6. Bab 6 - Pembebanan Portal Fix.docx

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai BAB VI PEMBEBANAN PORTAL

6.1 Data Perencanaan -

-

Beban mati Berat sendiri beton bertulang

= 2400 kg/m3

Adukan finishing lantai (3 cm)

= 63

kg/m3

Tegel (1 cm)

= 24

kg/m3

Tembok ½ bata

= 250 kg/m3

Plafond + penggantung

= 18

kg/m3

Pipa + ducting AC

= 40

kg/m3

Beban hidup Lantai atap

= 100 kg/m3

Lantai gedung

= 250 kg/m3

-

Reduksi beban hidup

= 30%

-

Lokasi

= Kabupaten Buton

-

Jenis tanah

= Sedang

-

Dengan menganggap bahwa gedung merupakan gedung perkantoran, dari Tabel 1- Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa kategori risiko yang didapat yaitu kategori risiko II.

-

Dari Tabel 2- Faktor keutamaan gempa, didapat nilai Ie sebesar 1,0.

6.2 Analisa Pembebanan

A. Portal Arah Sumbu Y

BAB VI Pembebanan Portal

42

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai

Gambar 6.1 Portal qD arah sumbu Y

BAB VI Pembebanan Portal

43

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai

Gambar 6.2 Portal qL arah sumbu Y

BAB VI Pembebanan Portal

44

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai

Gambar 6.3 Portal Eq arah sumbu Y

a. Lantai 5 Pelat atap Tebal

= 0,12

Beban

= P x L x t x Berat sendiri beton bertulang = 5760 kg

Balok induk BI 2 Dimensi = 0.25 x 0,125 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 4500 kg

BAB VI Pembebanan Portal

45

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Kolom K3 dimensi

= 0,25 x 0,25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 2400 kg

K4 dimensi

= 0.25 x 0.25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 7800 kg

Jumlah beban = 10200 kg Dinding ½ bata Beban

= Berat dinding x tinggi dinding = 1000 kg

Beban mati total Beban (DL)

= 21460 kg

Beban hidup Beban (LL)

= A x Beban hidup lantai atap x reduksi = 28800 kg

b. Lantai 4 Pelat lantai 4 Tebal

= 0,12

Beban

= P x L x t x Berat sendiri beton bertulang = 5760 kg

Balok induk BI 2 Dimensi = 0.25 x 0,125 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 4500 kg

Kolom K3 dimensi

= 0,25 x 0,25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 2400 kg

K4 dimensi

= 0.25 x 0.25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 7800 kg

BAB VI Pembebanan Portal

46

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Jumlah beban = 10200 kg Dinding ½ bata Beban

= Berat dinding x tinggi dinding = 1000 kg

Plafon + penggantung Beban

= A x Berat plafond an penggantung per m2 = 17280 kg

Pipa + ducting AC Beban

= A x Berat pipa dan ducting AC per m2 = 38400 kg

Beban mati total Beban (DL)

= 77140 kg

Beban hidup Beban (LL)

= A x Beban hidup lantai atap x reduksi = 72000 kg

c. Lantai 3 Pelat lantai 3 Tebal

= 0,12

Beban

= P x L x t x Berat sendiri beton bertulang = 5760 kg

Balok induk BI 2 Dimensi = 0.25 x 0,125 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 4500 kg

Kolom K3 dimensi

= 0,25 x 0,25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 2400 kg

K4 dimensi

= 0.25 x 0.25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 7800 kg

Jumlah beban = 10200 kg BAB VI Pembebanan Portal

47

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Dinding ½ bata Beban

= Berat dinding x tinggi dinding = 1000 kg

Plafon + penggantung Beban

= A x Berat plafond an penggantung per m2 = 17280 kg

Pipa + ducting AC Beban

= A x Berat pipa dan ducting AC per m2 = 38400 kg

Beban mati total Beban (DL)

= 77140 kg

Beban hidup Beban (LL)

= A x Beban hidup lantai atap x reduksi = 72000 kg

d. Lantai 2 Pelat lantai 2 Tebal

= 0,12

Beban

= P x L x t x Berat sendiri beton bertulang = 5760 kg

Balok induk BI 2 Dimensi = 0.25 x 0,125 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 4500 kg

Kolom K3 dimensi

= 0,25 x 0,25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 2400 kg

K4 dimensi

= 0.25 x 0.25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 7800 kg

Jumlah beban = 10200 kg

BAB VI Pembebanan Portal

48

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Dinding ½ bata Beban

= Berat dinding x tinggi dinding = 1000 kg

Plafon + penggantung Beban

= A x Berat plafond an penggantung per m2 = 17280 kg

Pipa + ducting AC Beban

= A x Berat pipa dan ducting AC per m2 = 38400 kg

Beban mati total Beban (DL)

= 77140 kg

Beban hidup Beban (LL)

= A x Beban hidup lantai atap x reduksi = 72000 kg

e. Lantai 1 Pelat lantai 1 Tebal

= 0,12

Beban

= P x L x t x Berat sendiri beton bertulang = 5760 kg

Balok induk BI 2 Dimensi = 0.25 x 0,125 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 4500 kg

Kolom K3 dimensi

= 0,25 x 0,25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 2400 kg

K4 dimensi

= 0.25 x 0.25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 7800 kg

Jumlah beban = 10200 kg

BAB VI Pembebanan Portal

49

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Dinding ½ bata Beban

= Berat dinding x tinggi dinding = 1000 kg

Plafon + penggantung = A x Berat plafond an penggantung per m2

Beban

= 17280 kg Pipa + ducting AC = A x Berat pipa dan ducting AC per m2

Beban

= 38400 kg Beban mati total Beban (DL)

= 77140 kg

Beban hidup Beban (LL)

= A x Beban hidup lantai atap x reduksi = 72000 kg

Jumlah Kombinasi

Beban Mati

Beban Hidup

kg

kg

Kg

5

21460

28800

71832

4

77140

72000

207768

3

77140

72000

207768

2

77140

72000

207768

1

77140

72000

207768

Total

330020

316800

902904

Lantai

BAB VI Pembebanan Portal

1,2 DL + 1,6 LL

50

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai B. Portal Arah Sumbu X

Gambar 6.4 Portal qD arah sumbu X

Gambar 6.5 Portal qL arah sumbu X

BAB VI Pembebanan Portal

51

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai

Gambar 6.6 Portal Eq arah sumbu X

a. Lantai 5 Pelat atap Tebal

= 0,12

Beban

= P x L x t x Berat sendiri beton bertulang = 5760 kg

Balok induk BI 1 Dimensi = 0.2 x 0,1 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 768 kg

Balok anak BA1 dimensi = 0.15 x 0.1 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 576 kg

Kolom K3 dimensi

= 0,25 x 0,25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 2400 kg

K4 dimensi BAB VI Pembebanan Portal

= 0.25 x 0.25 52

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 7800 kg

Jumlah beban = 10200 kg Dinding ½ bata Beban

= Berat dinding x tinggi dinding = 1000 kg

Beban mati total Beban (DL)

= 18304 kg

Beban hidup Beban (LL)

= A x Beban hidup lantai atap x reduksi = 28800 kg

b. Lantai 4 Pelat lantai 4 Tebal

= 0,12

Beban

= P x L x t x Berat sendiri beton bertulang = 5760 kg

Balok induk BI 1 Dimensi = 0.2 x 0,1 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 768 kg

Balok anak BA1 dimensi = 0.15 x 0.1 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 576 kg

Kolom K3 dimensi

= 0,25 x 0,25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 2400 kg

K4 dimensi

= 0.25 x 0.25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 7800 kg

Jumlah beban = 10200 kg BAB VI Pembebanan Portal

53

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Dinding ½ bata Beban

= Berat dinding x tinggi dinding = 1000 kg

Plafon + penggantung Beban

= A x Berat plafond an penggantung per m2 = 17280 kg

Pipa + ducting AC Beban

= A x Berat pipa dan ducting AC per m2 = 38400 kg

Beban mati total Beban (DL)

= 73984 kg

Beban hidup Beban (LL)

= A x Beban hidup lantai atap x reduksi = 72000 kg

c. Lantai 3 Pelat lantai 3 Tebal

= 0,12

Beban

= P x L x t x Berat sendiri beton bertulang = 5760 kg

Balok induk BI 1 Dimensi = 0.2 x 0,1 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 768 kg

Balok anak BA1 dimensi = 0.15 x 0.1 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 576 kg

Kolom K3 dimensi

= 0,25 x 0,25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 2400 kg

K4 dimensi BAB VI Pembebanan Portal

= 0.25 x 0.25 54

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 7800 kg

Jumlah beban = 10200 kg Dinding ½ bata Beban

= Berat dinding x tinggi dinding = 1000 kg

Plafon + penggantung Beban

= A x Berat plafond an penggantung per m2 = 17280 kg

Pipa + ducting AC Beban

= A x Berat pipa dan ducting AC per m2 = 38400 kg

Beban mati total Beban (DL)

= 73984 kg

Beban hidup Beban (LL)

= A x Beban hidup lantai atap x reduksi = 72000 kg

d. Lantai 2 Pelat lantai 2 Tebal

= 0,12

Beban

= P x L x t x Berat sendiri beton bertulang = 5760 kg

Balok induk BI 1 Dimensi = 0.2 x 0,1 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 768 kg

Balok anak BA1 dimensi = 0.15 x 0.1 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 576 kg

Kolom K3 dimensi BAB VI Pembebanan Portal

= 0,25 x 0,25 55

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 2400 kg

K4 dimensi

= 0.25 x 0.25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 7800 kg

Jumlah beban = 10200 kg

Dinding ½ bata Beban

= Berat dinding x tinggi dinding = 1000 kg

Plafon + penggantung Beban

= A x Berat plafond an penggantung per m2 = 17280 kg

Pipa + ducting AC Beban

= A x Berat pipa dan ducting AC per m2 = 38400 kg

Beban mati total Beban (DL)

= 73984 kg

Beban hidup Beban (LL)

= A x Beban hidup lantai atap x reduksi = 72000 kg

e. Lantai 1 Pelat lantai 1 Tebal

= 0,12

Beban

= P x L x t x Berat sendiri beton bertulang = 5760 kg

Balok induk BI 1 Dimensi = 0.2 x 0,1 Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 768 kg

Balok anak BA1 dimensi = 0.15 x 0.1 BAB VI Pembebanan Portal

56

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Beban

= A x total panjang x berat sendiri beton bertulang = 576 kg

Kolom K3 dimensi

= 0,25 x 0,25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 2400 kg

K4 dimensi

= 0.25 x 0.25

Beban

= A x h x n x berat sendiri beton bertulang = 7800 kg

Jumlah beban = 10200 kg

Dinding ½ bata Beban

= Berat dinding x tinggi dinding = 1000 kg

Plafon + penggantung Beban

= A x Berat plafond an penggantung per m2 = 17280 kg

Pipa + ducting AC Beban

= A x Berat pipa dan ducting AC per m2 = 38400 kg

Beban mati total Beban (DL)

= 73984 kg

Beban hidup Beban (LL)

= A x Beban hidup lantai atap x reduksi = 72000 kg

BAB VI Pembebanan Portal

57

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Jumlah Kombinasi

Beban Mati

Beban Hidup

kg

kg

Kg

5

18304

28800

68044.8

4

73984

72000

203980.8

3

73984

72000

203980.8

2

73984

72000

203980.8

1

73984

72000

203980.8

Total

314240

316800

883968

Lantai

1,2 DL + 1,6 LL

Beban Gempa Data Perencanaan Fungsi bangunan

= Perkantoran 6 Lantai

Lokasi

= Kabupaten Buton

Jenis Tanah

= Tanah Sedang (Kelas Situs D)

Model Analisa

= Analisa Dinamis Respon Spektrum

Ss

= 0.8

S1

= 0.338 (Puskim)

Fa

= 1,000 (Puskim)

Fv

= 1,000 (Puskim)

SMS

= 0.8

SM1

= 0.338 (Puskim)

SDS

= 0.533 (Puskim)

SD1

= 0.225 (Puskim)

T0

= 0,084 (Puskim)

Ts

= 0,422 (Puskim)

BAB VI Pembebanan Portal

(Puskim)

(Puskim)

58

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai

Gambar. Kurva Respons Spectrum Design Kota Bandung untuk Jenis Tanah Sedang Tabel. Kategori Risiko Bangunan (SNI 1726-2012 Tabel 1 Hal 14)

Kategori resiko = 2 Tabel. Tabel Faktor Keutamaan Gempa (SNI 1726-2012 Tabel 2 Hal 15)

Kategori risiko I atau II III IV Faktor keutamaan = 1,0

BAB VI Pembebanan Portal

Faktor keutamaan gempa, Ie 1,0 1,25 1,50

59

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Tabel. KDS Berdasarkan Parameter Respons Percepatan pada Periode Pendek

Nilai SDS

SDS < 0,167 0,167 ≤ SDS ≤ 0,33 0,33 ≤ SDS ≤ 0,50 0,50 ≥ SDS

Kategori Risiko I / II / III A B C D

KDS Kategori Risiko IV A C D D

Tabel. KDS Berdasarkan Parameter Respons Percepatan pada Periode 1 Detik

Nilai SD1

SD1 < 0,067 0,067 ≤ SD1 ≤ 0,133 0,133 ≤ SD1 ≤ 0,20 0,20 ≥ SD1 Berdasarkan SDS Berdasarkan SD1

Kategori Risiko I / II / III A B C D = 0,533 maka KDS = 0,225 maka KDS

KDS Kategori Risiko IV A C D D =D =D

Tabel. Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk Sistem Penahan Gaya Gempa (SNI 1726-2012 Tabel 9 Hal 34)

BAB VI Pembebanan Portal

60

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai

Maka, didapat :

R Ωo Cd

=8 =3 = 5,5

Menentukan Periode Fundamental Perioda fundamental pendekatan (Ta) dalam detik, harus ditentukan dari persamaan berikut : Ta = Ct hnx . . . . . SNI 1726-2012 pasal 7.8.2.1 hal 55 Keterangan: Hn adalah ketinggian struktur dalam (m), di atas dasar sampai tingkat tertinggi struktur, dan koefisien Ct dan x ditentukan dari tabel 15. Tabel. Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung (SNI 1726-2012 Tabel 9 Hal 34)

Parameter percepatan respons spektral desain pada 1 detik, SD1 ≥ 0,4 0,3 0,2 0,15 ≤ 0,1

BAB VI Pembebanan Portal

Koefisien Cu 1,4 1,4 1,5 1,6 1,7

61

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Tabel. Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct dan X (SNI 1726-2012 Tabel 15 Hal 56)

Tipe Struktur Rangka baja pemikul momen Rangka beton pemikul momen Rangka baja dengan bresing eksentris Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk Semua sistem struktur lainnya Berdasarkan formula pendekatan manual dengan

Tinggi bangunan (H total) Ta

Ct 0,0724a 0,0466a 0,0731a 0,0731a

x 0,8 0,9 0,75 0,75

0,0488a

0,75

Cu

= 1,5

Ct

= 0,0724

x

= 0,8

= 20 m

= Ct x hnx = 0,0724 x 200,8 = 0.796 detik

a. Potongan Arah sumbu y Tabel. Total Beban Per Lantai pada Potongan arah sumbu y

Lantai

Beban Mati (DL)

Beban Hidup (LL)

Jumlah (kombinasi) 1,2 DL + 1,6 LL

kg 21460 77140 77140 77140 77140 330020

kg 28800 72000 72000 72000 72000 316800

kg 71832 207768 207768 207768 207768 902904

5 4 3 2 1 ∑

BAB VI Pembebanan Portal

62

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Tabel 6.17 Rekapitulasi Beban Gempa pada Potongan arah sumbu y

Lantai 5 4 3 2 1 ∑

Cs hitung

Tinggi Lantai dari Dasar hx (m) 20 16 12 8 4

=

𝑆𝐷𝑆 𝑅

𝐼𝑒 𝑆𝐷1 𝑇𝑥𝑅

=

1,0

Momen Wx.hx (kg.m)

71832 207768 207768 207768 207768 902904

1436640 3324288 2493216 1662144 831072 9747360

= 0.066625

0.796

Cs max

=

Cs min

= 0,044 x SDS x Ie = 0,044 x 0.533 x 1,0 = 0.025

Cs pakai

= 0.035

𝐼𝑒

=

0.533 8

Berat Tiap Lantai Wx (kg)

1,0

= 0.035361

Menghitung V (gaya dasar seismik) V = Cs x Wx = 0,035 x 902904 = 31927.99 kg Mengitung distribusi gaya Fx Fx = Cv x V Cvx = Wi x hi^k / ΣWi x hi^k T ≤ 0,5 detik, maka k = 1 T ≥ 2,5 detik, maka k = 2 T

= 1,002 detik, maka k = 1 +

BAB VI Pembebanan Portal

0.796−0,5 2,5−0,5

𝑥(2 − 1)= 1.15

63

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Tabel. Distribusi Gaya Gempa (Fx) pada Potongan sumbu y

Lantai 5 4 3 2 1 ∑

Tinggi Lantai hx (m) 20 16 12 8 4

Berat Tiap Lantai Wx (kg) 71832 207768 207768 207768 207768 902904

Wx . hx^k

Cvx = (Wx . hx^k) / ∑(Wx . hx^k)

2236055.89 5006356 3598588.79 2259623.05 1019882.68 14120507

Lantai

Vx (kg)

Fx = Cvx . V (kg)

Mx (kg.m)

5 4 3 2 1

31927.99 31927.99 31927.99 31927.99 31927.99

5055.964 11319.91 8136.798 5109.252 2306.065

1436640 3324288 2493216 1662144 831072

0.158355 0.354545 0.254848 0.160024 0.072227

Pembagian Gaya Gempa (kg) 1011.193 2263.982 1627.36 1021.85 461.213

b. Potongan Arah sumbu x Tabel. Total Beban Per Lantai pada Potongan arah sumbu x

Lantai

Beban Mati (DL)

Beban Hidup (LL)

Jumlah (kombinasi) 1,2 DL + 1,6 LL

kg 18304 73984 73984 73984 73984 314240

kg 28800 72000 72000 72000 72000 316800

kg 68044.8 203980.8 203980.8 203980.8 203980.8 883968

5 4 3 2 1 ∑

BAB VI Pembebanan Portal

64

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Tabel 6.17 Rekapitulasi Beban Gempa pada Potongan arah sumbu y

Lantai 5 4 3 2 1 ∑

Cs hitung

Tinggi Lantai dari Dasar hx (m) 20 16 12 8 4

=

𝑆𝐷𝑆 𝑅

𝐼𝑒 𝑆𝐷1 𝑇𝑥𝑅

=

1,0

Momen Wx.hx (kg.m)

68044.8 203980.8 203980.8 203980.8 203980.8 883968

1360896 3263692.8 2447769.6 1631846.4 815923.2 9520128

= 0.066625

0.796

Cs max

=

Cs min

= 0,044 x SDS x Ie = 0,044 x 0.533 x 1,0 = 0.025

Cs pakai

= 0.035

𝐼𝑒

=

0.533 8

Berat Tiap Lantai Wx (kg)

1,0

= 0.035361

Menghitung V (gaya dasar seismik) V = Cs x Wx = 0,035 x 883968 = 31258.38 kg Mengitung distribusi gaya Fx Fx = Cv x V Cvx = Wi x hi^k / ΣWi x hi^k T ≤ 0,5 detik, maka k = 1 T ≥ 2,5 detik, maka k = 2 T

= 1,002 detik, maka k = 1 +

BAB VI Pembebanan Portal

0.796−0,5 2,5−0,5

𝑥(2 − 1)= 1.15

65

Perancangan Strktur Baja Perkantoran 6 Lantai Tabel. Distribusi Gaya Gempa (Fx) pada Potongan sumbu y

Lantai 5 4 3 2 1 ∑

Tinggi Lantai hx (m) 20 16 12 8 4

Berat Tiap Lantai Wx (kg) 68044.8 203980.8 203980.8 203980.8 203980.8 883968

Wx . hx^k 2118164.27 4915100.56 3532993.63 2218434.59 1001292.24 13785985.3

Lantai

Vx (kg)

Fx = Cvx . V (kg)

Mx (kg.m)

5 4 3 2 1

31258.38 31258.38 31258.38 31258.38 31258.38

4905.614 11383.25 8182.323 5137.838 2318.967

1360896 3263692.8 2447769.6 1631846.4 815923.2

BAB VI Pembebanan Portal

Cvx = (Wx . hx^k) / ∑(Wx . hx^k) 0.153646 0.356529 0.256274 0.16092 0.072631

Pembagian Gaya Gempa (kg) 377.355 875.634 629.4095 395.2183 178.3821

66