laporan str om riyanto

16
2015 GAPURA MUSOLLAH

Upload: gideonsetyobudi

Post on 20-Feb-2016

38 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

laporan struktur gapura SAPdesain civil engineeringbuildingklampis surabayajawa timurindonesia

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

0

2015

GAPURA MUSOLLAH

Page 2: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

1

2015

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ................................................................................................................................................. 1

BAB I DATA DATA PERENCANAAN DAN PEMBEBANAN .............................................................................. 2

2.1 Data Perencanaan ............................................................................................................................ 2

2.1.1 Data Bangunan .......................................................................................................................... 2

2.2.2 Spesifikasi Material Beton Dan Baja Struktur ........................................................................... 2

2.2 Pembebanan dan Kombinasi Pembebanan ..................................................................................... 2

2.2.1 Beban Mati ................................................................................................................................ 3

2.2.2 Beban Hidup .............................................................................................................................. 3

BAB II PERHITUNGAN STRUKTUR ............................................................................................................... 4

BAB III KESIMPULAN ................................................................................................................................. 15

,

Page 3: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

2

2015

BAB I DATA DATA PERENCANAAN DAN PEMBEBANAN

2.1 Data Perencanaan 2.1.1 Data Bangunan

Lokasi Bangunan : Mosullah Pak Riyanto

Fungsi Bangunan : Tempat Ibadah

Struktur Bangunan : Kontruksi Beton

Struktur Pondasi : Pondasi Strouss

2.2.2 Spesifikasi Material Beton Dan Baja Struktur Material yang digunakan dalam perencanaan ini dibagi menjadi dua jenis material yaitu

material beton dan material baja, spesifikasi secara detil dapat dilihat sebagai berikut :

a. Material Beton Mutu fc’=20 MPa (K250)

Spesifikasi material ini digunakan dalam perencanaan elemen struktur lentur seperti balok,

pelat lantai, pilecap serta pelat tribun yang di cor secara monolit.

b. Material Baja Mutu ASTM A53M Grade B (Kuat Leleh fy = 2400 kg/cm2 dan Kuat Putus fu =

4150 kg/cm2).

Spesifikasi material ini digunakan dalam perencanaan elemen struktur rangka atap yang

terbuat dari pipa baja yang menggunakan sistem space frame.

c. Material Baja Tulangan BJTP U-24 (Kuat Leleh fy = 240 MPa)

Spesifikasi material ini digunakan dalam perencanaan elemen struktur beton bertulang

sebagai tulangan tulangan lentur maupun geser dengan diameter ≤ 12mm.

d. Material Baja Tulangan BJTD U-32 (Kuat Leleh fy = 320 MPa)

Spesifikasi material ini digunakan dalam perencanaan elemen struktur beton bertulang

sebagai tulangan lentur maupun geser dengan diameter > 12mm.

2.2 Pembebanan dan Kombinasi Pembebanan Terdiri dari beban mati (berat sendiri dan beban mati tambahan), beban hidup, beban angin,

dan beban gempa. Untuk kombinasi pembebanan mengacu pada beberapa peraturan yaitu SNI

2847-2002, ACI 318-02, UBC 1997 dan SNI 1729-2002.

Page 4: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

3

2015

2.2.1 Beban Mati Beban mati pada perencanaan ini meliputi berat sendiri dari masing – masing elemen

struktur seperti berat pelat, balok dan kolom serta struktur atap. Besarnya beban – beban mati

tersebut secara otomatis langsung diperhitungkan didalam permodelan struktur berdasarkan

berat jenis masing – masing materialnya. Sedangkan terdapat juga beban mati tambahan yang

berupa beban finishing, dan dinding yang besarnya:

Beban mati Lantai Atap:

- Berat instalasi ME = 50 kg/m2

Spesi tebal 2 cm = 21 kg/m2

Air hujan = 50 kg/m2

= 121 kg/m2 x 5,8 m = 701,8 Kg/m

2.2.2 Beban Hidup Beban hidup lantai yang bekerja dalam struktur ini berupa beban terbagi rata sesuai fungsi

ruangannya, yang besarnya diambil sebesar:

a. Beban hidup lantai atap : 100 kg/m2 x 5,8 m = 580 Kg/m

Koefisien reduksi beban hidup untuk beban gempa diambil sebesar 0.5.

Page 5: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

4

2015

BAB II PERHITUNGAN STRUKTUR

Page 6: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

5

2015

A. DATA BALOK LANTAIFrame 1

BAHAN STRUKTUR

Kuat tekan beton, fc' = 20 MPa

Tegangan leleh baja (deform) untuk tulangan lentur, fy = 320 MPa

Tegangan leleh baja (polos) untuk tulangan geser, fy = 240 MPa

DIMENSI BALOK

Lebar balok b = 250 mm

Tinggi balok h = 500 mm

Diameter tulangan (deform) yang digunakan, D = 13 mm

Diameter sengkang (polos) yang digunakan, Ø = 8 mm

Tebal bersih selimut beton, ts = 25 mm

MOMEN DAN GAYA GESER RENCANA

Momen rencana positif akibat beban terfaktor, Mu+ = 36,98 kNm

Momen rencana negatif akibat beban terfaktor, Mu - = 50,85 kNm

Gaya geser rencana akibat beban terfaktor, Vu = 60,57 kN

B. PERHITUNGAN TULANGAN

Untuk : fc' ≤ 30 MPa, b1 = 0,85

Untuk : fc' > 30 MPa, b1 = 0.85 - 0.05 * ( fc' - 30) / 7 = -

Faktor bentuk distribusi tegangan beton, b1 = 0,85

Rasio tulangan pada kondisi balance ,

rb = b1* 0.85 * fc’/ fy * 600 / ( 600 + fy ) = 0,0294

Faktor tahanan momen maksimum,

Rmax = 0.75 * rb * fy * [1 – ½*0.75* rb * fy / ( 0.85 * fc’ ) ] = 5,5986

Faktor reduksi kekuatan lentur, f = 0,80

Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, ds = ts + Ø + D/2 = 39,50 mm

Jumlah tulangan dlm satu baris, ns = ( b - 2 * ds) / ( 25 + D ) = 4,50

Digunakan jumlah tulangan dalam satu baris, ns = 4 bh

Jarak horisontal pusat ke pusat antara tulangan,

x = ( b - ns * D - 2 * ds ) / ( ns - 1 ) = 39,67 mm

Jarak vertikal pusat ke pusat antara tulangan, y = D + 25 = 38,00 mm

PERHITUNGAN BALOK LANTAI (BEAM ) BALOK B1 25/50

Page 7: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

6

2015

1. TULANGAN MOMEN POSITIF

Momen positif nominal rencana, Mn = Mu+

/ f = 46,225 kNm

Diperkirakan jarak pusat tulangan lentur ke sisi beton, d' = 70 mm

Tinggi efektif balok, d = h - d' = 430,00 mm

Faktor tahanan momen, Rn = Mn * 106 / ( b * d2 ) = 1,0000

Rn < Rmax ® (OK)

Rasio tulangan yang diperlukan :

r = 0.85 * fc’ / fy * [ 1 - √ * [1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ) ] = 0,00322

Rasio tulangan minimum, rmin = √ fc' / ( 4 * fy ) = 0,00349

Rasio tulangan minimum, rmin = 1.4 / fy = 0,00438

Rasio tulangan yang digunakan, ® r = 0,00438

Luas tulangan yang diperlukan, As = r * b * d = 470 mm2

Jumlah tulangan yang diperlukan, n = As / ( p / 4 * D2 ) = 3,543

Digunakan tulangan, 5 D 13

3 D 13

Luas tulangan terpakai, As = n * p / 4 * D2 = 664 mm2

Jumlah baris tulangan, nb = n / ns = 1,25

nb < 3 ® (OK)

Baris Jumlah Jarak Juml. Jarak

ke ni yi ni * yi

1 4 39,50 158,00

2 2 77,50 155,00

3 0 0,00 0,00

n = 6 S [ ni * yi ] = 313

Letak titik berat tulangan, ® d' = S [ ni * yi ] / n = 52,17 mm

52,17 < 70 ® perkiraan d' (OK)

Tinggi efektif balok, d = h - d' = 447,83 mm

a = As * fy / ( 0.85 * fc' * b ) = 49,970 mm

Momen nominal, Mn = As * fy * ( d - a / 2 ) * 10-6 = 89,801 kNm

Tahanan momen balok, f * Mn = 71,841 kNm

Syarat : f * Mn ≥ Mu+

71,841 > 36,980 ® AMAN (OK)

2. TULANGAN MOMEN NEGATIF

Momen negatif nominal rencana, Mn = Mu- / f = 63,562 kNm

Diperkirakan jarak pusat tulangan lentur ke sisi beton, d' = 50 mm

Tinggi efektif balok, d = h - d' = 450,00 mm

Faktor tahanan momen, Rn = Mn * 106 / ( b * d2 ) = 1,2555

Rn < Rmax ® (OK)

Page 8: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

7

2015

Rasio tulangan yang diperlukan :

r = 0.85 * fc’ / fy * [ 1 - √ * [1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ) ] = 0,00408

Rasio tulangan minimum, rmin = √ fc' / ( 4 * fy ) = 0,00349

Rasio tulangan minimum, r min = 1.4 / fy = 0,00438

Rasio tulangan yang digunakan, ® r = 0,00438

Luas tulangan yang diperlukan, As = r * b * d = 492 mm2

Jumlah tulangan yang diperlukan, n = As / ( p / 4 * D2 ) = 3,708

Digunakan tulangan, 5 D 13

3 D 13

Luas tulangan terpakai, As = n * p / 4 * D2 = 664 mm2

Jumlah baris tulangan, nb = n / ns = 1,25

nb < 3 ® (OK)

Baris Jumlah Jarak Juml. Jarak

ke ni yi ni * yi

1 4 39,50 158,00

2 2 77,50 155,00

3 0 0,00 0,00

n = 6 S [ ni * yi ] = 313

Letak titik berat tulangan, ® d' = S [ ni * yi ] / n = 52,17 mm

52,17 > 50 ® perkirakan lagi d' (NG)

Tinggi efektif balok, d = h - d' = 447,8 mm

a = As * fy / ( 0.85 * fc' * b ) = 49,970 mm

Momen nominal, Mn = As * fy * ( d - a / 2 ) * 10-6 = 89,801 kNm

Tahanan momen balok, f * Mn = 71,841 kNm

Syarat : f * Mn ≥ Mu-

71,841 > 50,849 ® AMAN (OK)

3. TULANGAN GESER

Gaya geser ultimit rencana, Vu = 60,572 kN

Faktor reduksi kekuatan geser, f = 0,60

Tegangan leleh tulangan geser, fy = 240 MPa

Kuat geser beton, Vc = (√ fc') / 6 * b * d * 10-3 = 80,126 kN

Tahanan geser beton, f * Vc = 48,075 kN

® Perlu tulangan geser

Tahanan geser sengkang, f * Vs = Vu - f * Vc = 12,496 kN

Kuat geser sengkang, Vs = 20,827 kN

Digunakan sengkang berpenampang : 1 Ø 8

Luas tulangan geser sengkang, Av = ns * p / 4 * P2 = 50,27 mm2

Jarak sengkang yang diperlukan : s = Av * fy * d / ( Vs * 103 ) = 249,07 mm

Jarak sengkang maksimum, smax = d / 2 = 223,92 mm

Jarak sengkang maksimum, smax = 250,00 mm

Jarak sengkang yang harus digunakan, s = 223,92 mm

Diambil jarak sengkang : ® s = 220 mm

Digunakan sengkang, 1 Ø 8 100

1 Ø 8 150

Page 9: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

8

2015

Page 10: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

9

2015

PENULANGAN KOLOM K1 (40x40)

Dari hasil out-put SAP 2000 diperoleh

P = kg

M = kg.m

panjang tekuk = cm

b = cm

ht = cm

`

M 31,4

P

1 40

30 30

eo = eo1 + eo2 = 32,7 cm

eo 32,7

ht 40

dari tabel PBI'71 10.6.2 , untuk baja keras -----> C2 =

C1 = 1 2

e1 = C1 C2 ( lk / 100.ht )2 . ht

= 1 ( / )2

= cm

e2 = 0.15 ht = cm

eu = eo + e1 + e2

= + + = cm

eau = eu + ( 1/2 ht )

= + 20,0

= cm

8.020,66

2.519,60

400

40

40

8.020,66

eo2 = ht = = 1,33

eo1 = =2.519,60

7,67

= 0,31 = cm

3,069

cm

= = 0,8187 cm

7,67 400 100 40 40

6,00

32,7 3,069 6 41,82

41,82

61,82

No. Doc : BTN/PBI&SKSNI/TS/05Judul Dokument Penulangan Kolom

Page 11: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

10

2015

P . eau = x = kg.cm

= kg.m

Pembesian kolom :

- lebar kolom = mm

- beton decking = mm

- tebal efektif d = mm

- Mutu beton fc' = K-250 Mpa

- Mutu baja fy = U-320 MPa

m = fY / (0,85 .fC)

= 320 / (0.85 . 20)

=

Rn = M / (f b d2)

= 49.580.517/(0.85.400.380,380)

=

r = (1/m) * (1 - ( 1 - ((2 Rn m)/fy)) )

= (1/18,82)*(1- ( 1 - ((2 . 1,010.18,82)/320)))

=

Aperlu = r .b .d = = mm2

Dipasang tulangan 8 d - 19 (Aact = 12 D 13 ( Aact = mm2)

Pembesian begel :

Dsengkang - mm

S1 = 48x8 = mm

S2 = 12x13 = mm

S3 = mm

Smin mm

495.805,17

4.958,05

400

18,82

1,010

8.020,66 61,82

1592

20

380

20

320

0,00326

0,00326 400 380 494,85

d8 100

384

156

400

156

Page 12: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

11

2015

Page 13: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

12

2015

A. DATA BALOK LANTAIFrame 6

BAHAN STRUKTUR

Kuat tekan beton, fc' = 25 MPa

Tegangan leleh baja (deform) untuk tulangan lentur, fy = 320 MPa

Tegangan leleh baja (polos) untuk tulangan geser, fy = 240 MPa

DIMENSI BALOK

Lebar balok b = 200 mm

Tinggi balok h = 400 mm

Diameter tulangan (deform) yang digunakan, D = 13 mm

Diameter sengkang (polos) yang digunakan, Ø = 8 mm

Tebal bersih selimut beton, ts = 25 mm

MOMEN DAN GAYA GESER RENCANA

Momen rencana positif akibat beban terfaktor, Mu+ = 3,17 kNm

Momen rencana negatif akibat beban terfaktor, Mu - = 6,33 kNm

Gaya geser rencana akibat beban terfaktor, Vu = 6,55 kN

B. PERHITUNGAN TULANGAN

Untuk : fc' ≤ 30 MPa, b1 = 0,85

Untuk : fc' > 30 MPa, b1 = 0.85 - 0.05 * ( fc' - 30) / 7 = -

Faktor bentuk distribusi tegangan beton, b1 = 0,85

Rasio tulangan pada kondisi balance ,

rb = b1* 0.85 * fc’/ fy * 600 / ( 600 + fy ) = 0,0368

Faktor tahanan momen maksimum,

Rmax = 0.75 * rb * fy * [1 – ½*0.75* rb * fy / ( 0.85 * fc’ ) ] = 6,9983

Faktor reduksi kekuatan lentur, f = 0,80

Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, ds = ts + Ø + D/2 = 39,50 mm

Jumlah tulangan dlm satu baris, ns = ( b - 2 * ds) / ( 25 + D ) = 3,18

Digunakan jumlah tulangan dalam satu baris, ns = 3 bh

Jarak horisontal pusat ke pusat antara tulangan,

x = ( b - ns * D - 2 * ds ) / ( ns - 1 ) = 41,00 mm

Jarak vertikal pusat ke pusat antara tulangan, y = D + 25 = 38,00 mm

PERHITUNGAN SLOOFSLOOF S1 20/40

Page 14: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

13

2015

1. TULANGAN MOMEN POSITIF

Momen positif nominal rencana, Mn = Mu+

/ f = 3,958 kNm

Diperkirakan jarak pusat tulangan lentur ke sisi beton, d' = 70 mm

Tinggi efektif balok, d = h - d' = 330,00 mm

Faktor tahanan momen, Rn = Mn * 106 / ( b * d2 ) = 0,1817

Rn < Rmax ® (OK)

Rasio tulangan yang diperlukan :

r = 0.85 * fc’ / fy * [ 1 - √ * [1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ) ] = 0,00057

Rasio tulangan minimum, rmin = √ fc' / ( 4 * fy ) = 0,00391

Rasio tulangan minimum, rmin = 1.4 / fy = 0,00438

Rasio tulangan yang digunakan, ® r = 0,00438

Luas tulangan yang diperlukan, As = r * b * d = 289 mm2

Jumlah tulangan yang diperlukan, n = As / ( p / 4 * D2 ) = 2,175

Digunakan tulangan, 3 D 13

3 D 13

Luas tulangan terpakai, As = n * p / 4 * D2 = 398 mm2

Jumlah baris tulangan, nb = n / ns = 1,00

nb < 3 ® (OK)

Baris Jumlah Jarak Juml. Jarak

ke ni yi ni * yi

1 3 39,50 118,50

2 0 0,00 0,00

3 0 0,00 0,00

n = 3 S [ ni * yi ] = 118,5

Letak titik berat tulangan, ® d' = S [ ni * yi ] / n = 39,50 mm

39,50 < 70 ® perkiraan d' (OK)

Tinggi efektif balok, d = h - d' = 360,50 mm

a = As * fy / ( 0.85 * fc' * b ) = 29,982 mm

Momen nominal, Mn = As * fy * ( d - a / 2 ) * 10-6 = 44,026 kNm

Tahanan momen balok, f * Mn = 35,221 kNm

Syarat : f * Mn ≥ Mu+

35,221 > 3,167 ® AMAN (OK)

2. TULANGAN MOMEN NEGATIF

Momen negatif nominal rencana, Mn = Mu- / f = 7,916 kNm

Diperkirakan jarak pusat tulangan lentur ke sisi beton, d' = 50 mm

Tinggi efektif balok, d = h - d' = 350,00 mm

Faktor tahanan momen, Rn = Mn * 106 / ( b * d2 ) = 0,3231

Rn < Rmax ® (OK)

Page 15: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

14

2015

Rasio tulangan yang diperlukan :

r = 0.85 * fc’ / fy * [ 1 - √ * [1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ) ] = 0,00102

Rasio tulangan minimum, rmin = √ fc' / ( 4 * fy ) = 0,00391

Rasio tulangan minimum, r min = 1.4 / fy = 0,00438

Rasio tulangan yang digunakan, ® r = 0,00438

Luas tulangan yang diperlukan, As = r * b * d = 306 mm2

Jumlah tulangan yang diperlukan, n = As / ( p / 4 * D2 ) = 2,307

Digunakan tulangan, 3 D 13

3 D 13

Luas tulangan terpakai, As = n * p / 4 * D2 = 398 mm2

Jumlah baris tulangan, nb = n / ns = 1,00

nb < 3 ® (OK)

Baris Jumlah Jarak Juml. Jarak

ke ni yi ni * yi

1 5 39,50 197,50

2 0 0,00 0,00

3 0 0,00 0,00

n = 5 S [ ni * yi ] = 197,5

Letak titik berat tulangan, ® d' = S [ ni * yi ] / n = 39,50 mm

39,50 < 50 ® perkiraan d' (OK)

Tinggi efektif balok, d = h - d' = 360,5 mm

a = As * fy / ( 0.85 * fc' * b ) = 29,982 mm

Momen nominal, Mn = As * fy * ( d - a / 2 ) * 10-6 = 44,026 kNm

Tahanan momen balok, f * Mn = 35,221 kNm

Syarat : f * Mn ≥ Mu-

35,221 > 6,333 ® AMAN (OK)

3. TULANGAN GESER

Gaya geser ultimit rencana, Vu = 6,551 kN

Faktor reduksi kekuatan geser, f = 0,60

Tegangan leleh tulangan geser, fy = 240 MPa

Kuat geser beton, Vc = (√ fc') / 6 * b * d * 10-3 = 55,000 kN

Tahanan geser beton, f * Vc = 33,000 kN

® Hanya perlu tul.geser min

Tahanan geser sengkang, f * Vs = Vu - f * Vc = - kN

Kuat geser sengkang, Vs = 6,551 kN

Digunakan sengkang berpenampang : 1 Ø 8

Luas tulangan geser sengkang, Av = ns * p / 4 * P2 = 50,27 mm2

Jarak sengkang yang diperlukan : s = Av * fy * d / ( Vs * 103 ) = 607,65 mm

Jarak sengkang maksimum, smax = d / 2 = 180,25 mm

Jarak sengkang maksimum, smax = 250,00 mm

Jarak sengkang yang harus digunakan, s = 180,25 mm

Diambil jarak sengkang : ® s = 180 mm

Digunakan sengkang, 1 Ø 8 100

1 Ø 8 150

Page 16: Laporan STR Om Riyanto

GAPURA MUSOLLAH

15

2015

BAB III KESIMPULAN

Dari Hasil Perhitungan Didapatkan

1. Dimensi Balok 25/50 cm dengan Penulangan sebagai berikut

Tulangan Tumpuan : Atas 5 D 13 Bawah 3 D 13 Begel Ø 8 – 100

Tulangan Laapangan : Atas 3 D 13 Bawah 5 D 13 Begel Ø 8 – 150

2. Dimensi Kolom 40/40 cm dengan Penulangan sebagai berikut

Tulangan Utama 12 D 13 Begel Ø 8 – 100

3. Dimensi Sloof 20/40 cm dengan Penulangan sebagai berikut

Tulangan Tumpuan : Atas 3 D 13 Bawah 3 D 13 Begel Ø 8 – 100

Tulangan Laapangan : Atas 3 D 13 Bawah 5 D 13 Begel Ø 8 – 150