6 tabel 8, untuk wilayah gempa 3, pembatasan waktu getar
alami adalah :
T = ς n
= 0,18 x 5
= 0,9 detik
dimana ς adalah koefisien yang tergantung wilayah gempa
n adalah jumlah tingkat gedung yang ditinjau.
Sehingga T empiris = 0,557 detik < T = 0,9 detik. OK.
3.3.8.4 Gaya Geser Dasar Nominal
Langkah selanjutnya adalah menentukan gaya geser dasar nominal yang
terjadi pada tingkat dasar gedung, yang diperhitungkan akibat berat gedung,
fungsi gedung, dan wilayah gempa dimana gedung tersebut akan dibangun.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
36
Rumusnya adalah :
V =
R
IWC t1
dimana C1 adalah nilai faktor respons gempa sesuai (**) gambar 2
I adalah faktor keutaman gedung sesuai (**) tabel 1
Wt adalah berat total bangunan
R adalah faktor reduksi gempa sesuai (**) tabel 3
Sehingga dapat dicari
C1 = 0,75 untuk wilayah gempa 3, tanah lunak dengan T = 0,557
I = 1 untuk gedung umum dan perkantoran
Wt = 2194636 kg
R = 5,5 untuk SRPMM
V = (0,75)(1)(2194636)
5,5
= 299268 kg
3.3.8.5 Distribusi Gaya Geser Horisontal Gempa
Setelah mengetahui gaya geser dasar nominal yang akan terjadi di dasar
gedung ketika gempa berlangsung, selanjutnya dihitung distribusi gaya geser
horizontal gempa sepanjang tinggi gedung dan beban gempa rencana yang
akan ditanggung oleh keseluruhan komponen struktur gedung dapat mulai
dimodelkan.
Prinsipnya seluruh gaya geser dasar nominal tersebut akan dibagi ke setiap
lantai gedung dengan cara mendistribusikan gaya tersebut berdasarkan porsi
berat lantai dan ketinggiannya. Beban-beban yang didistribusikan bekerja pada
pusat massa lantai. Untuk itu rumus yang digunakan adalah :
V
ziWi
ziWi
Fi n
i
∑=
=
1
.
.
dimana Fi adalah gaya geser horisontal akibat gempa pada lantai ke-i
zi adalah ketinggian lantai pada tingkat ke-i
Wi adalah berat lantai tingkat ke-i termasuk beban hidup
V adalah gaya geser dasar nominal
tabel 3-2 merangkum hasil perhitungan yang akan menghasilkan nilai Fi dalam
arah x dan y.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
37
Tabel 3-2 distribusi gaya geser dasar akibat gempa sepanjang tinggi gedung
Lantai zi (m) Wi (kg) Wi . zi Fix,y (kg)
STORY 5 15 342920 5143797 80885
STORY 4 12 462929 5555147 87353
STORY 3 9 462929 4166360 65515
STORY 2 6 462929 2777574 43677
STORY 1 3 462929 1388787 21838
Σ 2194636 19031665
Fi adalah gaya horisontal akibat distribusi gaya geser dasar yang bekerja pada
pusat massa tiap lantai gedung.
Dengan fasilitas yang telah diberikan oleh ETABS, beban gempa dapat lebih
mudah dimodelkan. Pilih menu define, static load case. Maka akan muncul pop
up seperti pada gambar 25.
Tambahkan jenis beban FX dan FY, pilih quake (gempa) sebagai type beban,
masukkan self weight multiplier 0 dan pilih user loads seperti tampak pada
gambar 25. Setelah itu pada masing-masing FX dan FY, klik modify lateral load.
Maka akan muncul lagi pop up seperti pada gambar 26.
Gambar 25 Penentuan jenis beban statis
FX adalah beban gempa yang bekerja searah sumbu X, sedangkan FY adalah
beban gempa yang bekerja searah sumbu Y
Isikan nilai pada kolom FX dengan nilai yang didapat pada tabel 3-2. Pada
kolom FY tidak diisi angka apapun (tetap 0). Sebaliknya, untuk mengisi beban
FY, pada kolom FX tidak diisi dengan angka apapun (tetap 0).
Pengisian kolom X dan Y akan dijelaskan pada topik selanjutnya.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
38
Gambar 26 Distribusi gaya geser pada tiap lantai
Keterangan :
Perlu diingat bahwa langkah perhitungan gempa ini hanya untuk pembebanan gempa pada
struktur gedung beraturan. Untuk struktur gedung yang tidak beraturan ada perbedaan pada
langkah perhitungan.
3.3.8.6 Eksentrisitas Pusat Massa Terhadap Pusat Rotasi Lantai
Pada (**) pasal 5.4.3 dinyatakan bahwa harus ada peninjauan eksentrisitas ed
antara pusat massa dan pusat rotasi lantai. Rumus yang digunakan adalah :
- untuk 0 < e ≤ 0.3b
ed = 1.5e + 0.05b atau ed = e – 0.05b
- untuk e > 0.3b
ed = 1.33e + 0.1b atau ed = 1.17e – 0.1b
dipilih yang pengaruhnya paling menentukan untuk struktur gedung.
Dimana :
b adalah ukuran horisontal terbesar denah struktur pada lantai gedung
yang ditinjau, tegak lurus arah pembebanan gempa
e adalah selisih antara pusat massa dan pusat kekakuan pada lantai
gedung yang ditinjau
pusat massa dan pusat kekakuan didapat dari hasil perhitungan ETABS pada
saat perhitungan berat lantai (lihat file berat.txt).
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
39
Tabel 3-3a perhitungan eksentrisitas rencana ed pada arah x
LANTAI
Pusat
kekakuan
Pusat
massa e b (1.5*e)+ e-0.05*b ed x-kr
(arah-x) (arah-x) (arah-y) (0.05*b) (m)
5 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80
4 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80
3 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80
2 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80
1 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80
Tabel 3-3b perhitungan eksentrisitas rencana ed pada arah y
LANTAI
Pusat
kekakuan
Pusat
massa e b (1.5*e)+ e-0.05*b ed y-kr
(arah-y) (arah-y) (arah-x) (0.05*b) (m)
5 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80
4 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80
3 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80
2 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80
1 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80
Dari file berat.txt dapat dilihat bahwa antara pusat massa dan pusat kekakuan
adalah sama. Sehingga menghasilkan nilai e (selisih pusat massa dan pusat
kekakuan) yang sama yaitu 0. Hal ini disebabkan semua kolom dan balok pada
model ini sama dan bangunan simetris.
Pada tabel 3-3 dapat terlihat bahwa eksentrisitas pada arah x pada masing-
masing lantai adalah sama. Hal ini juga berlaku untuk arah y.
Untuk mengaplikasikan eksentrisitas pusat massa dan pusat kekakuan ini pada
ETABS, sama seperti pada saat input distribusi gaya geser horisontal. Pada
form yang muncul pada waktu pengisian beban gempa FX dan FY seperti
gambar 26, isikan kolom x dan y dengan nilai koreksi pusat massa, x-kr dan y-
kr yang telah didapat.
Sebelum input data ke form, periksa dahulu apakah satuan yang digunakan
pada program ETABS sudah sesuai dengan data yang akan dimasukkan.
Sampai pada langkah ini tahap untuk menambahkan beban gempa rencana
pada model struktur sudah selesai.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
40
3.4. Analisis
3.4.1 Analisis Waktu Getar Struktur Dengan Cara T Rayleigh
Tahap berikutnya adalah melakukan analisis waktu getar struktur, dengan cara
membandingkan waktu getar yang telah didapatkan dengan cara empiris dan
waktu getar dengan cara T-Rayleigh. Rumusnya adalah :
T =
∑
∑
=
=
n
i
n
i
diFig
diWi
1
1
2
.
.
3,6
dimana Fi adalah gaya geser horisontal akibat gempa pada lantai ke-i
Wi adalah berat lantai tingkat ke-i termasuk beban hidup
di adalah simpangan horisontal lantai ke-i
Untuk mendapatkan nilai simpangan horisontal di, jalankan program sekali lagi.
Caranya seperti yang telah dilakukan sebelumnya yaitu pilih menu analyze, run
analysis, run minimized. Klik OK bila sudah komplit.
Untuk mendapatkan output simpangan pilih menu file, print tables, analysis
output. Maka akan muncul pop up seperti pada gambar 27. Sebelumnya pilih
dahulu satuan yang diinginkan untuk output tersebut.
Hilangkan semua pilihan, kecuali displacement. Tekan select loads dan pilih
beban hanya FX dan FY saja. Pilih print to file lalu tekan browse. Isikan nama
file dengan nama simpangan (atau nama lain). Klik OK.
Gambar 27 Pilihan output untuk mendapatkan displacement bangunan
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
41
Kemudian buka file simpangan tersebut dengan cara pilih menu file, display
input/output text files, lalu pilih file simpangan.txt.
Output displacements terdiri dari point displacements, displacement at
diphragm centre of mass, story drift dan diaphragm drift.
Output displacement pada bagian displacement at diaphragm center of mass
seperti di bawah ini. Satuan yang digunakan pada output ini kg-cm.
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-cm Units PAGE 2
D I S P L A C E M E N T S A T D I A P H R A G M C E N T E R O F M A S S
STORY DIAPHRAGM LOAD POINT X Y UX UY RZ
STORY5 D1 FX 131 1200.000 1200.000 3.7972 0.0000 0.00031
STORY5 D1 FY 131 1200.000 1200.000 0.0000 3.7972 -0.00031
STORY4 D1 FX 132 1200.000 1200.000 3.3902 0.0000 0.00028
STORY4 D1 FY 132 1200.000 1200.000 0.0000 3.3902 -0.00028
STORY3 D1 FX 133 1200.000 1200.000 2.6766 0.0000 0.00022
STORY3 D1 FY 133 1200.000 1200.000 0.0000 2.6766 -0.00022
STORY2 D1 FX 134 1200.000 1200.000 1.7118 0.0000 0.00014
STORY2 D1 FY 134 1200.000 1200.000 0.0000 1.7118 -0.00014
STORY1 D1 FX 135 1200.000 1200.000 0.6599 0.0000 0.00005
STORY1 D1 FY 135 1200.000 1200.000 0.0000 0.6599 -0.00005
Pada kolom UX dan UY itulah simpangan yang terjadi. Masukkan data tersebut
ke dalam rumus T-rayleigh. Maka hasilnya dapat dirangkum pada tabel 3-4.
Tabel 3-4a T-rayleigh dalam arah x (Tx)
Lantai Wi (kg) dix (cm) dix2
Fix (kg) Wi.dix2
Fix.dix
STORY 5 342920 3.80 14.42 83286 4944467 316254
STORY 4 462929 3.39 11.49 87022 5320653 295022
STORY 3 462929 2.68 7.16 65266 3316510 174691
STORY 2 462929 1.71 2.93 43511 1356502 74482
STORY 1 462929 0.66 0.44 21755 201591 14356
Σ 15139723 874805
Tabel 3-4b T-rayleigh dalam arah y (Ty)
Lantai Wi (kg) diy diy2
Fiy Wi.diy2
Fiy.diy
STORY 5 342920 3.80 14.42 83286 4944467 316254
STORY 4 462929 3.39 11.49 87022 5320653 295022
STORY 3 462929 2.68 7.16 65266 3316510 174691
STORY 2 462929 1.71 2.93 43511 1356502 74482
STORY 1 462929 0.66 0.44 21755 201591 14356
Σ 15139723 874805
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
42
T-rayleigh
Tx-y =
∑
∑
=
=
n
i
n
i
diFig
diWi
1
1
2
.
.
3,6
=
)874805)(981(
15139723
3,6 = 0.84
Maka bila dihitung dengan rumus T-rayleigh akan menghasilkan Tx-y = 0.84
detik. Hal ini akan menghasilkan koefisien gempa dasar C=0,75, sesuai (**)
gambar 2. Yang berarti menghasilkan nilai yang sama dengan cara perhitungan
empiris. Maka dengan demikian distribusi akhir gaya geser dasar horisontal
akibat gempa sepanjang tinggi gedung sudah benar.
Keterangan :
Pada contoh kali ini, Fix dan Fiy menghasilkan nilai yang sama. Hal ini disebabkan contoh
gedung ini berbentuk bujur sangkar. Sebaiknya mencoba pemodelan lain yang berbeda untuk
dapat menyimpulkan hasilnya.
3.4.2 Analisis Kinerja Batas Layan (∆s) dan Kinerja Batas Ultimit (∆m)
Sesuai (**) pasal 8 tentang kinerja struktur gedung, maka struktur gedung harus
memenuhi persyaratan kinerja batas layan dan batas ultimit.
Kinerja batas layan ∆s struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat
akibat pengaruh gempa rencana. Dimaksudkan untuk menjaga kenyamanan
penghuni, mencegah kerusakan non-struktur, membatasi terjadinya pelelehan
baja dan peretakan beton yang berlebihan. Untuk memenuhi persyaratan, ∆s
simpangan antar tingkat tidak boleh lebih besar dari :
atau 30 mm (dipilih yang kecil)
Dimana hi adalah tinggi tingkat yang ditinjau
= 16.36 mm
Jadi kinerja batas layan ∆s antar tingkat tidak boleh melebihi 16.36 mm.
Untuk menghitung kinerja batas layan antar tingkat, harus mendapatkan output
displacement dari ETABS seperti perhitungan T-rayleigh.
Untuk mendapatkan output displacement sama seperti yang dijelaskan
sebelumnya.
xhi
R
s
03.0
=∆
3000
5.5
03.0
xs =∆
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
43
Gunakan data Story Drift dari output displacement seperti di bawah ini :
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-cm Units PAGE 3
S T O R Y D R I F T S
STORY DIRECTION LOAD POINT X Y Z MAX DRIFT
STORY5 X FX 25 2400.000 0.000 1500.000 0.001488
STORY5 Y FX 6 0.000 1800.000 1500.000 0.000131
STORY5 X FY 25 2400.000 0.000 1500.000 0.000131
STORY5 Y FY 21 0.000 0.000 1500.000 0.001488
STORY4 X FX 25 2400.000 0.000 1200.000 0.002610
STORY4 Y FX 21 0.000 0.000 1200.000 0.000231
STORY4 X FY 25 2400.000 0.000 1200.000 0.000231
STORY4 Y FY 21 0.000 0.000 1200.000 0.002610
STORY3 X FX 25 2400.000 0.000 900.000 0.003530
STORY3 Y FX 1 0.000 2400.000 900.000 0.000314
STORY3 X FY 25 2400.000 0.000 900.000 0.000314
STORY3 Y FY 21 0.000 0.000 900.000 0.003530
STORY2 X FX 25 2400.000 0.000 600.000 0.003850
STORY2 Y FX 21 0.000 0.000 600.000 0.000343
STORY2 X FY 25 2400.000 0.000 600.000 0.000343
STORY2 Y FY 21 0.000 0.000 600.000 0.003850
STORY1 X FX 25 2400.000 0.000 300.000 0.002416
STORY1 Y FX 21 0.000 0.000 300.000 0.000217
STORY1 X FY 25 2400.000 0.000 300.000 0.000217
STORY1 Y FY 21 0.000 0.000 300.000 0.002416
Pada kolom paling kanan output ETABS di atas terdapat hasil max drift dalam
satuan unit cm.
Untuk menghitung kinerja batas layan ∆s lantai 5 akibat gempa arah x dan y,
hitung selisih simpangan lantai 5 dengan lantai 4.
∆sx = 0.01488 – 0.02610
= -0.011 mm
∆sy = 0.01488 – 0.02610
= -0.011 mm
dari kedua hasil tersebut ∆sx-y < 16.36 mm (lebih kecil dari batas yang
ditentukan).
Perhitungan lantai yang lain dapat dilihat pada tabel 3-5.
Tabel 3-5a analisa ∆s akibat gempa arah x
drift ∆s Syarat
Lantai hi ∆s antar tingkat drift ∆s Keterangan
(m) (mm) (mm) (mm)
5 3 0.015 -0.011 16.36 OK
4 3 0.026 -0.009 16.36 OK
3 3 0.035 -0.003 16.36 OK
2 3 0.039 0.014 16.36 OK
1 3 0.024 0.024 16.36 OK
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
44
Tabel 3-5b analisa ∆s akibat gempa arah y
drift ∆s Syarat
Lantai hi ∆s antar tingkat drift ∆s Keterangan
(m) (mm) (mm) (mm)
5 3 0.015 -0.011 16.36 OK
4 3 0.026 -0.009 16.36 OK
3 3 0.035 -0.003 16.36 OK
2 3 0.039 0.014 16.36 OK
1 3 0.024 0.024 16.36 OK
Kinerja batas ultimit ∆m ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar
tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana dalam
kondisi struktur gedung di ambang keruntuhan. Dimaksudkan untuk membatasi
kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat menimbulkan
korban jiwa dan benturan antar gedung.
Sesuai (**) pasal 8.2 simpangan dan simpangan antar-tingkat ini harus dihitung
dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal, dikalikan
dengan suatu faktor pengali ξ
∆M = ξ x ∆s
Besar faktor pengali ξ
- untuk gedung beraturan ξ = 0.7 x R
- untuk gedung tidak beraturan ξ = R
dimana R adalah faktor reduksi gempa dan jenis gedung beraturan.
Untuk memenuhi persyaratan, kinerja batas ultimit ∆m tidak boleh lebih besar
dari :
0.02 x hi = 0.02 x 3000 = 60 mm
Perhitungan kinerja batas layan ∆m lantai 5 akibat gempa arah x dan y adalah
∆sx = 0.01488 – 0.02610
= -0.011 mm
∆mx = -0.011 x 0.7 x 5.5
= -0.043 mm
∆sy = 0.01488 – 0.02610
= -0.011 mm
∆my = -0.011 x 0.7 x 5.5
= -0.043 mm
Dari hasil perhitungan di atas, ∆mx-y = 0.043 mm < 60 mm (lebih kecil dari
persyaratan kinerja batas ultimit).
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
45
Perhitungan kinerja batas ultimit untuk lantai yang lain dapat dilihat pada tabel
3-6.
Tabel 3-6a analisa ∆m akibat gempa arah x
drift ∆s drift ∆M Syarat
Lantai hi antar tingkat antar tingkat drift ∆M Keterangan
(m) (mm) (mm) (mm)
5 3 -0.011 -0.043 60.00 OK
4 3 -0.009 -0.035 60.00 OK
3 3 -0.003 -0.012 60.00 OK
2 3 0.014 0.055 60.00 OK
1 3 0.024 0.093 60.00 OK
Tabel 3-6b analisa ∆m akibat gempa arah y
drift ∆s drift ∆M Syarat
Lantai hi antar tingkat antar tingkat drift ∆M Keterangan
(m) (mm) (mm) (mm)
5 3 -0.011 -0.043 60.00 OK
4 3 -0.009 -0.035 60.00 OK
3 3 -0.003 -0.012 60.00 OK
2 3 0.014 0.055 60.00 OK
1 3 0.024 0.093 60.00 OK
3.5. Desain
3.5.1 Kombinasi Beban
(*) pasal 11.1.1
Struktur dan komponen struktur harus direncanakan hingga semua penampang
mempunyai kuat rencana minimum sama dengan kuat perlu yang dihitung
berdasarkan kombinasi beban dan gaya terfaktor yang sesuai dengan
ketentuan tata cara ini.
Kuat perlu adalah kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang
diperlukan untuk menahan beban terfaktor atau momen dan gaya dalam yang
berkaitan dengan beban tersebut dalam suatu kombinasi.
Kombinasi pembebanan untuk gedung sudah ditetapkan berdasarkan (*) pasal
11.2.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
46
Kombinasi pembebanan pada perhitungan struktur gedung dapat dirangkum
sebagai berikut :
1. 1,4 DL
2. 1,2 DL + 1,6 LL
3. 0,9 DL ± 1,0 E
4. 1,2 DL ± 1,0 LL ± 1,0 E
dimana DL adalah beban mati
LL adalah beban hidup
E adalah beban gempa
Beban gempa (E) dianggap bekerja 100% pada arah sumbu utama bersamaan
dengan 30% pada arah tegak lurus sumbu utama.
Dalam contoh kasus ini tidak diperhitungkan beban angin, karena dianggap
beban angin kurang menentukan (tidak terlalu tinggi dan tidak langsing).
Beban atap dan beban hujan seperti pada (*) pasal 11.2.1 dan 11.2.2 juga tidak
diperhitungkan.
Maka kombinasi beban yang dimasukkan dalam ETABS adalah :
1. 1.4 DL
2. 1.2 DL + 1.6 LL
3. 1.2 DL + LL + Fx + 0.3 Fy
4. 1.2 DL + LL + Fx – 0.3 Fy
5. 1.2 DL + LL - Fx + 0.3 Fy
6. 1.2 DL + LL - Fx – 0.3 Fy
7. 0.9 DL + Fx + 0.3 Fy
8. 0.9 DL + Fx – 0.3 Fy
9. 0.9 DL - Fx + 0.3 Fy
10.0.9 DL - Fx – 0.3 Fy
11.1.2 DL + LL + 0.3 Fx + Fy
12.1.2 DL + LL + 0.3 Fx – Fy
13.1.2 DL + LL – 0.3 Fx + Fy
14.1.2 DL + LL – 0.3 Fx – Fy
15.0.9 DL + 0.3 Fx + Fy
16.0.9 DL + 0.3 Fx – Fy
17.0.9 DL – 0.3 Fx + Fy
18.0.9 DL – 0.3 Fx – Fy
dimana FX = beban gempa arah X
FY = beban gempa arah Y
Untuk mengaplikasikan kombinasi pembebanan tersebut ke dalam ETABS, pilih
menu define, load combination, maka akan muncul pop up seperti pada gambar
28.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
47
Gambar 28 Jenis kombinasi pembebanan
Untuk memasukkan kombinasi beban yang baru, klik pilihan add new combo.
Berikan nama kombinasi beban sebagai COMB1. Pada load combination type
pilih ADD. Pada case name pilih beban DEAD static load dan isikan kolom
scale factor dengan nilai 1,4. Tekan Add. Tekan OK. Ulangi seluruh langkah
tersebut di atas untuk membuat semua tipe kombinasi seperti pada gambar 29.
Gambar 29 Input kombinasi pembebanan
3.5.2 Faktor Reduksi Kekuatan
(*) pasal 11.3 tentang kuat rencana suatu komponen struktur, menetapkan
faktor reduksi kekuatan φ komponen struktur sehubungan dengan perilaku
lentur, beban normal, geser, dan torsi.
Lentur 0.80
Aksial – Tarik 0.80
Aksial Tekan – Ties 0.65
Aksial Tekan – Spiral 0.70
Geser 0.75
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
48
Torsi 0.75
Bearing 0.95
Mengenai hal ini, akan diberikan sedikit penjelasan mengenai definisi kekuatan.
Seperti disebutkan dalam (*) pasal 3.
Kuat nominal, kn adalah kekuatan suatu komponen struktur atau penampang
yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metode perencanaan.
Kuat perlu, kp adalah kekuatan suatu komponen struktur atau penampang
yang diperlukan untuk menahan beban terfaktor yang tercakup dalam
kombinasi beban.
Kuat rencana adalah kuat nominal dikalikan dengan suatu faktor reduksi φ.
Dalam setiap perencanaan, kuat rencana haruslah selalu lebih besar dari kuat
perlu atau dapat dibuat hubungan matematisnya sebagai berikut :
φ kn > kp
Software ETABS melakukan perhitungan struktur beton dengan berdasar pada
peraturan ACI 318-99 dan tidak memiliki peraturan SNI. Oleh sebab itu perlu
dilakukan penyesuaian pada faktor reduksi kekuatan yang digunakan pada SNI.
Untuk mengaplikasikan faktor reduksi kekuatan φ tersebut ke dalam ETABS,
maka dapat dilakukan dengan cara pilih menu options, preferences, concrete
frame design (untuk merencanakan komponen beton bertulang). Maka akan
muncul pop up seperti pada gambar 30, kemudian isikan nilai-nilai φ pada
tempat yang sesuai.
Phi (Bending – Tension) = 0.8
Phi (Compression Tied) = 0.65
Phi (Compression Spiral) = 0.7
Phi (Shear) = 0.75
Gambar 30 Faktor reduksi kekuatan
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
49
3.5.3 Desain Penulangan Lantai
Pelat beton bertulang pada contoh perhitungan diambil dari lantai STORY 1
yang mempunyai ketebalan 120 mm. Pada ETABS v8.3 perhitungan
penulangan pelat tidak dapat dilakukan. Oleh karenanya perlu dilakukan analisa
pelat tersendiri.
Analisa perhitungan pelat menggunakan metode perencanaan langsung :
Pelat direncanakan menahan beban dalam dua arah yang dijepit pada keempat
sisinya, sehingga merupakan struktur statis tak tentu.
Perhitungan Momen Statis Total :
Beban mati dari berat pelat sendiri
DL = 2400 x 0.12 = 288 kg/m2
beban mati tambahan
DL = 120 kg/m2
DL total = 288 + 120
= 408 kg/m2
Beban hidup
LL = 250 kg/m2
Wu = 1,2 DL + 1,6 LL
= 1,2 x 408 + 1,6 x 250
= 890 kg/m2
Momen terfaktor dihitung sesuai dengan (*) pasal 15.6.2 dan 15.6.3
Momen total terfaktor akibat beban gravitasi suatu bentang adalah :
8
2
2 nuw
Mo
λλ
=
Dimana :
wu = beban terfaktor per unit luas
λn = bentang bersih diukur dari muka ke muka kolom
= tidak boleh kurang dari 0.65 λ1
λ1 = bentang dalam arah momen yang ditinjau, diukur dari sumbu ke
sumbu tumpuan
λ2 = bentang transversal yang bersebelahan, diukur dari sumbu ke
sumbu tumpuan
λ1 = 6000 mm = 6 m
λn = 0.65 x 6000 = 3900 mm = 3.9 m gunakan 5.7 m
λ2 = 6000 mm = 6 m
8
)7.5)(6)(890( 2
=Mo = 21687 kgm
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
50
Pada bentang dalam, momen terfaktor akibat beban gravitasi Mo didistribusikan
sebesar :
0.65 untuk momen terfaktor negatif
0.35 untuk momen terfaktor positif
Mu-
= 0.65 x Mo
= 0.65 x 21687
= 14097 kgm
Mu+
= 0.35 x Mo
= 0.35 x 21687
= 7590 kgm
Pada perhitungan kontrol tebal pelat sebelumnya telah dihitung αm = 4.33
33.4
6
6
33.4
1
2
1 ==
λ
λ
α > 1.0 dan 1
6
6
1
2
==
λ
λ
(*) Pasal 15.6.4.1. Faktor distribusi momen = 75 %
Perhitungan distribusi momen selanjutnya dapat dilihat pada tabel 3-7 berikut :
Tabel 3-7 Distribusi momen pelat
Momen Momen
Lajur negatif negatif
interior eksterior
Mu (kgm) 14097 7590
Faktor distribusi 75% 75%
Momen rencana 75% 75%
lajur kolom 14097 7590
(kgm) 10573 5693
Momen balok 85% 85%
85% 10573 5693
(kgm) 8987 4839
Momen plat 10573 5693
15% -8987 -4839
(kgm) 1586 854
Momen rencana 14097 7590
lajur tengah -10573 -5693
(kgm) 3524 1898
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
51
Keterangan :
Momen balok sesuai (*) pasal 15.6.5.1 Balok harus mampu memikul 85% momen lajur kolom
bila (α1λ2/λ1) ≥ 1.0
Distribusi momen lajur kolom dan lajur tengah :
Lajur Kolom :
Mn = 1586/φ = 1586/0.8 = 1982 kgm
¼ l = ¼ x 6 = 1.5 m
lebar lajur kolom = (2 x ¼ l) – lebar balok T
= (2x1.5) – 1.06 = 1.94 m
Mn /m lebar lajur = 1982 / 1.94 = 1022 kgm
Mn+
/m lebar lajur = 854 / (0.8x1.94) = 550 kgm
Lajur tengah :
Lebar lajur tengah = 6 – 3 = 3 m
Mn /m lebar lajur = 3524 / (0.8x3) = 1468 kgm
Mn+
/m lebar lajur = 1898 / (0.8x3) = 791 kgm
Merencanakan tulangan pelat :
Momen tumpuan terbesar = 1468 kgm = 14.68 kNm
φMn = φAs . fy (d-1/2 a)
Sebagai langkah awal anggap (d-1/2 a) = 0.9 d
14.68 = As(400)(0.9)(90)
As = 453 mm2
a =
bfc
fyAs
..85,0
.
=
)1000)(35)(85,0(
)400)(453(
= 6.09 mm
14.68 = As . 400 (90-1/2(6.09))
As = 422 mm2
Dipakai D10 (78.5 mm2
) dengan jarak s :
s = )1000(
422
5.78
= 186 mm dipakai D10 – 150
Rencana penulangan pelat pada lajur kolom dan lajur tengah dapat dilihat pada
tabel 3-8
Tabel 3-8 Rencana penulangan pelat
Lebar Momen Momen Ukuran
Lajur Jenis momen Lajur tiap m' tiap m' As perlu Tulangan Jarak Terpasang
(m) (kgm) (kNm) (mm2
) (mm) (mm)
Kolom
Negatif
interior 1.94 1021.85 10.22 290.70 10 270.04 D10-200
Positif
lapangan 1.94 550.18 5.50 154.79 10 507.14 D10-200
Tengah
Negatif
interior 3 1468.44 14.68 422.19 10 185.93 D10-150
Positif
lapangan 3 790.63 7.91 223.70 10 350.92 D10-150
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
52
Gambar 31 Gambar tulangan pelat
Pemeriksaan tebal pelat berdasarkan syarat gaya geser
Wu = 1,2 DL + 1,6 LL
= 1,2 x 408 + 1,6 x 250
= 890 kg/m2
33.4
6
6
33.4
1
2
1 ==
λ
λ
α > 1.0, maka pelimpahan geser akibat beban wu dari pelat
ke balok akan mengikuti bidang trapesium dan segitiga dengan menarik garis
sudut 45o
dan garis di tengah-tengah panel arah memanjang.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
53
(*) Pasal 10.3.5
Gaya geser rencana pada sisi dari tumpuan dalam pertama per meter lebar,
adalah :
Vu = ½ x 1.15 x wu x λ
Dimana : wu = beban terfaktor per unit luas pelat
λ = bentang bersih
Vu = ½ x 1.15 x 890/5.7 x 5.72
= 2916 kg/m’
= 29.16 kN/m’
(*) Pasal 13.12.3
Tinggi plat efektif plat = 120 –30 = 90 mm
φVc = φ(1/6 √fc’)bd
= 0.60(1/6√35)(1000)(90)/1000
= 53.24 kN
Vu < φVc (tebal pelat aman terhadap geser)
3.5.4 Desain Tulangan Lentur Balok
Untuk desain tulangan balok, jalankan lagi file ETABS dengan klik
Run/Analysis. Setelah proses running file ETABS selesai maka dapat dilihat
hasil output yang dibutuhkan. Salah satunya adalah untuk mengetahui gaya-
gaya dalam.
Untuk mendapatkan gaya-gaya dalam pada balok B11, yaitu balok pada as-3
pada bentang C-D story 1, buka dulu as 3 dengan cara klik menu View, Set
Elevation View, pilih elevasi 3, dan klik OK. Diagram gaya-gaya dalam dapat
dilihat langsung melalui cara pilih menu display, show member forces,
frame/pier/spandrel forces. Akan muncul seperti gambar 32. Pada form seperti
pada gambar 32 bisa dipilih jenis gaya dalam yang akan dimunculkan dan jenis
beban yang diinginkan.
Diagram yang diperoleh dengan cara ini dapat ditampilkan dalam dua pilihan.
Di Bawah options bisa dipilih show values on diagram untuk menampilkan
diagram lengkap dengan angka yang menunjukkan besar gaya dalam yang
diinginkan.
Atau pilihan kedua adalah fill diagram untuk mendapatkan diagram dengan dua
macam warna. Apabila gaya dalam yang dihasilkan negatif, maka warna yang
ditunjukkan adalah merah, apabila positif, warna yang ditunjukkan adalah
kuning. Pilihan ini tidak menunjukkan angka apapun pada diagram. Tekan OK
untuk menutup form.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
54
Gambar 32 Jenis gaya-gaya dalam
Untuk mengetahui secara detail momen, gaya geser, gaya normal dan lendutan
pada titik-titik tertentu pada balok B11, klik kanan pada balok B11 lantai 1.
Selanjutnya akan muncul form seperti pada gambar 33 dengan beberapa
pilihan di dalamnya. Pada form tersebut dapat dipilih jenis beban atau
kombinasi yang diperlukan untuk mengetahui momen, gaya geser, gaya normal
dan lendutan.
Tampilan yang diinginkan bisa dipilih dari Display Option. Untuk pilihan Show
Max, gambar diagram di samping kiri menunjukkan gaya maksimal yang terjadi.
Dan angka di samping kanan menunjukkan angka maksimal yang dihasilkan
dari jenis beban yang dipilih.
Scroll to Values digunakan untuk mengetahui nilai gaya-gaya dalam pada lokasi
yang diinginkan. Klik kanan dan tekan scroll di bawah diagram dan geser ke
arah kanan, otomatis garis pada diagram akan bergeser pada lokasi yang
diinginkan dan angka di sebelah kanan diagram menunjukkan angka gaya
dalam yang terjadi pada lokasi tersebut. Lokasi titik yang diinginkan tersebut
dapat diketahui pada kolom location di sebelah scroll dan satuan yang
digunakan bisa dipilih pada kolom units di bawah kolom location.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
55
Gambar 33 Gaya dalam pada balok B11
Untuk mendapatkan output gaya-gaya dalam pada balok (momen, geser, aksial
dll) dalam bentuk file text atau txt, klik menu File, Print Table, Analysis Output,
akan keluar Print Output Tables seperti pada gambar 34.
Sebelumnya pilih satuan yang diinginkan pada ujung kanan program ETABS
untuk output yang akan dihasilkan.
Pada tabel seperti pada gambar 34 tersebut pilih output beam forces untuk
mendapatkan output tentang gaya-gaya dalam balok. Pilih jenis beban dengan
klik Select Load dan beri tanda pada Print to file. Klik browse untuk menentukan
lokasi file akan disimpan dan pilih nama file yang diinginkan.
Untuk memilih beberapa jenis beban untuk satu output, klik pada satu jenis
beban dan tekan tombol shift bersamaan dengan klik pada jenis beban yang
lain. Apabila ingin mendapatkan gaya-gaya dalam yang maksimum atau
minimum saja dari beberapa jenis beban yang dipilih, maka beri tanda pada
tulisan Envelopes Only. Tekan OK untuk menutup.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
56
Gambar 34 Pilihan output untuk mendapatkan gaya-gaya dalam balok
Keterangan :
Langkah di atas adalah untuk mendapatkan Output beam forces semua balok di semua lantai
Untuk mendapatkan output balok B11 saja, sebelum melakukan langkah-langkah yang telah
dijelaskan di atas, pilih dulu balok B11 dengan cara klik kiri satu kali pada balok B11.
Output gaya dalam balok B11 akibat beban mati (DL), beban hidup (LL), dan
gempa (FX dan FY) dalam bentuk file txt. adalah sebagai berikut :
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-m Units PAGE 1
B E A M F O R C E S
STORY BEAM LOAD LOC P V2 V3 T M2 M3
STORY1 B11 DEAD
0.2500 0.00 -991.64 0.00 0.000 0.000 -822.534
0.7500 0.00 -811.41 0.00 0.000 0.000 -371.770
1.2500 0.00 -631.19 0.00 0.000 0.000 -11.120
1.7500 0.00 -450.96 0.00 0.000 0.000 259.419
2.2500 0.00 -270.74 0.00 0.000 0.000 439.844
2.7500 0.00 -90.51 0.00 0.000 0.000 530.158
3.2500 0.00 89.71 0.00 0.000 0.000 530.358
3.7500 0.00 269.94 0.00 0.000 0.000 440.446
4.2500 0.00 450.16 0.00 0.000 0.000 260.421
4.7500 0.00 630.39 0.00 0.000 0.000 -9.716
5.2500 0.00 810.61 0.00 0.000 0.000 -369.965
5.7500 0.00 990.84 0.00 0.000 0.000 -820.328
STORY1 B11 LIVE
0.2500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 -2.096
0.7500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 -1.356
1.2500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 -0.617
1.7500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 0.122
2.2500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 0.862
2.7500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 1.601
3.2500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 2.341
3.7500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 3.080
4.2500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 3.819
4.7500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 4.559
5.2500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 5.298
5.7500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 6.037
STORY1 B11 FX
0.2500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 13347.907
0.7500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 10925.672
1.2500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 8503.437
1.7500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 6081.202
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
57
2.2500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 3658.966
2.7500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 1236.731
3.2500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 -1185.504
3.7500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 -3607.739
4.2500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 -6029.974
4.7500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 -8452.210
5.2500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 -10874.445
5.7500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 -13296.680
STORY1 B11 FY
0.2500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000
0.7500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000
1.2500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000
1.7500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000
2.2500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000
2.7500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000
3.2500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000
3.7500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000
4.2500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000
4.7500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000
5.2500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000
5.7500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000
Hasil perhitungan momen balok B11 dapat dirangkum pada tabel berikut :
Tabel 3-9 momen balok B11 lantai 1 as-3 bentang C-D
Satuan
Beban Lokasi
Kgm
Mati (DL) Ujung kiri -822.53
Tengah 530.36
Ujung Kanan -820.33
Hidup (LL) Ujung kiri -2.10
Tengah 2.34
Ujung Kanan 6.04
Gempa (E) Ujung kiri 13347.91
Tengah 1236.73
Ujung Kanan -13296.68
No Kombinasi
1 1.4 DL Ujung kiri -1152
Tengah 743
Ujung kanan -1148
2 1.2 DL + 1.6 LL Ujung kiri -990
Tengah 640
Ujung Kanan -975
3 1.2 DL + 1.6 LL ± 1.0 E Ujung kiri 12359
-14337
Tengah 1876
-598
Ujung kanan -14275
12318
4 0.9 DL ± 1.0 E Ujung kiri 12608
-14088
Tengah 1714
-759
Ujung kanan -14035
12558
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
58
Output ETABS gaya-gaya dalam maksimum dan minimum dari semua
kombinasi beban pada balok B11 dapat dilihat sebagai berikut :
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-m Units PAGE 2
L O A D I N G C O M B I N A T I O N S
COMBO CASE SCALE
COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR
COMB1 ADD DEAD Static 1.4000
COMB2 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.6000
COMB3 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB4 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB5 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB6 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB7 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB8 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB9 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB10 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB11 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB12 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB13 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB14 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
COMB15 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB16 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB17 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB18 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
B E A M F O R C E E N V E L O P E S
STORY BEAM ITEM P V2 V3 T M2 M3
STORY1 B11 Min Value 0.00 -6035.92 0.00 -84.518 0.000 -14337.044
Min Case COMB18 COMB5 COMB16 COMB8 COMB17 COMB5
Max Value 0.00 6032.00 0.00 84.518 0.000 12607.627
Max Case COMB18 COMB4 COMB17 COMB9 COMB16 COMB8
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
59
Pada output ETABS di atas ditunjukkan bahwa momen maksimum adalah
12608 kgm dari kombinasi beban no.8 (0.9DL + FX – 0.3 FY) dan minimum
adalah –14337 kgm dari kombinasi beban no 5 (1.2DL + LL – FX + 0.3FY).
Hasil perhitungan berdasarkan tabel 3-9 menunjukkan bahwa momen minimum
adalah –14337 kgm dari kombinasi beban no. 3 pada tabel 3-9 (1.2 DL + 1.0 LL
± 1.0 E) dan momen maksimum adalah 12608 kgm dari kombinasi beban no. 4
pada tabel 3-9 (0.9DL ± 1.0E). Hal ini menunjukkan bahwa perhitungan secara
manual tidak berbeda dengan hasil output ETABS.
Untuk menghitung tulangan lentur balok yang harus terpasang digunakan
rumus :
φMn = φ As . fy (d-1/2 a) dan
a =
bfc
fyAs
..85,0
.
φMn > Mu
Tabel 3-10 penulangan balok B11 lantai 1 as-3 bentang C-D
Mu As perlu As terpasang φMn
lokasi
(kgcm) (cm2
) (cm2
) (kgcm)
Keterangan
Ujung kiri 1260800 9.862 6d16=12.0576 1709209 Tul. tekan
-1433700 -11.215 6d16=12.0576 1709209 Tul. tarik
Tengah 187600 1.467 3d16=6.0288 880668 Tul. tekan
-75900 -0.594 3d16=6.0288 880668 Tul. tarik
ujung kanan -1427500 -11.166 6d16=12.0576 1709209 Tul. tarik
1255800 9.823 6d16=12.0576 1709209 Tul. tekan
Tulangan atas pada tumpuan kiri dan kanan akan berhenti pada jarak
¼ L = 0.25 x 6000 = 1500 mm.
Tulangan bawah pada tumpuan kiri dan kanan akan berhenti pada jarak
1/5 L = 6000 / 5 = 1200 mm
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
60
Detail penulangan balok B11 dapat dilihat pada gambar 35.
Gambar 35 Detail tulangan lentur balok B11
Tabel 3-9 dan 3-10 adalah hasil perhitungan tulangan lentur balok secara
manual berdasarkan rumus di atas. Hasil di atas dapat dibandingkan dengan
hasil perhitungan tulangan lentur yang didapat dari ETABS yang telah
disesuaikan dengan SNI 03-2847-2002.
Klik menu design, concrete frame design, Select Design Combo untuk memilih
kombinasi beban yang digunakan untuk desain beton. Klik add untuk
menambah jenis kombinasi beban yang akan dipakai dan remove untuk
membuang jenis kombinasi beban yang tidak dipakai. Klik OK untuk menutup.
Untuk memulai desain beton, klik menu design, concrete frame design, start
design. Setelah program ETABS selesai menjalankan perintah desain beton,
klik menu design, concrete frame design, display design info. Lalu pilih
longitudinal reinforcing untuk mendapatkan tampilan tulangan longitudinal yang
diperlukan. Pilih satuan yang diinginkan. Hasil yang terlihat adalah luas perlu
tulangan lentur balok.
Untuk mendapatkan output desain balok dalam bentuk file txt klik menu File,
Print Table, concrete frame design, print to file. Klik tulisan File Name, beri
nama file output desain balok dan lokasi file disimpan yang diinginkan. Klik OK.
Untuk membuka file output dalam bentuk txt tadi klik menu File, Display
Input/Output Text Files, pilih file output desain balok yang disimpan tadi.
Output desain balok B11 dalam bentuk txt menunjukkan bahwa luas tulangan
lentur pada ujung tepi yang dibutuhan adalah 10.29 cm2
. Dari perhitungan
manual luas tulangan lentur yang terpasang adalah 6d16=12.06 cm2
. Dari
perhitungan manual didapatkan luas tulangan lentur yang terpasang pada
300
500
6 d 16
6 d 16
Tulangan Tumpuan
300
500
3 d 16
3 d 16
Tulangan Tengah
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
61
tengah bentang adalah 3d16=6.03 cm2
. Tulangan yang diperlukan pada tengah
bentang pada output adalah 3.29 cm2
.
Yang perlu diingat di sini adalah, perhitungan manual adalah untuk
membandingkan output ETABS saja.
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-cm Units PAGE 1
L O A D I N G C O M B I N A T I O N S
COMBO CASE SCALE
COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR
COMB1 ADD DEAD Static 1.4000
COMB2 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.6000
COMB3 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB4 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB5 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB6 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB7 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB8 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB9 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB10 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB11 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB12 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB13 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB14 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
COMB15 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB16 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB17 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB18 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
62
C O N C R E T E B E A M D E S I G N O U T P U T (ACI 318-99)
FLEXURAL AND SHEAR DESIGN OF BEAM-TYPE ELEMENTS
STORY BEAM SECTION STATION <-------------------REQUIRED REINFORCING------------------->
ID BAY ID ID TOP COMBO BOTTOM COMBO TORSION COMBO
STORY1 B11 B300X500 25.000 10.291 COMB5 8.988 COMB8 0.000 COMB18
STORY1 B11 B300X500 75.000 8.070 COMB5 7.492 COMB8 0.000 COMB18
STORY1 B11 B300X500 125.000 5.978 COMB5 5.961 COMB8 0.000 COMB18
STORY1 B11 B300X500 175.000 4.974 COMB10 4.974 COMB8 0.000 COMB18
STORY1 B11 B300X500 225.000 3.295 COMB5 3.858 COMB4 0.000 COMB18
STORY1 B11 B300X500 275.000 3.295 COMB5 3.295 COMB5 0.000 COMB18
STORY1 B11 B300X500 325.000 3.295 COMB5 3.295 COMB5 0.000 COMB18
STORY1 B11 B300X500 375.000 3.295 COMB5 3.813 COMB5 0.000 COMB18
STORY1 B11 B300X500 425.000 4.974 COMB8 4.974 COMB10 0.000 COMB18
STORY1 B11 B300X500 475.000 5.938 COMB8 5.926 COMB5 0.000 COMB18
STORY1 B11 B300X500 525.000 8.025 COMB4 7.456 COMB9 0.000 COMB18
STORY1 B11 B300X500 575.000 10.244 COMB4 8.952 COMB9 0.000 COMB18
Kontrol tulangan lentur balok
(*) pasal 12.5.1
Persyaratan tulangan tarik minimum.
Balok berukuran 300x500 mm2
. Selimut beton 50 mm. Tulangan tarik As yang
ada tidak boleh kurang dari :
As min = db
fy
fc
.
4
'
As min = )45)(30(
)400)(4(
35
= 4.99 cm2
dan tidak lebih kecil dari :
Asmin =
fy
db..4,1
Asmin =
400
)45)(30)(4,1(
= 4.73 cm2
dimana b adalah lebar balok
d adalah tinggi efektif balok (tinggi balok – selimut beton)
fc’ adalah kuat tekan beton
fy adalah tegangan leleh baja
jelas terlihat bahwa persyaratan ini sudah terpenuhi (Tul. minimum yang
terpasang 3d16=6.03 cm2
).
(*) pasal 23.10.2
Pada pasal ini ditentukan bahwa bila beban aksial tekan terfaktor (Pu) tidak
melebihi Ag.fc’/10 terpenuhi, maka detail penulangan balok mengacu pada (*)
pasal 23.10.4.
Pada output balok B11 bisa dilihat, P yang terjadi = 0, maka Pu < Ag.fc’/10.
Detail penulangan balok yang sesuai (*) pasal 23.10.4 akan dijelaskan pada
pembahasan selanjutnya.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
63
3.5.5 Desain Tulangan Geser Balok
Perencanaan penampang untuk menahan geser diatur pada (*) pasal 13.
φVn ≥ Vu
Vn = Vc + Vs
dimana
φ = faktor reduksi kuat geser senilai 0.75
Vu = gaya geser terfaktor
Vn = kuat geser nominal
Vc = kuat geser nominal yang disumbangkan beton
Vs = kuat geser nominal yang disumbangkan tulangan geser
(*) pasal 23.10.3
Pada balok, kuat geser rencana yang memikul beban gempa tidak boleh kurang
dari :
V =
2
nWu
n
MnrMnl λ
λ
+
+
dimana Mnl, Mnr adalah momen nominal di kedua ujung balok
λn adalah bentang bersih balok
Wu adalah beban terfaktor
Gaya lintang maksimum yang diperoleh dari kombinasi beban rencana
termasuk pengaruh beban gempa, dimana nilai beban gempa diambil sebesar
dua kali nilai yang ditentukan dalam peraturan perencanaan tahap gempa.
Mnl dan Mnr dihitung dari tulangan lentur terpasang
Mnl = As fy (d-a/2)
a =
bfc
fyAs
'..85.0
.
Dengan demikian dapat dihitung momen tumpuan dan momen lapangan pada
balok B11 tersebut di atas, dimana tulangan terpasang pada tumpuan tarik
adalah 6d16 dan tekan 6d16.
Untuk perhitungan Mnl akibat gempa arah kiri (tulangan As 6d16=1206 mm2
)
a =
)300)(35)(85.0(
)400)(1206(
= 54.05 mm
Mnl = )2/05.54450)(400)(1206( −
= 204.05 kNm = 20405 kgm
Dengan cara yang sama akan dihasilkan Mnr = 204.05 kNm = 20405 kgm
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
64
Beban mati DL terdiri dari :
- Pelat lantai = 0.12 x 2400 = 288 kg/m2
- Plafon = 18 kg/m2
- M/E = 25 kg/m2
- Keramik = 24 kg/m2
- Plester = 53 kg/m2
Total = 408 kg/m2
q ekuivalen = 408 x 3 x 2/3 x 2 = 1632 kg/m
Berat balok = 0.3 x 0.5 x 2400 = 360 kg/m
w beban mati = 1992 kg/m
Beban hidup LL = 250 kg/m2
w beban hidup = 250 kg/m2
x 3 x 2/3 x 2 = 1000 kg/m
Sesuai (*) pasal 23.10.3.2 :
Wu = 1.2DL + 1.0LL
= 1.2 x 1992 + 1000
= 3390.40 kg/m
Gambar 36 Desain gaya geser balok ujung
Seperti pada gambar 36 gaya geser nominal yang dihasilkan adalah :
V = 16744 kg = 167440 N
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
65
Sedangkan untuk perhitungan momen akibat gempa ke kanan akan
menghasilkan nilai yang sama. Hal ini disebabkan jumlah tulangan terpasang
sama antara kedua ujung kiri dan kanan.
Sesuai (*) pasal 23.10.3, khusus untuk perhitungan gaya geser, output gaya
geser dari ETABS dikali dua.
Gaya geser ultimit (Vu) yang didapat dari hasil analisa ETABS seperti di bawah
ini :
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-m Units PAGE 2
L O A D I N G C O M B I N A T I O N S
COMBO CASE SCALE
COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR
COMB1 ADD DEAD Static 1.4000
COMB2 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.6000
COMB3 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB4 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB5 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB6 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB7 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB8 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB9 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB10 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB11 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB12 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB13 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB14 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
COMB15 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB16 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB17 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
66
COMB18 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
B E A M F O R C E E N V E L O P E S
STORY BEAM ITEM P V2 V3 T M2 M3
STORY1 B11 Min Value 0.00 -6035.92 0.00 -84.518 0.000 -14337.044
Min Case COMB18 COMB5 COMB16 COMB8 COMB17 COMB5
Max Value 0.00 6032.00 0.00 84.518 0.000 12607.627
Max Case COMB18 COMB4 COMB17 COMB9 COMB16 COMB8
Gaya geser dari output ETABS = 6035.92 kg x 2 = 12072 kg
Dapat dilihat bahwa output ETABS < dari perhitungan manual = 16744 kg
Gunakan perhitungan manual untuk perhitungan selanjutnya.
Untuk menghitung tulangan geser, mengacu pada (*) pasal 13.1 :
φVn > V
Vn = Vc + Vs
Untuk Vc dihitung berdasarkan (*) pasal13.3.2.1
Vc =
7
..
.
120'
dbw
Mu
dVu
dbw
As
fc ⎟⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
7
)450)(300(
276850000
)450)(16744(
)450)(300(
1206
12035 ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
= 114658.5 N
Sehingga Vs dapat dicari dengan rumus :
Vs =
φ
VcV −
=
75.0
5.114658167440 −
= 70375 N
berdasarkan (*) pasal 13.5.6.2 :
Vs =
s
dfyAv ..
Bila dipasang besi tulangan 2φ12 sebagai sengkang, Av = 226 mm2
s =
70375
)450)(240)(226(
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
67
Maka didapatkan s = 347 mm.
(*) pasal 23.10.4.2
Pada kedua ujung balok harus dipasang sengkang pertama yang dipasang
pada jarak tidak lebih dari 50mm dari muka perletakan sepanjang jarak lo = 2 x
tinggi balok diukur dari muka perletakan ke arah bentang.
Sengkang ini harus mempunyai spasi yang tidak lebih dari :
- ¼ tinggi efektif balok
- 8 diameter tulangan longitudinal terkecil
- 24 diameter sengkang
- 300 mm
gunakan ukuran yang terkecil
spasi tulangan geser pakai yang terkecil dari :
- d/4 = 470/4 = 117.5 mm
- 8 x dia tulangan longitudinal = 8 x 16 = 128 mm
- 24 x dia sengkang = 24 x 12 = 288 mm
- 300 mm
Pakai tulangan geser 2φ12-100, sengkang pertama dipasang 50mm dari muka
kolom di kedua ujung balok sepanjang jarak 2 x 500 = 1000 mm.
Jadi jumlah tulangan geser 2φ12-100 adalah 111
100
501000
=+
−
buah di ujung kiri
dan 11 buah di ujung kanan.
Untuk tulangan sengkang pada bentang di tengah setelah jarak jarak 1000 mm
dari ujung perletakan, menggunakan Vu yang terbesar pada bentang tersebut.
Output gaya geser balok untuk semua kombinasi dan pada semua kombinasi
dapat dilihat seperti di bawah ini :
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-cm Units PAGE 1
L O A D I N G C O M B I N A T I O N S
COMBO CASE SCALE
COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR
COMB1 ADD DEAD Static 1.4000
COMB2 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.6000
COMB3 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB4 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB5 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB6 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB7 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB8 ADD DEAD Static 0.9000
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
68
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB9 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB10 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB11 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB12 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB13 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB14 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
COMB15 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB16 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB17 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB18 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-cm Units PAGE 2
B E A M F O R C E S
STORY BEAM LOAD LOC P V2 V3 T M2 M3
STORY1 B11 COMB1
0.2500 0.00 -1388.30 0.00 0.000 0.000 -1151.547
0.7500 0.00 -1135.98 0.00 0.000 0.000 -520.478
1.2500 0.00 -883.66 0.00 0.000 0.000 -15.567
1.7500 0.00 -631.35 0.00 0.000 0.000 363.186
2.2500 0.00 -379.03 0.00 0.000 0.000 615.782
2.7500 0.00 -126.72 0.00 0.000 0.000 742.221
3.2500 0.00 125.60 0.00 0.000 0.000 742.501
3.7500 0.00 377.91 0.00 0.000 0.000 616.625
4.2500 0.00 630.23 0.00 0.000 0.000 364.590
4.7500 0.00 882.54 0.00 0.000 0.000 -13.602
5.2500 0.00 1134.86 0.00 0.000 0.000 -517.952
5.7500 0.00 1387.17 0.00 0.000 0.000 -1148.459
STORY1 B11 COMB2
0.2500 0.00 -1192.33 0.00 0.000 0.000 -990.394
0.7500 0.00 -976.06 0.00 0.000 0.000 -448.294
1.2500 0.00 -759.79 0.00 0.000 0.000 -14.330
1.7500 0.00 -543.52 0.00 0.000 0.000 311.498
2.2500 0.00 -327.25 0.00 0.000 0.000 529.192
2.7500 0.00 -110.98 0.00 0.000 0.000 638.751
3.2500 0.00 105.29 0.00 0.000 0.000 640.175
3.7500 0.00 321.56 0.00 0.000 0.000 533.463
4.2500 0.00 537.83 0.00 0.000 0.000 318.617
4.7500 0.00 754.10 0.00 0.000 0.000 -4.365
5.2500 0.00 970.37 0.00 0.000 0.000 -435.482
5.7500 0.00 1186.64 0.00 0.000 0.000 -974.734
STORY1 B11 COMB3
0.2500 0.00 3653.02 0.00 -45.570 0.000 12358.771
0.7500 0.00 3869.29 0.00 -45.570 0.000 10478.191
1.2500 0.00 4085.56 0.00 -45.570 0.000 8489.477
1.7500 0.00 4301.83 0.00 -45.570 0.000 6392.627
2.2500 0.00 4518.11 0.00 -45.570 0.000 4187.642
2.7500 0.00 4734.38 0.00 -45.570 0.000 1874.522
3.2500 0.00 4950.65 0.00 -45.570 0.000 -546.734
3.7500 0.00 5166.92 0.00 -45.570 0.000 -3076.124
4.2500 0.00 5383.19 0.00 -45.570 0.000 -5713.649
4.7500 0.00 5599.46 0.00 -45.570 0.000 -8459.310
5.2500 0.00 5815.73 0.00 -45.570 0.000 -11313.105
5.7500 0.00 6032.00 0.00 -45.570 0.000 -14275.036
STORY1 B11 COMB4
0.2500 0.00 3653.02 0.00 -84.518 0.000 12358.771
0.7500 0.00 3869.29 0.00 -84.518 0.000 10478.191
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
69
1.2500 0.00 4085.56 0.00 -84.518 0.000 8489.477
1.7500 0.00 4301.83 0.00 -84.518 0.000 6392.627
2.2500 0.00 4518.11 0.00 -84.518 0.000 4187.642
2.7500 0.00 4734.38 0.00 -84.518 0.000 1874.522
3.2500 0.00 4950.65 0.00 -84.518 0.000 -546.734
3.7500 0.00 5166.92 0.00 -84.518 0.000 -3076.124
4.2500 0.00 5383.19 0.00 -84.518 0.000 -5713.649
4.7500 0.00 5599.46 0.00 -84.518 0.000 -8459.310
5.2500 0.00 5815.73 0.00 -84.518 0.000 -11313.105
5.7500 0.00 6032.00 0.00 -84.518 0.000 -14275.036
STORY1 B11 COMB5
0.2500 0.00 -6035.92 0.00 84.518 0.000 -14337.044
0.7500 0.00 -5819.65 0.00 84.518 0.000 -11373.153
1.2500 0.00 -5603.38 0.00 84.518 0.000 -8517.397
1.7500 0.00 -5387.11 0.00 84.518 0.000 -5769.777
2.2500 0.00 -5170.84 0.00 84.518 0.000 -3130.291
2.7500 0.00 -4954.57 0.00 84.518 0.000 -598.941
3.2500 0.00 -4738.30 0.00 84.518 0.000 1824.274
3.7500 0.00 -4522.03 0.00 84.518 0.000 4139.354
4.2500 0.00 -4305.76 0.00 84.518 0.000 6346.299
4.7500 0.00 -4089.48 0.00 84.518 0.000 8445.109
5.2500 0.00 -3873.21 0.00 84.518 0.000 10435.784
5.7500 0.00 -3656.94 0.00 84.518 0.000 12318.324
STORY1 B11 COMB6
0.2500 0.00 -6035.92 0.00 45.570 0.000 -14337.044
0.7500 0.00 -5819.65 0.00 45.570 0.000 -11373.153
1.2500 0.00 -5603.38 0.00 45.570 0.000 -8517.397
1.7500 0.00 -5387.11 0.00 45.570 0.000 -5769.777
2.2500 0.00 -5170.84 0.00 45.570 0.000 -3130.291
2.7500 0.00 -4954.57 0.00 45.570 0.000 -598.941
3.2500 0.00 -4738.30 0.00 45.570 0.000 1824.274
3.7500 0.00 -4522.03 0.00 45.570 0.000 4139.354
4.2500 0.00 -4305.76 0.00 45.570 0.000 6346.299
4.7500 0.00 -4089.48 0.00 45.570 0.000 8445.109
5.2500 0.00 -3873.21 0.00 45.570 0.000 10435.784
5.7500 0.00 -3656.94 0.00 45.570 0.000 12318.324
STORY1 B11 COMB7
0.2500 0.00 3951.99 0.00 -45.570 0.000 12607.627
0.7500 0.00 4114.20 0.00 -45.570 0.000 10591.079
1.2500 0.00 4276.40 0.00 -45.570 0.000 8493.429
1.7500 0.00 4438.60 0.00 -45.570 0.000 6314.679
2.2500 0.00 4600.81 0.00 -45.570 0.000 4054.826
2.7500 0.00 4763.01 0.00 -45.570 0.000 1713.873
3.2500 0.00 4925.21 0.00 -45.570 0.000 -708.182
3.7500 0.00 5087.41 0.00 -45.570 0.000 -3211.338
4.2500 0.00 5249.62 0.00 -45.570 0.000 -5795.595
4.7500 0.00 5411.82 0.00 -45.570 0.000 -8460.954
5.2500 0.00 5574.02 0.00 -45.570 0.000 -11207.414
5.7500 0.00 5736.22 0.00 -45.570 0.000 -14034.975
STORY1 B11 COMB8
0.2500 0.00 3951.99 0.00 -84.518 0.000 12607.627
0.7500 0.00 4114.20 0.00 -84.518 0.000 10591.079
1.2500 0.00 4276.40 0.00 -84.518 0.000 8493.429
1.7500 0.00 4438.60 0.00 -84.518 0.000 6314.679
2.2500 0.00 4600.81 0.00 -84.518 0.000 4054.826
2.7500 0.00 4763.01 0.00 -84.518 0.000 1713.873
3.2500 0.00 4925.21 0.00 -84.518 0.000 -708.182
3.7500 0.00 5087.41 0.00 -84.518 0.000 -3211.338
4.2500 0.00 5249.62 0.00 -84.518 0.000 -5795.595
4.7500 0.00 5411.82 0.00 -84.518 0.000 -8460.954
5.2500 0.00 5574.02 0.00 -84.518 0.000 -11207.414
5.7500 0.00 5736.22 0.00 -84.518 0.000 -14034.975
STORY1 B11 COMB9
0.2500 0.00 -5736.95 0.00 84.518 0.000 -14088.188
0.7500 0.00 -5574.74 0.00 84.518 0.000 -11260.265
1.2500 0.00 -5412.54 0.00 84.518 0.000 -8513.445
1.7500 0.00 -5250.34 0.00 84.518 0.000 -5847.725
2.2500 0.00 -5088.14 0.00 84.518 0.000 -3263.106
2.7500 0.00 -4925.93 0.00 84.518 0.000 -759.589
3.2500 0.00 -4763.73 0.00 84.518 0.000 1662.826
3.7500 0.00 -4601.53 0.00 84.518 0.000 4004.141
4.2500 0.00 -4439.32 0.00 84.518 0.000 6264.354
4.7500 0.00 -4277.12 0.00 84.518 0.000 8443.466
5.2500 0.00 -4114.92 0.00 84.518 0.000 10541.476
5.7500 0.00 -3952.72 0.00 84.518 0.000 12558.385
STORY1 B11 COMB10
0.2500 0.00 -5736.95 0.00 45.570 0.000 -14088.188
0.7500 0.00 -5574.74 0.00 45.570 0.000 -11260.265
1.2500 0.00 -5412.54 0.00 45.570 0.000 -8513.445
1.7500 0.00 -5250.34 0.00 45.570 0.000 -5847.725
2.2500 0.00 -5088.14 0.00 45.570 0.000 -3263.106
2.7500 0.00 -4925.93 0.00 45.570 0.000 -759.589
3.2500 0.00 -4763.73 0.00 45.570 0.000 1662.826
3.7500 0.00 -4601.53 0.00 45.570 0.000 4004.141
4.2500 0.00 -4439.32 0.00 45.570 0.000 6264.354
4.7500 0.00 -4277.12 0.00 45.570 0.000 8443.466
5.2500 0.00 -4114.92 0.00 45.570 0.000 10541.476
5.7500 0.00 -3952.72 0.00 45.570 0.000 12558.385
STORY1 B11 COMB11
0.2500 0.00 261.90 0.00 45.399 0.000 3015.236
0.7500 0.00 478.17 0.00 45.399 0.000 2830.221
1.2500 0.00 694.44 0.00 45.399 0.000 2537.071
1.7500 0.00 910.71 0.00 45.399 0.000 2135.785
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
70
2.2500 0.00 1126.98 0.00 45.399 0.000 1626.365
2.7500 0.00 1343.25 0.00 45.399 0.000 1008.810
3.2500 0.00 1559.52 0.00 45.399 0.000 283.119
3.7500 0.00 1775.79 0.00 45.399 0.000 -550.707
4.2500 0.00 1992.06 0.00 45.399 0.000 -1492.667
4.7500 0.00 2208.33 0.00 45.399 0.000 -2542.763
5.2500 0.00 2424.60 0.00 45.399 0.000 -3700.994
5.7500 0.00 2640.87 0.00 45.399 0.000 -4967.360
STORY1 B11 COMB12
0.2500 0.00 261.90 0.00 -84.425 0.000 3015.236
0.7500 0.00 478.17 0.00 -84.425 0.000 2830.221
1.2500 0.00 694.44 0.00 -84.425 0.000 2537.071
1.7500 0.00 910.71 0.00 -84.425 0.000 2135.785
2.2500 0.00 1126.98 0.00 -84.425 0.000 1626.365
2.7500 0.00 1343.25 0.00 -84.425 0.000 1008.810
3.2500 0.00 1559.52 0.00 -84.425 0.000 283.119
3.7500 0.00 1775.79 0.00 -84.425 0.000 -550.707
4.2500 0.00 1992.06 0.00 -84.425 0.000 -1492.667
4.7500 0.00 2208.33 0.00 -84.425 0.000 -2542.763
5.2500 0.00 2424.60 0.00 -84.425 0.000 -3700.994
5.7500 0.00 2640.87 0.00 -84.425 0.000 -4967.360
STORY1 B11 COMB13
0.2500 0.00 -2644.79 0.00 84.425 0.000 -4993.508
0.7500 0.00 -2428.52 0.00 84.425 0.000 -3725.182
1.2500 0.00 -2212.25 0.00 84.425 0.000 -2564.991
1.7500 0.00 -1995.98 0.00 84.425 0.000 -1512.936
2.2500 0.00 -1779.71 0.00 84.425 0.000 -569.015
2.7500 0.00 -1563.44 0.00 84.425 0.000 266.771
3.2500 0.00 -1347.17 0.00 84.425 0.000 994.421
3.7500 0.00 -1130.90 0.00 84.425 0.000 1613.937
4.2500 0.00 -914.63 0.00 84.425 0.000 2125.317
4.7500 0.00 -698.36 0.00 84.425 0.000 2528.563
5.2500 0.00 -482.09 0.00 84.425 0.000 2823.673
5.7500 0.00 -265.82 0.00 84.425 0.000 3010.648
STORY1 B11 COMB14
0.2500 0.00 -2644.79 0.00 -45.399 0.000 -4993.508
0.7500 0.00 -2428.52 0.00 -45.399 0.000 -3725.182
1.2500 0.00 -2212.25 0.00 -45.399 0.000 -2564.991
1.7500 0.00 -1995.98 0.00 -45.399 0.000 -1512.936
2.2500 0.00 -1779.71 0.00 -45.399 0.000 -569.015
2.7500 0.00 -1563.44 0.00 -45.399 0.000 266.771
3.2500 0.00 -1347.17 0.00 -45.399 0.000 994.421
3.7500 0.00 -1130.90 0.00 -45.399 0.000 1613.937
4.2500 0.00 -914.63 0.00 -45.399 0.000 2125.317
4.7500 0.00 -698.36 0.00 -45.399 0.000 2528.563
5.2500 0.00 -482.09 0.00 -45.399 0.000 2823.673
5.7500 0.00 -265.82 0.00 -45.399 0.000 3010.648
STORY1 B11 COMB15
0.2500 0.00 560.87 0.00 45.399 0.000 3264.092
0.7500 0.00 723.07 0.00 45.399 0.000 2943.108
1.2500 0.00 885.27 0.00 45.399 0.000 2541.024
1.7500 0.00 1047.47 0.00 45.399 0.000 2057.837
2.2500 0.00 1209.68 0.00 45.399 0.000 1493.550
2.7500 0.00 1371.88 0.00 45.399 0.000 848.161
3.2500 0.00 1534.08 0.00 45.399 0.000 121.671
3.7500 0.00 1696.28 0.00 45.399 0.000 -685.920
4.2500 0.00 1858.49 0.00 45.399 0.000 -1574.613
4.7500 0.00 2020.69 0.00 45.399 0.000 -2544.407
5.2500 0.00 2182.89 0.00 45.399 0.000 -3595.302
5.7500 0.00 2345.09 0.00 45.399 0.000 -4727.299
STORY1 B11 COMB16
0.2500 0.00 560.87 0.00 -84.425 0.000 3264.092
0.7500 0.00 723.07 0.00 -84.425 0.000 2943.108
1.2500 0.00 885.27 0.00 -84.425 0.000 2541.024
1.7500 0.00 1047.47 0.00 -84.425 0.000 2057.837
2.2500 0.00 1209.68 0.00 -84.425 0.000 1493.550
2.7500 0.00 1371.88 0.00 -84.425 0.000 848.161
3.2500 0.00 1534.08 0.00 -84.425 0.000 121.671
3.7500 0.00 1696.28 0.00 -84.425 0.000 -685.920
4.2500 0.00 1858.49 0.00 -84.425 0.000 -1574.613
4.7500 0.00 2020.69 0.00 -84.425 0.000 -2544.407
5.2500 0.00 2182.89 0.00 -84.425 0.000 -3595.302
5.7500 0.00 2345.09 0.00 -84.425 0.000 -4727.299
STORY1 B11 COMB17
0.2500 0.00 -2345.82 0.00 84.425 0.000 -4744.653
0.7500 0.00 -2183.61 0.00 84.425 0.000 -3612.295
1.2500 0.00 -2021.41 0.00 84.425 0.000 -2561.039
1.7500 0.00 -1859.21 0.00 84.425 0.000 -1590.884
2.2500 0.00 -1697.01 0.00 84.425 0.000 -701.830
2.7500 0.00 -1534.80 0.00 84.425 0.000 106.122
3.2500 0.00 -1372.60 0.00 84.425 0.000 832.973
3.7500 0.00 -1210.40 0.00 84.425 0.000 1478.723
4.2500 0.00 -1048.20 0.00 84.425 0.000 2043.372
4.7500 0.00 -885.99 0.00 84.425 0.000 2526.919
5.2500 0.00 -723.79 0.00 84.425 0.000 2929.365
5.7500 0.00 -561.59 0.00 84.425 0.000 3250.709
STORY1 B11 COMB18
0.2500 0.00 -2345.82 0.00 -45.399 0.000 -4744.653
0.7500 0.00 -2183.61 0.00 -45.399 0.000 -3612.295
1.2500 0.00 -2021.41 0.00 -45.399 0.000 -2561.039
1.7500 0.00 -1859.21 0.00 -45.399 0.000 -1590.884
2.2500 0.00 -1697.01 0.00 -45.399 0.000 -701.830
2.7500 0.00 -1534.80 0.00 -45.399 0.000 106.122
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
71
3.2500 0.00 -1372.60 0.00 -45.399 0.000 832.973
3.7500 0.00 -1210.40 0.00 -45.399 0.000 1478.723
4.2500 0.00 -1048.20 0.00 -45.399 0.000 2043.372
4.7500 0.00 -885.99 0.00 -45.399 0.000 2526.919
5.2500 0.00 -723.79 0.00 -45.399 0.000 2929.365
5.7500 0.00 -561.59 0.00 -45.399 0.000 3250.709
Dari hasil output ETABS didapat Vu terbesar pada kombinasi beban ke-5
Vu = 5603 kg = 56.03 kN pada titik sejarak 125 cm dari ujung kiri.
Untuk perhitungan gaya geser, Vu = 56.03 x 2 = 112.06 kN
berdasarkan (*) pasal 13.5.6.2 :
Vs =
φ
Vu
Vs = 149
75.0
06.112
= kN
Vs =
s
dfyAv ..
s =
Vs
dfyAv ..
Bila dipasang besi tulangan 2φ12 sebagai sengkang, Av = 226 mm2
s =
)1000)(149(
)450)(240)(226(
Maka didapatkan s = 164 mm.
(*) pasal 23.10.4.2
Sengkang harus dipasang di sepanjang bentang balok dengan spasi tidak
melebihi d/2 = 470/2 = 235 mm.
Pakai tulangan geser 2φ12-150. Jumlah tulangan geser yang terpasang adalah
241
150
20005500
=+
−
buah di tengah balok.
Gambar 37 Detail penulangan sengkang balok B11
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
72
3.5.6 Kontrol Lendutan Balok
Untuk lendutan seketika
(*) Pasal 11.5 tabel 8
Pemeriksaan tinggi minimum
hmin = L/21 (kedua ujung menerus)
= 6000/21
= 285 mm < h aktual = 500 mm
Jadi tidak perlu dilakukan pemeriksaan lendutan
Output ETABS untuk lendutan balok B11, klik menu Display, Show Member
Forces, klik OK pada menu pilihan gaya yang akan ditampilkan. Klik kanan
pada balok B11, selanjutnya akan muncul form seperti pada gambar 33 dengan
beberapa pilihan di dalamnya.
Deflection / lendutan dapat dilihat pada diagram paling bawah. Lendutan
maksimum yang terjadi akibat semua kombinasi beban bisa dilihat dari diagram
dan angka disebelahnya menunjukkan besar lendutan tersebut.
Besar lendutan pada masing-masing kombinasi bisa ditabelkan sebagai berikut:
Kombinasi
beban
Lendutan (mm)
Combinasi 1
Combinasi 2
Combinasi 3
Combinasi 4
Combinasi 5
Combinasi 6
Combinasi 7
Combinasi 8
Combinasi 9
Combinasi 10
Combinasi 11
Combinasi 12
Combinasi 13
Combinasi 14
Combinasi 15
Combinasi 16
Combinasi 17
Combinasi 18
0.185
0.160
1.025
1.025
1.008
1.008
1.007
1.007
0.990
0.990
0.367
0.367
0.361
0.361
0.339
0.339
0.333
0.333
Lendutan maksimum yang terjadi adalah 1.007 mm pada kombinasi beban 7
dan 8.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
73
(*) pasal 11.5.3 tabel 9
Lendutan ijin maksimum untuk konstruksi lantai yang menahan atau disatukan
dengan komponen nonstruktural yang mungkin tidak akan rusak oleh lendutan,
dimana lendutan yang diperhitungkan adalah bagian dari lendutan total yang
terjadi setelah pemasangan komponen nonstruktural adalah sebesar :
Dimana λ = panjang bersih bentang balok
Lendutan ijin mak (23 mm) > lendutan yang terjadi (1.007 mm) OK
3.5.7 Desain Tulangan Lentur Kolom
Untuk mendapatkan output gaya-gaya dalam pada kolom dalam bentuk txt,
langkah pengerjaannya sama dengan cara untuk mendapatkan output gaya-
gaya dalam pada balok yang telah dijelaskan sebelumnya.
Hasil output gaya-gaya dalam kolom sebagai berikut
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG KN-m Units PAGE 1
C O L U M N F O R C E S
STORY COLUMN LOAD LOC P V2 V3 T M2 M3
STORY1 C13 DEAD
0.0000 -1015.10 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000
1.2500 -1007.74 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000
2.5000 -1000.38 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000
STORY1 C13 LIVE
0.0000 -389.11 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000
1.2500 -389.11 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000
2.5000 -389.11 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000
STORY1 C13 FX
0.0000 0.00 128.74 0.00 1.840 0.000 273.788
1.2500 0.00 128.74 0.00 1.840 0.000 112.859
2.5000 0.00 128.74 0.00 1.840 0.000 -48.069
STORY1 C13 FY
0.0000 0.00 0.00 128.74 -1.840 273.788 0.000
1.2500 0.00 0.00 128.74 -1.840 112.859 0.000
2.5000 0.00 0.00 128.74 -1.840 -48.069 0.000
Tabel 3-12 gaya-gaya dalam kolom C13 lantai 1 as 3-C dari perhitungan ETABS.
Jenis beban Axial (kN) Momen (kNm)
Mati (D) -1015 0
Hidup (L) -389 0
Gempa (E) 0 274
No Kombinasi beban
1 1.4 D -1421 0
2 1.2 D + 1.6 L -1841 0
3 1.2 D + 1.0 L ± 1.0 E -1607 274
-1607 -274
4 0.9 D ± 1.0 E -914 274
-914 -274
mm23
240
5700
240
==
λ
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
74
Output gaya-gaya dalam kolom C13 yang maksimum diantara semua
kombinasi beban adalah sebagai berikut :
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG KN-m Units PAGE 2
L O A D I N G C O M B I N A T I O N S
COMBO CASE SCALE
COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR
COMB1 ADD DEAD Static 1.4000
COMB2 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.6000
COMB3 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB4 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB5 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB6 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB7 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB8 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB9 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB10 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB11 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB12 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB13 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB14 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
COMB15 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB16 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB17 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB18 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
C O L U M N F O R C E E N V E L O P E S
STORY COLUMN ITEM P V2 V3 T M2 M3
STORY1 C13 Min Value -1840.70 -128.74 -128.74 -2.392 -273.788 -273.788
Min Case COMB2 COMB9 COMB16 COMB9 COMB16 COMB9
Max Value -900.34 128.74 128.74 2.392 273.788 273.788
Max Case COMB18 COMB8 COMB17 COMB8 COMB17 COMB8
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
75
Pada output ETABS di atas ditunjukkan bahwa momen maksimum adalah
–900.34 kNm dari kombinasi beban no.18 (0.9 DL – 0.3 Fx – Fy) dan minimum
adalah –1840.70 kNm dari kombinasi beban no 2 (1.2DL + 1.6LL). Hasil
perhitungan berdasarkan tabel 3-12 menunjukkan bahwa momen minimum
adalah –1841 kgm dari kombinasi beban no. 2 pada tabel 3-12 (1.2DL + 1.6LL)
dan momen maksimum adalah -904 kgm dari kombinasi beban no. 4 pada tabel
3-12 (0.9DL ± 1.0E). Hal ini menunjukkan bahwa perhitungan secara manual
tidak jauh berbeda dengan hasil output ETABS.
Untuk cek hubungan momen, gaya aksial dan tulangan yang dipakai,
digunakan program PCACOL. Dengan menggunakan momen dan gaya aksial
seperti yang dihasilkan pada tabel 3-12, diagram interaksi yang dihasilkan
PCACOL pada gambar 38 menunjukkan bahwa kolom C13 lantai 1 cukup
dipakai tulangan 12D19 (3401 mm2
) atau 1.36%.
Untuk melihat penulangan kolom yang dihasilkan ETABS, langkah yang dipakai
sama dengan penulangan balok. Dengan cara pilih menu view, set elevation
view. Lalu pilihlah 3. Maka akan terlihat tampilan dalam arah as-3.
Nilai-nilai tulangan tersebut sesuai dengan satuan unit yang sedang bekerja.
Satuan unit yang dipakai dapat diganti seperti yang telah dijelaskan
sebelumnya.
Output ETABS dalam bentuk txt. File seperti di bawah ini :
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Ton-mm Units PAGE 1
L O A D I N G C O M B I N A T I O N S
COMBO CASE SCALE
COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR
COMB1 ADD DEAD Static 1.4000
COMB2 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.6000
COMB3 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB4 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB5 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB6 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB7 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB8 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB9 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB10 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB11 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
76
COMB12 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB13 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB14 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
COMB15 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB16 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB17 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB18 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
C O N C R E T E C O L U M N D E S I G N O U T P U T (ACI 318-99)
BIAXIAL P-M INTERACTION AND SHEAR DESIGN OF COLUMN-TYPE ELEMENTS
STORY COLUMN SECTION STATION <-------------------REQUIRED REINFORCING------------------->
ID LINE ID ID LONGITUDINAL COMBO SHEAR22 COMBO SHEAR33 COMBO
STORY1 C13 K500X500 0.000 2897.460 COMB16 0.718 COMB18 0.718 COMB18
STORY1 C13 K500X500 1250.000 2500.000 COMB18 0.718 COMB18 0.718 COMB18
STORY1 C13 K500X500 2500.000 2500.000 COMB18 0.718 COMB18 0.718 COMB18
Dapat dilihat bahwa ETABS menghasilkan luas tulangan maks. 2897.46 mm2
.
Untuk memenuhi luas tulangan tersebut, bila dipakai tulangan D19, maka
diperlukan tulangan sebanyak 2897.46/283 = 10.2 ≈ 11 tulangan. Prosentase
tulangan yang diperlukan adalah 2897.46/(500x500) = 1.15%.
Dengan demikian hasil perhitungan tulangan dari PCACOL tidak beda jauh
dengan tulangan yang dihasilkan dari program ETABS.
Gambar 38 Diagram Interaksi kolom C13 lantai 1 dari PCACOL
275
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
77
Sesuai (*) pasal 12.3
Kuat maksimal tekan rencana kolom tidak boleh diambil lebih besar dari
φPn(max) :
φ Pn(max) = 0,80.φ.[0,85.fc’(Ag-Ast)+Ast.fy]
dengan memasang tulangan 12d19 = 3401 mm2
, maka didapat :
φ Pn(max) = ( ) ( )[ ]400)(34013401250000)35)(85.0()65.0)(8.0( +−
= 4522 kN
0.1xfc’xAg = )500)(35)(1.0( 2
= 875 kN
φ Pn(max) = 4522 kN > 0.1xfc’xAg = 875 kN dan
φ Pn(max) = 4522 kN > Pu = 1841 kN
3.5.8 Desain Tulangan Geser Kolom
(*) pasal 23.10.2
Pada pasal ini ditentukan bahwa bila beban aksial tekan terfaktor (Pu) melebihi
Ag.fc’/10 terpenuhi, maka detail penulangan mengacu pada (*) pasal 23.10.5.
Pada tabel 3-12 bisa dilihat, P maksimum yang terjadi = 1841 kN
Ag.fc’/10 = 500x500x35/10
= 875 kN
Maka Pu > Ag.fc’/10
Penjelasan mengenai (*) pasal 23.10.5 akan dijelaskan pada perhitungan
berikutnya.
(*) pasal 23.10.3
Pada kolom, kuat geser rencana yang memikul beban gempa tidak boleh
kurang dari :
V =
hn
MnbMnt +
Dengan anggapan Mnt dan Mnb dianggap sama, maka rumus di atas dapat
dihitung :
V =
5.03
275275
−
+
= 220 kN
Nilai momen nominal Mnt dan Mnb didapat dari gambar 38 diagram interaksi
kolom.
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
78
Output gaya geser dari ETABS dapat dilihat seperti di bawah ini :
ETABS v8.3.0 File: GEDUNG KN-m Units PAGE 2
L O A D I N G C O M B I N A T I O N S
COMBO CASE SCALE
COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR
COMB1 ADD DEAD Static 1.4000
COMB2 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.6000
COMB3 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB4 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB5 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB6 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB7 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static 0.3000
COMB8 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 1.0000
FY Static -0.3000
COMB9 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static 0.3000
COMB10 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -1.0000
FY Static -0.3000
COMB11 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB12 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB13 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB14 ADD DEAD Static 1.2000
LIVE Static 1.0000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
COMB15 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static 1.0000
COMB16 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static 0.3000
FY Static -1.0000
COMB17 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static 1.0000
COMB18 ADD DEAD Static 0.9000
FX Static -0.3000
FY Static -1.0000
C O L U M N F O R C E E N V E L O P E S
STORY COLUMN ITEM P V2 V3 T M2 M3
STORY1 C13 Min Value -1840.70 -128.74 -128.74 -2.392 -273.788 -273.788
Min Case COMB2 COMB9 COMB16 COMB9 COMB16 COMB9
Max Value -900.34 128.74 128.74 2.392 273.788 273.788
Max Case COMB18 COMB8 COMB17 COMB8 COMB17 COMB8
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
79
Dari tabel 3-12 gaya aksial terfaktor kolom yang paling kecil = 914 kN.
Ag.fc’/10 = 500x500x35/10
= 875 kN < 914 kN
Gaya geser ultimit dari output ETABS = 128.74 x 2 = 257.48 kN
Gaya geser dari perhitungan manual yang dijelaskan sebelumnya = 220 kN
Gaya geser desain V balok berdasarkan gambar 34 adalah sebesar 167440 N
= 167.44 kN.
V = 220 kN > 167.44 kN dan V ETABS = 257.48 kN > 167.44 kN
(*) pasal 13.3.1.2
db
fc
Ag
Nu
Vc .
6
'
14
1
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
+=
)450)(500(
6
35
)500)(500)(14(
914
1 ⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
+=Vc
197=Vc kN
Bila dipakai 2φ12 (226 mm2
) dan s terpasang = 150 mm
s
dfyAs
Vs
..
=
271
150
)450)(400)(226(
==Vs kN
φ(Vs+Vc) = 0.75 x (271 + 197)
= 351 kN > V = 257.48 kN (OK)
Jadi tulangan sengkang ikat terpasang sudah cukup menahan geser.
(*) pasal 23.10.5.1
Spasi tulangan so tidak boleh melebihi :
- 8 x diameter tulangan longitudinal
- 24 x diameter sengkang
- ½ x b
- 300 mm
spasi tulangan geser pakai yang terkecil dari :
- 8 x dia tulangan longitudinal = 8 x 19 = 152 mm
- 24 x dia sengkang = 24 x 12 = 288 mm
- ½ x 500 = 250 mm
- 300 mm
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
80
Pakai tulangan geser 2φ12-150, dipasang pada rentang λo.
Rentang λo tidak boleh kurang daripada nilai terbesar berikut ini :
- 1/6 x tinggi bersih kolom
- Dimensi terbesar penampang kolom
- 500 mm
Rentang λo diambil terbesar dari :
- 1/6 x 2500 = 417 mm
- lebar kolom = 500 mm
- 500 mm
Sengkang 2φ12-150 dipasang pada rentang 500 mm, sengkang pertama
dipasang pada jarak tidak lebih dari ½ so = ½ x 150 = 75 mm dari muka
hubungan balok-kolom.
Jadi jumlah tulangan geser 2φ12-150 pada rentang 500 mm pada ujung kiri dan
kanan adalah 41
150
75500
=+
−
buah.
Di luar dari jarak 500 mm dari muka hubungan balok kolom, sengkang ikat
dipasang dengan spasi 300 mm.
Gambar 39 Detail penulangan kolom C13 lantai 1
3.5.9 Kontrol Tulangan Hubungan Balok Dan Kolom
(*) pasal 23.10.5.3 menyebutkan bahwa tulangan pada hubungan balok dan
kolom harus mengacu pada (*) pasal 13.11.2, dimana harus disediakan
tulangan lateral dengan luas tidak kurang dari :
500
500
12 D 16
2d12-150
Tulangan Tumpuan
500
500
12 D 16
2d12-300
Tulangan Lapangan
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
81
Av =
fy
sbwfc
.1200
..'75
Av =
)400)(1200(
)150)(500)(35)(75(
Av = 69.32 mm2
Dan Av tidak boleh kurang dari 5.62
)400)(3(
)150)(500(
3
==
fy
bws
mm2
< 69.32 mm2
(OK)
Av dipasang dalam kolom sepanjang tidak kurang dari tinggi bagian
sambungan tertinggi dari elemen struktur yang disambung = tinggi balok =
500mm.
Jika digunakan tulangan 2φ12 mm (As = 226 mm2
) dengan jarak s = 150 mm,
maka didapat 2
979)1
150
500
(226 mmxAv =+= > 69.32 mm2
(OK)
Selain itu, walaupun untuk struktur ini tidak disyaratkan seperti pada SRPMK,
ada baiknya juga melakukan pengecekan kuat geser nominal pada hubungan
balok dan kolom. Untuk contoh perhitungan diambil sambungan antar balok
B22 dan B23 serta kolom C13. Kolom tersebut merupakan kolom yang diapit
oleh balok di ke empat sisinya. Gaya geser yang ditinjau adalah searah as-3.
Gambar 40 Gaya-gaya dalam pada hubungan balok dan kolom
Tulangan balok yang terpasang di daerah ujung adalah 6d16 dan 6d16.
Sehingga menghasilkan gaya tarik
T1 (6d16) = As1.fy = 1205.76 x 400 = 482.304 kN
T2 (6d16) = As2.fy = 1205.76 x 400 = 482.304 kN
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN
82
Gaya geser Vh di kolom dihitung dari Mnr kedua ujung balok yang menyatu
dengan kolom pada hubungan balok kolom, maka masing-masing ujung kolom
memikul jumlah Mnr sama besar, besar Mnr akibat gempa kiri bisa dilihat pada
gambar 30,sehingga :
Mu =
2
−+
+ nrnr MM
=
2
275275 +
= 275 kNm
Vh =
2/inh
Mu
Vh = kN220
2/5.2
275
=
Hitung gaya geser di daerah x-x
Vx-x = T1+T2-Vh
= 482.304 + 482.304 – 220
= 145 kN
Kuat geser nominal hubungan balok dan kolom yang dijepit pada keempat
sisinya adalah :
φVc = 0,75 x 1,7 x Aj x √fc’
= 0,75 x 1,7 x (300 x 500) x √35
= 1131.45 kN > Vx-x = 145 kN (OK)
83
DAFTAR PUSTAKA
1. SNI 03-1726-2002.(2002). “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa
Untuk Bangunan Gedung”, Departemen Permukiman dan Prasarana
Wilayah.
2. SNI 03-2847-2002.(2002). “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk
Bangunan Gedung”, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah
3. PPIUG 1983.(1983). “Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung”,
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan.
4. Prof.Ir. Rachmat Purwono,M.Sc. (2005). “Perencanaan Struktur Beton
Bertulang Tahan Gempa Sesuai SNI-1726 dan SNI-2847 terbaru”, ITS
Press.
5. Istimawan Dipohusodo. (1994). “Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK
SNI T-15-1991-03 Departemen Pekerjaan Umum RI”, PT. Gramedia
Jakarta.
6. Ir. Gideon H. Kusuma M. Eng, Ir. W.C. Vis. (1994). “Dasar-dasar
Perencanaan Beton Bertulang”, Erlangga.
7. Computer and Structures, Inc. (2001). “ETABS Manual : Integrated Building
Design Software”, California, Berkeley.
84
DAFTAR GAMBAR
1. Gambar 1 : Pembagian wilayah gempa Indonesia berdasarkan SNI-
03-1726-2002
2. Gambar 2 : Respons spektrum gempa rencana untuk wilayah gempa
tiga (3)
3. Gambar 3 : Denah dan elevasi rencana gedung
4. Gambar 4 : Input grid bangunan
5. Gambar 5 : Pengaturan grid bangunan
6. Gambar 6 : Input data material
7. Gambar 7 : Input data balok dan kolom
8. Gambar 8 : Input set modifier balok T
9. Gambar 9 : Bagian pelat yang diperhitungkan untuk balok T
10. Gambar 10 : Input data pelat
11. Gambar 11 : Input set modifier pelat
12. Gambar 12 : Pilihan jenis properti kolom
13. Gambar 13 : Pilihan jenis properti balok
14. Gambar 14 : Pilihan jenis properti pelat
15. Gambar 15 : Denah lantai satu
16. Gambar 16 : Menentukan jenis support
17. Gambar 17 : Menentukan beban pelat lantai
18. Gambar 18 : Menentukan beban balok
19. Gambar 19 : Input faktor reduksi beban hidup untuk gempa
20. Gambar 20 : Input faktor reduksi beban hidup untuk perencanaan
kolom
21. Gambar 21 : Input faktor reduksi beban hidup kumulatif
22. Gambar 22 : Diafraghma lantai
23. Gambar 23 : Pilihan untuk analisa program
24. Gambar 24 : Pilihan output untuk mendapatkan berat bangunan
25. Gambar 25 : Penentuan jenis beban statis
26. Gambar 26 : Distribusi gaya geser tiap lantai
27. Gambar 27 : Pilihan output untuk mendapatkan displacement
bangunan
28. Gambar 28 : Jenis kombinasi pembebanan
29. Gambar 29 : Input kombinasi pembebanan
30. Gambar 30 : Faktor reduksi kekuatan
31. Gambar 31 : Penulangan lantai
32. Gambar 32 : Jenis gaya-gaya dalam
33. Gambar 33 : Gaya dalam pada balok B11
34. Gambar 34 : Print output untuk mendapatkan gaya-gaya dalam balok
35. Gambar 35 : Detail tulangan lentur balok B11
36. Gambar 36 : Desain gaya geser balok ujung
37. Gambar 37 : Detail penulangan sengkang balok B11
38. Gambar 38 : Diagram Interaksi kolom C13 lantai 1 dari PCACOL
39. Gambar 39 : Detail penulangan kolom C13 lantai 1
40. Gambar 40 : Gaya-gaya dalam pada hubungan balok dan kolom
85
DAFTAR TABEL
1. Tabel 3-1 : Berat lantai bangunan
2. Tabel 3-2 : Distribusi gaya geser akibat gempa sepanjang tinggi
gedung
3. Tabel 3-3a : Perhitungan eksentrisitas rencana ed pada arah x
4. Tabel 3-3b : Perhitungan eksentrisitas rencana ed pada arah y
5. Tabel 3-4a : T-rayleigh dalam arah x (Tx)
6. Tabel 3-4b : T-rayleigh dalam arah y (Ty)
7. Tabel 3-5a : Analisa ∆s akibat gempa arah x
8. Tabel 3-5b : Analisa ∆s akibat gempa arah y
9. Tabel 3-6a : Analisa ∆m akibat gempa arah x
10. Tabel 3-6b : Analisa ∆m akibat gempa arah y
11. Tabel 3-7 : Distribusi momen pelat
12. Tabel 3-8 : Rencana penulangan pelat
13. Tabel 3-9 : Momen balok B11 lantai 1 as 3 bentang C-D
14. Tabel 3-10 : Penulangan balok B11 lantai 1 as 3 bentang C-D
15. Tabel 3-11 : Sifat-sifat dan konstanta beton
16. Tabel 3-12 : Gaya-gaya dalam kolom C13 lantai 1 as 3-C dari
perhitungan ETABS
86
KONVERSI SATUAN
1. 1 Kg = 10 N
2. 1 ton = 10 KN
3. 1 m = 103
mm
4. 1 Mpa (N/mm2
) = 10 kg/cm2
5. 1 kg/m2
= 105
N/mm2
6. 1 tm = 105
kgcm
87
TENTANG PENULIS
ANUGRAH PAMUNGKAS, ST
Lahir di Jakarta, 07 February 1972. Pendidikan SD diselesaikan di SD Negeri
Pucang Jajar II Surabaya. Pendidikan SMP diselesaikan di SMP Negeri 1
Surabaya, dan pendidikan SMA diselesaikan di SMA Negeri 2 Surabaya. Gelar
S-1 didapatkan dari Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi
Bandung (ITB).
Pengalaman kerja :
Tahun 1996 - 2003 bekerja di konsultan perencana struktur PT. Agoes Koernia
di Jakarta sebagai structure engineer. Proyek yang telah didesain sewaktu
bergabung di PT. Agoes Koernia antara lain RSUD Budi Asih di Jakarta Timur
dan RSUD Koja Jakarta Utara.
Tahun 2003 – 2004 bekerja di kontraktor PT. Teguh Raksa Jaya sebagai
Quantity Engineer pada proyek pengembangan Bandara Juanda Surabaya.
Tahun 2004 – 2006 bekerja di konsultan perencana struktur Susanto Cipta Jaya
Corporation di Jakarta sebagai salah satu structure engineer. Proyek yang
didesain antara lain Gedung Serbaguna Bukit Sentul di Sentul Jawa Barat.
Tahun 2006 – 2008 bekerja di konsultan PT. Baja Engineering di Jakarta
sebagai engineer. Proyek yang dikerjakan sebagian besar adalah proyek
infrastruktur di Eropa.
Tahun 2008 – sekarang bekerja di PT. IHM di Jakarta sebagai engineer pada
proyek Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Uap PT. Petrokimia Gresik di
Gresik Jawa Timur.
88
ERNY HARIANTI, ST
Lahir di Malang, 2 Oktober 1976. Pendidikan SD diselesaikan di SD Tulungrejo
2 Batu. Pendidikan SMP diselesaikan di SMP Negeri 1 Batu, dan pendidikan
SMA diselesaikan di SMA Negeri 1 Batu. Gelar S-1 didapatkan dari Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang.
Pengalaman kerja :
Tahun 2002 – 2005 bekerja di kontraktor Kajima Corporation pada proyek
pengembangan Bandara Juanda Surabaya sebagai Quantity Engineer.
Tahun 2005 – 2006 bekerja di konsultan perencana struktur PT. Agoes Koernia
di Jakarta sebagai structure engineer. Proyek yang telah didesain antara lain
Gedung Kantor Bank Bukopin Surabaya.
Tahun 2006 – 2007 bekerja di kontraktor PT. Jagat Baja Prima Utama di
Jakarta sebagai engineer dan estimator.
Tahun 2007 – 2008 bekerja di konsultan QS PT. EC Harris Indonesia di Jakarta
sebagai Quantity Surveyor.

Buku etabs

  • 1.
    APLIKASI PERHITUNGAN STRUKTUR BETONBERTULANG GEDUNG TAHAN GEMPA DI INDONESIA SESUAI PERATURAN SNI 03-1726-2002 dan SNI 03-2847-2002 DENGAN BANTUAN PROGRAM ETABS Versi 8.3.0 STRUKTUR ATAS GEDUNG BERATURAN ANUGRAH PAMUNGKAS,ST ERNY HARIANTI,ST
  • 2.
    i DAFTAR ISI i KATAPENGANTAR iii BAB I 1 PENDAHULUAN 1 BAB II 2 DASAR TEORI 2 2.1 Dasar Perencanaan 2 2.1.1 Mutu Bahan 2 2.1.2 Beban 2 2.1.3 Sistem Struktur 5 2.1.4 Perencanaan Kapasitas 5 2.1.5 Penyelidikan Tanah 5 2.2 Peraturan-peraturan Yang Dipakai 6 2.3 Pemodelan Struktur 6 2.4 Software Yang Dipakai 7 BAB III 8 PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS 8 GEDUNG BERATURAN 3.1 Contoh Perhitungan Struktur Gedung Beraturan 8 3.2 Data-data Desain 8 3.3 Input Data 10 3.3.1 Pembuatan Model 10 3.3.2 Input Data Material 12 3.3.3 Input Data Dimensi Balok dan Kolom 12 3.3.4 Input Data Pelat 16 3.3.5 Denah Balok, Kolom dan Pelat 19 3.3.6 Jenis Restrain/Support 22 3.3.7 Input Beban Mati dan Beban Hidup 23 3.3.8 Input Beban Gempa Rencana 25 3.3.8.1 Reduksi Beban Hidup 25 3.3.8.2 Berat Bangunan 27
  • 3.
    ii 3.3.8.3 Waktu GetarAlami 35 3.3.8.4 Gaya Geser Nominal 35 3.3.8.5 Distribusi Gaya Geser Horizontal Gempa 36 3.3.8.6 Eksentrisitas Pusat Massa Terhadap 38 Pusat Rotasi Lantai 3.4 Analisis 40 3.4.1 Analisis Waktu Getar Struktur Dengan Cara T Rayleight 40 3.4.2 Analisis Kinerja Batas Layan dan Batas Ultimit 42 3.5 Desain 45 3.5.1 Kombinasi Beban 45 3.5.2 Faktor Reduksi Kekuatan 47 3.5.3 Desain Penulangan Lantai 49 3.5.4 Desain Tulangan Lentur Balok 53 3.5.5 Desain Tulangan Geser Balok 63 3.5.6 Kontrol Lendutan Balok 72 3.5.7 Desain Tulangan Lentur Kolom 73 3.5.8 Desain Tulangan Geser Kolom 77 3.5.9 Kontrol Tulangan Hubungan Balok dan Kolom 80 DAFTAR PUSTAKA 83 DAFTAR GAMBAR 84 DAFTAR TABEL 85 KONVERSI SATUAN 86 TENTANG PENULIS 87
  • 4.
    iii KATA PENGANTAR Penyusunan bukuini ditujukan untuk membantu siapa saja yang berkecimpung di bidang perencanaan struktur gedung, terutama para mahasiswa dan pemula di bidang ini, agar mengerti dan dapat merancang struktur gedung dengan benar, sesuai peraturan terbaru yang berlaku di Indonesia. Buku ini membahas tentang perhitungan struktur gedung beraturan dengan menggunakan bantuan software ETABS yang disertai dengan langkah-langkah penggunaan software untuk desain struktur gedung dengan mengacu pada Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI-03-2847- 2002) dan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI-03-1726-2002). Perhitungan struktur hanya dilakukan untuk kolom, balok dan pelat saja sebagai komponen struktur atas, sedangkan perhitungan struktur bawah yang meliputi pondasi dan balok sloof akan dibahas pada buku yang lain. Penulis menyadari banyak kekurangan pada buku ini, baik pada materi yang disajikan maupun pada cara penyajiannya. Karena itu penulis mengharapkan banyak kritik dan saran yang bisa membangun untuk menuju yang lebih baik dari semua pihak. Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Allah SWT dan semua pihak yang telah memberi masukan dan informasi dan dukungan dalam penyusunan buku ini. ANUGRAH PAMUNGKAS ERNY HARIANTI “Barangsiapa yang berjalan menuntut ilmu, maka Allah mudahkan jalannya menuju Surga. Sesungguhnya Malaikat akan meletakkan sayapnya untuk orang yang menuntut ilmu karena ridha dengan apa yang mereka lakukan. Dan sesungguhnya para Nabi tidak mewariskan dinar tidak juga dirham, yang mereka wariskan hanyalah ilmu. Dan barangsiapa yang mengambil ilmu itu, maka sungguh, ia telah mendapatkan bagian yang paling banyak.” (Sabda Rasulullah shallallaahu ‘alaihi wa sallam)
  • 5.
    BAB I PENDAHULUAN Setiap proyekselalu berbeda. Sesuai dengan definisi proyek itu sendiri, yaitu pekerjaan yang mempunyai sifat unik dan tidak berlangsung selamanya. Suatu proyek selalu berbeda dengan proyek lain. Desain dan perencanaan suatu struktur gedung itu sendiri pastilah tidak akan pernah sama dan identik. Oleh karena itu pada perencanaan suatu struktur akan menemui kasus dimana bentuk struktur gedung yang hampir sama, tapi rancangan strukturnya jauh berbeda. Hal itu disebabkan oleh berbagai faktor, antara lain beban yang direncanakan, kondisi tanah yang mendukung gedung, lokasi gedung, dan lain- lain. Namun dalam segala hal, semua rancangan yang akan dibuat selalu diupayakan untuk mempertimbangkan faktor biaya dan kekuatan dengan tetap mematuhi peraturan-peraturan yang berlaku dimana lokasi gedung tersebut akan berdiri. Hal ini untuk menghindari kegagalan struktur yang akan dapat menimbulkan kerugian harta maupun jiwa, dan menghasilkan rancang struktur gedung yang kuat tetapi ekonomis dalam segi biaya. Contoh perhitungan yang digunakan dalam buku ini adalah contoh yang sangat sederhana. Agar dapat memudahkan pembaca mengikuti dan memahami tanpa harus bersusah payah untuk membuat geometri gedung yang sangat rumit, karena disesuaikan dengan desain arsiteknya. Dasar-dasar teori tentang mekanika teknik, mekanika bahan, sifat bahan, teori beton bertulang dan baja, serta dasar-dasar teori lain tidak dijelaskan secara detail. Alasan penulis untuk menggunakan software ETABS, adalah karena banyak perencana struktur di Indondesia yang menggunakan software tersebut. Sehingga diharapkan pembaca tidak akan asing dalam menerapkan hasilnya kelak
  • 6.
    BAB II DASAR TEORI 2.1DASAR PERENCANAAN Dasar-dasar perencanaan gedung yang harus ditinjau antara lain adalah sebagai berikut : 2.1.1 Mutu Bahan Mutu bahan dalam hal ini adalah mutu beton dan baja (baik baja tulangan ataupun baja profil) yang akan digunakan dalam perencanaan gedung. Sebagai ilustrasi, bila mutu bahan yang akan dipakai adalah rendah, maka akan membutuhkan volume yang lebih besar dibandingkan bila digunakan mutu bahan yang lebih tinggi untuk dapat memenuhi kriteria kekuatan struktur. Hal ini harus dipertimbangkan sehingga akan menghasilkan rancangan yang dapat memenuhi aspek arsitektural yang ditentukan, namun tetap dapat menghasilkan struktur yang ekonomis dan aman. Untuk tujuan ini, pengetahuan tentang harga bahan akan dapat membantu. Di samping itu, penentuan mutu bahan untuk suatu komponen struktur juga harus ditinjau berdasarkan fungsi gedung, fungsi komponen struktur, dan lain sebagainya. Sebagai contoh, bila gedung berfungsi sebagai bunker pertahanan dari institusi militer, tentulah dibutuhkan mutu bahan yang tinggi. Demikian juga berdasar fungsi komponen struktur, misalnya mutu bahan untuk pelat lantai tidak sama dengan pondasi. Pengaruh lingkungan sekitar bangunan juga mempengaruhi penentuan mutu beton yang digunakan dan cara perlindungan tulangan terhadap korosi. Sebagai contoh seperti yang terdapat pada tabel 1 SNI 03-2347-2002 pasal 6 disebutkan bahwa beton dengan permeabilitas rendah yang terkena pengaruh lingkungan air, mutu beton fc’ minimum yang disyaratkan adalah 28 Mpa. 2.1.2 Beban Beban-beban pada struktur gedung dapat terdiri dari beban mati, beban hidup, beban angin, beban gempa, beban air, dan beban khusus lainnya seperti beban getaran mesin, beban kejut listrik, dan lain-lain. Beban-beban yang direncanakan akan bekerja dalam struktur gedung tergantung dari fungsi ruangan, lokasi, bentuk, kekakuan, massa, dan ketinggian gedung itu sendiri. Jenis beban yang akan dipakai pada pembahasan kali ini adalah beban mati (DL), beban hidup (LL), dan beban gempa (E).
  • 7.
    DASAR TEORI 3 Beban Mati(DL) Beban mati adalah beban yang berasal dari material yang digunakan pada struktur dan beban mati tambahan yang bekerja pada struktur. Pada perhitungan struktur menggunakan bantuan software ETABS, berat mati dari material dihitung secara otomatis berdasarkan input data material dan dimensi material yang digunakan. Beban mati tambahan adalah beban yang berasal dari finishing lantai (keramik, plester), beban dinding dan beban tambahan lainnya. Sebagai contoh, berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983): 1. Beban Finishing (keramik) = 24 kg/m2 2. Plester 2.5 cm ( 2.5 x 21 kg/m2 ) = 53 kg/m2 3. Beban ME = 25 kg/m2 4. Beban plafond dan penggantung = 18 kg/m2 5. Beban dinding = 250 kg/m2 Beban Hidup (LL) Di dalam peraturan pembebanan telah ditetapkan bahwa fungsi suatu ruangan di dalam gedung akan membuat beban berbeda. Misal beban untuk perkantoran tentu berbeda dengan beban untuk gudang, dan lainnya. Contoh beban hidup berdasarkan fungsi ruangan dari Tabel 3.1 Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983): - Parkir = 400 kg/m2 - Parkir lantai bawah = 800 kg/m2 - Kantor = 250 kg/m2 - Ruang Pertemuan = 400 kg/m2 - Lantai olah raga = 400 kg/m2 - Tangga dan bordes = 300 kg/m2 Beban gempa (E) Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6 wilayah gempa seperti yang ditunjukkan gambar 1, dimana wilayah gempa 1 adalah wilayah dengan kegempaan paling rendah dan wilayah gempa 6 adalah wilayah dengan kegempaan paling tinggi.
  • 8.
    DASAR TEORI 4 Dalam halpembebanan gempa, penentuan lokasi akan berpengaruh terhadap perhitungan beban gempa. Perencanaan struktur gedung di wilayah gempa 1 dan 6 akan sangat jauh berbeda. Hal ini disebabkan pembagian wilayah gempa didasarkan atas percepatan puncak batuan dasar akibat gempa rencana dengan periode ulang 500 tahun, yang nilai rata-ratanya berbeda di masing-masing lokasi. Gambar 1. Pembagian Wilayah Gempa Indonesia berdasarkan SNI-1726-2002 Bentuk gedung yang langsing juga akan menyebabkan perbedaan beban bila dibandingkan dengan gedung yang tidak langsing. Hal ini disebabkan perhitungan beban geser dasar nominal menyertakan faktor respons gempa, C, dimana faktor tersebut dipengaruhi oleh waktu getar bangunan. Beban gempa didapat dari hasil perhitungan gaya geser dasar nominal V yang diperoleh dari rumus : V = C x I x W / R Dimana : V = gaya geser dasar nominal C = faktor respons gempa I = faktor keutamaan gedung W = berat total gedung termasuk beban hidup yang bekerja R = faktor reduksi gempa
  • 9.
    DASAR TEORI 5 Faktor respongempa C didapat dari grafik gambar 2 SNI-03-1726-2002. Gambar 2 Respons spektrum gempa rencana untuk wilayah gempa 3 Gaya geser dasar ini didistribusikan pada masing-masing lantai sebesar : V ziWi ziWi Fi n i ∑= = 1 . . 2.1.3 Sistem Struktur Sistem struktur suatu gedung adalah sistem yang dibentuk oleh komponen struktur gedung, berupa balok, kolom, pelat, dan dinding geser, yang disusun sedemikian rupa hingga masing-masing sistem mempunyai peran yang berbeda untuk menahan beban-beban. Sistem struktur yang direncanakan akan mempengaruhi perencanaan struktur gedung. Dalam hal ini berkaitan dengan beban gempa rencana yang akan bekerja pada struktur gedung tersebut. Perencana harus dapat memilih sistem yang paling tepat untuk digunakan dalam suatu proyek. 2.1.4 Perencanaan Kapasitas Struktur gedung harus memenuhi persyaratan “kolom kuat balok lemah”. Artinya setiap kolom harus diberi cukup kekuatan sehingga tidak leleh lebih dahulu sebelum balok. Oleh karena itu terjadinya sendi plastis di ujung balok dan kolom harus dihindari. 2.1.5 Penyelidikan Tanah Penyelidikan tanah di lokasi suatu gedung berkaitan dengan beban gempa dan penentuan pondasi gedung. Sehubungan dengan pembebanan gempa, tanah dapat dibagi menjadi tanah lunak, sedang, dan keras.
  • 10.
    DASAR TEORI 6 Hal iniberpengaruh terhadap respons spektrum gempa rencana. Grafik gambar 2 SNI 03-1726-2002 menjelaskan bahwa tanah lunak akan menghasilkan grafik hubungan antara respons spektrum gempa C dan waktu getar gempa yang berbeda dengan tanah sedang atau keras. Sedangkan berkaitan dengan penentuan pondasi, jenis tanah akan sangat mempengaruhi penentuan jenis pondasi yang akan digunakan. Sebagai ilustrasi, bila tanah keras letaknya tidak terlalu dalam dari level tanah asli, penggunaan pondasi tiang pancang mini atau setempat mungkin akan menjadi pilihan terbaik. Namun bila tanah keras letaknya jauh di dalam, pilihan pondasi tiang bor mungkin lebih baik. 2.2 PERATURAN-PERATURAN YANG DIPAKAI Peraturan-peraturan yang dipakai pada perencanaan struktur gedung di Indonesia antara lain adalah : SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung, Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) tahun 1983. Dalam hal penulis ingin mengutip salah satu pasal dari peraturan tersebut, maka untuk kemudahan pembaca, kami singkat sebagai berikut : - (*) untuk SNI 03-2847-2002 - (**) untuk SNI 03-1726-2002 - (***) untuk PPIUG 1983 2.3 PEMODELAN STRUKTUR Struktur, dalam contoh yang diberikan dalam buku ini, dimodelkan dalam 3 dimensi dengan memasukkan elemen struktur yang berupa kolom, balok, dan pelat. Pelat beton dimodelkan sebagai diafragma kaku yang berfungsi untuk menyalurkan gaya-gaya gempa ke elemen-elemen struktur lainnya dan terjepit penuh pada balok. Kolom-kolom dianggap terjepit penuh pada bagian bawah. Untuk menjamin itu, maka diberikan balok sloof yang menghubungkan kolom-kolom pada bagian bawah. Beban-beban gravitasi (beban mati dan hidup) disalurkan dari pelat ke balok, kemudian didistribusikan ke kolom. Struktur dan komponen struktur direncanakan hingga semua penampang mempunyai kuat rencana minimum sama dengan kuat perlu yang dihitung berdasarkan kombinasi beban dan gaya terfaktor yang sesuai dengan peraturan.
  • 11.
    DASAR TEORI 7 2.4 SOFTWAREYANG DIGUNAKAN Penulis menggunakan bantuan software ETABS v8.3.0. Untuk selanjutnya penulis akan menyingkat software ETABS v8.3.0 dengan sebutan ETABS saja.
  • 12.
    BAB III PERHITUNGAN STRUKTURATAS GEDUNG BERATURAN 3.1. CONTOH PERHITUNGAN STRUKTUR GEDUNG BERATURAN Pada pembahasan kali ini, akan diberikan contoh perhitungan struktur gedung beraturan. Untuk kesederhanaan perhitungan, denah balok, pelat dan kolom serta ukuran dimensinya dianggap tipikal. Bangunan diasumsikan berlokasi di Jakarta, yang termasuk wilayah gempa 3 berdasar (**) gambar 1, dan berada di lapisan tanah lunak. Kolom-kolom paling bawah dijepit penuh. Untuk menumpu beban dari kolom tersebut digunakan pondasi tiang pancang yang disatukan oleh pile cap. Terdapat balok-balok sloof yang menghubungkan masing-masing pile cap tersebut. Perhitungan struktur di buku ini hanya dibatasi untuk perhitungan struktur atas (kolom, balok, pelat). Untuk perhitungan struktur bawah (pondasi dan balok sloof) akan dibahas pada buku yang lain. Karena komponen balok, kolom dan pelat yang ada pada contoh bangunan kali ini jumlahnya sangat banyak, maka pada detail perhitungan hanya akan dilakukan pada satu buah anggota komponen saja. Gedung terdiri dari 5 lantai. Selanjutnya bangunan dapat diasumsikan sebagai Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM). Artinya gedung ini harus memenuhi (*) pasal 3 sampai 20, pasal 23.2.2.3, dan pasal 23.10. 3.2 DATA-DATA DESAIN - Mutu bahan : Beton fc’ = 35 MPa Ec = 4700x√fc’ = 27806 MPa Baja U24 untuk besi tulangan ∅ ≤ 12 fy = 240 MPa Baja U40 untuk besi tulangan D ≥ 13 fy = 400 MPa - Lokasi bangunan : Jakarta - Jenis tanah : Lunak - Kategori gedung : perkantoran - Tinggi tiap lantai : 3000 mm
  • 13.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 9 - Beban-beban (*** tabel 1) Beban hidup (LL) : Lantai 1-4 (perkantoran) = 250 kg/m2 Lantai 5 (Atap) = 100 kg/m2 Beban mati : Berat sendiri komponen struktur (DL) sudah dihitung secara otomatis oleh ETABS berdasarkan input data dimensi dan karakteristik material yang direncanakan. Beban mati tambahan (DL) antara lain sebagai berikut : Dinding bata = 250 kg/m2 Keramik = 24 kg/m2 Plester (2.5 cm) = 53 kg/m2 Beban M/E = 25 kg/m2 Beban plafond = 18 kg/m2 Water proofing = 5 kg/m2 Sehingga beban-beban gravitasi tersebut dapat dirangkum untuk masing- masing lantai sebagai berikut : Lantai 1-4 : Beban hidup = 250 kg/m2 (perkantoran) Beban mati tambahan : Plester (2.5 cm) = 53 kg/m2 Keramik = 24 kg/m2 M/E = 25 kg/m2 Plafond = 18 kg/m2 = 120 kg/m2 Lantai 5 : Beban hidup = 100 kg/m2 (atap) Beban mati tambahan : Plester (2.5 cm) = 53 kg/m2 Water proofing = 5 kg/m2 M/E = 25 kg/m2 Plafond = 18 kg/m2 = 100 kg/m2 Denah lantai typical dapat dilihat pada gambar 3. Dimensi : Tebal pelat lantai = 120 mm Balok utama = 300x500 mm Kolom = 500x500 mm
  • 14.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 10 Gambar 3 Denah dan elevasi rencana gedung 3.3 INPUT DATA 3.3.1 Pembuatan Model Buka program ETABS. Sebagai langkah awal sebaiknya pilih dulu jenis satuan yang akan dipergunakan sesuai keinginan. Hal ini hanya untuk kemudahan saja, walaupun nanti tetap dapat dirubah sewaktu-waktu. Namun satuan ini akan menjadi standar (default) bagi ETABS untuk melakukan analisis. Untuk pembuatan model saat ini gunakan satuan kg-cm (untuk kemudahan), satuan yang digunakan dapat dirubah setiap saat. Pilih new model. Kemudian akan muncul pop up (New Model Initialization), pilih option No. Akan muncul tampilan seperti gambar 4. Tampilan tersebut adalah untuk menentukan denah awal, ukuran-ukuran as bangunan, jumlah bentang , tinggi tiap lantai, dll. Isikan form-form tersebut sesuai dengan rencana bangunan. Untuk mengatur ukuran as bangunan, jarak bentang, pilih Custom Grid Spacing, Edit Grid. Atur Grid ID, Ordinate, sesuai dengan denah struktur yang akan dihitung (gambar 5). Line Type, Visibility, Buble Loc, dan Grid Color dapat
  • 15.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 11 diatur sesuai dengan keinginan. Setelah pengaturan Grid Data selesai, tekan OK untuk kembali pada Building Plan Grid System and Story Data Definition (gambar 4) Pada Simple Story Data isi jumlah lantai dan ketinggiannya. Kemudian tekan OK untuk menentukan data-data yang lainnya. Setelah itu, ada 2 tampilan window pada layar monitor. Pilih plan view saja. Karena pada saat ini belum butuh 3d view. Gambar 4 Input grid bangunan Gambar 5 Pengaturan grid bangunan
  • 16.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 12 3.3.2 Input Data Material Langkah selanjutnya adalah menentukan material properties, seperti yang telah disebutkan pada data-data desain. Sebelumnya ganti satuan menjadi N-mm. Pilih menu Define, Material Properties. Untuk memasukkan data-data dari beton, pilih CONC, Modify/show material. Masukkan data-data beton sesuai dengan desain. Lihat gambar 6. Untuk mass per unit volume dan weight per unit volume biasanya defaultnya sudah sesuai. Berat = 9.81 x massa. dimana berat beton adalah 2400 kg/m3 Modulus elastisitas dapat dihitung berdasarkan rumus : 4700 √fc’ (*) pasal 10.5 4700 x √35 = 27805 N/mm2 Selanjutnya untuk nilai fy dan fys masing-masing adalah 400 MPa dan 240 MPa, nilai tersebut adalah untuk mutu baja tulangan lentur dan geser yang direncanakan. Kemudian tekan OK dua kali untuk keluar. Gambar 6 Input data material 3.3.3 Input Data Dimensi Balok dan Kolom Langkah pertama sebelum memasukkan data dimensi balok dan kolom tentu saja adalah menentukan rencana dimensi balok dan kolom. Hal ini dapat ditentukan pada penjelasan di bawah sebagai berikut.
  • 17.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 13 Berdasar (**) pasal 11.5 tabel 8 Tebal minimum balok dengan kedua ujung menerus adalah : L/21 Dimana L adalah bentang balok. L = 6000 mm. Tebal minimum = 6000 / 21 = 286 mm Untuk contoh perhitungan ini dipakai tinggi balok 500 mm > 286 mm Sedangkan untuk lebar balok coba dipakai 300 mm. Sedangkan untuk menentukan dimensi kolom rencana untuk kolom yang paling bawah (lantai 1), dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut. σ = P / A dimana σ = tegangan beton P = Total beban ditanggung kolom paling bawah A = luas penampang kolom rencana σ diambil berdasarkan mutu beton fc’=35/3, sehingga nilainya adalah ≈ 11.67 MPa. Perkiraan total beban per m2 dari berat pelat, balok, beban mati tambahan dan beban hidup pada masing-masing lantai adalah : Beban Mati (DL) Pelat tebal 120 mm 0.12 x 2.4 = 0.288 t/m2 Kolom 500 x 500 pada keempat sisi pelat, tinggi 3m / lantai 0.5 x 0.5 x 3 x 2.4 x 4 / 36 = 0.2 t/m2 Balok 300 x 500 pada keempat sisi pelat, panjang total = 6x4 = 24m 0.3 x 0.5 x 24 x 2.4 / 36 = 0.24 t/m2 Finishing = 0.12 t/m2 Total DL = 0.848 t/m2 Beban Hidup (LL) = 0.25 t/m2 1.2 DL + 1.6 LL = (1.2)(0.848) + (1.6)(0.25) = 1.43 t/m2 ≈ 1.5 t/m2 P = 1.5 t/m2 x 6m x 6m x 5 lantai = 270 ton A = P / σ = 2313 cm2 = 231362 mm2 Dimensi kolom yang dipakai = √231362 ≈ 500x500 mm2
  • 18.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 14 Penentuan dimensi balok dan kolom di atas adalah menggunakan cara pendekatan saja, untuk diberikan sebagai input pada perhitungan ETABS. Bila pada akhirnya nanti dimensi-dimensi tersebut berlebih atau bahkan kurang, disitulah “engineering judgment” diperlukan, agar tercapai perencanaan gedung yang ekonomis namun tetap aman. Selimut beton yang digunakan ditentukan sebesar 50 mm. Sesuai (**) pasal 9.7 untuk balok dan kolom dimana beton pada balok dan kolom ini tidak berhubungan dengan cuaca atau beton yang tidak langsung berhubungan dengan tanah, maka syarat tebal minimum selimut beton yang digunakan adalah 40 mm. Langkah selanjutnya adalah memasukkan data dimensi balok dan kolom tersebut pada ETABS. Caranya adalah pilih menu Define, Frame Sections. Pada pilihan Add I/Wide flange pilih Add rectangular untuk memasukkan ukuran balok dan kolom. Beri nama tiap-tiap frame yang didefinisikan, dan masukkan ukuran tinggi dan lebar frame. Rubah jenis material yang dipakai untuk balok dan kolom menjadi concrete. Gambar 7 Input data balok dan kolom Untuk menentukan jenis frame sebagai balok atau kolom, klik pada reinforcement, kemudian pilih type frame. Selimut beton ditentukan 50 mm dengan mengganti ukuran Cover to Rebar Center/Concrete Cover to Rebar Center. Khusus pada input data kolom, bagian paling bawah pilih reinforcement to be designed agar ETABS memberikan nilai luas tulangan yang nanti diperlukan. Klik OK dan kembali ke Add Rectangular lagi untuk memasukkan data frame yang lain, seperti cara sebelumnya.
  • 19.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 15 Berdasarkan (*) pasal 12.11.1 : Gaya-gaya aksial terfaktor, Pu momen terfaktor M1 dan M2 pada ujung-ujung kolom dan bilamana diperlukan simpangan relatif antar lantai, ∆o, harus dihitung dengan analisis elastis rangka orde satu, dimana besaran-besaran penampang ditentukan dengan memperlihatkan pengaruh beban aksial, adanya retak sepanjang bentang komponen struktur dan pengaruh durasi beban. Sebagai alternatif, nilai-nilai besaran di bawah ini boleh digunakan untuk komponen-komponen struktur pada bangunan yang ditinjau : Modulus elastisitas Ec (dari pasal 10.5.1) Momen Inertia Balok Kolom Dinding : tidak retak : retak Pelat datar dan lantai datar Luas 0.35 Ig 0.70 Ig 0.70 Ig 0.35 Ig 0.25 Ig 1.0 Ag Maka untuk input data balok dan kolom harus dilengkapi dengan faktor yang sesuai. Masih pada menu define frame property pada langkah yang dijelaskan di atas, seperti yang tampak pada gambar 7, di bawah property modifier, klik set modifier. Maka akan muncul pop up seperti pada gambar 8. Pada property modifier, masukkan data momen of inertia about 2 axis dan momen of inertia about 3 axis. Untuk data balok dan kolom masukkan angka 0.7 pada dua item tersebut. Hal ini karena balok diasumsikan sebagai balok T. Sehingga momen inersia balok T dua kali momen inersia balok persegi. Sampai tahap ini, selesai sudah langkah- langkah pendefinisian balok dan kolom. Gambar 8 Input set modifier balok T
  • 20.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 16 Tips : bila sudah selesai langkah ini, ada baiknya property lain yang tidak dibutuhkan dihapus. Bila tidak, maka property tersebut akan ikut tercetak pada input data property balok dan kolom. 3.3.4 Input Data Pelat Perencanaan pelat menggunakan metode perencanaan langsung sesuai (*) pasal 15.6. Syarat penggunaan metode perencanaan langsung : 1. Minimum harus ada tiga bentang menerus pada masing-masing arah. Ada 4 bentang dengan panjang masing-masing 6 m pada arah X dan arah Y. 2. Perbandingan bentang panjang dan bentang pendek yang diukur dari sumbu ke sumbu < 2 Lx/Ly = 6/6 = 1 < 2 3. Beban yang diperhitungkan hanyalah beban gravitasi dan terbagi merata pada seluruh pelat. Beban hidup tidak boleh lebih dari 2 kali beban mati. Untuk perhitungan awal tebal pelat dipakai 120 mm. Beban dihitung dengan cara : Beban mati dari berat pelat sendiri DL = 2400 x 0.12 = 288 kg/m2 beban mati tambahan DL = 120 kg/m2 DL total = 288 + 120 = 408 kg/m2 Beban hidup LL = 250 kg/m2 Maka 2DL = 2 x 408 = 816 kg/m2 > LL = 250 kg/m2 Dengan demikian metode perencanaan langsung dapat digunakan. Pemeriksaan tebal pelat berdasarkan syarat lendutan. Dengan ukuran 6 x 6 m2 , maka bentang bersih lnx-y adalah : lnx = 6000-300 = 5700 mm. Perhitungan αm : Gambar 9 Bagian pelat yang diperhitungkan untuk balok T y
  • 21.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 17 Gambar 9 menunjukkan bahwa suatu balok mencakup juga bagian pelat pada setiap sisi balok sebesar proyeksi balok yang berada di atas atau di bawah pelat sesuai (*) pasal 15.2.4. Bw = 300 mm, Hw = 380 mm, Ht = 120 mm Be = 2Hw + Bw = 2 x 380 + 300 = 1060 mm (*) pasal 10.10.2 Lebar efektif sayap (Be) dari masing-masing sisi badan balok tidak boleh melebihi delapan kali tebal pelat. Lebar efektif sayap (Be) = (1060-300)/2 = 380 mm < 8 x 120 = 960 mm (OK) Mencari titik berat balok T terhadap tepi atas : (Ht x Be x ½ Ht) + (Bw x Hw x (½ Hw + Ht)) = ((Ht x Be) + (Bw x Hw)) x y (120x1060x60) + (300x380x(190+120)) = ((120x1060)+(300x380)) x y 7632000 + 35340000 = ((127200+114000)) x y 114000127200 353400007632000 + + =y = 178 mm Momen Inertia balok T : Ib = 1/3(300)(58)3 +1/12(1060)(120)3 +(1060)(120)(118)2 + 1/3(300)(262)3 = 3741756800 mm4 Momen Inertia pelat : Ip = 1/12 x Ht3 x L = 1/12 x 1203 x 6000 = 864000000 mm4 (*) pasal 15.3.6 Dimana : αm = rata-rata rasio kekakuan lentur penampang balok terhadap kekakuan lentur pelat dengan lebar yang dibatasi dalam arah lateral oleh sumbu dari panel yang bersebelahan pada tiap sisi dari balok Ecb = modulus elastisitas balok beton Ecp = modulus elastisitas pelat beton Ib = momen inersia balok Ip = momen inersia pelat Ecb = Ecp = 27806 N/mm2 > 2 pcp bcb m IE IE =α 33.4 86400000027806 374175680027806 == x x mα
  • 22.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 18 (*) pasal 11.5.3.3.c untuk αm > 2.0 β λ 936 1500 8.0 − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = fy h n dan tidak boleh kurang dari 90 mm. β = lnx / lnx = 1 λn = 5700 mm fy = 400 Mpa 112 )19(36 1500 400 8.05700 = − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = x x h mm Jadi asumsi awal tebal pelat 120 mm telah memenuhi persyaratan. Untuk mendefinisikan ukuran pelat pada ETABS, pilih menu Define, Wall/Slab/Deck Sections, Add New Slab. Beri nama pelat yang akan dipakai, ganti material yang dipakai untuk pelat dengan concrete dan ganti ukuran tebal pelat sesuai dengan perencanaan. Lihat gambar 10. Klik OK dua kali untuk keluar. Seperti pada balok dan kolom, pelat juga harus memenuhi (*) pasal 12.11.1. Untuk itu pada set modifier seperti pada gambar 11, ganti ke enam data dengan nilai 0,25. Gambar 10 Input data pelat
  • 23.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 19 Gambar 11 Input set modifier pelat 3.3.5 Denah Balok, Kolom dan Pelat Setelah semua data material yang dipakai sudah didefinisikan, langkah selanjutnya adalah menggambarkan letak balok, kolom dan pelat, sesuai dengan denah yang diberikan pada gambar 3. Menggambar Kolom Untuk memulai menggambar kolom dilakukan dengan cara pilih menu Draw, Draw Line Objects, Create Columns in Regions or at Click. Cara lain dengan klik toolbar yang berada pada layar ETABS. Properties of Object akan muncul seperti yang terlihat pada gambar 12, untuk memberi pilihan ukuran frame. Pilih ukuran kolom yang akan digambar pada baris Property. Gambar 12 Pilihan jenis properti kolom Klik satu kali pada titik-titik letak kolom sesuai gambar denah rencana. Setelah menyelesaikan gambar kolom, klik toolbar untuk keluar. Bila pada suatu struktur kolom direncanakan tidak tegak lurus sumbu X atau Y (membentuk sudut tertentu), untuk keperluan arsitektur, maka untuk merubah posisi kolom, pilih dahulu kolom yang akan dirubah, kemudian klik menu Assign, Frame/Line, Local Axes, dan isi besar sudut arah kolom pada Angle,
  • 24.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 20 kemudian klik OK ,maka arah sumbu kolom akan berubah sesuai dengan sudut yang diinginkan dan pada masing-masing kolom akan keluar sumbu kolom. Sumbu kolom bisa dihilangkan tampilannya dengan klik menu Display dan klik Show Undeformed Shape. Menggambar Balok Untuk menggambar balok, pilih menu Draw, Draw Line Objects, Draw Lines. Cara lain dengan klik toolbar pada layar ETABS. Properties of Object seperti pada gambar 13 kembali akan muncul untuk memberikan ukuran frame yang akan digambar. Pilih ukuran balok yang akan digambar pada baris Property. Klik satu kali pada titik ujung awal lokasi balok, dan klik lagi pada ujung akhir lokasi balok. Lakukan pada seluruh lokasi balok sesuai dengan gambar denah rencana. Setelah seluruh balok tergambar semua, klik toolbar untuk keluar. Gambar 13 Pilihan jenis properti balok Menggambar Pelat Penggambaran pelat dilakukan dengan cara pilih menu Draw, Draw Area Object. Properties of Object seperti pada gambar 14 akan muncul untuk memberikan pilihan nama pelat yang akan digambar. Pilih nama pelat yang akan digambar pada baris Property. Gambar 14 Pilihan jenis properti pelat Ada beberapa pilihan cara menggambar pelat. 1. Menggunakan toolbar Toolbar ini lebih mudah untuk pelat yang tidak beraturan bentuknya. Cara pemakaiannya klik satu kali pada semua ujung lokasi pelat, klik kanan untuk berpindah lokasi pelat yang akan digambar.
  • 25.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 21 2. Menggunakan toolbar Toolbar ini lebih mudah untuk pelat yang bentuknya segi empat (bujur sangkar atau persegi panjang). Cara pemakaiannya klik pada titik ujung lokasi pelat, pindahkan mouse dengan tetap ditekan pada titik ujung pelat yang lain dan lepaskan mouse, kemudian bisa langsung pindah ke lokasi pelat lain yang akan digambar. 3. Menggunakan toolbar Toolbar ini lebih mudah lagi penggunaannya daripada tollbar yang pertama dan kedua. Cara pemakaiannya tinggal klik satu pada tengah lokasi pelat yang akan digambar, dan bisa langsung pindah ke lokasi pelat yang lain. Setelah semua pelat selesai digambar, klik untuk keluar. Untuk menampilkan agar terlihat jelas dimana saja lokasi pelat, pilih menu View, Set Building View Options. Pada bagian special effects pilih tulisan Object Fill di sebelah kiri. Klik OK untuk keluar. Apabila penggambaran balok, kolom dan pelat pada langkah-langkah sebelumnya dilakukan pada waktu keterangan pada ujung bawah kanan layar ETABS menunjukkan one story, ini berarti penggambaran tersebut dilakukan pada satu lantai saja. All story menunjukkan bahwa semua yang dilakukan sebelumnya adalah berlaku untuk semua lantai, similar story menunjukkan bahwa semua yang dilakukan sebelumnya adalah berlaku untuk semua lantai yang typical (sama). Gambar 15 denah lantai satu
  • 26.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 22 Gambar 15 menunjukkan bahwa penggambaran pelat, balok dan kolom pada lantai satu sudah selesai dilakukan. Contoh perencanaan struktur kali ini dilakukan pada gedung 5 lantai yang masing-masing lantainya typical. Untuk menggambarkan lokasi balok, kolom, pelat pada lantai lain tidak perlu mengulang dari awal seperti pada langkah- langkah sebelumnya. Cukup dengan menyalin ke lantai yang lain. Pilih semua frame (balok, kolom dan pelat) dengan memilih menu Select, All atau klik toolbar untuk memilih semua frame, atau dengan klik ujung kiri di atas gambar lantai yang telah digambar balok, kolom dan pelat, kemudian tekan mouse dan lepaskan pada ujung kanan bawahnya (garis putus-putus pada gambar 15 menunjukkan area yang harus dipilih dari ujung kiri atas ke ujung kanan bawah seperti yang telah dijelaskan di atas). Setelah semua frame terpilih, pilih menu Edit, Replicate, pilih story dimana frame tersebut akan dicopy. Klik OK untuk mulai menyalin. 3.3.6 Jenis Restraint/Support Restraint/support untuk menentukan jenis perletakan pada bagian bawah struktur. Pada contoh perhitungan ini, kolom pada bagian bawah dijepit penuh. Hal ini tergantung dari asumsi masing-masing perencana. Prinsipnya, bila kolom ditentukan terjepit penuh, maka pada kolom bawah akan menghasilkan momen akibat gaya-gaya yang bekerja. Konsekuensinya adalah harus memperhitungkan struktur bawah (dalam hal ini pile cap, sloof, dan pondasi) harus dapat menahan beban momen tersebut. Pada lantai base, klik semua titik-titik yang berada di bawah kolom, bisa dengan cara klik klik ujung kiri lantai base kemudian tekan mouse dan lepaskan pada ujung kanan bawahnya seperti pada langkah menyalin balok, kolom dan pelat dari satu lantai ke lantai lainnya yang telah dijelaskan sebelumnya (lihat gambar 15). Pilih menu Assign, Joint/Point, Restraints/Support, Pilih jenis support jepit (bisa menahan translasi dan rotasi pada semua arah). Klik OK untuk keluar. Gambar 16 berikut menunjukkan jenis support yang digunakan adalah jepit. Setelah jenis support jepit dipilih akan menunjukkan bahwa struktur akan menahan rotasi dan translasi pada semua arah (X,Y dan Z).
  • 27.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 23 Gambar 16 Menentukan Jenis Support 3.3.7 Input Beban Mati dan Beban Hidup Untuk menentukan beban-beban yang bekerja pada pelat (beban hidup dan beban mati tambahan), pilih pelat yang akan diberi beban dengan cara klik pada masing-masing pelat, atau dapat dilakukan dengan cara memilih keseluruhan pelat lantai yang mempunyai beban yang sama. Memilih pelat lantai bisa diklik pada masing-masing pelat yang mempunyai fungsi ruangan yang sama pada tiap lantai. Pada contoh kali ini lantai 1-4 mempunyai fungsi yang sama dan beban yang sama, pertama pastikan dahulu keterangan pada ujung bawah kanan layar ETABS menunjukkan tulisan Similar story dan pada story data (klik menu Edit, Edit Story Data, Edit Story) Story 1 similar to Story 4. Klik semua pelat pada lantai 1, secara otomatis lantai 2-4 akan terpilih juga. Kemudian pilih menu Assign, Shell/Area Loads, Uniform. Pilih Load Case Name, Dead, satuan diganti dengan kg-m. Isi uniform load dengan 120 (besar beban mati tambahan (DL) = 120 kg/m2 ). Klik OK untuk keluar. Untuk memasukkan beban hidup, pilih Live pada Load Case Name. Lakukan langkah yang sama untuk memasukkan beban hidup (250 kg/m2 pada lantai 1~4). Lihat gambar 17. Untuk lantai 5 pilih semua pelat pada lantai 5, dan dengan cara yang sama seperti di atas masukkan beban mati tambahan (100 kg/m2 ) dan beban hidup (100 kg/m2 ).
  • 28.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 24 Gambar 17 Menentukan beban pelat lantai Untuk menentukan beban-beban yang bekerja pada balok (beban dinding bata diasumsikan hanya terdapat pada balok di tepi bangunan dan bekerja pada balok), pilih semua balok tepi pada lantai 1~4. Pilih menu Assign, Frame/Line Loads, Distributed, maka akan muncul pop up seperti pada gambar 18. Pilih Load Case Name dengan Dead, satuan diganti dengan kg-m. Isi Uniform Load pada ujung kiri bawah dengan 625. Klik Ok untuk keluar. Balok tepi pada lantai 5 diasumsikan tidak menanggung beban dinding. Keterangan : Tinggi antar lantai = 3 m Tinggi balok tepi = 50 cm = 0.5 m Beban dinding = 250 kg/m2 Beban merata = (3-0.5) x 250 = 625 kg/m’ Gambar 18 Menentukan beban balok
  • 29.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 25 3.3.8 Input Beban Gempa Rencana Pada tahap ini, beban gempa yang akan bekerja pada gedung direncanakan lebih dahulu berdasarkan peraturan. Sesuai dengan (**) pasal 4.2.1. maka contoh gedung pada buku ini dapat dikategorikan sebagai gedung beraturan. Untuk itu perencanaannya dapat mengikuti (**) pasal 6. Hasil akhir dari pemodelan gempa rencana ini adalah gedung didesain secara ekonomis namun akan tetap berdiri ketika gempa kuat terjadi. Untuk menentukan beban gempa rencana, maka ikuti langkah-langkah berikut. 3.3.8.1 Reduksi Beban Hidup (***) pasal 3.5.1 Peluang untuk tercapainya suatu prosentase tertentu dari beban hidup yang membebani struktur pemikul suatu gedung selama umur gedung tersebut bergantung pada bagian atau unsur struktur yang ditinjau dan bergantung pula pada penggunaan gedung itu dan untuk apa beban tersebut ditinjau. Berhubung peluang untuk terjadinya beban hidup penuh yang membebani semua bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama umur gedung tersebut adalah sangat kecil, maka beban hidup tersebut dapat dianggap tidak efektif sepenuhnya sehingga beban hidup terbagi rata dapat dikalikan dengan suatu koefisien reduksi. (***) Tabel 3.3 menentukan koefisien reduksi beban hidup untuk peninjauan gempa, dimana fungsi gedung adalah untuk perkantoran adalah sebesar 0.30. Untuk memasukkan faktor 0.3 tersebut pilih menu define, mass source. Pada bagian mass definition pilih from loads. Pada bagian di bawah pilih beban dead dan isi nilai multiplier 1. Sedangkan untuk beban live 0.3. Klik OK. Lihat gambar 19.
  • 30.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 26 Gambar 19 Input faktor reduksi beban hidup untuk gempa (***) pasal 3.5.4 Pada perencanaan unsur-unsur vertikal seperti kolom yang memikul beberapa lantai tingkat, maka untuk perhitungan gaya normal (gaya aksial) di dalam unsur-unsur struktur vertikal seperti kolom, jumlah kumulatif beban hidup terbagi rata dapat dikalikan dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada jumlah lantai yang dipikul. Pada perencanaan kolom dengan beban hidup penuh tanpa dikalikan dengan koefisien reduksi harus tetap ditinjau pada lantai dengan ruang yang memikul beban berat (ruang arsip, ruang penyimpanan, gudang, dll). Karena fungsi gedung yang direncanakan adalah perkantoran, maka reduksi beban hidup untuk perencanaan kolom harus tetap diperhitungkan. Koefisien reduksi beban hidup kumulatif untuk perencanaan kolom harus sesuai dengan tabel 3.4. Jumlah lantai yang dipikul Koefisien reduksi yang dikalikan kepada jumlah lantai beban hidup kumulatif 1 2 3 4 5 6 7 8 dan lebih 1.0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4
  • 31.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 27 Untuk memasukkan faktor reduksi beban hidup kumulatif di atas, klik menu Options, preferences, live load reduction. Pada form live load reduction factor seperti pada gambar 20, pilih user defined by stories supported. Klik define di bawahnya. Masukkan koefisien reduksi dan jumlah lantai (gambar 21). Klik OK untuk menutup. Gambar 20 Input faktor reduksi beban hidup untuk perencanaan kolom Gambar 21 Input faktor reduksi beban hidup kumulatif 3.3.8.2 Berat Bangunan ETABS dapat dengan cepat dan akurat menentukan berat bangunan. Untuk mendapatkan berat bangunan dari output ETABS, harus melakukan langkah berikut. Pilih semua pelat lantai pada model. Pelat dapat dipilih dengan cara klik satu persatu, tetapi cara ini akan memakan waktu yang lebih lama. Atau dengan cara cepat dengan cara pilih menu select, by Wall/Slab/Deck sections. Pilih slab 120. Maka semua slab 120 setiap lantai akan terpilih.
  • 32.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 28 Setelah semua pelat terpilih, pilih menu assign, shell/area, rigid diaphragm. Pilih D1 dan klik OK. Maka akan muncul gambar seperti jaring laba-laba, menandakan bahwa pelat lantai sudah ditentukan sebagai diafragma. Lihat gambar 22. Gambar 22 Diafragma lantai Hal ini untuk memerintahkan ETABS agar memperlakukan pelat yang di modelkan sebagai lantai diafragma yang kaku. Dan ETABS akan dapat melakukan perhitungan berat bangunan keseluruhan dari pelat dan beban yang bekerja padanya. Selanjutnya jalankan ETABS, pilih menu analyze, set analysis options. Maka akan muncul pop up seperti pada gambar 23.
  • 33.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 29 Gambar 23 Pilihan untuk analisa program Klik gambar di bawah tulisan full 3D. Kosongkan semua pilihan dynamic analysis, include P-delta, save access DB file. Klik OK. Pilih lagi menu analyze, run analysis. Pilih metode run minimized. Setelah proses selesai, klik OK untuk menutup. Untuk dapat melihat hasil yang diinginkan, yaitu berat total bangunan. Langkah selanjutnya adalah merubah unit satuan menjadi kg-m. Pilih menu file, print tables, analysis output. Maka akan muncul pop up seperti pada gambar 24. Gambar 24 Pilihan output untuk mendapatkan berat bangunan
  • 34.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 30 Kosongkan semua pilihan, kecuali hanya building output dan print to file. Tekan select loads untuk menentukan beban yang diinginkan. Pilih beban dead dan live. Artinya beban mati struktur dan beban hidup saja yang diperhitungkan. Kemudian tekan browse untuk memberi nama dan lokasi file untuk outputnya. Sebagai contoh file dinamai berat.txt untuk kemudahan. Klik save. Klik OK. Kemudian pilih menu file, display input/output text files, pilih file berat.txt. maka file berat.txt akan terbuka. Pada file ini ditunjukkan nama file, satuan yang digunakan (perhatikan pada file ini satuan yang digunakan sudah dalam unit satuan kg-m), tanggal dan waktu output dibuat, dan data output yang dihasilkan. Untuk menambah data-data tentang proyek agar bisa ditampilan pada output, klik menu File, Modify/Show Project Information. Pada form yang muncul bisa diisikan nama perusahaan, nama proyek, nomer proyek, nomer revisi, dll, yang diperlukan. Klik OK untuk menutup form. Building Output terdiri dari Centres of Cumulative Mass and Centres of Rigidity, Story Forces dan Tributary Area and Reduced Live Load Factores. ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-m Units PAGE 1 C E N T E R S O F C U M U L A T I V E M A S S & C E N T E R S O F R I G I D I T Y STORY DIAPHRAGM /----------CENTER OF MASS----------//--CENTER OF RIGIDITY--/ LEVEL NAME MASS ORDINATE-X ORDINATE-Y ORDINATE-X ORDINATE-Y STORY5 D1 34956.1472 12.000 12.000 12.000 12.000 STORY4 D1 82145.6402 12.000 12.000 12.000 12.000 STORY3 D1 129335.1332 12.000 12.000 12.000 12.000 STORY2 D1 176524.6262 12.000 12.000 12.000 12.000 STORY1 D1 223714.1193 12.000 12.000 12.000 12.000 ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-m Units PAGE 2 S T O R Y F O R C E S STORY LOAD LOCATION P VX VY T MX MY STORY5 DEAD Top 310203.57 0.00 0.00 0.000 3722442.837 -3722443 Bottom 355259.86 0.00 0.00 0.000 4263118.286 -4263118 STORY5 LIVE Top 57600.00 0.00 0.00 0.000 691200.000 -691200.000 Bottom 57600.00 0.00 0.00 0.000 691200.000 -691200.000 STORY4 DEAD Top 736983.43 0.00 0.00 0.000 8843801.124 -8843801 Bottom 782039.71 0.00 0.00 0.000 9384476.573 -9384477 STORY4 LIVE Top 201600.00 0.00 0.00 0.000 2419200.000 -2419200 Bottom 201600.00 0.00 0.00 0.000 2419200.000 -2419200 STORY3 DEAD Top 1163763.28 0.00 0.00 0.000 13965159 -13965159 Bottom 1208819.57 0.00 0.00 0.000 14505835 -14505835 STORY3 LIVE Top 345600.00 0.00 0.00 0.000 4147200.000 -4147200 Bottom 345600.00 0.00 0.00 0.000 4147200.000 -4147200 STORY2 DEAD Top 1590543.14 0.00 0.00 0.000 19086518 -19086518 Bottom 1635599.43 0.00 0.00 0.000 19627193 -19627193 STORY2 LIVE Top 489600.00 0.00 0.00 0.000 5875200.000 -5875200 Bottom 489600.00 0.00 0.00 0.000 5875200.000 -5875200 STORY1 DEAD Top 2017323.00 0.00 0.00 0.000 24207876 -24207876 Bottom 2062379.29 0.00 0.00 0.000 24748551 -24748551 STORY1 LIVE Top 633600.00 0.00 0.00 0.000 7603200.000 -7603200 Bottom 633600.00 0.00 0.00 0.000 7603200.000 -7603200 ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-m Units PAGE 3 T R I B U T A R Y A R E A A N D R E D U C E D L I V E L O A D F A C T O R S STORY OBJECT OBJECT TRIBUTARY REDUCED LL LEVEL LABEL TYPE AREA FACTOR BASE 1 Point 46.23 0.8000 BASE 2 Point 90.59 0.8000 BASE 3 Point 91.35 0.8000
  • 35.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 31 BASE 4 Point 90.59 0.8000 BASE 5 Point 46.23 0.8000 BASE 6 Point 90.59 0.8000 BASE 7 Point 177.33 0.8000 BASE 8 Point 178.83 0.8000 BASE 9 Point 177.33 0.8000 BASE 10 Point 90.59 0.8000 BASE 11 Point 91.35 0.8000 BASE 12 Point 178.83 0.8000 BASE 13 Point 180.38 0.8000 BASE 14 Point 178.83 0.8000 BASE 15 Point 91.35 0.8000 BASE 16 Point 90.59 0.8000 BASE 17 Point 177.33 0.8000 BASE 18 Point 178.83 0.8000 BASE 19 Point 177.33 0.8000 BASE 20 Point 90.59 0.8000 BASE 21 Point 46.23 0.8000 BASE 22 Point 90.59 0.8000 BASE 23 Point 91.35 0.8000 BASE 24 Point 90.59 0.8000 BASE 25 Point 46.23 0.8000 STORY5 C1 Column 9.29 1.0000 STORY5 C2 Column 18.13 1.0000 STORY5 C3 Column 18.34 1.0000 STORY5 C4 Column 18.13 1.0000 STORY5 C5 Column 9.29 1.0000 STORY5 C6 Column 18.13 1.0000 STORY5 C7 Column 35.32 1.0000 STORY5 C8 Column 35.74 1.0000 STORY5 C9 Column 35.32 1.0000 STORY5 C10 Column 18.13 1.0000 STORY5 C11 Column 18.34 1.0000 STORY5 C12 Column 35.74 1.0000 STORY5 C13 Column 36.17 1.0000 STORY5 C14 Column 35.74 1.0000 STORY5 C15 Column 18.34 1.0000 STORY5 C16 Column 18.13 1.0000 STORY5 C17 Column 35.32 1.0000 STORY5 C18 Column 35.74 1.0000 STORY5 C19 Column 35.32 1.0000 STORY5 C20 Column 18.13 1.0000 STORY5 C21 Column 9.29 1.0000 STORY5 C22 Column 18.13 1.0000 STORY5 C23 Column 18.34 1.0000 STORY5 C24 Column 18.13 1.0000 STORY5 C25 Column 9.29 1.0000 STORY4 C1 Column 18.63 1.0000 STORY4 C2 Column 36.29 1.0000 STORY4 C3 Column 36.70 1.0000 STORY4 C4 Column 36.29 1.0000 STORY4 C5 Column 18.63 1.0000 STORY4 C6 Column 36.29 1.0000 STORY4 C7 Column 70.62 1.0000 STORY4 C8 Column 71.41 1.0000 STORY4 C9 Column 70.62 1.0000 STORY4 C10 Column 36.29 1.0000 STORY4 C11 Column 36.70 1.0000 STORY4 C12 Column 71.41 1.0000 STORY4 C13 Column 72.23 1.0000 STORY4 C14 Column 71.41 1.0000 STORY4 C15 Column 36.70 1.0000 STORY4 C16 Column 36.29 1.0000 STORY4 C17 Column 70.62 1.0000 STORY4 C18 Column 71.41 1.0000 STORY4 C19 Column 70.62 1.0000 STORY4 C20 Column 36.29 1.0000 STORY4 C21 Column 18.63 1.0000 STORY4 C22 Column 36.29 1.0000 STORY4 C23 Column 36.70 1.0000 STORY4 C24 Column 36.29 1.0000 STORY4 C25 Column 18.63 1.0000 STORY3 C1 Column 27.90 0.9000 STORY3 C2 Column 54.43 0.9000 STORY3 C3 Column 55.00 0.9000 STORY3 C4 Column 54.43 0.9000 STORY3 C5 Column 27.90 0.9000 STORY3 C6 Column 54.43 0.9000 STORY3 C7 Column 106.02 0.9000 STORY3 C8 Column 107.15 0.9000 STORY3 C9 Column 106.02 0.9000 STORY3 C10 Column 54.43 0.9000 STORY3 C11 Column 55.00 0.9000 STORY3 C12 Column 107.15 0.9000 STORY3 C13 Column 108.30 0.9000 STORY3 C14 Column 107.15 0.9000 STORY3 C15 Column 55.00 0.9000 STORY3 C16 Column 54.43 0.9000 STORY3 C17 Column 106.02 0.9000 STORY3 C18 Column 107.15 0.9000 STORY3 C19 Column 106.02 0.9000 STORY3 C20 Column 54.43 0.9000 STORY3 C21 Column 27.90 0.9000 STORY3 C22 Column 54.43 0.9000 STORY3 C23 Column 55.00 0.9000 STORY3 C24 Column 54.43 0.9000 STORY3 C25 Column 27.90 0.9000 STORY2 C1 Column 37.11 0.8000 STORY2 C2 Column 72.53 0.8000 STORY2 C3 Column 73.22 0.8000
  • 36.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 32 STORY2 C4 Column 72.53 0.8000 STORY2 C5 Column 37.11 0.8000 STORY2 C6 Column 72.53 0.8000 STORY2 C7 Column 141.57 0.8000 STORY2 C8 Column 142.94 0.8000 STORY2 C9 Column 141.57 0.8000 STORY2 C10 Column 72.53 0.8000 STORY2 C11 Column 73.22 0.8000 STORY2 C12 Column 142.94 0.8000 STORY2 C13 Column 144.35 0.8000 STORY2 C14 Column 142.94 0.8000 STORY2 C15 Column 73.22 0.8000 STORY2 C16 Column 72.53 0.8000 STORY2 C17 Column 141.57 0.8000 STORY2 C18 Column 142.94 0.8000 STORY2 C19 Column 141.57 0.8000 STORY2 C20 Column 72.53 0.8000 STORY2 C21 Column 37.11 0.8000 STORY2 C22 Column 72.53 0.8000 STORY2 C23 Column 73.22 0.8000 STORY2 C24 Column 72.53 0.8000 STORY2 C25 Column 37.11 0.8000 STORY1 C1 Column 46.23 0.8000 STORY1 C2 Column 90.59 0.8000 STORY1 C3 Column 91.35 0.8000 STORY1 C4 Column 90.59 0.8000 STORY1 C5 Column 46.23 0.8000 STORY1 C6 Column 90.59 0.8000 STORY1 C7 Column 177.33 0.8000 STORY1 C8 Column 178.83 0.8000 STORY1 C9 Column 177.33 0.8000 STORY1 C10 Column 90.59 0.8000 STORY1 C11 Column 91.35 0.8000 STORY1 C12 Column 178.83 0.8000 STORY1 C13 Column 180.38 0.8000 STORY1 C14 Column 178.83 0.8000 STORY1 C15 Column 91.35 0.8000 STORY1 C16 Column 90.59 0.8000 STORY1 C17 Column 177.33 0.8000 STORY1 C18 Column 178.83 0.8000 STORY1 C19 Column 177.33 0.8000 STORY1 C20 Column 90.59 0.8000 STORY1 C21 Column 46.23 0.8000 STORY1 C22 Column 90.59 0.8000 STORY1 C23 Column 91.35 0.8000 STORY1 C24 Column 90.59 0.8000 STORY1 C25 Column 46.23 0.8000 STORY5 B1 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B2 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B3 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B4 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B5 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B6 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B7 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B8 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B9 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B10 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B11 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B12 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B13 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B14 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B15 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B16 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B17 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B18 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B19 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B20 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B21 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B22 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B23 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B24 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B25 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B26 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B27 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B28 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B29 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B30 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B31 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B32 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B33 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B34 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B35 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B36 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B37 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B38 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B39 Beam 0.00 1.0000 STORY5 B40 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B1 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B2 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B3 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B4 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B5 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B6 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B7 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B8 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B9 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B10 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B11 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B12 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B13 Beam 0.00 1.0000
  • 37.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 33 STORY4 B14 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B15 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B16 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B17 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B18 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B19 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B20 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B21 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B22 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B23 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B24 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B25 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B26 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B27 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B28 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B29 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B30 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B31 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B32 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B33 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B34 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B35 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B36 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B37 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B38 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B39 Beam 0.00 1.0000 STORY4 B40 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B1 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B2 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B3 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B4 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B5 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B6 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B7 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B8 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B9 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B10 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B11 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B12 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B13 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B14 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B15 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B16 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B17 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B18 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B19 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B20 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B21 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B22 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B23 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B24 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B25 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B26 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B27 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B28 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B29 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B30 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B31 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B32 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B33 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B34 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B35 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B36 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B37 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B38 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B39 Beam 0.00 1.0000 STORY3 B40 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B1 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B2 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B3 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B4 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B5 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B6 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B7 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B8 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B9 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B10 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B11 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B12 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B13 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B14 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B15 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B16 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B17 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B18 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B19 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B20 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B21 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B22 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B23 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B24 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B25 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B26 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B27 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B28 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B29 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B30 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B31 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B32 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B33 Beam 0.00 1.0000
  • 38.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 34 STORY2 B34 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B35 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B36 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B37 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B38 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B39 Beam 0.00 1.0000 STORY2 B40 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B1 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B2 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B3 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B4 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B5 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B6 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B7 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B8 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B9 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B10 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B11 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B12 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B13 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B14 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B15 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B16 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B17 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B18 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B19 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B20 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B21 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B22 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B23 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B24 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B25 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B26 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B27 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B28 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B29 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B30 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B31 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B32 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B33 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B34 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B35 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B36 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B37 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B38 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B39 Beam 0.00 1.0000 STORY1 B40 Beam 0.00 1.0000 Pada output Centres of Cumulative Mass and Centres of Rigidity , bagian kolom MASS terdapat nilai massa bangunan. Untuk mencari berat, adalah dengan mengalikan massa lantai dengan satuan gravitasi yaitu 9,81 m/det2 . Yang harus diingat nilai-nilai massa tersebut adalah nilai kumulatif. Sehingga untuk mencari berat tiap lantai adalah dengan cara mengurangi nilai massa lantai yang diinginkan dengan massa lantai di atasnya, kemudian dikalikan dengan 9,81. Contoh : untuk menghitung berat lantai 5 Massa = 34956 – 0 Berat lantai 5= 34956 x 9,81 = 342920 kg untuk menghitung berat lantai 4 Massa = 82146 – 34956 = 47189 Berat lantai 4= 47189 x 9,81 = 462929 kg dan seterusnya.
  • 39.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 35 Berat tiap lantai dapat dirangkum dalam tabel 3-1 di bawah ini : Tabel 3-1 Berat lantai bangunan. Lantai Berat (kg) STORY 5 342920 STORY 4 462929 STORY 3 462929 STORY 2 462929 STORY 1 462929 total 2194636 3.3.8.3 Waktu Getar Alami Sesuai seperti yang disebutkan pada (**) pasal 5.6, gedung harus dibatasi agar tidak terlalu fleksibel. Hal ini untuk mencegah kerusakan komponen struktur gedung serta menyediakan kenyamanan bagi pengguna gedung. Apabila suatu gedung menerima beban gempa besar, tetapi tidak ada batasan waktu getar alaminya, maka pengguna gedung dan seisinya bisa diibaratkan seperti dadu yang dikocok dalam suatu kotak. Dengan rumus empiris Method A dari UBC Section 1630.2.2, waktu getar alami gedung adalah: Tempiris = Ct hn 3/4 = 0,0731 x 153/4 = 0,557 detik dimana Ct adalah koefisien untuk bangunan beton bertulang hn adalah tinggi gedung dalam m, diukur dari taraf penjepitan Menurut (**) pasal 5.6 tabel 8, untuk wilayah gempa 3, pembatasan waktu getar alami adalah : T = ς n = 0,18 x 5 = 0,9 detik dimana ς adalah koefisien yang tergantung wilayah gempa n adalah jumlah tingkat gedung yang ditinjau. Sehingga T empiris = 0,557 detik < T = 0,9 detik. OK. 3.3.8.4 Gaya Geser Dasar Nominal Langkah selanjutnya adalah menentukan gaya geser dasar nominal yang terjadi pada tingkat dasar gedung, yang diperhitungkan akibat berat gedung, fungsi gedung, dan wilayah gempa dimana gedung tersebut akan dibangun.
  • 40.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 36 Rumusnya adalah : V = R IWC t1 dimana C1 adalah nilai faktor respons gempa sesuai (**) gambar 2 I adalah faktor keutaman gedung sesuai (**) tabel 1 Wt adalah berat total bangunan R adalah faktor reduksi gempa sesuai (**) tabel 3 Sehingga dapat dicari C1 = 0,75 untuk wilayah gempa 3, tanah lunak dengan T = 0,557 I = 1 untuk gedung umum dan perkantoran Wt = 2194636 kg R = 5,5 untuk SRPMM V = (0,75)(1)(2194636) 5,5 = 299268 kg 3.3.8.5 Distribusi Gaya Geser Horisontal Gempa Setelah mengetahui gaya geser dasar nominal yang akan terjadi di dasar gedung ketika gempa berlangsung, selanjutnya dihitung distribusi gaya geser horizontal gempa sepanjang tinggi gedung dan beban gempa rencana yang akan ditanggung oleh keseluruhan komponen struktur gedung dapat mulai dimodelkan. Prinsipnya seluruh gaya geser dasar nominal tersebut akan dibagi ke setiap lantai gedung dengan cara mendistribusikan gaya tersebut berdasarkan porsi berat lantai dan ketinggiannya. Beban-beban yang didistribusikan bekerja pada pusat massa lantai. Untuk itu rumus yang digunakan adalah : V ziWi ziWi Fi n i ∑= = 1 . . dimana Fi adalah gaya geser horisontal akibat gempa pada lantai ke-i zi adalah ketinggian lantai pada tingkat ke-i Wi adalah berat lantai tingkat ke-i termasuk beban hidup V adalah gaya geser dasar nominal tabel 3-2 merangkum hasil perhitungan yang akan menghasilkan nilai Fi dalam arah x dan y.
  • 41.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 37 Tabel 3-2 distribusi gaya geser dasar akibat gempa sepanjang tinggi gedung Lantai zi (m) Wi (kg) Wi . zi Fix,y (kg) STORY 5 15 342920 5143797 80885 STORY 4 12 462929 5555147 87353 STORY 3 9 462929 4166360 65515 STORY 2 6 462929 2777574 43677 STORY 1 3 462929 1388787 21838 Σ 2194636 19031665 Fi adalah gaya horisontal akibat distribusi gaya geser dasar yang bekerja pada pusat massa tiap lantai gedung. Dengan fasilitas yang telah diberikan oleh ETABS, beban gempa dapat lebih mudah dimodelkan. Pilih menu define, static load case. Maka akan muncul pop up seperti pada gambar 25. Tambahkan jenis beban FX dan FY, pilih quake (gempa) sebagai type beban, masukkan self weight multiplier 0 dan pilih user loads seperti tampak pada gambar 25. Setelah itu pada masing-masing FX dan FY, klik modify lateral load. Maka akan muncul lagi pop up seperti pada gambar 26. Gambar 25 Penentuan jenis beban statis FX adalah beban gempa yang bekerja searah sumbu X, sedangkan FY adalah beban gempa yang bekerja searah sumbu Y Isikan nilai pada kolom FX dengan nilai yang didapat pada tabel 3-2. Pada kolom FY tidak diisi angka apapun (tetap 0). Sebaliknya, untuk mengisi beban FY, pada kolom FX tidak diisi dengan angka apapun (tetap 0). Pengisian kolom X dan Y akan dijelaskan pada topik selanjutnya.
  • 42.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 38 Gambar 26 Distribusi gaya geser pada tiap lantai Keterangan : Perlu diingat bahwa langkah perhitungan gempa ini hanya untuk pembebanan gempa pada struktur gedung beraturan. Untuk struktur gedung yang tidak beraturan ada perbedaan pada langkah perhitungan. 3.3.8.6 Eksentrisitas Pusat Massa Terhadap Pusat Rotasi Lantai Pada (**) pasal 5.4.3 dinyatakan bahwa harus ada peninjauan eksentrisitas ed antara pusat massa dan pusat rotasi lantai. Rumus yang digunakan adalah : - untuk 0 < e ≤ 0.3b ed = 1.5e + 0.05b atau ed = e – 0.05b - untuk e > 0.3b ed = 1.33e + 0.1b atau ed = 1.17e – 0.1b dipilih yang pengaruhnya paling menentukan untuk struktur gedung. Dimana : b adalah ukuran horisontal terbesar denah struktur pada lantai gedung yang ditinjau, tegak lurus arah pembebanan gempa e adalah selisih antara pusat massa dan pusat kekakuan pada lantai gedung yang ditinjau pusat massa dan pusat kekakuan didapat dari hasil perhitungan ETABS pada saat perhitungan berat lantai (lihat file berat.txt).
  • 43.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 39 Tabel 3-3a perhitungan eksentrisitas rencana ed pada arah x LANTAI Pusat kekakuan Pusat massa e b (1.5*e)+ e-0.05*b ed x-kr (arah-x) (arah-x) (arah-y) (0.05*b) (m) 5 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80 4 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80 3 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80 2 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80 1 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80 Tabel 3-3b perhitungan eksentrisitas rencana ed pada arah y LANTAI Pusat kekakuan Pusat massa e b (1.5*e)+ e-0.05*b ed y-kr (arah-y) (arah-y) (arah-x) (0.05*b) (m) 5 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80 4 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80 3 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80 2 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80 1 12.00 12.00 0.00 24.00 1.20 1.20 1.20 10.80 Dari file berat.txt dapat dilihat bahwa antara pusat massa dan pusat kekakuan adalah sama. Sehingga menghasilkan nilai e (selisih pusat massa dan pusat kekakuan) yang sama yaitu 0. Hal ini disebabkan semua kolom dan balok pada model ini sama dan bangunan simetris. Pada tabel 3-3 dapat terlihat bahwa eksentrisitas pada arah x pada masing- masing lantai adalah sama. Hal ini juga berlaku untuk arah y. Untuk mengaplikasikan eksentrisitas pusat massa dan pusat kekakuan ini pada ETABS, sama seperti pada saat input distribusi gaya geser horisontal. Pada form yang muncul pada waktu pengisian beban gempa FX dan FY seperti gambar 26, isikan kolom x dan y dengan nilai koreksi pusat massa, x-kr dan y- kr yang telah didapat. Sebelum input data ke form, periksa dahulu apakah satuan yang digunakan pada program ETABS sudah sesuai dengan data yang akan dimasukkan. Sampai pada langkah ini tahap untuk menambahkan beban gempa rencana pada model struktur sudah selesai.
  • 44.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 40 3.4. Analisis 3.4.1 Analisis Waktu Getar Struktur Dengan Cara T Rayleigh Tahap berikutnya adalah melakukan analisis waktu getar struktur, dengan cara membandingkan waktu getar yang telah didapatkan dengan cara empiris dan waktu getar dengan cara T-Rayleigh. Rumusnya adalah : T = ∑ ∑ = = n i n i diFig diWi 1 1 2 . . 3,6 dimana Fi adalah gaya geser horisontal akibat gempa pada lantai ke-i Wi adalah berat lantai tingkat ke-i termasuk beban hidup di adalah simpangan horisontal lantai ke-i Untuk mendapatkan nilai simpangan horisontal di, jalankan program sekali lagi. Caranya seperti yang telah dilakukan sebelumnya yaitu pilih menu analyze, run analysis, run minimized. Klik OK bila sudah komplit. Untuk mendapatkan output simpangan pilih menu file, print tables, analysis output. Maka akan muncul pop up seperti pada gambar 27. Sebelumnya pilih dahulu satuan yang diinginkan untuk output tersebut. Hilangkan semua pilihan, kecuali displacement. Tekan select loads dan pilih beban hanya FX dan FY saja. Pilih print to file lalu tekan browse. Isikan nama file dengan nama simpangan (atau nama lain). Klik OK. Gambar 27 Pilihan output untuk mendapatkan displacement bangunan
  • 45.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 41 Kemudian buka file simpangan tersebut dengan cara pilih menu file, display input/output text files, lalu pilih file simpangan.txt. Output displacements terdiri dari point displacements, displacement at diphragm centre of mass, story drift dan diaphragm drift. Output displacement pada bagian displacement at diaphragm center of mass seperti di bawah ini. Satuan yang digunakan pada output ini kg-cm. ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-cm Units PAGE 2 D I S P L A C E M E N T S A T D I A P H R A G M C E N T E R O F M A S S STORY DIAPHRAGM LOAD POINT X Y UX UY RZ STORY5 D1 FX 131 1200.000 1200.000 3.7972 0.0000 0.00031 STORY5 D1 FY 131 1200.000 1200.000 0.0000 3.7972 -0.00031 STORY4 D1 FX 132 1200.000 1200.000 3.3902 0.0000 0.00028 STORY4 D1 FY 132 1200.000 1200.000 0.0000 3.3902 -0.00028 STORY3 D1 FX 133 1200.000 1200.000 2.6766 0.0000 0.00022 STORY3 D1 FY 133 1200.000 1200.000 0.0000 2.6766 -0.00022 STORY2 D1 FX 134 1200.000 1200.000 1.7118 0.0000 0.00014 STORY2 D1 FY 134 1200.000 1200.000 0.0000 1.7118 -0.00014 STORY1 D1 FX 135 1200.000 1200.000 0.6599 0.0000 0.00005 STORY1 D1 FY 135 1200.000 1200.000 0.0000 0.6599 -0.00005 Pada kolom UX dan UY itulah simpangan yang terjadi. Masukkan data tersebut ke dalam rumus T-rayleigh. Maka hasilnya dapat dirangkum pada tabel 3-4. Tabel 3-4a T-rayleigh dalam arah x (Tx) Lantai Wi (kg) dix (cm) dix2 Fix (kg) Wi.dix2 Fix.dix STORY 5 342920 3.80 14.42 83286 4944467 316254 STORY 4 462929 3.39 11.49 87022 5320653 295022 STORY 3 462929 2.68 7.16 65266 3316510 174691 STORY 2 462929 1.71 2.93 43511 1356502 74482 STORY 1 462929 0.66 0.44 21755 201591 14356 Σ 15139723 874805 Tabel 3-4b T-rayleigh dalam arah y (Ty) Lantai Wi (kg) diy diy2 Fiy Wi.diy2 Fiy.diy STORY 5 342920 3.80 14.42 83286 4944467 316254 STORY 4 462929 3.39 11.49 87022 5320653 295022 STORY 3 462929 2.68 7.16 65266 3316510 174691 STORY 2 462929 1.71 2.93 43511 1356502 74482 STORY 1 462929 0.66 0.44 21755 201591 14356 Σ 15139723 874805
  • 46.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 42 T-rayleigh Tx-y = ∑ ∑ = = n i n i diFig diWi 1 1 2 . . 3,6 = )874805)(981( 15139723 3,6 = 0.84 Maka bila dihitung dengan rumus T-rayleigh akan menghasilkan Tx-y = 0.84 detik. Hal ini akan menghasilkan koefisien gempa dasar C=0,75, sesuai (**) gambar 2. Yang berarti menghasilkan nilai yang sama dengan cara perhitungan empiris. Maka dengan demikian distribusi akhir gaya geser dasar horisontal akibat gempa sepanjang tinggi gedung sudah benar. Keterangan : Pada contoh kali ini, Fix dan Fiy menghasilkan nilai yang sama. Hal ini disebabkan contoh gedung ini berbentuk bujur sangkar. Sebaiknya mencoba pemodelan lain yang berbeda untuk dapat menyimpulkan hasilnya. 3.4.2 Analisis Kinerja Batas Layan (∆s) dan Kinerja Batas Ultimit (∆m) Sesuai (**) pasal 8 tentang kinerja struktur gedung, maka struktur gedung harus memenuhi persyaratan kinerja batas layan dan batas ultimit. Kinerja batas layan ∆s struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat akibat pengaruh gempa rencana. Dimaksudkan untuk menjaga kenyamanan penghuni, mencegah kerusakan non-struktur, membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan. Untuk memenuhi persyaratan, ∆s simpangan antar tingkat tidak boleh lebih besar dari : atau 30 mm (dipilih yang kecil) Dimana hi adalah tinggi tingkat yang ditinjau = 16.36 mm Jadi kinerja batas layan ∆s antar tingkat tidak boleh melebihi 16.36 mm. Untuk menghitung kinerja batas layan antar tingkat, harus mendapatkan output displacement dari ETABS seperti perhitungan T-rayleigh. Untuk mendapatkan output displacement sama seperti yang dijelaskan sebelumnya. xhi R s 03.0 =∆ 3000 5.5 03.0 xs =∆
  • 47.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 43 Gunakan data Story Drift dari output displacement seperti di bawah ini : ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-cm Units PAGE 3 S T O R Y D R I F T S STORY DIRECTION LOAD POINT X Y Z MAX DRIFT STORY5 X FX 25 2400.000 0.000 1500.000 0.001488 STORY5 Y FX 6 0.000 1800.000 1500.000 0.000131 STORY5 X FY 25 2400.000 0.000 1500.000 0.000131 STORY5 Y FY 21 0.000 0.000 1500.000 0.001488 STORY4 X FX 25 2400.000 0.000 1200.000 0.002610 STORY4 Y FX 21 0.000 0.000 1200.000 0.000231 STORY4 X FY 25 2400.000 0.000 1200.000 0.000231 STORY4 Y FY 21 0.000 0.000 1200.000 0.002610 STORY3 X FX 25 2400.000 0.000 900.000 0.003530 STORY3 Y FX 1 0.000 2400.000 900.000 0.000314 STORY3 X FY 25 2400.000 0.000 900.000 0.000314 STORY3 Y FY 21 0.000 0.000 900.000 0.003530 STORY2 X FX 25 2400.000 0.000 600.000 0.003850 STORY2 Y FX 21 0.000 0.000 600.000 0.000343 STORY2 X FY 25 2400.000 0.000 600.000 0.000343 STORY2 Y FY 21 0.000 0.000 600.000 0.003850 STORY1 X FX 25 2400.000 0.000 300.000 0.002416 STORY1 Y FX 21 0.000 0.000 300.000 0.000217 STORY1 X FY 25 2400.000 0.000 300.000 0.000217 STORY1 Y FY 21 0.000 0.000 300.000 0.002416 Pada kolom paling kanan output ETABS di atas terdapat hasil max drift dalam satuan unit cm. Untuk menghitung kinerja batas layan ∆s lantai 5 akibat gempa arah x dan y, hitung selisih simpangan lantai 5 dengan lantai 4. ∆sx = 0.01488 – 0.02610 = -0.011 mm ∆sy = 0.01488 – 0.02610 = -0.011 mm dari kedua hasil tersebut ∆sx-y < 16.36 mm (lebih kecil dari batas yang ditentukan). Perhitungan lantai yang lain dapat dilihat pada tabel 3-5. Tabel 3-5a analisa ∆s akibat gempa arah x drift ∆s Syarat Lantai hi ∆s antar tingkat drift ∆s Keterangan (m) (mm) (mm) (mm) 5 3 0.015 -0.011 16.36 OK 4 3 0.026 -0.009 16.36 OK 3 3 0.035 -0.003 16.36 OK 2 3 0.039 0.014 16.36 OK 1 3 0.024 0.024 16.36 OK
  • 48.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 44 Tabel 3-5b analisa ∆s akibat gempa arah y drift ∆s Syarat Lantai hi ∆s antar tingkat drift ∆s Keterangan (m) (mm) (mm) (mm) 5 3 0.015 -0.011 16.36 OK 4 3 0.026 -0.009 16.36 OK 3 3 0.035 -0.003 16.36 OK 2 3 0.039 0.014 16.36 OK 1 3 0.024 0.024 16.36 OK Kinerja batas ultimit ∆m ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana dalam kondisi struktur gedung di ambang keruntuhan. Dimaksudkan untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat menimbulkan korban jiwa dan benturan antar gedung. Sesuai (**) pasal 8.2 simpangan dan simpangan antar-tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal, dikalikan dengan suatu faktor pengali ξ ∆M = ξ x ∆s Besar faktor pengali ξ - untuk gedung beraturan ξ = 0.7 x R - untuk gedung tidak beraturan ξ = R dimana R adalah faktor reduksi gempa dan jenis gedung beraturan. Untuk memenuhi persyaratan, kinerja batas ultimit ∆m tidak boleh lebih besar dari : 0.02 x hi = 0.02 x 3000 = 60 mm Perhitungan kinerja batas layan ∆m lantai 5 akibat gempa arah x dan y adalah ∆sx = 0.01488 – 0.02610 = -0.011 mm ∆mx = -0.011 x 0.7 x 5.5 = -0.043 mm ∆sy = 0.01488 – 0.02610 = -0.011 mm ∆my = -0.011 x 0.7 x 5.5 = -0.043 mm Dari hasil perhitungan di atas, ∆mx-y = 0.043 mm < 60 mm (lebih kecil dari persyaratan kinerja batas ultimit).
  • 49.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 45 Perhitungan kinerja batas ultimit untuk lantai yang lain dapat dilihat pada tabel 3-6. Tabel 3-6a analisa ∆m akibat gempa arah x drift ∆s drift ∆M Syarat Lantai hi antar tingkat antar tingkat drift ∆M Keterangan (m) (mm) (mm) (mm) 5 3 -0.011 -0.043 60.00 OK 4 3 -0.009 -0.035 60.00 OK 3 3 -0.003 -0.012 60.00 OK 2 3 0.014 0.055 60.00 OK 1 3 0.024 0.093 60.00 OK Tabel 3-6b analisa ∆m akibat gempa arah y drift ∆s drift ∆M Syarat Lantai hi antar tingkat antar tingkat drift ∆M Keterangan (m) (mm) (mm) (mm) 5 3 -0.011 -0.043 60.00 OK 4 3 -0.009 -0.035 60.00 OK 3 3 -0.003 -0.012 60.00 OK 2 3 0.014 0.055 60.00 OK 1 3 0.024 0.093 60.00 OK 3.5. Desain 3.5.1 Kombinasi Beban (*) pasal 11.1.1 Struktur dan komponen struktur harus direncanakan hingga semua penampang mempunyai kuat rencana minimum sama dengan kuat perlu yang dihitung berdasarkan kombinasi beban dan gaya terfaktor yang sesuai dengan ketentuan tata cara ini. Kuat perlu adalah kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang diperlukan untuk menahan beban terfaktor atau momen dan gaya dalam yang berkaitan dengan beban tersebut dalam suatu kombinasi. Kombinasi pembebanan untuk gedung sudah ditetapkan berdasarkan (*) pasal 11.2.
  • 50.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 46 Kombinasi pembebanan pada perhitungan struktur gedung dapat dirangkum sebagai berikut : 1. 1,4 DL 2. 1,2 DL + 1,6 LL 3. 0,9 DL ± 1,0 E 4. 1,2 DL ± 1,0 LL ± 1,0 E dimana DL adalah beban mati LL adalah beban hidup E adalah beban gempa Beban gempa (E) dianggap bekerja 100% pada arah sumbu utama bersamaan dengan 30% pada arah tegak lurus sumbu utama. Dalam contoh kasus ini tidak diperhitungkan beban angin, karena dianggap beban angin kurang menentukan (tidak terlalu tinggi dan tidak langsing). Beban atap dan beban hujan seperti pada (*) pasal 11.2.1 dan 11.2.2 juga tidak diperhitungkan. Maka kombinasi beban yang dimasukkan dalam ETABS adalah : 1. 1.4 DL 2. 1.2 DL + 1.6 LL 3. 1.2 DL + LL + Fx + 0.3 Fy 4. 1.2 DL + LL + Fx – 0.3 Fy 5. 1.2 DL + LL - Fx + 0.3 Fy 6. 1.2 DL + LL - Fx – 0.3 Fy 7. 0.9 DL + Fx + 0.3 Fy 8. 0.9 DL + Fx – 0.3 Fy 9. 0.9 DL - Fx + 0.3 Fy 10.0.9 DL - Fx – 0.3 Fy 11.1.2 DL + LL + 0.3 Fx + Fy 12.1.2 DL + LL + 0.3 Fx – Fy 13.1.2 DL + LL – 0.3 Fx + Fy 14.1.2 DL + LL – 0.3 Fx – Fy 15.0.9 DL + 0.3 Fx + Fy 16.0.9 DL + 0.3 Fx – Fy 17.0.9 DL – 0.3 Fx + Fy 18.0.9 DL – 0.3 Fx – Fy dimana FX = beban gempa arah X FY = beban gempa arah Y Untuk mengaplikasikan kombinasi pembebanan tersebut ke dalam ETABS, pilih menu define, load combination, maka akan muncul pop up seperti pada gambar 28.
  • 51.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 47 Gambar 28 Jenis kombinasi pembebanan Untuk memasukkan kombinasi beban yang baru, klik pilihan add new combo. Berikan nama kombinasi beban sebagai COMB1. Pada load combination type pilih ADD. Pada case name pilih beban DEAD static load dan isikan kolom scale factor dengan nilai 1,4. Tekan Add. Tekan OK. Ulangi seluruh langkah tersebut di atas untuk membuat semua tipe kombinasi seperti pada gambar 29. Gambar 29 Input kombinasi pembebanan 3.5.2 Faktor Reduksi Kekuatan (*) pasal 11.3 tentang kuat rencana suatu komponen struktur, menetapkan faktor reduksi kekuatan φ komponen struktur sehubungan dengan perilaku lentur, beban normal, geser, dan torsi. Lentur 0.80 Aksial – Tarik 0.80 Aksial Tekan – Ties 0.65 Aksial Tekan – Spiral 0.70 Geser 0.75
  • 52.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 48 Torsi 0.75 Bearing 0.95 Mengenai hal ini, akan diberikan sedikit penjelasan mengenai definisi kekuatan. Seperti disebutkan dalam (*) pasal 3. Kuat nominal, kn adalah kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metode perencanaan. Kuat perlu, kp adalah kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang diperlukan untuk menahan beban terfaktor yang tercakup dalam kombinasi beban. Kuat rencana adalah kuat nominal dikalikan dengan suatu faktor reduksi φ. Dalam setiap perencanaan, kuat rencana haruslah selalu lebih besar dari kuat perlu atau dapat dibuat hubungan matematisnya sebagai berikut : φ kn > kp Software ETABS melakukan perhitungan struktur beton dengan berdasar pada peraturan ACI 318-99 dan tidak memiliki peraturan SNI. Oleh sebab itu perlu dilakukan penyesuaian pada faktor reduksi kekuatan yang digunakan pada SNI. Untuk mengaplikasikan faktor reduksi kekuatan φ tersebut ke dalam ETABS, maka dapat dilakukan dengan cara pilih menu options, preferences, concrete frame design (untuk merencanakan komponen beton bertulang). Maka akan muncul pop up seperti pada gambar 30, kemudian isikan nilai-nilai φ pada tempat yang sesuai. Phi (Bending – Tension) = 0.8 Phi (Compression Tied) = 0.65 Phi (Compression Spiral) = 0.7 Phi (Shear) = 0.75 Gambar 30 Faktor reduksi kekuatan
  • 53.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 49 3.5.3 Desain Penulangan Lantai Pelat beton bertulang pada contoh perhitungan diambil dari lantai STORY 1 yang mempunyai ketebalan 120 mm. Pada ETABS v8.3 perhitungan penulangan pelat tidak dapat dilakukan. Oleh karenanya perlu dilakukan analisa pelat tersendiri. Analisa perhitungan pelat menggunakan metode perencanaan langsung : Pelat direncanakan menahan beban dalam dua arah yang dijepit pada keempat sisinya, sehingga merupakan struktur statis tak tentu. Perhitungan Momen Statis Total : Beban mati dari berat pelat sendiri DL = 2400 x 0.12 = 288 kg/m2 beban mati tambahan DL = 120 kg/m2 DL total = 288 + 120 = 408 kg/m2 Beban hidup LL = 250 kg/m2 Wu = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 x 408 + 1,6 x 250 = 890 kg/m2 Momen terfaktor dihitung sesuai dengan (*) pasal 15.6.2 dan 15.6.3 Momen total terfaktor akibat beban gravitasi suatu bentang adalah : 8 2 2 nuw Mo λλ = Dimana : wu = beban terfaktor per unit luas λn = bentang bersih diukur dari muka ke muka kolom = tidak boleh kurang dari 0.65 λ1 λ1 = bentang dalam arah momen yang ditinjau, diukur dari sumbu ke sumbu tumpuan λ2 = bentang transversal yang bersebelahan, diukur dari sumbu ke sumbu tumpuan λ1 = 6000 mm = 6 m λn = 0.65 x 6000 = 3900 mm = 3.9 m gunakan 5.7 m λ2 = 6000 mm = 6 m 8 )7.5)(6)(890( 2 =Mo = 21687 kgm
  • 54.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 50 Pada bentang dalam, momen terfaktor akibat beban gravitasi Mo didistribusikan sebesar : 0.65 untuk momen terfaktor negatif 0.35 untuk momen terfaktor positif Mu- = 0.65 x Mo = 0.65 x 21687 = 14097 kgm Mu+ = 0.35 x Mo = 0.35 x 21687 = 7590 kgm Pada perhitungan kontrol tebal pelat sebelumnya telah dihitung αm = 4.33 33.4 6 6 33.4 1 2 1 == λ λ α > 1.0 dan 1 6 6 1 2 == λ λ (*) Pasal 15.6.4.1. Faktor distribusi momen = 75 % Perhitungan distribusi momen selanjutnya dapat dilihat pada tabel 3-7 berikut : Tabel 3-7 Distribusi momen pelat Momen Momen Lajur negatif negatif interior eksterior Mu (kgm) 14097 7590 Faktor distribusi 75% 75% Momen rencana 75% 75% lajur kolom 14097 7590 (kgm) 10573 5693 Momen balok 85% 85% 85% 10573 5693 (kgm) 8987 4839 Momen plat 10573 5693 15% -8987 -4839 (kgm) 1586 854 Momen rencana 14097 7590 lajur tengah -10573 -5693 (kgm) 3524 1898
  • 55.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 51 Keterangan : Momen balok sesuai (*) pasal 15.6.5.1 Balok harus mampu memikul 85% momen lajur kolom bila (α1λ2/λ1) ≥ 1.0 Distribusi momen lajur kolom dan lajur tengah : Lajur Kolom : Mn = 1586/φ = 1586/0.8 = 1982 kgm ¼ l = ¼ x 6 = 1.5 m lebar lajur kolom = (2 x ¼ l) – lebar balok T = (2x1.5) – 1.06 = 1.94 m Mn /m lebar lajur = 1982 / 1.94 = 1022 kgm Mn+ /m lebar lajur = 854 / (0.8x1.94) = 550 kgm Lajur tengah : Lebar lajur tengah = 6 – 3 = 3 m Mn /m lebar lajur = 3524 / (0.8x3) = 1468 kgm Mn+ /m lebar lajur = 1898 / (0.8x3) = 791 kgm Merencanakan tulangan pelat : Momen tumpuan terbesar = 1468 kgm = 14.68 kNm φMn = φAs . fy (d-1/2 a) Sebagai langkah awal anggap (d-1/2 a) = 0.9 d 14.68 = As(400)(0.9)(90) As = 453 mm2 a = bfc fyAs ..85,0 . = )1000)(35)(85,0( )400)(453( = 6.09 mm 14.68 = As . 400 (90-1/2(6.09)) As = 422 mm2 Dipakai D10 (78.5 mm2 ) dengan jarak s : s = )1000( 422 5.78 = 186 mm dipakai D10 – 150 Rencana penulangan pelat pada lajur kolom dan lajur tengah dapat dilihat pada tabel 3-8 Tabel 3-8 Rencana penulangan pelat Lebar Momen Momen Ukuran Lajur Jenis momen Lajur tiap m' tiap m' As perlu Tulangan Jarak Terpasang (m) (kgm) (kNm) (mm2 ) (mm) (mm) Kolom Negatif interior 1.94 1021.85 10.22 290.70 10 270.04 D10-200 Positif lapangan 1.94 550.18 5.50 154.79 10 507.14 D10-200 Tengah Negatif interior 3 1468.44 14.68 422.19 10 185.93 D10-150 Positif lapangan 3 790.63 7.91 223.70 10 350.92 D10-150
  • 56.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 52 Gambar 31 Gambar tulangan pelat Pemeriksaan tebal pelat berdasarkan syarat gaya geser Wu = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 x 408 + 1,6 x 250 = 890 kg/m2 33.4 6 6 33.4 1 2 1 == λ λ α > 1.0, maka pelimpahan geser akibat beban wu dari pelat ke balok akan mengikuti bidang trapesium dan segitiga dengan menarik garis sudut 45o dan garis di tengah-tengah panel arah memanjang.
  • 57.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 53 (*) Pasal 10.3.5 Gaya geser rencana pada sisi dari tumpuan dalam pertama per meter lebar, adalah : Vu = ½ x 1.15 x wu x λ Dimana : wu = beban terfaktor per unit luas pelat λ = bentang bersih Vu = ½ x 1.15 x 890/5.7 x 5.72 = 2916 kg/m’ = 29.16 kN/m’ (*) Pasal 13.12.3 Tinggi plat efektif plat = 120 –30 = 90 mm φVc = φ(1/6 √fc’)bd = 0.60(1/6√35)(1000)(90)/1000 = 53.24 kN Vu < φVc (tebal pelat aman terhadap geser) 3.5.4 Desain Tulangan Lentur Balok Untuk desain tulangan balok, jalankan lagi file ETABS dengan klik Run/Analysis. Setelah proses running file ETABS selesai maka dapat dilihat hasil output yang dibutuhkan. Salah satunya adalah untuk mengetahui gaya- gaya dalam. Untuk mendapatkan gaya-gaya dalam pada balok B11, yaitu balok pada as-3 pada bentang C-D story 1, buka dulu as 3 dengan cara klik menu View, Set Elevation View, pilih elevasi 3, dan klik OK. Diagram gaya-gaya dalam dapat dilihat langsung melalui cara pilih menu display, show member forces, frame/pier/spandrel forces. Akan muncul seperti gambar 32. Pada form seperti pada gambar 32 bisa dipilih jenis gaya dalam yang akan dimunculkan dan jenis beban yang diinginkan. Diagram yang diperoleh dengan cara ini dapat ditampilkan dalam dua pilihan. Di Bawah options bisa dipilih show values on diagram untuk menampilkan diagram lengkap dengan angka yang menunjukkan besar gaya dalam yang diinginkan. Atau pilihan kedua adalah fill diagram untuk mendapatkan diagram dengan dua macam warna. Apabila gaya dalam yang dihasilkan negatif, maka warna yang ditunjukkan adalah merah, apabila positif, warna yang ditunjukkan adalah kuning. Pilihan ini tidak menunjukkan angka apapun pada diagram. Tekan OK untuk menutup form.
  • 58.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 54 Gambar 32 Jenis gaya-gaya dalam Untuk mengetahui secara detail momen, gaya geser, gaya normal dan lendutan pada titik-titik tertentu pada balok B11, klik kanan pada balok B11 lantai 1. Selanjutnya akan muncul form seperti pada gambar 33 dengan beberapa pilihan di dalamnya. Pada form tersebut dapat dipilih jenis beban atau kombinasi yang diperlukan untuk mengetahui momen, gaya geser, gaya normal dan lendutan. Tampilan yang diinginkan bisa dipilih dari Display Option. Untuk pilihan Show Max, gambar diagram di samping kiri menunjukkan gaya maksimal yang terjadi. Dan angka di samping kanan menunjukkan angka maksimal yang dihasilkan dari jenis beban yang dipilih. Scroll to Values digunakan untuk mengetahui nilai gaya-gaya dalam pada lokasi yang diinginkan. Klik kanan dan tekan scroll di bawah diagram dan geser ke arah kanan, otomatis garis pada diagram akan bergeser pada lokasi yang diinginkan dan angka di sebelah kanan diagram menunjukkan angka gaya dalam yang terjadi pada lokasi tersebut. Lokasi titik yang diinginkan tersebut dapat diketahui pada kolom location di sebelah scroll dan satuan yang digunakan bisa dipilih pada kolom units di bawah kolom location.
  • 59.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 55 Gambar 33 Gaya dalam pada balok B11 Untuk mendapatkan output gaya-gaya dalam pada balok (momen, geser, aksial dll) dalam bentuk file text atau txt, klik menu File, Print Table, Analysis Output, akan keluar Print Output Tables seperti pada gambar 34. Sebelumnya pilih satuan yang diinginkan pada ujung kanan program ETABS untuk output yang akan dihasilkan. Pada tabel seperti pada gambar 34 tersebut pilih output beam forces untuk mendapatkan output tentang gaya-gaya dalam balok. Pilih jenis beban dengan klik Select Load dan beri tanda pada Print to file. Klik browse untuk menentukan lokasi file akan disimpan dan pilih nama file yang diinginkan. Untuk memilih beberapa jenis beban untuk satu output, klik pada satu jenis beban dan tekan tombol shift bersamaan dengan klik pada jenis beban yang lain. Apabila ingin mendapatkan gaya-gaya dalam yang maksimum atau minimum saja dari beberapa jenis beban yang dipilih, maka beri tanda pada tulisan Envelopes Only. Tekan OK untuk menutup.
  • 60.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 56 Gambar 34 Pilihan output untuk mendapatkan gaya-gaya dalam balok Keterangan : Langkah di atas adalah untuk mendapatkan Output beam forces semua balok di semua lantai Untuk mendapatkan output balok B11 saja, sebelum melakukan langkah-langkah yang telah dijelaskan di atas, pilih dulu balok B11 dengan cara klik kiri satu kali pada balok B11. Output gaya dalam balok B11 akibat beban mati (DL), beban hidup (LL), dan gempa (FX dan FY) dalam bentuk file txt. adalah sebagai berikut : ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-m Units PAGE 1 B E A M F O R C E S STORY BEAM LOAD LOC P V2 V3 T M2 M3 STORY1 B11 DEAD 0.2500 0.00 -991.64 0.00 0.000 0.000 -822.534 0.7500 0.00 -811.41 0.00 0.000 0.000 -371.770 1.2500 0.00 -631.19 0.00 0.000 0.000 -11.120 1.7500 0.00 -450.96 0.00 0.000 0.000 259.419 2.2500 0.00 -270.74 0.00 0.000 0.000 439.844 2.7500 0.00 -90.51 0.00 0.000 0.000 530.158 3.2500 0.00 89.71 0.00 0.000 0.000 530.358 3.7500 0.00 269.94 0.00 0.000 0.000 440.446 4.2500 0.00 450.16 0.00 0.000 0.000 260.421 4.7500 0.00 630.39 0.00 0.000 0.000 -9.716 5.2500 0.00 810.61 0.00 0.000 0.000 -369.965 5.7500 0.00 990.84 0.00 0.000 0.000 -820.328 STORY1 B11 LIVE 0.2500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 -2.096 0.7500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 -1.356 1.2500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 -0.617 1.7500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 0.122 2.2500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 0.862 2.7500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 1.601 3.2500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 2.341 3.7500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 3.080 4.2500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 3.819 4.7500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 4.559 5.2500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 5.298 5.7500 0.00 -1.48 0.00 0.000 0.000 6.037 STORY1 B11 FX 0.2500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 13347.907 0.7500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 10925.672 1.2500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 8503.437 1.7500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 6081.202
  • 61.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 57 2.2500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 3658.966 2.7500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 1236.731 3.2500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 -1185.504 3.7500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 -3607.739 4.2500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 -6029.974 4.7500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 -8452.210 5.2500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 -10874.445 5.7500 0.00 4844.47 0.00 -65.044 0.000 -13296.680 STORY1 B11 FY 0.2500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000 0.7500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000 1.2500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000 1.7500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000 2.2500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000 2.7500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000 3.2500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000 3.7500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000 4.2500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000 4.7500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000 5.2500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000 5.7500 0.00 0.00 0.00 64.912 0.000 0.000 Hasil perhitungan momen balok B11 dapat dirangkum pada tabel berikut : Tabel 3-9 momen balok B11 lantai 1 as-3 bentang C-D Satuan Beban Lokasi Kgm Mati (DL) Ujung kiri -822.53 Tengah 530.36 Ujung Kanan -820.33 Hidup (LL) Ujung kiri -2.10 Tengah 2.34 Ujung Kanan 6.04 Gempa (E) Ujung kiri 13347.91 Tengah 1236.73 Ujung Kanan -13296.68 No Kombinasi 1 1.4 DL Ujung kiri -1152 Tengah 743 Ujung kanan -1148 2 1.2 DL + 1.6 LL Ujung kiri -990 Tengah 640 Ujung Kanan -975 3 1.2 DL + 1.6 LL ± 1.0 E Ujung kiri 12359 -14337 Tengah 1876 -598 Ujung kanan -14275 12318 4 0.9 DL ± 1.0 E Ujung kiri 12608 -14088 Tengah 1714 -759 Ujung kanan -14035 12558
  • 62.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 58 Output ETABS gaya-gaya dalam maksimum dan minimum dari semua kombinasi beban pada balok B11 dapat dilihat sebagai berikut : ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-m Units PAGE 2 L O A D I N G C O M B I N A T I O N S COMBO CASE SCALE COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR COMB1 ADD DEAD Static 1.4000 COMB2 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.6000 COMB3 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB4 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB5 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB6 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB7 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB8 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB9 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB10 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB11 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB12 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB13 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB14 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 COMB15 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB16 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB17 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB18 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 B E A M F O R C E E N V E L O P E S STORY BEAM ITEM P V2 V3 T M2 M3 STORY1 B11 Min Value 0.00 -6035.92 0.00 -84.518 0.000 -14337.044 Min Case COMB18 COMB5 COMB16 COMB8 COMB17 COMB5 Max Value 0.00 6032.00 0.00 84.518 0.000 12607.627 Max Case COMB18 COMB4 COMB17 COMB9 COMB16 COMB8
  • 63.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 59 Pada output ETABS di atas ditunjukkan bahwa momen maksimum adalah 12608 kgm dari kombinasi beban no.8 (0.9DL + FX – 0.3 FY) dan minimum adalah –14337 kgm dari kombinasi beban no 5 (1.2DL + LL – FX + 0.3FY). Hasil perhitungan berdasarkan tabel 3-9 menunjukkan bahwa momen minimum adalah –14337 kgm dari kombinasi beban no. 3 pada tabel 3-9 (1.2 DL + 1.0 LL ± 1.0 E) dan momen maksimum adalah 12608 kgm dari kombinasi beban no. 4 pada tabel 3-9 (0.9DL ± 1.0E). Hal ini menunjukkan bahwa perhitungan secara manual tidak berbeda dengan hasil output ETABS. Untuk menghitung tulangan lentur balok yang harus terpasang digunakan rumus : φMn = φ As . fy (d-1/2 a) dan a = bfc fyAs ..85,0 . φMn > Mu Tabel 3-10 penulangan balok B11 lantai 1 as-3 bentang C-D Mu As perlu As terpasang φMn lokasi (kgcm) (cm2 ) (cm2 ) (kgcm) Keterangan Ujung kiri 1260800 9.862 6d16=12.0576 1709209 Tul. tekan -1433700 -11.215 6d16=12.0576 1709209 Tul. tarik Tengah 187600 1.467 3d16=6.0288 880668 Tul. tekan -75900 -0.594 3d16=6.0288 880668 Tul. tarik ujung kanan -1427500 -11.166 6d16=12.0576 1709209 Tul. tarik 1255800 9.823 6d16=12.0576 1709209 Tul. tekan Tulangan atas pada tumpuan kiri dan kanan akan berhenti pada jarak ¼ L = 0.25 x 6000 = 1500 mm. Tulangan bawah pada tumpuan kiri dan kanan akan berhenti pada jarak 1/5 L = 6000 / 5 = 1200 mm
  • 64.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 60 Detail penulangan balok B11 dapat dilihat pada gambar 35. Gambar 35 Detail tulangan lentur balok B11 Tabel 3-9 dan 3-10 adalah hasil perhitungan tulangan lentur balok secara manual berdasarkan rumus di atas. Hasil di atas dapat dibandingkan dengan hasil perhitungan tulangan lentur yang didapat dari ETABS yang telah disesuaikan dengan SNI 03-2847-2002. Klik menu design, concrete frame design, Select Design Combo untuk memilih kombinasi beban yang digunakan untuk desain beton. Klik add untuk menambah jenis kombinasi beban yang akan dipakai dan remove untuk membuang jenis kombinasi beban yang tidak dipakai. Klik OK untuk menutup. Untuk memulai desain beton, klik menu design, concrete frame design, start design. Setelah program ETABS selesai menjalankan perintah desain beton, klik menu design, concrete frame design, display design info. Lalu pilih longitudinal reinforcing untuk mendapatkan tampilan tulangan longitudinal yang diperlukan. Pilih satuan yang diinginkan. Hasil yang terlihat adalah luas perlu tulangan lentur balok. Untuk mendapatkan output desain balok dalam bentuk file txt klik menu File, Print Table, concrete frame design, print to file. Klik tulisan File Name, beri nama file output desain balok dan lokasi file disimpan yang diinginkan. Klik OK. Untuk membuka file output dalam bentuk txt tadi klik menu File, Display Input/Output Text Files, pilih file output desain balok yang disimpan tadi. Output desain balok B11 dalam bentuk txt menunjukkan bahwa luas tulangan lentur pada ujung tepi yang dibutuhan adalah 10.29 cm2 . Dari perhitungan manual luas tulangan lentur yang terpasang adalah 6d16=12.06 cm2 . Dari perhitungan manual didapatkan luas tulangan lentur yang terpasang pada 300 500 6 d 16 6 d 16 Tulangan Tumpuan 300 500 3 d 16 3 d 16 Tulangan Tengah
  • 65.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 61 tengah bentang adalah 3d16=6.03 cm2 . Tulangan yang diperlukan pada tengah bentang pada output adalah 3.29 cm2 . Yang perlu diingat di sini adalah, perhitungan manual adalah untuk membandingkan output ETABS saja. ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-cm Units PAGE 1 L O A D I N G C O M B I N A T I O N S COMBO CASE SCALE COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR COMB1 ADD DEAD Static 1.4000 COMB2 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.6000 COMB3 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB4 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB5 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB6 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB7 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB8 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB9 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB10 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB11 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB12 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB13 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB14 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 COMB15 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB16 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB17 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB18 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000
  • 66.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 62 C O N C R E T E B E A M D E S I G N O U T P U T (ACI 318-99) FLEXURAL AND SHEAR DESIGN OF BEAM-TYPE ELEMENTS STORY BEAM SECTION STATION <-------------------REQUIRED REINFORCING-------------------> ID BAY ID ID TOP COMBO BOTTOM COMBO TORSION COMBO STORY1 B11 B300X500 25.000 10.291 COMB5 8.988 COMB8 0.000 COMB18 STORY1 B11 B300X500 75.000 8.070 COMB5 7.492 COMB8 0.000 COMB18 STORY1 B11 B300X500 125.000 5.978 COMB5 5.961 COMB8 0.000 COMB18 STORY1 B11 B300X500 175.000 4.974 COMB10 4.974 COMB8 0.000 COMB18 STORY1 B11 B300X500 225.000 3.295 COMB5 3.858 COMB4 0.000 COMB18 STORY1 B11 B300X500 275.000 3.295 COMB5 3.295 COMB5 0.000 COMB18 STORY1 B11 B300X500 325.000 3.295 COMB5 3.295 COMB5 0.000 COMB18 STORY1 B11 B300X500 375.000 3.295 COMB5 3.813 COMB5 0.000 COMB18 STORY1 B11 B300X500 425.000 4.974 COMB8 4.974 COMB10 0.000 COMB18 STORY1 B11 B300X500 475.000 5.938 COMB8 5.926 COMB5 0.000 COMB18 STORY1 B11 B300X500 525.000 8.025 COMB4 7.456 COMB9 0.000 COMB18 STORY1 B11 B300X500 575.000 10.244 COMB4 8.952 COMB9 0.000 COMB18 Kontrol tulangan lentur balok (*) pasal 12.5.1 Persyaratan tulangan tarik minimum. Balok berukuran 300x500 mm2 . Selimut beton 50 mm. Tulangan tarik As yang ada tidak boleh kurang dari : As min = db fy fc . 4 ' As min = )45)(30( )400)(4( 35 = 4.99 cm2 dan tidak lebih kecil dari : Asmin = fy db..4,1 Asmin = 400 )45)(30)(4,1( = 4.73 cm2 dimana b adalah lebar balok d adalah tinggi efektif balok (tinggi balok – selimut beton) fc’ adalah kuat tekan beton fy adalah tegangan leleh baja jelas terlihat bahwa persyaratan ini sudah terpenuhi (Tul. minimum yang terpasang 3d16=6.03 cm2 ). (*) pasal 23.10.2 Pada pasal ini ditentukan bahwa bila beban aksial tekan terfaktor (Pu) tidak melebihi Ag.fc’/10 terpenuhi, maka detail penulangan balok mengacu pada (*) pasal 23.10.4. Pada output balok B11 bisa dilihat, P yang terjadi = 0, maka Pu < Ag.fc’/10. Detail penulangan balok yang sesuai (*) pasal 23.10.4 akan dijelaskan pada pembahasan selanjutnya.
  • 67.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 63 3.5.5 Desain Tulangan Geser Balok Perencanaan penampang untuk menahan geser diatur pada (*) pasal 13. φVn ≥ Vu Vn = Vc + Vs dimana φ = faktor reduksi kuat geser senilai 0.75 Vu = gaya geser terfaktor Vn = kuat geser nominal Vc = kuat geser nominal yang disumbangkan beton Vs = kuat geser nominal yang disumbangkan tulangan geser (*) pasal 23.10.3 Pada balok, kuat geser rencana yang memikul beban gempa tidak boleh kurang dari : V = 2 nWu n MnrMnl λ λ + + dimana Mnl, Mnr adalah momen nominal di kedua ujung balok λn adalah bentang bersih balok Wu adalah beban terfaktor Gaya lintang maksimum yang diperoleh dari kombinasi beban rencana termasuk pengaruh beban gempa, dimana nilai beban gempa diambil sebesar dua kali nilai yang ditentukan dalam peraturan perencanaan tahap gempa. Mnl dan Mnr dihitung dari tulangan lentur terpasang Mnl = As fy (d-a/2) a = bfc fyAs '..85.0 . Dengan demikian dapat dihitung momen tumpuan dan momen lapangan pada balok B11 tersebut di atas, dimana tulangan terpasang pada tumpuan tarik adalah 6d16 dan tekan 6d16. Untuk perhitungan Mnl akibat gempa arah kiri (tulangan As 6d16=1206 mm2 ) a = )300)(35)(85.0( )400)(1206( = 54.05 mm Mnl = )2/05.54450)(400)(1206( − = 204.05 kNm = 20405 kgm Dengan cara yang sama akan dihasilkan Mnr = 204.05 kNm = 20405 kgm
  • 68.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 64 Beban mati DL terdiri dari : - Pelat lantai = 0.12 x 2400 = 288 kg/m2 - Plafon = 18 kg/m2 - M/E = 25 kg/m2 - Keramik = 24 kg/m2 - Plester = 53 kg/m2 Total = 408 kg/m2 q ekuivalen = 408 x 3 x 2/3 x 2 = 1632 kg/m Berat balok = 0.3 x 0.5 x 2400 = 360 kg/m w beban mati = 1992 kg/m Beban hidup LL = 250 kg/m2 w beban hidup = 250 kg/m2 x 3 x 2/3 x 2 = 1000 kg/m Sesuai (*) pasal 23.10.3.2 : Wu = 1.2DL + 1.0LL = 1.2 x 1992 + 1000 = 3390.40 kg/m Gambar 36 Desain gaya geser balok ujung Seperti pada gambar 36 gaya geser nominal yang dihasilkan adalah : V = 16744 kg = 167440 N
  • 69.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 65 Sedangkan untuk perhitungan momen akibat gempa ke kanan akan menghasilkan nilai yang sama. Hal ini disebabkan jumlah tulangan terpasang sama antara kedua ujung kiri dan kanan. Sesuai (*) pasal 23.10.3, khusus untuk perhitungan gaya geser, output gaya geser dari ETABS dikali dua. Gaya geser ultimit (Vu) yang didapat dari hasil analisa ETABS seperti di bawah ini : ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-m Units PAGE 2 L O A D I N G C O M B I N A T I O N S COMBO CASE SCALE COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR COMB1 ADD DEAD Static 1.4000 COMB2 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.6000 COMB3 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB4 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB5 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB6 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB7 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB8 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB9 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB10 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB11 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB12 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB13 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB14 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 COMB15 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB16 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB17 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000
  • 70.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 66 COMB18 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 B E A M F O R C E E N V E L O P E S STORY BEAM ITEM P V2 V3 T M2 M3 STORY1 B11 Min Value 0.00 -6035.92 0.00 -84.518 0.000 -14337.044 Min Case COMB18 COMB5 COMB16 COMB8 COMB17 COMB5 Max Value 0.00 6032.00 0.00 84.518 0.000 12607.627 Max Case COMB18 COMB4 COMB17 COMB9 COMB16 COMB8 Gaya geser dari output ETABS = 6035.92 kg x 2 = 12072 kg Dapat dilihat bahwa output ETABS < dari perhitungan manual = 16744 kg Gunakan perhitungan manual untuk perhitungan selanjutnya. Untuk menghitung tulangan geser, mengacu pada (*) pasal 13.1 : φVn > V Vn = Vc + Vs Untuk Vc dihitung berdasarkan (*) pasal13.3.2.1 Vc = 7 .. . 120' dbw Mu dVu dbw As fc ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + = 7 )450)(300( 276850000 )450)(16744( )450)(300( 1206 12035 ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + = 114658.5 N Sehingga Vs dapat dicari dengan rumus : Vs = φ VcV − = 75.0 5.114658167440 − = 70375 N berdasarkan (*) pasal 13.5.6.2 : Vs = s dfyAv .. Bila dipasang besi tulangan 2φ12 sebagai sengkang, Av = 226 mm2 s = 70375 )450)(240)(226(
  • 71.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 67 Maka didapatkan s = 347 mm. (*) pasal 23.10.4.2 Pada kedua ujung balok harus dipasang sengkang pertama yang dipasang pada jarak tidak lebih dari 50mm dari muka perletakan sepanjang jarak lo = 2 x tinggi balok diukur dari muka perletakan ke arah bentang. Sengkang ini harus mempunyai spasi yang tidak lebih dari : - ¼ tinggi efektif balok - 8 diameter tulangan longitudinal terkecil - 24 diameter sengkang - 300 mm gunakan ukuran yang terkecil spasi tulangan geser pakai yang terkecil dari : - d/4 = 470/4 = 117.5 mm - 8 x dia tulangan longitudinal = 8 x 16 = 128 mm - 24 x dia sengkang = 24 x 12 = 288 mm - 300 mm Pakai tulangan geser 2φ12-100, sengkang pertama dipasang 50mm dari muka kolom di kedua ujung balok sepanjang jarak 2 x 500 = 1000 mm. Jadi jumlah tulangan geser 2φ12-100 adalah 111 100 501000 =+ − buah di ujung kiri dan 11 buah di ujung kanan. Untuk tulangan sengkang pada bentang di tengah setelah jarak jarak 1000 mm dari ujung perletakan, menggunakan Vu yang terbesar pada bentang tersebut. Output gaya geser balok untuk semua kombinasi dan pada semua kombinasi dapat dilihat seperti di bawah ini : ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-cm Units PAGE 1 L O A D I N G C O M B I N A T I O N S COMBO CASE SCALE COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR COMB1 ADD DEAD Static 1.4000 COMB2 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.6000 COMB3 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB4 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB5 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB6 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB7 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB8 ADD DEAD Static 0.9000
  • 72.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 68 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB9 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB10 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB11 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB12 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB13 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB14 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 COMB15 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB16 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB17 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB18 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Kgf-cm Units PAGE 2 B E A M F O R C E S STORY BEAM LOAD LOC P V2 V3 T M2 M3 STORY1 B11 COMB1 0.2500 0.00 -1388.30 0.00 0.000 0.000 -1151.547 0.7500 0.00 -1135.98 0.00 0.000 0.000 -520.478 1.2500 0.00 -883.66 0.00 0.000 0.000 -15.567 1.7500 0.00 -631.35 0.00 0.000 0.000 363.186 2.2500 0.00 -379.03 0.00 0.000 0.000 615.782 2.7500 0.00 -126.72 0.00 0.000 0.000 742.221 3.2500 0.00 125.60 0.00 0.000 0.000 742.501 3.7500 0.00 377.91 0.00 0.000 0.000 616.625 4.2500 0.00 630.23 0.00 0.000 0.000 364.590 4.7500 0.00 882.54 0.00 0.000 0.000 -13.602 5.2500 0.00 1134.86 0.00 0.000 0.000 -517.952 5.7500 0.00 1387.17 0.00 0.000 0.000 -1148.459 STORY1 B11 COMB2 0.2500 0.00 -1192.33 0.00 0.000 0.000 -990.394 0.7500 0.00 -976.06 0.00 0.000 0.000 -448.294 1.2500 0.00 -759.79 0.00 0.000 0.000 -14.330 1.7500 0.00 -543.52 0.00 0.000 0.000 311.498 2.2500 0.00 -327.25 0.00 0.000 0.000 529.192 2.7500 0.00 -110.98 0.00 0.000 0.000 638.751 3.2500 0.00 105.29 0.00 0.000 0.000 640.175 3.7500 0.00 321.56 0.00 0.000 0.000 533.463 4.2500 0.00 537.83 0.00 0.000 0.000 318.617 4.7500 0.00 754.10 0.00 0.000 0.000 -4.365 5.2500 0.00 970.37 0.00 0.000 0.000 -435.482 5.7500 0.00 1186.64 0.00 0.000 0.000 -974.734 STORY1 B11 COMB3 0.2500 0.00 3653.02 0.00 -45.570 0.000 12358.771 0.7500 0.00 3869.29 0.00 -45.570 0.000 10478.191 1.2500 0.00 4085.56 0.00 -45.570 0.000 8489.477 1.7500 0.00 4301.83 0.00 -45.570 0.000 6392.627 2.2500 0.00 4518.11 0.00 -45.570 0.000 4187.642 2.7500 0.00 4734.38 0.00 -45.570 0.000 1874.522 3.2500 0.00 4950.65 0.00 -45.570 0.000 -546.734 3.7500 0.00 5166.92 0.00 -45.570 0.000 -3076.124 4.2500 0.00 5383.19 0.00 -45.570 0.000 -5713.649 4.7500 0.00 5599.46 0.00 -45.570 0.000 -8459.310 5.2500 0.00 5815.73 0.00 -45.570 0.000 -11313.105 5.7500 0.00 6032.00 0.00 -45.570 0.000 -14275.036 STORY1 B11 COMB4 0.2500 0.00 3653.02 0.00 -84.518 0.000 12358.771 0.7500 0.00 3869.29 0.00 -84.518 0.000 10478.191
  • 73.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 69 1.2500 0.00 4085.56 0.00 -84.518 0.000 8489.477 1.7500 0.00 4301.83 0.00 -84.518 0.000 6392.627 2.2500 0.00 4518.11 0.00 -84.518 0.000 4187.642 2.7500 0.00 4734.38 0.00 -84.518 0.000 1874.522 3.2500 0.00 4950.65 0.00 -84.518 0.000 -546.734 3.7500 0.00 5166.92 0.00 -84.518 0.000 -3076.124 4.2500 0.00 5383.19 0.00 -84.518 0.000 -5713.649 4.7500 0.00 5599.46 0.00 -84.518 0.000 -8459.310 5.2500 0.00 5815.73 0.00 -84.518 0.000 -11313.105 5.7500 0.00 6032.00 0.00 -84.518 0.000 -14275.036 STORY1 B11 COMB5 0.2500 0.00 -6035.92 0.00 84.518 0.000 -14337.044 0.7500 0.00 -5819.65 0.00 84.518 0.000 -11373.153 1.2500 0.00 -5603.38 0.00 84.518 0.000 -8517.397 1.7500 0.00 -5387.11 0.00 84.518 0.000 -5769.777 2.2500 0.00 -5170.84 0.00 84.518 0.000 -3130.291 2.7500 0.00 -4954.57 0.00 84.518 0.000 -598.941 3.2500 0.00 -4738.30 0.00 84.518 0.000 1824.274 3.7500 0.00 -4522.03 0.00 84.518 0.000 4139.354 4.2500 0.00 -4305.76 0.00 84.518 0.000 6346.299 4.7500 0.00 -4089.48 0.00 84.518 0.000 8445.109 5.2500 0.00 -3873.21 0.00 84.518 0.000 10435.784 5.7500 0.00 -3656.94 0.00 84.518 0.000 12318.324 STORY1 B11 COMB6 0.2500 0.00 -6035.92 0.00 45.570 0.000 -14337.044 0.7500 0.00 -5819.65 0.00 45.570 0.000 -11373.153 1.2500 0.00 -5603.38 0.00 45.570 0.000 -8517.397 1.7500 0.00 -5387.11 0.00 45.570 0.000 -5769.777 2.2500 0.00 -5170.84 0.00 45.570 0.000 -3130.291 2.7500 0.00 -4954.57 0.00 45.570 0.000 -598.941 3.2500 0.00 -4738.30 0.00 45.570 0.000 1824.274 3.7500 0.00 -4522.03 0.00 45.570 0.000 4139.354 4.2500 0.00 -4305.76 0.00 45.570 0.000 6346.299 4.7500 0.00 -4089.48 0.00 45.570 0.000 8445.109 5.2500 0.00 -3873.21 0.00 45.570 0.000 10435.784 5.7500 0.00 -3656.94 0.00 45.570 0.000 12318.324 STORY1 B11 COMB7 0.2500 0.00 3951.99 0.00 -45.570 0.000 12607.627 0.7500 0.00 4114.20 0.00 -45.570 0.000 10591.079 1.2500 0.00 4276.40 0.00 -45.570 0.000 8493.429 1.7500 0.00 4438.60 0.00 -45.570 0.000 6314.679 2.2500 0.00 4600.81 0.00 -45.570 0.000 4054.826 2.7500 0.00 4763.01 0.00 -45.570 0.000 1713.873 3.2500 0.00 4925.21 0.00 -45.570 0.000 -708.182 3.7500 0.00 5087.41 0.00 -45.570 0.000 -3211.338 4.2500 0.00 5249.62 0.00 -45.570 0.000 -5795.595 4.7500 0.00 5411.82 0.00 -45.570 0.000 -8460.954 5.2500 0.00 5574.02 0.00 -45.570 0.000 -11207.414 5.7500 0.00 5736.22 0.00 -45.570 0.000 -14034.975 STORY1 B11 COMB8 0.2500 0.00 3951.99 0.00 -84.518 0.000 12607.627 0.7500 0.00 4114.20 0.00 -84.518 0.000 10591.079 1.2500 0.00 4276.40 0.00 -84.518 0.000 8493.429 1.7500 0.00 4438.60 0.00 -84.518 0.000 6314.679 2.2500 0.00 4600.81 0.00 -84.518 0.000 4054.826 2.7500 0.00 4763.01 0.00 -84.518 0.000 1713.873 3.2500 0.00 4925.21 0.00 -84.518 0.000 -708.182 3.7500 0.00 5087.41 0.00 -84.518 0.000 -3211.338 4.2500 0.00 5249.62 0.00 -84.518 0.000 -5795.595 4.7500 0.00 5411.82 0.00 -84.518 0.000 -8460.954 5.2500 0.00 5574.02 0.00 -84.518 0.000 -11207.414 5.7500 0.00 5736.22 0.00 -84.518 0.000 -14034.975 STORY1 B11 COMB9 0.2500 0.00 -5736.95 0.00 84.518 0.000 -14088.188 0.7500 0.00 -5574.74 0.00 84.518 0.000 -11260.265 1.2500 0.00 -5412.54 0.00 84.518 0.000 -8513.445 1.7500 0.00 -5250.34 0.00 84.518 0.000 -5847.725 2.2500 0.00 -5088.14 0.00 84.518 0.000 -3263.106 2.7500 0.00 -4925.93 0.00 84.518 0.000 -759.589 3.2500 0.00 -4763.73 0.00 84.518 0.000 1662.826 3.7500 0.00 -4601.53 0.00 84.518 0.000 4004.141 4.2500 0.00 -4439.32 0.00 84.518 0.000 6264.354 4.7500 0.00 -4277.12 0.00 84.518 0.000 8443.466 5.2500 0.00 -4114.92 0.00 84.518 0.000 10541.476 5.7500 0.00 -3952.72 0.00 84.518 0.000 12558.385 STORY1 B11 COMB10 0.2500 0.00 -5736.95 0.00 45.570 0.000 -14088.188 0.7500 0.00 -5574.74 0.00 45.570 0.000 -11260.265 1.2500 0.00 -5412.54 0.00 45.570 0.000 -8513.445 1.7500 0.00 -5250.34 0.00 45.570 0.000 -5847.725 2.2500 0.00 -5088.14 0.00 45.570 0.000 -3263.106 2.7500 0.00 -4925.93 0.00 45.570 0.000 -759.589 3.2500 0.00 -4763.73 0.00 45.570 0.000 1662.826 3.7500 0.00 -4601.53 0.00 45.570 0.000 4004.141 4.2500 0.00 -4439.32 0.00 45.570 0.000 6264.354 4.7500 0.00 -4277.12 0.00 45.570 0.000 8443.466 5.2500 0.00 -4114.92 0.00 45.570 0.000 10541.476 5.7500 0.00 -3952.72 0.00 45.570 0.000 12558.385 STORY1 B11 COMB11 0.2500 0.00 261.90 0.00 45.399 0.000 3015.236 0.7500 0.00 478.17 0.00 45.399 0.000 2830.221 1.2500 0.00 694.44 0.00 45.399 0.000 2537.071 1.7500 0.00 910.71 0.00 45.399 0.000 2135.785
  • 74.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 70 2.2500 0.00 1126.98 0.00 45.399 0.000 1626.365 2.7500 0.00 1343.25 0.00 45.399 0.000 1008.810 3.2500 0.00 1559.52 0.00 45.399 0.000 283.119 3.7500 0.00 1775.79 0.00 45.399 0.000 -550.707 4.2500 0.00 1992.06 0.00 45.399 0.000 -1492.667 4.7500 0.00 2208.33 0.00 45.399 0.000 -2542.763 5.2500 0.00 2424.60 0.00 45.399 0.000 -3700.994 5.7500 0.00 2640.87 0.00 45.399 0.000 -4967.360 STORY1 B11 COMB12 0.2500 0.00 261.90 0.00 -84.425 0.000 3015.236 0.7500 0.00 478.17 0.00 -84.425 0.000 2830.221 1.2500 0.00 694.44 0.00 -84.425 0.000 2537.071 1.7500 0.00 910.71 0.00 -84.425 0.000 2135.785 2.2500 0.00 1126.98 0.00 -84.425 0.000 1626.365 2.7500 0.00 1343.25 0.00 -84.425 0.000 1008.810 3.2500 0.00 1559.52 0.00 -84.425 0.000 283.119 3.7500 0.00 1775.79 0.00 -84.425 0.000 -550.707 4.2500 0.00 1992.06 0.00 -84.425 0.000 -1492.667 4.7500 0.00 2208.33 0.00 -84.425 0.000 -2542.763 5.2500 0.00 2424.60 0.00 -84.425 0.000 -3700.994 5.7500 0.00 2640.87 0.00 -84.425 0.000 -4967.360 STORY1 B11 COMB13 0.2500 0.00 -2644.79 0.00 84.425 0.000 -4993.508 0.7500 0.00 -2428.52 0.00 84.425 0.000 -3725.182 1.2500 0.00 -2212.25 0.00 84.425 0.000 -2564.991 1.7500 0.00 -1995.98 0.00 84.425 0.000 -1512.936 2.2500 0.00 -1779.71 0.00 84.425 0.000 -569.015 2.7500 0.00 -1563.44 0.00 84.425 0.000 266.771 3.2500 0.00 -1347.17 0.00 84.425 0.000 994.421 3.7500 0.00 -1130.90 0.00 84.425 0.000 1613.937 4.2500 0.00 -914.63 0.00 84.425 0.000 2125.317 4.7500 0.00 -698.36 0.00 84.425 0.000 2528.563 5.2500 0.00 -482.09 0.00 84.425 0.000 2823.673 5.7500 0.00 -265.82 0.00 84.425 0.000 3010.648 STORY1 B11 COMB14 0.2500 0.00 -2644.79 0.00 -45.399 0.000 -4993.508 0.7500 0.00 -2428.52 0.00 -45.399 0.000 -3725.182 1.2500 0.00 -2212.25 0.00 -45.399 0.000 -2564.991 1.7500 0.00 -1995.98 0.00 -45.399 0.000 -1512.936 2.2500 0.00 -1779.71 0.00 -45.399 0.000 -569.015 2.7500 0.00 -1563.44 0.00 -45.399 0.000 266.771 3.2500 0.00 -1347.17 0.00 -45.399 0.000 994.421 3.7500 0.00 -1130.90 0.00 -45.399 0.000 1613.937 4.2500 0.00 -914.63 0.00 -45.399 0.000 2125.317 4.7500 0.00 -698.36 0.00 -45.399 0.000 2528.563 5.2500 0.00 -482.09 0.00 -45.399 0.000 2823.673 5.7500 0.00 -265.82 0.00 -45.399 0.000 3010.648 STORY1 B11 COMB15 0.2500 0.00 560.87 0.00 45.399 0.000 3264.092 0.7500 0.00 723.07 0.00 45.399 0.000 2943.108 1.2500 0.00 885.27 0.00 45.399 0.000 2541.024 1.7500 0.00 1047.47 0.00 45.399 0.000 2057.837 2.2500 0.00 1209.68 0.00 45.399 0.000 1493.550 2.7500 0.00 1371.88 0.00 45.399 0.000 848.161 3.2500 0.00 1534.08 0.00 45.399 0.000 121.671 3.7500 0.00 1696.28 0.00 45.399 0.000 -685.920 4.2500 0.00 1858.49 0.00 45.399 0.000 -1574.613 4.7500 0.00 2020.69 0.00 45.399 0.000 -2544.407 5.2500 0.00 2182.89 0.00 45.399 0.000 -3595.302 5.7500 0.00 2345.09 0.00 45.399 0.000 -4727.299 STORY1 B11 COMB16 0.2500 0.00 560.87 0.00 -84.425 0.000 3264.092 0.7500 0.00 723.07 0.00 -84.425 0.000 2943.108 1.2500 0.00 885.27 0.00 -84.425 0.000 2541.024 1.7500 0.00 1047.47 0.00 -84.425 0.000 2057.837 2.2500 0.00 1209.68 0.00 -84.425 0.000 1493.550 2.7500 0.00 1371.88 0.00 -84.425 0.000 848.161 3.2500 0.00 1534.08 0.00 -84.425 0.000 121.671 3.7500 0.00 1696.28 0.00 -84.425 0.000 -685.920 4.2500 0.00 1858.49 0.00 -84.425 0.000 -1574.613 4.7500 0.00 2020.69 0.00 -84.425 0.000 -2544.407 5.2500 0.00 2182.89 0.00 -84.425 0.000 -3595.302 5.7500 0.00 2345.09 0.00 -84.425 0.000 -4727.299 STORY1 B11 COMB17 0.2500 0.00 -2345.82 0.00 84.425 0.000 -4744.653 0.7500 0.00 -2183.61 0.00 84.425 0.000 -3612.295 1.2500 0.00 -2021.41 0.00 84.425 0.000 -2561.039 1.7500 0.00 -1859.21 0.00 84.425 0.000 -1590.884 2.2500 0.00 -1697.01 0.00 84.425 0.000 -701.830 2.7500 0.00 -1534.80 0.00 84.425 0.000 106.122 3.2500 0.00 -1372.60 0.00 84.425 0.000 832.973 3.7500 0.00 -1210.40 0.00 84.425 0.000 1478.723 4.2500 0.00 -1048.20 0.00 84.425 0.000 2043.372 4.7500 0.00 -885.99 0.00 84.425 0.000 2526.919 5.2500 0.00 -723.79 0.00 84.425 0.000 2929.365 5.7500 0.00 -561.59 0.00 84.425 0.000 3250.709 STORY1 B11 COMB18 0.2500 0.00 -2345.82 0.00 -45.399 0.000 -4744.653 0.7500 0.00 -2183.61 0.00 -45.399 0.000 -3612.295 1.2500 0.00 -2021.41 0.00 -45.399 0.000 -2561.039 1.7500 0.00 -1859.21 0.00 -45.399 0.000 -1590.884 2.2500 0.00 -1697.01 0.00 -45.399 0.000 -701.830 2.7500 0.00 -1534.80 0.00 -45.399 0.000 106.122
  • 75.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 71 3.2500 0.00 -1372.60 0.00 -45.399 0.000 832.973 3.7500 0.00 -1210.40 0.00 -45.399 0.000 1478.723 4.2500 0.00 -1048.20 0.00 -45.399 0.000 2043.372 4.7500 0.00 -885.99 0.00 -45.399 0.000 2526.919 5.2500 0.00 -723.79 0.00 -45.399 0.000 2929.365 5.7500 0.00 -561.59 0.00 -45.399 0.000 3250.709 Dari hasil output ETABS didapat Vu terbesar pada kombinasi beban ke-5 Vu = 5603 kg = 56.03 kN pada titik sejarak 125 cm dari ujung kiri. Untuk perhitungan gaya geser, Vu = 56.03 x 2 = 112.06 kN berdasarkan (*) pasal 13.5.6.2 : Vs = φ Vu Vs = 149 75.0 06.112 = kN Vs = s dfyAv .. s = Vs dfyAv .. Bila dipasang besi tulangan 2φ12 sebagai sengkang, Av = 226 mm2 s = )1000)(149( )450)(240)(226( Maka didapatkan s = 164 mm. (*) pasal 23.10.4.2 Sengkang harus dipasang di sepanjang bentang balok dengan spasi tidak melebihi d/2 = 470/2 = 235 mm. Pakai tulangan geser 2φ12-150. Jumlah tulangan geser yang terpasang adalah 241 150 20005500 =+ − buah di tengah balok. Gambar 37 Detail penulangan sengkang balok B11
  • 76.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 72 3.5.6 Kontrol Lendutan Balok Untuk lendutan seketika (*) Pasal 11.5 tabel 8 Pemeriksaan tinggi minimum hmin = L/21 (kedua ujung menerus) = 6000/21 = 285 mm < h aktual = 500 mm Jadi tidak perlu dilakukan pemeriksaan lendutan Output ETABS untuk lendutan balok B11, klik menu Display, Show Member Forces, klik OK pada menu pilihan gaya yang akan ditampilkan. Klik kanan pada balok B11, selanjutnya akan muncul form seperti pada gambar 33 dengan beberapa pilihan di dalamnya. Deflection / lendutan dapat dilihat pada diagram paling bawah. Lendutan maksimum yang terjadi akibat semua kombinasi beban bisa dilihat dari diagram dan angka disebelahnya menunjukkan besar lendutan tersebut. Besar lendutan pada masing-masing kombinasi bisa ditabelkan sebagai berikut: Kombinasi beban Lendutan (mm) Combinasi 1 Combinasi 2 Combinasi 3 Combinasi 4 Combinasi 5 Combinasi 6 Combinasi 7 Combinasi 8 Combinasi 9 Combinasi 10 Combinasi 11 Combinasi 12 Combinasi 13 Combinasi 14 Combinasi 15 Combinasi 16 Combinasi 17 Combinasi 18 0.185 0.160 1.025 1.025 1.008 1.008 1.007 1.007 0.990 0.990 0.367 0.367 0.361 0.361 0.339 0.339 0.333 0.333 Lendutan maksimum yang terjadi adalah 1.007 mm pada kombinasi beban 7 dan 8.
  • 77.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 73 (*) pasal 11.5.3 tabel 9 Lendutan ijin maksimum untuk konstruksi lantai yang menahan atau disatukan dengan komponen nonstruktural yang mungkin tidak akan rusak oleh lendutan, dimana lendutan yang diperhitungkan adalah bagian dari lendutan total yang terjadi setelah pemasangan komponen nonstruktural adalah sebesar : Dimana λ = panjang bersih bentang balok Lendutan ijin mak (23 mm) > lendutan yang terjadi (1.007 mm) OK 3.5.7 Desain Tulangan Lentur Kolom Untuk mendapatkan output gaya-gaya dalam pada kolom dalam bentuk txt, langkah pengerjaannya sama dengan cara untuk mendapatkan output gaya- gaya dalam pada balok yang telah dijelaskan sebelumnya. Hasil output gaya-gaya dalam kolom sebagai berikut ETABS v8.3.0 File: GEDUNG KN-m Units PAGE 1 C O L U M N F O R C E S STORY COLUMN LOAD LOC P V2 V3 T M2 M3 STORY1 C13 DEAD 0.0000 -1015.10 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000 1.2500 -1007.74 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000 2.5000 -1000.38 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000 STORY1 C13 LIVE 0.0000 -389.11 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000 1.2500 -389.11 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000 2.5000 -389.11 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000 STORY1 C13 FX 0.0000 0.00 128.74 0.00 1.840 0.000 273.788 1.2500 0.00 128.74 0.00 1.840 0.000 112.859 2.5000 0.00 128.74 0.00 1.840 0.000 -48.069 STORY1 C13 FY 0.0000 0.00 0.00 128.74 -1.840 273.788 0.000 1.2500 0.00 0.00 128.74 -1.840 112.859 0.000 2.5000 0.00 0.00 128.74 -1.840 -48.069 0.000 Tabel 3-12 gaya-gaya dalam kolom C13 lantai 1 as 3-C dari perhitungan ETABS. Jenis beban Axial (kN) Momen (kNm) Mati (D) -1015 0 Hidup (L) -389 0 Gempa (E) 0 274 No Kombinasi beban 1 1.4 D -1421 0 2 1.2 D + 1.6 L -1841 0 3 1.2 D + 1.0 L ± 1.0 E -1607 274 -1607 -274 4 0.9 D ± 1.0 E -914 274 -914 -274 mm23 240 5700 240 == λ
  • 78.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 74 Output gaya-gaya dalam kolom C13 yang maksimum diantara semua kombinasi beban adalah sebagai berikut : ETABS v8.3.0 File: GEDUNG KN-m Units PAGE 2 L O A D I N G C O M B I N A T I O N S COMBO CASE SCALE COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR COMB1 ADD DEAD Static 1.4000 COMB2 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.6000 COMB3 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB4 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB5 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB6 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB7 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB8 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB9 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB10 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB11 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB12 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB13 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB14 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 COMB15 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB16 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB17 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB18 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 C O L U M N F O R C E E N V E L O P E S STORY COLUMN ITEM P V2 V3 T M2 M3 STORY1 C13 Min Value -1840.70 -128.74 -128.74 -2.392 -273.788 -273.788 Min Case COMB2 COMB9 COMB16 COMB9 COMB16 COMB9 Max Value -900.34 128.74 128.74 2.392 273.788 273.788 Max Case COMB18 COMB8 COMB17 COMB8 COMB17 COMB8
  • 79.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 75 Pada output ETABS di atas ditunjukkan bahwa momen maksimum adalah –900.34 kNm dari kombinasi beban no.18 (0.9 DL – 0.3 Fx – Fy) dan minimum adalah –1840.70 kNm dari kombinasi beban no 2 (1.2DL + 1.6LL). Hasil perhitungan berdasarkan tabel 3-12 menunjukkan bahwa momen minimum adalah –1841 kgm dari kombinasi beban no. 2 pada tabel 3-12 (1.2DL + 1.6LL) dan momen maksimum adalah -904 kgm dari kombinasi beban no. 4 pada tabel 3-12 (0.9DL ± 1.0E). Hal ini menunjukkan bahwa perhitungan secara manual tidak jauh berbeda dengan hasil output ETABS. Untuk cek hubungan momen, gaya aksial dan tulangan yang dipakai, digunakan program PCACOL. Dengan menggunakan momen dan gaya aksial seperti yang dihasilkan pada tabel 3-12, diagram interaksi yang dihasilkan PCACOL pada gambar 38 menunjukkan bahwa kolom C13 lantai 1 cukup dipakai tulangan 12D19 (3401 mm2 ) atau 1.36%. Untuk melihat penulangan kolom yang dihasilkan ETABS, langkah yang dipakai sama dengan penulangan balok. Dengan cara pilih menu view, set elevation view. Lalu pilihlah 3. Maka akan terlihat tampilan dalam arah as-3. Nilai-nilai tulangan tersebut sesuai dengan satuan unit yang sedang bekerja. Satuan unit yang dipakai dapat diganti seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Output ETABS dalam bentuk txt. File seperti di bawah ini : ETABS v8.3.0 File: GEDUNG Ton-mm Units PAGE 1 L O A D I N G C O M B I N A T I O N S COMBO CASE SCALE COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR COMB1 ADD DEAD Static 1.4000 COMB2 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.6000 COMB3 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB4 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB5 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB6 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB7 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB8 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB9 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB10 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB11 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000
  • 80.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 76 COMB12 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB13 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB14 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 COMB15 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB16 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB17 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB18 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 C O N C R E T E C O L U M N D E S I G N O U T P U T (ACI 318-99) BIAXIAL P-M INTERACTION AND SHEAR DESIGN OF COLUMN-TYPE ELEMENTS STORY COLUMN SECTION STATION <-------------------REQUIRED REINFORCING-------------------> ID LINE ID ID LONGITUDINAL COMBO SHEAR22 COMBO SHEAR33 COMBO STORY1 C13 K500X500 0.000 2897.460 COMB16 0.718 COMB18 0.718 COMB18 STORY1 C13 K500X500 1250.000 2500.000 COMB18 0.718 COMB18 0.718 COMB18 STORY1 C13 K500X500 2500.000 2500.000 COMB18 0.718 COMB18 0.718 COMB18 Dapat dilihat bahwa ETABS menghasilkan luas tulangan maks. 2897.46 mm2 . Untuk memenuhi luas tulangan tersebut, bila dipakai tulangan D19, maka diperlukan tulangan sebanyak 2897.46/283 = 10.2 ≈ 11 tulangan. Prosentase tulangan yang diperlukan adalah 2897.46/(500x500) = 1.15%. Dengan demikian hasil perhitungan tulangan dari PCACOL tidak beda jauh dengan tulangan yang dihasilkan dari program ETABS. Gambar 38 Diagram Interaksi kolom C13 lantai 1 dari PCACOL 275
  • 81.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 77 Sesuai (*) pasal 12.3 Kuat maksimal tekan rencana kolom tidak boleh diambil lebih besar dari φPn(max) : φ Pn(max) = 0,80.φ.[0,85.fc’(Ag-Ast)+Ast.fy] dengan memasang tulangan 12d19 = 3401 mm2 , maka didapat : φ Pn(max) = ( ) ( )[ ]400)(34013401250000)35)(85.0()65.0)(8.0( +− = 4522 kN 0.1xfc’xAg = )500)(35)(1.0( 2 = 875 kN φ Pn(max) = 4522 kN > 0.1xfc’xAg = 875 kN dan φ Pn(max) = 4522 kN > Pu = 1841 kN 3.5.8 Desain Tulangan Geser Kolom (*) pasal 23.10.2 Pada pasal ini ditentukan bahwa bila beban aksial tekan terfaktor (Pu) melebihi Ag.fc’/10 terpenuhi, maka detail penulangan mengacu pada (*) pasal 23.10.5. Pada tabel 3-12 bisa dilihat, P maksimum yang terjadi = 1841 kN Ag.fc’/10 = 500x500x35/10 = 875 kN Maka Pu > Ag.fc’/10 Penjelasan mengenai (*) pasal 23.10.5 akan dijelaskan pada perhitungan berikutnya. (*) pasal 23.10.3 Pada kolom, kuat geser rencana yang memikul beban gempa tidak boleh kurang dari : V = hn MnbMnt + Dengan anggapan Mnt dan Mnb dianggap sama, maka rumus di atas dapat dihitung : V = 5.03 275275 − + = 220 kN Nilai momen nominal Mnt dan Mnb didapat dari gambar 38 diagram interaksi kolom.
  • 82.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 78 Output gaya geser dari ETABS dapat dilihat seperti di bawah ini : ETABS v8.3.0 File: GEDUNG KN-m Units PAGE 2 L O A D I N G C O M B I N A T I O N S COMBO CASE SCALE COMBO TYPE CASE TYPE FACTOR COMB1 ADD DEAD Static 1.4000 COMB2 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.6000 COMB3 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB4 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB5 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB6 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB7 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static 0.3000 COMB8 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 1.0000 FY Static -0.3000 COMB9 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static 0.3000 COMB10 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -1.0000 FY Static -0.3000 COMB11 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB12 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB13 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB14 ADD DEAD Static 1.2000 LIVE Static 1.0000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 COMB15 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static 1.0000 COMB16 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static 0.3000 FY Static -1.0000 COMB17 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static 1.0000 COMB18 ADD DEAD Static 0.9000 FX Static -0.3000 FY Static -1.0000 C O L U M N F O R C E E N V E L O P E S STORY COLUMN ITEM P V2 V3 T M2 M3 STORY1 C13 Min Value -1840.70 -128.74 -128.74 -2.392 -273.788 -273.788 Min Case COMB2 COMB9 COMB16 COMB9 COMB16 COMB9 Max Value -900.34 128.74 128.74 2.392 273.788 273.788 Max Case COMB18 COMB8 COMB17 COMB8 COMB17 COMB8
  • 83.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 79 Dari tabel 3-12 gaya aksial terfaktor kolom yang paling kecil = 914 kN. Ag.fc’/10 = 500x500x35/10 = 875 kN < 914 kN Gaya geser ultimit dari output ETABS = 128.74 x 2 = 257.48 kN Gaya geser dari perhitungan manual yang dijelaskan sebelumnya = 220 kN Gaya geser desain V balok berdasarkan gambar 34 adalah sebesar 167440 N = 167.44 kN. V = 220 kN > 167.44 kN dan V ETABS = 257.48 kN > 167.44 kN (*) pasal 13.3.1.2 db fc Ag Nu Vc . 6 ' 14 1 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ += )450)(500( 6 35 )500)(500)(14( 914 1 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ +=Vc 197=Vc kN Bila dipakai 2φ12 (226 mm2 ) dan s terpasang = 150 mm s dfyAs Vs .. = 271 150 )450)(400)(226( ==Vs kN φ(Vs+Vc) = 0.75 x (271 + 197) = 351 kN > V = 257.48 kN (OK) Jadi tulangan sengkang ikat terpasang sudah cukup menahan geser. (*) pasal 23.10.5.1 Spasi tulangan so tidak boleh melebihi : - 8 x diameter tulangan longitudinal - 24 x diameter sengkang - ½ x b - 300 mm spasi tulangan geser pakai yang terkecil dari : - 8 x dia tulangan longitudinal = 8 x 19 = 152 mm - 24 x dia sengkang = 24 x 12 = 288 mm - ½ x 500 = 250 mm - 300 mm
  • 84.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 80 Pakai tulangan geser 2φ12-150, dipasang pada rentang λo. Rentang λo tidak boleh kurang daripada nilai terbesar berikut ini : - 1/6 x tinggi bersih kolom - Dimensi terbesar penampang kolom - 500 mm Rentang λo diambil terbesar dari : - 1/6 x 2500 = 417 mm - lebar kolom = 500 mm - 500 mm Sengkang 2φ12-150 dipasang pada rentang 500 mm, sengkang pertama dipasang pada jarak tidak lebih dari ½ so = ½ x 150 = 75 mm dari muka hubungan balok-kolom. Jadi jumlah tulangan geser 2φ12-150 pada rentang 500 mm pada ujung kiri dan kanan adalah 41 150 75500 =+ − buah. Di luar dari jarak 500 mm dari muka hubungan balok kolom, sengkang ikat dipasang dengan spasi 300 mm. Gambar 39 Detail penulangan kolom C13 lantai 1 3.5.9 Kontrol Tulangan Hubungan Balok Dan Kolom (*) pasal 23.10.5.3 menyebutkan bahwa tulangan pada hubungan balok dan kolom harus mengacu pada (*) pasal 13.11.2, dimana harus disediakan tulangan lateral dengan luas tidak kurang dari : 500 500 12 D 16 2d12-150 Tulangan Tumpuan 500 500 12 D 16 2d12-300 Tulangan Lapangan
  • 85.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 81 Av = fy sbwfc .1200 ..'75 Av = )400)(1200( )150)(500)(35)(75( Av = 69.32 mm2 Dan Av tidak boleh kurang dari 5.62 )400)(3( )150)(500( 3 == fy bws mm2 < 69.32 mm2 (OK) Av dipasang dalam kolom sepanjang tidak kurang dari tinggi bagian sambungan tertinggi dari elemen struktur yang disambung = tinggi balok = 500mm. Jika digunakan tulangan 2φ12 mm (As = 226 mm2 ) dengan jarak s = 150 mm, maka didapat 2 979)1 150 500 (226 mmxAv =+= > 69.32 mm2 (OK) Selain itu, walaupun untuk struktur ini tidak disyaratkan seperti pada SRPMK, ada baiknya juga melakukan pengecekan kuat geser nominal pada hubungan balok dan kolom. Untuk contoh perhitungan diambil sambungan antar balok B22 dan B23 serta kolom C13. Kolom tersebut merupakan kolom yang diapit oleh balok di ke empat sisinya. Gaya geser yang ditinjau adalah searah as-3. Gambar 40 Gaya-gaya dalam pada hubungan balok dan kolom Tulangan balok yang terpasang di daerah ujung adalah 6d16 dan 6d16. Sehingga menghasilkan gaya tarik T1 (6d16) = As1.fy = 1205.76 x 400 = 482.304 kN T2 (6d16) = As2.fy = 1205.76 x 400 = 482.304 kN
  • 86.
    PERHITUNGAN STRUKTUR ATASGEDUNG BERATURAN 82 Gaya geser Vh di kolom dihitung dari Mnr kedua ujung balok yang menyatu dengan kolom pada hubungan balok kolom, maka masing-masing ujung kolom memikul jumlah Mnr sama besar, besar Mnr akibat gempa kiri bisa dilihat pada gambar 30,sehingga : Mu = 2 −+ + nrnr MM = 2 275275 + = 275 kNm Vh = 2/inh Mu Vh = kN220 2/5.2 275 = Hitung gaya geser di daerah x-x Vx-x = T1+T2-Vh = 482.304 + 482.304 – 220 = 145 kN Kuat geser nominal hubungan balok dan kolom yang dijepit pada keempat sisinya adalah : φVc = 0,75 x 1,7 x Aj x √fc’ = 0,75 x 1,7 x (300 x 500) x √35 = 1131.45 kN > Vx-x = 145 kN (OK)
  • 87.
    83 DAFTAR PUSTAKA 1. SNI03-1726-2002.(2002). “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung”, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. 2. SNI 03-2847-2002.(2002). “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung”, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah 3. PPIUG 1983.(1983). “Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung”, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. 4. Prof.Ir. Rachmat Purwono,M.Sc. (2005). “Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa Sesuai SNI-1726 dan SNI-2847 terbaru”, ITS Press. 5. Istimawan Dipohusodo. (1994). “Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03 Departemen Pekerjaan Umum RI”, PT. Gramedia Jakarta. 6. Ir. Gideon H. Kusuma M. Eng, Ir. W.C. Vis. (1994). “Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang”, Erlangga. 7. Computer and Structures, Inc. (2001). “ETABS Manual : Integrated Building Design Software”, California, Berkeley.
  • 88.
    84 DAFTAR GAMBAR 1. Gambar1 : Pembagian wilayah gempa Indonesia berdasarkan SNI- 03-1726-2002 2. Gambar 2 : Respons spektrum gempa rencana untuk wilayah gempa tiga (3) 3. Gambar 3 : Denah dan elevasi rencana gedung 4. Gambar 4 : Input grid bangunan 5. Gambar 5 : Pengaturan grid bangunan 6. Gambar 6 : Input data material 7. Gambar 7 : Input data balok dan kolom 8. Gambar 8 : Input set modifier balok T 9. Gambar 9 : Bagian pelat yang diperhitungkan untuk balok T 10. Gambar 10 : Input data pelat 11. Gambar 11 : Input set modifier pelat 12. Gambar 12 : Pilihan jenis properti kolom 13. Gambar 13 : Pilihan jenis properti balok 14. Gambar 14 : Pilihan jenis properti pelat 15. Gambar 15 : Denah lantai satu 16. Gambar 16 : Menentukan jenis support 17. Gambar 17 : Menentukan beban pelat lantai 18. Gambar 18 : Menentukan beban balok 19. Gambar 19 : Input faktor reduksi beban hidup untuk gempa 20. Gambar 20 : Input faktor reduksi beban hidup untuk perencanaan kolom 21. Gambar 21 : Input faktor reduksi beban hidup kumulatif 22. Gambar 22 : Diafraghma lantai 23. Gambar 23 : Pilihan untuk analisa program 24. Gambar 24 : Pilihan output untuk mendapatkan berat bangunan 25. Gambar 25 : Penentuan jenis beban statis 26. Gambar 26 : Distribusi gaya geser tiap lantai 27. Gambar 27 : Pilihan output untuk mendapatkan displacement bangunan 28. Gambar 28 : Jenis kombinasi pembebanan 29. Gambar 29 : Input kombinasi pembebanan 30. Gambar 30 : Faktor reduksi kekuatan 31. Gambar 31 : Penulangan lantai 32. Gambar 32 : Jenis gaya-gaya dalam 33. Gambar 33 : Gaya dalam pada balok B11 34. Gambar 34 : Print output untuk mendapatkan gaya-gaya dalam balok 35. Gambar 35 : Detail tulangan lentur balok B11 36. Gambar 36 : Desain gaya geser balok ujung 37. Gambar 37 : Detail penulangan sengkang balok B11 38. Gambar 38 : Diagram Interaksi kolom C13 lantai 1 dari PCACOL 39. Gambar 39 : Detail penulangan kolom C13 lantai 1 40. Gambar 40 : Gaya-gaya dalam pada hubungan balok dan kolom
  • 89.
    85 DAFTAR TABEL 1. Tabel3-1 : Berat lantai bangunan 2. Tabel 3-2 : Distribusi gaya geser akibat gempa sepanjang tinggi gedung 3. Tabel 3-3a : Perhitungan eksentrisitas rencana ed pada arah x 4. Tabel 3-3b : Perhitungan eksentrisitas rencana ed pada arah y 5. Tabel 3-4a : T-rayleigh dalam arah x (Tx) 6. Tabel 3-4b : T-rayleigh dalam arah y (Ty) 7. Tabel 3-5a : Analisa ∆s akibat gempa arah x 8. Tabel 3-5b : Analisa ∆s akibat gempa arah y 9. Tabel 3-6a : Analisa ∆m akibat gempa arah x 10. Tabel 3-6b : Analisa ∆m akibat gempa arah y 11. Tabel 3-7 : Distribusi momen pelat 12. Tabel 3-8 : Rencana penulangan pelat 13. Tabel 3-9 : Momen balok B11 lantai 1 as 3 bentang C-D 14. Tabel 3-10 : Penulangan balok B11 lantai 1 as 3 bentang C-D 15. Tabel 3-11 : Sifat-sifat dan konstanta beton 16. Tabel 3-12 : Gaya-gaya dalam kolom C13 lantai 1 as 3-C dari perhitungan ETABS
  • 90.
    86 KONVERSI SATUAN 1. 1Kg = 10 N 2. 1 ton = 10 KN 3. 1 m = 103 mm 4. 1 Mpa (N/mm2 ) = 10 kg/cm2 5. 1 kg/m2 = 105 N/mm2 6. 1 tm = 105 kgcm
  • 91.
    87 TENTANG PENULIS ANUGRAH PAMUNGKAS,ST Lahir di Jakarta, 07 February 1972. Pendidikan SD diselesaikan di SD Negeri Pucang Jajar II Surabaya. Pendidikan SMP diselesaikan di SMP Negeri 1 Surabaya, dan pendidikan SMA diselesaikan di SMA Negeri 2 Surabaya. Gelar S-1 didapatkan dari Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Bandung (ITB). Pengalaman kerja : Tahun 1996 - 2003 bekerja di konsultan perencana struktur PT. Agoes Koernia di Jakarta sebagai structure engineer. Proyek yang telah didesain sewaktu bergabung di PT. Agoes Koernia antara lain RSUD Budi Asih di Jakarta Timur dan RSUD Koja Jakarta Utara. Tahun 2003 – 2004 bekerja di kontraktor PT. Teguh Raksa Jaya sebagai Quantity Engineer pada proyek pengembangan Bandara Juanda Surabaya. Tahun 2004 – 2006 bekerja di konsultan perencana struktur Susanto Cipta Jaya Corporation di Jakarta sebagai salah satu structure engineer. Proyek yang didesain antara lain Gedung Serbaguna Bukit Sentul di Sentul Jawa Barat. Tahun 2006 – 2008 bekerja di konsultan PT. Baja Engineering di Jakarta sebagai engineer. Proyek yang dikerjakan sebagian besar adalah proyek infrastruktur di Eropa. Tahun 2008 – sekarang bekerja di PT. IHM di Jakarta sebagai engineer pada proyek Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Uap PT. Petrokimia Gresik di Gresik Jawa Timur.
  • 92.
    88 ERNY HARIANTI, ST Lahirdi Malang, 2 Oktober 1976. Pendidikan SD diselesaikan di SD Tulungrejo 2 Batu. Pendidikan SMP diselesaikan di SMP Negeri 1 Batu, dan pendidikan SMA diselesaikan di SMA Negeri 1 Batu. Gelar S-1 didapatkan dari Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang. Pengalaman kerja : Tahun 2002 – 2005 bekerja di kontraktor Kajima Corporation pada proyek pengembangan Bandara Juanda Surabaya sebagai Quantity Engineer. Tahun 2005 – 2006 bekerja di konsultan perencana struktur PT. Agoes Koernia di Jakarta sebagai structure engineer. Proyek yang telah didesain antara lain Gedung Kantor Bank Bukopin Surabaya. Tahun 2006 – 2007 bekerja di kontraktor PT. Jagat Baja Prima Utama di Jakarta sebagai engineer dan estimator. Tahun 2007 – 2008 bekerja di konsultan QS PT. EC Harris Indonesia di Jakarta sebagai Quantity Surveyor.