Contoh ITS

i

TUGAS AKHIR - PS 1380 MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG APARTEMEN ALBERGO JAKARTA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA BETON ACHMAD CHOIRUL NRP 3105 100 109 Dosen Pembimbing Ir. R. Soewardojo, MSc Ir. Isdarmanu, MSc Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2009

ii

HALAMAN JUDUL TUGAS AKHIR - PS 1380 MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG APARTEMEN ALBERGO JAKARTA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA BETON ACHMAD CHOIRUL NRP 3105 100 109 Dosen Pembimbing Ir. R. Soewardojo, MSc 130 520 307 Ir. Isdarmanu, MSc 130 532 042 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2009

iii

FINAL PROJECT - PS 1380 DESIGN MODIFICATION OF JAKARTA ALBERGO APARTMENT BUILDING USING STEEL CONCRETE COMPOSITE STRUCTURE ACHMAD CHOIRUL NRP 3105 100 109 Councelor Lecture Ir. R. Soewardojo, MSc 130 520 307 Ir. Isdarmanu, MSc 130 532 042 DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING FACULTY OF CIVIL ENGINEERING AND PLANNING SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGI SURABAYA 2009

iv

MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG APARTEMEN ALBERGO JAKARTA MENGGUNAKAN STRUKTUR

KOMPOSIT BAJA BETON

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

pada Bidang Studi Struktur

Program Studi S-1 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Oleh :

ACHMAD CHOIRUL Nrp. 3105 100 109

Disetujui oleh Pembimbing Tugas Akhir :

Ir. R. Soewardojo, MSc ….………………………

HALAMAN PENGESAHAN

Ir. Isdarmanu, MSc ….………………………

SURABAYA

2009

v

”Halaman ini sengaja dikosongkan”

vi

MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG APARTEMEN ALBERGO JAKARTA MENGGUNAKAN STRUKTUR

KOMPOSIT BAJA BETON

Nama Mahasiswa : Achmad Choirul NRP : 3105 100 109 Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Ir. R. Soewardojo, MSc

Ir. Isdarmanu, MSc ABSTRAK

Abstrak Apartemen Albergo merupakan merupakan gedung yang

terdiri dari 36 lantai yang pada awalnya didesain dengan menggunakan struktur beton bertulang. Sebagai bahan studi perancangan bangunan ini dimodifikasi menjadi komposit baja-beton. Keuntungan dari perencanaan komposit yaitu penghematan berat baja, penampang balok baja dapat lebih rendah, kekakuan lantai meningkat, panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar, kapasitas pemikul beban meningkat.

Dalam Tugas Akhir ini dibahas perencanaan ulang dengan menggunakan struktur komposit baja-beton. Perencanaan yang dilakukan disini meliputi perencanaan pelat lantai, tangga, atap beton, balok anak, balok induk ,kolom dan pondasi. Balok komposit merupakan campuran beton dengan baja profil, dimana pada beton bertulang gaya-gaya tarik yang dialami suatu elemen struktur dipikul oleh besi tulangan, tetapi pada beton komposit ini gaya-gaya tarik yang terjadi pada suatu elemen struktur dipikul oleh profil baja.

Tujuan dari Tugas akhir ini adalah menghasilkan perencanaan struktur gedung komposit baja-beton yang rasional dengan memenuhi persyaratan keamanan struktur berdasarkan SNI 03-2847-2002, SNI 03-1729-2002, SNI 03-1726-2002, dan PPIUG 1983. Kata Kunci : gedung, baja-beton, komposit

vii


viii

STRUCTURE DESIGN MODIFICATION OF JAKARTA ALBERGO APARTMENT BUILDING USING

STEEL-CONCRETE COMPOSITE STRUCTURE

Name of Student : Achmad Choirul NRP : 3105 100 109 Department : Civil Engineering, FTSP-ITS Supervisor : Ir. R. Soewardojo, MSc Ir. Isdarmanu,MSc

Abstract

Albergo Apartment Building is 36 storeys, the actual

building was designed using reinforced concrete but for comparation study this building is now modified by using steel-concrete composite. The benefit of this composite design is less steel, smaller the beam section, the stiffness of the floor could be increased, the beam could support a longer span, the capacity to loads increasing.

In this final project will recover redesigning with steel-concrete composite structure. Include in this redesign was slab, stairs, concrete roof, secondary beam, primary beam, column and foundation. Composite beam is a combination between concrete with steel. The tension force in the reinforced concrete design was carried by reinforced steel, while in the composite concrete design, it was carried by the steel section profil.

The purpose of this final project is to make a rationally composite building structure that fulfill safety factor by SNI 03-2847-2002, SNI 03-1729-2002, SNI 03-1726-2002, and PPIUG 1983. Keyword: building, steel-concrete, composite

ix


x

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala ridho, karunia, serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Modifikasi Perencanaan Gedung Apartemen Albergo Jakarta Menggunakan Struktur Komposit Baja Beton”.

Penulis menyadari bahwa keberhasilan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada : 1. Ir. R. Soewardojo, MSc, dan Ir. Isdarmanu,MSc selaku dosen

pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

2. Dr. Ir. Hidayat Sugihardjo, Ms, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, FTSP-ITS.

3. Ir. Moesdarjono, Msc selaku dosen wali. 4. Dr. Ir. Edijatno, selaku Koordinator Komisi Tugas Akhir

Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS. 5. Seluruh dosen pengajar Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS,

terima kasih atas ilmu yang telah diberikan. 6. Seluruh staff dan karyawan Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS. 7. Teman-teman seperjuangan S-48 (2005), dan semua rekan

mahasiswa Teknik Sipil ITS lainnya Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini bermanfaat.

Surabaya, Juli 2009

Penulis

xi


xii

LEMBAR PERSEMBAHAN

Atas terselesaikannya tugas akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Allah SWT atas segala limpahan rahmat, karunia dan

hidayah-Nya serta dengan segala kebesaran-Nya yang telah memberiku jalan untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak dan Ibu tercinta yang selalu memberiku dukungan baik moral maupun materiil serta selalu mengiringi setiap langkahku dengan do’a.

3. Mbak Azar, Mas Emat, adik Ipul dan adik Tia, kalian adalah kakak dan adik-adik terbaikku yang selalu memberikan motivasi, kritikan, saran dan nasihat.

4. Dosen-dosen teknik sipil yang telah membimbingku serta para karyawan teknik sipil yang telah banyak membantu.

5. Teman-teman seperjuanganku (s-48), kalian adalah motivator dan teman-teman yang paling berkesan sepanjang pendidikan kuliahku.

6. Mas andrik, Nauval, Inay, Fauzi, Novita, Luluk, Reski dan Erin, makasih atas semuanya, kalian adalah teman-teman terbaikku.

7. Drajat, Destri, Mario, Seto, Alex, makasih atas semua bantuannya sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan lancar.

8. Senior-seniorku yang telah banyak membantu dan membagi ilmunya tentang hal-hal yang berhubungan dengan dunia ketekniksipilan dan referensi buku-buku yang sudah dipinjamkan.

9. Pihak-pihak yang belum tersebut diatas, terima kasih atas segalanya.

xiii


xiv

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................iv ABSTRAK ...................................................................................................vi KATA PENGANTAR ................................................................................... x LEMBAR PERSEMBAHAN ..................................................................... xii DAFTAR ISI .............................................................................................. xiv DAFTAR GAMBAR ............................................................................... xviii DAFTAR TABEL ....................................................................................... xx BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1

I.1 Latar belakang .............................................................................. 1 I.2 Permasalahan ................................................................................ 2 I.3 Tujuan ........................................................................................... 2 I.4 Batasan masalah ........................................................................... 3 I.5 Manfaat ......................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 5

2.1 Umum .......................................................................................... 5 2.2 Balok komposit ............................................................................ 6

2.2.1 Kekuatan Balok Komposit dengan Penghubung Geser ........ 8 2.2.2 Lebar efektif plat lantai : ...................................................... 9 2.2.3 Menghitung momen nominal ............................................... 9 2.2.4 Penghubung Geser ............................................................. 12 2.2.5 Kontrol lendutan (Deflection) ............................................ 13

2.3 Kolom Komposit ........................................................................ 14 2.3.1 Kuat rencana kolom komposit ............................................ 15

2.4 Sambungan ................................................................................. 18 2.4.1 Klasifikasi sambungan : .................................................... 18 2.4.2 Perencanaan sambungan .................................................... 19 2.4.3 Sambungan Baut ................................................................ 19 2.4.4 Sambungan Las .................................................................. 19

2.5 Perencanaan Pondasi .................................................................. 20 2.5.1 Pondasi Tiang Pancang ...................................................... 20 2.5.2 Repartisi beban-beban diatas tiang kelompok .................... 23

BAB III METODOLOGI ............................................................................ 25

3.1 Bagan Alir Penyelesaian Tugas Akhir ...................................... 25

xv

3.2 Mengumpulkan data yang berkaitan dengan perencanaan ........ 26 3.3 Studi literatur ............................................................................. 26 3.4 Perencanaan Struktur Sekunder ................................................. 27 3.5 Preliminary Design dan Pembebanan ........................................ 27

3.5.1 Preliminary Design Balok ................................................. 27 3.5.2 Preliminary dimensi kolom ............................................... 28 3.5.3 Pembebanan ....................................................................... 28

3.6 Pemodelan dan Analisa Struktur ............................................... 31 3.7 Kontrol Desain .......................................................................... 31 3.8 Perencanaan Pondasi ................................................................. 31 3.9 Penggambaran hasil perhitungan dalam gambar teknik ............ 31

BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER ............................. 33

4.1 Perencanaan Tangga .................................................................. 33 4.1.1 Data perencanaan ............................................................... 33 4.1.2 Perecanaan Jumlah Injakan Tangga ................................... 33 4.1.3 Perencanaan Pelat Tangga ................................................. 35 4.1.4 Perencanaan Penyangga Pelat Injak .................................. 36 4.1.5 Desain Bordes .................................................................... 39 4.1.6 Desain Balok Utama Tangga ............................................. 39 4.1.7 Desain Balok Penumpu Bordes ......................................... 45 4.1.8 Perencanaan Sambungan Profil Tangga ............................ 48

4.2 Perencanaan Struktur Lantai ..................................................... 51 4.2.1 Pelat Lantai Atap ............................................................... 51 4.2.2 Pelat lantai 1 dan lantai 3 sampai lantai 11 ........................ 52 4.2.3 Pelat lantai 2 ...................................................................... 54 4.2.4 Pelat Lantai Mesin Lift ...................................................... 55

4.3 Perencanaan Balok Anak ........................................................... 56 4.3.1 Kondisi Balok Anak Sebelum Komposit ........................... 57 4.3.2 Kondisi Balok Anak Setelah Komposit ............................. 60

4.5 Perencanaan Sambungan balok Anak dengan balok Induk ........ 66 4.6 Perencanaan Balok Lift ............................................................. 69

4.6.1 Perencanaan Balok Penggantung Lift ................................ 70 4.6.2 Perencanaan Balok Penumpu Lift ..................................... 77

BAB V PEMBEBANAN DAN ANALISA STRUKTUR ........................... 85

5.1 Umum ........................................................................................ 85 5.2 Pembebanan .............................................................................. 85

5.2.1 Data Gedung ...................................................................... 85

xvi

5.2.2 Perhitungan Berat Struktur ................................................. 86 5.3 Pembebanan Gempa Dinamis .................................................... 90

5.3.1 Arah Pembebanan .............................................................. 92 5.3.2 Faktor Respons Gempa (C) ................................................ 93 5.3.3 Respon Spektrum Rencana ................................................. 94

5.4 Menentukan Eksentrisitas Rencana Bangunan (ed) .................... 94 5.4 Kontrol Waktu Getar Alami Fundamental (T) ........................... 96 5.5 Kontrol Gaya Geser Dasar (Base Shear) .................................... 97 5.6 Kontrol Partisipasi Massa .......................................................... 99 5.6 Metode Penjumlahan Respons Ragam ..................................... 100

BAB VI PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA .................................. 107

6.1 Perencanaan Balok Induk ......................................................... 107 6.1.1 Kondisi Balok Utama Sebelum Komposit ....................... 108 6.1.2 Kondisi Balok Utama Setelah Komposit .......................... 111

6.2 Kolom Komposit ...................................................................... 116 6.3 Desain Sambungan ................................................................... 122

6.3.1 Sambungan Antara Balok dengan Kolom ........................ 122 6.3.2 Sambungan Kolom – Kolom ............................................ 129 6.3.3 Disain Base Plate .............................................................. 133

BAB VII PERENCANAAN PONDASI .................................................... 139

7.1 Perencanaan Pondasi Kolom .................................................... 139 7.1.1 Daya Dukung Tiang Pancang Tunggal............................. 140 7.1.2 Daya Dukung Tiang Pancang Kelompok ......................... 141 7.1.3 Kontrol Beban Maksimum 1 Tiang (Pmax) .................... 143 7.1.4 Kontrol Kekuatan Tiang ................................................... 143 7.1.5 Perencanaan Poer ............................................................. 145 7.1.6 Perancangan Sloof Pondasi (Tie beam) ............................ 151

BAB VIII PENUTUP ................................................................................ 155

8.1 Kesimpulan ............................................................................... 155 8.2 Saran ......................................................................................... 156

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP PENULIS

xvii


xviii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Penampang balok komposit .................................. 8 Gambar 2.2 Distribusi tegangan plastis .................................... 9 Gambar 2.3 Metode transfornasi luasan ................................. 11 Gambar 2.4 Penampang kolom komposit ............................... 14 Gambar 4.1 Denah tangga ...................................................... 34 Gambar 4.2 Potongan A-A tangga .......................................... 34 Gambar 4.3 Tampak anak tangga ........................................... 35 Gambar 4.4 Tampak melintang anak tangga .......................... 36 Gambar 4.5 Sketsa pembebanan pelat tangga ......................... 37 Gambar 4.6 Sketsa pembebanan balok utama tangga ............. 40 Gambar 4.7 Sketsa bidang momen pada balok tangga ........... 43 Gambar 4.8 Sketsa profil Canal 260.90.10.14 ........................ 44 Gambar 4.9 Sketsa pembebanan balok penumpu bordes ........ 46 Gambar 4.10 Sambungan balok bordes dengan balok penumpu bordes ........................................................................ 48 Gambar 4.11 Sambungan balok tangga dengan balok tumpuan tangga ......................................................................... 49 Gambar 4.12 Potongan pelat Atap ............................................ 52 Gambar 4.13 Potongan plat lantai 1 dan 3 sampai dengan 11 .. 53 Gambar 4.14 Potongan plat lantai 2 .......................................... 55 Gambar 4.15 Potongan plat lantai mesin lift ............................ 56 Gambar 4.16 Detail sambungan balok anak dan balok induk ... 66 Gambar 4.17 Detail plat siku ................................................... 68 Gambar 4.18 Denah lift ............................................................ 71 Gambar 4.19 Sketsa mekanika pehitungan balok penggantung lift ............................................................................................. 72 Gambar 4.20 Distribusi tegangan plastis .................................. 74 Gambar 4.21 Sketsa mekanika pehitungan balok penumpu lift 78 Gambar 4.22 Distribusi tegangan plastis .................................. 80 Gambar 5.1 Pemodelan Struktur .............................................. 91 Gambar 5.2 Pemodelan Stuktur 3D ......................................... 92

xix

Gambar 5.3 Grafik nilai C-T zona gempa 3 ............................. 93 Gambar 6.1 Denah pembalokan lantai ................................... 105 Gambar 6.2 Potongan balok Induk ......................................... 112 Gambar 6.3 Distribusi tegangan negatif ................................. 114 Gambar 6.4 Sketsa Penampang kolom komposit ................... 116 Gambar 6.5 Skema kolom ...................................................... 118 Gambar 6.6 Sambungan Balok Kolom yang direncanakan .... 122 Gambar 6.7 Gaya-gaya yang bekerja pada profil T ............... 125 Gambar 6.8 Sambungan Kolom-Kolom yang direncanakan .. 129 Gambar 6.9 Desain Base plate ............................................... 136 Ganbar 7.1 Denah rencana pondasi ...................................... 139 Gambar 7.2 Konfigurasi Rencana tiang ................................. 142 Gambar 7.3 Analisa poer sebagai balok kantilever ................ 148 Gambar 7.4 Diagram Interaksi Aksial Vs Momen pada sloof ................................................................................. 153

xx

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Ukuran Minimum Las Sudut ...................................... 20 Tabel 5.1 Berat Struktur per lantai .............................................. 90 Tabel 5.2 Nilai Xcr dan Ycr........................................................ 95 Table 5.3 Eksentrisitas Rencana Bangunan ............................ pp96 Table 5.4 Modal Participating Mass Ratio ................................. 99 Tabel 5.5 Selisih Periode antar Mode yang Berdekatan ........... 100 Tabel 5.6 Simpangan ................................................................ 102 Tabel 5.7 Analisa Δs akibat gempa arah x ................................ 103 Tabel 5.8 Analisa Δs akibat gempa arah y ................................ 103 Tabel 5.9 Analisa Δm akibat gempa arah x .............................. 104 Tabel 5.10 Analisa Δm akibat gempa arah y ............................. 105

xxi


1

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar belakang

Kota Jakarta merupakan kota metropolitan dengan jumlah penduduk yang sangat padat. Kebutuhan akan sarana dan prasarana pendukung di kota tersebut sangat diperlukan salah satunya adalah kebutuhan akan tempat tinggal yang terus meningkat. Sementara itu ketersediaan lahan untuk tempat tinggal di kota tersebut semakin sempit, hal tersebut menjadi satu alasan banyak bangunan tempat tinggal di kota Jakarta dibangun bertingkat dan salah satunya adalah Tower Albergo. Tower Albergo merupakan satu diantara empat tower The Bellezza, dimana tower tersebut merupakan gedung apartemen yang dibangun dengan menggunakan beton bertulang konvensional. Apartemen tersebut terdiri dari 36 lantai, kemudian direncanakan ulang dengan menggunakan struktur komposit baja beton.

Struktur komposit semakin banyak dipakai dalam rekayasa struktur. Dari beberapa penelitian, struktur komposit mampu memberikan kinerja struktur yang baik dan lebih efektif dalam meningkatkan kapasitas pembebanan, kekakuan dan keunggulan ekonomis ( Vebriano Rinaldy & Muhammad Rustailang, 2005 ).

Balok komposit merupakan campuran beton dengan baja profil, dimana pada beton bertulang gaya-gaya tarik yang dialami suatu elemen struktur dipikul oleh besi tulangan tetapi pada struktur komposit ini gaya-gaya tarik yang terjadi pada suatu elemen struktur dipikul oleh profil baja. Komposit balok baja dan pelat beton adalah satu usaha dalam mendapatkan suatu konstruksi yang baik dan efisien. Keistimewaan yang nyata dalam sistem komposit adalah (1) Penghematan berat baja, (2) Penampang balok baja yang digunakan lebih kecil, (3) kekakuan lantai meningkat, (4) kapasitas menahan beban lebih besar, (5)

2

Panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar ( Charles G. Salmon,1991 ).

Pada Tugas Akhir ini menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002 tentang tata cara perhitungan beton untuk bangunan gedung dan SNI 03-1726-2002 tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung serta SNI 03-1729-2002 tentang tata cara perencanaan struktur baja. I.2 Permasalahan

Permasalahan yang ditinjau dalam modifikasi perancangan gedung Apartemen Albergo dengan struktur komposit baja beton, antara lain :

1. Bagaimana menentukan Preliminary design penampang struktur primer dan struktur sekunder.

2. Bagaimana menghitung pembebanan setelah adanya modifikasi.

3. Bagaimana memodelkan dan menganalisa struktur setelah adanya modifikasi.

4. Bagaimana merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur.

5. Bagaimana merencanakan pondasi yang sesuai dengan besar beban yang dipikul dan kondisi tanah di lapangan

6. Bagaimana menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalam bentuk gambar teknik.

I.3 Tujuan

Adapun tujuan dari modifikasi perancangan gedung Apartemen Albergo dengan struktur komposit baja beton, yaitu :

1. Dapat menentukan Preliminary design penampang struktur primer dan struktur sekunder.

2. Dapat menghitung pembebanan setelah adanya modifikasi.

3

3. Dapat memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu

4. Dapat merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur.

5. Bagaimana merencanakan pondasi yang sesuai dengan besar beban yang dipikul dan kondisi tanah di lapangan

6. Dapat menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalam bentuk gambar teknik.

I.4 Batasan masalah

1. Perencanaan struktur utama meliputi balok induk dan kolom, struktur sekunder meliputi balok anak, tangga dan pelat lantai.

2. Jumlah lantai yang akan direncanakan ulang menggunakan struktur komposit baja beton sebanyak 12 tingkat.

3. Tidak meninjau dari segi analisa biaya, arsitektural, dan manajemen konstruksi.

4. Meninjau metode pelaksanaan yang hanya berkaitan dengan perhitungan struktur.

5. Analisa struktur menggunakan program bantu ETABS v9.2.0

I.5 Manfaat

Manfaat yang bisa didapatkan dari modifikasi perencanaan ini adalah : 1. Dapat merencanakan struktur komposit yang memenuhi

persyaratan keamanan struktur. 2. Dari perencanaan ini bisa diketahui hal-hal yang harus

diperhatikan pada saat perencanaan sehingga kegagalan struktur bisa diminimalisasi.

4


5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum Baja merupakan salah satu bahan konstruksi yang penting. Sifat-sifatnya yang terutama penting dalam penggunaan dibandingkan terhadap bahan lain yang tersedia dan sifat ductility. Ductility adalah kemampuan untuk berdeformasi secara nyata baik dalam tegangan maupun regangan sebelum terjadi kegagalan (Charles G. Salmon, 1991). Penampang komposit adalah penampang yang terdiri dari profil baja dan beton digabung bersama untuk memikul beban tekan dan lentur. Batang yang memikul lentur umumnya disebut dengan balok komposit sedangkan batang yang memikul beban tekan, tekan dan lentur umumnya disebut dengan kolom komposit.

Penampang komposit mempunyai kekakuan yang lebih besar dibandingkan dengan penampang lempeng beton dan gelagar baja yang bekerja sendiri-sendiri dan dengan demikian dapat menahan beban yang lebih besar atau beban yang sama dengan lenturan yang lebih kecil pada bentang yang lebih panjang. Apabila untuk mendapatkan aksi komposit bagian atas gelagar dibungkus dengan lempeng beton, maka akan didapat pengurangan pada tebal seluruh lantai, dan untuk bangunan-bangunan pencakar langit, keadaan ini memberikan penghematan yang cukup besar dalam volume, pekerjaan pemasangan kabel-kabel, pekerjaan saluran pendingin ruangan, dinding-dinding, pekerjaan saluran air, dan lain-lainnya.(Amon, Knobloch & Mazumder,1999). Dalam perhitungan perencanaan ada tiga macam metode perhitungan yaitu metode elastis, metode plastis, dan metode LRFD (Load and Resistance Factor Design).

6

a) Metode Elastis Metode ini berdasarkan beban kerja dimana akibat beban

kerja yang direncanakan tegangan yang terjadi harus lebih kecil dari tegangan yang diijinkan.

Tegangan ijin = ananFaktorKeamlehTeganganle

atau w =FK

yσ

b) Metode Plastis

Metode ini berdasarkan pada sifat baja yang mempunyai sifat daktilitas. Baja akan memiliki cadangan kekuatan di atas kekuatan elastis. Sehingga beban kerja yang direncanakan dikalikan dengan faktor beban dan struktur direncanaan berdasarkan kekuatan keruntuhan (collapse).

LF (Q) ≤ Rn

c) Metode LRFD

Metode ini berdasarkan pada konsep keadaan batas (limit state), yaitu suatu keadaan dimana struktur atau elemen struktur didesain sampai menunjukkan perilaku tidak dapat berfungsi lagi. Ada dua kategori yang menyatakan keadaan batas (limit state) : - Strength limit state : kemampuan struktur memikul beban - Serviceability limit state: kelakuan struktur memikul beban

Secara umum perumusan untuk pendekatan desain metode LRFD ini dapat dituliskan sebagai berikut :

ϕRn ≥ γo ∑ γi Qi

2.2 Balok komposit Balok adalah salah satu diantara elemen-elemen struktur yang paling banyak dijumpai pada setiap struktur. Balok adalah elemen struktur yang memikul beban yang bekerja tegak lurus dengan sumbu longitudinalnya. Hal ini akan menyebabkan balok melentur (Spiegel & Limbrunner,1998).

7

Sebuah balok komposit (composite beam) adalah sebuah balok yang kekuatannya bergantung pada interaksi mekanis diantara dua atau lebih bahan (Bowles,1980). Beberapa jenis balok komposit antara lain : a. Balok komposit penuh

Untuk balok komposit penuh, penghubung geser harus disediakan dalam jumlah yang memadai sehingga balok mampu mencapai kuat lentur maksimumnya. Pada penentuan distribusi tegangan elastis, slip antara baja dan beton dianggap tidak terjadi (SNI 03-1729-2002 Ps.12.2.6). b. Balok komposit parsial

Pada balok komposit parsial, kekuatan balok dalam memikul lentur dibatasi oleh kekuatan penghubung geser. Perhitungan elastis untuk balok seperti ini, seperti pada penentuan defleksi atau tegangan akibat beban layan, harus mempertimbangkan pengaruh adanya slip antara baja dan beton (SNI 03-1729-2002 Ps. 12.2.7). c. Balok baja yang diberi selubung beton Walaupun tidak diberi angker, balok baja yang diberi selubung beton di semua permukaannya dianggap bekerja secara komposit dengan beton, selama hal-hal berikut terpenuhi (SNI 03-1729-2002 Ps.12.2.8)

1) Tebal minimum selubung beton yang menyelimuti baja tidak kuang daripada 50 mm, kecuali yang disebutkan pada butir ke-2 di bawah.

2) Posisi tepi atas balok baja tidak boleh kurang daripada 40 mm di bawah sisi atas pelat beton dan 50 mm di atas sisi bawah plat.

3) Selubung beton harus diberi kawat jaring atau baja tulangan dengan jumlah yang memadai untuk menghindari terlepasnya bagian selubung tersebut pada saat balok memikul beban.

8

Gambar 2.1 Penampang balok komposit

2.2.1 Kekuatan Balok Komposit dengan Penghubung Geser a.Kuat Lentur positif rencana ditentukan sebagai berikut

(LRFD Pasal 12.4.2.1) : - untuk

fy1680

twh ≤

dengan bφ = 0,85 dan Mn dihitung berdasarkan distribusi tegangan plastis pada penampang komposit.

- untuk fy

1680twh

>

dengan bφ = 0,9 dan Mn dihitung berdasarkan superposisi tegangan-tegangan elastis yang memperhitungkan pengaruh tumpuan sementara plastis pada penampang komposit.

b.Kuat Lentur negatif rencana bφ .Mn harus dihitung untuk penampang baja saja, dengan mengikuti ketentuan-ketentuan pada butir 8 (LRFD Pasal 12.4.2.2) :

a) Balok Komposit (tanpa deck) b) Balok baja diberi selubung beton

9

2.2.2 Lebar efektif plat lantai : - Untuk gelagar interior :

bE ≤ 4L

bE ≤ bo (untuk jarak balok yang sama)

- Untuk gelagar eksterior : bE ≤

8L

bE ≤ bo + (jarak dari pusat balok ke pinggir slab) dimana : L = bentang balok bo = bentang antar balok

2.2.3 Menghitung momen nominal

Perhitungan Mn berdasar distribusi tegangan plastis :

Gambar 2.2. Distribusi tegangan plastis (Sumber :Charles G. Salmon, 1996)

• Menghitung momen nominal ( Mn ) positif 1. Menentukan gaya tekan ( C ) pada beton :

C = 0,85.f’c.tp.beff . Menentukan gaya tarik ( T) pada baja : T = As.fy Dipilih nilai yang terkecil dari kedua nilai di atas

10

2. Menentukan tinggi blok tekan effektif :

effbcffyAsa

.'.85,0.

=

3. Kekuatan momen nomimal : 1.dCMn = atau T.d1

Bila kekuatan nominal dinyatakan dalam bentuk gaya baja akan diperoleh :

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −+=

22. atsdfyAsMn

• Menghitung momen nominal ( Mn ) negatif.

1.Menentukan lokasi gaya tarik pada balok baja T = n.Ar.fyr Pyc = As.fy Gaya pada sayap ; fytfbfPf ..=

Gaya pada badan ; PfTPycPw −−

=2

fytwPwaw.

=

2.Menghitung jarak ke centroid d1 = hr + tb – c

d2 = PwPf

atfPwtfPf web

+++ ).5,0(().5,0.(

d3 = 2d

3.Menghitung momen ultimate : Mn = T(d1 + d2) + Pyc(d3 - d2)

11

b efektifbtr

GNE

yt

GNE komposit

tshr

d GN baja

Gambar 2.3. Metode transformasi luasan

Perhitungan Mn berdasar distribusi tegangan elastis : 1. Menghitung nilai transformasi beton ke baja Ec = 4700 . fc' Mpa .......... untuk beton normal. Es = 200000 Mpa n =

EcEs

btr = neffb

Atr = btr . ts 2. Menentukan letak garis netral penampang transformasi

(dimomen ke ambang atas)

GNE = ( )str

s

AA2dts.A

2ts.

+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ++trA

3. Menghitung momen inersia penampang transformasi

It = 2

s

2

tr

3tr Ghts

2dAIx

2tsGA

12

)ts(.b⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ +++⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+ + NErNE

4. Menghitung modulus penampang transformasi yc = GNE yt = d + ts + hr - GNE

12

Str.c = yc

Itr dan Str.t =

yt

Itr

5. Menghitung momen ultimate Kapasitas momen positif penampang balok komposit

penuh digunakan dari nilai yang terkecil dari : Mn1 = 0,85 . fc’ . n . Str.c

Mn2 = fy . Str.t Jadi : Mu ≤ ∅ . Mn

2.2.4 Penghubung Geser Kekuatan penghubung geser jenis paku (LRFD Pasal 12.6.3)

fu.Ascrs.Ec.fc'.Asc.0,5Qn ≤=⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

Dimana : rs untuk balok tegak lurus balok :

11**85.0≤⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

hrHs

hrwr

Nrrs

rs untuk balok sejajar balok :

11**6.0 ≤⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

hrHs

hrwrrs

Nr = jumlah stud setiap gelombang Hs = tinggi stud Hr = tinggi bondek Wr = lebar effektif bondek Asc = Luas penampang shear connector fu = Tegangan putus penghubung paku/stud Qn = Kuat nominal geser untuk penghubung

geser Jumlah penghubung geser (shear connector) yang

dibutuhkan yaitu : n = QnC

13

2.2.5 Kontrol lendutan (Deflection) Batasan lendutan atau deflection pada biaya telah diatur didalam SNI 03-1729-2002. Lendutan diperhitungkan berdasarkan hal-hal sebagai berikut : Lendutan yang besar dapat mengakibatkan rusaknya barang-barang atau alat-alat yang didukung oleh balok tersebut. Penampilan dari suatu struktur akan berkurang dari segi estetika dengan lendutan yang besar.

Lendutan yang terlalu besar akan menimbulkan rasa tidak nyaman bagi penghuni banguna tersebut.Perhitungan lendutan pada balok berdasarkan beban kerja yang dipakai di dalam perhitungan struktur, bukan berdasar kan beban berfaktor. Besar lendutan dapat dihitung dengan rumus :

ƒmax IE

ql..384

.5 4

= untuk beban terbagi merata, dan

ƒmax IE

Pl..48

3

= untuk beban terpusat di tengah bentang

14

2.3 Kolom Komposit Kolom komposit didefinisikan sebagai “ kolom baja yang dibuat dari potongan baja giling (rolled) built-up dan di cor di dalam beton struktural atau terbuat dari tabung atau pipa baja dan diisi dengan beton struktural (Salmon & Jonson, 1996). Ada dua tipe kolom komposit, yaitu :

• Kolom komposit yang terbuat dari profil baja yang diberi selubung beton di sekelilingnya (kolom baja berselubung beton).

• Kolom komposit terbuat dari penampang baja berongga (kolom baja berintikan beton).

Gambar 2.4. Penampang kolom komposit Kriteria untuk kolom komposit bagi komponen struktur tekan (SNI 03-1729-2002 Ps.12.3.1) : Luas penampang profil baja minimal sebesar 4% dari luas penampang komposit total.

1. Selubung beton untuk penampang komposit yang berintikan baja harus diberi tulangan baja longitudinal dan tulangan pengekang lateral.

Profil Baja dibungkus beton Pipa baja O didisi beton

15

2. Tulangan baja longitudinal harus menerus pada lantai struktur portal, kecuali untuk tulangan longitudinal yang hanya berfungsi memberi kekangan pada beton.

3. Jarak antar pengikat lateral tidak boleh melebihi 2/3 dari dimensi terkecil penampang kolom komposit. Luas minimum penampang tulangan transversal (atau lonitudinal) terpasang. Tebal bersih selimut beton dari tepi terluar tulangan longitudinal dan transveersal minimal sebesar 40 mm;

4. Mutu beton yang digunakan tidak lebih 55 Mpa dan tidak kurang dari 21 Mpa untuk beton normal dan tidak kurang dari 28 Mpa untuk beton ringan.

5. Tegangan leleh profil dan tulangan baja yang digunakan untuk perhitungan kekuatan kolom komposit tidak boleh lebih dari 380 Mpa;

Tebal minimum dinding pipa baja atau penampang baja

berongga yang diisi beton adalah Efyb 3/ untuk setiap sisi

selebar b pada penampang persegi dan EfyD 8/ untuk penampang bulatyang mempunyai diameter luar D. 2.3.1 Kuat rencana kolom komposit (SNI 03-1729-2002 Ps. 12.3.2) Kuat rencana kolom komposit yang menumpu beban aksial adalah øc Nn dengan øc = 0,85

Nn = As fcr dan fcr = ωfmy

untuk rλ ≤ 0,25 maka ω = 1

untuk 0,25 ≤ rλ ≤ 1,2 maka cλ

ω67,06,1

43,1−

=

untuk rλ ≥ 0,25 maka 225,1 cλω = dengan ,

16

Emfmy

rkcLc

mπλ =

fyfmy = + ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

s

r

AA

fyrc1 + ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

s

c

AA

fcc '2

EEm = + ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

s

cc A

AEc3

cfwEc '041,0 5,1= Keterangan : sA adalah luas penampang beton, mm2 rA adalah luas penampang tulangan longitudinal, mm2 E adalah modulus elastis baja, MPa cE adalah modulus elastisitas beton, MPa mE adalah modulus elastisitas untuk perhitungan kolom

komposit, MPa crf adalah tegangan tekan kritis, MPa yf adalah tegangan leleh untuk perhitungan kolom komposit,

MPa yf adalah tegangan leleh profil baja, MPa

'cf adalah kuat tekan karakteristik beton, MPa ck adalah faktor panjang efektif kolom nN adalah kuat aksial nominal, N

mr adalah jari-jari girasi kolom komposit, mm cλ adalah parameter kelangsingan øc adalah faktor reduksibeban aksial tekan ω adalah faktor tekuk

17

Pada persamaan di atas, 1c , 2c ,dan 3c adalah koefisien yang besarnya

a). Untuk pipa baja yang diisi beton : 85,0,1 21 == cc ,dan 3c =0,4

b). Untuk profil baja yang diberi selubung beton : 85,0,1 21 == cc ,dan 3c =0,4 Kekuatan rencana kolom komposit yang menahan beban kombinasi aksial dan lentur (LRFD Pasal 7.4.3.3).

a. 0,2Nn.cNu ≥ϕ

1,0Mny.b

MnyMnx.b

Mux.98

Nn.Nu ≤++

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

ϕϕϕ

b. 0,2Nn.cNu <ϕ

1,0Mny.b

MnyMnx.b

MuxNn..2

Nu ≤++⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

ϕϕϕ

dimana :

Nu = Gaya aksial (tarik atau tekan) terfaktor, N Nn = Kuat nominal penampang, N ∅ = Faktor reduksi kekuatan ∅c = 0,85 (struktur tekan)

∅b = 0,90 (struktur lentur)

Mnx , Mny =Momen lentur nominal penampang komponen struktur masing-masing terhadap sumbu x dan sumbu y, N.mm

Mux , Muy =Momen lentur terfaktor masing-masing terhadap sumbu x dan sumbu y, N.mm

18

2.4 Sambungan Sambungan terdiri dari komponen sambungan (pelat pengisi, pelat buhul, pelat pendukung, dan pelat penyambung) dan alat pengencang (baut dan las). 2.4.1 Klasifikasi sambungan :

1. Sambungan kaku / Rigid connection adalah sambungan yang dianggap memiliki kekakuan yang cukup untuk mempertahankan sudut-sudut di antara komponen-komponen struktur yang akan disambung.

2. Sambungan semi kaku / Semi rigid connection adalah sambungan yang tidak memiliki kekakuan yang cukup mempertahankan sudut-sudut diantara komponen-komponen struktur yang disambung, namun harus dianggap memiliki kapasitas yang cukup untuk memberikan kekangan yang dapat diukur terhadap perubahan sudut-sudut tersebut

3. Sambungan sendi / Simple connection adalah sambungan yang pada kedua ujung komponen struktur dianggap bebas momen. Sambungan sendi harus dapat berubah bentuk agar memberikan rotasi yang diperlukan pada sanbungan. Sambungan tidak boleh mengakibatkan momen lentur terhadap komponen struktur yang disambung.

Rigid Connection Semi Rigid Connection

Gambar 2.5. Sambungan pada baja

Rigid Connection

19

diambil yang terkecil

2.4.2 Perencanaan sambungan

Kuat rencana setiap komponen tidak boleh kurang dari beban terfaktor yang dihitung. Perencanaan sambungan harus memenuhi persyaratan (SNI 03-1729-2002 Ps. 13.1.3) :

1. Gaya dalam yang disalurkan berada dalam keseimbangan dengan gaya-gaya yang bekerja pada sambungan.

2. Deformasi pada sambungan masih berada dalam batas kemampuan deformasi sambungan.

3. Sambungan dan komponen yang berdekatan harus mampu memikul gaya-gaya yang bekerja padanya.

2.4.3 Sambungan Baut

Kuat geser Rnvφ = φ.fv.Ab.m Kuat tumpu Rntφ = db.tpφ.(1.8)fy. Jumlah baut, φRn

Vun =

Kontrol jarak baut : Jarak tepi minimum : 1.5db (LRFD 13.4.2) Jarak tepi maksimum : (4tp + 100 mm) atau 200 mm

(LRFD 13.4.3) Jarak minimum antar baut : 3db (LRFD 13.4.1) Jarak maksimum antar baut : 15tp atau 200 mm

(LRFD 13.4.3) Kontrol Kekuatan Pelat

AnvfuPn ×××= 6.075.0φ Vu < Pnφ

2.4.4 Sambungan Las

RnwRu ϕ≤

dengan, )6.0(75.0. fuwtRnwf e ×××=φ (las)

20

)6.0(75.0. futRnwf e ×××=φ (bahan dasar) keterangan : fuw : tegangan tarik putus logam las

fu : tegangan tarik putus bahan dasar te : tebal efektif las (mm)

Tabel 2.1.Ukuran Minimum Las Sudut

2.5 Perencanaan Pondasi

Pondasi pada umumnya berlaku sebagai komponen struktur pendukung bangunan yang terbawah dan berfungsi sebagai elemen terakhir yang meneruskan beban ke tanah. Dalam perencanaan pondasi ada dua jenis pondasi yang umum dipakai dalam dunia konstruksi, yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pondasi dangkal dipakai untuk struktur dengan beban yang relatif kecil, sedangkan untuk pondasi dalam dipakai untuk struktur dengan beban yang relatif besar seperti pada gedung yang berlantai banyak, dikatakan pondasi dalam jika perbandingan antara kedalaman pondasi (D) dengan diameternya (B) adalah lebih besar sama dengan 10 (D/B > 10).Pondasi dalam ini ada beberapa macam jenis, antara lain pondasi tiang pancang, pondasi tiang bor ( pondasi sumuran ), pondasi caisson dan lain sebagainya.

2.5.1 Pondasi Tiang Pancang

a. Daya Dukung Tiang Pancang Tunggal Daya dukung pada pondasi tiang pancang ditentukan oleh

dua hal, yaitu daya dukung perlawanan tanah dari unsur dasar

Tebal bagian paling tebal, t (mm)

Tebal minimum las sudut, a (mm)

t ≤ 7 3 7 < t ≤ 10 4

10 < t < 15 5 15 < t 6

21

tiang pondasi ( Qp ) dan daya dukung tanah dari unsur lekatan lateral tanah ( Qf ). Sehingga daya dukung total dari tanah dapat dirumuskan : Qu = Qp + Qs

Disamping peninjauan berdasarkan kekuatan tanah tempat pondasi tiang pancang di tanam, daya dukung suatu tiang juga harus ditinjau berdasarkan kekuatan bahan tiang pancang tersebut. Hasil daya dukung yang menentukan yang dipakai sebagai daya dukung ijin tiang. Perhitungan daya dukung dapat ditinjau dari dua keadaan, yaitu :

• Daya dukung tiang pancang tunggal yang berdiri sendiri • Daya dukung tiang pancang dalam kelompok.

Perhitungan daya dukung tiang pancang ini dilakukan berdasarkan hasil uji Standard Penetration Test ( SPT ) menurut Luciano Decourt ( 1982 )

Ql = Qp + Qs

dimana :

Qp = qp . Ap = ( Np . K ) . Ap

dengan :

Np = Harga rata-rata SPT di sekitar 4B di atas hingga 4 B di bawah dasar tiang pondasi

K = Koefisien karakteristik tanah

= 12 t/m2, untuk tanah lempung

= 20 t/m2, untuk tanah lanau berlempung

= 25 t/m2, untuk tanah lanau berpasir

= 40 t/m2, untuk tanah pasir

Ap = Luas penampang dasar tiang

qp = tegangan di ujung tiang

Qs = qs . As = ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +1

3Ns . As

22

Dengan :

qs = tegangan akibat lekatan lateral dalam t/m2

Ns = harga rata-rata sepanjang tiang yang tertanam, dengan batasan : 3 ≤≤ N 50

As = keliling x panjang tiang yang terbenam

Daya dukung ijin dari satu tiang pancang yang berdiri sendiri adalah daya dukung tiang total dibagi dengan suatu angka keamanan.

Qijin 1 tiang = SFQu

Dimana :

SF = safety factor = 3

N’ = harga SPT di lapangan

N = harga SPT setelah dikoreksi

= 15 + [ ( N’ – 15 ) /2 ]

b. Daya dukung dukung tiang kelompok Disaat sebuah tiang merupakan bagian dari sebuah group,

daya dukungnya mengalami modifikasi, karena pengaruh dari group tiang tersebut. Dari problema ini, dapat dibedakan dua fenomena sebagai berikut :

Pengaruh group disaat pelaksanaan pemancangan tiang-tiang Pengaruh group akibat sebuah beban yang bekerja

Proses pemancangan dapat menurunkan kepadatan di sekeliling tiang untuk tanah yang padat. Namun untuk kondisi tanah didominasi oleh pasir lepas atau dengan tingkat kepadatan sedang, pemancangan dapat menaikkan kepadatan disekitar tiang bila jarak antar tiang < 7 s/d 8 diameter.

Untuk daya dukung batas, pengaruh dari sebuah group tiang pondasi tidak perlu diperhitungkan bila jarak as ke as antar tiang

23

adalah > 3 diameter. Sebaliknya, jarak minimum antar tiang dalam group adalah 2 s/d 2.5 diameter tiang.

Untuk kasus daya dukung group pondasi, harus dikoreksi terlebih dahulu dengan koefisien efisiensi Ce. QL (group) = QL (1 tiang) × n × Ce n = jumlah tiang dalam group Untuk menghitung koefisien efisiensi Ce, digunakan cara Converse – Labarre :

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −−×

°∅

−=nm

sarcCe 11290

/tan1

dimana: ∅ : diameter tiang pondasi

S : jarak as ke as antar tiang dalam group m : jumlah baris tiang dalam group∅ n : jumlah kolom tiang dalam group

2.5.2 Repartisi beban-beban diatas tiang kelompok Bila diatas tiang-tiang dalam kelompok yang disatukan oleh sebuah kepala tiang (poer) bekerja beban-beban vertikal (V), horizontal (H), dan momen (M), maka besarnya beban vertikal ekivalen (Pv) yang bekerja pada sebuah tiang adalah :

2maxx

2maxy

v yy.M

xx.M

nVP

∑±

∑±= dimana :

Pv = Beban vertikal ekivalen V = Beban vertikal dari kolom n = banyaknya tiang dalam group Mx = momen terhadap sumbu x My = momen terhadap sumbu y xmax = absis terjauh terhadap titik berat kelompok tiang ymax = ordinat terjauh terhadap titik berat kelompok tiang ∑x2 = jumlah dari kuadrat absis tiap tiang terhadap garis netral group

24

∑y2 = jumlah dari kuadrat ordinat tiap tiang terhadap garis netral group

nilai x dan y positif jika arahnya sama dengan arah e, dan negative bila berlawanan dengan arah e.

Perhitungan jarak tiang ( Dirjen Bina Marga Departemen PU) sebagai berikut :

2,5D ≤ S ≤ 3D 1,5D ≤ S1 ≤ 2D

dimana : S = jarak antar as tiang pancang.

S1 = jarak as tiang pancang ke tepi.

D = diameter tiang pancang.

25

Mulai

Pengumpulan Data

Studi Literatur

Preliminary Desain dan Pembebanan

Perencanaan Struktur Sekunder

Pemodelan dan Analisa Struktur

Kontrol Desain

Penggambaran Hasil Perencanaan

Selesai

Perencanaan Pondasi

Ok

Not Ok

BAB III METODOLOGI

3.1 Bagan Alir Penyelesaian Tugas Akhir

26

3.2 Mengumpulkan data yang berkaitan dengan perencanaan Mempelajari gambar eksisting sebagai bahan

pertimbangan dalam melakukan modifikasi perencanaan. Mempelajari data-data perencanaan secara keseluruhan yang mencakup: - Data umum bangunan (kondisi Awal) 1. Nama Gedung : Gedung Albergo 2. Lokasi : JL. Letjen Soepono, Jakarta 3. Fungsi : Apartemen 5. Jumlah lantai : 36 lantai + Atap 6. Panjang banguna : 40 m 7. Lebar bangunan : 27 m 8. Tinggi Bangunan : 140,7 m 10. Struktur Utama : Struktur beton bertulang - Data Bahan

3.3 Studi literatur Mencari literatur dan peraturan gedung (building

code) yang menjadi acuan dalam pengerjaan tugas akhir ini. Adapun beberapa literatur serta peraturan gedung tersebut antara lain adalah sebagai berikut : a. G. Salmon, Charles & E.Johnson, John.1991. Struktur

Baja Desain Dan Perilaku Jilid 1 Edisi Kedua. Diterjemahkan oleh: Ir. Wira M.S.CE. Jakarta: Erlangga.

b. Wahyudi, Herman. 1999. Daya Dukung Pondasi Dalam. Surabaya : ITS.

c. Amon, Rene ; Knobloch, Bruce & Mazumder,Atanu. 1999. Perencanaan Konstruksi Baja Untuk Insinyur dan Arsitektur 2.Bandung : PT.Pradinya Paramita.

d. Purwono, Rahmat. 2006. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa.

e. Rinaldy, Vebriano & Rustailang, Muhammad. 2005 f. Spiegel & Limbrunner. 1998 g. American Institute of Steel Construction – Load and

Resistance Factor Design (AISC-LRFD).

27

h. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983.

i. SNI 03-1726-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung.

j. SNI 03-1729-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung.

k. SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung.

3.4 Perencanaan Struktur Sekunder

a. Perencanaan tangga b. Perencanaan pelat lantai c. Perencanaan pelat atap d. Perencanaan balok anak e. Perencanaan balok lift

3.5 Preliminary Design dan Pembebanan 3.5.1 Preliminary Design Balok

MnMu=

φ

Mn = Zp x fy .........(asumsi tegangan baja mencapai tegangan plastis)

fyMnZp = ……...dari nilai Zp didapat rencana

awal dimensi balok. Dimana : Mu : momen ultimate beban ø : faktor reduksi lentur Mn : momen nominal Zp : momen tahan plastis fy : tegangan leleh baja

28

3.5.2 Preliminary dimensi kolom Pnpu

=φ

Apnfy = (asumsi tegangan baja mencapai tegangan plastis)

fyPnA = dari nilai A didapat rencana awal dimensi kolom.

Dimana : Pu : gaya aksial ultimate beban ø : faktor reduksi gaya aksial tekan Pn : momen nominal A : luas penampang 3.5.3 Pembebanan

Perencanaan pembebanan pada struktur ini berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983 dan SNI 03-1726-2002. Pembebanan tersebut antara lain : a. Beban Mati (PPIUG 1983 Bab1 pasal 1.1)

Beban mati ialah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung itu. Yang nilainya sebagai berikut : Berat volume beton : 2400 kg/m3 (tabel 2.1)

Berat volume aspal : 1400 kg/m3 (tabel 2.1) Berat volume spesi : 2100 kg/m3 (tabel 2.1) Berat volume tegel : 2400 kg/m3 (tabel 2.1) Berat volume ps bata merah : 250kg/m2 (tabel 2.1) Berat volume plafond : 11 kg/m2 (tabel 2.1) Berat volume penggantung : 7 kg/m2 (tabel 2.1) Berat volume AC dan perpipaan : 10 kg/m2 (tabel 2.1) Berat dinding partisi : 40 kg/m2 (tabel 2.1)

29

b. Beban Hidup (PPIUG 1983 Bab 1 pasal 1. 2)

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung, dan ke dalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang -barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap tersebut.

- Beban hidup pada lantai atap diambil sebesar 100 kg/m2

(pasal 3.2.1) - Beban hidup pada lantai diambil sebesar 250 kg/m2 (pasal 3.1) - Beban hidup pada lantai mesin elevator diambil sebesar 400 kg/m2 (tabel 3.1) - Beban hidup pada tangga diambil sebesar 300 kg/m2 (tabel 3.1)

c. Beban Angin (PPIUG 1983 Bab 1 pasal 1. 3) Beban angin ialah semua beban yang bekerja pada

gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.

Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (isapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang-bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan tekanan negatif ini dinyatakan dalam kg/m2, ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup yang ditentukan dalam pasal 4.2 (PPIUG 1983) dengan kefisien-koefisien angin yang ditentukan dalam pasal 4.3 (PPIUG 1983).

d. Beban Gempa (PPIUG 1983 Bab 1 pasal 1.4)

Beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang

30

menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu. Dalam hal pengaruh gempa pada struktur gedung ditentukan berdasarkan suatu analisa dinamik, maka yang diartikan dengan beban gempa disini adalah gaya-gaya di dalam struktur tersebut yang terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa itu.

Gaya geser dasar rencana total, V, ditetapkan sebagai berikut:

Wt

RICV ×

×= 1 ; T1 = Cc (hn)3/4

dimana : V = Gaya geser dasar Nominalstatik ekuivalen

R = Faktor reduksi gempa T1 = Waktu getar alami fundamental Wt = Berat total gedung I = Faktor kepentingan struktur Hn = Tinggi total gedung C1 = Faktor respons gempa

Pembatasan waktu getar alami fundamental (Pasal 5.6 SNI 03 – 1726 – 2002):

T1 < ς n dimana : ς = Koefisien untuk wilayah gempa tempat struktur

gedung berada (Tabel 8). n = Jumlah tingkatnya

Simpangan antar lantai (SNI 03 – 1726 – 2002) - Kinerja batas layan : ΔS = 0.03 / R Ambil terkecil

(pasal 8.1) ΔS = 30 mm

Dimana : R = RSRPMB Baja = 4.5 ............ (pasal 4.3.6)

- Kinerja batas ultimit : ΔM = ΔS * ξ ............ (pasal 8.2)

31

Kombinasi Pembebanan Kombinasi Pembebanan sesuai dengan LRFD tersebut di atas dengan kombinasi sebagai berikut (metode LRFD) :

- 1,4 D (6.2-1) - 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (La atau H) (6.2-2) - 1,2 D + 1,6 (La atau H) + (γL L atau 0,8 W) (6.2-3) - 1,2 D + 1,3 W + γL L + 0,5 (La atau H) (6.2-4) - 1.2 D + 1,0 E + γL L (6.2-5) - 0,9 D – (1,3W atau 1,0 E) (6.2-6)

3.6 Pemodelan dan Analisa Struktur

Untuk mengetahui gaya dalam yang timbul pada elemen struktur akibat beban yang bekerja maka dilakukan analisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS v9.2.0.

3.7 Kontrol Desain

Setelah melakukan analisa struktur bangunan, tahap selanjunya kita kontrol desain meliputi kontrol terhadap kolom, balok, dan juga perhitungan sambungan dimana dari kontrol tersebut dapat mengetahui apakah desain yang kita rencanakan telah sesuai dengan syarat-syarat perencanaan, dan peraturan angka keamanan, serta efisiensi. Bila telah memenuhi maka dapat diteruskan ke tahap pendetailan. Bila tidak memenuhi maka dilakukan re-design.

3.8 Perencanaan Pondasi

Setelah perencanaan bangunan atas selesai, tahap selanjutnya yaitu kita mendesain pondasi bangunan.

3.9 Penggambaran hasil perhitungan dalam gambar teknik

Penggambaran hasil Perencanaan dan perhitungan dalam gambar teknik ini dengan menggunakan program bantu AutoCAD.

32


33

BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER

4.1 Perencanaan Tangga 4.1.1 Data perencanaan

Tinggi antar lantai = 425 cm Tinggi bordes = 212,5 cm Lebar injakan = 30 cm Panjang tangga = 360 cm Lebar pegangan tangga = 5 cm

4.1.2 Perecanaan Jumlah Injakan Tangga

- Persyaratan – persyaratan jumlah injakan tangga 60 cm < ( 2t + i ) < 65 cm 25º < a < 40º Dimana : t = tinggi injakan (cm) i = lebar injakan (cm) a = kemiringan tangga

- Perhitungan jumlah injakan tangga Tinggi injakan ( t ) =

23065− = 17,5 cm

Jumlah tanjakan = 5,175,212 = 13 buah

Jumlah injakan ( n ) =13-1 = 12 buah Lebar bordes = 140 cm Lebar tangga = 150 cm

Panjang Tangga = 360 cm Panjang Bordes = 330 cm

a = arc tg ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

12305,212

x = 30,55º ..................Ok

34

Pelat Combideckt= 9 cm

Balok Utama TanggaChannel 260x90x10x1

Pelat Anak Tanggat= 3 mm

Gambar 4.1 Denah tangga

Gambar 4.2 Potongan A – A tangga

35

4.1.3 Perencanaan Pelat Tangga

Gambar 4.3 Tampak anak tangga

- Perencanaan tebal pelat tangga Tebal pelat tangga = 3 mm = 0,003 m Berat jenis baja = 7850 kg/m3 Mutu baja Bj 41→Tegangan leleh baja = 2500 kg/cm2

- Perencanaan pembebanan pelat tangga

Beban Mati Berat pelat = 0,003 x 1,50 x 7850 = 35,325 kg/m Alat penyambung ( 10 % ) = 3,53 kg/m + qD = 38,858 kg/m Beban Hidup qL = 300 x 1,50 = 450 kg/m Perhitungan MD dan ML MD = 1/8 q D l2

= 0,125 x 38,858 x 0,32 = 0,437 kgm ML = 1/8 q L l2 = 0,125 x 450 x 0,32 = 5,063 kgm Perhitungan Kombinasi Pembebanan MU MU = 1,4 MD = 1,4 x 0,437 kgm = 0,612 kgm

Profil Siku60.60.6

Pelat baja t=3mm

30 cm150 cm

36

MU = 1,2 MD + 1,6 ML

= 1,2 x 0,437 + 1,6 x 5,063 = 8,625 kgm ( menentukan ) Kontrol Momen Lentur Zx = ¼ bh2 = 0,25 x 150 x 0,32 = 3,375 cm3

φMn = φZx x fy = 0,9 x 3,375 x 2500= 7593,75 kgcm Syarat : φMn > Mu 75,94 kgm > 8,625 kgm..................Ok Kontrol Lendutan f =

360L =

36030 = 0,0833 cm

Ix = 3

121 bh =

121 x 150 x 0,33 = 0,3375 cm4

Ymax = ( )x

LD

EIlqq 4

3845 + < f

= ( )3375,0.10.2

3035,438858,03655

6

4+

= 0,0804 < 0,0833 ..................Ok 4.1.4 Perencanaan Penyangga Pelat Injak

Direncanakan menggunakan profil siku 60x60x6,

dengan data sebagai berikut : b = 60 mm Ix = 22,8 cm4 ix = 1,82 cm tw = 6 mm Iy = 22,8 cm4 iy = 1,82 cm W = 5,42 kg/m A = 6,91 cm2 Zx = 9,83 cm3

Gambar 4.4 Tampak melintang anak tangga

37

- Perencanaan pembebanan

Gambar 4.5 Sketsa pembebanan pelat tangga

Beban Mati ( ½ lebar injakan) Berat pelat = 0,15 x 0,003 x 7850 = 3,533 kg/m Berat baja siku 60x60x6 = 5,42 kg/m + = 8,953 kg/m Alat penyambung ( 10 % ) = 0,895 kg/m + qD = 9,848 kg/m Beban Hidup ( 1/2 lebar injakan ) qL = 300 x 0,15 = 45 kg/m pL = 100 = 100 kg

Perhitungan MD dan ML MD = 1/8 qD l2

= 0,125 x 9,848 x 1,502 = 2,769 kgm ML = 1/8 qL l2 → akibat beban merata = 0,125 x 45 x 1,502 = 11,827 kgm ML = 1/3(PL) → akibat beban terpusat = 1/3.100.150 = 5000 kg cm = 50 kgm Vu =

21 ( 1,2.qD.l ) +

21 ( 1,6.P.2 )

= 0,5(1,2.9,848.1,50) + 0,5(1,6.100.2) = 168,863 Kg

VBVA

P=100KgP=100Kg

38

Perhitungan Kombinasi Pembebanan MU

MU = 1,4 MD

= 1,4 x 2,769 = 3,877 kgm MU = 1,2 MD + 1,6 ML

= 1,2 x 2,769 + 1,6 x 50= 83,323 kgm ( menentukan ) Kontrol Momen Lentur

φMn = φZx x fy = 0,9 x 9,83 x 2500 = 22117,5 kgcm = 221,175 kgm Syarat : φMn > Mu 221,175 kgm > 83,323 kgm..................Ok Kontrol Lendutan f =

240L =

240150 = 0,625 cm

Ix = 22,8 cm4

Ymax = ( )x

LD

EIlqq 4

3845 + +

xEIPl 3

64823

= ( )+

+8,2210.215045,009848,0

3845

6

4

x( )

8,2210.2150100100

64823

6

3

xx+

= 0,605 < 0,625...................Ok

39

4.1.5 Desain Bordes Dipakai pelat komposit bondek dengan tebal pelat = 0,75mm. Pembebanan a.Beban Berguna (Superimposed) Beban finishing : - spesi lantai t = 1cm = 1.21 kg /m2 = 21 kg/m2 - lantai keramik t = 1cm

= 1.24 kg /m2 = 24 kg/m2 - sandaran baja = 20 kgm2

Total beban finishing = 65 kgm2 Beban Hidup

Beban hidup = 300 kg/m2 Beban berguna = beban hidup + beban finishing = 300 kg/m2 + 65 kg/m2 = 365 kg/m2

Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus tanpa tulangan negatif tanpa penyangga didapatkan data-data sebagai berkut : - bentang (span) = 1,4 m - tebal pelat beton = 9 cm

b.Beban Mati

- Pelat lantai bondek = 10,1 kg/m2 = 10,1 kg/m2 = 10,1 kg/m2

- Pelat beton t = 9 cm = 0,09 m.2400 kg/m3 = 216 kg/m2+ qD2 = 226,1 kg/m2 4.1.6 Desain Balok Utama Tangga

Balok utama tangga dianalisa dengan anggapan terletak di atas dua tumpuan sederhana dengan menerima beban merata dari berat sendiri dan beban dari anak tangga. Balok utama tangga

40

direncanakan menggunakan profil Channel 260x90x10x14, dengan spesifikasi sebagai berikut :

A = 48,3 cm2 Ix = 4820 cm4 W = 37,9 kg/m Iy = 317 cm4 ix = 9,99 cm Sx = 371 cm3 iy = 2,56 cm Sy = 47,7 cm3

Zx = 445 cm3 Zy = 105 cm3

- Perencanaan Pembebanan

Gambar 4.6 Sketsa pembebanan balok utama tangga

1. Perencanaan pembebanan anak tangga Beban Mati Berat pelat = 0,003 x 1,50/2 x 7850 = 17,663 kg/m Berat profil siku = 5,42 x 2 x0,75 /0,30 = 27,1 kg/m Berat profil = 37,9 / cos 30,55 = 44,01 kg/m Berat sandaran besi = 20 kg/m = 108,773kg/m Berat alat penyambung (10%) = 10,887kg/m qD1 = 119,650 kg/m

VuA

VuC

A

CB

BEBAN ANAK TANGGA (qu1)BEBAN BORDES (qu2)

41

Beban Hidup qL1 = 300 x 1,50 x 0,5 = 217,5 kg/m 2. Perencanaan pembebanan bordes Beban Mati Berat profil = 37,9 kg/m Berat bordes =(65+226,1) x 1,65 = 480,315 kg/m = 518,215 kg/m Berat penyambung ( 10 % ) = 51,822 kg/m qD2 = 570,037 kg/m Beban Hidup qL2 = 300 x 1,65 = 495 kg/m

- Perhitungan Gaya – Gaya pada Tangga

A. Beban Mati VDA = {(qd1.3,6.3,2) + (qd2.1,4.0,7) }/5 = 387,40 kg (↑ )

VDC = {(qd2.1,4.4,3) + (qd1.3,6.1,8) }/5 = 841,39 kg (↑ )

Kontrol : Σ V = 0 387,40 +841,39 = (119,650.3,6)+(570,037.1,4) 1228,79 kg = 1228,79 kg ....................Ok

B. Beban Hidup

VLA = {(ql1.3,6.3,2) + (ql2.1,4.0,7)}/5 = 598,14 kg (↑ ) VLC = {( ql2.1,4.4,3) + (ql1.3,6.1,8)}/5 = 877,86 kg (↑ )

Kontrol : Σ V = 0

598,14 + 877,86 = ( 217,5.3,6) + (2495.1,4) 1476 kg = 1476 kg ....................OK

42

C. Gaya – Gaya Dalam Ultimate

qu1 =1,2.qd1 + 1,6.ql1 = (1,2.119,65 + 1,6.217,5) = 491,58 kg/m qu2 = 1,2.qd2 + 1,6.ql2 = (1,2.570,037 + 1,6.495) = 1476,044 kg/m VUA = 1,2 VDA + 1,6.VLA = 1,2. 387,40 + 1,6. 598,14 = 1421,90 kg (↑ ) VUC = 1,2 VDC + 1,6.VLC

= 1,2. 841,39 + 1,6. 877,86 = 2414,24 kg (↑ )

MUBC = - (VUC . 1,4) + (qu2.1,4.0,7) = - (2414,24.1,4) + (1476,04.1,4.0,7) = - 1933,416 kgm

MUBA = (VUA.3,6) – (qu1.3,6.1,8) = (1421,90.3,6) – (491,58.3,6.1,8) = 1933,416 kgm

Kontrol : MUBA = MUBC.................Ok

Batang AB Mx1 = (VUA.x1) – (1/2.qu1.x1

2)

0.0 111

1 =−⇒= xqVdx

dMxUUA

x1=1U

UA

qV

= m893,258,491

1421,90= < 3,6m...................Ok

MUmax = (VUA.x) - (1/2. qu1.x2)

= (1421,90.2,893) – (0,5. 491,58.2,8932) = 2056,441 kgm

43

B C + + 1933,416 kgm A 2056,441 kgm 2,893 m

Gambar 4.7 Sketsa bidang momen pada balok tangga

- Kontrol Kekuatan Propil Penampang Profil fy = 2500 kg/cm2 untuk sayap : untuk badan :

250170

14.290

≤

3,21 ≤ 10,75 20 ≤ 106,25 Penampang profil kompak, maka Mnx = Mpx

Kontrol Lateral Buckling 1.Batang Miring

Lb = °55,30cos

30 = 34,84 cm

25010.2.22,2.76,1..76,1

5

==fyEiyLp = 110,51 cm

Ternyata Lp>Lb, maka Mnx = Mpx 2.Balok Bordes Lb = 0 m Lp = 131,082 cm Ternyata Lp >Lb, maka Mnx = Mpx

fytwh 1680≤

fytfb 170

2≤

2501680

10200

≤

44

1 4 m m

2 6 0 m m

1 0 m m

y 1

y 2

9 0 m m

- Kontrol Momen Lentur

Gambar 4.8 Sketsa profil Canal 260.90.10.14 Mp = Zx.fy = 445.2500 = 1112500 kgcm = 11125 kgm 1,5 My = 1,5 Sx.fy = 1,5.371.2500 = 139125 kgcm Jadi, Mn = Mp = 1112500 kgcm = 11125 kgm Syarat : Mu ≤ φMn 2056,441 kgm ≤ 0,9. 11125 kgm 2056,441 kgm < 10012,5 kgm............Ok

- Kontrol Kuat Rencana Geser

20 < 69,57 .........................plastis

250110

5,5162

≤

45

Vn = 0,6 x fy x Aw Aw = tw.d = 10.260 = 2600 mm2

Vn = 0,6 x 2500 x (26) = 39000 kg

φVn = 0,9 x 39000 = 35100 kg

VUA = 1421,904 kg

Syarat : Vu ≤ φVn 1421,904 Kg < 35100 kg ....................Ok

Jadi profil Channel 260x90x10x4 dapat dipakai.

4.1.7 Desain Balok Penumpu Bordes

Balok penumpu bordes direncanakan menggunakan profil WF 350x175x7x11, dengan data sebagai berikut :

A = 63,14 cm2 Ix = 13600 cm4 Sx = 775 cm3 W = 49,6 kg/m Iy = 984 cm4 Sy = 112 cm3 bf = 175 mm ix = 17,70 cm Zx = 841 cm3 d = 350 mm iy = 3,95 cm Zy = 172 cm3 tf = 11 mm r = 14 mm tw = 7 mm h = 300 mm

- Perencanaan pembebanan Beban Mati Berat sandaran besi : 20 kg/m = 20 kg/m Berat sendiri profil : = 49,6 kg/m + = 69,6 kg/m Berat ikatan ( 10 % ) = 6,96 kg/m + qD = 76,56 kg/m qU = 1,2. 76,56 kg/m = 91,87 kg/m

P = VUC = 2414,24 kg

46

Gambar 4.9 Sketsa pembebanan balok penumpu bordes ΣMB = 0

VA.8 - P.(5,65 + 4,15 + 3,85 + 2,35)- ½ qD.82 = 0

VA = ( )( )

8

887,9121)16( 2414,24 2+

VA = 5195,96 Kg ΣMA = 0 VB.8 - P.(5,65 + 4,15 + 3,85 + 2,35)- ½ qD.82 = 0

VB = ( )( )

8

887,9121)16( 2414,24 2+

VB = 5195,96 Kg

Kontrol : VA + VB = (qD.8 + P.4) 5195,96 + 5195,96 = (91,87.8 + 2414,24.4)

10391,92 = 10391,92 ………Ok Mmax = VA.4 – P (1,65+0,15)- ½ q.42

= 5195,96.4 –2414,24.(1,65+0,15) -2

4. 91,87 2

= 15703,24 kgm

VA VB

P=2414,24 Kg PP PqD=91,87 Kg/m'

47

- Kontrol Kekuatan Propil Penampang Profil untuk sayap : untuk badan :

250170

11.2175

≤

7,95 ≤ 10,75 42,86 ≤ 106,25 Penampang profil kompak, maka Mnx = Mpx

Kontrol Momen Lentur φMn = φ x fy x Zx = 0,9 x 2500 kg/cm2 x 841cm3 = 1892250 kgcm Syarat : φMn > Mu 18922,5 kgm > 15703,24 kgm.................Ok

Kontrol Lendutan

fijin = 3,33 cm Lendutan yang terjadi (SAP 2000) f = 2,22 cm ≤ f ijin.....................Ok

- Kontrol Kuat Rencana Geser 42,86 < 69,57 .........................plastis Vn = 0,6 x fy x Aw = 0,6 x 2500 x (0,7.30) = 31500 kg φVn = 0,9 x 31500 = 28350kg

Syarat : Vu ≤ φVn 5195,976 kg < 28350 kg.....................Ok Jadi profil WF 350x175x7x11dapat dipakai.

fytwh 1680≤fytf

bf 1702

≤

2501680

730

≤

fytwh 1100≤

2501100

730

≤

240800

240==

L

48

Baut ø 12

Balok penumpu bordes350.175.7.11

Balok tangga Channel260.90.10.14

Pot. A

4.1.8 Perencanaan Sambungan Profil Tangga

Ada dua sambungan yang akan digunakan pada tangga, yaitu sambungan baut dan las. Sambungan baut digunakan untuk menyambung balok bordes dengan balok penumpu tangga. Sambungan las digunakan untuk menyambung balok tangga miring dengan balok tangga horizontal (bordes).

Sambungan Baut

Model mekanika tumpuan tangga menggunakan asumsi sendi pada tangga dan rol pada bordes. Sehingga sambungan baut yang dipakai adalah sambungan geser. a. Sambungan balok bordes dengan balok penumpu

bordes Asumsi tumpuan pada bordes adalah rol (balok tangga diletakkan di atas balok penumpu bordes), sehingga reaksi tumpuan balok bordes langsung diterima balok penompu bordes. Maka sambungan baut hanya diperlukan praktis. Dipakai 2 buah baut dengan Øbaut = 12 mm.

Gambar 4.10

Sambungan balok bordes dengan balok penumpu bordes

Balok penumpu bordes350.175.7.11

A

49

Sambungan Las Sambungan antara balok – balok tangga direncanakan dengan menggunakan sambungan las, dengan ketentuan sebagai berikut :

Mutu las E70 XX (fuw = 70 ksi = 4921 kg/cm2) Tebal pelat penyambung, t = 10 mm

I

P o t.I - I

B a lo k ta n g g a C h a n n e l 2 6 0 .9 0 .1 0 .1 4

P la t p e n y a m b u n g T e b a l = 1 0 m m

Gambar 4.11 Sambungan balok tangga dengan balok

tumpuan tangga

Kontrol Sambungan Las Digunakan las mutu E70XX

cmXXE

twfuaeffbadan 589,03,70.70

1.4100.707,070

..707,0===

cmXXE

tffuaeffsayap 64,13,70.70

4,1.4100.707,070

..707,0===

50

Dimisalkan dipakai tebal las (te = 1 cm) A = 1.(26+(0,9.2) + 23,2 + (1,4.2) + (0,8.2))

= 55,4 cm2

Akibat Pu

1,284,5574,1556

===A

Pufr kg/ cm2

Akibat Mu

14,521371

193341,6===

SxMufh kg/ cm2

22 fhfrftotal +=

22 3,9581,28 += 71,958= kg/ cm2

cmfu

fte totalperlu 43,0

3,70.70.6,0.75,071,958

.===

ϕ

cmteaperlu 608,0707,043,0

707,0=== < aeffmax = 1,64 cm

Sehingga, digunakan a = 0,8 cm = 8 mm

51

4.2 Perencanaan Struktur Lantai Pada perencanaan struktur lantai direncanakan pelat lantai

menggunakan bondex, dimana dalam perencanaan ini bondek yang digunakan merupakan produk dari PT. Gunung Garuda. 4.2.1 Pelat Lantai Atap Dipakai pelat komposit bondek dengan tebal pelat = 0,75 mm Pembebanan a.Beban Superimposed (Berguna)

Beban finishing : - aspal t = 2 cm = 2.14 kg/m2 = 28 kg/m2 - rangka + plafond = (11+7)kg/m2 = 18 kg/m2 - ducting AC + pipa = 10 kg/m2 + Total beban finishing = 56 kg/m2

Beban Hidup Beban Hidup = 100 kg/m2 Beban superimposed/berguna = beban hidup + finishing = 100 kg/m2 + 56 kg/m2 = 156 kg/m2

Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data-data sebagai berkut :

- bentang (span) = 2,50 m - tebal pelat beton = 9 cm - tulangan negatif = 1,71 cm2/m - direncanakan memakai tulangan dengan Ø = 8 mm (As = 50,24 mm2 = 0,5024 cm2)

- banyaknya tulangan yang diperlukan tiap 1 m

= AsA

=5024,071,1 = 3,4 buah = 4 buah

Jarak antar tulangan tarik per-meter = 1000mm/4 = 250 mm Jadi, dipasang tulangan tarik Ø 8-250

52

Balok

Plat Bondex t = 0,75 mm90 mm Tulangan Ø 8 – 250mm

b.Beban Mati - Pelat lantai bondek = 10,1 kg/m2 - Pelat beton t = 9 cm = 0,09m.2400 kg/m3 = 216 kg/m2 +

= 226,1kg/m2

Gambar 4.12 Potongan plat lantai Atap 4.2.2 Pelat lantai 1 dan lantai 3 sampai lantai 11 Dipakai pelat komposit bondek dengan tebal pelat = 0,75mm. Pembebanan a.Beban Superimposed Berat finishing : - spesi lantai t = 2 cm = 2.21kg /m2 = 42 kg/m2 - lantai keramik t = 1cm

= 1.24 kg /m2 = 24 kg/m2 - rangka + plafond = (11+7)kg/m2 = 18 kg/m2 - ducting AC+pipa = 10 kg/m2 - dinding = 250 kgm2

Total beban finishing = 344 kg/m2

Beban Hidup Beban hidup = 250 kg/m2 Beban berguna = beban hidup + finishing = 250 kg/m2 + 344 kg/m2 = 594 kg/m2

Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data-data sebagai berkut :

53

Balok


- bentang (span) = 2,50 m - tebal pelat beton = 9 cm - tulangan negatif = 3,25 cm2/m - direncanakan memakai tulangan dengan Ø = 8 mm

(As = 50,24 mm2 = 0,5024 cm2) - banyaknya tulangan yang diperlukan tiap 1 m

= AsA

=5024,025,3 = 6,47 buah = 7 buah

Jarak antar tulangan tarik per-meter = 140 mm Jadi, dipasang tulangan tarik Ø 8-140

b.Beban Mati

- Pelat lantai bondex = 10,1kg/m2 - Pelat beton t = 9 cm = 0,09m.2400 kg/m3 = 216 kg/m2+ = 226,1kg/m2

Gambar 4.13 Potongan plat lantai 1 dan lantai 3 sampai lantai 11

54

4.2.3 Pelat lantai 2 Dipakai pelat bondek dengan tebal pelat = 0,75mm. Pembebanan a.Beban Superimposed Berat finishing : - spesi lantai t = 2 cm = 2.21kg /m2 = 42 kg/m2 - lantai keramik t = 1 cm

= 1.24 kg /m2 = 24 kg/m2 - rangka + plafond = (11+7)kg/m2 = 18 kg/m2 - ducting AC+pipa = 10 kg/m2 - dinding = 250 kgm2 + Total beban finishing = 344 kg/m2

Beban Hidup Beban hidup = 400 kg/m2 Beban berguna = beban hidup + finishing = 400 kg/m2 + 344 kg/m2 = 744 kg/m2

Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data-data sebagai berikut :

- bentang (span) = 2,50 m - tebal pelat beton = 11 cm - tulangan negatif = 3,38 cm2/m - direncanakan memakai tulangan dengan Ø = 8 mm (As = 50,24 mm2 = 0,5024 cm2) - banyaknya tulangan yang diperlukan tiap 1 m

AsA

=5024,038,3 = 6,73 buah = 7 buah

Jarak antar tulangan tarik per-meter = 140 mm Jadi,dipasang tulangan tarik Ø 8-140

b.Beban Mati

- Pelat lantai bondex = 10,1kg/m2 - Pelat beton t = 11 cm = 0,11m.2400 kg/m3 = 264 kg/m2+

= 274,1kg/m2

55

Balok


Gambar 4.14 Potongan plat lantai 2

4.2.4 Pelat Lantai Mesin Lift Dipakai pelat bondex dengan tebal pelat = 0,75 mm Pembebanan a.Beban Superimposed Berat finishing : - spesi lantai t = 1cm = 1.21kg /m2 = 21 kg/m2 - rangka + plafond = (11+7)kg/m2 = 18 kg/m2

- ducting AC+pipa = 10 kg/m2 + Total beban finishing = 49 kg/m2 Beban Hidup Beban hidup = 400 kg/m2 Beban superimposed = beban hidup + finishing = 400 kg/m2 + 49 kg/m2 = 449 kg/m2

Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data-data sebagai berkut : - bentang (span) = 2,55 m - tebal pelat beton = 10 cm - tulangan negatif = 3,11 cm2/m - direncanakan memakai tulangan dengan Ø = 8 mm

(As = 50,24 mm2 = 0,5024 cm2) - banyaknya tulangan yang diperlukan tiap 1 m

56

Balok


= AsA

=5024,086,2 = 5,69 buah = 6 buah

Jarak antar tulangan tarik per-meter = 160 mm Jadi,dipasang tulangan tarik Ø 8-160

b.Beban Mati - Pelat lantai bondex = 10,1kg/m2 - Pelat beton t = 10 cm = 0,1m.2400 kg/m3 = 240 kg/m2+

=250,1 kg/m2

Gambar 4.15 Potongan plat lantai mesin lift 4.3 Perencanaan Balok Anak Balok anak berfungsi membagi luasan lantai agar tidak terlalu lebar, sehingga mempunyai kekakuan yang cukup. Balok anak menumpu di atas dua tumpuan sederhana. Pada perencanaan ini, ditunjukkan perhitungan balok anak pada lantai 2, balok anak direncanakan menggunakan profil WF 400.200.8.13, dengan data sebagai berikut : A = 72,16 cm2 ix = 16.7 cm r = 16 mm W = 56,6 kg/m tw = 7 mm Zx = 1088 cm3 d = 396 mm tf = 11 mm Sx = 1010 cm3 bf = 199 mm Ix = 20000 cm4 Iy = 1450 cm4 iy = 4,48 cm h = d–2(tf + r ) = 396–2(11+16) = 342 mm BJ-41 : fy = 2500 kg/cm2 fu = 4100 kg/cm2 fr = 700 kg/cm2 Beton : fc’= 250 kg/cm2

fL = fy – fr = 2500 – 700 = 1800 kg/cm2

Panjang balok anak (L) = 950 cm

57

4.3.1 Kondisi Balok Anak Sebelum Komposit 1.Beban Mati - berat pelat bondex = 10,1 kg/m2.2,5 m = 25,25 kg/m - berat sendiri pelat beton

= 0,1 m.2400kg/m3.2,5m = 600 kg/m - berat sendiri profil WF = 56,6 kg/m+ = 681,85 kg/m - berat ikatan : 10 %.681,85 kg/m = 68,19 kg/m+ qD = 750,04 kg/m

Kombinasi Beban : qu = 1,2 qD = 1,2. 750,04 = 900,048 kg/m = 90,0048 kg/cm

Gambar.4.14 Bidang D dan M pada komposit balok sebelum komposit

+

-

+

9,5 mA B

1029358 kgcm

4334,14 kg

4334,14 kg

4275,23 Kg

4275,23 Kg

1015367 Kgcm

950 cm

58

Momen yang terjadi: Mu =

81 .qu.L2

= 81 .90,0048. 9502 = 1015367 kgcm

Geser yang terjadi : Vu = .

21 qu.L

= 21 .90,0048.950 = 4275,23 kg

Kontrol Lendutan Lendutan ijin :

'f = 360L =

360950 = 2,639 cm

IxE

lqymaks u

..384..5 4

=

= 20000.10.2.384

950). 9,00048.(56

4

= 2,389 cm < 'f ..................Ok

Kontrol Kekuatan Penampang (Local Buckling) Untuk Sayap Untuk Badan

fytfbf 1702

≤ fytw

h 1680≤

250170

11.2199

≤ 250

16807

342≤

9,05 < 10,752.......ok 48,86 < 106,25.......ok Profil penampang kompak, maka Mn = Mp

59

Kontrol Lateral Buckling Jarak Penahan Lateral Lb = 47,5 cm (diambil sejarak pemasangan shear connector) Berdasarkan tabel profil untuk BJ 41 profil WF 400.200.8.13 didapatkan : Lp = 226,003 cm,

Lr = 658,357 cm Jadi, Lb < Lp → bentang Pendek,

Untuk komponen struktur yang memenuhi Lb < Lp (untuk bentang pendek), kuat nominal komponen struktur adalah : Mn = Mp = Zx . fy = 1088 . 2500 = 2720000 kg cm

Persyaratan : Mu ≤ φMn 1015367 Kgcm ≤ 0,9. 2720000 kgcm 1015367 Kgcm < 2448000 kgcm.........Ok

Penampang profil baja mampu menahan beban yang terjadi.

Kontrol Geser

fytwh 1100≤

2501100

7342

≤

48.86 < 69,57……Ok

AwfyVn ..6,0= = 0,6.2500.(39,6 .0,7) = 41580 kg Syarat : ΦVn ≥ Vu

0,9. 41580kg ≥ 4275,23 kg 37422kg ≥ 4275,23 kg……….......Ok

60

4.3.2 Kondisi Balok Anak Setelah Komposit

Pembebanan setelah komposit

1.Beban Mati - berat pelat bondex = 10,1kg/m2.2,5m = 25,25 kg/m - berat sendiri pelat beton

= 0,1 m.2400 kg/m3.2,5 m = 600 kg/m - berat sendiri profil WF = 56,6 kg/m - berat spesi 2 cm = 2. 21 kg/m2.2,5 m = 105 kg/m - berat keramik = 1.24 kg/m2.2,5m = 60 kg/m - berat rangka + plafond = (11+7)kg/m2.2,5m = 45 kg/m - berat ducting AC+pipa = 10 kg/m2.2,5m = 25 kg/m+

= 916,85 kg/m - berat ikatan : 10 %.916,85 = 91,68 kg/m+

qD = 1008,53 kg/m

2. Beban Hidup : qL = 400 kg/m2.2,5 m = 1000 kg/m Kombinasi Beban : qu = 1,2 qD + 1,6 qL

= 1,2. 1008,53 + 1,6.1000 = 2810,24 kg/m = 28,1024 kg/cm Momen yang terjadi: Mu =

81 .qu.L2 =

81 .2810,24.9502 = 3170302 kgcm

Geser yang terjadi : Vu = .

21 qu.L

= 21 .28,1024.950

= 13347,5 kg

61

Menghitung Momen Nominal

• Kontrol kriteria penampang Untuk Sayap Untuk Badan

fytf

bf 1702

≤ fytw

h 1680≤

250

17011.2

199≤

2501680

7342

≤

9,05 < 10,752.......ok 48,86 < 106,25.......ok

Profil penampang kompak, sehingga kapasitas momen penampang dianalisa dengan distribusi tegangan plastis.

• Menentukan lebar effektif pelat beton Lebar efektif : beff ≤ ¼ .L = ¼.9500 mm = 2375 mm = 237,5 cm beff ≤ S = 2,50 m = 2500 mm

jadi beff = 2375 mm =237,5 cm

• Menentukan gaya tekan yang terjadi pada pelat C1 = As.fy = 72,16.2500 = 180400 kg C2 = 0,85.fc’.tplat.beff = 0,85.250.10.237,5 = 504687,5 kg

C3 = ∑=

N

nQn

1

→ ( C3 tidak menentukan )

Jadi, C =C1 ( terkecil) = 180400 kg • Menentukan jarak-jarak dari centroid gaya-gaya yang

bekerja:

5,237.250.85,0180400

'..85,0==

befffcCa = 3,57 cm

62

2375 mm

t = 100 mm

t = 46 mm

t = 400 mm

54

12

Gambar 4.15 potongan Balok anak

d1 = tb - 2a = 4,6 - =

257,3 2,815 cm

d2 = 0 → profil baja tidak mengalami tekan

d3 = =2d

=2

6,39 19,8 cm

• Menghitung kekuatan nominal penampang komposit

)().( 2321 ddPyddCMn −++= C = 180400 kg Py = As.fy = 72,16.2500 = 180400 kg Mn = 180400 (2,815 + 0) + 180400 (19,8 - 0)

= 4079746 kgcm Syarat : Mu ≤ Mn.φ 3170302 kgcm ≤ 4079746.85,0 kgcm

3170302 kgcm ≤ 3467784 kgcm..........Ok Kekuatan nominal penampang komposit lebih besar daripada momen akibat beban berfaktor, sehingga penampang mampu menahan beban yang terjadi.

63

Kontrol Lendutan • Menghitung luasan transformasi beton ke baja

'..041,0 5,1 fcwE cc = = 0,041.24001,5. 25 = 2,41.104 Mpa

510.1,2=Es Mpa beff = 237,5 cm (balok interior)

n = EcEs

= 4

5

10.41,210.1,2 = 8,713

btr = n

beff = 8,713

5,237 = 27,26 cm

Atr = btr.t plat beton = 27,26.94 = 272,6 cm

• Menentukan letak garis netral

( )str

platbetonsplatbetontr

AA

dtAtA

Yna+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ++

=22

.

( ) 84,12 272,6

24010 84,12

210. 272,6

+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ++

=

= 10,52 cm • Menentukan nilai momen inersia penampang transformasi

223

2212)(

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ +++⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+= YnatdAIx

tYnaA

tbI pbs

pbtr

pbtrtr

223

10,521024012,8423700

21010,526,272

12)10(26,27

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +++⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −+=trI

= 66148,69 cm4

64

Kontrol Lendutan Lendutan ijin :

'f = 360L =

360950 = 2,639 cm

IxE

lqqymaks LLDL

..384)..(5 4+

= = 66148,69.10.2.384

950).10 10,6388.(56

4+

= 1,654 cm < 'f ..................ok

Kontrol Geser Kuat geser balok tergantung pada perbandingan antara tinggi bersih pelat badan (h) dengan tebal pelat badan (tw).

fy

Ekntwh .1,1≤ , dimana:

kn = ( )2

55

ha

+ ; untuk balok dengan pengaku vertikal pelat badan

kn = 5 ;untuk balok tanpa pengaku vertikal pelat badan

sehingga : fy

Ekntwh .1,1≤

7

342 < 2500

)10.2.(51,16

48,86 < 69,57...............Ok

Vn = 0,6.fy.Aw = 0,6.2500 (39,6.0,7) = 41580 kg

Syarat :

ΦVn ≥ Vu 0,9. 41580 kg ≥ 13347,5 kg

37422 kg ≥ 13347,5 kg …………..Ok

65

Perencanaan Penghubung Geser Untuk penghubung geser yang dipakai adalah tipe stud dengan: ds = 19 mm Asc = 283,53 mm2 fu = 400 Mpa = 40 kg/mm2 Ec = 25041,0.2400'.041,0. 5,15,1 =fcw = 2,41.104 Mpa Qn = 0,5.Asc. Ecfc'. = 0,5.283,53 2,41.10.25 4 = 110039,23 N = 11003,923 kg/stud Syarat : Qn ≤ Asc.fu 11003,923 kg/stud ≤ 283,53.40 kg/stud 11003,923 kg/stud ≤ 11341,2 kg/stud .......Ok

Cek koefisien reduksi (rs) karena pengaruh gelombang pelat combideck yang dipasang tegak lurus terhadap balok.

hr = 54 mm Wr = 200 mm : Pelat gelombang combideck Nr = 2 : Setiap gelombang dipasang 2 stud Hs = (hr + 46) = 54+46 = 100 mm

1185,0≤⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

r

s

r

r

rs h

HhW

Nr

1153

10053200

285,0

≤⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=sr

= 1,712 > 1→ diambil rs = 1 Qn’ = Qn. rs = 11003,923 .1

= 11003,923 Kg < 11341,2 Kg .....................Ok

66

50

100

50

Balok Anak WF 400.200.8.13

Baut M16 mmfu = 5000 Kg/m2

Profil siku 60.60.6

Balok Utama WF 600.200.13.23

50

100

50

Balok Anak WF 400.200.8.13

Profil siku 60.60.6

Baut M16 mm

Balok Utama WF 600.200.13.23

Jumlah stud untuk setengah bentang :

56,9 32.11003,92

210300===

QnTmaksN ≈ 10 buah

Jadi, dibutuhkan 20 buah stud untuk seluruh bentang. Jarak seragam (P) pada masing-masing lokasi :

5,4720

950===

NLP cm

Jarak maksimum (Pmaks) = 8.tplatbeton = 8 x 10 cm = 80 cm Jarak minimum = 6.(diameter) = 6 x 1,9 cm = 11,4cm Jadi, shear connector dipasang sejarak 47,5cm sebanyak 20 buah untuk masing-masing bentang.

4.5 Perencanaan Sambungan balok Anak dengan balok Induk Sambungan antara balok anak dengan balok induk direncanakan dengan baut yang tidak dapat memikul momen, karena disesuaikan dengan anggapan dalam analisa sebagai sendi. Vu = 13407,616 kg

Gambar 4.16 Detail sambungan balok anak dengan balok Induk

67

Sambungan Plat Siku dengan Balok Anak Direncanakan : profil siku 60.60.6 Baut M16 mm (fu = 5000 kg/cm2)

• Kuat geser Vn = φf. r1 . fu . Abaut . m Dimana : r1 = 0,5 fu = 5000 kg/cm2

Øbaut = 16 mm (Abaut = 2,01 cm2 ) m = 2 sisi Vn = 0,75.0,5.5000.2,01.2 = 7537,5 kg (menentukan)

• Kuat tumpu Vn = φf. 2,4 .db. tp . fu (tebal plat sayap dipakai tp = 8 mm) = 0,75.2,4.1,6.0,8.4100 = 9446,4 kg

78,15,7537

13407,616===

VnVun

Dipasang 2 buah baut M16mm (Jumlah baut untuk 1 sisi) Sambungan Plat Siku dengan Balok Induk Direncanakan : profil siku 60.60.6 Baut M16 mm (fu = 5000 kg/cm2)

• Kuat geser Vn = φf. r1 . fu . Abaut . m

Dimana : r1 = 0,5 fu = 5000 kg/cm2

Øbaut = 16 mm (Abaut = 2,01 cm2 ) m = 1 sisi

68

Vn = 0,75.0,5.5000.2,01.1 = 3768,75 kg (menentukan)

• Kuat tumpu Vn = φf. 2,4.db.tp .fu (t plat sayap dipakai tp=6 mm)

= 0,75.2,4.1,6.0,6.4100 = 7084,8 kg

56,375,3768

13407,616===

VnVun

Dipasang 4 buah baut Ø16 mm (Jumlah baut untuk 2 sisi) Kontrol Plat Siku pada Gelagar Direncanakan : Profil siku 60.60.6 Baut M16 mm (fu = 5000 kg/cm2) Luas bidang geser

Gambar 4.17 Detail pelat siku pada gelagar Luas bidang geser = Anv = Lnv.t∟ = (200 – 2.16).6 = 1008 mm2

Kuat rencana : φRnv = φ.0,6.fu.An = 0,75.0,6.5000.10,08 = 22680 kg

50

100

50

69

Terdapat 2 siku, sehingga 2 φRnv = 2. 22680 kg = 45360 kg Persyaratan : Vu ≤ φRn 13407,616 kg ≤ φVn 13407,616 kg ≤ 45360 kg...................OK 4.6 Perencanaan Balok Lift Perencanaan balok lift meliputi balok – balok yang berkaitan denagn ruang mesin lift, yaitu terdiri dari balok penumpu dan balok penggantung lift. Untuk lift pada bangunan ini menggunakan lift yang diproduksi oleh Sigma elevator company, dengan data – data sebagai berikut : Tipe lift : Duplex Merk : Sigma Kapasitas : 15 orang Lebar pintu (opening width) : 900 mm Dimensi sangkar (car size) : - outside : 1650 x 1665 mm2 - inside : 1600 x 1500 mm2

Dimensi ruang luncur : 4300 x 2150 mm2 Dimensi ruang mesin : 4300 x 2150 mm2 Beban reaksi ruang mesin :

R1 = 6150 Kg (Berat mesin penggerak + beban kereta + perlengkapan)

R2 = 4600 Kg (Berat bandul pemberat + perlengakapan)

70

4.6.1 Perencanaan Balok Penggantung Lift 1. Beban yang bekerja pada balok penumpu

Beban yang bekerja merupakan beban akibat dari mesin penggerak lift + berat kereta luncur + perlengakapan, dan akibat bandul pemberat + perlangkapan.

2. Koefisien kejut beban hidup oleh keran Pasal 3.3.(3) PPIUG 1983 menyatakan bahwa beban keran yang membebani struktur pemikulnya terdiri dari berat sendiri keran ditambah muatan yang diangkatnya, dalam kedudukan keran induk dan keran angkat yang paling menentukan bagi struktur yang ditinjau. Sebagai beban rencana harus diambil beban keran tersebut dengan mengalikannya dengan suatu koefisien kejut yang ditentukan dengan rumus berikut : Ψ = ( 1+k1k2v ) ≥ 1,15 Dimana : Ψ = koefisien kejut yang nilainya tidak boleh diambil

kurang dari 1,15. V = kecepatan angkat maksimum dalam m/det pada

pengangkatan muatan maksimum dalam kedudukan keran induk dan keran angkat yang paling menentukan bagi struktur yang ditinjau, dan nilainya tidak perlu diambil lebih dari 1,00 m/det.

k1 = koefisien yang bergantung pada kekakuan struktur keran induk, yang untuk keran induk dengan struktur rangka, pada umumnya nilainya dapat diambil sebesar 0,6.

k2 = koefisien yang bergantung pada sifat mesin angkat dari keran angkatnya, dan diambil sebesar 1,3

Jadi, beban yang bekerja pada balok adalah : P = ΣR . Ψ = ( 6150 + 4600 ).( 1 + 0,6.1,3.1 ) = 10750.1,78 = 19135 Kg

71

Balok Penumpu LiftBalok Penggantung Lift

2,5 m

1,075 m

4,3 m

2,15 m

Balok Anak

Gambar 4.18 Denah Lift

3.Data perencanaan Digunakan profil 300 x 150 x 8 x 13 A = 40.8 cm2 ix = 12,4 cm r = 13 mm W = 32 kg/m tw = 9 mm Zx = 455 cm3 d = 298 mm tf = 13 mm Zy = 91 cm3 b = 149 mm Ix = 6320 cm4 Sx = 424 cm3 iy = 3,29 cm Iy = 442 cm4 Sy = 59,3 cm3 h = d – 2(tf + r ) = 298 – 2(13 + 13) = 246 mm

BJ-41 : fy = 2500 kg/cm2 fr = 700 kg/cm2 fu = 4000 kg/cm2 fL = fy-fr = 2500 - 700 Beton : fc’= 250 kg/cm2 =1800 kg/cm2

Panjang balok anak (L) = 215 cm = 2,15 m

72

Pembebanan : • Beban Mati :

Berat sendiri profil = 32 kg/m Berat pelat beton atap lift = 0,1.2400.2,15 = 516 kg/m Berat pelat combideck : = 10,1 kg/m2 .2,15 = 21,72 kg/m Berat aspal t = 2 cm = 2.14.2,15 kg/m2 = 60,2 kg/m + = 629,92 kg/m

Berat ikatan (10%) = 629,92 kg/m x10% = 62,99 kg/m + qD = 692,91 kg/m - Beban terpusat lift P = 19135 kg • Beban Hidup (qL)

= 100 kg/m2 x 2,15 m = 215 kg/m

Kombinasi Beban qU = 1,2qD + 1,6 qL = 1,2. 692,91 + 1,6. 215

= 1175,5 kg/m = 11,755 kg/cm

Gambar 4.19 Sketsa mekanika perhitungan balok penggatung lift

P

qu

A B

73

Vu = pquL21

21

+

= 1263,65 + 9567,5 = 10831,15 kg

Mu = pLquL41

81 2 +

= )215)(19135(21)215)(755,11(

81 2 +

= 1096428,11kgcm

• Kontrol Kekuatan penampang Untuk Sayap Untuk Badan

fytf

bf 1702

≤ fytw

h 1680≤

250

17013.2

149≤

2501680

8246

≤

5,73 < 10,75.......ok 30,75 < 106,25.......ok


Menghitung Momen nominal • Menentukan lebar effektif pelat beton Lebar efektif : beff ≤ ¼ .L = 537,5 mm = 53,73 cm beff ≤ S = 1,075 m = 107,5 mm

jadi beff = 537,3 mm = 53,73 cm

• Menentukan gaya tekan yang terjadi pada pelat C1 = As.fy = 40,8.2500 = 102000 kg C2 = 0,85.fc’.tplat.beff = 0,85.250.10.53,73 = 114219 kg

74

C3 = ∑=

N

nQn

1



bekerja:

73,53.250.85,0102000

'..85,0==

befffcCa = 8,93 cm

Gambar 4.20 Distribusi tegangan plastis

d1 = tb - 2a = 9,4 - =

293,8 5,53 cm


d3 = =2d

=2

8,29 14,9 cm

• Menghitung kekuatan nominal penampang komposit )().( 2321 ddPyddCMn −++=

C = 102000 kg Py = As.fy = 40,8.2500 = 102000 kg Mn = 102000 (5,53 + 0) + 102000 (14,9 - 0)

= 2084358,14 kgcm

Py

c0,85 fc'

btr

GN komposit

GN baja

tb

d

beff

75

Syarat : Mu ≤ Mn.φ 1096428 kgcm ≤ 2084358,14.85,0 kgcm

1096428 kgcm ≤ 1771704,42 kgcm..........Ok Kekuatan nominal penampang komposit lebih besar

daripada momen akibat beban berfaktor, sehingga penampang mampu menahan beban yang terjadi.

Kontrol Lendutan

'f = 240

L = 240215 = 0,896 cm

f = ( )x

LD

EIlqq 4

3845 + +

xEIPl 3

481

= ( )+

+ 721010.2

21515,29291,63845

6

4

x 721010.221519135

64823

6

3

xx

= 0,361 < 0,896.................Ok

Perencanaan penghubung geser Penghubung geser yang dipakai adalah tipe stud dengan : ds = 19 mm Asc = 283,53 mm2

fu = 400 Mpa '.041,0 5,1 fcWcEc = = 252400.041,0 5,1 = 24102,98 Mpa

( )( )8,241029.2508353,2.5,0

'..5,0

=

= EcfcAscQn

= 110046 N = 11004,6 Kg Qn ≤ Asc.fu 11004,6 ≤ 2,8353.4000 11004,6 Kg ≤ 11341,1 Kg ...................OK

76



1185,0≤⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

r

s

r

r

rs h

HhW

Nr

115393

53200

285,0

≤⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=sr

= 1,712 > 1→ diambil rs = 1 Qn = Qn. rs = 11004,6.1 = 11004,6 Kg < 11341,1 Kg .................OK Vh = C = 102000 kg Jumlah stud untuk setengah bentang :

N = Vh /Qn = buah5 6,10041.2

102000=


5,2110215

===NLP cm

Jarak maksimum (Pmaks) = 8.tplatbeton = 8 x 10 cm = 80 cm Jarak minimum = 6.(diameter) = 6 x 1,9 cm

= 11,4cm Jadi, shear connector dipasang sejarak 21,5 cm sebanyak 10 buah untuk masing-masing bentang.

77

Kontrol geser Kuat geser balok bergantung pada perbandingan antara tinggi bersih pelat badan (h) dengan tebal pelat badan (tw).

fy

Ektwh n .

1,1≤

Dimana, kn = ( )255

ha

+ , untuk balok dengan pengaku

vertikal pelat badan. kn =5, untuk balok tanpa pengaku vertikal pelat badan, sehingga

2500

)10.2(51,18

246 6

≤

31 ≤ 69,57................. OK Vn = 0,6.fy.Aw = 0,6.2500 kg/cm2.29,8.0.8 cm2 = 35760 kg Persyaratan : Vu ≤ φVn 10831,15 Kg ≤ 0,9. 35760 Kg 10831,15 Kg ≤ 31184 Kg ................OK

4.6.2 Perencanaan Balok Penumpu Lift 1. Data perencanaan

Digunakan profil WF 350 x 175 x 6 x 9 , dengan data sebagai berikut : A = 52,68 cm2 ix = 14,5 cm r = 14 mm W = 41,4 kg/m tw = 6 mm Zx = 689 cm3 d = 346 mm tf = 9 mm Zy = 139 cm3 b = 174 mm Ix = 11100 cm4 Sx = 641 cm3

iy = 3,88 cm Iy = 792 cm4 h = 300 mm

78

BJ-41 : fy = 2500 kg/cm2 fr = 700 kg/cm2 fu = 4000 kg/cm2 fL = fy – fr = 2500 - 700 Beton : fc’= 250 kg/cm2 = 1800 kg/cm2

Panjang balok anak (L) = 2500 mm = 2,5 m

Pembebanan : • Beban Mati : Berat sendiri profil = 41,4 kg/m Berat pelat beton atap lift = 0,1.2400.2,5 = 600 kg/m Berat pelat combideck : = 10,1 kg/m2 .2,5 = 25,25 kg/m Berat aspal t = 2 cm = 2.14.2,5 kg/m2 = 70 kg/m +

= 736,65 kg/m Berat ikatan (10%)

736,65 kg/m x10% = 73,67 kg/m + qD = 810,32 kg/m

- Beban terpusat akibat reaksi balok penggantung lift P = 21662,30 kg Beban Hidup (qL) = 100 kg/m2 x 2,50 m = 250 kg/m

Kombinasi Beban

qU = 1,2 qD + 1,6 qL = 1,2. 810,32 + 1,6.250 = 1372,38 kg/m

Gambar 4.21 Sketsa mekanika perhitungan balok penumpu lift

quP

A B

x1 x2

79

ΣMB = 0

VA.2,5 – 0,5.qu.l2 – P.1,425 = 0

KgVA 99,140625,2

425,1.3,216625,2.38,1372.5,0 2

=+

=

ΣMA = 0 VB.2,5 – 0,5.qu.l2 – P.1,075 = 0

KgVB 26,110305,2

075,1.3,216625,2.38,1372.5,0 2

=+

=

Dx1 = +14062,99 – qx1 x1 = 0 → DA = 14062,99 Kg x1 = 1,075 → Dc = 12587,68 Kg

Mx1 = 14062,99 x1 – qx1.0.5x1 x1 = 0 → MA = 0

x1 = 1,075 → MC = 14324,73 kgm = 1432473 kgcm Dx2 = - 11030,26 + qx2 x2 = 0 → DB = - 11030,26 Kg x2 = 1,425 → DC = - 9074,62 Kg Mx2 = +11030,26 x2 – q.x2.0,5.x2 x2 = 0 → MB = 0 x2 = 1,45 → MC = 14324,73 Kgm =1432473 kgcm

• Kontrol Kekuatan penampang Untuk Sayap Untuk Badan

fytf

bf 1702

≤ fytw

h 1680≤

250

1709.2

175≤

2501680

6300

≤

9,67 < 10,75.......ok 50 < 106,25.......ok

Profil penampang kompak, sehingga kapasitas momen penampang dianalisa dengan distribusi tegangan plastis

80

Menghitung Momen nominal • Menentukan lebar effektif pelat beton Lebar efektif : beff ≤ ¼ .L = 625 mm = 62,5 cm beff ≤ S = 2,15 m = 21,5 cm

jadi beff = 625 mm = 62,5 cm

• Menentukan gaya tekan yang terjadi pada pelat C1 = As.fy = 52,68.2500 = 131700 kg C2 = 0,85.fc’.tplat.beff = 0,85.250.10.62,5 = 132813 kg

C3 = ∑=

N

nQn

1 → ( C3 tidak menentukan )


bekerja:

5,62.250.85,0 131700

'..85,0==

befffcCa = 9,92 cm

Gambar 4.22 Distribusi tegangan plastis

Py

c0,85 fc'

btr

GN komposit

GN baja

tb

d

beff

81

d1 = tb - 2a = 10 - =

292,9 5,04 cm


d3 = =2d

=2

6,34 17,3 cm


)().( 2321 ddPyddCMn −++= C = 131700 kg Py = As.fy = 52.68.2500 = 131700 kg Mn = 131700 (5,04 + 0) + 131700 (17,3 - 0)

= 2942425,91 kgcm Syarat : Mu ≤ Mn.φ 1432473 kgcm ≤ 2942425,91.85,0 kgcm

1432473 kgcm ≤ 2501062,02 kgcm..........Ok

Kekuatan nominal penampang komposit lebih besar daripada momen akibat beban berfaktor, sehingga penampang mampu menahan beban yang terjadi.

Kontrol Lendutan

f = 240L =

240250 = 1,042 cm

Lendutan yang terjadi (SAP 2000) f = 0,172 cm ≤ f ijin.....................Ok

- Kontrol Kuat Rencana Geser h ≤ 1100 tw fy0,5 300 ≤ 1100 6 2500,5

50 < 69,57 .........................plastis

82

Vn = 0,6 x fy x Aw = 0,6 x 2500 x 34,6.0,6 = 31140 kg φVn = 0,9 x 31140 = 28026 kg

Syarat : Vu ≤ φVn 1715,5 kg < 28026 kg.......................OK

Perencanaan penghubung geser Penghubung geser yang dipakai adalah tipe stud dengan : ds = 19 mm Asc = 283,53 mm2

fu = 400 Mpa '.041,0 5,1 fcWcEc = = 252400.041,0 5,1 = 24102,98 Mpa

( )( )8,241029.2508353,2.5,0

'..5,0

=

= EcfcAscQn

= 110046 N= 11004,6 Kg Qn ≤ Asc.fu 11004,6 ≤ 2,8353.4000 11004,6 Kg ≤ 11341,1 Kg ...................OK



1185,0≤⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

r

s

r

r

rs h

HhW

Nr

83

115393

53200

285,0

≤⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=sr

= 1,712 > 1→ diambil rs = 1 Qn = Qn. rs

= 11004,6.1 = 11004,6 Kg < 11341,1 Kg ......................... OK Jumlah stud untuk setengah bentang :

N = Tmaks/Qn = buah6 6,10041.2

131700=


83,2012250

===NLP cm

Jarak maksimum (Pmaks) = 8.tplatbeton = 8 x 10 cm = 80 cm Jarak minimum = 6.(diameter) = 6 x 1,9 cm = 11,4cm

Jadi, shear connector dipasang sejarak 20,83 cm sebanyak 12 buah untuk masing-masing bentang.

84


85

BAB V PEMBEBANAN DAN ANALISA STRUKTUR

5.1 Umum

Merencanakan beban gempa adalah bertujuan untuk mendapatkan beban gempa yang sesuai dengan peraturan untuk dibebankan kedalam struktur gedung. Beban gempa rencana dicek terhadap kontrol – kontrol sesuai peraturan gempa yaitu SNI 03-1726-2002, dimana kontrol – kontrol tersebut terdiri dari kontrol nilai gaya geser dasar (base shear), waktu getar alami fundamental (T), dan simpangan (drift).

5.2 Pembebanan

Untuk mendapatkan beban gempa yang sesuai dengan SNI 03-1726-2002, maka terlebih dahulu dicek besarnya Vdinamis yang telah didapatkan dengan bantuan program ETABS v9.2.0 dan membandingkan besaran Vdinamis tersebut dengan Vstatis yang akan diperhitungkan di bawah ini sesuai dengan SNI 03-1726-2002 Ps.6.1, dan nilai Vstatis ini harus dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung ke masing – masing lantai sesuai SNI 03-1726-2002 Ps.6.1.2

. 5.2.1 Data Gedung

Data – data gedung yang akan dibutuhkan dalam penghitungan Vstatis adalah sebagai berikut, - Mutu baja : Bj 41 - Mutu beton (fc’) : 25 MPa- Tinggi tipikal lantai : 4,25 m- Tebal pelat bondek lantai 1,3-14 : 10 cm - Tebal pelat bondek lantai 2 : 11 cm - Tebal pelat bondek lantai atap : 9 cm - Profil balok induk 1 : WF 500x200x10x16 - Profil balok induk 2 : WF 500x200x9x14 - Profil balok anak : WF 400x200x8x13 - Profil kolom : K 500x200x10x16

86

- Wilayah Gempa : WG3 - Kategori tanah : Tanah keras - I : 1

Denah gedung terlampir.

5.2.2 Perhitungan Berat Struktur Beban gravitasi berupa beban mati dan beban hidup yang yang bekerja di tiap lantai/atap. a) Lantai 1 Kolom (Profil baja) : 4,25 × 179,2 × 20 = 15232 Kg

(beton) : 4,25 × 0,4672 × 2400 × 20 = 95300,6 Kg Balok induk 1 : 40 × 89,6 = 3584 Kg Balok induk 2 : 255 × 79,5 = 30600 Kg Balok anak : 320,7 × 66 = 21166,2 Kg Balok tangga : 395,5 = 395 Kg Pelat bondek : 40 × 27 × 10,1 = 10908 Kg Pelat beton : 40 x 27 x 0,10 x 2400 = 259200 KgDinding : (80+54) × 4,25 × 250 = 142375 Kg Penggantung : 40 × 27 × 7 = 7560 Kg Plafond : 40 × 27 × 11 = 11880 Kg Tegel t = 1 cm : 40 × 27 × 24 = 25920 Kg Spesi t = 2 cm : 40 × 27 × 21 × 2 = 45360 Kg Plumbing : 40 × 27 × 10 = 10800 Kg Pipa + ducting : 40 × 27 × 20 = 21600 Kg Wd1 = 678805,8 KgDan beban hidup yang bekerja pada lantai tersebut adalah, Beban hidup : 40 × 27 × 250 = 270000 Kg Wl1 = 270000 Kg Menurut PPIUG Ps.3.5 bahwa beban hidup dapat direduksi untuk komponen struktur yang menumpu beberapa lantai tingkat, maka beban hidup diatas dapat direduksi dikalikan dengan koefisien reduksi untuk beban hidup sebesar 0,75 untuk gedung yang berfungsi sebagai penghunian menurut PPIUG Ps.3.5 Tabel 3.3. Sehingga setelah dikalikan faktor reduksi tersebut, maka total beban hidup (Wl1) menjadi, Wl1 = 0,75 x Wl1 = 0,75× 270000 = 202500 Kg

87

Sehingga berat total lantai 1 Wt1 = Wd1 + Wl1 = 678805,8 + 202500 = 881305,8 Kg b) Lantai 2 Kolom (Profil baja) : 4,25 × 179,2 × 20 = 15232 Kg

(beton) : 4,25 × 0,4672 × 2400 × 20 = 95300,6 Kg Balok induk 1 : 40 × 89,6 = 3584 Kg Balok induk 2 : 255 × 79,5 = 30600 Kg Balok anak : 320,7 × 66 = 21166,2 Kg Balok tangga : 395,5 = 395,5 KgPelat bondek : 40 × 27 × 10,1 = 10908 Kg Pelat beton : 40 x 27 x 0,11 x 2400 = 285120 KgDinding : (80+54) × 4,25 × 250 = 142375 Kg Penggantung : 40 × 27 × 7 = 7560 Kg Plafond : 40 × 27 × 11 = 11880 Kg Tegel t = 1 cm : 40 × 27 × 24 = 25920 Kg Spesi t = 2 cm : 40 × 27 × 21 × 2 = 45360 Kg Plumbing : 40 × 27 × 10 = 10800 Kg Pipa + ducting : 40 × 27 × 20 = 21600 Kg Wd2 = 704725,8 KgDan beban hidup yang bekerja pada lantai tersebut adalah, Beban hidup : 40 × 27 × 400 = 432000 Kg Wl2 = 432000 KgMenurut PPIUG Ps.3.5 bahwa beban hidup dapat direduksi untuk komponen struktur yang menumpu beberapa lantai tingkat, maka beban hidup diatas dapat direduksi dikalikan dengan koefisien reduksi untuk beban hidup sebesar 0,75 untuk gedung yang berfungsi sebagai penghunian menurut PPIUG Ps.3.5 Tabel 3.3. Sehingga setelah dikalikan faktor reduksi tersebut, maka total beban hidup (Wl2) menjadi, Wl2 = 0,75Wl2 = 0,75× 432000 = 324000 Kg Sehingga berat total lantai 2 Wt2 = Wd2+ Wl2 = 704725,8 + 324000 = 1028725,8 Kg

88

c) Lantai 3-11 Kolom (Profil baja) : 4,25 × 179,2 × 20 = 15232 Kg (beton) : 4,25 × 0,4672 × 2400 × 20 = 95300,6 Kg Balok induk 1 : 40 × 89,6 = 3584 Kg Balok induk 2 : 255 × 79,5 = 30600 Kg Balok anak : 320,7 × 66 = 21166,2 Kg Balok tangga : 395,5 = 395,5 KgPelat bondek : 40 × 27 × 10,1 = 10908 Kg Pelat beton : 40 x 27 x 0,10 x 2400 = 259200 KgDinding : (80+54) × 4,25 × 250 = 142375 Kg Penggantung : 40 × 27 × 7 = 7560 Kg Plafond : 40 × 27 × 11 = 11880 Kg Tegel t = 1 cm : 40 × 27 × 24 = 25920 Kg Spesi t = 2 cm : 40 × 27 × 21 × 2 = 45360 Kg Plumbing : 40 × 27 × 10 = 10800 Kg Pipa + ducting : 40 × 27 × 20 = 21600 Kg Wd = 678805,8 Kg Dan beban hidup yang bekerja pada lantai tersebut adalah, Beban hidup : 40 × 27 × 250 = 270000 Kg Wl = 270000 Kg Menurut PPIUG Ps.3.5 bahwa beban hidup dapat direduksi untuk komponen struktur yang menumpu beberapa lantai tingkat, maka beban hidup diatas dapat direduksi dikalikan dengan koefisien reduksi untuk beban hidup sebesar 0,75 untuk gedung yang berfungsi sebagai penghunian menurut PPIUG Ps.3.5 Tabel 3.3. Sehingga setelah dikalikan faktor reduksi tersebut, maka total beban hidup (Wl) menjadi Wl = 0,75Wl = 0,75× 270000 = 202500 Kg Sehingga berat total lantai Wt = Wd + Wl = 678805,8 + 202500 = 881305,84 Kg

89

d) Lantai 12 (Atap) Kolom (Profil baja) : 2,125 × 179,2 × 20 = 7616 Kg

(beton) : 2,125 × 0,4672 × 2400 × 20 = 47650,3 Kg Balok induk 1 : 40 × 89,6 = 3584 Kg Balok induk 2 : 255 × 79,5 = 30600 Kg Balok anak : 320,7 × 66 = 21166,2 Kg Balok lift : 448,1 = 448,1 KgPelat bondek : 40 × 27 × 10,1 = 10908 Kg Pelat beton : 40 x 27 x 0,09 x 2400 = 233280 KgDinding : (80+54) × 4,25 × 250 = 142375 Kg Penggantung : 40 × 27 × 7 = 7560 Kg Plafond : 40 × 27 × 11 = 11880 Kg Aspal t = 1 cm : 40 × 27 × 24 = 15120 Kg Plumbing : 40 × 27 × 10 = 10800 Kg Pipa + ducting : 40 × 27 × 20 = 21600 Kg Wd1 = 564139,5 Kg

Dan beban hidup yang bekerja pada lantai tersebut adalah, Beban hidup : 40 × 27 × 100 = 10800 Kg Wl15 = 10800 Kg Menurut PPIUG Ps.3.5 bahwa beban hidup dapat direduksi untuk komponen struktur yang menumpu beberapa lantai tingkat, maka beban hidup diatas dapat direduksi dikalikan dengan koefisien reduksi untuk beban hidup sebesar 0,75 untuk gedung yang berfungsi sebagai penghunian menurut PPIUG Ps.3.5 Tabel 3.3. Sehingga setelah dikalikan faktor reduksi tersebut, maka total beban hidup (Wl15) menjadi, Wl12 = 0,75Wl12 = 0,75× 108000 = 81000 Kg Sehingga berat total lantai 12 menjadi, Wt12 = Wd12+ Wl12 = 564139,5 + 81000 = 645139,5 Kg

90

Ringkasan berat bangunan dinyatakan dalam Tabel 5.1 berikut ini : Tabel 5.1 Berat struktur per lantai

Lantai Tinggi hx (m)

Berat Lantai Wx (kN)

12 51 6451,395

11 46.75 8813,058

10 42.5 8813,058

9 38.25 8813,058

8 34 8813,058

7 29.75 8813,058

6 25.5 8813,058

5 21.25 8813,058

4 17 8813,058

3 12.75 8813,058

2 8.5 10287,258

1 4.25 8813,058

Σ 104869,238

5.3 Pembebanan Gempa Dinamis Pembebanan gempa secara dinamis menggunakan

bantuan program ETABS v9.2.0 dengan analisa dinamis respons spektrum. Sebelumnya dilakukan permodelan 3D struktur dai gedung apartemen Albergo terlebih dahulu, struktuk gedung tersebut dimodelkan sebagai berikut :

91

Gambar 5.1 Pemodelan Struktur

Arah y

Denah Lantai

Arah x

92

Gambar 5.2 Permodelan stuktur 3D

5.3.1 Arah Pembebanan Beban gempa yang bekerja pada struktur bangunan

terjadi dalam arah sembarang (tidak terduga) baik dalam arah x dan y secara bolak balik dan periodikal. Menurut SNI 03-1726-2002 ps 5.8.2. Untuk mensimulasikan arah pengaruh gempa rencana yang sembarang terhadap struktur gedung, pengaruh pembebanan gempa rencana dalam arah utama harus dianggap efektif 100% dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa yang arahnya tegak lurus dengan arah utama dengan efektifitas 30%.

93

- Gempa Respon Spektrum X : 100% efektifitas untuk arah X dan 30% efektifitas arah Y

- Gempa Respon Spektrum Y : 100% efektifitas untuk arah Y dan 30% efektifitas arah X

5.3.2 Faktor Respons Gempa (C)

Faktor Respon Gempa (C) dinyatakan dalam percepatan

gravitasi yang Nilai Faktor Respon Gempa (C1) bergantung pada waktu getar alami struktur gedung dan kurvanya ditampilkan dalam spektrum respon gempa rencana. Respon Spektrum gempa rencana untuk masing masing wilayah gempa ditetapkan grafik nilai C-T dalam Gambar 2 SNI 03-1726-2002. Dimana pada perencanaan gedung ditetapkan Respon Spektrum gempa Rencana Wilayah Gempa 3 pada tanah keras.

Gambar 5.3 Grafik nilai C-T zona gempa 3

94

Pada gambar dapat dilihat untuk menentukan nilai faktor respon gempa (C1) pada tanah keras didapat dengan nilai

T23,0 dimana T adalah waktu getar alami struktur gedung yang

didapat dari hasil analisa struktur setelah men-define Respon Spektrum Rencana dan mengeplot grafik C-T pada analisa Respon Spektrum.

5.3.3 Respon Spektrum Rencana

Menurut SNI 03-1726-2002 ps 7.2.1 menyatakan bahwa analisis Respons Spektrum Gempa Rencana, nilai ordinatnya harus dikalikan dengan I/R. Lalu karena nilai C dinyatakan dengan percepatan gravitasi, maka nilai C harus dikalikan faktor pengali percepatan gravitasi sebesar 9,81 m/s.

5.4 Menentukan Eksentrisitas Rencana Bangunan (ed)

Berdasarkan SNI 03-1726-2002 Ps. 5.4.3, bahwa antara pusat massa dan dan pusat rotasi lantai tingkat harus ditinjau suatu eksentrisitas rencana ed sebagai berikut,

− Untuk 0 < e ≤ 0,3 b, maka : ed = 1,5 e + 0,05 b

atau ed = e – 0,05 b

dipilih nilai yang terbesar dari keduanya − Untuk e > 0,3 b, maka :

ed = 1,33 e + 0,1 b atau

ed = 1,17 e – 0,1 b dipilih nilai yang terbesar dari keduanya

cry

crx

yLe

xbe

−⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ×=

−⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ×=

2121

95

Dimana kedua nilai diatas diambil harga mutlaknya, sehingga edx = 1,5 ex + 0,05 b edy = 1,5 ey + 0,05 L maka didapatkan suatu titik koordinat pusat massa, yaitu koordinat x = xcr + edx koordinat y = ycr + edy Setelah koordinat pusat massa diperoleh, maka massa dari tiap – tiap lantai diletakkan pada titik koordinat tersebut, kemudian dilakukan analisa kembali. Dan dari hasil analisa ETABS v9.2.0 didapat nilai Xcr dan Ycr yang ditabelkan sebagai berikut : Tabel 5.2 Nilai Xcr dan Ycr

Lantai Xcr (m) Ycr (m)

12 20,000 13,500 11 20,001 13,500 10 20,000 13,500 9 20,001 13,500 8 20,001 13,500 7 20,001 13,500 6 20,001 13,500 5 20,002 13,500 4 20,000 13,500 3 20,001 13,500 2 20,002 13,500 1 20,001 13,500

Berdasar rumus diatas, maka nilai ed untuk masing – masing arah dapat dihitung dan ditabelkan sebagai berikut :

96

Tabel 5.3 Eksentrisitas Rencana Bangunan

Lantai B L Xcr Ycr ex ey edx edy koord x koord y

(m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m)

12 40 27 20,000 13,50 0,000 0 2,000 1,35 22,000 14,85 11 40 27 20,001 13,50 -0,001 0 1,999 1,35 22,000 14,85 10 40 27 20,000 13,50 0,000 0 2,000 1,35 22,000 14,85 9 40 27 20,001 13,50 -0,001 0 1,999 1,35 22,000 14,85 8 40 27 20,001 13,50 -0,001 0 1,999 1,35 22,000 14,85 7 40 27 20,001 13,50 -0,001 0 1,999 1,35 22,000 14,85 6 40 27 20,001 13,50 -0,001 0 1,999 1,35 22,000 14,85 5 40 27 20,002 13,50 -0,002 0 1,997 1,35 21,999 14,85 4 40 27 20,000 13,50 0,000 0 2,000 1,35 22,000 14,85 3 40 27 20,001 13,50 -0,001 0 1,999 1,35 22,000 14,85 2 40 27 20,002 13,50 -0,002 0 1,997 1,35 21,999 14,85 1 40 27 20,001 13,50 -0,001 0 1,999 1,35 22,000 14,85

5.4 Kontrol Waktu Getar Alami Fundamental (T)

T dihitung dengan menggunakan rumus empiris Method A dari UBC 1997 Section 1630.2.2 dengan tinggi gedung 51 meter. Pada arah X Tx = Cc× (hn)3/4 = Cc × (51)3/4 = 1,15 detik Pada arah Y Ty = Cc× (hn)3/4 = Cc × (51)3/4

= 1,15 detik Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel, nilai waktu getar alami fundamental (T) dari struktur gedung harus dibatasi. Dengan nilai ζ dari Tabel 8 SNI 03-1726-2002 dan n adalah jumlah lantai dari gedung yang akan ditinjau, maka kontrol waktu getar alami fundamental (T) menjadi, T < ζ n Untuk WG 3 maka nilai ζ = 0,18 dan nilai n = 12.

97

• Arah x Tx = 1,15 < (0,18x12) = 2,16 detik ………..OK

• Arah y Ty = 1,15 < (0,18x12) = 2,16 detik ………..OK

Sehingga, beradasarkan waktu getar alami fundamental struktur gedung masih memenuhi batas kontrol waktu getar alami.

5.5 Kontrol Gaya Geser Dasar (Base Shear)

Nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat Gempa Rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil kurang dari 80% nilai respons ragam yang pertama, sesuai SNI 03-1726-2002 Ps. 7.1.3. Dengan nilai waktu getar alami fundamental (T) perkiraan awal dengan rumus empiris sebagai berikut,

Ty = 1,15 detik Tx = 1,15 detik

Maka dari Gambar 5.1 didapat nilai Cy = 0,2 dan Cx = 0,2 Dari tabel 5.1 didapat nilai Wx = Wt = 104869,238 kN − Untuk arah x

kN 64,3495104869,2386

10,2WR

ICV tx

xs =××

==

- Untuk arah y

kN 64,4953104869,2386

10,2WR

ICV t

yys =×

×==

Setelah dilakukan analisa struktur dengan asumsi – asumsi yang telah dijelaskan diatas, maka didapatkan output untuk nilai gaya geser dasar (base shear) sebagai berikut,

Vxd = 59976.39 Kg = 599,7639 kN Vyd = 58776.41 Kg = 587,7641 kN

98

Maka untuk arah x,

OK!....Not ..........kN........ 2796,512 kN 599,76398,0

<≥ xsxd VV

Maka untuk arah y,

OK!......Not ..........kN........ 2796,512 kN 587,7641

8,0

<

≥ ysyd VV

Sehingga untuk memenuhi persyaratan SNI 03-1726-2002

Ps. 7.1.3, maka menurut SNI 03-1726-2002 ps 7.2.3 gaya geser tingkat nominal akibat pengaruh gempa rencana sepanjang tinggi struktur gedung hasil analisis ragam spektrum respon dalam suatu arah tertentu harus dikalikan nilainya dengan suatu faktor skala.

18.0 1 ≥=

tVV

FS

Dimana : V1 = Gaya geser dasar nominal sebagai respon dinamik ragam

pertama Vt = Gaya geser dasar nominal yang didapat dari hasil analisa

ragam spektrum respons yang telah dilakukan Sehingga dengan cara tersebut didapat nilai FS untuk masing – masing arah pembebanannya. Nilai skala tersebut adalah sebagai berikut : - Untuk arah x

66,4 599,7639

512,27968,0===

xd

xs

VV

FS

- Untuk arah y

71,4 587,7641

512,27658,0===

yd

ys

VV

FS

Setelah didapat nilai – nilai skala untuk masing – masing arah pembebanan, maka dilakukan analisa struktur ulang dengan mengalikan faktor diatas pada scale factor untuk Define Respons Spectra. Kemudian dilakukan running program ulang sehingga didapatkan output sebagai berikut :

99

Vxd = 280091,58 Kg = 2800,9158 kN Vyd = 276249,10 Kg = 2798,3687 kN

Maka untuk arah x,

....OK!..........kN........ 512,2796 kN 2800,91588,0

>≥ xsxd VV

Maka untuk arah y,

.....OK!..........kN........ 512,2796 kN 2798,3687

8,0

>

≥ ysyd VV

Sehingga, gaya gempa dari spektrum respon dinamik tersebut selanjutnya digunakan sebagai beban gempa desain struktur. 5.6 Kontrol Partisipasi Massa

Sesuai dengan SNI 03-1726-2002 Ps. 7.2.1 jumlah ragam vibrasi (jumlah mode shape) yang ditinjau dalam penjumlahan respons ragam harus sedemikian rupa sehingga partisipasi massa (Modal participating Mass Ratios) dalam menghasilkan respons total harus mencapai sekurang – kurangnya 90 %.

Tabel 5.4 Modal Participating Mass Ratio

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ

1 2.429487 0.0000 78.4192 0 0.0000 78.4192 0 2 2.230644 78.9803 0.0000 0 78.9803 78.4192 0 3 1.554149 0.0000 0.0015 0 78.9803 78.4207 0 4 0.769604 0.0000 10.1093 0 78.9803 88.53 0 5 0.71274 9.8969 0.0000 0 88.8772 88.53 0 6 0.596052 0.0000 0.0002 0 88.8772 88.5302 0 7 0.422585 0.0000 4.1696 0 88.8772 92.6998 0 8 0.396882 4.0632 0.0000 0 92.9405 92.6998 0 9 0.335163 0.0000 0.0001 0 92.9405 92.6999 0 10 0.27223 0.0000 2.3936 0 92.9405 95.0935 0 11 0.258883 2.3130 0.0000 0 95.2535 95.0935 0 12 0.220727 0.0000 0.0001 0 95.2535 95.0936 0

100

Dari Tabel 5.4 didapatkan bahwa dalam penjumlahan respons ragam menghasilkan respons total mencapai 95.2535 % untuk arah X dan 95.0936 % untuk arah Y. Dengan demikian ketentuan menurut SNI 03-1726-2002 Ps. 7.2.1 dapat dipenuhi. 5.6 Metode Penjumlahan Respons Ragam

Menurut SNI 03-1726-2002 Ps. 7.2.2 untuk struktur gedung tidak beraturan yang memiliki waktu-waktu getar alami yang berdekatan yaitu apabila selisih nilainya kurang dari 15 %, harus dilakukan dengan metoda Kombinasi Kuadratik Lengkap (CQC). Untuk Struktur gedung yang memiliki waktu getar alami yang berjauhan, penjumlahan respons ragam dapat dilakukan dengan metoda Akar Jumlah Kuadarat (SRSS).

Tabel 5.5 Selisih Periode Antar Mode yang Berdekatan Mode Periode (sec) Selisih %

1 2.429487 0.198843 19.88%2 2.230644 0.676495 67.65% 3 1.554149 0.784545 78.45%4 0.769604

0.056864 5.69%5 0.712740 0.116688 11.67% 6 0.596052 0.173467 17.35%7 0.422585 0.025703 2.57% 8 0.396882 0.061719 6.17% 9 0.335163 0.062933 6.29%

10 0.272230 0.013347 1.33%

11 0.258883 0.038156 3.82%

12 0.220727

101

Karena selisih waktu getar alami dominan kurang dari 15%, maka metoda penjumlahan ragam respons menggunakan metoda CQC. 5.7 Simpangan Antar Lantai Simpangan antar lantai dihitung berdasarkan respons simpangan inelastis maksimum, Δm, dihitung sebagai berikut:

Δm = 0,7 RΔs

Dengan R adalah factor modifikasi respons (table 12.2-1). Δs adalah respons statis simpangan elastic struktur yang terjadi di titik-titik kritis akibat beban gempa horizontal rencana.Simpangan elastis struktur dihitung menggunakan analisa dinamis.

Batasan simpangan antar lantai

Simpangan antar lantai yang dihitung berdasarkan persamaan diatas tidak boleh melebihi 2,5% dari jarak lantai untuk struktur dengan waktu getar dasar lebih kecil daripada atau sama dengan 0,7 detik, sedangkan untuk struktur bangunan dengan waktu getar dasar lebih besar daripada 0,7 detik, simpangan antar lantai tersebut tidak boleh melebihi 2,0% dari jarak antar lantai, secara singkat batasan simpangan antar lantai dapat dituliskan :

T ≤ 0,7 detik, maka Δm ≤ xh100

5,2

T ≥ 0,7 detik, maka Δm ≤ xh100

0,2

102

Simpangan Elastis Struktur

Berdasarkan SNI 03-1726-2002 Ps. 8.1.2, simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung tidak boleh melampaui

R03.0 dikali tinggi antar tingkat atau dibatasi sebesar 30

mm diambil nilai yang terkecil. Nilai R didapat sebesar 6 sehingga batasan Simpangan elastis struktur gedung didapat : - Untuk h = 4,25 m :

Δs = 25,4603,003,0

×=× ihR

= 0,02125 meter = 21,25 mm

Nilai simpangan struktur gedung didapat dari hasil running ETABS v9.2.0 dengan memilih satu titik pada setiap gedung yang direncanakan. Sedangkan nilai simpangan antar tingkat diambil dari selisih nilai simpangan antar gedung yang terjadi. Nilai simpangan gedung yang terjadi dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 5.6 Simpangan Lantai ∆x

(mm) ∆y

(mm) 12 48.7 49.7 11 47.2 48.1 10 45.1 45.9 9 42.3 43.1 8 38.9 39.5 7 34.8 35.4 6 30.1 30.6 5 25.0 25.3 4 19.4 19.6 3 13.4 13.6 2 7.5 7.6 1 2.4 2.4

Setelah didapat nilai simpangan gedung, ditinjau nilai Δs antar tingkat arah X dan arah Y dapat diperoleh pada tabel berikut :

103

Arah x : Tabel 5.7 Analisa ∆s akibat gempa arah x

Lantai hx (m) Drift ∆s tiap

tingkat Drift ∆s

antar tingkat Syarat drift ∆s (mm) Ket

(mm) (mm) 12 51 48.7 1.5 21.25 OK 11 46.75 47.2 2.1 21.25 OK 10 42.5 45.1 2.8 21.25 OK 9 38.25 42.3 3.4 21.25 OK 8 34 38.9 4.1 21.25 OK 7 29.75 34.8 4.7 21.25 OK 6 25.5 30.1 5.1 21.25 OK 5 21.25 25 5.6 21.25 OK 4 17 19.4 6 21.25 OK 3 12.75 13.4 5.9 21.25 OK 2 8.5 7.5 5.1 21.25 OK 1 4.25 2.4 2.4 21.25 OK

Arah y :

Tabel 5.8 Analisa ∆s akibat gempa arah y

Lantai hx (m) Drift ∆s

tiap tingkatDrift ∆s

antar tingkat Syarat drift ∆s (mm) Ket

(mm) (mm) 12 51 49.7 1.6 21.25 OK 11 46.75 48.1 2.2 21.25 OK 10 42.5 45.9 2.8 21.25 OK 9 38.25 43.1 3.6 21.25 OK 8 34 39.5 4.1 21.25 OK 7 29.75 35.4 4.8 21.25 OK 6 25.5 30.6 5.3 21.25 OK 5 21.25 25.3 5.7 21.25 OK 4 17 19.6 6 21.25 OK 3 12.75 13.6 6 21.25 OK 2 8.5 7.6 5.2 21.25 OK 1 4.25 2.4 2.4 21.25 OK

104

Dari tabel tersebut dapat dilihat nilai simpangan antar tingkat dalam arah X maupun arah Y tidak ada yang melebihi syarat batas yang telah ditentukan.

Simpangan Antar Lantai

Sesuai SNI 1729 Pasal 15.4.1 simpangan antar lantai dihitung berdasarkan respons simpangan inelastis maksimum, Δm, dihitung sebagai berikut:

Δm = 0,7 RΔs Dengan batasan simpangan antar lantai : Waktu getar dasar yang terjadi T = 1,15 detik

T ≥ 0,7 detik, maka Δm ≤ xh100

0,2

Δm ≤ =mx 25,4100

0,2 0,085 m = 85 mm

Nilai simpangan antar tingkat dapat diperoleh pada tabel berikut : Arah x :

Tabel 5.9 Analisa ∆m akibat gempa arah x


antar tingkat Drift ∆m

antar tingkat Syarat

drift ∆m (mm)

Ket (mm) (mm)

12 51 1.5 6.30 85 OK 11 46.75 2.1 8.82 85 OK 10 42.5 2.8 11.76 85 OK 9 38.25 3.4 14.28 85 OK 8 34 4.1 17.22 85 OK 7 29.75 4.7 19.74 85 OK 6 25.5 5.1 21.42 85 OK 5 21.25 5.6 23.52 85 OK 4 17 6 25.20 85 OK 3 12.75 5.9 24.78 85 OK 2 8.5 5.1 21.42 85 OK 1 4.25 2.4 10.08 85 OK

105

Arah y :

Tabel 5.10 Analisa ∆m akibat gempa arah y


antar tingkat Drift ∆m

antar tingkat Syarat drift ∆m (mm) Ket

(mm) (mm) 12 51 1.6 6.72 85 OK 11 46.75 2.2 9.24 85 OK 10 42.5 2.8 11.76 85 OK 9 38.25 3.6 15.12 85 OK 8 34 4.1 17.22 85 OK 7 29.75 4.8 20.16 85 OK 6 25.5 5.3 22.26 85 OK 5 21.25 5.7 23.94 85 OK 4 17 6 25.20 85 OK 3 12.75 6 25.20 85 OK 2 8.5 5.2 21.84 85 OK 1 4.25 2.4 10.08 85 OK

106


107

BAB VI PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA

6.1 Perencanaan Balok Induk

Gambar 6.1 Denah Pembalokan lantai Pada perencanaan ini, ditunjukkan contoh perhitungan balok Induk pada lantai 1 dengan kode balok B-23. Pada perhitungan berikut Balok Induk direncanakan dengan profil WF 500.200.10.20. Panjang balok (L) = 1000 cm. Adapun data – data profil adalah sebagai berikut : A = 114,2 cm2 ix = 20.5 cm r = 20 mm W = 89,6 kg/m tw = 10 mm Zx = 2096 cm3 d = 500 mm tf = 20 mm Zy = 332 cm3 b = 200 mm Ix = 47800 cm4 Sx = 1910 cm3

108

iy = 4,33 cm Iy = 2140 cm4 Sy = 214 cm3 h = 428 mm 6.1.1 Kondisi Balok Utama Sebelum Komposit

Dari hasil output ETABS v9.2.0 untuk batang B-23, didapatkan : Mmax (-) = 2850308,21 Kgcm Vu (-) = 13797,56 Kg L = 1000 cm

Kontrol Lendutan

Lendutan ijin (f’) adalah

cmLf 78,2360

1000360

' ===

Lendutan yang terjadi (ETABS v9.2.0) =f 0,765 cm

f < 'f ...........OK

Kontrol Kekuatan Penampang (Local Buckling) Pelat Sayap :

25,616.2

200.2

==tf

bf tf

bf.2

< λp ...............OK

75,10250

170170===

fypλ

Pelat badan :

80,4210428

==twh

twh

< λp..............OK

25,106250

16801680===

fypλ

Jadi, termasuk penampang kompak, maka Mnx = Mpx

109

) 286624,06.3() 1135694,71.4() 1990319,24.3() 2850308,21.5,2( 2850308,21.5,12

+++=

Kontrol Lateral Buckling Jarak Penahan Lateral Lb = 250 cm Berdasarkan tabel untuk BJ 41 profil WF 500.200.10.20 didapatkan : Lp = 215,549 cm,

Lr = 643,749 cm Jadi, Lr > Lb > Lp → bentang Menengah,

Untuk komponen struktur yang memenuhi Lr > Lb > Lp, kuat nominal komponen struktur adalah :

MpLpLrLbLrMMMCbMn rpr ≤⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡−−

−+=)()()(

MA = 1990319,24 Kgcm MB = 1135694,71 Kgcm MC = 286624,06 Kgcm

3,23435,2

5,12≤

+++=

CBA MMMMmaksMmaksCb

= 1,93 < 2,3 → dipakai 1,93

My = Sx.fy = 1910 . 2500 = 4775000Kgcm Mp = fy.Zx = 2500 . 2096

= 5240000 kgcm < 1,5 My MR = (fy-fr)Sx = 1800. 1910 = 3438000 kgcm

110

MpMn ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−−

−+=)549,215749,643(

)250749,643()34380005240000(343800093,1

= 9828385,92 kgcm > 5240000 kgcm Dipakai Mn = Mp = 5240000 kgcm Persyaratan : Mu ≤ φMn 2850308,21 Kgcm ≤ 0,9. 5240000 kgcm 2850308,21 Kgcm < 4716000 kgcm............OK

Jadi Penampang profil baja sebelum komposit mampu menahan beban yang terjadi.

Kontrol Geser

Kontrol geser balok tergantung pada perbandingan antara tinggi bersih pelat badan (h) dengan tebal pelat badan (tw).

fy

Ektwh n .

1,1≤

Dimana, kn = ( )255

ha

+ , untuk balok dengan pengaku vertikal

pelat badan. kn =5, untuk balok tanpa pengaku vertikal pelat badan. Sehingga,

2500

)10.2(51,110428 6

≤

42,8 ≤ 69,57.............................. OK Vn = 0,6.fy.Aw = 0,6.2500 kg/cm (42,8.1) cm2

= 64200 kg

111

Persyaratan : Vu ≤ φVn 13797,56 Kg ≤ 0,9. 64200 Kg 13797,56 Kg < 57780 kg .........................OK 6.1.2 Kondisi Balok Utama Setelah Komposit

Zona momen Positif Dari hasil output ETABS v9.2.0 didapatkan momen positif adalah Mmaks = 3269371,38 Kgcm (batang B-23).

Menghitung Momen Nominal • Kontrol kriteria penampang

Untuk Sayap Untuk Badan

fytf

bf 1702

≤ fytw

h 1680≤

250

17016.2

200≤

2501680

10428

≤

6,25 < 10,752.......ok 42,8 < 106,25.......ok


L = 1000 cm beff ≤ ¼ .L = ¼.1000 cm = 250 cm jadi beff = 250 cm

• Menentukan gaya tekan yang terjadi pada pelat C1 = As.fy = 114,2.2500 = 285500 kg C2 = 0,85.fc’.tplat.beff = 0,85.250.10.250 = 531250 kg

112

C3 = ∑=

N

nQn

1



bekerja:

250.250.85,0 285500

'..85,0==

befffcCa = 5,379 cm

beff = 2375 mm

t = 100 mm 54 mm

d

Gambar 4.15 Potongan balok Induk

d1 = tb - 2a = 9,4 - =

2 5,379 4,713 cm


d3 = =2d

=2

50 25 cm


)().( 2321 ddPyddCMn −++= C = 285500 kg Py = As.fy = 114,2.2500 = 285500 kg

113

Mn = 285500 (4,713 + 0) + 285500 (25 - 0) = 8483061,5 kgcm

Syarat :

Mu ≤ Mn.φ 3269371,38 kgcm ≤ kgcm 8483061,5.85,0

3269371,38 kgcm ≤ 7210602,27 kgcm..........Ok Kekuatan nominal penampang komposit lebih besar

daripada momen akibat beban berfaktor, sehingga penampang mampu menahan beban yang terjadi.

Zona momen negatif Dari hasil output program ETABS v9.2.0 didapatkan momen negatif Mmaks = 5440837,21 Kgcm (batang B-23).

L = 1000 cm beff ≤ ¼ .L = ¼.1000 cm = 250 cm tbondex = 0,75 mm fyr = 240 Mpa ts = 100 mm

Menentukan Lokasi Gaya Tarik pada Balok Baja

Batang tulangan menambah kekuatan tarik nominal pada pelat beton. Tc = Asr . fyr = 17. ¼ . л . 0,82 . 2400 = 20508,32 Kg

Gaya tekan nominal maksimum dalam penampang baja Pyc = As . fy = 114,2. 2500 = 285500 Kg

114

Gambar 6.3 Distribusi tegangan negatif

Karena Pyc > Tc, maka PNA pada web, berlaku persamaan.

2 20508,32285500

2−

=−

=TcPycTs

= 132495,84 Kg Gaya pada sayap, Tf = bf . tf . fy = 20 . 2,3 . 2500 = 115000 Kg

Gaya pada badan, Tw = TfTcPyc−

−2

= 132495,84 – 115000 = 17495,84 Kg

Jarak garis netral dari tepi bawah sayap :

0,1.250084,17495

.==

twfyTwaw

= 6,99 cm

115

Menenentukan Jarak Gaya yang Bekerja dari Centroid

d2 =TwTf

awtfTwtfTf+

++ ))5,0(()5,0.(

=84,17495115000

))99,6.5,00,2.(84,17495()0,2.5,0.115000(+

++

= 1,593 cm = 15,93 mm

d3 = D/2 =50/2 = 25 cm

d1 = ts – c

= 10 – 2,5 = 7,5 cm

Perhitungan Momen Nominal Negatif Mn = Tc (d1+ d2) + Pyc(d3 – d2) = 20508,32 (7,5 + 1,593) + 285500 (25– 1,593) = 6869180,65 Kgcm Persayaratan :

Mu ≤ φMn 5440837,21 Kgcm ≤ 0,85 .6869180,65 Kgcm 5440837,21 Kgcm ≤ 5838803,56 Kgcm.......OK

116

KING CROSSKC 500 x 200 x 10 x 16

700

700

TULANGANØ16mm

TULANGAN GESERØ12 - 300

50

6.2 Kolom Komposit Dari hasil output ETABS v9.2.0 diperoleh gaya – gaya yang bekerja pada kolom CIN 7 lantai dasar adalah : Pu = 595950,6 Kg Mux = 2261074,56 Kgcm Muy = 2250329,3 Kgcm Vux = 16667,15 Kg Vuy = 15154,31 Kg Kolom komposit direncanakan dengan menggunakan profil K500.200.10.16 dengan spesifikasi material : A = 228,4 cm2 Ix = 49940 cm4 ix = 14,79 mm d = 500 mm Iy = 52189 cm4 iy = 15,17 mm b = 200 mm H = 428 mm Sx = 1997,6 cm Sy = 2046,6 cm3

Gambar 6.4 Sketsa penampang kolom komposit

Zx = (( .

21 d.tw. .

21 d) + (b-tw)(tf)(d-tf)) + (( .

21 b.tf. .

21 b).2 +

(d-2tf).( .21 tw).( .

21 tw))

= (( .21 50.1. .

21 50)+(20-1)(1,6)(50-1,6))+(( .

21 20.1,6. .

21 20).2 +

(50-2.1,6).( .21 1).( .

21 1))

= 2428,06 cm3

117

Zy = (( .

21 tf.b. .

21 b).2 + (d-2tf). .

21 tw. .

21 tw) + (

21 (d+tw).tw.

21 (d+tw)

+ (b-tw).tf.(d+tw-tf)) =(( .

21 1,6.20. .

21 20).2+(50-.1,6). .

21 1. .

21 1)+(

21 (50+1).1.

21 (50+1)

+ (20-1).1,6.(50+1-1,6)) = 2483,71 cm3

Kontrol luas penampang minimum profil baja :

%4%7,4%100)70.70(

4,228>== x

AcAs

Tulangan longitudinal Jarak spasi tulangan = 700 – (2.50) -2.12 – 16 = 560 mm Luas tulangan longitudinal (Ar) = 4.1/2.π.162

= 804,25 mm2

Ar minimum = 0,18.560 = 100,8 mm2 < 804,25 mm2 Tulangan Lateral (Sengkang dipasang Ø12-300mm) Luasan tulangan sengkang = ¼.π.122 = 113,09 mm2

Luas sengkang minimum = 0,18.300 = 54 mm2 < 113,09 mm2 Luas penampang bersih (Acn) = (70.70) – (228,4 + 8,04) = 4663,56 mm2 Untuk baja yang diberi selubung beton : C1 = 0,7 ; C2 = 0,6 ; C3 = 0,2

fmy = fy + C1.fyr. AcAs

+ C2.fc. As

Acn

= 250 + 0,7.240.8,04. 4,228

04,8 + 0,6.25. 4,22856,4663

= 562,19 Mpa

118

WF 500.200.10.16

WF 600.200.13.23

WF 600.200.9.14WF 600.200.9.14

Kolom K500.200.10.16

Kolom K500.200.10.16

WF 500.200.10.20WF 500.200.10.20

Arah X

Kolom K500.200.10.16

Kolom K500.200.10.16

WF 500.200.9.14WF 500.200.9.14

Ec = 0,04.w1,5√fc’ = 0,041.24001,5√25 = 24102,98 Mpa Es = 200.000 Mpa

Em = Es + C3.Ec. AsAcn

= 200000 + 0,2.24102,98 4,22856,4663 = 298428,8 Mpa

rm = 0,3b = 0,3.70 = 21 cm > iy ( dipakai rm) Kuat Nominal Aksi Kolom Komposit

Gambar 6.5 Skema Kolom

119

Bagian dasar kolom diasumsikan jepit, sehingga nilai GB = 1

GAx = 34,2

950478002

425499402

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛Σ

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛Σ

x

x

LIxLIx

balok

kolom

GAy = 54,2

80041900

95041900

425521892

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛Σ

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛Σ x

LIxLIy

balok

kolom

Jenis rangka tidak berpengaku (unbraced frame),

sehingga dari nomogram didapatkan nilai Kcx = 1,52 dan nilai Kcy = 1,54 → KcY menentukan Lk = Kc.L = 1,54.425 = 654,5 cm

λ = cmrL

m

k 17,3121

654,5==

λc = 47,08,298428

5,65417,31==

ππλ

m

my

Ef

Karena nilai λc, 0,25 < λc <1,2, maka termasuk dalam

kategori kolom menengah, dimana :

11,147,0.67,06,1

43,167,06,1

43,1=

−=

−=

cλω

fcr = Mpafmy 63,506

11,119,562

==ω

Pn = As.fcr = 228,4 cm2.5066,3 Kg/cm2

= 1157153,26 Kg

120

φPn = 0,85. 1157153,26 Kg = 983580,27 Kg > Pu………..(OK)

Semua beban desain kolom ditopang oleh kolom komposit ( terdiri dari profil baja dan beton). Persyaratan luas minimal penampang beton yang menahan beban desain kolom adalah :

Kemampuan profil baja menahan beban φPns = 0,85.As.fy = 0,85.228,4.2500 = 485350 Kg

Kemampuan penampang beton menahan beban φPnc = φPn – φPns = 983580,27 Kg – 485350 Kg = 498230,27 Kg

Syarat yang harus dipenuhi untuk luas penampang beton φPnc ≤ 1,7.φ.fc’.Ab

Ab ≥ 84,1953250.6,0.7,1

498230,27'..7,1

==fc

Pncϕ

ϕ …….(OK)

Kuat Nominal Komposit dan Aksial Kolom Komposit Luasan badan profil (Aw) = (1.50) + ((50+10)10) = 101 cm2

Crc = Crt = 350 – (50 + 12 + (1/2.16)) = 280 mm Cr = (Crc + Crt)/2 = 280 mm h1 = h2 = 700 mm

2,06,0 983580,27

595950,6>==

PnPuϕ

121

Mnx = Zx.fy + 1/3.(h2 – 2Cr)Ar.fyr + ( ) fyAwhfc

Awfyh .'..7,12 1

2 −

= 2428,06 x 2500 + 1/3(70 – 2x28) x 8,04 x 2400

+ ( ) 2500101702507,1

25001012

70 xxx

x−

= 12854730,77 Kgcm

Mny = Zy.fy + 1/3.(h2 – 2Cr)Ar.fyr + ( ) fyAwhfc

fyAwh .'..7,1

.2 1

2 −

= 2483,71 x 2500 + 1/3(70 – 2x28) x 8,04 x 2400 + ( ) 2500101

702507,12500101

270 x

xxx

−

=12993755,77 Kgcm

Untuk →> 2,0Pn

Puϕ

198

≤⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++

MnyMuy

MnxMux

PnPu

ϕϕϕ

)(0,1965,0 712993755,7.85,0

2250329,3 712854730,7.85,0

2261074,56986,0 OK≤=⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛++

Kesimpulan: Kolom komposit digunakan profil K500.200.10.16

122

6.3 Desain Sambungan 6.3.1 Sambungan Antara Balok dengan Kolom

Gambar 6.6 Sambungan Balok – Kolom yang direncanakan Sambungan balok utama B-22 dengan kolom direncanakan dengan rigid connection dimana sambungan memikul beban geser Pu dan momen Mu. Penerimaan beban dianggap sebagai berikut :

• Beban Pu diteruskan oleh sambungan pada badan secara tegak lurus ke flens kolom

• Beban momen Mu diteruskan oleh sayap balok dengan baja T keflens kolom Vu = 16319 Kg (1,2 D + 0,5 L) Sambungan kaku yang merupakan bagian dari Sistem

Rangaka Pemikul Beban Gempa mempunyai kuat lentur Mu yang besarnya paling tidak sama dengan :

Mu = 1,1.Ry.Mpbalok = 1,1.1,5. (2096.2500) Kgcm

= 14265900 Kgcm

123

Momen lentur rencana sambungan berdasarkan kemampuan balok. Elemen – elemen sambungan :

• Balok melintang menggunakan profil WF 500.200.10.16 • Kolom menggunakan profil K500.200.10.16

Gaya geser terfaktor V pada sambungan kaku harus

diambil berdasarkan kombinasi pembebanan 1,2D + 0,5L ditambah gaya geser yang berasal dari Mu diatas (LRFD ps 15.9.2.2), sehingga besarnya :

Vutambah = 950

1426590014265900+ = 30033,5 Kg

Vutotal = 16319 Kg + 30033,5 Kg = 46352,5 Kg

A. Sambungan geser pada badan balok Kuat geser baut

• Pada bidang geser baut tidak ada ulir (r1 = 0,5) • Mutu profil BJ41 (fu = 4100 Kg/cm2) • Baut tipe A325, D = 25,4 mm

fub = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 Ag = 5,07 cm2

Vdg = φf.(r1fub).2Ab = 0,75.(0,5.8250)2.5,07 = 31370,6 Kg

Kuat tumpu baut Vdt = φf.2,4.db.tp.fu (tebal pelat badan dipakai tebal badan balok tp = 10 mm)) = 0,75.2,4. 25,4 cm.1,0 cm.4100 Kg/cm2 = 18745,2 Kg

Vdg < Vdt (digunakan Vdg =18745,2 Kg)

124

n = 47,2 18745,2 46352,5==

VdgVu , dipasang 3 buah

B. Sambungan geser pada sayap kolom Kuat geser baut

• Pada bidang geser baut tidak ada ulir (r1 = 0,5) • Mutu profil BJ41(fu = 4100 Kg/cm2) • Baut tipe A325, D = 25,4 mm

fub = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 Ag = 5,07 cm2

Vdg = φf.(r1fub). Ab = 0,75.(0,5. 8250 Kg/cm2). 5,07 cm2 = 15685,3 Kg

Kuat tumpu baut Vdt = φf.2,4.db.tp.fu (tebal pelat badan dipakai tebal pelat siku tp = 7 mm)) = 0,75.2,4.2,54.0,7.4100 = 13121,64 Kg

n = 53,364,131212,46352==

VdgVu , dipasang 4 buah pada 2 sisi,

sehingga pada satu sisi menjadi 2 baut C. Kontrol siku penyambung Siku direncanakan menggunakan ∟70.70.7, BJ 41 dengan fu = 4100 Kg/cm2. Ølubang = 25,4 mm + 1,6 mm (lubang dibuat dengan bor) = 27 mm Anv = Lnv.t = (L – n. Ølubang).t = (30 – 2.2,7).0,7 = 17,22 cm2

125

W

2T

Q

12(T + Q)

Badan profil T

flens profil T

a'a

Bidang kritisb' b

12(T + Q)

12(T + Q)

12(T + Q)

Q

Siku ditinjau satu sisi sehingga gaya = ½.Vu = 23176,25 Kg φPn = φ(0,6.fu.Anv) = 0,9.0,6.4100 Kg/cm2. 17,22 cm2 = 38125,08 Kg > 23176,25 Kg ........ Ok D. Sambungan pada sayap profil T dengan sayap kolom

Direncanakan menggunakan baut D25,4 mm, dengan data – data:

Ølubang = 25,4 mm + 1,6 mm (lubang dibut dengan bor) = 27 mm Ab = 5,07 cm2 Mutu baja profil BJ 50 (fu = 5000 Kg/cm2) Mutu baut (fu = 8250 Kg/cm2)

Akibat gaya Mu, profil T akan mendapat gaya tarik sebesar :

balokdMuT =2

KgT 14265950.2

14265900==

Gambar 6.7 Gaya – gaya yang bekerja pada profil T

126

B = Kekuatan rencana baut = φRn = 0,75.fub.(0,75.Ab)n; n = jumlah baut = 0,75.8250 Kg/cm2.0,75.5,07 cm2.4 = 94111,88 Kg Syarat, B > T

94111,88 Kg < 142659 Kg (Tidak memenuhi syarat) Untuk mengatasinya kita dapat memakai potongan profil balok atau profil T yang dihubungkan ke bawah balok utama agar lengan momen kopel menjadi besar.

Lengan kopel = cm58,151 47055,94.2

14265900=

Sehingga tinggi tambahan yang diperlukan menjadi, = 151,58 – 50= 101,58 cm Dalam hal ini kita coba pakai profil T 600.200.12.20

Maka, KgT 76,88828)3,3050.(2

14265900=

+=

Syarat, B > T 94111,88 Kg > 88828,76 Kg (memenuhi syarat)

Perhitungan sayap kolom dengan profil T

Perhitungan tebal sayap T yang diperlukan : Direncanakan memakai profil T 400.400.20.35, r = 22mm a = 50 mm (direncanakan)

b = mm50)9050(2

20400=+−

−

Menurut Kulak, Fisher dan Shrink : a ≤ 1,25 b 50 < 1,25.50 = 62,5 mm……………..(OK) Koreksi untuk a dan b a’ = a + ½. Øbaut = 50 + ½.25,4 = 62,7 mm b’ = b – ½. Øbaut = 50 - ½.25,4 = 37,5 mm

127

13,05,377,621

88828,76 94111,88

''1 <=⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ −=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −=

ba

TBβ

734,0200

6,26.2200'=

−=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ∑−

=w

dwδ

dipakai,158,03,01

3,0734,01

11

<=⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

=β

βδ

α

Nilai α = 0,58

Q= ⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+ 7,62

5,37734,0.58,01

734,0.58,0 88828,76''

1Kg

abT

αδαδ

= 12001 Kg

Gaya yang terjadi pada baut : B ≥ ½ (T + Q)

94111,88 ≥ ½ (88828,7 + 12001) 94111,88 Kg > 50414,85 Kg…….Ok

Maka tebal perlu sayap profil T

tf ≥ ( )αδϕ +1...

'..4fyw

bT

≥ ( )734,0.58,01./4100.20.9,0

5,3. 88828,76.42 +cmKgcmKg

≥ 3,16 cm = 31,6 mm Sehingga, tf pada profil T 400.400.20.35 dapat dipakai

E. Sambungan pada badan profil T dengan sayap balok Kontrol Kekuatan Baut Kuat geser baut

• Pada bidang geser baut tidak ada ulir (r1 = 0,5) • Mutu profil BJ55 (fu = 5500 Kg/cm2)

128

• Baut tipe tumpu Øbaut 25,4 mm ; BJ 55 (Ag = 5,07 cm2) Vdg = φf.(r1fub).Ab = 0,75.(0,5.8250 Kg/cm2).5,07 cm2

= 15685,31 Kg

Kuat tumpu baut Vdt = φf.2,4.db.tp.fu (tebal pelat badan dipakai tebal sayap profil balok tp = 12 mm)) = 0,75.2,4. 2,54cm.1,2 cm.8250 Kg/cm2 = 45262,8 Kg Vdg < Vdt (digunakan Vdg = 15685,31 Kg)

n = buahVdg

T 66,5 15685,31

76,88828== , sehingga dipasang 6

buah baut pada 2 sisi, sehingga pada 1 sisi menjadi 3 baut. Kekuatan badan profil T Dipakai baut Ø25.4 mm, BJ 55 dengan fy = 4100 Kg/cm2 dan fu = 8250 Kg/cm2

Ag = w.tw = 20 cm.4,5 cm = 90 cm2 An = Ag – (Σd’.tw) = 90 cm2 – (3.3,16 cm.4,5 cm) = 47,34 cm2 Terhadap leleh 2T ≤ 0,9.Ag.fy 2.88828,76 ≤ 0,9.90.4100 177657,52 Kg ≤ 332100 Kg…..………..(Ok)

129

Terhadap patah 2T ≤ 0,9.An.fu 2. 88828,76 ≤ 0,9.47,34.8250

177657,52 Kg ≤ 350712,45 Kg……………..(Ok) 6.3.2 Sambungan Kolom – Kolom

Sambungan kolom - kolom direncanakan pada lantai 1.

Gaya – gaya yang bekerja pada kolom lantai CIN.7 adalah sebagai berikut : Pu = 595950,6 Kg Mux = 1,5.fy.Zx

= 1,5.2500.1997,6 = 7491000 Kgcm

Gambar 6.8 sambungan kolom – kolom

Baut D 25.4

Baut D 25.4

Baut D 25.4

130

Pembagian Beban Momen

Mubadan = KgcmMuII

profil

badan 1562500749100049940

50.1.121 3

==

Musayap = Mu – Mubadan = 7491000 – 1562500 = 5928500 Kgcm

Pembagian Beban Aksial

Pubadan = KgPuAA

profil

badan 260920 595950,64,228

50.1.2. ==

Pusayap = Pu – Pubadan = 595950,6 – 260920 = 335026,52 Kg

Kontrol Geser pada Sayap Kolom Dipakai tebal pelat penyambung 16 mm Kuat geser baut

• Pada bidang geser tidak ada ulir (r1 = 0,5) • Mutu baja profil BJ 50 ( fu = 5000 Kg/cm2) • Baut tipe tumpu Øbaut D 25,4 mm, ( Ag = 5,07 cm2) Vdg = φf.r1.fub. 2Ab

= 0,75.0,5.8250 Kg/cm2. 2.5,07 cm2 = 31989,37 Kg Kuat tumpu baut

Vdt = φf.2,4.db.tp.fu (tebal plat dipakai tebal plat sayap Kolom tp = 16 mm) = 0,75.2,4.2,54.1,6.4100 = 29992,32 Kg

131

Gaya kopel pada sayap

Kgd

MuTu sayap 296425

205928500

===

Jumlah gaya total pada sayap = 4sayapPu

T +

= 4

335026,52296425+

= 380181,63 Kg

Vdg > Vdt (digunakan Vdg = 29992,32 Kg)

buahbuahVdgVun 1267,11

32,2999263,380181

≈===

Dipasang 12 buah agar simetris

Kontrol Geser pada Badan Kolom Kuat geser baut • Pada bidang geser tidak ada ulir (r1 = 0,5) • Mutu baja profil BJ 50 ( fu = 5000 Kg/cm2) • Baut tipe tumpu Øbaut 25,4 mm, ( Ag = 5,07 cm2) Vdg = φf.r1.fub.2Ab

= 0,75.0,5.8250 Kg/cm2.2.5,07 cm2 = 31370,63 Kg

Kuat tumpu baut Vdt = φf.2,4.db.tp.fu (tebal plat dipakai tebal plat badan Kolom tp = 10 mm) = 0,75.2,4.2,54.1,0. 5000 = 22860 Kg Dipakai, Vdt = 22860 Kg Momen yang bekerja pada titik berat sambungan badan Mutotal = Mubadan + Pu.e = 1562500+ 260920,1.9

= 2058248 Kgcm

132

Dicoba dengan baut sebanyak 12 buah

Akibat Pu → KuV1 = Kgn

Pubadan 33.2074312

260920==

Akibat Vu → KuH1 = Kgn

Vu 6,55512

16667,15==

Σ(x2 + y2) = 12(4,5)2 + 4(4,52 + 13,52 + 22,52) = 3078 cm2

KuV2 = 14.30093078

5,42058248)(

.22 ==

+Σx

yxxMutotal

KuH2 = 28.142463078

5,222058248)(

.22 ==

+Σx

yxyMutotal

Kutotal = 22 )()( KuHKuV Σ+Σ

= 22 )28.152466.555()14,300933.21743( +++ = 19030,426 Kg Kutotal < φVn 19030,426 Kg < 22860 Kg………OK

Kontrol jarak baut : Jarak tepi minimum = 1,75 db = 1,75.2.54 = 4.445 cm Jarak tepi maksimum = 12.tp = 12.1 = 12 cm Jarak tepi maks = 20 cm Dipasang jarak tepi baut = 5,5 cm Jarak antar baut minimum = 3.db = 3.2.54 = 7.62 cm Jarak antar baut maksimum = 15.tp = 15.1 = 15 cm Jarak tepi maksimum = 20 cm Dipasang jarak antarbaut = 9 cm

133

6.3.3 Disain Base Plate Perencanaan base plate dibawah ini menggunakan fixed

plate dari catalog PT Gunung Garuda untuk profil K500.200.10.16 dengan data – data sebagai berikut :

• No.Part = BMK-13 • H = 70 cm • B = 70 cm • tp = 46 mm = 4,6 cm

Dari output Etabs pada CIN 7 (comb 1,2D + 0,5L + E) lantai dasar adalah : Pu = 595950,6 Kg Vu = 16667,15 Kg

2,06,0 983580,27

595950,6>==

kolomPnPu

ϕ

Untuk ⇒> 2,0Pn

Puϕ

198

≤⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++

MnyMuy

MnxMux

PnPu

ϕϕϕ

0,10 712854730,7.85,09

86,0 =⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛++

Mux

Mux = 4916934,52 Kgcm Sambungan Las pada End Plate

Direncanakan las dengan te = 1,7 cm pada daerah yang

diarsir pada profil K 500.200.10.16 sehingga didapat : Alas = {(2.45,8)+(2.46,8) + (4.20)} 1,7 cm =530,4 cm2

= 84732,504 cm4

134

= 84732,504 cm4

311,3700

9,22504,84732 cm

yIxWx ===

305,36214,23504,84732 cm

xIyWy ===

fulas = φ.0,6.FE70xx = 0,75.0,6.70.70,3.1 = 2214,45 Kg/cm2

Akibat beban P,11,3700

52,49169344,530

595950+=+=

WxMx

APuf P

= 2452,45 Kg/cm2

Akibat beban Vu,05,3621

52,49169344,53015,16667

+=+=A

VufV

= 1389,3 Kg/cm2

22Vptotal fff +=

= 22 1389,3 2452,45 + = 2818,63 Kg/cm2

cmcmfuf

telas

total 27,11.45,2214

2818,63===

8,1707,027,1

707,0===

tea cm(amin)

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +++⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ++= 233233 10.20.220.2.

1212.8,46.

121.29,22.20.22.20.

1218,45.2.

121.2Iy

135

Syarat – syarat tebal kaki las Tebal minimum = tplat = 46 mm

cmtpf

fuaxxE

eff 4,56,4.3,70.70

4100.41,1..41,170

max ===

Sehingga dipakai las dengan a = 18 mm Perhitungan Base Plate

cmHcmPu

Muxe 7,116125,18

6,59595052,4916934

=>===

d = 9 mm Direncanakan diameter baut : 28,6 h’ ≥ we + c1 we = jarak baut ke tepi = 1,75.db = 1,75.1,125.2,86 = 6 cm c1 = jarak minimum untuk kunci = 27/16.db =4,8 cm = dipakai c1 = we = 5 cm h’ ≥ 6+ 5 = 10 cm, dipakai h’ = 12 cm h = H – 0,5h’ = 900 – 0,5.120 = 840 mm= 84 cm B =900 mm = 90 cm Dimensi beton : Panjang : 90 cm Lebar : 90 cm

==70709090

1

2

xx

AA 1,28

=== 28,1.300.85,0.'.85,01

2

AAcfFcu 290,7

136

a = h - Bfcu

MuHhPuh..6,0

2)2(2 +−−

= 84- 90.7,290.6,0

4916934,52.2)9084.2( 595950,6842 +−−

= 26,05 cm Tu = (0,6.f’cu.B.a) – Pu = (0,6.290,7.90.26,05) – 595950,6 = 52596,29 Kg

t ≥ 2,108BfywehTu

.)'( −

;we ≈ 0,5.h = 0,5.84 = 42 mm =4,2 cm

≥ 2,10890.2500

)2,412(29,52596 −

≥ 2,85 cm Maka base plate dengan ukuran 90 x 90 cm dengan tp = 3 cm dapat digunakan sebagai alas kolom K500.200.10.16 Perhitungan Baut Angkur Dipakai baut angkur Ø28,6 mm φRn = 0,75.fub.(0,5Ab) = 0,75. 7250.(0,5.1/4.π.2,862) = 14579 Kg

φRn ≥ n

VuCvTu .2 +; dimana Cv = 1,25

14579≥ n

16667,15.25,129,52596.2 +

n = 8,4 diambil jumlah baut = 12 buah baut angkur 28,6 mm

137

Panjang Angkur

L ≥ ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ +++

c

c

fdcmVMfdVV

.))5.(.64(2 2/12

≥ 73,6 cm → diambil L = 120 cm

⎢⎣

⎡ +++≥

250.50))5. 16667,15 4916934,52(250.50.6 16667,15.4( 16667,15.2 2/12

138


139

BAB VII PERENCANAAN PONDASI

7.1 Perencanaan Pondasi Kolom

Pondasi pada umumnya berlaku sebagai komponen struktur pendukung bangunan yang terbawah dan berfungsi sebagai elemen terakhir yang meneruskan beban ke tanah.

Gambar 7.1 Denah Rencana Pondasi Pondasi pada gedung apartemen Albergo, Jakarta ini

direncanakan memakai pondasi tiang pancang jenis pencil pile shoe produk dari PT. WIKA Beton. Spesifikasi tiang pancang yang akan digunakan adalah sebagai berikut: • Diameter : 500 mm • Tebal : 90 mm • Type : A3

140

• Allowable axial : 166,21 ton • Bending Momen crack : 14 ton m • Bending Momen ultimate : 21 ton m

Dari hasil analisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS, diambil output reaksi perletakan yang terbesar, hasilnya adalah sebagai berikut : Pu : 587339 kg Mx : 74927,94 kgm My : 74054,92 kgm Hx : 12667,15 kg Hy : 11154,31 kg

7.1.1 Daya Dukung Tiang Pancang Tunggal

Data yang diperoleh dan yang digunakan dalam merencanakan pondasi adalah data tanah berdasarkan hasil Standard Penetration Test (SPT). Daya dukung pada pondasi tiang pancang ditentukan oleh dua hal, yaitu daya dukung perlawanan tanah dari unsur dasar tiang pondasi (Qp) dan daya dukung tanah dari unsur lekatan lateral tanah (QS). Perhitungan daya dukung tanah memakai metode Luciano Decourt (1982) : QL = QP + QS Dimana : QL = daya dukung tanah maksimum pada pondasi QP = resistance ultimate di dasar tiang QS = resistance ultimate akibat lekatan lateral

Qp = qp . Ap = (Np.K).Ap Qs = qs . As = (Ns/3 +1).As

Dimana : Np = harga rata-rata SPT pada 4D pondasi di bawah dan di

atasnya. K = koefisien karakteristik tanah Ap = luas penampang dasar tiang

141

Ns = rata-rata SPT sepanjang tiang tertanam, dengan batasan 3≤ N≤ 50

As = luas selimut tiang

Np = 3

544246 ++ = 47,33

222 196,05,025,025,0 mDAP =××=××= ππ K = 40 t/m2 (untuk tanah dominan pasir)

273,371196,04033,47 mAKNQ ppP =××=××=

Ns = 5

4248384422 ++++ = 38,8

222 854,75,010 mDHAS =××=××= ππ

tonANQ SS

S 43,109854,713

8,3813

=×⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +=×⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ +=

QL = QP + QS = 371,73 + 109,43= 481,16 ton

QU = tonSFQL 39,160

316,481

==

7.1.2 Daya Dukung Tiang Pancang Kelompok

Pondasi tiang pancang direncanakan Ø50 cm. Jarak dari as ke as antar tiang pancang direncanakan seperti pada perhitungan di bawah ini : Untuk jarak antar tiang pancang : 2,5 D ≤ S ≤ 3 D dimana : S = jarak antar tiang pancang 2,5×50 ≤ S ≤ 3×50 S1= jarak tiang pancang ke tepi 125 ≤ S ≤ 150 Untuk jarak tepi tiang pancang : 1,5 D ≤ S1 ≤ 2 D 1,5×50 ≤ S1 ≤ 2×50 75 ≤ S1 ≤ 100 Dipakai : jarak antar tiang pancang (S) = 130 cm jarak tepi tiang pancang (S1) = 80 cm

142

Gambar 7.2 Konfigurasi Rencana Tiang

QL (group) = QL (1 tiang) × n × η

η = 1 - tan( / ) 1 1

290

arc D Sm n

× − −°

⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

…………Converse Labarre

Dimana : D = diameter tiang pancang S = jarak antar tiang pancang m = jumlah tiang pancang dalam 1 baris = 3 n = jumlah baris tiang pancang = 3 Efisiensi :

( ή ) = 1 - ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −−×

31

312

90)1000/500arctan(

0 = 0,606

QL (group) = 160390 × 9 × 0,606 = 874767,1 kg Perhitungan beban aksial maksimum pada pondasi kelompok a. Reaksi kolom = 587339 kg b. Berat Poer = 4,2× 4,2× 1× 2400 = 42336 kg +

Berat total = 629675 kg QL (group) = 874767,1 kg > P = 629675 kg........OK

143

7.1.3 Kontrol Beban Maksimum 1 Tiang (Pmax)

Beban maksimum yang bekerja pada satu tiang dalam tiang kelompok dihitung berdasarkan gaya aksial dan momen yang bekerja pada tiang. Momen pada tiang dapat menyebabkan gaya tekan atau tarik pada tiang, namun yang diperhitungkan hanya gaya tekan karena gaya tarik dianggap lebih kecil dari beban gravitasi struktur, sehingga berlaku persamaan :

Pmax = 2 2

max max. .X Y

My X Mx YVn

⎛ ⎞+ +⎜ ⎟⎜ ⎟

⎝ ⎠∑ ∑ ≤ Pijin 1 tiang

Pmax = ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛×

×+

××

+ 22 3,163,1 74,92794

3,163,105492,74

9643,579

= 86,2 ton ≤ Pijin 1 tiang = 160,390 x 0,606 = 86,2 ton ≤ = 97,19 ton.......OK 7.1.4 Kontrol Kekuatan Tiang

Dari spesifikasi “Wika Pile Classification” direncanakan tiang pancang beton dengan : • Diameter : 500 mm • Tebal : 90 mm • Type : A3 • Allowable axial : 166,21 ton • Bending Momen crack : 14 ton m • Bending Momen ultimate : 21 ton m

Kontrol terhadap Gaya Aksial

Untuk Ø50 cm kelas A3 pada Wika Piles Classification, gaya aksial tidak diperkenankan melebihi 166,21 ton.

Pmax = 86,2 ton < Pijin 97,19 ton …………………..OK

144

Kontrol terhadap Gaya Momen

Setelah tiang dipancang Perumusan yang dipakai diambil dari buku “Daya Dukung Pondasi Dalam” :

Mmax = H (e + 1,5d + 0,5f)

f = 9. .u

HC d

Dimana:

H = Lateral Load

e = jarak antara lateral load (H) dengan muka tanah

d = diameter pondasi

dari lampiran data tanah di ketahui qu = 0,85 kg/cm2

Cu = =qu21 0,425 kg/cm2

= 4,25 t/m2

f = 5,025,49

66715,12××

= 0.627 m

M = Mmax = 16,66715. (0 + 1,5(0,5) + 0,5(0.627))

= 13,47 tm

Untuk Ø50 cm kelas A3 pada Wika Piles Classification, momen tidak diperkenankan melebihi Mcrack = 14 tm.

Cek kekuatan momen tiang :

Mcrack = 14 tm > M = 13,47 tm ................. Ok

145

7.1.5 Perencanaan Poer

Poer dirancang untuk meneruskan gaya dari struktur atas ke pondasi tiang pancang. Oleh karena itu poer harus memiliki kekuatan yang cukup terhadap geser pons dan lentur. Data perancangan poer : Pu = 643,579 ton P max (1 tiang) = 86,2 ton ∑ tiang pancang tiap group = 9 Dimensi kolom = 700 × 700 mm2 Dimensi poer = 4,2 × 4,2 × 1 m3 Mutu beton (f’c) = 40 MPa Mutu baja (fy) = 410 MPa Diameter tulangan 25 mm Selimut beton = 50 mm Tinggi efektif (d) : dx = 1000 – 50 – ½ × 25 = 937,5 mm dy = 1000 – 50 – 25 – ½ × 25 = 912,5 mm • Kontrol Geser Pons Pada Poer

Dalam merencanakan poer harus dipenuhi persyaratan kekuatan gaya geser nominal beton yang harus lebih besar dari geser pons yang terjadi. Hal ini sesuai yang disyaratkan pada SNI 03-2847-2002 pasal 13.12.2. Kuat geser yang disumbangkan beton dirumuskan :

'2. 1

6 o

fcVc b d

cφ φ

β= + × ×

⎛ ⎞⎛ ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟

⎝ ⎠⎝ ⎠

tetapi tidak boleh kurang dari : φ Vc = φ × ⅓ × cf ' × bo × d Dimana :

146

βc = rasio dari sisi panjang terhadap sisi pendek beton dari

daerah beban terpusat atau reaksi = 1700700

=

bo = keliling dari penampang kritis pada poer bo = 2 (bk + d) + 2(hk + d) dimana : bk = lebar penampang kolom

hk = tinggi penampang kolom d = tebal efektif poer

• Kontrol geser pons pada tiang pancang tengah (akibat Kolom) bo = 2 (700 + 937,5) + 2 (700 + 912,5)

= 6500 mm

Batas geser pons

φ Vc = 5.9375006640

1216,0 ××⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +×

= 115620777,7 N = 1156,21 ton φ Vc = 0,6 × ⅓. 40 × 6500× 937,5 = 7708051,8 N = 770,805 ton

P yang bekerja = 587,339- ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

9 587339

= 552,08 ton

P = 552,08 ton < φ Vc = 770,805 ton Jadi ketebalan dan ukuran poer memenuhi syarat terhadap geser ponds.

147

• Kontrol geser pons pada tiang pancang pojok

cβ = rasio sisi terpanjang terhadap sisi terpendek (daerah

beban terpusat) = 1500500

=

bo = penampang kritis poer = 800800

41

++Dx π

= 2385,4 mm

Batas geser pons

φ Vc = 5,937 2385,4640

1216,0 ××⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +×

= 5743104,6 N = 574,310 ton φ Vc = 0,6 × ⅓. 40 × 2385,4 × 937,5 = 2828736,4 N = 282,873 ton

P yang bekerja = 587,339- ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

9 587339

= 552,08 ton

P = 552,08 ton < φ Vc = 574,310 ton Jadi ketebalan dan ukuran poer memenuhi syarat terhadap geser ponds.

148

• Penulangan Poer

Untuk penulangan lentur, poer dianalisa sebagai balok kantilever dengan perletakan jepit pada kolom. Sedangkan beban yang bekerja adalah beban terpusat di tiang kolom yang menyebabkan reaksi pada tanah dan berat sendiri poer. Perhitungan gaya dalam pada poer didapat dengan teori mekanika statis tertentu.

Gambar 7.3 Analisa Poer Sebagai Balok Kantilever

a = jarak poer ke tepi kolom + selimut kolom + db sengkang + 1/2 db kolom = 80 + 5 + 1,2 + ½. 1,6 = 87 cm b = jarak tepi tiang pancang = 80 cm Penulangan arah x Penulangan lentur : Pmax = 96231 kg q = 4,2× 2,40 × 1 =10,08 ton/m Momen momen yang bekerja : M = ( 3 × 96231 × 0,87) – (1/2 × 10080 x 1,672) = 23711 kg m = 23,711 × 107 Nmm dx = 1000 – 50 – ½ × 25 = 937,5 mm dy = 1000 – 50 – 25 – ½ × 25 = 912,5 mm

β1 = 0,85- ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

100030'8 cf (SNI 03-2847-2002 ps 12.2.7.3)

149

= 0,85- ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

100030408 = 0,77

ρbalance = ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

+××

yy

c

fff

600600'85,0 1β (SNI 03-2847-2002 ps 10.4.3)

= ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

+××

410600600

4104077,085,0

= 0,039 ρmax = 0,75 × ρb (SNI 03-2847-2002 pasal 12.3.3) = 0,75 × 0,039 = 0,029 ρmin = 0,0018 (SNI 03-2847-2002 pasal 9.12.2.1)

m = cf

fy'85.0 ×

= 4085.0

400×

= 11,765

0803,05,9370024×8,0

10 23,7112

7

2 =×

==bdMuRn φ

N/mm2

0018,00,0002

4100803,0765,11211

765,111

2111

min =<=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ××−−=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ×−−=

ρ

ρy

nperlu f

Rmm

Maka dipakai ρmin = 0,0018 Tulangan tarik yang dibutuhkan : Asperl u = ρ.b.d = 0,0018 × 4200 × 937,5 = 7087,5 mm2 Digunakan tulangan D25 – 125 (As pakai = 7363,1 mm2) Tulangan tekan yang dibutuhkan : As’= 0,5.As = 0,5. 7087,5 = 3543,75 mm2 Digunakan tulangan D25 – 250 (As pakai = 3927 mm2)

150

Penulangan arah y Pmax = 96231 kg q = 4,2× 2,40 × 1 =10,08 ton/m Momen momen yang bekerja : M = ( 3 × 96231 × 0,87) – (1/2 × 10080 x 1,672) = 23711 kg m = 23,711 × 107 Nmm dx = 1000 – 50 – ½ × 25 = 937,5 mm dy = 1000 – 50 – 25 – ½ × 25 = 912,5 mm

β1 = 0,85- ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

100030'8 cf (SNI 03-2847-2002 ps 12.2.7.3)

= 0,85- ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

100030408 = 0,77

ρbalance = ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

+××

yy

c

fff

600600'85,0 1β (SNI 03-2847-2002 ps 10.4.3)

= ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

+××

410600600

4104077,085,0

= 0,039 ρmax = 0,75 × ρb (SNI 03-2847-2002 pasal 12.3.3) = 0,75 × 0,039 = 0,029 ρmin = 0,0018 (SNI 03-2847-2002 pasal 9.12.2.1)

m = cf

fy'85.0 ×

= 4085.0

400×

= 11,765

0875,0 912,52004×8,0

10 23,7112

7

2 =×

==bdMuRn φ

N/mm2

151

0018,00,00021

4100875,0765,11211

765,111

2111

min =<=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ××−−=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ×−−=

ρ

ρy

nperlu f

Rmm

Maka dipakai ρmin = 0,0018 Tulangan tarik yang dibutuhkan : Asperl u = ρ.b.d = 0,0018 × 4200 × 912,5 = 6898,5 mm2 Digunakan tulangan D25 – 125 (As pakai = 7363,1 mm2) Tulangan tekan yang dibutuhkan : As’= 0,5.As = 0,5. 6898,5 = 3449,25 mm2 Digunakan tulangan D25 – 250 (As pakai = 3927 mm2) 7.1.6 Perancangan Sloof Pondasi (Tie beam)

Struktur sloof dalam hal ini digunakan dengan tujuan agar terjadi penurunan secara bersamaan pada pondasi atau dalam kata lain sloof mempunyai fungsi sebagai pengaku yang menghubungkan antar pondasi yang satu dengan yang lainnya. Adapun beban –beban yang ditimpakan ke sloof meliputi : berat sendiri sloof, berat dinding pada lantai paling bawah, beban aksial tekan atau tarik yang berasal dari 10% beban aksial kolom. Data – data perancangan : Dimensi sloof : b = 400 mm h = 600 mm

Ag = 240000 mm2 Mutu bahan : fc’ = 30 MPa fy = 400 MPa Selimut Beton = 50 mm Tulangan utama D25

152

Tulangan sengkang = ∅12 Tinggi efektif (d) = 600 – (50 + 12 + ½ . 25) = 525,5 mm Beban-beban yang terjadi pada sloof : Berat sendiri sloof = 0,4 × 0,6 × 2400 = 576 kg/m Berat dinding = 10 m × 250 = 2500 kg/m + qu = 3076 kg/m Panjang sloof = (panjang bentang – lebar poer)+daerah penjepitan = (10– 4,2) + 0,4 = 6,2 m Mutump = 1/12 x qu. L2 = 1/12 x 3076 x 6,22

= 9853,5 kgm Mulap = 1/8 x qu x L2

= 1/8 x 3076 x 6,22 = 14780,18 kgm D (Vu) = ½ x qu. L = ½ x 3076 x 6,2 = 9535,6 kg Penulangan Lentur pada Sloof Pu = 10% Pukolom = 10 %.643579 = 64357,9kg Mutump = 9853,5 kgm = 98535000 Nmm Rasio tulangan pakai :

===600400

64357,9.10xAg

Pky 2,68

===1000600400

98535000 . xxhAg

Mukx 0,41

Dari diagram interaksi M-N F 400–30–0,8–2 , didapat ρ = 1 % Luas tulangan perlu : As = 0,01 x 400 x 600 = 2400 mm2 Dipasang Tulangan 6D25 ( As = 2945,2 mm2)

153

Penulangan Tarik pada Sloof qu = 3076 kg/m Mutump = 1/12 x qu. L2 = 1/12 x 3076 x 6,22

= 9853,5 kgm = 98535000 Nmm D (Vu) = 10% Pukolom

= 10 %.643579 = 64357,9kg = 643579 kg Tulangan tarik yang dibutuhkan :

As =fyVu =

400 643579 = 1608,95 mm2

Tulangan tekan yang dibutuhkan : As’ = 0,5 x As = 0,5 x 1608,95 = 804,475 mm2

Mn = ϕ

Mu = 8,0

98535000 = 123168750 Nmm

m = c0,85f'

fy = 300,85

400×

= 15,68

ρmin = fy

1,4 = 4001,4 = 0,0035

ρmax = 0,75 ρb = ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+ fy600

600fy

c.β.0,85.f'0,75

= ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

+××

400600600

4000,85300,850,75

= 0,024

Rn = 2bd

Mn = 25,525400

123168750×

= 1,12

ρperlu = ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−−

fy2m.Rn11

m1

154

= ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ××−−

400121,15,68211

15,681 = 0,00497

ρmin > ρperlu ρ = ρmin = 0,0035 Tulangan tarik yang dibutuhkan : As1 = ρ b d = 0,0035 x 400 x 525,5 = 735,7 mm2 Tulangan tekan yang dibutuhkan : As’1 = 0,5 x As1 = 0,5 x 735,7 = 367,85 mm2 Jumlah tulangan tarik : As + As1 = 1608,95 + 735,7 = 2344,65 mm2 Digunakan tulangan 5D25 (As = 2454,37 mm2) Jumlah tulangan tekan : As’ + As1’ = 804,475 + 367,85 = 1172,33 mm2 Digunakan tulangan 3D25 (As = 1472,6 mm2)

Penulangan Geser Geser yang terjadi : Vu = 9535,6 kg = 95356 N

Vc = ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+××××

AgNudxbwfc.14

1612

= ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

××+××××

6004001495356153940035

612

= 437235,13 N

ØVc = 0,75 × 437235,13 = 327926,35 N > Vu = 92956,5 N

Karena Vu < ØVc, maka tidak perlu tulangan geser. Digunakan tulangan geser praktis Ø10 – 200.

155

BAB VIII PENUTUP

8.1 Kesimpulan

Dari hasil perhitungan dan analisa yang telah dilakukan, maka

dapat diambil kesimpulan antara lain : 1. Dilakukan perhitungan struktur sekunder terlebih dahulu

seperti perhitungan tangga, pelat lantai, dan balok anak terhadap beban-beban yang bekerja baik beban mati, beban hidup maupun beban terpusat.

2. Analisa balok dihitung terhadap kontrol lendutan, kontrol penampang (local buckling), kontrol lateral buckling dan kontrol geser.

3. Dilakukan kontrol terhadap balok utama dengan anggapan balok adalah balok baja dianggap sebagai struktur komposit dengan pelat pada saat komposit. Dimana balok menerima beban dari struktur sekunder yang harus dilakukan kontrol meliputi : kontrol lendutan, kontrol penampang (local buckling), kontrol lateral buckling dan kontrol geser.

4. Dilakukan kontrol kekuatan struktur kolom komposit yang meliputi kontrol luas minimum beton pada kolom komposit, perhitungan kuat tekan aksial kolom, perhitungan kuat lentur kolom, dan kontrol kombinasi aksial dan lentur.

5. Dari hasil pehitungan didapatkan data-data perencanaan sebagai berikut :

Tebal Pelat Atap : 9 cm (atap) dan 10 cm (lantai) Tebal Pelat Lantai : 10 cm Dimensi Kolom : 70 x 70 cm Profil kolom : K 500.200.10.16 Profil Balok Induk 1 : WF 500.200.10.20 Profil Balok Induk 2 : WF 500.200.9.14 Profil Balok Anak : WF 400.200.8.13

156

Struktur bawah bangunan menggunakan tiang pancang pracetak dengan diameter 50 cm.

8.2 Saran

Pelaksanaan struktur dengan sistem komposit baja – beton harus dilakukan dengan pengawasan yang ketat sebab pada bangunan baja, keakuratan pemasangan sangat penting, agar dapat diperoleh hasil sesuai dengan yang direncanakan.

157

DAFTAR PUSTAKA

G. Salmon, Charles & E.Johnson, John.1991. Struktur Baja Desain Dan Perilaku Jilid 1 Edisi Kedua. Diterjemahkan oleh: Ir. Wira M.S.CE. Jakarta: Erlangga. Wahyudi, Herman. 1999. Daya Dukung Pondasi Dalam. Surabaya : ITS. Amon, Rene ; Knobloch, Bruce & Mazumder,Atanu. 1999. Perencanaan Konstruksi Baja Untuk Insinyur dan Arsitektur 2.Bandung : PT.Pradinya Paramita. Purwono, Rahmat. 2006. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. Rinaldy, Vebriano & Rustailang, Muhammad. 2005 Spiegel & Limbrunner. 1998 American Institute of Steel Construction – Load and Resistance Factor Design (AISC-LRFD). Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983. SNI 03-1726-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung. SNI 03-1729-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung. SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung.

158

BIODATA PENULIS

Penulis dilahirkan di Surabaya, 2 Nopember 1985, merupakan anak ketiga dari lima bersaudara. Penulis telah menempuh pendidikan formal, yaitu SDN Karang Pilang 446 Surabaya, SLTPN 16 Surabaya dan SMAN 15 Surabaya. Setelah lulus dari SMUN, pada tahun 2005 penulis diterima di S1 Teknik Sipil Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Penulis aktif sebagai Anggota sekaligus Fungsionaris Civil Engineering Computer Club (CECC) HMS-FTSP ITS. Penulis aktif

mengikuti beberapa kegiatan seminar dan pelatihan yang diselenggarakan oleh Jurusan, Fakultas dan Institut, selain itu penulis pernah pernah mengikuti beberapa kompetisi dan perlombaan baik yang diselenggarakan oleh perguruan tinggi lain maupun perlombaan tingkat Nasional. Di jurusan Teknik Sipil ITS penulis mengambil bidang Struktur dan menyelesaikan studinya pada tahun 2009.

Contoh ITS

Documents

Transcript of Contoh ITS