Contoh Laporan Perencanaan Struktur

Berikut adalah salah satu laporan contoh perencanaan struktur sebuah proyek. Nama proyek sengaja kami samarkan untuk menjaga kerahasiaan dokumen. Semoga melalui contoh laporan perencanaan struktur ini, Anda bisa mendapatkan panduan dan pencerahan dalam mendesain struktur karena isi laporan ini sudah urut.

DATA STRUKTUR PERENCANAAN

1. Fungsi bangunan : Ruang penyimpanan baterai
2. Lokasi  : Kab. Rokan Hulu, Riau
3. Sistem Struktur : Rangka beton bertulang pemikul momen khusus
4. Tebal plat beton : 150mm
5. Tipe kolom : 300x300mm2
6. Tipe Balok : 200x300mm2, 200x400mm2, 200x500mm2

METODE ANALISA

Menggunakan Metode Elemen Hingga dengan pemodelan struktur rangka / portal tiga dimensi serta elemen membrane untuk plat lantai. Analisa gempa menggunakan analisa dinamik respon spectra, Analisa menggunakan program ETABS.

REFERENSI

1. Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung (SNI 2847 : 2013).
2. Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain  (SNI 1727-2013).
3. Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung (SNI 1726 : 2012).
4. Computer and Structures, Inc., CSI Analysis Reference Manual for SAP2000, ETABS and SAFE, October 2005

SPESIFIKASI MATERIAL

• Mutu baja
  • : fy = 240 MPa (BJTP 24), untuk dia. > 10 mm;
  • : fy = 240 MPa (BJTP 24), untuk dia. < 10 mm.
• Mutu Beton     
  • Pelat & Balok : f’c = 20 MPa
  • Kolom : f’c = 20 MPa

PEMBEBANAN

Beban Gravitasi

Beban mati

• Lantai dasar ruang batere = 20 kg/m²
• Ringbalk = 200 kg/m’

Beban hidup

• Lantai dasar ruang batere = 4,5 Ton/rak batere
• Lantai selasar = 200 kg/m²

Beban gempa

Parameter Respon Spektral

Lokasi struktur berada di Kab. Rokan Hulu – Riau, dengan asumsi tanah lunak

Tabel  1 Parameter Respon Spektral Rokan Hulu– Tanah Lunak

• PGA (g) = 0.257
• SS (g) = 0.621
• S1 (g) = 0.267
• CRS = 1.016
• CR1 = 1.049
• FPGA = 1.417
• FA = 1.458
• FV = 2.933
• PSA (g) = 0.364
• SMS (g) = 0.905
• SM1 (g) = 0.783
• SDS (g) = 0.604
• T0 (detik) = 0.173
• TS (detik) = 0.864

Pemilihan sistem struktur

Kategori risiko bangunan gedung berdasarkan jenis permanfaatan gedung pusat pembangkit listrik adalah Kategori risiko III. Berdasarkan SNI 1726:2012 tabel 6 dan 7, bangunan ini berada pada kategori Risiko D.

Kategori Desain Seismik

• Jenis struktur : Sistem rangka beton bertulang pemikul momen khusus
• Koefisien Modifikasi Respon (R) = 8
• Faktor Kuat Lebih Sistem (Ω₀) = 3
• Faktor pembesaran defleksi (C_d) = 5.5
• Damping ratio : D = 0,05
• Jumlah ragam getar (mode shape) yang ditinjau = 6

Kombinasi Pembebanan

Kombinasi yang dilakukan untuk gaya-gaya dalam pada struktur adalah:

• U = 1,4 qDL                                                                                                 
• U = 1,2 qDL + 1,6 qLL 
• U = (1,2+0,2. S_DS) qDL + 1,0 qLL ± 0,3 . 1,0 EQ_x ± 1,0 EQ_y
• U = (1,2+0,2. S_DS)qDL + 1,0 qLL ± 1,0 EQ_x ± 0,3 . 1,0 EQ_y
• U = (0,9 – 0,2. S_DS) qDL ± 0,3 . 1,0 EQx ± 1,0 Eqy
• U = (0,9 – 0,2. S_DS)  qDL ± 1,0 EQx ± 0,3 . 1,0 Eqy

ANALISA DINAMIK BEBAN GEMPA

Pemodelan Kekakuan Struktur Bangunan

Struktur gedung Battery Room Lintam ini terdiri dari 1 lantai rumah panggung. Struktur dimodelisasi sebagai portal ruang 3-D dengan 6 derajat kebebasan (degree of freedom / DOF) pada tiap nodal. Pelat lantai beton dimodelisasi sebagai elemen membrane.

Analisis yang dilakukan adalah analisis elastis dimana kekakuan EI yang digunakan harus mewakili kekakuan komponen struktur sesaat sebelum kegagalan. Dalam hal ini untuk memperhitungkan pengaruh beban aksial dan adanya retak sepanjang bentang komponen struktur, telah digunakan modifikasi kekakuan penampang retak untuk balok dan kolom sesuai dengan peraturan yang berlaku.

Massa Struktur Bangunan

Beban gravitasi didefinisikan sesuai dengan besarnya beban seperti yang telah dijelaskan pada Sub Bab Pembebanan diatas. Besarnya berat sendiri struktur dapat dihitung langsung oleh program ETABS dengan memasukkan massa jenis material elemen struktur. Beban gravitasi yang bekerja pada pelat lantai didistribusikan ke balok-balok keliling pelat sesuai dengan tributari areanya. Beban dinding dan partisi bekerja langsung pada balok sebagai beban garis. Untuk perhitungan massa dinamik, diambil dari berat sendiri dari struktur bangunan ditambah dengan beban mati lainnya serta 80% dari beban hidup lantai.

Analisa Respons Spektrum

Analisa dinamik yang digunakan adalah analisa ragam spektrum respons, yakni dengan memberlakukan suatu spektrum respons gempa rencana pada suatu model Finite Element dari struktur dan kemudian ditentukan respons struktur terhadap gempa rencana tersebut melalui superposisi dari respons masing-masing ragamnya.

Pada dasarnya jumlah ragam yang ditinjau adalah sedemikian rupa sehingga sudah mengandung paling sedikit 90% dari energi gempa. Jumlah ragam struktur yang ditinjau adalah 6 ragam getar.

Analisa Respons Spektrum ini dilakukan dengan menggunakan bantuan program ETABS. Data spektrum respon desain dimasukkan pada file input yang dibaca langsung oleh program ETABS sebagai fungsi dari waktu getar alami struktur. Waktu getar alami struktur dihitung langsung oleh program, sehingga besaran spektrum respon desain dapat ditentukan secara langsung untuk masing-masing ragam getar yang bersesuaian.

Pola Ragam Getar

Pola ragam getar dapat ditentukan dari Tabel Modal Participating Ratios dibawah ini. Jumlah masa pada arah X, Y, Rotasi Z telah mencapai 90% pada mode ke-3.

Tabel  2 Modal Participating Ratio

Mode	Period	UX	UY	UZ	SumUX	SumUY	SumUZ	RX	RY	RZ
1	0.355	0.00	92.44	0.00	0.00	92.44	0.00	98.45	0.00	0.00
2	0.352	92.34	0.00	0.00	92.34	92.44	0.00	0.00	98.50	0.00
3	0.331	0.00	0.00	0.00	92.34	92.44	0.00	0.00	0.00	92.11
4	0.179	7.66	0.00	0.00	100.00	92.44	0.00	0.00	1.50	0.00
5	0.179	0.00	7.56	0.00	100.00	100.00	0.00	1.55	0.00	0.00
6	0.156	0.00	0.00	0.00	100.00	100.00	0.00	0.00	0.00	7.89

Dalam pada SNI 1726-2012 disyaratkan bahwa gaya geser dasar dari hasil analisa dinamik harus mempunyai nilai minimal 85% dari gaya geser dasar analisa statik ekivalenPerbandingan Gaya Geser Dasar antara Analisa Dinamik dengan Analisa Statik Ekivalen

Besaran gaya geser dasar seismik, V  adalah :

V = C_s. W

dimana C_s adalah koefisien respon seismik

 Penentuan perioda fundamental struktur (Pasal 7.8.2) tidak boleh melebihi hasil koefisien untuk batasan atas pada perioda yang dihitung (C_u) dari tabel 14 dan perioda pendekatan Ta sesuai Pasal 7.8.2.1

• Ta = C_t h_n^x
• C_t = 0.0466
• hn = 6,10 m
• x = 0.9
• Ta = 0,4966 s
• Sd1 = 0,522
• Cu = 1.4
• C_u. Ta = 0,33 s

Periode fundamental struktur hasil analisa adalah Ty = 0.355s Tx = 0.352s dan Tz =0.331s.

Gaya geser dasar hasil analisa dinamik harus mempunyai nilai minimal 85 % dari gaya geser dasar statik ekivalen. Jadi gaya geser dasar untuk analisa dinamik minimal adalah sebesar 81.915 kg.

Perbesaran gaya gempa untuk arah X yaitu 0,85*Vstatik/Vdinamik-x adalah menjadi 2,3825 dan perbesaran gaya gempa untuk arah Y yaitu 0,85*Vstatik/Vdinamik-y adalah menjadi 2,3803.

Simpangan Antar Lantai

Penentuan simpangan antar lantai tingkat desain (Δ) dihitung sebagai perbedaan defleksi pusat massa di tingkat teratas dan terbawah yang ditinjaunya sesuai Pasal 7.8.6 hal 59. Defleksi pusat massa di tingkat x (δ_x)(mm) ditentukan berdasarkan persamaan :

• C_d = faktor amplifikasi defleksi = 5.5
• I_e = faktor keutamaan gempa = 1.25

Simpangan antar lantai tingkat desain tidak boleh melebihi simpangan antar lantai tingkat ijin berdasarkan Pasal 7.12.1 Tabel 16 Hal 66. Simpangan antar lantai ijin (Δ_a)adalah :

• Δ_a = 0.02 h_sx
• h_sx = tinggi tingkat dibawah tingkat X

Hasil perhitungan simpangan dibandingkan dengan syarat ijin dapat dilihat pada tabel di bawah.

Tabel  3 Simpangan Antar Lantai (m),

Story	Item	Load	Point	X	Y	Z	DriftX	DriftY
RINGBALK	Max Drift X	SPECX	55.000	9.600	0.000	6.100	0.001
RINGBALK	Max Drift Y	SPECX	52.000	17.000	17.000	6.100		0.000
RINGBALK	Max Drift X	SPECY	55.000	9.600	0.000	6.100	0.000
RINGBALK	Max Drift Y	SPECY	62.000	0.000	8.500	6.100		0.001
LT DASAR	Max Drift X	SPECX	56.000	11.800	0.000	2.600	0.001
LT DASAR	Max Drift Y	SPECX	66.000	17.000	11.250	2.600		0.000
LT DASAR	Max Drift X	SPECY	56.000	11.800	0.000	2.600	0.000
LT DASAR	Max Drift Y	SPECY	66.000	17.000	11.250	2.600		0.001

KESIMPULAN

Dari hasil analisa dinamik di atas, Room Battery Lintam tersebut mencukupi syarat SNI gempa 2012, dengan persyaratan bahwa pelaksanaan di lapangan harus sesuai dengan gambar rencana.