analisis struktur gedung perkuliahan dengan sap2000.docx

7/28/2019 Analisis Struktur Gedung Perkuliahan dengan SAP2000.docx

1/33

Mhd. FaisalTugas 4 Aplikasi Komputer dalam Konstruksi

Tugas 4

APLIKASI KOMPUTER DALAM KONSTRUKSI

Analisis StrukturAkibat Beban Gravitasi Dan Beban Gempa

Menggunakan SAP2000

Disusun Oleh :

MHD. FAISAL

09310019

Dosen Pengasuh :

TRIO PAHLAWAN, ST. MT

JURUSAN TEKNIK SIPIL

SEKOLAH TINGGI TEKNIK HARAPAN

MEDAN

2012


2/33


Analisis Struktur Gedung Perkuliahan dengan SAP2000

I. Model Pembebanan :Beban Gravitasi (Mati dan Hidup) : Trapezoidal

Beban Horizontal (Gempa) : Statik Ekivalen pada Joint

A.DataData Perencanaan Fungsi Bangunan : Gedung Perkuliahan Lokasi Bangunan : Padang (Zona Gempa 5) Kondisi Tanah : Tanah Lunak Tingkat Daktilitas : Daktail Penuh Mutu Beton (fc) : 25 Mpa Mutu Baja Tulangan (fy) : 420 Mpa Berat Beton Bertulang : 2400 kg/m3 Berat Dinding Bata : 250 kg/m2 Berat Plafond : 50 kg/m2 Berat Spesi + Lap. Kedap Air : 21 kg/m2 Berat Spesi : 21 kg/m2 Berat Finishing Lantai Keramik : 24 kg/m2 Tebal Pelat Lantai : 0,13 meter Tebal Pelat Atap : 0,12 meter Tinggi Antar Lantai : 4 meter Jumlah Lantai : 5 lantai Panjang Bentang ArahX : 4 meter Panjang Bentang ArahY : 4 meter Panjang Bentang Selasar ArahX : 2 meter Panjang Bentang Selasar ArahY : 4 meter Jumlah Bentang ArahX : 6 bentang Jumlah Bentang ArahY : 13 bentang Ukuran Balok Induk : 50/60 Ukuran Balok Anak : 40/40 Ukuran Kolom : 50/50


3/33


B. Gambar Rencana Bangunan

UP

UP

Tampak Depan (Arah - Y)

Tampak Samping (Arah -X)

Denah


4/33


C.Perhitungan GayaGaya yang Bekerja Pada Struktur1. Perhitungan Gaya Akibat Gravitasi

Direncanakan Sket Balok dan Kolom sebagai berikut :

Distribusi pengaruh beban pelat lantai/atap diasumsikan dengan metode amplop

seperti gambar di bawah ini :

Beban Atap (arah

X = arah

Y) (segitiga besar) Beban hidup (qh) = 100 kg/m2 Faktor reduksi = 0,9 (untuk ruang kuliah) qh ekivalen = 1/3. q. lx. 0,9

= 1/3. 100. 4. 0,9

= 120 kg/m

Beban mati (qm) Beban plat atap (0,12 x 2400) = 288 kg/m2 Beban plafond = 50 kg/m2 Beban lap. kedap air + spesi = 21 kg/m2

= 359 kg/m2

BA C D E F G H I J K L M N

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

BA C D E F G H I J K L M N


5/33


qm ekivalen = 1/3. q. lx= 1/3. 359. 4

= 478,67 kg/m

Beban Atap diatas Selasar (arah Y) (trapesium)

Beban hidup (qh) = 100 kg/m

2

Faktor reduksi = 0,9 (untuk ruang kuliah) qh ekivalen = 1/3. q. (3(lx/ly)2). 0,9

= 1/3. 100. 2,75. 0,9

= 82,5 kg/m


= 359 kg/m

2

qm ekivalen = 1/3. q. (3(lx/ly)2)

= 1/3. 359. 2,75

= 329,08 kg/m

Beban Atap diatas Selasar (arah X) (segitiga kecil)

Beban hidup (qh) = 100 kg/m2 Faktor reduksi = 0,9 (untuk ruang kuliah) qh ekivalen = 1/3. q. lx. 0,9

= 1/3. 100. 2. 0,9

= 60 kg/m


= 359 kg/m2

qm ekivalen = 1/3. q. lx= 1/3. 359. 2

= 239,33 kg/m

Beban Lantai (arahX = arah Y) (segitiga besar)


= 1/3. 250. 4. 0,9

= 300 kg/m


6/33


Beban mati (qm) Beban plat lantai (0,13 x 2400) = 312 kg/m2 Beban plafond = 50 kg/m2 Beban keramik + spesi = 45 kg/m2

= 407 kg/m2

Dinding (beban merata) = 4 m x 250 kg/m2 = 1000 kg/m qm ekivalen = 1/3. q. lx

= 1/3. 407. 4

= 542,67 kg/m + 1000 kg/m = 1542,67 kg/m

Beban Selasar (arah Y) (trapesium)

Beban hidup (qh) = 250 kg/m2 Faktor reduksi = 0,9 (untuk ruang kuliah) qh ekivalen = 1/3. q. (3(lx/ly)2). 0,9

= 1/3. 250. 2,75. 0,9= 206,25 kg/m


= 407 kg/m2

Dinding (beban merata) = 1,5 m x 250 kg/m2 = 375 kg/m qm ekivalen = 1/3. q. (3(lx/ly)2)

= 1/3. 407. 2,75= 373,08 kg/m + 375 kg/m = 748,08 kg/m

Beban Selasar (arah X) (segitiga kecil)


= 1/3. 250. 2. 0,9

= 150 kg/m


= 407 kg/m2

Dinding (beban merata) = 1,5 m x 250 kg/m2 = 375 kg/m qm ekivalen = 1/3. q. lx

= 1/3. 407. 2

= 271,33 kg/m + 375 kg/m = 646,33 kg/m


7/33


Portal Arah - Y

a. Portal pinggir depan belakang (7A-N = 1A-N)

b. Portal tengah I (2A-N = 6A-N)

c. Portal tengah II (3A-N = 5A-N)


8/33


d. Portal tengah III (4A-N)

Portal ArahX

a. Portal pinggir kiri kanan (A1-7 = N1-7)

b. Portal tengah I (B1-7 = D1-7 = F1-7 = I1-7 = K1-7 = M1-7)


9/33


c. Portal tengah II (C1-7 = E1-7 = G1-7 = H1-7 = J1-7 = L1-7)


10/33


2. Perhitungan Gaya Akibat Geser Dasar Horizontal Total Akibat Gempa danDistribusinya ke Sepanjang tinggi Gedung

Berat Atap

Beban Mati

Pelat = 52 x 20 x 0,12 x 2400 = 299.520 kg Balok Induk = ((3 x 52) + (14 x 20)) x 0,5 x 0,6 x 2400 = 313.920 kg Balok Anak = (4 x 52) x 0,4 x 0,4 x 2400 = 79.872 kg Kolom = 86 x 2 x 0,5 x 0,5 x 2400 = 103.200 kg Dinding bata = (208 + 160) x 2 x 250 = 184.000 kg Spesi + lap. kedap air = 52 x 20 x 21 = 21.840 kg Plafond = 52 x 20 x 50 = 52.000 kg

Wm = 1.054.352 kg

Beban Hidup qh atap = 100 kg/m

2

koefisien reduksi = 0,5 (PPIUG 1983 untuk ruang kuliah)

Wh = 0,5 ((52 x 20) x 100)

= 52.000 kg

Berat total atap, W = Wm + Wh = 1.106.352 kg

Berat Lantai 5,4,3,2

Beban Mati

Pelat = 52 x 20 x 0,13 x 2400 = 324.480 kg Balok Induk = ((3 x 52) + (14 x 20)) x 0,5 x 0,6 x 2400 = 313.920 kg Balok Anak = (4 x 52) x 0,4 x 0,4 x 2400 = 79.872 kg Kolom = 86 x 4 x 0,5 x 0,5 x 2400 = 206.400 kg Dinding bata = (208 + 160) x 4 x 250 = 368.000 kg Keramik + Spesi = 52 x 20 x (24 + 21) = 46.800 kg Plafond = 52 x 20 x 50 = 52.000 kg

Wm = 1.391.472 kg

Beban Hidup

qh lantai = 250 kg/m

2

koefisien reduksi = 0,5 (PPIUG 1983 untuk ruang kuliah)

Wh = 0,5 ((52 x 20) x 250)

= 130.000 kg

Berat total per lantai, W = Wm + Wh = 1.521.472 kg

Berat total bangunan :

Wtotal = berat total atap + (berat total per lantai x 4)

= 1.106.352 + (1.521.472 x 4)

= 7.192.240 kg


11/33


Waktu Getar Bangunan (T)

Tx = Ty = 0,06. H3/4 , H = 20 meter

= 0,06 x (20)3/4

= 0,567 detik

Koefisien Gempa Dasar (C)

Berdasarkan data lokasi bangunan dan kondisi tanah, maka koefisien gempa

dasar (C) diperoleh dari grafik dibawah ini:

Untuk Tx = Ty = 0,567 detik, Zona Gempa 5 (Padang) dan jenis tanah lunak,

diperoleh,

C =

= 1,587

Faktor Keutamaan (I) dan Faktor Reduksi Gempa (R)

Berdasarkan SPKGUSBG-2002,

Faktor keutamaan untuk kategori gedung penghunian I = 1 Faktor reduksi gempa dengan daktail penuh R = 8,5

Gaya Geser Horizontal Total Akibat Gempa

V =

x Wt

=

x 7.192.240 kg

= 1.342.833 kg


12/33


Distribusi Gaya Geser Horizontal Total Akibat Gempa ke Sepanjang Tinggi

Gedung

ArahXH/A = 20/20 = 1 < 3. beban vertikal tidak berpengaruh.

Fix =

.Vx

ArahYH/B = 20/52 = 0,385 < 3. beban vertikal tidak berpengaruh.

Fiy =

.Vy

Tabel Perhitungan

Tingkat BebanWi (kg)

TinggiHi (meter)

Wi x Hi(kg-m)

Fix,yTotal (kg)

PortalX1/7. Fix (kg)

PortalY1/14. Fix (kg)

Atap 1.106.352 20 22.127.040 358.048 51.150 25.575

5 1.521.472 16 24.343.552 393.914 56.273 28.137

4 1.521.472 12 18.257.664 295.436 42.205 21.102

3 1.521.472 8 12.171.776 196.957 28.137 14.068

2 1.521.472 4 6.085.888 98.478 14.068 7.034

82.985.920 1.342.833 191.833 95.916

= Sebagai data input gaya horizontal pada SAP2000

Kombinasi pembebanan pada input SAP2000 adalah sbb :

1. Combo-1 : U = 1.4 DL2. Combo-2 : U = 1.2 DL + 1.6 LL3. Combo-3 : U = 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 (1.0 EQX + 0.3 EQY )4. Combo-4 : U = 1.2 DL + 1.0 LL1.0 (1.0 EQX + 0.3 EQY )5. Combo-5 : U = 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 (0.3 EQX + 1.0 EQY )6. Combo-6 : U = 1.2 DL + 1.0 LL1.0 (0.3 EQX + 1.0 EQY )7. Combo-7 : U = 0.9 DL + 1.0 (1.0 EQX + 0.3 EQY)8. Combo-8 : U = 0.9 DL1.0 (1.0 EQX + 0.3 EQY)9. Combo-9 : U = 0.9 DL + 1.0 (0.3 EQX + 1.0 EQY)10.Combo-10 : U = 0.9 DL1.0 (0.3 EQX + 1.0 EQY)


13/33


II. Model Pembebanan :Beban Gravitasi (Mati dan Hidup) : Merata

Beban Horizontal (Gempa) : Statik Ekivalen titik pusat massa

Portal ArahY

a.

Portal pinggir depan belakang (7A-N = 1A-N)

Untuk atap, Untuk lantai,

qD = 329,08 kg/m qD = 748,08 kg/m

qL = 82,5 kg/m qL = 206,25 kg/m


Untuk atap,

qD = 478,67 kg/m + 329,08 kg/m = 807,75 kg/mqL = 120 kg/m + 82,5 kg/m = 202,5 kg/m

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL


14/33


Untuk lantai,

qD = 1542,67 kg/m + 748,08 kg/m = 2290,75 kg/m

qL = 300 kg/m + 206,25 kg/m = 506,5 kg/m

c.

Portal tengah II (3A-N = 5A-N)


qD = 478,67 kg/m x 2 = 957,34 kg/m qD = 542,67 kg/m x 2 = 1085,34 kg/m

qL = 120 kg/m x 2 = 240 kg/m qL = 300 kg/m x 2 = 600 kg/m



qD = 478,67 kg/m x 2 = 957,34 kg/m qD = 1542,67 kg/m x 2 = 3085,34 kg/mqL = 120 kg/m x 2 = 240 kg/m qL = 300 kg/m x 2 = 600 kg/m

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL


15/33


Portal ArahX



qD = 478,67 kg/m qD = 1542,67 kg/m

qL = 120 kg/m qL = 300 kg/m

qD = 239,33 kg/m qD = 646,33 kg/m

qL = 60 kg/m qL = 150 kg/m







qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL

qD

qL

qD'

qL'

qD'

qL'

qD

qL

qD

qL

qD

qL

qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL

qD

qL

qD'

qL'

qD'

qL'

qD

qL

qD

qL

qD

qL


16/33








qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL

qDqL

qD'qL'

qD'qL'

qDqL

qDqL

qDqL


17/33


III. Input Data Pada SAP2000

TAMPILAN SETENGAH MODEL ARAH YZ (segmen kiri = segmen kanan)

TAMPILAN MODEL ARAH XZ (tampak samping)


18/33


TAMPILAN MODEL ARAH XY (denah)

DATA MATERIAL YANG DIGUNAKAN (dalam satuan N-mm)


19/33


PENDEFINISIAN PENAMPANG BALOK DAN KOLOM

PENDEFINISIAN JENIS BEBAN

PENDEFINISIAN KOMBINASI BEBAN


20/33



21/33


PENDEFINISIAN 10 KOMBINASI BEBAN

PENYESUAIAN FAKTOR REDUKSI

BERDASARKAN SNI 03-2847-2002


22/33


1. INPUT BEBAN GRAVITASI ( Unit : kg-m)Portal ArahY

a. Portal pinggir depan belakang (7A-N = 1A-N)

Beban Mati (segmen kiri = segmen kanan)

Beban Hidup (segmen kiri = segmen kanan)


23/33






24/33


c. Portal tengah II (3A-N = 5A-N)




25/33






26/33


Portal ArahX


Beban Mati


27/33


Beban Hidup


28/33



Beban Mati


29/33


Beban Hidup


30/33



Beban Mati


31/33


Beban Hidup


32/33


2. INPUT BEBAN GEMPA (Unit : kg-m)Beban Gempa Arah Y pada tiap portal memanjang


33/33

Beban Gempa Arah X pada tiap portal melintang

analisis struktur gedung perkuliahan dengan sap2000.docx

Documents