PEMBEBANAN PADA STRUKTUR BANGUNAN

Pembebanan pada struktur bangunan merupakan salah satu hal yang terpenting dalam perencanaan sebuah gedung. Kesalahan dalam perencanaan beban atau penerapan beban pada perhitungan akan mengakibatkan kesalahan yang fatal pada hasil desain bangunan tersebut. Untuk itu sangat penting bagi kita untuk merencanakan pembebanan pada struktur bangunan dengan sangat teliti agar bangunan yang didesain tersebut nantinya akan aman pada saat dibangun dan digunakan.

Berikut saya akan menjelaskan tentang pembebanan pada struktur bangunan.

Definisi utama beban adalah : sekelompok gaya yang akan bekerja pada suatu luasan struktur.
Setiap struktur yang akan direncanakan sebenarnya telah ditentukan oleh kode – kode pembebanan yang telah ditetapkan berupa standar nasional Indonesia (SNI)

Seberapa penting pembebanan ini ?

Kode Pembebanan

• PPUG 1987 (Peraturan Pembebanan Gedung)
• ASCE 2005 (Gedung Lengkap)
• SNI 1726 -2002 (Perencanaan Gempa)
• SNI T02 -2005 (Pembebanan Jembatan)
• SNI 03 – 2833 -200x (Gempa dinamis jembatan)

Kode Perencanaan

• SNI 03 1729 2002 Struktur Baja
• SNI 03 xxxx 2002 Struktur Beton
• SNI 03 xxxx 2002 Struktur Kayu
• SNI T03 – 2005 Jembatan Baja
• SNI T12 – 2004 Jembatan Beton

Beban Pada Gedung

Pembebanan pada Gedung biasanya terdiri dari :

• Beban Mati
• Beban Hidup
• Beban Angin
• Beban Gempa
• Beban Additional (Tergantung kondisi dan situasi)

Beban Mati

• Beban Mati : Beban yang tetap berada di gedung
• dan tidak berubah ubah
• Beban Balok (Profil x γ )
• Beban Kolom (Profil x γ )
• Beban Plat (Profil x γ )
• Beban Dinding ( tinggi x berat /m2)
• PPUG 
• => 2.5 KN /m2 untuk susunan ½ bata

Beban Hidup

Beban Hidup : adalah beban yang berubah ubah pada struktur dan tidak tetap. Termasuk beban berat manusia dan perabotnya atau beban menurut fungsinya

• Ruang Kantor
• Ruang Pertunjukkan
• Parkir

Beban Angin

Beban angin adalah beban yang bekerja horisontal / tegak lurus terhadap tinggi bangunan. Untuk gedung – gedung yang dianggap tinggi angin harus diperhitungkan bebannya karena berpengaruh terhadap story drift/simpangan gedung dan penulangan geser.
Kode perencanaan yang dianggap paling tepat saat ini untuk Indonesia adalah kode ASCE 7 2005 chapter 6.
Beban Angin sangat dipengaruhi faktor topografi dan luasan bangunan.

Beban Gempa

Beban Gempa adalah beban yang disebakan oleh bergeraknya tanah akibat proses alami.
Beban Gempa Terdiri dari 2 konsep yaitu desain statis dan desain dinamis
Untuk bangunan tinggi beban gempa harus diterapkan sedemikian rupa sehingga bangunan harus mampu menahan
gempa ulang 50 tahun.
Pada Desain Gempa inilah nilai daktalitas suatu bangunan dapat ditentukan

Beban additional

Beban additional adalah beban yang memiliki nilai lebih besar dari nilai beban mati atau beban hidup dan merupakan bagian dari struktur yang harus ditinjau ulang.
Contoh beban additional adalah :

• Tandon air di atas bangunan
• Kuda – Kuda
• Tangga
• Lift
• Arsitektur seperti sunscreen

Aplikasi Beban Mati dan Hidup

Aplikasi Beban terdiri dari beberapa konsep.

• Konsep Konvensional

=> Beban disini akan diperhitungkan terlebih sebagai Trapesium dan Segitiga

• Konsep Portal Ekuivalen

=> Beban disini akan dibagi menjadi beban merata dan dianggap bekerja sepanjang jalur pembebanan masing - masing

• Konsep Direct

=> Beban disini akan diterapkan langsung sesuai model

Penerapan Beban Mati

Dalam kasus desain, pertama bagian bagian struktur akan diprakirakan pada sub preliminary desain
Balok (1/10 -1/14) Bentang Kolom diprakirakan berdasarkan rumus tertentu atau minimal equal dengan b balok atau lebih besar dari 250 mm yang disyaratkan Plat diprakirakan tebalnya terhadap fungsi bangunan atau mengacu pada prasyarat Kembali, jika kasusnya adalah desain maka berat sendiri dari balok, kolom , plat akan diperhitungkan dalam simulasi hingga desain equal dengan model Jika analisa (sudah ada) maka berat sendiri dapat diperlakukan sebagai beban yang diperhitungkan atau juga dihitung oleh perangkat lunak Beban dinding harus diterapkan ke seluruh balok atau mengacu pada gambar arsitektur

Penerapan Beban Hidup

Beban hidup diterapkan ke seluruh lantai yang ada berdasarkan pada fungsinya.

Penerapan Beban Angin

• Beban Angin diterapkan pada sumbu X dan Y atau Utara – Selatan dan timur – Barat
• Beban adalah beban garis

Penerapan Beban Gempa

• Beban Gempa diterapkan ke sumbu X dan Y atau S-N dan E-W
• Beban berupa beban titik

Kombinasi

• U = 1,4 D (4)
• U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R) (5)
  U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 (A atau R) (6)
  U = 0,9 D ± 1,6 W (7)
  U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E (8)
  60 dar i 278
  U = 0,9 D ± 1,0 E (9)
  U = 1,4 (D + F) (10)
  U = 1,2(D +T ) + 1,6L + 0,5(A atau R) (11)

8) Untuk perencanaan daerah pengangkuran pasca tarik harus digunakan faktor beban 1,2
terhadap gaya penarikan tendon maksimum.
9) Jika pada bangunan terjadi benturan yang besarnya P, maka pengaruh beban tersebut
dikalikan dengan faktor 1,2.

• Digunakan Nilai yang paling besar.
• YANG MANA ?
• Perangkat lunak telah menyertakan fasilitas pencarian nilai terbesar

Read More

Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung

Untuk Mendesain sebuah gedung / bangunan tentunya salah satu yang harus kita perhitungkan adalah beban yang berkerja pada konstruksi gedung tersebut. Dengan mengetahui berapa besar beban yang berkerja pada suatu konstruksi maka kita akan dapat merancang kekuatan sebuah gedung sesuai dengan spesifikasi kekuatan yang akan kita desain berdasarkan kebutuhannya. Untuk itu maka dikeluarkanlah peraturan pembebanan gedung indonesia yang dikeluarkan oleh pemerintah sesuai dengan SNI yang berlaku. Peraturan pembebanan Gedung Indonesia ini diterbitkan guna mempermudah dalam perencanaan. Peraturan Pembebanan Gedung indonesia ini juga membantu kita dengan mempermudah kita dalam menentukan besarnya beban yang berkerja. Peraturan Pembebanan Gedung Indonesia tentunya menjamin kesesuaian beban dengan ketelitian yang baik karena Peraturan Pembebanan Gedung Indonesia yang diterbitkan oleh pemerintah sudah melewati beberapa pengujian, penelitian, perhitungan, serta pendalaman yang teliti oleh para ahli, sehingga dengan mengacu pada Peraturan Pembebanan Gedung Indonesia Ini akan memberikan perhitungan beban yang aman bagi struktur bangunan kita.

Peraturan Pembebanan Gedung Indonesia sebenarnya sudah terdapat pada SNI Perencanaan bangunan gedung Beton Bertulang, SNI Perencanaan Bangunan Tahan Gempa, Bahkan Peraturan Pembebanan Gedung Indonesia yang banyak dijual di toko-toko buku.

Dalam artikel ini saya akan memberikan rangkuman yang ada didalam peraturan pembebanan gedung di Indonesia yang umum / sering digunakan dalam perencanaan gedung.

Kombinasi Pembebanan : - Pembebanan Tetap         : M + H

- Pembebanan Sementara  : M + H + A


                                      : M + H + G


- Pembebanan Khusus      : M + H + G

                                      : M + H + A + K


                                      : M + H + G + K


dengan,

M = Beban Mati, DL (Dead Load)

H = Beban Hidup, LL (Live Load)

A = Beban Angin, WL (Wind Load)

G = Beban Hidup, E (Earthquake)

K = Beban Khusus

Beban   Khusus,   beban   akibat   selisih   suhu,   pengangkatan   dan   pemasangan, penurunan pondasi, susut, gaya rem dari keran, gaya sentrifugal, getaran mesin.


Perencanaan komponen struktural gedung direncanakan dengan kekuatan batas (ULS), maka beban tersebut perlu dikalikan dengan faktor beban.


Kombinasi pembebanan dengan Faktor Beban yang dipakai adalah yang biasanya digunakan untuk bangunan tembokan sebagai berikut:

1.U = 1.4 DL
2. U = 1.4 DL + 1.6 LL
3. U = 1.4 DL + 1.6 LL + 1.4 (1.0 EQX + 0.3 EQY + 0.67 EQZ)
4. U = 1.4 DL + 1.6 LL + 1.4 (0.3 EQX + 1.0 EQY + 0.67 EQZ)
5. U = 0.9 DL + 1.4 (1.0 EQX + 0.3 EQY + 0.67 EQZ)
6. U = 0.9 DL + 1.4 (0.3 EQX + 1.0 EQY + 0.67 EQZ)
7. U = 1.2 DL + 1.2 LL ± 1.2 WA
8. U = 1.2 DL + 1.2 LL ± 1.2 WB

Dimana:
U = Beban ultimate
DL = Beban mati
LL = Beban hidup
EQ = Beban gempa
W = Beban angin

 Pada   peninjauan   beban   kerja   pada   tanah   dan   pondasi,   perhitungan   Daya   Dukung   Tanah (DDT) izin dapat dinaikkan (lihat tabel).

Jenis Tanah Pondasi	Pembebanan Tetap DDT izin (kg/cm2)	Pembebanan Sementara kenaikan DDT izin (%)
Keras	≥ 5,0	50
Sedang	2,0 – 5,0	30
Lunak	0,5 – 2,0	0 - 30
Sangat Lunak	0,0 - 0,5	0

Note : 1 kg/cm² = 98,0665 kPa (kN/m²)

Faktor keamanan (SF ≥ 1,5) tinjauan terhadap guling, gelincir dll. Beban Mati, berat sendiri bahan bangunan komponen gedung.

BAHAN BANGUNAN.

Baja          : 7.850 kg/m³


Batu Alam : 2.600 kg/m³

Batu belah, batu bulat, batu gunung (berat tumpuk) : 1.500 kg/m³

Batu karang (berat tumpuk)  : 700 kg/m³ Batu pecah : 1.450 kg/m³

Besi tuang  : 7.250 kg/m³

Beton (¹)    : 2.200 kg/m³


Beton bertulang (²)  : 2.400 kg/m³

Kayu (Kelas I) (³)     : 1.000 kg/m³

Kerikil, koral (kering udara sampai lembap, tanpa diayak)  : 1.650 kg/m³
Pasangan bata merah  : 1.700 kg/m³

Pasangan batu belah, batu belat, batu gunung : 2.200 kg/m³

Pasangan batu cetak    : 2.200 kg/m³

Pasangan batu karang  : 1.450 kg/m³


Pasir (kering udara sampai lembap) : 1.600 kg/m³

Pasir (jenuh air)             : 1.800 kg/m³

Pasir kerikil, koral (kering udara sampai lembap) : 1.850 kg/m³


Tanah, lempung dan lanau (kering udara sampai lembap) : 1.700 kg/m³

Tanah, lempung dan lanau (basah) : 2.000 kg/m³

Tanah hitam                  : 11.400 kg/m³

KOMPONEN GEDUNG

Adukan, per cm tebal :

- dari semen : 21 kg/m²

- dari kapur, semen merah atau tras : 17 kg/m²

Aspal, termasuk bahan-bahan mineral tambahan,  per cm tebal : 14 kg/m²


Dinding Pas. Bata merah :

- satu batu         : 450 kg/m²

- setengah batu : 250 kg/m²

Dinding pasangan batako :


Berlubang :

- tebal dinding 20 cm (HB 20)  : 200 kg/m²

- tebal dinding 10 cm (HB 10)  : 120 kg/m²

Tanpa lubang

-  tebal dinding 15 cm  : 300 kg/m²


-  tebal dinding 10 cm  : 200 kg/m²

Langit-langit dan dinding (termasuk rusuk-rusuknya, tanpa penggantung langit-langit atau pengaku), terdiri dari :

- semen asbes (eternit dan bahan lain sejenis), dengan tebal maksimum 4 mm : 11 kg/m²

- kaca, dengan tebal 3 – 4 mm 10 kg/m²


Lantai kayu sederhana dengan balok kayu, tanpa langit-langit dengan bentang maksimum 5m : 40 kg/m^2,

dan untuk beban hidup maksimum : 200 kg/m²

Penggantung langit-langit (dari kayu), dengan bentang maksimum 7 kg/m² 5m dan jarak s.k.s minimum 0,8 m

Penutup atap genting dengan reng dan usuk/kaso per m² 50 kg/m²


Bidang atap

Penutup atap sirap dengan reng dan usuk/kaso per m^{2      :} 40 kg/m²

Penutup atap seng gelombang (BWG 24) tanpa gordeng  : 10 kg/m²

Penutup lantai dari ubin semen portland, teraso dan beton, 24 kg/m² tanpa adukan, per cm tebal


Semen asbes gelombang (tebal 5 mm) : 11 kg/m²

---

Catatan :

(1) Nilai ini tidak berlaku untuk beton pengisi

(2) Untuk beton getar, beton kejut, beton mampat dan beton padat lain sejenis, berat sendirinya harus ditentukan sendiri.

(3) Nilai ini adalah nilai rata-rata, untuk jenis kayu tertentu lihat Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia.

Beban Hidup pada lantai gedung, sudah termasuk perlengkapan ruang sesuai dengan

kegunaan dan juga dinding pemisah ringan (q ≤ 100 kg/m'). Beban berat dari lemari arsip, alat dan mesin harus ditentukan tersendiri.

Tabel Beban Hidup pada Lantai Gedung.

a	Lantai dan tangga rumah tinggal, kecuali yang disebut dalam b.	200	kg/m2
b	Lantai dan tangga rumah sederhana dan gudang-gudang tidak penting yang bukan untuk toko, pabrik atau bengkel.	125	kg/m2
c	Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, toko, toserba, restoran, hotel, asrama dan rumah sakit.	250	kg/m2
d	Lantai ruang olah raga	400	kg/m2
e	Lantai ruang dansa	500	kg/m2
f	Lantai dan balkon dalam dari ruang-ruang untuk pertemuan yang lain dari pada yang disebut dalam a s/d e, seperti masjid, gereja, ruang pagelaran, ruang rapat, bioskop dan panggung penonton	400	kg/m2
g	Panggung penonton dengan tempat duduk tidak tetap atau untuk penonton yang berdiri.	500	kg/m2
h	Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam c	300	kg/m2
i	Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam d, e, f dan g.	500	kg/m2
j	Lantai ruang pelengkap dari yang disebut dalam c, d, e, f dan g.	250	kg/m2
k	Lantai untuk:  pabrik, bengkel, gudang, perpustakaan, ruang arsip, toko buku, toko besi, ruang alat-alat dan ruang mesin, harus direncanakan terhadap beban hidup yang ditentukan tersendiri, dengan minimum	400	kg/m2
l	Lantai gedung parkir bertingkat:
	- untuk lantai bawah	800	kg/m2
	- untuk lantai tingkat lainnya	400	kg/m2
m	Balkon-balkon yang menjorok bebas keluar harus direncanakan terhadap beban hidup dari lantai ruang yang berbatasan, dengan minimum	300	kg/m2

Beban Hidup pada atap gedung, yang dapat dicapai dan dibebani oleh orang, harus diambil minimum sebesar 100 kg/m² bidang datar.

Atap dan/atau bagian atap yang  tidak dapat dicapai  dan dibebani oleh orang, harus diambil yang menentukan (terbesar) dari:

• Beban terbagi rata air hujan, Wah = 40 - 0,8 α
dengan α = sudut kemiringan atap, derajat ( jika α > 50^o dapat diabaikan).Wah  = beban air hujan, kg/m2 (min. Wah atau 20 kg/m2).

• Beban terpusat berasal dari seorang pekerja atau seorang pemadam kebakaran dengan peralatannya sebesar minimum 100 kg.

Balok   tepi   atau   gordeng   tepi   dari   atap   yang   tidak   cukup   ditunjang   oleh   dinding   atauvpenunjang   lainnya   dan   pada   kantilever   harus   ditinjau   kemungkinan   adanya   beban   hidup terpusat sebesar minimum 200 kg.

Beban Hidup  Horizontal perlu ditinjau akibat gaya desak orang yang nilainya berkisar 5% s/d 10% dari beban hidup vertikal (gravitasi).


Reduksi Beban Hidup  pada perencanaan  balok induk dan portal (beban vertikal/gravitasi), untuk   memperhitungkan  peluang   terjadinya  nilai   beban   hidup   yang   berubah-ubah,   beban hidup merata tersebut dapat dikalikan dengan koefisien reduksi.

Pada perhitungan gempa beban hidup yang berkerja pada lantai dapat direduksi hingga 30%

Sumber : Berbagai Sumber

Read More