Jumat, 11 November 2011

Rekayasa Gempa untuk bangunan 3 lantai


Rekayasa Gem                                   



Ditentukan :
Dimensi kolom        = 60 x 60 cm                   Bj beton = 24 KN/m
Dimensi balok        = 40 x 60 cm                   E = 2500 MPa
Tebal pelat lantai dan atap = 12 cm
Zona gempa 3 kategori tanah sedang

Perencanaan :
Untuk tanah sedang (Tabel. 5 SNI)
Waktu puncak tanah dasar = 0.15 g
                                   Ao  = 0.23 g
Untuk wilayah gempa 3 kondisi tanah sedang (Tabel 6 SNI)
Tc =0.6 detik
Am = 0.55
Ar = 0.33
Gedung direncanakan untuk bangunan perkantoran biasa, I =1 (Tabel 1 SNI).
Sistem rangka pemikul beton bertulang R = 3.5

Perhitungan :
Berat stuktur pada lantai 1 :
·         Berat kolom :
= (0.6m x 0.6m x 6m x 24KN/m x 16) + (0.6m x 0.6m x (1/2x5)m x 24KN/m x 16) = 1175, 04 KN
·         Berat balok :
= (0.4m x 0.6m x (4-0.6)m x 24KN/m x 8) + (0.4m x 0.6m x (5-0.6)m x 24KN/m x 8) + (0.4m x 0.6m x (6-0.6)m x 24KN/m x 8)
= 156.672 + 202.752 + 248.832 = 608.256 KN
·         Berat pelat lantai :
= (16m x 14m) x 0.12m x 24KN/m = 645,12 KN

Berat lantai tipikal :
·         Berat kolom :
= (0.6m x 0.6m x 5m x 24KN/m x 16) = 691.2 KN
·         Berat balok :
= 608.256 KN
·         Berat pelat :
= 645.12 KN

Berat atap :
·         Berat sendiri struktur kolom :
= (0.6m x 0.6m x 2.5m x 16 x 24KN/m) = 345.6 KN
·         Berat balok :
= 608.256 KN
·         Berat pelat :
= 645.12 KN


Beban mati tambahan tiap lantai :
= (4.1KN/m2 x 16m x 14m) = 918.4 KN
Beban hidup tiap lantai :
= (2.5KN/m2 x 16m x 14m) = 560 KN
*Beban hidup dapat direduksi sehingga beban hidup yang bekerja pada struktur hanya  30% saja, = 30% x 560KN = 168 KN
Beban mati tambahan untuk atap :
= (0.5 KN/m2 x 16m x 14m) = 112 KN
Beban hidup pada atap :
= (1.5 KN/m2 x 14m x 16m) = 336 KN
30% x 336 KN = 100.8 KN


Berat struktur :
Ø  Berat total lantai 1
= 1175.04KN + 608.256KN + 645.12KN + 918.4KN + 168KN = 3514.816 KN
Ø  Berat lantai tipikal
= 691.2KN + 608.256KN + 645.12KN + 918.4KN + 168KN = 3030.976 KN
Ø  Berat atap
= 345.6KN + 608.256KN + 645.12KN + 112KN + 100.8KN = 1811.76 KN

Tabel 1. Berat Struktur per lantai
Lantai
Tinggi hx (m)
Berat Wx (KN)
Wx x hx (KNm)
3
16
1811.76
2908.416
2
11
3030.976
33340.736
1
6
3514.816
21088.896

6727.568
57338.048

Periode Natural (SRPM BETON)
*  Balok Arah utara-selatan sama dengan arah barat-timur
T = 0.0731 H3/4                H = 16 m
T = 0,0731 (16) ¾
T = 0.5848 detik ≤ Tc = 0.6 detik

Peraturan SNI = untuk T ≤ Tc, maka C = Am
C = 0.55

Base shear (R=3,5)
VB =
VB balok arah utara-selatan sama dengan arah barat-timur
Vb =  = 1057.1893 KN

Gaya lateral equivalen (Fx) =  (perhitungan langsung ditabelkan)


Tabel 2. Gaya Lateral Equivalent
Lantai
Tinggi hx (m)
Berat Wx (KN)
Wx x hx (KNm)
Fx (KN)
Vi (KN)
3
16
1811.76
2908.416
53.6249
53.6249
2
11
3030.976
33340.736
614.7309
668.3558
1
6
3514.816
21088.896
388.8853
1057.1893

6727.568
57338.048



Ikolom = 1/12 b h3 = 1/12 x 0.6m x 0.63m = 0.0108 m4
Ibalok = 1/12 b h3 = 1/12 x 0.4m x 0.63m = 0.0072 m4
EIc = 2.7     EIb = 1.8

Kekakuan relative
·         Untuk kolom 1-5, 2-6, 3-7, 4-8, 5-9, 6-10, 7-11, 8-12
Kc1 =  =  = 0.81
·         Untuk kolom A-1, B-2, C-3, D-4
Kc2 =  =  = 0.9
·         Untuk balok 9-10, 11-12, 5-6, 7-8, 1-2, 3-4
Kb1 =  =  = 0.36
·        Untuk balok 10-11, 6-7, 2-3
Kb2 =  =  = 0.45

 

Untuk menghitung nilai k, a, y, dihitung berdasarkan 2 kasus pada konstruksi yang dianalisis, dan nilai y diperoleh pada tabel berdasarkan nilai k yang diperoleh.


 
 
 

Menentukan nilai Dij (Distribusi gaya geser)
Dij = a x kc
Dij kolom 5-9, 8-12, 1-5, 4-8
Dij = 0.3862 x 0.81 = 0.3128
Dij kolom 6-19, 7-11, 2-6, 3-7
Dij = 0.5 x 0.81 = 0.405
Dij kolom A-1, D-4
Dij = 0.375 x 0.9 = 0.3375
Dij kolom B-2, C-3
Dij = 0.4828 x 0.9 = 0.4345

∑ Dij untuk masing-masing tingkat :
∑ Dij lantai 3 = 1.436
∑ Dij lantai 2 = 1.436
∑ Dij lantai 1 = 1.544


Menghitung nilai Vij
 x Vi

Tabel 3. Perhitungan Vij
Tingkat
Vi (KN)
∑ Dij
Dij Jalur
Vij Jalur (KN)
Dij Jalur
Vij Jalur (KN)



A
A
B
B
3
53.6249
1.436
0.3128
11.6809671
0.405
15.1240143
2
668.356
1.436
0.3128
145.586138
0.405
188.498676
1
1057.19
1.544
0.3375
231.088982
0.4345
297.505668
Vij Jalur C sama dengan Vij jalur A, Vij jalur D sama dengan Vij jalur B.

Menghitung momen, dengan rumus :
Mb = Vij x y x h
Ma = Vij x (1-y) x h

Tabel 4. Perhitungan momen jalur A = D
Tingkat
Vij Jalur (KN)
Titik Belok
Momen kolom
Momen balok

A



3
11.6809671
0.25
43.8036265
43.8036265



14.6012088

2
145.586138
0.45
400.36188
414.963088



327.568811

1
231.088982
0.75
346.633474
674.202284



1039.90042







Tabel 5. Perhitungan momen B=C
Tingkat
Vij Jalur (KN)
Titik Belok
Momen kolom
Momen balok

B



3
15.1240143
0.35
49.1530464
49.1530464



26.467025

2
188.498676
0.45
518.37136
544.838384



424.122021

1
297.505668
0.6
714.013602
1138.13562



1071.0204


gambar momen belum sempat saya tampilkan.





1 komentar: