540 likes | 1.33k Vues
SEMINAR ISI TUGAS AKHIR. PERENCANAAN DESAIN FLAT PLATE TOWER D – E CIBUBUR VILLAGE APARTMENT. OLEH: INDAH PRASETIYA RINI (10307061) UNIVERSITAS GUNADARMA FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN AGUSTUS 2010. LATAR BELAKANG.
E N D
SEMINAR ISI TUGAS AKHIR PERENCANAAN DESAIN FLAT PLATETOWER D – ECIBUBUR VILLAGE APARTMENT OLEH: INDAH PRASETIYA RINI (10307061) UNIVERSITAS GUNADARMA FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN AGUSTUS 2010
LATAR BELAKANG InovasiUntukMencariAlternatifJenisStrukturBangunan yang EkonomisdanDapatMenghematWaktuDalamPengerjaannya = Flat Plate Pembangunan Infrastrukturdi Indonesia PertumbuhanEkonomidi Indonesia
TUJUAN PENULISAN Merencanakanulangtower D dan E padaproyekCibuburVillage Apartment, yang semulamerupakanstruktur yang terdiridarikolom, balokdanpelat, menjadisistemkonstruksiflat plate (tanpabalok). Adapunaspek yang ditinjaudalamperencanaanstrukturyaitu: • Analisisgempastatikekivalen, yaitupengecekanterhadapwaktugetarstruktur • Analisisgempadinamik • Analisiskinerjastrukturterhadapgempastatikdangempadinamik • Pengecekansimpanganakibatbebangempa • Pengecekankinerjabataslayan • Pengecekankinerjabatasultimit • Perencanaan tulanganpelat • Perencanaan tulangankolom • Perencanaan slab-column joint
BATASAN PENULISAN • Perencanaan tower D – E CibuburVillage Apartment yang meliputi: • Perencanaan strukturatas • Perencanaan dimensidanpenulanganpadakonstruksiflat plate • Perencanaan tower D – E CibuburVillage Apartmentinimengikutiperaturan PPIUG 1983, SNI 03 – 2847 – 2002, SNI 1726 – 2002 • Padapenulisantugasakhirini, bangunan yang direncakanberadadi Jakarta, sehinggaCibuburVillage Apartmentiniberadapada zone gempa 3 berdasarkan SNI 1726 – 2002 • Jumlahtingkatpadagedung yang direncanakanadalahdiatas 10 lantai, dantinggibangunanlebihdari 40 m, makaberdasarkan SNI 03 – 2847 – 2002, bangunandikategorikansebagaistrukturgedungtidakberaturan, pengaruhgemparencanaharusditinjausebagaipengaruhpembebanangempadinamik, sehinggaanalisisnyaharusdilakukanberdasarkananalisisresponsdinamik
LOKASI TUGAS AKHIR Jalan Radar Auri No. 4, Cibubur, Jakarta Timur GambarLokasiTugasAkhir
TIPE PELAT DUA ARAH GambarWaffle Slab GambarFlat Plate Sumber: James G. MacGregor, 1997
TIPE FLAT PLATE (Lanjutan) GambarFlat Slab GambarPelatDuaArahdenganBalok Sumber: James G. MacGregor, 1997
PENGERTIAN FLAT PLATE Flat platemerupakansalahsatusistempelatduaarah yang merupakanpelatbetonpejaldengantebalmerata yang mentransferbebansecaralangsungkekolompendukungtanpabantuanbalokataukepalakolom (drop panel) ataudrop panel (Jack C. McCormac, 2001). Flat platedicirikanolehtidakadanyabalok-baloksepanjanggariskolomdalam, namunbalok-baloktepipadatepi-tepiluarlantaibolehjadiadaatautidakada. Sehinggadapatdikatakanbahwaflat platemerupakansuatupelatbeton yang diperkuatdalamduaarahsedemikianhinggameneruskanbebannyasecaralangsungkekolom-kolom yang mendukungnya (Chu-Kiawang, Charles G. Salmon, 1992).
PENGERTIAN FLAT PLATE (Lanjutan) Pelatdatarsangatekonomispenggunaannyauntukbentang 15-20 ft (4,5-6 m). Untukbentang yang lebihbesar, dapatdigunakansistemwaffle slab. Waffle slab digunakanpadakisaranbentang 25-40 ft (7,5-12 m). Untukmemperkuatpelatterhadapgayageser, ponsdanlentur, bagian-bagiankritispelatyaitudisekitarkolompenumpu, perludipertebal, sisteminidisebutdenganpelat slab (flat slab). Bagianpenebalanpadasistemflat slab disebutdrop panel, sedangkanuntukpenebalan yang berbentukkepalakolomdisebutcolumn capital. Flat slabdigunakanuntukkisaranbentang 20-30 ft atausekitar 6-9 m (James G. MacGregor, 1997).
PENGERTIAN FLAT PLATE (Lanjutan) Konstrusiflat plate umumnyadigunakanpadabangunan yang memilikibebanstruktur yang relatifringan. Pelatdatarmungkinmerupakansistempelat yang paling umumdipakaisaatini, seperti hotel betonbertulangbertingkatbanyak, motel, apartemen, rumahsakit, asramaataubangunansejenislainnya. Pelatdatarkemungkinanakanmenimbulkanmasalah transfer geserdisekitarkolom. Dengankata lain, adabahayadimanakolomakanmenembuspelat. Olehkarenaitu, seringkaliperlumemperbesardimensikolomatauketebalanpelatataumenggunakanshearhead. Shearheadterbuatdaribaja I ataukanal yang ditempatkandalampelatmelintasikolom. Selainshearhead, penggunaanpelattiang (drop panel) bermanfaatdalammengurangitegangangeserpons yang mungkinditimbulkanolehkolomterhadappelat, danpenebalaninijugameningkatkanbesarnyamomenlawanditempat-tempatdimanamomen-momennegatifterbesar.
KEUNTUNGAN FLAT PLATE • Dapatdibuatdengancepatkarenabekistingdansusunantulangan yang sederhana • Ketinggiangedungbertingkatberkurangkarenalantai yang tipis, langit-langit yang rata permukaannyamerupakanfaktor yang mempengaruhiekonomisecarakeseluruhan • Jendela-jendeladapatdibuatsampaisisibawahpelat, dantidakadabalok-balok yang menghalangicahayadansirkulasiudara • Tidakadanyasudut yang tajammemberikanketahanandalamkebakaran yang lebihbesarkarenabahayapengelupasanbetondanmenganganyatulangandapatberkurang.
JALUR KOLOM DAN JALUR TENGAH Pelatduaarahmelenturdenganbentukpermukaansepertimangkukjikadibebanidalamduaarah. Olehkarenaitu, pelatiniharusditulangidalamkeduaarahdengantulanganberlapistegaklurussatudenganlainnya. Jalurkolomadalahpelatdenganlebardisetiapsisigaristengahkolomsamadengan ¼ dimensi panel terkecilℓ1atauℓ2. Jalurtengahadalahbagianpelatdiantaraduajalurkolom. Bagiandarimomen yang diterimajalurkolomdanjalurtengahdiasumsikantersebarmeratapadaseluruhjalur. Persentasemomen yang dipikulolehjalurkolomtergantungpadakekakuanefektifdarijalurkolomdanpadaaspect ratioℓ1/ℓ2 (denganℓ1 adalahpanjangbentangpusatkepusat, daritumpuan-tumpuannyadalamarahmomen yang ditinjaudanℓ2adalahpanjangbentangpusatkepusat, daritumpuan-tumpuannyadalamarahtegaklurusterhadapℓ1).
JALUR KOLOM DAN JALUR TENGAH (Lanjutan) Gambar 2. JalurKolomdanJalur Tengah
TEBAL MINIMUM PELAT UNTUK KONTROL LENDUTAN Berdasarkan SNI 03 – 2847 – 2002, tebal minimum pelattanpabalok interior yang menghubungkantumpuan-tumpuanyadanmempunyairasiobentangpanjangterhadapbentangpendek yang tidaklebihdaridua, harusmemenuhiketentuan yang dicantumkanpadaTabel 1, dantidakbolehkurangdarinilaiberikut: • Pelattanpapenebalan (drop panel) tidakbolehkurangdari 120 mm. • Pelatdenganpenebalan (drop panel) tidakbolehkurangdari 100 mm.
TEBAL MINIMUM PELAT UNTUK KONTROL LENDUTAN (Lanjutan) TabelTebal Minimum PelatTanpaBalok Interior
DISTRIBUSI MOMEN DALAM PELAT GambarMomenuntukFlat PlateTanpaBalokSisi
DISTRIBUSI MOMEN DALAM PELAT (Lanjutan) TabelDistribusiMomen Total Terfaktor
DISTRIBUSI MOMEN DALAM PELAT (Lanjutan) TabelPersentaseMomenRencanaNegatif Interior yang DitahanolehJalurKolom TabelPersentaseMomenRencanaNegatifEksterior yang DitahanolehJalurKolom TabelPersentaseMomenRencanaPositif yang HarusDitahanolehJalurKolom
LENDUTAN IZIN MAKSIMUM TabelLendutanIzinMaksimum
ALUR PERENCANAAN MULAI PENGUMPULAN DATA OUTPUT PROGRAM ANALISIS DATA PENULANGAN ESTIMASI DIMENSI SELESAI PEMBEBANAN ANALISA STRUKTUR DENGAN BANTUAN PROGRAM GambarAlur Perencanaan Struktur
ANALISIS GEMPA STATIK EKIVALEN DENGAN BANTUAN PROGRAM ETABS V.9.04.
ALUR PERENCANAAN MULAI PEMODELAN INPUT BEBAN MATI TAMBAHAN DAN BEBAN HIDUP REDUKSI BEBAN HIDUP HUNIAN (APARTEMEN) = 0,3 (PPIUG 1983) MEMPERLAKUKAN PELAT YANG DIMODELKAN SEBAGAI LANTAI DIAFRAGMA KAKU JALANKAN PROGRAM (RUN ANALYSIS) DIDAPAT: BERAT BANGUNAN, PUSAT MASSA DAN KEKAKUAN A
ALUR PERENCANAAN (Lanjutan) • TabelBeratStruktur per Lantai
ALUR PERENCANAAN (Lanjutan) A HITUNG WAKTU GETAR ALAMI (T = ζx n = 0,18 x 15 = 2,7 det.) GAYA GESER DASAR NOMINAL DISTRIBUSI GAYA GESER HORISONTAL GEMPA MASUKKAN GAYA KE TITIK EKSENTRISITAS GEDUNG JALANKAN PROGRAM, DIDAPAT SIMPANGAN TIAP LANTAI, DAPAT T-RAYLEIRH B
ALUR PERENCANAAN (Lanjutan) B ANALISIS KINERJA BATAS LAYAN (∆s), SYARAT: (0,03/R)/hi atau 30 mm Diambil yang terkecil ANALISIS KINERJA BATAS ULTIMIT (∆m), SYARAT: 0,02 x hi SELESAI
WAKTU GETAR ALAMI GambarResponsSpektrumGempaRencanauntuk Wilayah Gempa 3
DISTRIBUSI GAYA GESER HORISONTAL GEMPA • TabelDistribusi Gaya GeserDasarAkibatGempaSepanjangTinggiGedung
ARAH PEMBEBANAN GEMPA • TabelDistribusiGempaStatik X
ARAH PEMBEBANAN GEMPA (Lanjutan) • TabelDistribusiGempaStatik Y
ANALISIS WAKTU GETAR STRUKTUR DENGAN CARA T-RAYLEIGH TabelPerhitungan T – Rayleigh dalamArah X (Tx)
ANALISIS WAKTU GETAR STRUKTUR DENGAN CARA T-RAYLEIGH (Lanjutan) TabelPerhitungan T – Rayleigh dalamArah Y (Ty)
KontrolKinerja Batas Layan (∆s) TabelKontrolKinerja Batas LayanAkibatBebanGempaStatik
KontrolKinerja Batas Ultimit (∆m) TabelKontrolKinerja Batas UltimitAkibatBebanGempaStatik
Modal Participating Mass Ratios TabelHasildariModal Participating Mass Ratios Dari Tabeldiatasmenunjukkanbahwadengan 9 modes sajasudahmelebihi 90%, sudahmampumemenuhisyaratpartisipasimassasesuai SNI – 03– 1726 – 2002.
NilaiAkhirResponsSpektrumdanBebanGempaStatikEkivalenArah X dan Y TabelNilaiAkhirResponsSpektrumdanBebanGempaStatikEkivalenArah X dan Y Makadarihasildiatasdapatdipastikannilaiakhirdariresponsspektrumtelahmemenuhi SNI – 03 – 1726 – 2002 dengansyaratVdinamik ≥ 0,8 Vstatik. Demikiantelahdisimpulkanbahwauntukkonfigurasibangunangedung, gempadinamiklebihmenentukan. Sehinggaselanjutnyapadatahapperancanganstrukturakandigunakanbebangempadinamik.
KontrolKinerja Batas Layan (∆s) AkibatBebanGempaDinamik TabelKontrolKinerja Batas LayanAkibatBebanGempaDinamik
KontrolKinerja Batas Ultimit (∆m) AkibatBebanGempaDinamik TabelKontrolKinerja Batas UltimitAkibatBebanGempaDinamik
PERENCANAAN PELAT TIPE S1 (EKSTERIOR) Gambar Penulangan Pelat Tipe S1
PERENCANAAN PELAT TIPE S2 (INTERIOR) Gambar Penulangan Pelat Tipe S2
PERENCANAAN KOLOM Gambar Penulangan C358 Lantai 1 Grid H – 2
SLAB COLUMN JOINT (INTERIOR) Gambar Slab-Column Joint (Interior)
SLAB COLUMN JOINT (EKSTERIOR) Gambar Slab-Column Joint (Eksterior)
KESIMPULAN • Pada perencanaan gedung tidak beraturan dilakukan analisis gempa dinamis. • Tebal pelat yang diambil (160 mm) sudah cukup memenuhi syarat lendutan yang diberikan oleh SNI 03 – 2847 – 2002. • Analisis gempa dinamik yang dilakukan dengan bantuan program ETABS v.9.0.4 menghasilkan: • Partisipasi massa 90% (dengan 9 modes) sesuai syarat yang ditentukan dalam SNI-03-1726-2002. • Vdinamik ≥ 0,8 Vstatik (Tabel 17). • Aspek kenyamanan juga terpenuhi karena nilai kinerja batas layan terbesar yang didapat adalah 8,4 mm (arah x) dan 7,2 mm (arah y), nilai ini memenuhi syarat drift yang ditentukan yaitu sebesar 13,85 mm. Kinerja batas ultimit terbesar yang didapat adalah 36,7 mm (arah x) dan 20,7 mm (arah y), nilai ini memenuhi syarat drift yang ditentukan yaitu sebesar 60 mm.
KESIMPULAN (Lanjutan) • Hasil perhitungan pelat menunjukkan bahwa pelat tipe S1 dengan tulangan lentur arah x dan y menggunakan tulangan D13 sudah cukup mewakili kondisi tipe pelat lantai yang lain. • Hasil perhitungan kolom didapat tulangan lentur D19 dan tulangan geser D10. • Analisis perhitungan slabcolumnjoint (interior dan eksterior) menghasilkan konektor sebanyak 3 lapis dengan menggunakan tulangan D10.
DAFTAR REFERENSI Chu-Kia Wang dan G., Salmon, Charles. 1992. Disain Beton Bertulang. Jakarta: Penerbit Erlangga. Erny Harianti dan Pamungkas, Anugrah. 2009. Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa Sesuai SNI 03 – 1726 – 2002 dan SNI 03 – 2847 – 2002 dengan Bantuan Program ETABS Versi 9.0.7. Surabaya: Penerbit ITS Press. Ir. Sudarmoko, M.Sc dan Aswin, Muhammad. 1994. Perancangan dan Analisis Kolom Bertulang. Yogyakarta: Biro Penerbit. MacGregor, James G. 1997. Reinforcement Concrete Mechanics and Design. United State. McCormac, Jack C. 2001. Desain Beton Beton Bertulang. Jakarta: Penerbit Erlangga. Mosley, W., H., dan Bungey, J., H. 1989. Perencanaan Beton Bertulang. Jakarta: Penerbit Erlangga.
DAFTAR REFERENSI (Lanjutan) Nawy, Edward G. 1990. Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. Bandung: Penerbit PT. Eresco. PPIUG 1983. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung. Bandung: Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan. SNI 03 – 2847 – 2002. Tata Cara Perhitungan Beton untuk Struktur Bangunan Gedung. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional. SNI 03 – 1726 – 2002. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung. Jakarta: Badan Standarisai Nasional. Tavio dan Kusuma, Benny. 2009. Desain Sistem Rangka Pemikul Momen dan Dinding Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. Surabaya: Penerbit ITS Press. Tumilar, Steffie. 2004. Panel Pertemuan dari Balok dan Kolom Portal Struktur Beton. Advanced Reinforce Concrete.