BAB I P!R"IT P!R"IT#$%A$ #$%A$
IV- 1
STR#&T#R
BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR Analisis Arsitektur
Luas lapangan sepakbola adalah 102 x 68 m dan luas lapangan rumput adalah 120 x 80 m, sedangkan panjang tribun dari pusat lapangan adalah 104.5 m dan 107 m, dengan demikian desain memenuhi sarat sebagai stadion internasional.
10 4. 5
68 m 102m
106 m
Gbr.4.1.Denah dan ukuran stadion
!nalisis "on#igurasi $truktur $truktur !tap $tadion didesain berbentuk %angkang, selain optimal dalam mendukung beban juga memiliki nilai estetik ang tinggi. &agian tengah stadion diran%ang terbuka tepat di atas lapangan ber#ungsi untuk menerima %ahaa matahari se%ara memadai dan memperlan%ar sirkulasi udara. !tap stadion mengekspos keempat busur utamana sebagai unsur artistikna sekaligus menjadi %iri khas orisinal stadion tersebut. &ahan atap stadion adalah pol%arbonate ang diran%ang untuk memantulkan panas ang berlebihan sehingga penggunaana %o%ok untuk daerah tropis seperti di 'ndonesia. $elain mampu memantulkan panas, pol%arbonate juga memiliki berat ang relatih ringan dan pemasanganna relati# mudah. $trukt $truktur ur tribun tribun didesa didesain in mengit mengitari ari lapanga lapangann dengan dengan bagian bagian tengah tengah lapang lapangan an sebagai sebagai pusat pusat pandanganna. "emiringan tribun menesuaikan kenamanan pandangan penonton kearah lapang
Tugas Akhi Akhir r Desain Stadion
Internasional
Arbor Reseda/L2A001020 Titi Puji Astut Astuti/L2A i/L2A001 001150 150
36 .5
Lapangan sepakbola
68m
6m
63.5m
Gbr.4.2.Sudut pandang penonton
(ntuk akses penonton, peren%anaan pintu, koridor, dan tangga harus didesain agar arus penonton menjadi naman namun tidak terlalu lama. &erdasarkan data arsitek, ke%epatan orang untuk arus penuh sebagai berikut ) *abel *abel 4.1.+ata desain arus dan kapasitas penonton -m -ms/
"apa "apassitas -org orgm mntm ntm//
100
"oridor
1.0
84
*angga
0.6
60
intu
$ebagai %ontoh kita bisa menganalisis tribun 2 -b. 4.3/ dimana kapasitas penontonna adalah aitu 536 penonton. erhitungan Lebar pintu ) $emua penonton harus keluar dalam aktu 5 menit, dengan kapasitas penuh sebesar 100 orang tiap menit per meter lebar, maka lebar pintu ) penonton 100
5menit
9536 500
19.072m 19.072 m
ika pintu pada tribun 1 dibagi 6 bagian, maka masing masing pintu lebarna 19
6
3.2m 3.2m .
erhitungan tangga aktu tempuh tempat akses keluar ang paling ekstrim adalah akses 1 ke akses 4. !kses 1 berupa jalur data sepanjang 48 m sedangkan akses 4 adalah jalur tangga sepanjang sepanjang 60 m.-gambar 4.2/ erhitungan aktu akses 1 9 jarak Vdatar 48 1 300
waktukelua r 348dt 348dt
erhitungan aktu akses 4 9 jarak tan gga V tan gga
waktukeluar
80.4
0.6
300
434dt
aktu tempuh paling lama adalah akses 4 selama 434 detik.
4 3
2 1
Gbr.4.3.Akses keluar penonton
erhitungan lebar tangga )
jumlpenont on waktu 1.25
8450 434 1.25
15.57 m . ika tangga dibagi menjadi
empat bagian dengan lebar ang sama, maka desain lebar tangga masingmasing 4 m. &erdasarkan perhitungan di atas, stadion dapat dikosongkan dikosongkan dalam aktu 434 detik
4.2
7.23 menit menit
Data Perencanaan Struktur
"apasitas total $tadionl
) 80.000 penonton
'
) 2.000 penonton
enandang %a%at
)
Luas !rea $tadion
) 3.261 m:
Luas !rea "eamanan
) 10.000 m:
Luas !rea arkir
) 40.000 m:
;asilitas
) #lash light , pen%ahaaan, pengkondisian udara, sistem suara, monitor,
500 penonton
air minum, air bersih, air kotor, drainase, dan lainlain.
4.3
Analisa Struktur Ata ! ran"ka ruan" #a$a %
!tap stadion disusun oleh spa%e #rame baja didukung oleh 4 struktur lengkung melalui kabelkabel baja pada jarak tiap enam meter. $truktur lengkung lengkung ditumpu oleh sendisendi dan dibantu oleh kolomkolom tunggal beton bertulang. arak antar kolom beton tunggal antar penopang adalah antara 18 32 m. "arena pada pertemuan antara rangka baja dengan tumpuan kolom tunggal
mengalami perpindahan pada arah sumbu x,,<, maka peren%anaan jenis tumpuan ang paling tepat adalah tumpuan pegas. =asalah perpindahan pada desain atap ini lebih dominan dari gaa ang terjadi pada setiap elemen, sehingga pada desain akan banak ditemukan pro#ilpro#il ang memiliki kapasitas jauh lebih tinggi dari beban ren%ana. >al ini diperlukan untuk membentuk struktur ang kaku. $eluruh elemen batang menggunakan menggun akan pro#il pipa dengan berbagai berbag ai ukuran, karena pertimbangan kestabilan struktur, kemudahan pemasangan, dan nilai estetikna. ?angka baja dibagi menjadi enam bagian ang terpisah namun semuana tetap ditopang oleh struktur lengkung, sehingga jika salah satu bagian rangka baja mengalami kerusakan, rangka itu tidak mempengaruhi rangka lainna.
Di
Di
80 m
1 0
9
L L
6m
6m
Pot. I-I
Pot. II-II II
II
Sendi Sendi
275m
Gbr.4.4.Struktur lengkung utama
I G
G
I I I
D
G
I
G
G
G
I
Pot. I-I
J
J
J
H
J
H
J
H
J
H J
H J
H
J
H
H
H
J
7 6
6
D Di 6m
6m
H H
I
7 L
H
I
Pot. II-II
K
K
K
K
K
K
K K II
K K
II Sendi
Sendi 212m
Gbr.4.5.Struktur lengkung lateral
$truktur atap terdiri dari ) $truktur lengkung
=enggunakan pro#il pipa dengan sambungan las. ?angka ruang =enggunakan pro#il pipa dengan sambungan las.
I
M N
N
7 L M
3
N N
6m 6 .
Det. I-I
Jepit 212m
Gbr.4.6.Struktur space frame
Gbr.4.7.Permodelan struktur atap
Pe&#e#anan a'a ata
&eban =ati -+L/ &eban $endiri
9 7.850 kgm2
&eban !tap -pol%arbonate /
9
&eban sambungan las dan lainna
9 1020 kg
12 kgm2
Jepit
&eban >idup -LL/ &eban =anusia
9 100 kg
&eban >ujan &eban terbagi merata per m2 bidang datar berasal dari beban air hujan sebesar -40 0.8 a / kgm2 20 kgm2 a
9 sudut kemiringan atap -@/
&eban !ngin -L/ p
V
2
16
-kgm2/
asumsi 9 60 "mjam 9 "e%epatan angin -ms/ &erdasarkan &' 183, koe#isien angin sebagai berikut !tap lengkung dengan sudut pangkal b
)
b
22 @ ) untuk bidang lengkung dipihak angin
ada 1 busur pertama 9 0.6 4 ada 1 busur "edua 4
untuk bidang lengkung dibelakang angin
ada 1 busur pertama 9 0.5 4 ada 1 busur "edua 4
b
22 @ ) untuk bidang lengkung dipihak angin
untuk bidang lengkung dibelakang angin
"ombinasi &eban !nalisis $tatik &eban tetap
9 1,2 DL 1,6 LL
&eban sementara 1
91.2 DL 1.6 LL
0.8W 1
&eban sementara 2
9 1.2 Dl 1.6 LL
0.8W 2
enis =aterial &aja
9
A
A
=odulus Blastisitas -Bs/
&erat enis (g ) A
9 2.0 107 tm2 9
7.850 tm3
9 0.6
ada 1 busur pertama 9 0.4 4 ada 1 busur "edua 4
"etentuan =aterial
9 0.2
ada 1 busur pertama 9 0.5 4 ada 1 busur "edua 4
o
9 0.7
9 0.2
A*egangan Leleh A
*egangan &atas
-#/
9
2400 kg%m2
-# (/
9
3700 kg%m2
!nalisis $truktur menggunakan sistem spa%e #rame 3 dimensi ang terdiri dari 10104 elemen batang, 3016 joint, 24 tumpuan pegas, dan 44 tumpuan sendi. &erat total rangka baja dan sambunganna adalah 1851.25 ton. 4.3.2
Per(itun"an Ba$a
:
Perencanaan G)r'in"
&atang atas spa%e #rame ber#ungsi sebagai gording, sehingga dalam analisis struktur batang atas dianalogikan sebagai elemen lentur ang menahan momen lentur dan gaa geser karena batang atas menderita beban merata se%ara langsung. ro#il ang digunakan adalah ) + 9 10.7 mm
' 9 1330 %m4
i 9 6.56
9 24.2 kgm
$ 9 13 %m3
; 9 30.87 %m2
L96m
t 9 5.3 mm
embebanan ) + 9
L 9
1
24.2 9 60.2 kgm
6 12
2 1 2
6 20
9 60 kgm
( 9 1.2 + C 1.6 L
9 168.24 kgm
9 0.168 tm
A
A
Diagram Momen 5.3mm
1
M8!L"
Diagram $eser 1&0.'mm D!L #2
()*. A-A
% -
Gbr.4..Pemodelan struktur! diagram momen dan geser elemen lentur
Mux
f Mn
0.757
0.9 3.336
0.757
3.0024
-!man/
Mux 9 =omen Lentur akibat beban
9
1 8
1
2
Wu L
8
0.168 6
Mn
9 =omen kapasitas penampang 9 fy S 24000 1.39 10
f
9 ;aktor reduksi
d ijin
+
3.336 tm
9 0.
0.504
0.9 26.672
0.504
24.0048
5
Wu L
384
EI
4
5
-!man/
0.168 6
4
384 2 10 7 1.33 10
L
6
240
240
d
0.757 tm
f Vn
Vu
d
4
2
d ijin
5
0.0107 m
0.025 0.0107
-!man/
0.025
K)&)nen Struktur Tarik
,%/
,%/ A
Diagram ,ormal
%
5.3mm
1&0.'mm
()*. A-A
Gbr.4.".Pemodelan struktur dan diagram normal elemen tarik
Blemen tarik terutama terletak pada batang diagonal struktur atap dan beberapa bagian batang baah spa%e #rame . ada batang diagonal pelengkung utama menggunakan pro#il pipa. ro#il ang digunakan adalah ) + 9 10.7 mm
; 9 30.87 %m2
9 24.2 kgm
t 9 5.3 mm
Nu
f Nn
35.96
0.9 74.088
35.96
74.088
L 9 8.5 m
:
Du 9 aa aksial tarik
9 35.6 t -batang 23 dari hasil $!/
Dn 9 "apasitas tarik penampang
9 F
f
9 0.
9 ;aktor reduksi
fy
30.87 2400
74.088t
Ka#el
(ntuk peren%anaan kabel sama dengan peren%anaan batang tarik dengan nilai B dan # ang #kabel 9 130.5 kg%m2
berbeda. Bkabel 9 16,500,000 =pa Nu
f
Nn
11.13
0.9 101.4
11.13
91.26
Du 9 aa aksial tarik
9 17.183 t -kabel 4346 dari hasil $!/
Dn 9 "apasitas tarik penampang
9 101.4t
f
9 ;aktor reduksi
9 0.
1
2
1 2 3 4
3
a 10mm (la Angker abel 35mm
4
Gbr.4.1#.$lemen kabel :
K)&)nen Struktur Tekan
A
,-/
,-/ A
Diagram ,ormal
-
11.1mm
355.6mm
()*. A-A Gbr.4.11.Pemodelan struktur dan diagram normal elemen tekan
Blemen tekan terjadi pada seluruh batang atas dan baah struktur lengkung dan pada sebagian batang spa%e #rame. &atang diagonal pelengkung lateral menggunakan pro#il pipa. ro#il ang digunakan adalah ) + 9 267 mm
; 9 0.87 %m2
L 9 8.838 m
9 24.2 kgm
t 9 6.6 mm
r 9 12.8 %m
Nu
f Nn
82.91
0.85 106.293
82.91
90.349
Du 9 aa aksial tekan
9 82.1 t -batang 413 dari $!/
Dn 9 "uat tekan penampang
9 F f cr 120.1 1920
9 l c
1 Lk
fy
1
883.8
240
l
E
3.14
12.2
2000000
0.25
f cr
1.2
1.43
w
fy
2400
v
1.508
1.6
0.67
0.76
1.43 1.6
106.293t
0.6 0.76
1.25
1591.328 kgm2
"eterangan ) + 9 +iameter -mm/
; 9 Luas enampang ro#il -m2/
* 9 *ebal ro#il -mm/
r 9 ari jari kelembaman -m/
L 9 anjang ro#il -m/
9 &erat ro#il -kgm/
' 9 =omen 'nersia -%m4/
9 arameter kelangsingan batang l c
Lk 9 anjang batang -m/
v
9 ;aktor langsing
# %r 9 tegangan "ritis -tm2/ *abel 4.2 ;aktor reduksi elemen baja struktural ;aktor reduksi - f /
Blemen Blemen lentur dan geser
0.
&atang tarik
0.
&atang tekan
0.85
$ambungan Las
0.
*abel 4.3 +esain pro#il baja pada struktur atap Do 1
Blemen &atang atas lengkung utama
Lokasi -m/
+iameter -mm/
*ebal -mm/
0 60
812.8
16
2
:
60 108
14.4
30
108 137.5
1000
40
0 60
355.6
.5
60 108
406.4
12.7
108 137.5
711.2
16
0 40
355.6
.5
40 108
457.2
12.7
0 40
267.4
6.6
40 108
267.4
6.6
&atang baah lengkung utama
3
&atang atas lengkung lateral
4
&atang baah lengkung lateral
5
"olom lengkung lateral
457.2
12.7
6
&atang +iagonal
10.7
5.3
7
&atang Lateral
165.2
5
8
ording
10.7
5.3
&atang diagonal spa%e #rame
13.8
4.5
10
&atang baah spa%e #rame
114.3
4.5
Sa&#un"an
ada desain spa%e #rame atap stadion, setiap elemen pada struktur lengkung dan rangka baja utama disambung dengan sambungan las. f y
nw 0.9 t fy -beban dasar/
f y
nw
0.9 t fyw -las/
=aka setiap elemen lengkung dan rangka utama harus disambung dengan las penetrasi penuh agar sambungan tidak mengurangi kapasitas pro#il. :
Plat Dasar ele&en tekan
(ntuk mengandung elemen batang baja dengan kolom beton atau penetrasi memerlukan plat dasar ang diangkur pada ujung ujungna. lat tengah -kolom/ pada struktur lengkung lateral menderita gaa ) 977,55 t !f
=x 9 0,07 tm
!1 9 " #
!2 9 " 4a #
Fp
" #
0.35 f ' c
72.45 t
$
4 7. 98
Fp
72.45
ika m 9 n
= 9 20,86 tm
4a
m2
0.662 m
d9 0.4572 m , b# 9 0.4572 m
+9
d 9 457,2 mm 9 0 ,4572 m
& 9 E 9 0.9 D " #
2m
0.9 457.2
2m
0.662 m2 9 0.9 0.4572
2m
& 9 E 9 0.9 0.4572 %
$
77.55
&
0.706
6 M
t
1
2
109.84 tm2
3 % m
F!
1
A
;b 9 0.75 fy
2
0.84 m
0.75 24000 18000 tm2
3 109.84 0.2010
F!
2
1
2
0.027m
18000
umlah angkur ) ;Ft 9 0.6 fy
! 9
m 9 0.2010 m
0.81363 m
2 0.2010
2
2
0.6 x24000 t
$
.
Ft
109 .84 14400
m
2
0.008m
A
0.032 m
9 14400 tm2 2
+iren%anakan menggunakan angkur ) 12 G 25 anjang angkur ) f 'c
1
2
0.58 f c
0.58 2500
n p D L
$ f c'
1
1450 t
m2
0.2010 p
2
77.55 1450
0.4572 L
L 9 0.37 m
A
0.50 m.
+esain panjang angkur 50%m. (
1
2 3 4
50 0
1 2 3 4
(roil pipa (la asar 84084025 Angkr 25mm (onasi eon
25
12.'
7 8 40
406.4
840
Gbr.4.12.Plat dasar batang tekan aksial
Desain k)l)& tun""al
"olom penangga memiliki enam tipe ang berbeda berdasarkan ketinggian dimensi kolom , sehingga kemampuan pegas keempat tipe itupun berbeda. (ntuk menentukan koe#isien pegas pada masingmasing kolom - k /, kita meren%anakan beban satuan - ; / sebesar 1 t se%ara bergiliran searah sumbu xC, C, , < untuk 12 kolom dan arah sumbu xC, x , C, <. +engan bantuan $! 2000 kita bisa memperoleh nilai perpindahan -
A
/, sehingga kita bisa menentukan
koe#isien pegas - k 9 ;
A
/. erpindahan pada kolom bagian atas tidak boleh lebih dari L500. +ari
hasil analisis $! 2000 didapat ) *abel 4.4. Hutput $! 2000 pada kolom tunggal m/
L#500
+m/
k%9-9:%9:-9;/#m/
Agr b<m"/
Agr asm"/
=oin >or?e @:@;/
1
53
0.106
0.024
&19&19&92089142&91000
4.0 2.0
2.5 1.3
0.&89&.56956.88
2
50
0.1
0.028
1109110924&91603910'4
4.0 2.0
2.4 1.2
1.6591.2'946.06
3
44
0.088
0.038
16191619365923539138'
4.0 2.0
21
4.6196.0'91&.82
4
35
0.0'
0.0'
1&'9242'9&39&391&'2
3.01.5
2 1
16.391.''8945.02&
5
32
0.064
0.01
2339284&9108910892188
3.01.5
21
&.1'91.8&945.&&
5
21.2
0.0424
0.01
'&491010193'093'094&50
3.01.5
21
6.1190.2092'.'2
!"t#
0 K1
K2
K2
K3
K
m/
K5
"$#
"%#
Gbr.4.13.a.%olom tunggal penopang atap. b. Gra&k konstanta pegas
ada bagian baah kolom, lentur biaksial dan gaa tekan dapat dihitung )
=x 9 51.4 tm j !awa(
= 9 578.54 tm u 9 772.34 t
j ata'
0 -terjepit penuh/
b
0.63
! 9 6.85 m"
(!e!a')
dari gra#ik aligment diperoleh k 90.6
k Ln (
0.6 53 4.0
M 1 M 2
7.95 m
0 - =1 adalah nol /
&erdasarkan gambar .15 +asar dasar eren%anaan &eton &ertulang pengaruh kelangsingan diabaikan. I $c 2 lc
#m d
p E
3.14 23500 10.160 31.8
0.6
Mi!
0.4
M 2!
#m 1 $u $c
2
0.6
697.190t
0.4 0.6
0.85 1.0
1 772.34 0.65 697.190
"arena A 9 0, tidak ada perbesaran momen . "eterangan )
% 9 &eban tekuk
A
9 #aktor pembesar
l% 9 anjang tekuk My ! Mx
(
579.54
Mo
Mnx (
Mo
51.94 11.158
!
11.158
51.94
1 "
Mny
" 1
0.65
579.54
0.65
891.6tm
8916 kNm
u 9 772.34 t 9 7723.4 kD !gr 9 4.0m 2.0m
6.85m
2.3m 0.5m
2
6
6.85 10 mm
2
;F% 9 2500 tm 2 9 25 =pa
et Mu $n et
1154
(
8916
4000
1.154m 1154mm
7723.4 0.289
$u '
f
0.65
7723400 N
gr 0.85 f ' c
0.65 6.85 10
$u ' et gr 0.85 f ' c (
6
0.082
0.85 25
7723400 0.289 N 6 0.65 6.85 10 0.85 25
0.024
+ari gambar 6.2.d ra#ik dan *abel enulangan &eton &ertulang didapat r 9 0.001 A
9 r . A 9 0.001 . 1 9 0.001
dimana A untuk beton 25 =pa 9 1
(ntuk desain struktur penahan gempa diambil A 9 0.01.
&
r
&gr 0.01 6.85 10 6
4
6.85 10 +esain tulangan utama - 86 f 32 /
u
9 22.47 t
9 224700 D
Iu
9 ubd
9 224700-2000 . 3875.5/ 9 0.02 =pa
JI% menurut tabel 15 +asardasar eren%anaan &eton &ertulang adalah 0.5 =pa
)c f
)u , se%ara teoritis tulangan geser tidak diperlukan. (ntuk desain struktur tahan gempa
tulangan geser diren%ana G12200 untuk bagian tepi dan G12400 untuk bagian tengah. *abel 4.5. enulangan kolom tunggal
1
2
3
,
V
M22
M33
Mo
*langan ama
*langan sengkang
einggian
-56.84
-&.''
0
0
0
60B32
B12-200
53
-33&.1
-10.84
25.&'
-2'1.88
-418.28
80B32
B12-400
-''2.3
-12.4'
51.&4
-5&2.54
-&11.6
100B32
B12-200
0
-46.05
-1.45
0
0
0
60B32
B12-200
50
-312.3
-2.52
41.25
-48.48
-'4.585
80B32
B12-400
25
-'21.1
-4.15
82.5
-130.'1
-201.0&
100B32
B12-200
0
-1&.'&
-6.16
0
0
0
60B32
B12-200
44
-254.1
-'.23
101.42
-146.1&
-224.&1
80B32
B12-400
22
-613.8
-8.86
202.84
-322.08
-4&5.51
100B32
B12-200
0
26.5
4
5
6
-45.01
16.3
0
0
0
25B32
B12-200
-14&.2
16.3
285.2'
-4&
-'5.385
40B32
B12-400
-2&3.'
16.3
5'0.54
-124.6'
-1&1.8
56B32
B12-200
0
-45.&6
-&.1'
0
0
25B32
B12-200
32
-141.2
-&.1'
-48.35
-'4.385
40B32
B12-400
16
-2'3.3
-&.1'
0 146.'3 2&3.46
-11&.43
-183.'4
56B32
B12-200
0
-2'.'1
6.11
0
0
0
25B32
B12-200
21.2
-&0.8
6.11
64.'8
-13.5'
-20.8''
40B32
B12-400
10.6
-1'8.3
6.11
12&.56
-42.2
-64.&23
56B32
B12-200
35
1'.5
0
Struktur Tri#un ! )rtal #et)n #ertulan" %
$truktur tribun penonton menggunakan struktur beton bertulang ang terdiri dari elemen plat lantai, plat tribun, tangga, balok anak, balok induk dan kolom. "on#igurasi struktur diren%ana berdasarkan posisi sudut pandang penonton, kapasitas penonton dan #ungsi bangunan di dalam struktur tersebut. $e%ara struktural portal terdiri dari delapan struktur ang terpisah oleh dilatasi selebar 20 %m. >al ini diperlukan untuk menghindari torsi ang berlebihan saat terjadi gempa. Dilatasi 20cm
y57
Dilatasi 20cm
y49.5 y42.75 y36 y27 y18 y9
12 m 12 m 8.5 m 8 m 8.5 m 12 m 12 m
0
x9
x18
x27
x36
x45
x54
(b) 200
m
CL
K3
K3
D
K2
K3 9m
Dilatasi 20cm
9m
K2 9m
K1 K1 K2 K3 15 m 9m m
9m
216 m
9m
9 m
9 m
9m
9m
9 m
9
6.75m
6.75m
K0 7.5m
K3
(c)
Dilatasi 20cm
15 m
9m
K1
! ! ! !
K"l"m K"l"m K"l"m K"l"m
#80 70x70 60x60 50x50
! al"$ 70x35 D ! al"$ Dia%"nal 70x35 CL ! Kantil&& 80x40
(a)
Gbr.4.14.a.Denah seluruh struktur tribun. b. Struktur tribun 'ang dianalisis. (. Potongan
Gbr.4.15.Permodelan portal
K)&#inasi Pe&#e#anan P)rtal :
&eban mati -+L/ +
&eban merata pada plat lantai, plat tribun, dan tangga
+
&eban tembok
+
&eban li#t
:
&eban hidup merata tiap lantai dan plat tribun.
:
&eban gempa pada titik pusat tiap lantai. (ntuk keperluan desain struktur digunakan perhitungan mekanika rekaasa dengan meninjau dua kombinasi pembebanan aitu )
:
embebanan tetap EH=&.1 9 1,2 +L C 1,6 LL
:
embebanan sementara EH=&.2 9 1,05 +L C 1,05 LL C 1,05 - ' ? / $pe%1 EH=&.3 9 1,05 +L C 1,05 LL C 1,05 - ' ? / $pe% 2 "eterangan ) +L
9 beban mati
LL
9 beban hidup
$pe%1
9 beban gempa pada arah x
$pe% 2 9 beban gempa pada arah '
9 #aktor keutamaan struktur
?
9 #aktor reduksi berdasarkan jenis struktur dan pendetailan
*enentukan Pusat *assa Tia +antai
usat massa terletak pada koordinat - K, / kemudian struktur tiap lantai disatukan dengan menggunakan Eonstraint +iag#ragma ang menebabkan semua joint bergerak bersama sebagai satu kesatuan. enis Eonstraint
) +iaphragm -+ia#ragma/
$umbu Eonstraint
) M axes -sumbu M /
Dama Eonstraint Lantai 4
) Lantai 1
A
+iaph 1, Lantai 2
+iaph 4, Lantai 5
A
+iaph 7, !tap
A
A
+iaph 2, Lantai 3
+iaph 5, Lantai 6
A
+iaph 3,
+iaph 6, Lantai 7
+iaph 8
Per(itun"an Be#an Ge&a
erhitungan beban gempa untuk stadion ini diren%anakan dengan ketentuanketentuan sebagai berikut ) :
$truktur rangka pemikul momen khusus beton bertulang - ?m / 9 8.5
:
&angunan monumental dengan #aktor keutamaan struktur - ' / 9 1.5
:
ilaah gempa
g 9 0.10
Penentuan ,enis Tana(
(ntuk penentuan jenis tanah halhal ang perlu diketahui adalah kedalaman tanah dan ratarata kekuatan geser tanah. +iketahui ) )
Letak tanah keras pada kedalaman N 12 m.
)
erhitungan kekuatan geser tanah ) "ekuatan geser tanah $ 9 # g t tan f $ ratarata 9
t t S
*abel 4.6. erhitungan kuat geser tanah Do.
t -%m/
A
-kg%mO/
% -kg%m"/
A
-P/
$ 9 % C A . > . tan
A
-kg%m"/
t$ -kg%m/
1
100
0,00153
0,18
33.858
0,125815080
74,84172826
2
100
0,00153
0,18
33.858
0,138647844
74,84172826
3
100
0,00174
0,502
37.203
0,13336631
74,8145015
4
100
0,00174
0,502
37.203
0,173150364
74,8145015
5
100
A
500
t
$9
t
0,00174
0,502
37.203
0,16320727
74,8145015 383,12661
90,1468 kg%m2
9
S
$ 9 14,68 "pa
"ondisi tanah ) )
"edalaman lapisan keras
)
$ 9 14,68 "pa
A
20 m
*ergolong dalam jenis tanah lunak, dimana termasuk pada klasi#ikasi kedalaman lapisan keras 20 m dengan $ 270 "pa - tanah lunak / A
Cila:a $empa 2
0.58
'$n$( L)n$*
0.38
&
'$n$( Sed$n+
0.30
'$n$( Ke,$
0.23 0.15 0.12
0
0.2
0.5 0.6 0.5'
2.0
*
3.0
Gbr 4.16 *espon Spektrum Gempa *en(ana
*abel 4.7 *abel ?espon $pektrum empa ?en%ana eriode
"oe##esien empa
- detik /
-E/ 0,0
0,23
0,2
0,58
0,5
0,58
2,0
0,17
3,0
0,14
A
Per(itun"an Berat Tia+antai
+iren%anakan ) :
&eban hidup - L / untuk Lantai 1 4
9 250 kgm2
:
&eban mati - + /
9 balok C kolom C pelat
:
&eban desain - ( /
91.05 + C 1.05 L
- *ata Eara eren%anaan embebanan untuk ?umah dan edung $D'172718 /
PE*BEBANAN
TIAP
+ANTAI
&eban mati - + / elat lantai
) Q-40,5x126/C-16,875x40,5/C-x7.5/C-7,5x18/Rx0,14x0,85x2400
&alok anak
)-63x5C54Cx5C48x5C1C6,75x3C40,5/x2-0,2x0,30,14x0,2/x,1x2400 9 105551 kg
&alok induk
) Q-0x7/C-48x11/C-36x6/C-40,52x4/C-12x/C-163,1/R x-0,7x0,35/x2400 9 1030058 kg
"olom
) Q-1x3,14x0,16/C-30x0,4/C-35x0,36/C-32x0,25/x6,5x0,5x2400
9 86546 kg
+inding
) Q-0x7/C-48x11/C-36x6/C-40,52x4/C-12x/C-163,1/R x3,8x250
9 1423385 kg
*angga
) Q-4,5tg 33x2,/C -4,1xC4,x3/Rx4x0,15x2400
9 8474
Lantai,pla#ond
) Q-40,5x126/C-16,875x40,5/C-x7.5/C-7,5x18/C 284.7Rx78
9 41042 kg
+
9 1806831 kg
kg
9 5726760 kg
&eban hidup - L / elat
) Q-40,5x126/C-16,875x40,5/C-x7.5/C-7,5x18/Rx250
9 1315680 kg
*angga
) -4,5tg 33x2,/x4x500
9
L
47423 kg
9 1363103 kg
u 9 d C 0,3l 9 1.05x5726760 C 1.05x1363103 9 7444356 kg. +engan %ara ang sama, didapat ) *abel 4.8 embebanan *iap Lantai =assa
+
L
( 9 + C 0,3 L
- kg /
- kg /
- kg /
2
46718
126375.565
6543261
667.68
3
4005867
37144.148
510163
52.61
4
3241506
653146.2248
408385
417.284
5
271457
53211.148
340034
347.861
6
201452
461670.2668
2600075
265.314
7
1034864
1505.788
1244737
124.714
!tap
86720
0
1056
.2
Lantai
( ,81 - t.det2m /
ANA+ISA PERHITUNGAN BEBAN GE*PA
&esarna &eban empa Dominal pada arah horisontal ang diakibatkan oleh gempa, menurut $tandar eraturan eren%anaan *ahan empa 'ndonesia untuk edung $D' 0317262003, dinatakan sebagai berikut )
+imana )
9 "ombinasi dari beban mati dan beban hidup Iertikal ang direduksi.
E
9 $pektrum ?espon empa ?en%ana, ang besarna tergantung dari jenis tanah dasar
dan aktu getar struktur * - ambar 4.13 /. '
9 ;aktor keutamaan stuktur.
?
9 ;aktor reduksi gempa
4.4.-.PERHITUNGAN BEBAN GE*PA
erhitungan beban gempa dengan !nalisa +inamik adalah analisa dengan menggunakan spektrum respon gempa, dan dihitung se%ara tiga dimensi dengan mempergunakan rogram $!2000. erhitungan struktur bangunan disederhanakan menjadi model Lump =ass ang merupakan pemodelan massa terpusat tiaptiap lantai. emilihan model ini dimaksudkan untuk mengurangi jumlah derajat kebebasan ang ada pada struktur. (ntuk strukturstruktur bangunan dari beton, pemodelan ini %ukup akurat karena pada umumna sistem balok dan plat lantai struktur beton, merupakan sistem struktur ang sangat kaku pada arah horisontal - lantai dia#ragma kaku /. =assa terpusat dimodelkan oleh 1, 2 , S, 8, dimana 1 merupakan model terpusat bebanbeban ang bekerja pada lantai 1, 2 merupakan model terpusat bebanbeban ang bekerja pada lantai 2, dan seterusna sampai dengan lantai 7. Perencanaan Plat
ortal tribun beton bertulang terdiri dari 3 -tiga/ jenis plat berdasarkan #ungsi ) +
lat lantai
+
lat miring untuk tribun penonton penonton
+
lat tangga Pe&#e#anan Plat
+ -&eban mati/ + &erat $endiri
9 2400 tm3
+ &eban Lantai 9 0.06 tm3 + &eban la#ond 9 0.011 tm3 + &eban Li#t L-&eban hidup/
9 14.36 t 9 0.250 tm2
A
"ombinasi &eban !nalisa $tatik &eban tetap
9 1.2 + C1.6 L
+ari perhitungan $! 2000 didapat ) =lx 9 0.57 tm
=l 9 0.57 tm
+engan tebal plat ) h 9 0.14 m 1
( p f 'engkang
d
=tx 9 1.17 tm
=t 9 1.17 tm
p 9 0.02 m
f tul
0.01 0.01 1
0.14 0.02
2 tul
9 0.01 m 2
0.115m
.utama
Mlx
(ntuk Mlx
! d
0.57
2
1 0.115
2
43.1t m
2
+ari gra#ik dan tabel peren%anaan &eton &ertulang
&lx
r
min
0.0025
288mm -J 10250/
+engan %ara ang sama !l 9 J 10250
!tx 9 !t 9 J 10100
10 10
D
r
2
! d 0.0025 1000 115
10-100
90.0023
r
10 25
10 10
10 -
10 -
10 -
ba lo k an ak 30 2
10-100
10-100
10-100
10-250
10-250
10-250
10-250
10 10
10 25
14 ? ba lo k' 0
E 14?m balok anak 3020 balok'035
br.4.17. enulangan plat *abel 4.. enulangan plat lantai lat Lantai
d QmR
=u QtmR
=ubd2
A
!
*ulangan
=omen Lapangan x
0.115
0.57
43.1
0.0025
288
J10 250
=omen Lapangan
0.105
0.57
51.701
0.0025
263
J10 250
=omen *umpuan x
0.115
1.17
88.47
0.0047
541
J10 100
=omen *umpuan
0.105
1.17
106.1
0.0057
5
J10 100
=ubd2
A
!
*ulangan
*abel 4.10. enulangan lat tribun lat *ribun
d QmR
=u QtmR
=omen Lapangan x
0.135
0.56
30.727
0.0028
378
J10 200
=omen Lapangan
0.125
0.45
28.8
0.0028
350
J10 200
=omen *umpuan x
0.135
0.7
53.22
0.0028
378
J10 200
=omen *umpuan
0.125
0.81
51.84
0.0028
350
J10 200
*abel 4.11. enulangan tangga lat *angga
d QmR
=u QtmR
=ubd2
A
!
*ulangan
=omen Lapangan x
0.154
1.1
46.382
0.0028
316
J12 250
=omen Lapangan
0.142
3.2
158.7
0.0087
107
J12 100
=omen *umpuan x
0.172
7.6
256.
0.0146
1650
J16 100
=omen *umpuan
0.156
5.4
221.
0.0124
1538
J16 100
Perencanaan Bal)k/K)l)&
ada struktur portal pemikul elemen khusus, eren%anaan struktur harus menggunakan desain kapasitas untuk menghasilkan sistem $trong Eolumn 8eak &eam , dimana peren%anaan momen kolom berdasarkan kapasitas momen balok, maka dengan sendirina kolom menjadi lebih kuat dari balok.
Perencanaan Bal)k
embebanan balok diterima dari beban ang diterima plat ditambah dengan beban merata tembok sebesar ) + 9 &eban tembok 9 3.8 0.25
0.95t m
+ari analisis $! pada Lantai 1 didapat ) =lap 9 5.12 tm
=t 9 27.00 tm
+imensi &alok ) h 9 700 mm
9 10.8 t
* 9 0.000 tm
b 9 350 mm
p 9 50 mm
f 'engkang
d
f utama
( p f 'engkang f utama
25mm
625.5mm
12mm =omen Lentur =tumpuan 9 r
min
r
Mu ! d r
270kN 2
0.35m
max
0.6255m
0.0035
r
2
1975kN m
0.0203
r
2 r
0.0067
0.0071
!st 9 A . b . d 9 0.0067 . 350 . 625.5 9 1466.80 - 4G25 / (ntuk desain balok tahan gempa tulangan lapangan minimal setengah dari tulangan tumpuan, sehingga desain penulangan lapangan diambil 2G25 *orsi dan aa lintang
f ' c
25
!w d
15
6
Vc 2
2.5 d * n
1
1
! ( +u
Vc f
6
! ( Vu
350 700 118000
15
0.6*c
350
2
700
1
350 700 118000 2.5 625.5 20000
43601,7 D
Vu
Vc f
$e%ara teoritis tulangan geser tidak diperlukan.
*u
*c f
$e%ara teoritis tulangan torsi tidak dibutuhkan.
12 (ntuk desain struktur tahan gempa, tulangan sengkang diambil f 12 f
72669.5 Nm
2
2
2.5 d *u
*c f
2. 5 625 .5 20000
25
!2 (
*u 1
182437 N
10462.2 D
0.6Vc
f ' c
350 625.5
150 pada ujung balok dan
250 pada tengah balok.
12-250 425
12-250 225
'0
'0
225
225
350
350
$br. 4.18. (enlangan balok a. *mpan b. Lapangan
*abel 4.12. enulangan &alok p FmG
FmG
M FmG
Lapangan
0.1
0.6
5.1
*mpan alok penek
0.1
0.6
-2'.0
alok
A
*langan
V FG
* FmG
HMpa/
0.0035
'66.2
4B25
10.&
0.000
-0.5
0.0108
2364.4
2B25
-3.5
0.000
H?Mpa/
HsMpa/
*langan
0.5
0.0
12-250
-0.2
0.5
-0.'
12-150
alok normal
Lapangan
0.1
0.5
2.2
0.0035
'4&.'
4B25
25.4
0.000
0.0
0.5
0.0
12-250
*mpan alok iagonal
0.1
0.5
-36.4
0.0035
'4&.'
2B25
22.0
0.000
1.2
0.5
0.0
12-150
Lapangan
0.1
0.6
5.3
0.0035
88&.'
6B25
-'.&
0.050
0.4
0.5
0.0
12-250
*mpan
0.1
0.6
-32.3
0.0055
13&8.1
3B25
-5.1
-
0.2
0.5
0.0
12-150
0.050 anileHer ng kiri
0.1
0.6
-&0.2
0.0054
13'2.'
8B25
ng kanan
0.1
0.6
0.6
0.008&
2262.4
4B25
#F% 9 25 =pa 9 2500 tm 2
23.' 22.3
0.180 0.180
1.1
0.5
0.6
12-150
1.0
0.5
0.5
12-150
4.9 10 5 mm
!gr 9 700 700
0.49m 2
2
B% 9 4700 f ' c
2350000 t
23500 M$a
'k 9 1 700 700 3 12
10
2 10 mm
4
'b 9 1 350 700 3 1 10 10 mm 2 12
m2 4
0.02m 0.01m
4
+ari hasil $! ( 9 566.64 t
=x 9 25.7 tm
Ec Ig 2.5
EIk
125333kNm
b
Ec Ig 5
EI!
31333kNm
b
j !awa(
= 9 34.42 tm
0 -terjepit penuh/
2
2
=< 9 34.42 tm
b
1.5
b
1.5 125333
EIk lk EI! l!
j ata'
31333
6.5
5.54
9
dari gra#ik aligment diperoleh k 90.73 k Ln
0.73 6.5 (
0.7
M 1 M 2
6.779m
25.7
0.747
34.42
&erdasarkan gambar .15 +asar dasar peren%anaan beton bertulang pengaruh kelangsingan tidakdiperhitungkan. Mu
Mx My
My Mx
1 "
(
0.072
0.7
0.85 f * c $u '
f &gr
1 0.65 0.65
0.072m
0.103
$u ' &gr f
25.7 1
39.54 Bt 9 Mu $u 510.85
& 9 0.65 u 9 550.85 t et
25.7
"
0.85 f ' c
5666400 N 0.65 4.9 10
et (
5
0.85 25
0.837 0.103
0.837
0.086
0.1
39.54tm
dF 9 p C
f
1
50 12
2 f utama
'engkang
1
2
25 74.5mm
d 9 h dF 9 700 74.5 9 625.5 mm d' d
74.5 625.5
0.12
0.15
+ari gambar 6.2.d ra#ik dan *abel enulangan &eton &ertulang didapat r 9 0.004 r
b
b
91
A
r
9
0.004
$arat struktur tahan gempa
r
9 0.01
!s 9
r
agr
2
4900mm -12 f 25/
1225
1425
12-150 12-150
'0 80
'00
$br. 4.1&. (enlangan olom a. '0'0 b. D80 *abel 4.13. (enlangan olom FmG
olom nar 80 olom '0'0
0.8 0.'
olom 6060
0.6
olom 5050
0.5
, FG
M?FmG
-50&.0 -500.8
36.8 36.8
-566.6
36.8
-558.6
36.8
-4&1.&
36.8
-486.0
36.8
-318.&
36.8
-314.2
36.8
A
*langan
V FG
* FmG
0.00&5
6080
14 25
-13.' -13.'
0.02 0.02
12-150
0.0100
4&00
10 25
-15.6
-0.02
12-150
-15.6
-0.02
-8.8
0.00
e
-0.0'3 -0.066 0.0100
3600
8 25
0.0100
2500
10 1&
-0.0'6 -0.11'
-8.8
0.00
0.5
0.00
0.5
0.00
*langan
12-150 12-150
Struktur Ba0a( ! P)n'asi Tian" Pancan" % Hasil en1eli'ikan tana(
+alam desain pondasi, pondasi harus diren%ana untuk mendukung beban pada dua kondisi aitu kondisi beban tetap dan kondisi beban sementara akibat gempa. ada desain gempa, momen ang diperhitungkan adalah momen kapasitas kolom ang dipikul sehingga pondasi tidak akan pe%ah sebelum kolom han%ur pada saat terjadi gempa. :
Dari (asil Tes B)rin" ! B)rin" +)" %
+ab&l 4.14. Data "n-i Eonus
&i%onus
Elee# -kg%m2/
total #ri%tion -kg%m/
0.00
0.20
0.40
5
10
5
10
0.60
5
10
5
20
0.80
10
15
5
30
1.00
10
15
5
40
1.20
25
30
5
50
1.40
20
25
5
60
1.60
20
30
10
80
1.80
45
55
10
100
2.00
60
70
10
120
2.20
145
160
15
150
2.40
85
100
15
180
2.60
60
75
15
210
2.80
70
85
15
240
3.00
40
55
15
270
3.20
35
45
10
20
3.40
30
40
10
310
3.60
30
40
10
330
3.80
25
35
10
350
4.00
50
60
15
370
4.20
75
0
15
400
4.40
50
65
10
430
4.60
40
50
10
450
4.80
20
30
10
470
5.00
35
45
10
40
5.20
55
65
10
510
5.40
40
55
15
540
5.60
55
70
15
570
5.80
65
80
15
600
6.00
70
85
15
630
6.20
65
80
15
660
6.40
65
80
15
60
6.60
60
75
15
720
6.80
75
0
15
750
7.00
65
80
15
780
7.20
80
5
15
810
7.40
60
75
15
840
7.60
60
75
15
870
7.80
50
60
10
80
8.00
35
45
10
10
"edalaman -m/
:
8.20
30
40
10
30
8.40
35
40
5
40
8.60
50
65
15
70
8.80
50
60
10
0
.00
45
50
5
1000
.20
30
40
10
1020
.40
20
30
10
1040
.60
30
40
10
1060
.80
35
45
10
1080
10.00
35
45
10
1100
10.20
45
55
10
1120
10.40
45
55
10
1140
10.60
50
65
15
1170
10.80
55
70
15
1200
11.00
50
65
15
1230
11.20
55
70
15
1260
11.40
130
150
20
1300
11.60
180
200
20
1340
11.80
220
240
20
1380
12.00
250
Dari (asil Test S)n'ir Graik S)n'ir J
ada titik sondir kedalaman lapisan tanah lunak sampai kedalaman 12.00 meter dengan tahanan konus - %one resistan%e / sebesar 250 kg%m2.
Dilai *otal ;ri%tion ) *otal #ri%tion pada lapisan tanah tersebut nilaina bertambah besar mulai kedalaman 5.2 meter dengan nilai T 500 kg%m. =aka dimungkinkan untuk dipakai pondasi dalam jenis *iang an%ang dengan memperhitungkan daa dukung tiang terhadap tanah sebagai end bearing and #ri%tion pile.
+ari ketiga ma%am hasil penelidikan tanah ang didapat aitu ) $ondir, &oring, dan +ire%t $hear *est dapat disimpulkan baha lapisan tanah berupa lempung dan lanau sampai kedalaman
11.2 meter dan lapisan tanah keras mulai kedalaman 12.00 meter, maka untuk pondasi ang akan digunakan adalah ondasi *iang an%an g. "arena pada kedalaman 12.00 meter nilai U% mengalami kenaikan se%ara drastis, maka daa dukung tanah mengandalkan end bearing . 4..2
PE*I+IHAN ,ENIS P5NDASI
+alam peren%anaan pondasi untuk suatu konstruksi bangunan, dapat digunakan beberapa ma%am tipe pondasi. emilihan tipe pondasi ini didasarkan pada ) ;ungsi bangunan atas - upper stru%ture / ang akan dipikul. &esarna beban dan berat bangunan atas.
"eadaan tanah dimana bangunan tersebut akan didirikan. &iaa pondasi. emilihan tipe pondasi untuk peren%anaan bangunan ini tidak terlepas dari dari prinsipprinsip diatas. Hleh karena itu untuk pondasi bangunan ini menggunakan *iang an%ang berbentuk persegi ang dipan%angkan pada kedalaman 12 meter.
4..3
ANA+ISA DAN DESAIN TIANG PAN6ANG
ondasi ang digunakan pada pembangunan gedung ini adalah jenis pondasi dalam. >al ini berdasarkan analisa data tanah pada lokasi proek. +atadata ren%ana dari pondasi ang digunakan )
4..4
enis pondasi
) ondasi *iang an%ang &eton &ertulang
&entuk penampang
) persegi
=utu beton - #F% /
) 250 =a
=utu baja - # /
) 400 =a
(kuran
) 50 %m x 50 %m
Luas penampang tiang - ! /
) 50 x 50 9 2500 %m2
"eliling
) 4 x 50 9 200 %m
PERHITUNGAN DA7A DUKUNG VERTIKA+ TIANG PAN6ANG BERDASARKAN KEKUATAN BAHAN
=enurut eraturan &eton 'ndonesia - &' /, *egangan tekan beton ang diijinkan aitu .
.
b
0,33 /' c
b
0,33 250 tian%
-imana
/' c
82.5 $%cm 2 .
b
tian%
tian%
K&$atan i$l tian% yan% -iiin$an
.
+&%an%an t &$an tian% t&a-a &nmb$an
b
tian% a$a
tian%
$&$atan $aa$t&is ti$ b&t"n
Las &naman% tian% ancan%
82.5 (50 x 50) 206200
%$206.2 t"n
erhitungan all untuk tiang bor diambil dari rumus all tiang pan%ang de ngan reduksi sebesar 30V karena kehilangan keseimbangan tekanan tanah seaktu dilakukan pengeboran ang mengakibatkan berkurangna daa dukung. ada perhitungan akan ditinjau dalam tiga rumus perhitungan daa dukung tanah. +ari data sondir $1 untuk kedalaman 12 m, didapatkan ) *otal #ri%tion
9 1380 kg%m 9 1,380 t %m
Eonus #ri%tion 9 250 kg%m 2 9 0,25 t %m 2 1. =aerho## ult 9 U%.!% C #s.H%
all 9 ult 2,5
+imana ) all 9 daa dukung tanah ijin -ton/ U% 9 U% ratarata -4+diatas ujung tiangC1+ dibaah ujung tiang/9-146.25C250/2918.125 kg%m2 !% 9 luas penampang tiang pan%ang 9 2500 %m2 #s 9 total #ri%tion 9 1380 kg%m H% 9 keliling penampang tiang pan%ang 9 200 %m ult 9 18.125 x 2500 C 1380 x 200 9 771312.5 kg 9 712.082 t all 9 771.3125 2,5 9 284.833 t 2. &egemann ult 9
U% !
*#
3
H% 5
all 9 daa dukung tanah ijin -ton/ U% 9 U% pada ujung tiang 9 250 kg%m 2 !% 9 luas penampang tiang pan%ang 9 2500 %m2 *# 9 total #ri%tion 9 1380 kg%m H% 9 keliling penampang tiang pan%ang 9 200 %m ult 9
250 2500
1380 200
3
5
263533.333 kg 9 263.53 t
3. *ro#imankho##e all 9
"b U% !%
-#s "d / H% 2,5
all 9 daa dukung tanah ijin -ton / "b 9 0,5 1, untuk tiang pan%ang beton diambil 0,75 U% 9 U% pada ujung tiang 9 250 kg%m 2 !% 9 luas penampang tiang pan%ang 9 2500 %m2 #s 9 total #ri%tion 9 1380 kg%m
H% 9 keliling penampang tiang pan%ang 9 200 %m "d 9 koe#isien tekanan lateral -1,5 3/, diambil 1,5 all 9
0,75 250 2500
(1380 1,5) 2,5
200
! 408300 $% ! 408.3 t
*abel 4.15 >asil erhitungan all =aerho##
&egemann
*ro#imanko##e
308.525 t
263.53 t
408.3 t
+iambil nilai all ang terke%il all 9 263.53 t - &egemann /
a. *ipe oer - pile %ap / 1
kolom maksimum
A
678,41 t"n ( ) 678.41
K&btan tian%
263.53
2.57
4tian%
+igunakan pile %ap ukuran 2,5 m x 2,5 m dengan jarak antar tiangtiang 9 150 %m dan jarak tiang ke tepi 50 %m.
2.5 2.5 1.6 2.4
&erat poer
24 ton
AI 9 678.41 C 244 9 684.41 ton
!!$*>H
B## 1
j
n 1m
0
dimana )
m 1n
m n m
) jumlah baris
n
) jumlah tiang ) ar% tan -ds/, dalam
j
derajat d s
) diameter tiang
) jarak antar tiang
$arat jarak tiang as 7 as )
2,5 +
A
s
A
3+ atau $
1,57 d m
m n
$arat jarak tiang ke tepi )
$ 1,25+ a. *ipe oer - pile %ap / 1
A
kolom tepi
2
n
80
14 0
50 80
50
80
140
80
br. 4.20. +enah pondasi tiang pan%ang +iameter tiang 9 d 9 50%m umlah tiang 9 4 buah 2,5 + 100
m n 8
$
A
$
A
2*
A
3+
A
150
2* D
40 *
S
140
B#isensi tiang
B## 1
n 1m
j
0
m 1 n
m n
-imana
m
mla bais
2
n
mla tian%
2
j ac tan
ac tan
D
50
19.654
140
h 1
19.654
2 12
90
2
2 12 2
0,7816
78.16 :
+aa +ukung *iang an%ang *unggal
&//
.
$ all
0,7816 263.53 205.975 t"n +aa +ukung "elompok *iang an%ang
$ eff
$&l. tian%
4 &/// 4 205.975 823.9 t"n
0max
615.36 t"n....... #K;;;;
0I
=x max
n
n
2
=
K max nx x
2
nK
) banak tiang dalamsatubaris arah x
n
) banak tiang dalamsatubaris arah
K max
) absis jarak terjauh tiang ke pusat berat kelompok tiang
max
) ordinat jarak terjauh tiang ke pusat berat kelompok tiang 2
absis/ tiang
) jumlahkuadrat jarak arah -absis
ordinat/ tiang
2
x ) jumlahkuadrat jarak arah K -ordinat max di dapat dari hasil output $! 2000, dibandingkan e## kel. tiang &eban =aximum ang diterima tiang
n
4
, max
0.7
n ,
x
2
1.96
- max
0.7
n -
y
2
1.96
W
nK
$)
$ max
2
Mx
n
Wn
My
- max
n- y
2
2
, max n x x
2
*abel 4.16 max untuk pile %ap tengah
H'D*
LH!+
;3
berat pile %ap
=xXmax
A0I
t
t
t
t
tm
A0I
n
=1
=XKmax =2
nxAx2
max
t
tm
tm
t
nA2
6
%omb1
678.41
34.56
713.06
178.265
0.00
0.00
0.01
0.00
178.265
6
%omb3
566.64
34.56
616.3
154.232
37.7
13.50
37.7
13.50
181.317
max
181.317 t"n
&// $&l. tian% ..............#K;;;
4..9PERHITUNGAN SETT+E*ENT K
(
M *
%#-0.00 Loose san pasir lepas/ 4500 k,#mL 1
2
3 7la:e: san pasir ?ampr lempng/ 30000 k,#mL
4
5
- 11.20 Dense san pasir paa/ 60000 k,#mL
- 12.00
6
a/ H b/
Gbr. 4.21. a. %ondisi tanah dan distribusi beban pada pondasi b. Desain konstanta pegas hori,ontal dan -ertikal pada pan(ang
(ntuk keperluan perhitungan, pada tiang dilakukan diskritisasi menjadi joint dan element #rame.
erhitungan "onstanta egas ) (ntuk *iang an%ang "onstanta pegas arah Iertikal -"I/ ) +iketahui =odulus o# subgrade rea%tion arah Iertikal -ksI/ 9 60 kg%m3 "I 9 -50 x 50/ x 60 9 150000 kg%m 9 15000 tm "onstanta pegas arah horisontall -"h/ ) =odulus o# subgrade rea%tion arah horisontal diperhitungkan sebesar dua kali ksI.
"h1 9 -50 x 100/ x -4.5 x 2/ 9 45000 kg%m 9 4500 tm "h2 9 -50 x 100/ x -4.5 x 2/ C -50 x 100/ x -30 x 2/ 9 345000 kg%m 9 34500 tm "h3 9 "h4 9 "h5 9 "h6 9 "h7 -50 x 200/ x -30 x 2/ 9 600000 kg%m 9 60000 tm &eban luar ang bekerja pada pondasi adalah hasil reaksi tumpuan pada kolom -didapatkan dari hasil perhitungan $! 2000/ ) ;x 9
0.05 t
=x 9 37.7 tm
; 9
16.54 t
= 9 37.7 tm
;< 9
567.00 t
=< 9 62.40 tm
+atadata ang diketahui tersebut, seperti ) pemodelan diskritisasi pondasi, beban luar ang bekerja pada pondasi, tumpuan pegas -spring /, karakteristik material beton -angka poisson 9 0,2, modulus elastisitas 9 200000 kg%m 2/ diinput dan dianalisis kembali dengan rogram $! 2000. Dilai =x dan = diambil berdasarkan kapasitas kolom dalam menahan momen. +ari hasil perhitungan $! 2000, didapatkan pergeseran hori
4..: PERHITUNGAN TU+ANGAN TIANG PAN6ANG
+ata ang digunakan dalam peren%anaan penulangan tiang pan%ang 8 +imensi tiang pan%ang
) 50 %m x 50 %m
8 &erat isi beton bertulang
) Ybeton
2,4 tonm
+ata teknis) /c /y
25 a 400 a
4700 /' c 500 mm
4700 25
23500 a
3
70 mm
D tl
25 mm
.
10mm
s&n%$.
L
10000mm
-
-'
.
.
s&n%$.
500
0.5D tl
s&n%$.
70 10 12.5
70 10 125
0.5D tl
407.5 mm
92.5 mm
=H=BD HB?!$'HD!L =omen operasional adalah =omen pada saat tiang bekerja sebagai pondasi. +ari hasil $! 2000, didapat =omen dan geser maksimum sistem standar adalah .45 tm dan 5. t, B?>'*(D!D =H=BD !+! !"*( BD!D"!*!D a.
Eara ' -engangkatan Lurus/
Gbr. 4.22. Pengangkatan tiang pan(ang dengan dua titik
1
M 1
2 1
M 2
8
=1 1 2
% a
2
% l 2a
1
2
2
a
2
=2
U. a
2
1 8
U l 2a L
1
2
2
a
0,2094
=
0,5 0,5 2400
1
2
b.
%
1 2
L
=
U a
2
12 m
a
0,2094 12
2,51 m
2
1894 $%m
1.894 tm
600 $%m
a2
Eara '' -engangkatan miring/
1 2
600 2,51
•
br. 4.23. engangkatan tiang pan%ang dengan satu titik 1
M 1
%
2
a 1
1
1
2
% L
a
L
1
Ux
? 1
x
L 2aL ? 2 L a
2
2 U L 2aL 2 L a
M 2 %a
1 2
2 L
a
L2
2aL
2
=2
2
a L
0
1 2
1
2%
2
2
M 1
2
L 2aL 2 L a
U
= max
% L
a
U .x
2
d=x dx 0
= max
2aL
L
? 1.x
=x
? 1
2
2 2
%L
2
2 L
2aL a
1 2
U
2 L a
2
a
0,29 L
1
2
0,29 12
1 2
=a
3.48 m
1 2
2
600 3.48
2
3633.12 $%m
3.633 tm
5 2.5 10 mm
0.25m 2
erhitungan tulangan utama tiang pan%ang #F% 9 25 =pa 9 2500 tm 2
!gr 9 500 500
2
B% 9 4700 f ' c
2350000 t
23500 M$a
m2
3 500 500 'k 9 1 12
5.2 10 mm
4
0.005208m
4
3 'b 9 112 500 500
5.2 10 9 mm 4
0.005208m
4
9
=omen dan gaa maksimum terjadi pada saat operaional, sehingga desain tulangan menggunakan kondisi operasional. ( 9 154.232 t
= 9 .45 tm
Ec Ig 2.5
EIk
32.639kNm
b
Ec Ig 5
EI!
16.3195kNm
b
2
2
EIk
j !awa(
j ata'
0 -bebas/
EI!
lk
l!
b
1.5
b
1.5
32.639 12 16.3195 9
1.5
dari gra#ik aligment diperoleh k 90.55 k Llu
0.55 12 (
0 13.2m M 1 M 2 34.42
0.5
0
&erdasarkan gambar .15 +asar dasar peren%anaan beton bertulang pengaruh kelangsingan harus diperhitungkan. I $c 2 lc
#m
d
Mu
p E
3.14 23500 0.0052 12
0.6 #m 1 $u
Mi!
0.4
M 2!
$c
Mx My
2
0.6
2.666t
0.4
0.6 1 154.232 0.65 2.666
My Mx
1 " "
0.007 1.0
25.7 25.7 1
1 0.65
0.65
39.54tm
Bt 9 Mu
& 9 0.65 u 9 550.85 t et
0.072
(
0.7
$u
39.54
510.85 0.072m
0.103
$u '
5508500 0.814 N 5 0.65 4.9 10 0.85 25
gr 0.85 f * c $u '
et
gr 0.85
f ' c (
0.814 0.103
dF 9 p C f 'engkang 1 2 f utama
50 12
1
0.1
0.084
2
25
74.5mm
d 9 h dF 9 500 74.5 9 425.5 mm
d' d
74.5 425.5
0.175
0.2
+ari gambar 6.2.d ra#ik dan *abel enulangan &eton &ertulang didapat r 9 0.004 r 9 0.004
A
r
9r
b
91
0.004
b
$arat bangunan tahan gempa
r
9 0.01
!s 9
r
&gr 2500mm 2 -12 1/ A
erhitungan tulangan geser tiang pan%ang +esain *ulangan eser u
9 5. t 9 500 D
Iu
9 ubd 9 500-500 . 425.5/
9 0.28155 =pa
I% menurut tabel 15 +asardasar eren%anaan &eton &ertulang adalah 0.5 =pa
A
)f c
)u , se%ara teoritis tulangan geser tidak diperlukan. (ntuk desain struktur tahan gempa
tulangan geser diren%ana Z12200
EB" *B!D!D !D *B ?!+' !+! $!!* BD!D"!*!D
Gbr. 4.24. Gambar diagram tegangan pada penampang tiang
>' &
4D19
2000000
4700
/' c
4700
25
E'
2000000
Ec
235000
2n F '
x
2n
e!
2
$%cm
2 35000 $%cm n
2
1 134 .41 mm
2
9.8
10 !
F ' e
2n
2
F ' e (
! 2 10 1134 .41
2 10
50
1134.41
50
50
2
1134.41 50
2 10
9.8926 cm
1
lx
12
n
f'e
x
4
n
f'e
(
x
2
3
! x
1 12
50 9,8926
10 1134.41 (9,8926
2
10 1134.41 (50
4)
3
4033.8599 cm
2
9,8926)
4
393898 .1754 cm 2
18248159 .36 cm
lx tot
18646091 .39 cm
4
4
?
4
*egangan ang terjadi &B*HD
@D .
lx t"t
18646091. 39
x
9,8926
945000
@D
1884852.454
1884852.454 cm 3 0.5013655 $%cm
2
.
b&t"n
66 $%cm
iin
2
&!! lx tot
W E
(
s y
s
y
ijin
s y
18646091 .39
x n
(50
9,8926)
Mu
945000
W E
46490.40175
1,5
s
ijin
1,5 1600
10
46490.40175 cm
20.32677 kg cm
2400 kg cm
3
2
2
y..................../ ;;;
s ijin
EB" *B?>!+! *(=&("! D >!==B? - B=!DE!D !D / enis ang digunakan tipe "10 dengan berat hammer 1,0 ton, dihitung daa dukung satu tiang 9 400 ton, dihitung berdasarkan kapasitas tiang terhadap beban aksial. ada saat hammer ditumbukkan ke kepala tiang dengan tinggi jatuh 1,5 meter, tiang mengalami beban tumbukan -impa%t load / ang mengakibatkan seluruh bagian tiang mengalami Iibrasi. erilaku beban
tumbukan berbeda dengan beban statik, sehingga untuk mengetahui perilaku beban tumbukan pada tiang, dilakukan analisis beban dinamik ?umus tegangan akibat beban tumbukan )
$
s
i
&
1
1.0 si
2 &E(
1
$Lo 2 0.25 2350000 1.5 1.0 12
1
0.25 i
1536.971ton
y
s ijin
s
m
2
s
y..................../ ;;;
+engan ) [i
9 "emampuan daa dukung pile akibat tumbukan
9 &erat palu 9 1,0 ton
h
9 *inggi jatuh 9 1,5 m
! 9 luas penampang 9 0,25 m2 B 9 modulus elastisitas bahan 9 2350000 tonm 2 [ijin
9 1600 tonm2
9 400 t 0.25 m"
9 131,25 ton \ 206.250 ton - kapasitas daa dukung tiang ber dasarkan kekuatan bahan /
:
*B&!L HB?
*ebal pondasi didesain sedemikian rupa sehingga Vu
c .(ntuk desain struktur tahan gempa
panjangkaran tiang sebesar minimal 1.5m, maka tebal poer diambil 1.6m. 9 perbandingan kedua sisi poer 9 1.0 bo
9 keliling penampang ang terdapat tegangan gser, penampang boleh dianggap terletak
pada jarak d2 terhadap sisi kolom 9 4 . -700C2 . 625.5/ 9 7084 mm
d
(
f 'engkang
p
160
1 D 2 tulangan
7 1 1,25
150,75 cm
#F%
9 2500 tm:
9 25 =pa
u
9 u
9 566,64 t
Vc
1
1 b
1
c
6
f '
!o d
9 5666,4 kD 1
3
f ' c !o d
c
Vc
1
1 1
1
6
25 7084 1507.5
1
3
25 7084 1507.5 19581536.67 N
1958.154t
Vu
Vc f
566,64
06 1958.154
566,64 1272.8
s
:
BD(L!D!D HB?
=u
9 37.7
max
s
min
Mu
$ u &
2
Mu
r
1
min
1
3
!
6
Mx 1
s
6
1.0 1.5075 r
2
3
566.64 3 3
(
My
! (
max l
9 566,64 t
My
! (
6
77.129
2
!d
Mx
$ u &
1
u
1
3
1
2
2
6
r
(
r
m
2
1
2
3 3
6
566.64 3 3
68.559 1.5
33.939 t
0.0018
!
3
37.79 1
3
1
6
m
3 3
3
6
37.79
77.129 t
339.39 kN
37.79 3
68.559 t m 2
3
37 .78 3
1
6
3
3
3
57.361 t m 2
m2
2
r
0.0011
0.0018
!st 9 ] . b . d 9 0.0018.1000 . 1507.5 9 5276.25 mm:m - 25200/ dua arah.
ondasi tiang pan%ang sampai pada tanah keras sehingga diren%anakan gaa ang bekerja pada tie beam adalah 10 V gaa Iertikal pada kolom, hal ini bertujuan agar tie beam mampu megikat kolom sehingga kolom tidak bergerak dari posisi semula. (1
(2
*IA M
10N (1
10N (2
Gambar 4.25 Pembebanan pada tie beam
+ipakai ) b 9 500 mm
