CARA MENGHITUNG BEBAN ANGIN SPGAU SNI 1727-2020

         Beban angin adalah beban vertikal yang mengarah langsung ke bangunan. Pada permodelan bangunan, beban ini bisa diaplikasikan sebagai beban terpusat pada tiap kolom namun bisa juga dimodelkan sebagai beban merata pada dinding tanpa massa.

            Pada SNI 1727-2020 pada pasal 27.2 terdapat langkah-langkah untuk menghitung beban angin SPGAU untuk bangunan gedung tertutup, tertutup sebagian, dan terbuka dari semua ketinggian. Langkah-langkah tersebut akan diaplikasikan pada contoh kasus dibawah ini

Data

• Lokasi bangunan      : Surabaya
• Fungsi bangunan      : Apartemen
• Jumlah Lantai           : 9 Lantai + 1 Atap
• Tinggi Bangunan      : 40 m (4 meter tiap lantai)
• Panjang Bangunan    : 16 m
• Lebar Bangunan        : 16 m
• Struktur bangunan    : SRPMK (Beton bertulang)
• Data Material            :
• Mutu beton (f'c)                         : 35 MPa
• Mutu baja tulangan ulir (fy)      : 390 MPa
• Mutu baja tulangan polos (fy)   : 240 MPa

Penyelesaian 

• Tentukan Kategori Risiko bangunan gedung, Lihat tabel 1.5-1 --> kagori risiko II

• Tentukan kecepatan angin dasar, V, untuk kategori risiko sesuai yang berlaku; lihat Buku Peta Angin Indonesia --> V = 40,9 m/s

• Tentukan parameter beban angin:
• Faktor arah angin, Kd, lihat pasal 26.6 dan tabel 26.6-1 --> kd = 0,85

• Kategori eksposur, lihat pasal 26.7 --> Kategori eksposur C

• Kategori topografi, Kzt; lihat pasal 26.8 dan tabel 26.8-1 --> Kzt = 1 (Pasal 26.8.2)

• Faktor elevasi permukaan tanah, Ke; Lihat pasal 26.9 --> Ke = 1

• Faktor efek hembusan angin, G, atau Gf; lihat pasal 26.11 --> untuk suatu bangunan gedung dan struktur lain yang kaku boleh diambil sebesar 0,85
• Klasifikasi ketertutupan; lihat pasal 26.12 -->  Bangunan tertutup
• Koefisien tekanan internal,GCpi; lihat pasal 26.13 dan tabel 26.13-1 --> -0,18

• Tentukan koefisien eksposur tekanan velositas, Kz atau Kh, lihat tabel 26.10.1 --> Kz = 1,34

• Tentukan tekanan velositas qz, atau qh persamaan (26.10-1) --> qz = 1,168 kN/m2

• Tentukan koefisien tekanan eksternal, Cp atau Cn

• Cp windward     = 0,8
• Cp leeward        = -0,5
• Cp Sideward     = -0,7
• Hitung tekanan angin, P, pada setiap permukaan bangunan gedung

        Berdasarkan pasal 28.3.4 beban angin tidak boleh lebih kecil dari beban angin minimum 0,77 kN/m2. Jika hasil perhitungan kurang dari besar nilai angin minimum, maka beban angin dipakai 0,77 kN/m2 yang dikalikan luas dinding bangunan gedung.

CARA MENGHITUNG BEBAN LIFT

 Pada permodelan struktur bangunan, beban lift diibaratkan sebagai beban terpusat pada sebuah balok yang dibaca sebagai beban mati tambahan (Super Dead Load). Berikut contoh perhitungan beban lift

Data

Lift direncanakan menggunakan merk Toshiba tipe New ELBRIGHT dengan spesifikasi sebagai berikut :

• Kapasitas                         : 18 orang
• Kecepatan                        : 300 m/min
• Kapasitas beban              : 1350 Kg
• Dimensi pintu masuk      : 1100 x 2100 mm
• Dimensi car                    : 2000 x 1500 mm
• Dimensi ruang mesin      : 5150 x 2325 mm
• R1 ruang mesin               : 78 kg
• R2 ruang mesin               : 131 kg
• R1                                   : 158,7 kg
• R2                                   : 140 kg
• L balok lift                      : 3 m

Berikut ilustrasi pemasangan lift pada bangunan

Penyelesaian 

        Beban harus ditambahkan 50% untuk unit mesin yang bergerak maju mundur atau unit tenaga-driven sesuai dengan pasal 4.6.3 SNI 1727-2020.

Ra = 150% x R1 = 150% x 158,7 kg = 238,05 kg

Rb = 150% x R2 = 150% x 140 kg = 210 kg

CARA MENENTUKAN NILAI N-SPT BOR LOG

         Cara menentukan nilai NSPT dapat dihitung dengan mudah dengan menggunakan excel. Langkah-langkahnya antara lain :

    1. Buat kolom dengan data sebagai berikut

        

    2. Isi kolom dengan data yang ada pada bor log

• No dan Jenis tanah isi sesuai data pada kolom 1 dan 6 pada bor log 
• Ketebalan diisi perjenis tanahnya (lihat contoh di kolom c)
• N adalah banyak pukulan, lihat grafik dan tuliskan nilai permeternya pada kolom D

        

• bagi nilai d dengan N perbarisnya
• Jumlahkan ketebalan (d) dan d/N kemudian gunakan rumus NSPT = Jml d/ (jml d/N)

        

Contoh perhitungan bisa di download di sini

STRUKTUR DAKTAIL KONSTRUKSI BAJA

        Daktail adalah kemampuan untuk berdeformasi dikeadaan setelah terjadi pelelehan tanpa kehilangan kekuatan. Baja adalah contoh dari material dengan sifat alami daktail. menurut Metal Handbook of the American Society for Metals (ASM 1964) daktail adalah kemampuan material untuk berdeformasi secara plastis tanpa keruntuhan. Penggunaan material baja pada konstruksi di daerah rawan gempa dapat meminimalisir korban jiwa dan kerugian dari rusaknya bangunan.

        Menurut SNI 1726 - 2019 konstruksi baja penahan gempa dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu:

1. Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM) --> Sistem struktur rangka yang elemen struktur dan sambungannya menhan beban gempa dengan mekanisme lentur. Sistem ini dibedakan menjadi tiga macam yaitu Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB), Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM), dan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Saat beban gempa diaplikasikan pada sistem struktur ini, beban akan diserap oleh balok kemudian disalurkan ke kolom. Pada analisa nonlinear pushover dicirikan dengan timbulnya sendi plastis pada balok yang kemudian disalurkan pada kolom di lantai dasar.
2. Sistem Rangka Bresing Konsentris (SRBK) --> Sistem struktur yang menggunakan rangka bresing sebagai penahan gaya-gaya aksial. Sistem ini dibedakan menjadi dua macam yaitu Sistem Rangka Bresing Konsentris Biasa (SRBKB) dan Sistem Rangka Bresing Konsentris Khusus (SRBKK). Ciri dari sistem ini lendutan elemen struktur kecil, dimensi elemen kecil, namun kedaktailan menjadi lebih kecil karena struktur kaku. 
3. Sistem Rangka Bresing Eksentris (SRBE) --> Sistem struktur ini memiliki ciri khusus balok kecil (link) diatara balok-balok atau balok-kolom yang disangga bresing. Sistem ini merupakan perpaduan SRPM dan SRBK. Gaya gempa akan diterima oleh link kemudian disalurkan ke balok, bresing dan kolom. link didesain sengaja dibuat rusak terlebih dahulu, sehingga saat analisa nonlinear pushover dilakukan sendi plastis harus muncul di elemen link terlebih dahulu.
4. Sistem Rangka Baja dengan Bresing Terkekang Terhadap Tekuk --> Sistem ini didesain dengan spesial dan didetailkan sebagai sistem bresing konsentris yang bisa memberikan kekakuan dengan elsatisitas yang tinggi untuk batas simpangan lantai. Sistem ini bergantung pada diagonal bresing sebagai penahan tekuk dan leleh untuk mendisipasi energi. 
5. Dinding Geser Plat Baja --> Sistem ini menggunakan plat baja yang dipasang secara vertikal disambungkan ke balok dan kolom setinggi void yang digunakan sebagai dinding kantilever. sistem ini tidak hanya bisa digunakan untuk bangunan baru, namun juga memperkuat bangunan lama. balok-kolom dapat menggunakan jenis sambungan simple shear connections atau momen-resisting connections.

JENIS SAMBUNGAN KONSTRUKSI BAJA

     Sambungan pada bangunan baja adalah bagian paling penting untuk memastikan frame dapat beroperasi sesuai perencanaan. Sambungan harus didesain lebih kuat dan lebih daktail dari elemen yang akan disambungkan. sambungan secara basic dibedakan menjadi dua macam, yaitu sambungan baut dan sambungan las. 

        Berdasarkan mekanisme transfer gaya, ada beberapa macam sambungan yang sesuai dengan AISC Prefabricated Connections. Jenis sambugan tersebut antara lain :

1. Sambungan Geser --> Mentransfer gaya geser dari elemen satu ke elemen lainnya.
2. Sambungan Momen --> Mentransfer gaya momen dari elemen satu ke elemen lainnya.
3. Sambungan Gusset --> Mentransfer gaya aksial namun juga gaya momen minor dan gaya geser
4. Sambungan Splice --> Untuk menyambungkan dua elemen yang sejenis (misal : kolom - kolom, balok - balok)
5. Kolom base plate --> Jenis sambungan yang menyalurkan gaya pada kolom ke pondasi

        Tipe sambungan tergantung desain struktur. Jika momen saat permodelan struktur momen direalease maka hanya perlu mendesain sambungan geser. Namun jika tidak di realese maka digunakan sambungan kombinasi momen dan geser.

Jenis Sambungan Geser

1. Shear Plate --> Pengelasan ke kolom atau balok induk , atau pembautan atau pengelasan pada balok
2. End Plate --> Pengelasan ke kolom atau balok induk, atau pembautan atau pengelasan ke balok
3. Double Angle --> Pengelasan atau pembautan (dianjurkan) ke kolom atau balok induk, atau pembautan atau pengelasan pada balok
4. Basic US bolted or welded --> Terdiri dari angle bolted atau welded ke kolom dan bolted atau welded ke balok atas dan bawah sayap profil.

Jenis Sambungan Momen

1. Fix Plate --> Atas atau bawah pengelasan plat ke kolom atau balok induk dan atau pembautan atau pengelasan ke sayap balok
2. Moment Double Angle --> Pengelasan atau pembautan (dianjurkan) ke kolom atau balok induk, atau pembautan atau pengelasan ke balok

Jenis Sambungan Kombinasi Momen dan Geser

1. Moment End Plate DG4 Extended/Flush --> Sambungan terprakualifikasi terdiri dari las plat ke balok dan pembautan ke sayap kolom menggunakan 4 atau 8 baut dan tambahan pengaku untuk badan kolom dan balok 
2. Moment End Plate Extended/ Flush DG16 --> Sambungan terprakualifikasi terdiri dari las plat ke balok dan pembautan ke sayap kolom menggunakan 4 atau 8 baut dan tambahan pengaku untuk badan kolom dan balok

Jenis Sambungan Gusset

1. DA Column Beam brace --> Terdiri dari double angle las atau pembautan ke kolom dan pengelasan ke gusset plate yang mana terlas ke bresing dan balok
2. SP Column Beam Braced --> Terdiri dari shear plate las ke kolom dan dilanjutkan pembeutan atau pengelasan ke balok atau bresing
3. DW Column Beam Braced --> Terdiri dari pengelasan plat ke kolom, balok, dan bresing

Jenis Sambungan Base Plate

1. Pin Base Plate --> Hanya untuk mentransfer aksial dan geser dari kolom ke base
2. Uni-Axial Base Plate --> Untuk mentransfer gaya aksial, geser, dan satu arah momen kolom dari kolom ke base
3. Bi-Axial Base Plate --> Untuk mentransfer gaya aksial, gaya geser, dan bi-axial directional moment dari kolom ke base
4. Gusset Base Plate --> Digunakan untuk brace frame atau sambungan bresing dalam kombinasi dengan kolom ke base