DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

196
PROYEK AKHIR TERAPAN – RC6599 DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO SEMEN KAPASITAS 6.000 TON DENGAN STRUKTUR BETON PRATEGANG NORMA FATIMAH NAQIBA NRP: 3113 041 070 DOSEN PEMBIMBING : Ir. Ibnu Pudji Rahardjo, MS. PROGRAM DIPLOMA IV TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2017

Transcript of DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

Page 1: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

1

PROYEK AKHIR TERAPAN – RC6599

DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO SEMEN KAPASITAS 6.000 TON DENGAN STRUKTUR BETON PRATEGANG

NORMA FATIMAH NAQIBA

NRP: 3113 041 070

DOSEN PEMBIMBING :

Ir. Ibnu Pudji Rahardjo, MS.

PROGRAM DIPLOMA IV TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA 2017

Page 2: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

2

PROYEK AKHIR TERAPAN – RC6599

DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO SEMEN KAPASITAS 6.000 TON DENGAN STRUKTUR BETON PRATEGANG

NORMA FATIMAH NAQIBA

NRP: 3113 041 070

DOSEN PEMBIMBING :

Ir. Ibnu Pudji Rahardjo, MS.

PROGRAM DIPLOMA IV TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA 2017

Page 3: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

3

FINAL PROJECT APPLIED – RC 096599

STRUCTURAL DESIGN AND COSTRUCTION METHOD OF SILOS CEMENT 6.000 TON WITH PRESTRESS CONCRETE STRUCTURE

NORMA FATIMAH NAQIBA

NRP: 3113 041 070

SUPERVISOR :

Ir. Ibnu Pudji Rahardjo, MS.

DIPLOMA IV OF CIVIL ENGINEERING

FACULTY OF CIVIL ENGINEERING AND PLANNING

SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY

SURABAYA 2017

FINAL PROJECT APPLIED – RC6599

STRUCTURAL DESIGN AND COSTRUCTION METHOD OF SILOS CEMENT 6.000 TON WITH PRESTRESS CONCRETE STRUCTURE

NORMA FATIMAH NAQIBA

NRP: 3113 041 070

DOSEN PEMBIMBING :

Ir. Ibnu Pudji Rahardjo, MS.

PROGRAM DIPLOMA IV TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA 2017

Page 4: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

4

FINAL PROJECT APPLIED – RC6599

STRUCTURAL DESIGN AND COSTRUCTION METHOD OF SILOS CEMENT 6.000 TON WITH PRESTRESS CONCRETE STRUCTURE

NORMA FATIMAH NAQIBA

NRP: 3113 041 070

SUPERVISOR :

Ir. Ibnu Pudji Rahardjo, MS.

DIPLOMA IV OF CIVIL ENGINEERING

FACULTY OF CIVIL ENGINEERING AND PLANNING

SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY

SURABAYA 2017

Page 5: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …
Page 6: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …
Page 7: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …
Page 8: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

i

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas

segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan laporan proyek akhir terapan dengan judul

“Desain Struktur dan Metode Pelaksanaan Silo Semen

Kapasitas 6.000 Ton dengan Struktur Beton Prategang”

sebagai salah satu persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana

Sains Terapan pada program Diploma IV Teknik Sipil, Fakultas

Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya.

Dalam penyusunan proyek akhir terapan ini, penulis

mendapatkan banyak doa, bantuan, dan dukungan moral serta

materiil. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis

menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada:

1. Kedua Orang Tua, dan adik yang tak henti-hentinya

memberikan doa, semangat dan dukungan kepada penulis

2. Bapak Ir. Ibnu Pudji Rahardjo, MS. selaku dosen

pembimbing

3. Teman-teman yang telah membantu dan mendukung

penyelesaian tugas akhir ini

Penulis menyadari dalam penyusunan dan penulisan tugas

akhir ini tak lepas dari berbagai kesalahan. Oleh karena itu

penulis mengaharapkan kritik dan saran yang membangun guna

untuk kesempurnaan penulisan selanjutnya.

Akhir kata, besar harapan penulis semoga laporan proyek

akhir ini dapat memberikan faedah dan manfaat bagi pembaca.

Surabaya, Januari 2017

Penulis

Page 9: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

ii

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 10: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

3

DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN

SILO SEMEN KAPASITAS 6.000 TON DENGAN

STRUKTUR BETON PRATEGANG

Nama Mahasiswa : Norma Fatimah Naqiba

NRP : 3113 041 070

Jurusan : Diploma IV Teknik Sipil

FTSP – ITS

Dosen Pembimbing : Ir. Ibnu Pudji Raharjo, MS.

Abstrak

Proyek Desain Struktur Silo merupakan bagian dari proyek

pembangunan Silo di Tuban, Jawa Timur. Struktur Silo dibangun

menggunakan sistem dinding prategang dengan kolom dan balok.

Oleh karena itu, dalam penulisan Proyek Akhir Terapan ini akan

dibuat desain baru sistem strukur silo dengan menggunakan

dinding prategang tanpa struktur kolom. Struktur kolom

digantikan oleh skur yang berfungsi sebagai penyangga balok

kantilever dalam memikul beban. Desain Silo ini sesuai dengan

peraturan Handbook of Concrete Engineering dan SNI

2847:2013. Dari data-data perencanaan kemudian dilakukan

desain awal dengan menentukan dimensi-dimensi utama struktur

silo pratekan. Memasuki tahap awal perencanaan adalah

perhitungan pelat, balok, dan skur. Selanjutnya dilakukan

perhitungan penulangan struktur Silo. Pengecoran Silo

menggunakan metode Slipforming dan pemasangan cone

dilaksanakan setelah pengecoran selesai. Hasil desain struktur

berupa dimensi balok, skur, penempatan tendon, penulangan,

pendetailan struktur dan langkah metode pelaksanaan dituangkan

dalam bentuk tabel-tabel dan gambar-gambar.

Kata kunci : Silo, Prategang, Skur, Slipforming

Page 11: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

4

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 12: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

5

STRUCTURAL DESIGN AND CONSTRUCTION

METHOD OF SILOS CEMENT 6.000 TON WITH

PRESTRESS CONCRETE STRUCTURE

Student : Norma Fatimah Naqiba

NRP : 3113 041 070

Department : Diploma IV of Civil Engineering

FTSP – ITS

Supervisor : Ir. Ibnu Pudji Raharjo, MS.

Abstract Silos Structure Design Project is part of a construction

Silos project in Tuban, East Java. Silos structure was built using

prestressed wall with columns and beams. Therefore, in the

writing of this Applied Final Project will be created a new design

system structure of the silos using prestressed wall without

structural columns. Structural columns replace with skur that

support cantilever beam in shouldering the loads. Silos design

according to Handbook of Concrete Engineering and SNI

2847:2013. From the data do initial design planning by

determining the main dimensions of prestressed silos structure.

The early stages of planning is the calculation of plates, beams,

and skur. Furthermore, the calculation of reinforcement structure

Silo. Silos casting use Slipforming method and installation cone

implemented after casting is completed. Results of dimensional

structure design of beams, skur, tendon placement, reinforcement,

detailing the structure and implementation of construction

method outlined in the form of tables and pictures.

Keywords : Silos, Prestressed, Skur, Slipforming

Page 13: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

6

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 14: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN

KATA PENGANTAR.................................................................... i

ABSTRAK ................................................................................... iii

ABSTRACT .................................................................................. v

DAFTAR ISI ............................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR..................................................................... x

DAFTAR TABEL ...................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN......................................................... 1

1.1 Latar Belakang........................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah................................................... 1

1.3 Tujuan ..................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ..................................................... 2

1.5 Manfaat ................................................................... 3

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

2.1 Silo.......................................................................... 5

2.1.1 Pertimbangan Desain .................................... 6

2.1.2 Sifat Material yang Disimpan ....................... 7

2.1.3 Beban Silo dari Material Pengisi .................. 9

2.1.4 Perhitungan Tekanan Statis Lateral dan

Vertikal ....................................................... 10

2.1.5 Perhitungan Tekanan Statis pada Pelat

Hooper ........................................................ 14

2.1.6 Perhitungan Gaya Gesek Semen pada

Dinding Silo ................................................ 14

2.2 Desain Struktur Beton Prategang.......................... 14

Page 15: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

2.2.1 Prinsip Dasar Beton Prategang ....................15

2.2.2 Teori Load Balancing Pada Struktur

Cangkang.....................................................15

2.2.3 Kehilangan Gaya Prategang ........................16

2.3 Penggunaan Slipform Pada Dinding..................... 16

2.4 Pemasangan Cone ................................................ 18

BAB III METODOLOGI DESAIN ...........................................19

3.1 Metode Desain ..................................................... 19

3.2 Uraian Metode...................................................... 19

3.2.1 Pengumpulan Data ......................................19

3.2.2 Preliminary Design......................................19

3.2.4 Permodelan Struktur....................................22

3.2.5 Analisis Pembebanan ..................................23

3.2.6 Kombinasi Pembebanan ..............................24

3.2.7 Analisa Gaya Dalam dan Perhitungan

Struktur........................................................25

3.2.8 Gambar Rencana .........................................31

3.3 Diagram Alir ........................................................ 32

3.3.1 Diagram Alir Desain Silo ............................32

3.3.2 Diagram Alir Perhitungan Dinding Prategang

...................................................................33

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................35

4.1 Preliminary Design............................................... 35

4.2 Analisis Pembebanan ........................................... 39

4.2.1 Beban Mati ..................................................39

4.2.2 Beban Hidup................................................39

viii

Page 16: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

9

4.2.3 Beban Peralatan .......................................... 39

4.2.4 Beban Material Tersimpan (Beban Semen) 39

4.2.5 Beban Angin ............................................... 47

4.2.6 Beban Gempa.............................................. 51

4.3 Analisa Struktur .................................................... 52

4.3.1 Kontrol Periode Alami Stuktur ................... 52

4.3.2 Perhitungan Prestress .................................. 54

4.3.3 Kehilangan Gaya Prategang Tahap Transfer

(Awal) ......................................................... 57

4.3.4 Kontrol Lendutan Pelat akibat gaya Prategang

.................................................................. 71

4.3.5 Kehilangan Gaya Prategang Tahap Service 72

4.3.6 Kontrol Tegangan Dinding Prategang ........ 88

4.3.7 Perencanaan Struktur Beton Bertulang ....... 90

4.3.8 Perencanaan Struktur Baja ........................ 127

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................. 157

5.1 Kesimpulan ......................................................... 157

5.2 Saran ................................................................... 157

BAB VI REVISI ...................................................................... 159

6.1 Efek Temperatur Semen pada Dinding .............. 159

6.2 Detail Opening dan Manhole.............................. 160

6.2.1 Detail Opening .......................................... 160

6.2.2 Detail Manhole ......................................... 163

6.3 Pemberian Gaya Prategang................................. 164

DAFTAR PUSTAKA................................................................ 165

LAMPIRAN .............................................................................. 167

Page 17: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

10

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 18: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pembebanan pada Dinding Silo........................... 10

Gambar 2.2 Persamaan Reimbert dan Janssen untuk Silo....... 11

Gambar 2.3 beban pada pelat hooper ...................................... 14

Gambar 2.4 Aplikasi gaya pada dinding lingkaran yang

menggunakan prategang (Priestley, 1985) .......... 16

Gambar 2.5 Penggunaan Slipform .......................................... 18

Gambar 3.1 Permodelan struktur silo eksisting menggunakan

SAP2000 .............................................................. 22

Gambar 3.2 Permodelan struktur silo desain menggunakan

SAP2000 .............................................................. 22

Gambar 3.3 Diagram alir desain silo ....................................... 32

Gambar 3.4 Diagram alir perhitungan dinding prategang ....... 33

Gambar 4.1 Over pressure ....................................................... 42

Gambar 4.2 Input lateral surface pressure (dalam satuan kgf, m)

............................................................................. 45

Gambar 4.3 Input Beban gesek akibat semen pada dinding .... 47

Gambar 4.4 Penyebaran Arah Angin pada Silo....................... 48

Gambar 4.5 Input beban angin pada SAP2000........................ 51

Gambar 4.6 Respon spektrum beban gempa ........................... 52

Gambar 4.7 Input Prestress pada SAP2000 (dalam satuan kN,

m)......................................................................... 56

Gambar 4.8 Diagram fcir pada elevasi +12.00 (dalam satuan

N/mm2)................................................................ 58

Gambar 4.9 Diagram fcir pada elevasi +14.00 (dalam satuan

N/mm2)................................................................ 59

Gambar 4.10 Diagram fcir pada elevasi +16.00 (dalam satuan

N/mm2)................................................................ 60

Gambar 4.11 Diagram fcir pada elevasi +18.00 (dalam satuan

N/mm2)................................................................ 61

Gambar 4.12 Diagram fcir pada elevasi +20.00 (dalam satuan

N/mm2)................................................................ 62

Gambar 4.13 Diagram fcir pada elevasi +22.00 (dalam satuan

N/mm2)................................................................ 63

Page 19: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

Gambar 4.14 Diagram fcir pada elevasi +24.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 64

Gambar 4.15 Diagram fcir pada elevasi +26.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 65

Gambar 4.16 Diagram fcir pada elevasi +28.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 66

Gambar 4.17 Diagram fcir pada elevasi +30.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 67

Gambar 4.18 Diagram fcir pada elevasi +32.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 68

Gambar 4.19 Diagram fcir pada elevasi +34.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 69

Gambar 4.20 Deformasi yang terjadi akibat gaya prategang ..... 72

Gambar 4.21 Diagram fcds pada elevasi +12.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 74

Gambar 4.22 Diagram fcds pada elevasi +14.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 75

Gambar 4.23 Diagram fcds pada elevasi +16.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 76

Gambar 4.24 Diagram fcds pada elevasi +18.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 77

Gambar 4.25 Diagram fcds pada elevasi +20.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 78

Gambar 4.26 Diagram fcds pada elevasi +22.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 79

Gambar 4.27 Diagram fcds pada elevasi +24.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 80

Gambar 4.28 Diagram fcds pada elevasi +26.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 81

Gambar 4.29 Diagram fcds pada elevasi +28.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 82

Gambar 4.30 Diagram fcds pada elevasi +30.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 83

Gambar 4.31 Diagram fcds pada elevasi +32.00 (dalam satuan

N/mm2) ................................................................ 84

xii

Page 20: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

Gambar 4.32 Diagram fcds pada elevasi +34.00 (dalam satuan

N/mm2)................................................................ 85

Gambar 4.33 Tegangan pada dinding saat transfer ................... 89

Gambar 4.34 Tegangan pada dinding saat service .................... 89

Gambar 4.35 Tegangan pada dinding saat service .................... 90

Gambar 4.36 Denah Balok Elevasi +5.50 ................................. 91

Gambar 4.37 Denah Balok Elevasi +9.00 ................................. 96

Gambar 4.38 Denah Balok Elevasi +12.00 ............................... 98

Gambar 4.39 Perencanaan Skur .............................................. 104

Gambar 4.40 Hasil Output SAP2000 Skur 80 x 60 ................. 105

Gambar 4.41 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Tumpuan Pelat Lantai

Elevasi +5.50 (dalam satuan mm2/mm) ............ 106

Gambar 4.42 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Lapangan Pelat Lantai

Elevasi +5.50 (dalam satuan mm2/mm) ............ 107

Gambar 4.43 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Tumpuan Pelat Lantai

Elevasi +5.50 (dalam satuan mm2/mm) ............ 108

Gambar 4.44 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Lapangan Pelat Lantai

Elevasi +5.50 (dalam satuan mm2/mm) ............ 108

Gambar 4.45 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Tumpuan Top face

Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan

mm2/mm) .......................................................... 110

Gambar 4.46 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Tumpuan Bottom

Face Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan

mm2/mm) .......................................................... 110

Gambar 4.47 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Tumpuan Top Face

Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan

mm2/mm) .......................................................... 111

Gambar 4.48 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Tumpuan Bottom

Face Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan

mm2/mm) .......................................................... 111

Gambar 4.49 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Lapangan Top Face

Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan

mm2/mm) .......................................................... 113

xiii

Page 21: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

Gambar 4.50 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Lapangan Bottom

Face Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan

mm2/mm) ........................................................... 113

Gambar 4.51 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Lapangan Top Face

Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan

mm2/mm) ........................................................... 114

Gambar 4.52 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Lapangan Bottom

Face Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan

mm2/mm) ........................................................... 114

Gambar 4.53 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Outer Face Pelat

Dinding Elevasi ±0.00 – +12.00 (dalam satuan

mm2/mm) ........................................................... 116

Gambar 4.54 Hasil Output SAP 2000 Ast 1 Inner Face Pelat

Dinding Elevasi ±0.00 – +12.00 (dalam satuan

mm2/mm) ........................................................... 116

Gambar 4.55 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Outer Face Pelat

Dinding Elevasi ±0.00 – +12.00 (dalam satuan

mm2/mm) ........................................................... 117

Gambar 4.56 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Inner Face Pelat

Dinding Elevasi ±0.00 – +12.00 (dalam satuan

mm2/mm) ........................................................... 117

Gambar 4.57 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Pelat Dinding Elevasi

+12.00 – +19.00 (dalam satuan mm2/mm) ........ 119

Gambar 4.58 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Pelat Dinding Elevasi

+12.00 – +19.00 (dalam satuan mm2/mm) ........ 119

Gambar 4.59 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Pelat Dinding Elevasi

+19.00 – +24.00 (dalam satuan mm2/mm) ........ 120

Gambar 4.60 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Pelat Dinding Elevasi

+19.00 – +24.00 (dalam satuan mm2/mm) ........ 120

Gambar 4.61 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Pelat Dinding Elevasi

+24.00 – +29.00 (dalam satuan mm2/mm) ........ 122

Gambar 4.62 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Pelat Dinding Elevasi

+24.00 – +29.00 (dalam satuan mm2/mm) ........ 122

Gambar 4.63 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Pelat Dinding Elevasi

+29.00 – +32.00 (dalam satuan mm2/mm) ........ 123

xiv

Page 22: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

15

Gambar 4.64 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Pelat Dinding Elevasi

+29.00 – +32.00 (dalam satuan mm2/mm)........ 123

Gambar 4.65 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Pelat Dinding Elevasi

+32.00 – +38.00 (dalam satuan mm2/mm)........ 125

Gambar 4.66 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Pelat Dinding Elevasi

+32.00 – +38.00 (dalam satuan mm2/mm)........ 125

Gambar 4.67 Pembalokan top of silo ...................................... 127

Gambar 4.68 Stress ratio tegangan .......................................... 128

Gambar 4.69 Sambungan balok HB1 ...................................... 131

Gambar 4.70 Sambungan balok WF1 ..................................... 134

Gambar 4.71 Denah tangga ..................................................... 138

Gambar 4.72 Rasio tegangan tangga baja ............................... 139

Gambar 4.73 Detail angkur tangga.......................................... 142

Gambar 4.75 Tahapan pemasangan cone ................................ 155

Gambar 6.1 Tegangan yang terjadi akibat efek temperatur semen

pada dinding prategang silo ............................... 159

Gambar 6.2 Tegangan yang terjadi pada dinding silo tanpa

adanya efek temperatur semen........................... 160

Gambar 6.3 Ilustrasi jacking tendon...................................... 164

Page 23: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

16

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 24: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Desain tipikal properti material Granular (Safarian

dan Harris, 1970) .................................................... 7

Tabel 2.2 Desain tipikal properti material Granular (Safarian

dan Harris, 1970) – lanjutan 1 ................................ 8

Tabel 2.3 Nilai Faktor Cd (Safarian dan Harris, 1970)......... 13

Tabel 3.1 Nilai Koefisien Kelengkungan ............................. 27

Tabel 3.2 Nilai Koefisien Kelengkungan (lanjutan) ............. 28

Tabel 3.3 Nilai Ksh Untuk Komponen Pasca Tarik ............. 30

Tabel 3.4 Nilai-Nilai KRE .................................................... 30

Tabel 3.5 Nilai C................................................................... 31

Tabel 4.1 Tabel Nilai Faktor “Overpressure” (Cd) .............. 41

Tabel 4.2 Perhitungan tekanan vertikal semen .................... 43

Tabel 4.3 Perhitungan tekanan lateral semen ....................... 44

Tabel 4.4 Perhitungan gaya gesek pada dinding silo ............ 46

Tabel 4.5 Koefisien Tekanan (Cq) ....................................... 48

Tabel 4.6 Faktor Keutamaan (Iw) ........................................ 49

Tabel 4.7 Kombinasi Tinggi (Ce) ......................................... 49

Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Tekanan Angin ........................ 49

Tabel 4.9 Tipe struktur (SNI 1726-2012) ............................. 53

Tabel 4.10 Parameter percepatan respons spektral desain pada

1 detik, SD1 (SNI 1726-2012).............................. 53

Tabel 4.11 Periode alami struktur........................................... 54

Tabel 4.12 Input Prategang pada SAP2000 ............................ 56

Tabel 4.13 ΔES berdasar fcir pada elevasi +12.00 ................. 58

Tabel 4.14 ΔES berdasar fcir pada elevasi +14.00 ................. 59

Tabel 4.15 ΔES berdasar fcir pada elevasi +16.00 ................. 60

Tabel 4.16 ΔES berdasar fcir pada elevasi +18.00 ................. 61

Tabel 4.17 ΔES berdasar fcir pada elevasi +20.00 ................. 62

Tabel 4.18 ΔES berdasar fcir pada elevasi +22.00 ................. 63

Tabel 4.19 ΔES berdasar fcir pada elevasi +24.00 ................. 64

Tabel 4.20 ΔES berdasar fcir pada elevasi +26.00 ................. 65

Tabel 4.21 ΔES berdasar fcir pada elevasi +28.00 ................. 66

Tabel 4.22 ΔES berdasar fcir pada elevasi +30.00 ................. 67

Tabel 4.23 ΔES berdasar fcir pada elevasi +32.00 ................. 68

Page 25: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

xviii

Tabel 4.24 ΔES berdasar fcir pada elevasi +34.00..................69

Tabel 4.25 CR berdasar fcds pada elevasi +12.00 ..................74

Tabel 4.26 CR berdasar fcds pada elevasi +14.00 ..................75

Tabel 4.27 CR berdasar fcds pada elevasi +16.00 ..................76

Tabel 4.28 CR berdasar fcds pada elevasi +18.00 ..................77

Tabel 4.29 CR berdasar fcds pada elevasi +20.00 ..................78

Tabel 4.30 CR berdasar fcds pada elevasi +22.00 ..................79

Tabel 4.31 CR berdasar fcds pada elevasi +24.00 ..................80

Tabel 4.32 CR berdasar fcds pada elevasi +26.00 ..................81

Tabel 4.33 CR berdasar fcds pada elevasi +28.00 ..................82

Tabel 4.34 CR berdasar fcds pada elevasi +30.00 ..................83

Tabel 4.35 CR berdasar fcds pada elevasi +32.00 ..................84

Tabel 4.36 CR berdasar fcds pada elevasi +34.00 ..................85

Tabel 4.37 Perhitungan kehilangan prategang akibat RE .......87

Tabel 4.38 Kontrol Kehilangan Gaya Prategang Total ...........88

Tabel 4.39 Batas Tegangan Tarik dan Tekan Dinding............88

Tabel 4.40 Kontrol tegangan pada dinding .............................90

Tabel 4.41 Tipe Balok.............................................................91

Tabel 4.42 Perhitungan Penulangan Balok B1........................92

Tabel 4.43 Perhitungan Penulangan Balok B2........................93

Tabel 4.44 Perhitungan Penulangan Balok BR3 .....................94

Tabel 4.45 Perhitungan Penulangan Balok BR4 .....................96

Tabel 4.46 Perhitungan Penulangan Balok BR5 .....................98

Tabel 4.47 Perhitungan Penulangan Balok BR6 .....................99

Tabel 4.48 Perhitungan Penulangan Balok BR7 ...................101

Tabel 4.49 Perhitungan Penulangan Balok BR8 ...................102

Tabel 4.50 Perhitungan Penulangan Balok B9......................103

Tabel 4.51 Perhitungan Penulangan Skur .............................105

Tabel 4.52 Perhitungan Penulangan Pelat Lantai Elevasi

+5.50 ...................................................................109

Tabel 4.53 Perhitungan Penulangan Tumpuan Pelat Hooper

Elevasi +12.00.....................................................112

Tabel 4.54 Perhitungan Penulangan Lapangan Pelat Hooper

Elevasi +12.00.....................................................115

Page 26: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

xix

Tabel 4.55 Perhitungan Penulangan Pelat Dinding Elevasi

±0.00 - +12.00 .................................................... 118

Tabel 4.56 Perhitungan Penulangan Pelat Dinding Elevasi

+12.00 - +24.00 .................................................. 121

Tabel 4.57 Perhitungan Penulangan Pelat Dinding Elevasi

+24.00 - +32.00 .................................................. 124

Tabel 4.58 Perhitungan Penulangan Pelat Dinding Elevasi

+32.00 - +38.00 .................................................. 126

Tabel 6.1 Perhitungan Penulangan Balok Pintu ................. 160

Tabel 6.2 Perhitungan Penulangan Kolom Opening .......... 162

Tabel 6.3 Perhitungan Tulangan Tambahan sekitar Manhole

............................................................................ 164

Page 27: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

1

BAB 1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Silo dan bunker adalah tempat penyimpanan yang

digunakan untuk menyimpan bahan-bahan granular. Dalam

Proyek Akhir Terapan ini objek desain berupa Silo 6000T

milik PT. Semen Indonesia yang terletak di kota Tuban,

Jawa Timur. Struktur Silo ini direncanakan dengan tinggi

±38 meter yang terdiri dari 2 bagian yaitu struktur beton

(dinding, balok, hooper dan pelat lantai) dan struktur baja

(cone, balok, dan struktur sekunder). Khusus untuk dinding

struktur Silo ini akan direncanakan menggunakan

konstruksi beton prategang, dan penutup menggunakanan

plat beton dan rangka baja. Struktur ini direncanakan

menggunakan periode ulang 2500 tahun di daerah Sumber

Arum, kecamatan Kerek, kabupaten Tuban, Jawa Timur.

Desain desain struktur silo ini akan menggunakan

beberapa peraturan yaitu, beban minimum untuk

perencangan bangunan gedung dan struktur lain (SNI

1727:2013), persyaratan beton struktural untuk bangunan

gedung (SNI 2847:2013), spesifikasi untuk bangunan

gedung baja struktural (SNI 1729:2015), tata cara

perancangan beton pracetak dan beton prategang untuk

bangunan gedung (SNI 7833:2012), dan tata cara desain

ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non

gedung (SNI 1726:2012).

Desain Silo dengan struktur beton prategang ini

diharapkan dapat memikul gaya-gaya dalam yang terjadi

yakni gaya akibat beban material pengisi silo, beban gempa

dan beban hidup.

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang ditinjau dalam desain Bangunan

Silo 6000T adalah:

1. Menganalisis beban yang diterima oleh struktur silo.

Page 28: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

2

2. Merancang permodelan struktur silo yang berbentuk

cangkang silinder pada perangkat lunak SAP2000.

3. Merencanakan dan menganalisis struktur silo beton

prategang.

4. Menggambarkan struktur silo, baik struktur primer

maupun sekunder.

5. Mengetahui penggunaan metode slipform untuk

pengecoran silo.

6. Mengetahui metode pemasangan cone pada silo.

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dalam Proyek Akhir Terapan ini adalah :

1. Mampu menganalisis beban-beban pada struktur silo.

2. Mampu merancang permodelan struktur silo yang

berbentuk cangkang silinder pada program komputer.

3. Mampu merencanakan dan menganalisis struktur silo

beton prategang.

4. Mampu menggambarkan struktur silo, baik struktur

primer maupun sekunder

5. Mampu mengetahui penggunaan metode slipform untuk

pengecoran silo

6. Mampu mengetahui metode pemasangan cone pada silo.

1.4 Batasan Masalah

Dalam penyusunan Proyek Akhir Terapan ini yang

menjadi batasan masalah dalam desain Bangunan Silo

6000T ini adalah:

1. Desain ini tidak meninjau analisa biaya dan sisi

arsitektural.

2. Desain dan perhitungan struktur atas meliputi :

a. Top of Silo

- Balok dari baja.

- Penutup dari beton bertulang (komposit dengan

balok dari baja).

b. Struktur primer :

- Balok utama dari beton bertulang.

Page 29: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

3

- Dinding dari beton prategang.

- Pelat lantai dan hopper dari beton bertulang.

c. Struktur sekunder :

- Tangga dari baja.

3. Analisis struktur :

a. Perhitungan desain dinding struktur silo ini

menggunakan struktur beton prategang.

b. Perhitungan pembebanan rencana gempa

menggunakan metode analisis gempa respons

spektrum.

c. Perhitungan gaya – gaya dalam menggunakan

perangkat lunak SAP2000 versi 14.2.2.

d. Perhitungan struktur silo ini tidak mencakup

bangunan pelengkapnya.

4. Analisa metode penggunaan slipform untuk pengecoran

silo.

5. Analisa metode pemasangan cone pada silo.

6. Perhitungan struktur silo tidak meninjau temperatur atau

suhu dari material pengisi pada dinding.

7. Tidak meliputi perhitungan cone dan struktur bawah.

1.5 Manfaat

Manfaat dari Proyek Akhir Terapan ini adalah :

1. Dapat mendesain struktur silo yang tahan terhadap gaya

gempa, gaya angin, serta gaya akibat beban material

pengisi silo.

2. Dapat menganalisa metode penggunaan slipform untuk

pengecoran silo

3. Dapat menganalisa metode pemasangan cone pada silo

4. Dapat memberikan manfaat bagi pembaca yang ingin

mendesain struktur silo beton prategang.

Page 30: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

4

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 31: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

5

BAB 2 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Dalam melakukan desain desain struktur silo ini merujuk

pada beberapa peraturan (code) dan juga pada beberapa referensi

khusus yang lazim digunakan. Beberapa acuan yang dimaksud

adalah sebagai berikut.

1. SNI 1727:2013 tentang Beban Minimum untuk Perancangan

Bangunan Gedung dan Struktur Lain.

2. SNI 2847:2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk

Bangunan Gedung.

3. SNI 1729:2015 tentang Spesifikasi untuk Bangunan Baja

Gedung Struktural.

4. SNI 7833:2012 tentang Tata Cara Perancangan Beton

Pracetak dan Beton Prategang untuk Bangunan Gedung.

5. SNI 1726:2012 tentang Tata Cara Desain Ketahanan Gempa

untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.

6. Design of Prestressed Concrete Structures oleh T.Y. Lin

(1981).

7. Design of Prestressed Concrete Structures Fundamental

Approach oleh Edward G. Nawy (2000).

8. Handbook of Concrete Engineering (2nd

Edition) - Design and

Construction of Silo and Bunkers.

2.1 Silo

Menurut Safarian dan Harris (1970) tempat

penyimpanan untuk bahan – bahan granular adalah silo dan

bunker. Perbedaan penting dari keduanya adalah dalam

perilaku bahan yang disimpan. Perilaku ini dipengaruhi oleh

geometri dan karakteristik bahan yang disimpan. Tekanan

material yang mengenai dinding dan lantai biasanya

ditentukan oleh salah satu metode untuk silo dan bunker.

Silo dan bunker dibuat dari bermacam-macam

material struktur. Namun, beton paling sering dipilih

sebagai material struktur karena membutuhkan sedikit

Page 32: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

6

perawatan, indah secara estetika dan relatif bebas dari

bahaya struktural tertentu seperti tekuk (buckling) atau

penyok (denting) yang mungkin terjadi pada silo yang

terbuat dari plat yang tipis. Silo dan bunker mempunyai

banyak bentuk dan dapat terdiri dari satu atau kelompok.

Banyak silo besar mengalami keruntuhan disebabkan oleh

beberapa hal berikut ini:

a. Keruntuhan desain, meliputi penggunaan beban yang

salah, kegagalan untuk mempertimbangkan kombinasi

kritis dari sel yang dibebani ataupun tidak, dan kesalahan

detail;

b. Keruntuhan konstruksi, seperti kesalahan penempatan

atau mengurangi tulangan, keburukan dalam kontrol

kualitas beton, dan kesalahan teknik penggunaan

slipform;

c. Keruntuhan operasional, meliputi perubahan dalam nilai

pengosongan silo, perubahan tipe material yang

disimpan, atau penambahan suatu barang yang

menyebabkan beban lateral tak terduga.

2.1.1 Pertimbangan Desain

Menurut Safarian dan Harris (1970) proses desain

untuk silo meliputi segi fungsi dan struktural. Desain fungsi

harus berdasarkan pada volum yang cukup, perlindungan

yang tepat untuk material yang disimpan dan metode yang

digunakan untuk mengisi dan mengosongkan silo.

Pertimbangan struktur adalah stabilitas, kekuatan, kontrol

dari lebar retak dan lendutan. Beban yang dipertimbangkan

meliputi.

1. Beban mati ialah beban sendiri struktur dan semua yang

didukung oleh struktur

2. Beban hidup, meliputi:

a. Gaya-gaya dari material yang disimpan

b. Perubahan akibat pengisian dan pengosongan

Page 33: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

7

c. Beban Angin

d. Beban gempa pada struktur dan material yang

disimpan

3. Tekanan temperatur akibat material yang disimpan.

2.1.2 Sifat Material yang Disimpan

Sifat dari material yang disimpan berpengaruh pada

intensitas beban tekanan. Sifat material mempengaruhi

alirannya dan harus dipertimbangkan dalam pemilihan

bentuk dan ukuran outlet dan tipe sistem unloading.

Tabel 2.1 menunjukkan sifat material yang umumnya

disimpan di silo. Nilai ini biasa digunakan ketika tidak

adanya tes terhadap material yang akan disimpan.

Tabel 2.1 Desain tipikal properti material Granular

(Safarian dan Harris, 1970)

Page 34: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

8

Tabel 2.2 Desain tipikal properti material Granular

(Safarian dan Harris, 1970) – lanjutan 1

Page 35: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

9

2.1.3 Beban Silo dari Material Pengisi

Menurut Safarian dan Harris (1970) material yang

disimpan dalam silo mengakibatkan terjadinya gaya tekanan

yang bekerja pada dinding silo diantaranya, (1) gaya lateral

pada dinding silo vertikal, dinding miring, dan pelat dasar;

(2) gaya vertikal (berupa gesekan) pada dinding samping,

gaya vertikal ke dasar horisontal, dan kekuatan normal

maupun gesekan pada permukaan miring. Nilai statis dari

tekanan ini dihasilkan dari kondisi silo saat penuh (dalam

kondisi diam), sedangkan pada saat material bergerak (saat

pengisian maupun pengosongan silo) tekanan menjadi

meningkat, sehingga beban pada saat bergerak cenderung

mengendalikan desain.

Gaya akibat material yang disimpan juga dapat

dipengaruhi oleh perubahan kelembaban, dengan

pemadatan, dan dengan pengendapan yang dapat menyertai

perluasan alternatif dan penyusutan dinding selama

perubahan suhu harian atau musiman. Sebuah pendekatan

untuk perhitungan beban silo akan melibatkan kondisi aliran

material selama pengisian maupun pengosongan. Persamaan

untuk perhitungan diambil dari gaya statis yang

dikombinasikan dengan data eksperimen sebgai pendekatan

peningkatan tekanan selama proses pengisian tau

pengosongan. Prosedur ini melibatkan penentuan tekanan

statis kemudian mengalikannya dengan faktor

"Overpressure" (Cd) untuk mendapatkan beban desain.

Page 36: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

10

Gambar 2.1 Pembebanan pada Dinding Silo

2.1.4 Perhitungan Tekanan Statis Lateral dan Vertikal

Dua metode yang digunakan untuk menentukan

tekanan statis adalah metode klasik Janssen dan metode

Reimbert. Gambar 2.2 menunjukkan persamaan Janssen dan

Reimbert (Safarian dan Harris, 1970) yang digunakan pada

silo.

Page 37: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

11

Gambar 2.2 Persamaan Reimbert dan Janssen untuk Silo

Persamaan Janssen (Safarian dan Harris, 1970) untuk

menghitung tekanan statik vertikal Metode Janssen pada

kedalamam Y dari permukaan adalah :

q = 𝜸𝑹

𝝁′𝒌 [1- e

-μ’kY/R] (2-1)

dimana,

q = tekanan statis vertikal material (kg/m2)

γ = berat volume material (kg/m3)

R = jari-jari hidrolis (0,25 D untuk silo lingkaran)

μ' = koefisien friksi (gesek)

k = rasio p ke q

Y = kedalaman silo yang dikehendaki

Persamaan Janssen (Safarian dan Harris, 1970) untuk

menghitung tekanan lateral / horisontal pada kedalaman Y

adalah :

Page 38: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

12

p =γR

μ'[1 − 𝑒−μ’𝑘Y/R] = qk (2-2)

dimana,

p = tekanan statis horisontal material (kg/m2)

γ = berat volume material (kg/m3)

R = jari-jari hidrolis (0,25 D)

μ' = koefisien friksi (gesek)

q = tekanan statis vertikal material (kg/m2)

k = rasio p ke q

dengan asumsi k :

𝒌 = 𝒑

𝒒=

𝟏−𝒔𝒊𝒏𝝆

𝟏+𝒔𝒊𝒏𝝆 (2-3)

dimana,

ρ = sudut geser material (°)

Y = kedalaman silo yang dikehendaki (m)

Tabel 2.3 dibawah ini merupakan perumusan

Reimbert dan Janssen (Safarian dan Harris, 1970) tentang

faktor overpressure (Cd). Tampak pada gambar besarnya

tekanan pada silo bertambah besar bersamaan dengan

bertambahnya kedalaman silo terhadap posisi atap silo.

Persamaan 1-5 merupakan persamaan tekanan statik.

Selama proses pengisian dan pengosongan pada struktur

silo besarnya tekanan kemungkinan akan bertambah. Proses

pengosongan menyebabkan tekanan dan gesekan vertikal

pada dinding silo menjadi lebih tinggi. Ini akibat runtuhnya

material di dalam silo dan juga akibat tumbukan yang

terjadi antar material.

Page 39: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

13

Tabel 2.3 Nilai Faktor Cd (Safarian dan Harris, 1970)

Menurut Safarian dan Harris (1970) perhitungan

besarnya tekanan dinamis pada dinding silo menggunakan

pendekatan dengan mengalikan faktor Cd dengan tekanan

statik.

qdes = Cd x q (2-4)

pdes = Cd x p (2-5)

dimana,

q des = tekanan desain (kg/m2)

p des = tekanan desain (kg/m2)

Cd = faktor overpressure

Page 40: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

14

q = tekanan statis vertikal material (kg/m2)

p = tekanan statis lateral material (kg/m2)

2.1.5 Perhitungan Tekanan Statis pada Pelat Hooper

Tekanan statis pada pelat hooper menggunakan

rumus pendekatan dari Reimbert dan Janssen sebagai

berikut:

qα= p sin2α+q cos2α (2-6)

Gambar 2.3 beban pada pelat hooper

2.1.6 Perhitungan Gaya Gesek Semen pada Dinding Silo

Gaya gesek semen pada dinding berdasar pendekatan

Janssen sebagai berikut:

v=(γY-0,8q)R (2-7)

2.2 Desain Struktur Beton Prategang

Berdasarkan SNI 2847:2013 pasal 2.2, definisi beton

pretagang adalah beton struktural dimana tegangan dalam

diberikan untuk mereduksi tegangan tarik potensial dalam

beton yang dihasilkan dari beban. Perbedaan utama antara

beton bertulang dan beton prategang pada kenyataannya

beton bertulang mengkombinasikan beton dan tulangan baja

dengan cara menyatukan dan membiarkan keduanya bekerja

bersama-sama sesuai dengan keinginannya, sedangkan

beton prategang mengkombinasikan beton berkekuatan

tinggi dan baja mutu tinggi dengan cara “aktif”. Hal ini

dicapai dengan cara menarik baja tersebut dan menahannya

ke beton, sehingga membuat beton dalam keadaan tertekan.

Page 41: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

15

2.2.1 Prinsip Dasar Beton Prategang

Ada tiga konsep yang dapat dipakai untuk

menjelaskan dan menganalisis sifat-sifat dasar dari beton

prategang.

Konsep pertama, system prategang untuk mengubah

beton menjadi bahan yang elastis (Freyssinet, 1928).

Konsep kedua, system prategang untuk kombinasi baja

mutu tinggi dengan beton. Konsep ketiga, system prategang

untuk mencapai pertimbangan beban (Lin, 1963).

2.2.2 Teori Load Balancing Pada Struktur Cangkang

Teori load balancing mengemukakan bahwa kawat

atau kabel prategang diberi bentuk dan gaya yang

sedemikian rupa sehingga sebagian dari beban rencana yang

telah ditetapkan dapat diimbangi seutuhnya pada beban

seimbang. Prategang pada cangkang dengan teori load

balancing ditunjukkan pada Gambar 2.3 dimana F adalah

gaya pada tendon yang dibentuk secara melingkar

mengikuti jari-jari, ditunjukkan dengan Gambar 2.3a.

P =F

R (2-8)

Tegangan yang diberikan oleh prategang dinyatakan

sebagai P dengan ketinggian tertentu, ditunjukkan pada

Gambar 2b. Sebagai alternatif, jika jarak s adalah pecahan

kecil dari ketinggian dinding, prategang dapat disimulasikan

sebagai tekanan ekuivalen searah jari-jari.

p =P

s=F

Rs (2-9)

Page 42: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

16

Gambar 2.4 Aplikasi gaya pada dinding lingkaran yang

menggunakan prategang (Priestley, 1985)

2.2.3 Kehilangan Gaya Prategang

Dalam menganalisis kehilangan, harus

mempertimbangkan bahan bahan yang sebenarnya dan

kondisi lingkungan masing masing bahan (waktu, kondisi

pemaparan, dimensi dan ukuran komponen struktur, dan

sebagainya) yang mempengaruhi jumlah dari kehilangan

prategang.

Menurut Lin dan Burn (1981), kehilangan prategang

disebabkan oleh beberapa hal yaitu.

1. Perpendekan elastis beton

2. Kehilangan gaya prategang akibat friksi

3. Kehilangan gaya prategang akibat slip angkur

4. Kehilangan gaya prategang akibat rangkak beton

5. Kehilangan gaya prategang akibat susut beton

6. Kehilangan gaya prategang akibat relaksasi baja

2.3 Penggunaan Slipform Pada Dinding

Menurut Nawy (2008) slipformimg merupakan

metode konstruksi dimana beton dituangkan secara

continuously moving form (terus-menerus pada bentuk yang

berpindah). Metode ini biasa digunakan untuk berbagai

Page 43: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

17

aplikasi seperti jembatan, building cores, shear-wall,

chimney, silo, menara dan berbagai aplikasi lainnya.

Kecepatan penggunaan slipform rata-rata adalah 6–8

inch (± 15 cm) per jam. Proses pengecoran dikendalikan

oleh setting time beton dan keahlian pekerja dalam

melakukan persiapan hingga siap dilakukan pengecoran.

Keuntungan dari penggunaan slipform adalah waktu yang

cukup singkat, prosedur operasional dilakukan dengan

kemanan yang tinggi dan hasil terlihat rapi.

a. Tampak depan penggunaan slipform

Page 44: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

18

b. Detail penggunaan slipform

Gambar 2.5 Penggunaan Slipform

2.4 Pemasangan Cone

Pada saat dilakukan pengecoran silo, dilakukan pula

fabrikasi cone. Setelah cone selesai difabrikasi dan

pengecoran telah sampai pada tahap dimana cone siap

dipasang, maka dilakukan pengangkatan cone dengan tower

crane dan dilakukan pemasangan cone pada silo.

Page 45: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

19

BAB 3 BAB III

METODOLOGI DESAIN

Langkah-langkah yang digunakan dalam desain struktur

Silo Semen kapasitas 6000 T dengan struktur beton prategang ini

adalah sebagai berikut:

3.1 Metode Desain

1. Pengumpulan data

2. Desain pendahuluan (preliminary design)

3. Permodelan struktur

4. Analisis Pembebanan

a. Beban – beban

b. Kombinasi pembebanan

5. Analisa gaya dalam dan perhitungan struktur

6. Cek desain

7. Gambar rencana

3.2 Uraian Metode

3.2.1 Pengumpulan Data

1. Data Primer

Tidak dilakukan pengamatan langsung ke lokasi.

2. Data Sekunder

a. Gambar rencana bangunan

b. Data tanah

c. Peraturan – peraturan dan buku penunjang lain

sebagai dasar teori.

3.2.2 Preliminary Design

1. Dimensi Silo

Berdasarkan Handbook of Concrete Engineering tentang

Silo and Bunkers oleh Sargis S. Safarian dan Ernest C.

Harris (1970) dua pendekatan yang ada:

a. Oleh Dishinger, 𝐻 > 1,5√𝐴 (3-1)

b. Oleh Soviet Code,

H > 1,5D untuk silo lingkaran (3-2)

H > 1,5a untuk silo kotak (3-3)

Page 46: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

20

2. Top of Silo

a. Pelat beton

Penentuan sistem pelat satu arah atau dua arah

dengan ketentuan:

- ln

Sn ≥2, pelat satu arah (3-4)

- ln

Sn<2, pelat dua arah (3-5)

Dimana,

ln= bentang bersih sumbu panjang

Sn= bentang bersih sumbu pendek

Berdasarkan SNI 2847–2013 pasal 9.5 ketebalan

pelat minimum diantara tumpuan ada semua sisinya

harus memenuhi:

- αm≤0,2 harus menggunakan SNI pasal 9.5.3.2

- 0,2<αm<2,0 maka (3-6)

- h=ln(0,8+

fy

1400)

36+5β (αm-0,2)≥125 mm (3-7)

- αm>2,0 maka

- h=ln(0,8+

fy

1400)

36+9β >90 mm (3-8)

αm = rata-rata rasio kekakuan balok terhadap pelat

3. Balok Baja

Penentuan dimensi profil balok berdasarkan

- M terjadi

σijin≤ wxdesain (3-9)

𝑤𝑥 = Momen lawan

4. Dinding

Untuk menghitung tebal minimum dinding digunakan

rumus pendekatan yang disadur dari buku Handbook of

Concrete Engineering (Sargis dan Harris, 1970) sebagai

berikut.

hmin=(mEs+fs-nfc,ten

fs x fc,ten)PxD

2> 6 in (3-10)

dimana,

m = koefisien susut beton (0,0003)

Page 47: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

21

Es = modulus elastisitas baja (2 x 105 Mpa)

fs = tegangan baja yang diijinkan

(0,4 s/d 0,45) . fy

Ec = modulus elastisitas beton

n = rasio modular (Es

Ec)

fc, ten = tegangan beton yang diijinkan (0,1.fc’)

D = diameter Silo (16,7 m)

p =

tekanan statis horisontal akibat material

pengisi γR

μ'(1-e-μ

'kY/R)

γ = 1600 kg/m3

5. Balok

Berdasarkan SNI 2847 – 2013 pasal 9.5 tinggi minimum

h adalah l

16. Dan Namun, dalam preliminary design kali

ini dipakai h=l

12 dengan lebar b=

2

3h

Page 48: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

22

3.2.4 Permodelan Struktur

Permodelan struktur menggunakan bantuan program

komputer SAP 2000.

Gambar 3.1 Permodelan struktur silo eksisting

menggunakan SAP2000

Gambar 3.2 Permodelan struktur silo desain menggunakan

SAP2000

Page 49: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

23

3.2.5 Analisis Pembebanan

a. Beban mati:

- Beton bertulang = 2400 kg/m3

- Baja = 7800 kg/m3

b. Beban Hidup

- Pekerja = 100 kg/m3

c. Beban Material Semen Potrland

- Berat Jenis : 1600 kg/m3

- Sudut saat diam : 25o

- Koefisien friksi :

- 0,466 (jika mengenai beton)

- 0,3 (jika mengenai baja)

- Beban tempature : 70o C

d. Beban Peralatan

- Conveyor : ±5 T

- Air Falve : ±5 T

e. Beban Angin (Berdasarkan UBC 1997)

- Lokasi : Dekat dengan laut

- P : Tekanan angin desain

- Ce : Kombinasi tinggi, paparan dan

koefisien faktor embusan angin seperti

yang diberikan dalam Tabel 16-G UBC

1997

- Cq : Koefisien tekanan untuk struktur atau

bagian struktur yang dipertimbangkan

seperti yang diberikan dalam Tabel 16-

H UBC 1997

- Iw : Faktor keutamaan sebagaimana

tercantum pada Tabel 16-K UBC 1997

f. Beban Gempa

- Daerah Tuban

- Periode ulang 2500 tahun

- Percepatan batuan dasar periode pendek, Ss

- Percepatan batuan dasar periode 1 detik, S1

- Kelas situs : SD

- Percepatan respon spektrum periode pendek, Fa

- Percepatan respon spektrum periode 1 detik, Fv

Page 50: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

24

- Parameter spektra desain untuk periode pendek, SDS

- Parameter spektra desain untuk periode 1 detik, S1

- T0 : 0,2 x (SD1

SDS) (3-11)

- Ts : SD1

SDS (3-12)

3.2.6 Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan yang digunakan sesuai

dengan SNI 1727-2013 pasal 2.3 sebagai berikut:

1. Kombinasi Ultimate

Kombinasi ini digunakan untuk perhitungan tulangan.

a. 1,4D

b. 1,2D + 1,6L + 1,6 Ts + 1,6P

c. 1,2D + 1,6 (Lr atau R) + (Lr atau 0,5W)

d. 1,2D + 1,0W + L + 0,5 (Lr atau S atau R)

e. 1,2D + 1,0E + L + 0,2S

f. 0,9D + 1,0W

g. 0,9D + 1,0E

2. Kombinasi Layan

Kombinasi ini digunakan untuk perhitungan struktur

baja.

a. D

b. D + L + Ts + P

c. D + 0,75L + 0,75 (Lr atau R)

d. D + (0,6W atau 0,7E)

e. D + 0,75L + 0,75(0,6W) + 0,75 (Lr atau S atau R)

f. D + 0,75L + 0,75(0,7E) + 0,75S

g. 0,6D + 0,6W

h. 0,6D + 0,7E

dimana,

D = beban mati

L = beban hidup

E = beban gempa

W = beban angin

Lr = beban hidup atap

R = beban hujan

Ts = Tekanan semen

Page 51: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

25

P = Prestress

3.2.7 Analisa Gaya Dalam dan Perhitungan Struktur

1. Dari output SAP diperoleh nilai gaya geser (D), momen

lentur (M), momen torsi (T), dan nilai gaya aksial (P).

2. Perhitungan struktur untuk baja menggunakan metode

ASD dan beton bertulang menggunakan SRPMB

3. Perhitungan Gaya Prategang

a. Prategang pada cangkang

Perhitungan prategang dihitung menggunakan

metode load balancing, dimana p sebagai beban

merata dijadikan beban penyeimbang pada

permodelan struktur menggunakan SAP 2000 dan

dinyatakan pada persamaan p =P

s=F

Rs (2-9).

b. Tegangan ijin beton sesaat setelah penyaluran gaya

prategang

Tegangan ijin bahan beton prategang pada saat

transfer (SNI 7833-2012 Pasal 6.4.1) kuat tekan

beton yang direncanakan pada umur saat dilakukan

transfer (fci’) dinyatakan dalam satuan MPa.

fci' = 0,65 fc' (3-13)

Berdasarkan pasal SNI 7833-2012 6.4.1 tegangan

tekan dalam penampang beton sesaat setelah transfer

tidak boleh melampaui nilai sebagai berikut :

σ̅tekan= 0,6 fci' untuk bagian terluar (3-14)

σ̅tekan= 0,7 fci' untuk bagian terluar ujung komponen

tertumpu sederhana (3-15)

Berdasarkan pasal 6.4.1 tegangan tekan dalam

penampang beton sesaat setelah transfer tidak boleh

melampaui nilai sebagai berikut :

σ̅tarik= 0,5 √fci' : untuk bagian terluar (3-16)

Σ̅tarik= 0,25 √fci’ : untuk bagian terluar ujung

komponen tertumpu sederhana

(3-17)

Page 52: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

26

c. Tegangan ijin beton sesaat setelah kehilangan gaya

prategang

Berdasarkan SNI 7833-2012 pasal 6.4.2 untuk

komponen beton prategang pada saat layan, tegangan

tekan dalam penampang beton tidak boleh

melampaui nilai sebagai berikut :

0,45 fc' : Tegangan serat terluar akibat pengaruh

prategang, ditambah beban tetap (3-18)

0,60 fc' : Tegangan serat terluar akibat pengaruh

prategang, ditambah beban total (3-19)

d. Kehilangan prategang

Kehilangan prategang dibagi menjadi 2 tahap, yaitu:

1. Tahap Pertama

Pada saat setelah peralihan gaya prategang ke

penampang beton, tegangan dievaluasi sebagai

tolak ukur perilaku elemen struktur. Pada tahap

ini kehilangan gaya prategang meliputi :

a) Perpendekan elastis beton (ES)

Pada saat gaya pratekan dialihkan ke beton,

komponen struktur akan memendek dan baja

akan ikut memendek bersamanya yang

menyebabkan kehilangan prategang pada baja

pula. Untuk memperhitungkan gaya prategang

adalah dengan persamaan berikut :

ES= KESESfcir

Eci (3-20)

dengan nilai Fcir sebagai berikut :

fcir=fo

A±fo.e.y

I±M.y

I (3-21)

dimana :

fcir = Tegangan beton pada garis berat baja

(c.g.s) akibat gaya prategang yang

efektif segera setelah gaya pretagang

telah dikerjakan pada beton

Mg = Momen akibat beban yang ditinjau

Page 53: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

27

Kes = 1 untuk komponen struktur pratarik

Kes = 0,5 untuk komponen struktur pasca

tarik bila kabel kabel secara berurutan

ditarik dengan gaya yang sama

Es = Modulus elastisitas tendon prategang

Eci = Modulus elastisitas beton pada saat

pengangkuran

b) Gesekan Friksi

Selama terjadi pengalihan gaya pratekan pada

sistem pasca tarik, kabel yang ditarik sedikit

demi sedikit akan mengalami kehilangan

tegangannya pada saat tendon melengkung.

Kehilangan akibat gesekan friksi dapat

dihitung menggunakan persamaan sebagai

berikut : F2-F1

F1=-KLμα (3-22)

dimana,

K = Koefisien wobble

L = Panjang Bersih (m)

f1,2 = Fokus tendon (c.g.s)

μ = Koefisien kelengkungan

α = Sudut pusat tendon (L/R)

Tabel 3.1 Nilai Koefisien Kelengkungan

Tipe Tendon K tiap Meter μ

Tendon pada selubung logam

fleksibel :

-Tendon kawat

-Strand dengan untaian 7 kawat

-Baja Mutu Tinggi

0,0033-0,0049

0,0016-0,0066

0,0003-0,0020

0,15-0,25

0,15-0,25

0,08-0,3

Tendon pada selubung logam

kaku

-Strand dengan untaian 7 kawat

0,0007

0,15-0,25

Tendon yang diminyaki terlebih

dahulu

-Tendon kawat dan strand dengan

untaian 7 kawat

0,001-0,0066

0,05-0,15

Tendon yang diberi lapisan

mastic

-Tendon kawat dan strand dengan

untaian 7 kawat

0,0033-0,0066

0,05-0,15

Page 54: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

28

Tabel 3.2 Nilai Koefisien Kelengkungan

(lanjutan)

c) Slip Angkur

Pada sistem pasca tarik, saat tendon-tendon

ditarik sampai nilai penuh dongkrak dilepas

dan gaya prategang dialihkan ke angkur.

Peralatan angkur yang mengalami tegangan

pada saat peralihan cenderung untuk

berdeformasi, jadi tendon dapat tergelincir

sedikit. Besarnya gelincir tergantung dari jenis

baji dan tegangan pada kawat, nilai rata rata

sekitar 2,5 mm. Persamaan yang digunakan

untuk menghitung prategang akibat slip angkur

adalah sebagai berikut.

a sfs

EANC

L (3-23)

dimana,

Δa = Deformasi pengangukran (mm)

Es = 195.000 Mpa L = panjang total kabel (mm)

2. Tahap Kedua

Pada saat beban bekerja setelah semua gaya

prategang terjadi dan tingkatan prategang efektif

Tipe Tendon K tiap Meter μ

Tendon pada selubung logam

fleksibel :

-Tendon kawat

-Strand dengan untaian 7 kawat

-Baja Mutu Tinggi

0,0033-0,0049

0,0016-0,0066

0,0003-0,0020

0,15-0,25

0,15-0,25

0,08-0,3

Tendon pada selubung logam

kaku

-Strand dengan untaian 7 kawat

0,0007

0,15-0,25

Tendon yang diminyaki terlebih

dahulu

-Tendon kawat dan strand dengan

untaian 7 kawat

0,001-0,0066

0,05-0,15

Tendon yang diberi lapisan

mastic

-Tendon kawat dan strand dengan

untaian 7 kawat

0,0033-0,0066

0,05-0,15

Tipe Tendon K tiap Meter μ

Tendon pada selubung logam

fleksibel :

-Tendon kawat

-Strand dengan untaian 7 kawat

-Baja Mutu Tinggi

0,0033-0,0049

0,0016-0,0066

0,0003-0,0020

0,15-0,25

0,15-0,25

0,08-0,3

Tendon pada selubung logam

kaku

-Strand dengan untaian 7 kawat

0,0007

0,15-0,25

Tendon yang diminyaki terlebih

dahulu

-Tendon kawat dan strand dengan

untaian 7 kawat

0,001-0,0066

0,05-0,15

Tendon yang diberi lapisan

mastic

-Tendon kawat dan strand dengan

untaian 7 kawat

0,0033-0,0066

0,05-0,15

Page 55: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

29

jangka panjang tercapai. Akibat waktu yang lama

akan terjadi kehilangan prategang sebagai berikut:

a) Rangkak Beton

Rangkak dianggap terjadi dengan beban mati

permanen yang ditambahkan pada komponen

struktur setelah beton diberi gaya prategang.

Kehilangan gaya pretegang akibat rangkak

untuk komponen struktur dihitung

menggunakan persamaan :

. ses cir cds

c

ECR K f f

E (3-24)

dimana,

Kcr = 1,6 untuk komponen struktur pasca

tarik

fcds = Tegangan beton pada titik berat

tendon akibat seluruh beban mati

yang bekerja pada komponen

struktur setelah diberi gaya

prategang

Es = Modulus elastisitas tendon prategang

Ec = Modulus elastisitas beton umur 28

hari

b) Susut

Besarnya kehilangan akubat susut yang terjadi

pada beton prategang dapat menggunakan

persamaan berikut :

(3-25)

dimana,

Ksh = Koefisien faktor susut

RH = Kelembaban relatif

Page 56: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

30

V/S = Perbandingan volume terhadap

permukaan

Tabel 3.3 Nilai Ksh Untuk Komponen Pasca

Tarik

c) Relaksasi Baja

Percobaan pada baja pratekan dengan

perpanjangan yang konstan dan dijaga tetap

pada suatu selang waktu tertentu.

Memperlihatkan bahwa gaya prategang akan

berkurang secara perlahan. Kehilangan gaya

prategang ini dapat dinyatakan dengan

persamaan sebagai berikut.

RERE K J SH CR ES C

Tabel 3.4 Nilai-Nilai KRE

waktu

setelah

perawatan

s/d

penerapan

prategang

(hari)

1 2 3 5 7 10 20 30 60

Ksh 0,92 0,85 0,80 0,77 0,73 0,64 0,58 0,45

Page 57: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

31

Tabel 3.5 Nilai C

3.2.8 Gambar Rencana

1. Gambar Arsitektur

a. Gambar denah

b. Gambar tampak

2. Gambar Potongan

a. Potongan memanjang

b. Potongan melintang

3. Gambar Penulangan

a. Gambar penulangan balok

b. Gambar penulangan pelat

4. Gambar Detail

a. Gambar detail prategang

b. Gambar detail tulangan

c. Gambar detail sambungan baja

5. Gambar Struktur

a. Gambar dinding

b. Gambar balok

Fpi/fpu Strang atau kawat

stress relieved

Batang stress relieved

atau Strang atau Kawat

relaksasi rendah

0,8 - 1,28

0,79 - 1,22

0,78 - 1,16

0,77 - 1,11

0,76 - 1,05

0,75 1,45 1,00

0,74 1,36 0,95

0,73 1,27 0,90

0,72 1,18 0,85

0,71 1,09 0,8

0,70 1 0,75

0,69 0,94 0,7

0,68 0,89 0,66

0,67 0,83 0,61

0,66 0,78 0,57

0,65 0,73 0,53

0,64 0,68 0,49

0,63 0,63 0,45

0,62 0,58 0,41

0,61 0,53 0,37

0,60 0,49 0,33

Page 58: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

32

3.3 Diagram Alir

3.3.1 Diagram Alir Desain Silo

Gambar 3.3 Diagram alir desain silo

Page 59: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

33

3.3.2 Diagram Alir Perhitungan Dinding Prategang

Gambar 3.4 Diagram alir perhitungan dinding prategang

Page 60: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

34

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 61: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

35

BAB 4 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Preliminary Design

1. Material

a. Beton bertulang

fc’ = 40 MPa

fy = 400 MPa

b. Baja

BJ = 41

fy = 250 MPa

fu = 410 MPa

2. Dimensi silo

Pada perencanaan proyek akhir silo didesain

berdasarkan Handbook of Concrete Engineering dengan

diameter 16,7 m dan tinggi 38 m sesuai dengan

persamaan (H > 1,5D untuk silo lingkaran (3-2)

untuk silo lingkaran.

H > 1,5D

38 m > 1,5 x 16,7 m

38 m > 25,05 m

3. Top of Silo

Direncanakan menggunakan struktur komposit dengan

pelat beton dan balok baja berdasarkan SNI 2847-2013

dengan sistem one-way slab.

a. Pelat beton

Sesuai dengan persamaan ln

Sn ≥2, pelat satu arah

(3-4 untuk pelat satu arah

Dengan, ln= 3,2 m dan Sn= 1,5 m 3,2 m

1,5 m= 2,13 ≥ 2 (memenuhi syarat pelat satu arah)

Dengan tebal sesuai sni 2847 – 2013 pasal 9.5

Untuk pelat dengan kedua ujung menerus

t =l

28=3,2 m

28= 0,114 m = 11,4 cm ≈ 20 cm

(memenuhi syarat untuk preliminary design)

Page 62: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

36

b. Balok baja

Data Bahan :

BJ = 41

Fy = 250 MPa

Fu = 410 MPa

Tegangan ijin dasar = 1666 kg/cm2

Sesuai dengan persamaan M terjadi

σijin≤ wxdesain

(3-9, preliminary design balok baja diuraikan

sebagai berikut:

- Balok Induk

Beban hidup = 600 kg/m2

Beban Mati =

=

2450 kg/m3 x 0.2 m

490 kg/m2

Beban Mati

Tambahan

= 70 kg/m2

Q =

=

1160 kg/m2 x 3,2 m

3712 kg/m

Momen terjadi, M =

=

=

1

8 qL

2

1

8 . 3712 . 16,7

2

129404,96 kgm

Wx terjadi =

=

12940496 kgcm

1666 kg/cm2

7767 kg/cm3

Digunakan H beam 900.400.12.22 dengan Elastic

Modulus of Section, Wx = 8932,937 cm3

- Balok Anak

Beban hidup = 600 kg/m2

Beban Mati =

=

2450 kg/m3 x 0.2 m

490 kg/m2

Beban Mati

Tambahan

= 70 kg/m2

Q = 1160 kg/m2 x 1.5 m

Page 63: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

37

= 1740 kg/m

Momen terjadi, M =

=

=

1

8 qL

2

1

8 . 1740 . 3,2

2

2227.2 kgm

Wx terjadi =

=

222720 kgcm

1666 kg/cm2

133,685 kg/cm3

Digunakan H beam 350.175.6.9 dengan Elastic

Modulus of Section, Wx = 641 cm3

4. Dinding

Perhitungan preliminary design dinding struktural

menggunakan persamaan hmin=(mEs+fs-nfc,ten

fs x fc,ten)PxD

2> 6 in

(3-10 yang diuraikan sebagai berikut.

fs =

=

=

0,4 . fy

0,4 . 400 Mpa

160 Mpa

Ec =

=

=

4700 √fc

4700 √40

29725, 41 Mpa

n =

=

=

(Es

Ec)

(200000 Mpa

29725,41 Mpa)

6,728 fc, ten =

=

=

0,1 . fc’

0,1 . 40 Mpa

4 Mpa

R =

=

=

0,25 . D

0,25 . 16,7 m

4,175 m

Page 64: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

38

’ = 0,466

k =

=

=

(1-sin ρ) / (1+sin ρ)

(1 - sin 25°) / (1 + sin 25°)

0,406

Y = 26 m

p =

=

=

γR

μ'(1-e-μ

'kY/R)

1600 x 4,175

0,466(1-e-0,466 x 0,406 x 26/4,175)

9920, 37 kg/ m2

hmin

=

=

=

(mEs+fs-nfc,tenfs x fc,ten

)P x D

2> 6 in

(0,0003 (2 x 105)+160-(6,728 x 4)

160 x 4)9920,37 x 16,7

2> 6 in

231,85 mm > 152,4 mm

Tebal dinding silo pada Proyek Akhir Terapan ini

direncanakan 350 mm sehingga telah memenuhi syarat.

5. Balok

Berdasarkan SNI 2847 – 2013 pasal 9.5 tinggi

minimum h adalah l

16. Namun, dalam preliminary

design ini dipakai h=l

12 dengan lebar b=

2

3h.

L atau diameter silo = 16,7 m maka dimensi balok :

h=16,7 m

12 =1,392 m≈1,5 m

b=2

3x1,5 =1 m

6. Pelat lantai

Page 65: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

39

a. Pelat lantai Elv. +5,5 direncanakan ketebalan 20

cm.

b. Pelat lantai hopper Elv. +12,00 direncanakan

ketebalan 80 cm.

4.2 Analisis Pembebanan

4.2.1 Beban Mati

Beban mati merupakan berat sendiri elemen struktur

yang akan dihitung otomatis sebagai self weight oleh

software SAP2000 dan beban mati tambahan sebesar 70

kg/m2 pada top of silo.

4.2.2 Beban Hidup

Beban hidup pada lantai dan top of silo diambil

sebesar 600 kg/m2 yaitu diasumsikan sebagai beban lantai

bangunan industri atau pabrik sesuai dengan SNI 1727-

2013. Beban pekerja dimasukkan sebagai beban terpusat

sebesar 100 kg/m2.

4.2.3 Beban Peralatan

Beban peralatan berupa conveyor dan air falve

diasumsikan mempunyai berat sebesar ± 5 Ton.

4.2.4 Beban Material Tersimpan (Beban Semen)

Kriteria beban material silo yang digunakan diuraikan

sebagai berikut.

a. Jenis semen : Semen Portland

b. Berat Jenis : 1600 kg/m3

c. Sudut saat diam : 25o

d. Koefisien friksi : - 0,466 (jika mengenai beton)

- 0,3 (jika mengenai baja)

e. Beban temperatur : 70o C

Perhitungan beban material silo dan inputnya pada

program SAP 2000 dijelaskan sebagai berikut:

Page 66: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

40

1. Tekanan Statik Vertikal Material Tersimpan

Dalam menghitung tekanan statik vertikal

material tersimpan digunakan persamaan q = 𝜸𝑹

𝝁′𝒌 [1- e-

μ’kY/R

] (2-1 dimana nilai jari-jari hidrolis (R)

dihitung sebagai berikut.

R = jari-jari hidrolis (0,25D)

= 0,25 . 16,7 m

= 4,175 m

Tekanan vertikal pada saat

pengisian/pengosongan (q des) didapat dengan

mengalikan tekanan vertikal kondisi statis dengan

faktor “Overpressure” (Cd). Cd didapat dari Tabel nilai

faktor “Overpressure” pada Tabel 4.1 dengan

kedalaman Y sesuai dengan tabel. Selanjutnya adalah

perhitungan tekanan desain vertikal material pengisi

silo.

Data perencanaan:

γ = 1600 kg/m3 (berat volume semen Portland)

R = 0,25 . D

= 0,25 . 16,7 m

= 4,175 m

’ = 0,466

k = (1-sin ρ) / (1+sin ρ)

= (1 - sin 25°) / (1 + sin 25°)

= 0,406

Page 67: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

41

Tabel 4.1 Tabel Nilai Faktor “Overpressure” (Cd)

Lingkaran merah pada Tabel 4.1 menunjukkan

penggunaan metode Janssen untuk mendapatkan faktor

“Overpressure” yang memenuhi persamaan, H

D≤2,

dimana H adalah kedalaman silo dari titik jatuh material

yang mengenai dinding silo sampai dengan pelat hopper

silo yang ditunjukkan pada Gambar 4.1.

Page 68: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

42

Gambar 4.1 Over pressure

Silo direncanakan dengan tinggi jagaan 50 cm,

berikut perhitungan detail kedalaman silo:

Hs =

=

=

tan ρ x D

2

tan 25° x 16,5 m

2

3,894 m ≈ 3,9 m

H’ =

=

3,9 m + 0,5 m

4,4 m

H =

=

26 m – 0,5 m – 3,9 m

21,6 m

H1 = D tan ρ

16,7 m tan 25°

7,787 m ≈ 7,8 m

Page 69: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

43

H - H14

=

=

21,6 - 7,8

4

3,45 m ≈ 3,5 m

Sebagai contoh diambil perhitungan tekanan vertikal (q)

pada kedalaman 12,2 m sebagai berikut :

q = γR

μ'(1-e-μ'kY/R)

= 1600 x 4,175

0,466(1-e

-0,466 x 0,406 x12,2

4,175)

= 14978,758 kg/m2

Faktor “Overpressure” (Cd) pada ketinggian pertama

= 1,351

q des = Cd x q

= 1,35 x 14978,7587 kg/m2

= 20221,324 kg/m2

Untuk hasil perhitungan tekanan vertikal material

pengisi silo dapat dilihat pada dibawah ini.

Tabel 4.2 Perhitungan tekanan vertikal semen

2. Tekanan Lateral / Horisontal Material Tersimpan Dalam menghitung tekanan lateral/horisontal

material tersimpan pada kondisi statis (saat diam)

digunakan rumus pendekatan dari Janssen persamaan

Error! Reference source not found. Sebagai contoh

Kedalaman

Y (m)

Tekanan Statis

Vertikal

q (kg/m2)

Faktor

Overpressure

"Cd "

Tekanan

Desain

Vertikal

q des (kg/m2)

4,4 0,000 0 0,000

12,2 14978,758 1,35 20221,324

15,6 17925,545 1,45 25992,040

19,1 20445,430 1,55 31690,416

22,5 22600,258 1,65 37290,425

26,0 24442,915 1,65 40330,810

Page 70: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

44

diambil perhitungan tekanan lateral (p) pada kedalaman

12,2 m sebagai berikut :

p = 𝑞. 𝑘

= 14978,758 kg/m2 (0,406)

= 6079, 257 kg/m2

Faktor “Overpressure” (Cd) pada ketinggian pertama

= 1,351

p des = Cd x p

= 1,35 x 6079, 257 kg/m2

= 8206, 996 kg/m2

Untuk hasil perhitungan tekanan lateral material pengisi

silo dapat dilihat pada Tabel 4.3 Perhitungan tekanan

lateral semen.

Tabel 4.3 Perhitungan tekanan lateral semen

kedalaman

Y (m)

Tekanan

Statis Lateral

p (kg/m2)

Faktor

Overpressure

"Cd"

Tekanan

Desain Lateral

p des (kg/m2)

4,4 0,000 0 0,000

12,2 6079,257 1,35 8206,996

15,6 7275,235 1,45 10549,091

19,1 8297,952 1,55 12861,825

22,5 9172,507 1,65 15134,637

26,0 9920,365 1,65 16368,603

Page 71: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

45

Gambar 4.2 Input lateral surface pressure (dalam satuan

kgf, m)

3. Tekanan Statis pada Pelat Hooper

Tekanan statis pada pelat hooper menggunakan

rumus pendekatan dari Reimbert dan Janssen sebagai

berikut:

dengan 𝛼 = 15° didapat nilai 𝑞𝛼 :

qα =9920, 365

kg

m2sin 15 + 24442,915

kg

m2cos 15°

= 23470 kg/m2

Page 72: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

46

4. Gaya Gesek pada Dinding Silo Berdasar rumus pendekatan dari Janssen, gaya

gesek pada dinding silo dihitung menggunakan

persamaan berikut.

v=(γY-0,8q)R (4-1)

Untuk hasil perhitungan gaya gesek pada dinding

silo dapat dilihat pada Tabel 4.4.

Tabel 4.4 Perhitungan gaya gesek pada dinding silo

Kedalaman

Y (m)

Friction force

v (kg/m2)

Faktor

overpressure

"Cd"

Friction force

v des (kg/m2)

12,2 31340,073 1,35 42309,098

15,6 44575,523 1,45 64634,509

19,1 59236,827 1,55 91817,082

22,5 75117,421 1,65 123943,744

26 92040,664 1,65 151867,096

Page 73: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

47

Gambar 4.3 Input Beban gesek akibat semen pada dinding

4.2.5 Beban Angin

Perhitungan tekanan angin mengacu pada UBC 1997.

Menurut Uniform Building Code (UBC) 1997 volume 2 -

Chapter 16 - Structural Design Requirements Divisi III -

Wind Loads, tekanan angin rencana untuk struktur

bangunan dan elemen di dalamnya harus ditentukan untuk

setiap ketinggian dalam kesesuaian dengan rumus :

P = Ce×Cq×qs×Iw (4-2)

A

Page 74: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

48

dimana,

P = Tekanan angin desain

Ce = Kombinasi tinggi, paparan dan koefisien faktor

embusan angin (Eksposure D)

Cq = Koefisien tekanan untuk struktur atau bagian struktur

yang dipertimbangkan (0,8)

qs = Stagnasi tekanan angin pada ketinggian standar 33 ft.

= 10000 mm

Iw = Faktor keutamaan

= 1,15

Gambar 4.4 Penyebaran Arah Angin pada Silo

Tabel 4.5 Koefisien Tekanan (Cq)

Y

X

Page 75: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

49

Tabel 4.6 Faktor Keutamaan (Iw)

Tabel 4.7 Kombinasi Tinggi (Ce)

Dari koefisien tersebut, didapatkan perhitungan

tekanan angin setiap ketinggian 2 m sebagai berikut.

Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Tekanan Angin

H

(m)

Tekanan

Angin Angin Hisap Angin Tekan

2,0 P1 = 41,168 Kg/m2 82,336 Kg/m

2

4,0 P2 = 43,683 Kg/m2 87,367 Kg/m

2

6,0 P3 = 46,199 Kg/m2 92,397 Kg/m

2

8,0 P4 = 48,235 Kg/m2 96,470 Kg/m

2

10,0 P5 = 49,912 Kg/m2 99,824 Kg/m

2

12,0 P6 = 51,589 Kg/m2 103,178 Kg/m

2

Page 76: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

50

14,0 P7 = 52,792 Kg/m2 105,584 Kg/m

2

16,0 P8 = 53,945 Kg/m2 107,890 Kg/m

2

18,0 P9 = 55,098 Kg/m2 110,196 Kg/m

2

20,0 P10 = 55,982 Kg/m2 111,963 Kg/m

2

22,0 P11 = 56,820 Kg/m2 113,640 Kg/m

2

24,0 P12 = 57,659 Kg/m2 115,317 Kg/m

2

26,0 P13 = 58,412 Kg/m2 116,824 Kg/m

2

28,0 P14 = 59,146 Kg/m2 118,292 Kg/m

2

30,0 P15 = 59,879 Kg/m2 119,759 Kg/m

2

32,0 P16 = 60,454 Kg/m2 120,908 Kg/m

2

34,0 P17 = 60,978 Kg/m2 121,956 Kg/m

2

36,0 P18 = 61,510 Kg/m2 123,034 Kg/m

2

38,0 P19 = 61,989 Kg/m2 123,977 Kg/m

2

a) Gambar beban angin arah x (dalam satuan kN, m)

Page 77: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

51

b) Gambar beban angin arah y (dalam satuan kN, m)

Gambar 4.5 Input beban angin pada SAP2000

4.2.6 Beban Gempa

Metode yang digunakan dalam perhitungan beban

gempa ini yaitu metode analisis respon spektrum dengan

mendefinisikan parameter berikut ini.

a. Lokasi desain : Tuban, Jawa Timur

b. Periode desain : 2500 tahun

c. Jenis tanah : Tanah Sedang

Page 78: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

52

Gambar 4.6 Respon spektrum beban gempa

4.3 Analisa Struktur

4.3.1 Kontrol Periode Alami Stuktur

Nilai T (waktu getar alami struktur) dibatasi oleh waktu

getar alami fundamental untuk mencegah penggunaan

struktur yang terlalu fleksibel dengan perumusan dalam

SNI 1726-2012 sebesar :

x

nta hCT (4-3)

Page 79: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

53

Tabel 4.9 Tipe struktur (SNI 1726-2012)

Tabel 4.10 Parameter percepatan respons spektral desain pada 1

detik, SD1 (SNI 1726-2012)

Perioda fundamental struktur pendekatan 𝑇𝑎 = 0,0488 (380,75) = 0,747 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘

dengan batas atas perioda fundamental struktur sebesar,

auatasa TCT . (4-4)

dimana,

Cu = 1.4 (karena SD1=0.32) 1,4 (0,747 detik) = 1,0458 detik

Analisis modal ditujukan untuk mengetahui karakteristik

dinamik struktur silo. Hasil dari analisis modal yang

ditinjau adalah Mode getar dan frekuensi alami yang

ditunjukan pada tabel dibawah ini.

Page 80: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

54

Tabel 4.11 Periode alami struktur

Sehingga perioda fundamental struktur sebesar 0,315 detik

kurang dari batas atas dan batas bawah.

0,315 detik < 0,747 detik < 1,0458 detik

4.3.2 Perhitungan Prestress

Strand Stress-Relieved dengan Tujuh Kawat Tanpa

Pelapisan (ASTM A-416) Derajat 180 MPa.

Diameter

Nominal (mm)

Kekuatan

Putus (kN)

Luas Nominal

Strand (mm2)

Beban Minimum

pada Pemuaian

1% (kN)

12,7 183,7 98,71 156,1

(T.Y. Lin)

fpu = 1860 MPa fc’ = 40 MPa

fpi = 0,75 fpu fci’ = 0,8 fc’

= 395 MPa = 32 MPa

OutputCase StepType StepNum Period

Text Text Unitless Sec

MODAL Mode 1 0,31495

MODAL Mode 2 0,309429

MODAL Mode 3 0,215771

MODAL Mode 4 0,1893

MODAL Mode 5 0,157398

MODAL Mode 6 0,157074

MODAL Mode 7 0,149981

MODAL Mode 8 0,149489

MODAL Mode 9 0,129609

MODAL Mode 10 0,129138

MODAL Mode 11 0,117949

MODAL Mode 12 0,117779

TABLE: Modal Periods

Page 81: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

55

Allowable Initial Stress Allowable Service Stress

fcti = 0,25 √fci’ fct = 0,5 √fc’

= 1,4 MPa = 3,2 MPa

fcci = 0,6 fci’ fcc = 0,45 fc’

= 19,2 MPa = 18 MPa

(akibat beban tetap)

fcc = 0,6 fc’

= 24 MPa

(akibat beban mati)

fr = 0,7 √fc’

= 4,43 MPa

D = 16,7 m

R = 8,35 m

(T.Y. Lin)

Fpu = 1860 Mpa Fc' = 40 Mpa

Fpi = 0,75 Fpu Fci' = 0,8 Fc'

= 1395 MPa = 32 MPa

Fcti = 0,25 Fct = 0,5

= 1,4 MPa = 3,2 MPa

Fcci = 0,6 Fci' Fcc = 0,45 Fc'

= 19,2 MPa = 18 MPa

(akibat beban tetap)

Batas Tarik = 1 MPa Fcc = 0,6 Fc'

Batas Tekan = -19 MPa = 24 MPa

(akibat beban total)

Fr = 0,7

= 4,43 MPa

Batas Tarik = 3,2 MPa

Batas Tekan = -18,0 MPa

= -24,0 MPa

Momen Retak = 4,4 MPa

D = 16,7 m

R = 8,35 m

19 2616,3086 313,3304 0,726543 228,7312

17 2340,9077 280,3482 0,726543 204,6542

15 2065,5068 247,3661 0,726543 180,5772

13 1790,1059 214,3839 0,726543 156,5003

11 1514,705 181,4018 0,726543 132,4233

9 1239,3041 148,4196 0,726543 108,3463

7 963,90315 115,4375 0,726543 84,26938

5 688,50225 82,45536 0,726543 60,19241

3 413,10135 49,47322 0,726543 36,11545

12,7 183,7 98,71 156,1

Diameter

Nominal (mm)

Kekuatan Putus

(kN)

Luas Nominal

Strand (mm2)

Beban Minimum pada

Pemuaian 1% (kN)

Strand Stress-Relieved dengan Tujuh Kawat Tanpa Pelapisan (ASTM A-416)

Derajat 1860 MPa

Input SAP

Allowable Initial Stress Allowable Service Stress

Jumlah

StrandFpe (kN)

P

(kN/m)

Tan

180/5

P

(kN/m)

√F √F

F

Page 82: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

56

Tabel 4.12 Input Prategang pada SAP2000

Gambar 4.7 Input Prestress pada SAP2000 (dalam satuan

kN, m)

(T.Y. Lin)

Fpu = 1860 Mpa Fc' = 40 Mpa

Fpi = 0,75 Fpu Fci' = 0,8 Fc'

= 1395 MPa = 32 MPa

Fcti = 0,25 Fct = 0,5

= 1,4 MPa = 3,2 MPa

Fcci = 0,6 Fci' Fcc = 0,45 Fc'

= 19,2 MPa = 18 MPa

(akibat beban tetap)

Batas Tarik = 1 MPa Fcc = 0,6 Fc'

Batas Tekan = -19 MPa = 24 MPa

(akibat beban total)

Fr = 0,7

= 4,43 MPa

Batas Tarik = 3,2 MPa

Batas Tekan = -18,0 MPa

= -24,0 MPa

Momen Retak = 4,4 MPa

D = 16,7 m

R = 8,35 m

19 2616,3086 313,3304 0,726543 228,7312

17 2340,9077 280,3482 0,726543 204,6542

15 2065,5068 247,3661 0,726543 180,5772

13 1790,1059 214,3839 0,726543 156,5003

11 1514,705 181,4018 0,726543 132,4233

9 1239,3041 148,4196 0,726543 108,3463

7 963,90315 115,4375 0,726543 84,26938

5 688,50225 82,45536 0,726543 60,19241

3 413,10135 49,47322 0,726543 36,11545

12,7 183,7 98,71 156,1

Diameter

Nominal (mm)

Kekuatan Putus

(kN)

Luas Nominal

Strand (mm2)

Beban Minimum pada

Pemuaian 1% (kN)

Strand Stress-Relieved dengan Tujuh Kawat Tanpa Pelapisan (ASTM A-416)

Derajat 1860 MPa

Input SAP

Allowable Initial Stress Allowable Service Stress

Jumlah

StrandFpe (kN)

P

(kN/m)

Tan

180/5

P

(kN/m)

√F √F

F

Page 83: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

57

4.3.3 Kehilangan Gaya Prategang Tahap Transfer (Awal)

4.3.3.1 Kehilangan Prategang Akibat Perpendekan Elastis

Beton (ΔES)

Untuk sistem pascatarik, kehilangan gaya

prategang akibat perpendekan elastis terjadi akibat gaya

pada kabel tendon yang diangkurkan terhadap beton.

Perpendekan beton secara bertahap terjadi jika beton

tersebut memiliki lebih dari satu tendon yang ditarik

secara berurutan.

dimana,

dibawah ini ditunjukkan perhitungan gaya prategang akibat

perpendekan elastis pada elevasi +12.0

ES = 0,5 x 200000 x 1,15

26587

= 4,33 Mpa

Untuk hasil perhitungan kehilangan gaya prategang akibat

perpendekan elastis selanjutnya ditunjukkan pada Tabel

4.13 sampai Tabel 4.24 ΔES berdasar fcir pada elevasi

+34.00.

ES = KES ES Fcir

Eci

KES = 0,5 (pasca-tarik)

ES = MPa

Fcir = Tegangan akibat gaya prategang segera

(output SAP)

Eci = MPa

Dimana,

200000

26587

Es = Kehilangan Gaya akibat Perpendekan

Elastis Beton (Mpa)

Kes = Koefisien untuk komponen Struktur

Pascatarik (0,5)

Es = Modulus Elastisitas Baja (200000 MPa)

fcir = Tegangan Beton yang melalui titik berat

baja (c.g.s) akibat gaya prategang yang

efektif segera setelah gaya prategang telah

dikerjakan pada beton (MPa) – Output

SAP

Eci = Modulus Elastisitas Beton (26587 MPa)

Page 84: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

58

Gambar 4.8 Diagram fcir pada elevasi +12.00 (dalam satuan

N/mm2)

Tabel 4.13 ΔES berdasar fcir pada elevasi +12.00

+12,0 4,34

ES

(Mpa)

-1,16

Fcir (Mpa)Jml.

Strand Elv.

9

Page 85: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

59

Gambar 4.9 Diagram fcir pada elevasi +14.00 (dalam satuan

N/mm2)

Tabel 4.14 ΔES berdasar fcir pada elevasi +14.00

+12,0 4,34

+14,0 10,19

ES

(Mpa)

-1,16

-2,71

Fcir (Mpa)Jml.

Strand Elv.

9

19

Page 86: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

60

Gambar 4.10 Diagram fcir pada elevasi +16.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.15 ΔES berdasar fcir pada elevasi +16.00

+12,0 4,34

+14,0 10,19

+16,0 10,27

ES

(Mpa)

-1,16

-2,71

-2,73

Fcir (Mpa)Jml.

Strand Elv.

9

19

19

Page 87: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

61

Gambar 4.11 Diagram fcir pada elevasi +18.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.16 ΔES berdasar fcir pada elevasi +18.00

+12,0 4,34

+14,0 10,19

+16,0 10,27

+18,0 9,4817

ES

(Mpa)

-1,16

-2,71

-2,73

-2,52

Fcir (Mpa)Jml.

Strand Elv.

9

19

19

Page 88: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

62

Gambar 4.12 Diagram fcir pada elevasi +20.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.17 ΔES berdasar fcir pada elevasi +20.00

+12,0 4,34

+14,0 10,19

+16,0 10,27

+18,0 9,48

+20,0 8,54

17

17 -2,27

ES

(Mpa)

-1,16

-2,71

-2,73

-2,52

Fcir (Mpa)Jml.

Strand Elv.

9

19

19

Page 89: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

63

Gambar 4.13 Diagram fcir pada elevasi +22.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.18 ΔES berdasar fcir pada elevasi +22.00

+12,0 4,34

+14,0 10,19

+16,0 10,27

+18,0 9,48

+20,0 8,54

+22,0 7,26

17

17

13

-2,27

-1,93

ES

(Mpa)

-1,16

-2,71

-2,73

-2,52

Fcir (Mpa)Jml.

Strand Elv.

9

19

19

Page 90: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

64

Gambar 4.14 Diagram fcir pada elevasi +24.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.19 ΔES berdasar fcir pada elevasi +24.00

+12,0 4,34

+14,0 10,19

+16,0 10,27

+18,0 9,48

+20,0 8,54

+22,0 7,26

+24,0 6,32

17

17

13

13

-2,27

-1,93

-1,68

ES

(Mpa)

-1,16

-2,71

-2,73

-2,52

Fcir (Mpa)Jml.

Strand Elv.

9

19

19

Page 91: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

65

Gambar 4.15 Diagram fcir pada elevasi +26.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.20 ΔES berdasar fcir pada elevasi +26.00

+12,0 4,34

+14,0 10,19

+16,0 10,27

+18,0 9,48

+20,0 8,54

+22,0 7,26

+24,0 6,32

+26,0 5,36

17

17

13

13

-2,27

-1,93

-1,68

9 -1,43

ES

(Mpa)

-1,16

-2,71

-2,73

-2,52

Fcir (Mpa)Jml.

Strand Elv.

9

19

19

Page 92: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

66

Gambar 4.16 Diagram fcir pada elevasi +28.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.21 ΔES berdasar fcir pada elevasi +28.00

+12,0 4,34

+14,0 10,19

+16,0 10,27

+18,0 9,48

+20,0 8,54

+22,0 7,26

+24,0 6,32

+26,0 5,36

+28,0 4,00

17

17

13

13

-2,27

-1,93

-1,68

9

9

-1,43

-1,06

ES

(Mpa)

-1,16

-2,71

-2,73

-2,52

Fcir (Mpa)Jml.

Strand Elv.

9

19

19

Page 93: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

67

Gambar 4.17 Diagram fcir pada elevasi +30.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.22 ΔES berdasar fcir pada elevasi +30.00

+12,0 4,34

+14,0 10,19

+16,0 10,27

+18,0 9,48

+20,0 8,54

+22,0 7,26

+24,0 6,32

+26,0 5,36

+28,0 4,00

+30,0 2,07

17

17

13

13

-2,27

-1,93

-1,68

9

9

-1,43

-1,06

-0,553

ES

(Mpa)

-1,16

-2,71

-2,73

-2,52

Fcir (Mpa)Jml.

Strand Elv.

9

19

19

Page 94: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

68

Gambar 4.18 Diagram fcir pada elevasi +32.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.23 ΔES berdasar fcir pada elevasi +32.00

+12,0 4,34

+14,0 10,19

+16,0 10,27

+18,0 9,48

+20,0 8,54

+22,0 7,26

+24,0 6,32

+26,0 5,36

+28,0 4,00

+30,0 2,07

+32,0 1,56

+34,0 1,03

17

17

13

13

-2,27

-1,93

-1,68

9

9

-0,41

-0,27

-1,43

-1,06

-0,553

3

3

ES

(Mpa)

-1,16

-2,71

-2,73

-2,52

Fcir (Mpa)Jml.

Strand Elv.

9

19

19

Page 95: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

69

Gambar 4.19 Diagram fcir pada elevasi +34.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.24 ΔES berdasar fcir pada elevasi +34.00

+12,0 4,36

+14,0 10,19

+16,0 10,27

+18,0 9,48

+20,0 8,54

+22,0 7,26

+24,0 6,32

+26,0 5,36

+28,0 3,99

+30,0 2,07

+32,0 1,54

+34,0 1,17

13

7

7

5

-2,27

-1,93

-1,68

5

5

-0,41

-0,31

-1,43

-1,06

-0,555

5

5

ES

(Mpa)

-1,16

-2,71

-2,73

-2,52

Fcir (Mpa)Jml.

Strand Elv.

9

13

13

Page 96: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

70

4.3.3.2 Kehilangan Prategang Akibat Gesekan (Δfs1)

Stressing (penarikan kabel prategang) dengan

menggunakan dongkrak Jack Hidrolic menyebabkan

kabel prategang mengalami kehilangan sebagian gaya

prategang yang diakibatkan oleh gesekan kabel dan efek

kelengkungan tendon, sehingga tegangan yang ada pada

tendon atau kabel prategang menjadi lebih kecil dan

ditunjukkan pada bacaan alat pressure gauge. Besar

kehilangan gaya prategang ini harus dihitung. Kehilangan

akibat gesekan ini dapat dipertimbangkan pada dua bagian

yaitu pengaruh panjang dan kelengkungan sehingga dapat

dijelaskan sebagai pengaruh naik turunnya kabel

(wobbling effect) dan tergantung dari panjang dan

tegangan tendon serta koefisien gesekan antara bahan

yang bersentuhan. Yakni gesekan antara kabel dengan

duct yang menyebabkan besarnya tarikan pada bahan

ujung.

Kehilangan gaya prategang akibat gesekan atau

friksi dihitung setiap 5o dari pelat dinding sebagai berikut:

4.3.3.3 Kehilangan Prategang Akibat Slip Angkur

Slip angkur terjadi akibat pelepasan kabel yang

telah selesai ditarik pada sistem pascatarik. Hal ini

menyebabkan lebih kecilnya panjang tarikan saat

F2 - F1

=

=

Dimana,

K = (koefisien woble )

L = m

= (koefisien kelengkungan )

=o

-0,3%

0,0041

0,73

0,2

5

-0,002993

= - K LF1

𝛼

𝛼

Page 97: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

71

Hidraulik dilepas. Ini menunjukkan adanya kehilangan

prategang yang terajdi akibat slip angkur. Besarnya slip

tergantung pada jenis angkur yang terbentuk baji (wedge)

dan tegangan pada kabel. Menurut Lin (1981) perkiraan

rata-rata slip yang terjadi sebesar 2,5 mm.

4.3.4 Kontrol Lendutan Pelat akibat gaya Prategang

Berikut kontrol lendutan pada pelat yang diakibatkan

oleh gaya prategang.

= = Es

=

Dimana,

= panjang perkiraan rata-rata slip yang terjadi

=

Es = Modulus Elastisitas Baja

=

L = panjang total kabel

=

=

16,14 m

16140 mm

2,5 mm

ANC

L

200000 MPa

31 MPa

Page 98: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

72

Gambar 4.20 Deformasi yang terjadi akibat gaya prategang

4.3.5 Kehilangan Gaya Prategang Tahap Service

4.3.5.1 Kehilangan Prategang Akibat Rangkak Beton (CR)

Salah satu sifat beton adalah dapat mengalami

tambahan regangan akibat beban tetap (mati) seiring

dengan semakin bertambahnya waktu. Metode umum

untuk memperhitungkan rangkak pada beton adalah

dengan memasukkan kedalam perhitungan hal-hal berikut

ini : Perbandingan volume terhadap permukaan, umur

beton pada saat prategang, kelembaban relatif dan jenis

beton (beton ringan atau normal). Kehilangan gaya

prategang akibat rangkak untuk komponen struktur

dengan tendon terekat dapat dihitung dengan persamaan

sebagai berikut (untuk beton dengan berat normal) :

. scr cir cds

c

ECR K f f

E

dimana,

Lendutan terjadi =

0,6 mm < 10 mm

Page 99: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

73

Kcr = 2,0 untuk komponen struktur pratarik

Kcr = 1,6 untuk komponen struktur pasca tarik

Fcds = Tegangan beton pada titik berat tendon akibat

seluruh

beban mati yang bekerja pada komponen struktur setelah

diberi gaya prategang (output SAP)

Fcir = Tegangan akibat gaya prategang segera (output

SAP)

Es = Modulus elastisitas tendon prategang (200000

MPa)

Ec = Modulus elastisitas beton umur 28 hari

(29725,41 MPa)

Di bawah ini ditunjukkan perhitungan gaya prategang

akibat rangkak beton pada elevasi +12.0

CR = 1,6 x 200000

29725,41(-1,16-1,58)

= 4,63 Mpa

Untuk hasil perhitungan kehilangan gaya prategang

akibat rangkak beton selanjutnya ditunjukkan pada Tabel

4.25 sampai Tabel 4.36.

Page 100: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

74

Gambar 4.21 Diagram fcds pada elevasi +12.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.25 CR berdasar fcds pada elevasi +12.00

+12,0 -1,58 4,52

Elv.Jml.

Strand Fcir (Mpa)

9 -1,16

Fcds

(Mpa)

CR

(Mpa)

Page 101: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

75

Gambar 4.22 Diagram fcds pada elevasi +14.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.26 CR berdasar fcds pada elevasi +14.00

+12,0 -1,58 4,52

+14,0 -2,74 0,32

Elv.Jml.

Strand Fcir (Mpa)

9 -1,16

19 -2,71

Fcds

(Mpa)

CR

(Mpa)

Page 102: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

76

Gambar 4.23 Diagram fcds pada elevasi +16.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.27 CR berdasar fcds pada elevasi +16.00

+12,0 -1,58 4,52

+14,0 -2,74 0,32

+16,0 -2,66 0,7519 -2,73

Elv.Jml.

Strand Fcir (Mpa)

9 -1,16

19 -2,71

Fcds

(Mpa)

CR

(Mpa)

Page 103: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

77

Gambar 4.24 Diagram fcds pada elevasi +18.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.28 CR berdasar fcds pada elevasi +18.00

+12,0 -1,58 4,52

+14,0 -2,74 0,32

+16,0 -2,66 0,75

+18,0 -2,52 0,03

19 -2,73

Elv.Jml.

Strand Fcir (Mpa)

9 -1,16

19 -2,71

Fcds

(Mpa)

CR

(Mpa)

17 -2,52

Page 104: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

78

Gambar 4.25 Diagram fcds pada elevasi +20.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.29 CR berdasar fcds pada elevasi +20.00

+12,0 -1,58 4,52

+14,0 -2,74 0,32

+16,0 -2,66 0,75

+18,0 -2,52 0,03

+20,0 -2,17 1,09

19 -2,73

Elv.Jml.

Strand Fcir (Mpa)

9 -1,16

19 -2,71

Fcds

(Mpa)

CR

(Mpa)

17 -2,52

17 -2,27

Page 105: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

79

Gambar 4.26 Diagram fcds pada elevasi +22.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.30 CR berdasar fcds pada elevasi +22.00

+12,0 -1,58 4,52

+14,0 -2,74 0,32

+16,0 -2,66 0,75

+18,0 -2,52 0,03

+20,0 -2,17 1,09

+22,0 -1,96 0,32

19 -2,73

Elv.Jml.

Strand Fcir (Mpa)

9 -1,16

19 -2,71

Fcds

(Mpa)

CR

(Mpa)

17 -2,52

17 -2,27

13 -1,93

Page 106: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

80

Gambar 4.27 Diagram fcds pada elevasi +24.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.31 CR berdasar fcds pada elevasi +24.00

+12,0 -1,58 4,52

+14,0 -2,74 0,32

+16,0 -2,66 0,75

+18,0 -2,52 0,03

+20,0 -2,17 1,09

+22,0 -1,96 0,32

+24,0 -1,54 1,51

19 -2,73

Elv.Jml.

Strand Fcir (Mpa)

9 -1,16

19 -2,71

Fcds

(Mpa)

CR

(Mpa)

17 -2,52

17 -2,27

13 -1,93

13 -1,68

Page 107: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

81

Gambar 4.28 Diagram fcds pada elevasi +26.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.32 CR berdasar fcds pada elevasi +26.00

+12,0 -1,58 4,52

+14,0 -2,74 0,32

+16,0 -2,66 0,75

+18,0 -2,52 0,03

+20,0 -2,17 1,09

+22,0 -1,96 0,32

+24,0 -1,54 1,51

+26,0 -1,34 0,93

19 -2,73

Elv.Jml.

Strand Fcir (Mpa)

9 -1,16

19 -2,71

Fcds

(Mpa)

CR

(Mpa)

17 -2,52

17 -2,27

13 -1,93

13 -1,68

9 -1,43

Page 108: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

82

Gambar 4.29 Diagram fcds pada elevasi +28.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.33 CR berdasar fcds pada elevasi +28.00

+12,0 -1,58 4,52

+14,0 -2,74 0,32

+16,0 -2,66 0,75

+18,0 -2,52 0,03

+20,0 -2,17 1,09

+22,0 -1,96 0,32

+24,0 -1,54 1,51

+26,0 -1,34 0,93

+28,0 -0,89 1,83

19 -2,73

Elv.Jml.

Strand Fcir (Mpa)

9 -1,16

19 -2,71

Fcds

(Mpa)

CR

(Mpa)

17 -2,52

17 -2,27

13 -1,93

13 -1,68

9 -1,43

9 -1,06

Page 109: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

83

Gambar 4.30 Diagram fcds pada elevasi +30.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.34 CR berdasar fcds pada elevasi +30.00

+12,0 -1,58 4,52

+14,0 -2,74 0,32

+16,0 -2,66 0,75

+18,0 -2,52 0,03

+20,0 -2,17 1,09

+22,0 -1,96 0,32

+24,0 -1,54 1,51

+26,0 -1,34 0,93

+28,0 -0,89 1,83

+30,0 -0,50 0,54

19 -2,73

Elv.Jml.

Strand Fcir (Mpa)

9 -1,16

19 -2,71

Fcds

(Mpa)

CR

(Mpa)

17 -2,52

17 -2,27

13 -1,93

13 -1,68

9 -1,43

9 -1,06

3 -0,55

Page 110: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

84

Gambar 4.31 Diagram fcds pada elevasi +32.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.35 CR berdasar fcds pada elevasi +32.00

+12,0 -1,58 4,52

+14,0 -2,74 0,32

+16,0 -2,66 0,75

+18,0 -2,52 0,03

+20,0 -2,17 1,09

+22,0 -1,96 0,32

+24,0 -1,54 1,51

+26,0 -1,34 0,93

+28,0 -0,89 1,83

+30,0 -0,50 0,54

+32,0 -0,49 0,86

19 -2,73

Elv.Jml.

Strand Fcir (Mpa)

9 -1,16

19 -2,71

Fcds

(Mpa)

CR

(Mpa)

17 -2,52

17 -2,27

13 -1,93

13 -1,68

9 -1,43

9 -1,06

3 -0,55

3 -0,41

Page 111: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

85

Gambar 4.32 Diagram fcds pada elevasi +34.00 (dalam

satuan N/mm2)

Tabel 4.36 CR berdasar fcds pada elevasi +34.00

+12,0 -1,58 4,52

+14,0 -2,74 0,32

+16,0 -2,66 0,75

+18,0 -2,52 0,03

+20,0 -2,17 1,09

+22,0 -1,96 0,32

+24,0 -1,54 1,51

+26,0 -1,34 0,93

+28,0 -0,89 1,83

+30,0 -0,50 0,54

+32,0 -0,49 0,86

+34,0 -0,30 0,11

19 -2,73

Elv.Jml.

Strand Fcir (Mpa)

9 -1,16

19 -2,71

Fcds

(Mpa)

CR

(Mpa)

17 -2,52

17 -2,27

13 -1,93

13 -1,68

9 -1,43

9 -1,06

3 -0,55

3 -0,41

3 -0,31

Page 112: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

86

4.3.5.2 Kehilangan Prategang Akibat Susut (SH)

Susut pada beton dipengaruhi oleh berbagai

faktor seperti rangkak, perbandingan antara volume dan

permukaan, kelembaban relatif, dan waktu dari akhir

perawatan sampai dengan bekerjanya gaya prategang.

Persamaan yang dipakai dalam memperhitungkan

kehilangan pratekan akibat susut pada beton adalah:

4.3.5.3 Kehilangan Prategang Akibat Relaksasi Baja (RE)

Sebenarnya balok pratekan mengalami perubahan

regangan baja yang konstan di dalam tendon bila terjadi

rangkak yang tergantung pada waktu. Akibat perpendekan

elastis (ES), serta kehilangan gaya pratekan yang

tergantung pada waktu yaitu CR dan SH, maka akan

mengakibatkan terjadi pengurangan yang kontinu pada

tegangan tendon. Oleh karena itu untuk memperkirakan

kehilangan gaya pratekan akibat pengaruh tersebut

digunakan perumusan sebagai berikut:

reRE K J SH CR ES C

= -53 Mpa

KSH = 0,77 (perawatan beton sampai penerapan

prategang-diasumsikan 7 hari)

ES = MPa (T.Y Lin)

V/S = Volume / Permukaan (mm3/mm)

= m3

m2

= m = 5137,143 mm

RH = 80 %

Dimana,

17,98

3,5

5,1371429

200000

SH = 8,2 10-6KSHES 1-0,6

S100-RH

Page 113: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

87

KRE = 138 MPa, Strand Stress-Relieved

dengan Tujuh Kawat (tabel 4-5

T.Y.Lin)

J = 0,15 (tabel 4-5 T.Y.Lin)

C = 1,45 (fpi = 0,75 fpu)

Tabel 4.37 Perhitungan kehilangan prategang akibat RE

+12,0 4,52 4,36 209,606

+14,0 0,32 10,19 209,251

+16,0 0,75 10,27 209,141

+18,0 0,03 9,48 209,47

+20,0 1,09 8,54 209,444

+22,0 0,32 7,26 209,889

+24,0 1,51 6,32 209,836

+26,0 0,93 5,36 210,17

+28,0 1,83 3,99 210,273

+30,0 0,54 2,07 210,971

+32,0 0,86 1,54 211,016

+34,0 0,11 1,17 211,261

RE

(Mpa)

9 -52,5902

13 -52,5902

Elv. Jml.

Strand

SH

(Mpa)

CR

(Mpa)

ES

(Mpa)

7 -52,5902

5 -52,5902

5 -52,5902

13 -52,5902

13 -52,5902

7 -52,5902

5 -52,5902

5 -52,5902

5 -52,5902

5 -52,5902

Page 114: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

88

4.3.5.4 Kehilangan Prategang Total

Tabel 4.38 Kontrol Kehilangan Gaya Prategang Total

4.3.6 Kontrol Tegangan Dinding Prategang

Tabel 4.39 Batas Tegangan Tarik dan Tekan Dinding

Tahap Awal Tahap Service

Batas Tarik 1,4 MPa 3,2 MPa

Batas Tekan 19,2 MPa

18 MPa

Akibat beban tetap

24 MPa

Akibat beban mati

Total

(%)

+12,0 4,52 4,36 209,606 165,90 11,89% 20% OK

+14,0 0,32 10,19 209,251 167,18 11,98% 20% OK

+16,0 0,75 10,27 209,141 167,57 12,01% 20% OK

+18,0 0,03 9,48 209,47 166,39 11,93% 20% OK

+20,0 1,09 8,54 209,444 166,48 11,93% 20% OK

+22,0 0,32 7,26 209,889 164,88 11,82% 20% OK

+24,0 1,51 6,32 209,836 165,07 11,83% 20% OK

+26,0 0,93 5,36 210,17 163,87 11,75% 20% OK

+28,0 1,83 3,99 210,273 163,50 11,72% 20% OK

+30,0 0,54 2,07 210,971 160,99 11,54% 20% OK

+32,0 0,86 1,54 211,016 160,83 11,53% 20% OK

+34,0 0,11 1,17 211,261 159,94 11,47% 20% OK

RE

(Mpa)

Total

(Mpa)

Batas

(%)Kontrol

9 -52,590

Elv. Jml.

Strand

SH

(Mpa)

CR

(Mpa)

ES

(Mpa)

7 -52,590

7 -52,590

5 -52,590

13 -52,590

13 -52,590

13 -52,590

5 -52,590

5 -52,590

5 -52,590

5 -52,590

5 -52,590

Page 115: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

89

s

Gambar 4.33 Tegangan pada dinding saat transfer

(dalam satuan MPa)

Gambar 4.34 Tegangan pada dinding saat service

(akibat beban tetap)

Page 116: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

90

Gambar 4.35 Tegangan pada dinding saat service

(akibat beban mati)

Tabel 4.40 Kontrol tegangan pada dinding

fc (Mpa) Batas (Mpa) Kontrol

-0,323 -19 < fc < 1,4 Memenuhi

1,70 -18 < fc < 3,2 Memenuhi

2,004 -24 < fc < 3,2 Memenuhi

4.3.7 Perencanaan Struktur Beton Bertulang

Perencanaan struktur beton bertulang menggunakan

bantuan menggunakan program SAP2000. Hasil output dari

SAP2000 kemudian diolah menggunakan program excel

hingga didapatkan tulangan perlu yang harus dipasang.

4.3.7.1 Desain Balok

Pada desain silo ini memiliki beberapa tipe balok

yang disebutkan pada Tabel 4.41 dan perhitungan

penulangannya dapat dilihat pada Tabel 4.42 sampai

Tabel 4.50.

Page 117: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

91

Tabel 4.41 Tipe Balok

Elv. Kode Dimensi (mm)

+5.50 B1 400 x 600

+5.50 B2 300 x 600

+5.50 BR3 800 x 600

+9.00 BR4 800 x 600

+12.0 BR5 1000 x 800

+12.0 BR6 1000 x 800

+12.0 BR7 1000 x 800

+12.0 BR8 1000 x 800

+12.0 B9 1000 x 800

Gambar 4.36 Denah Balok Elevasi +5.50

Page 118: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

92

Tabel 4.42 Perhitungan Penulangan Balok B1

Beton : fc'= 40

Tulangan : fy = 240 (Plain <D13)

fy = 400 (Deform ≥ D13)

cover d' = 40

D25 D16

Jarak (mm)

D25 D25

Jarak (mm)

D25 D25

2 x D13 - 125 2 x D13 - 150

S MaX (D/2 atau 600)

Potongan Tumpuan Lapangan

40 X 60 (B1)

Mpa

Mpa

Mpa

mm

b (mm) 400 400

h (mm) 600 600

Cek OK OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP3173 574

Penulangan 7 - 4 -

As Pasang (mm2) 3436 804

20 77

Cek OK OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP1634 2197

Penulangan 4 - 5 -

As Pasang (mm2) 1963 2454

65 42

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP903 646

Penulangan 2x1 - 2x1 -

As Pasang (mm2/m) 2,12 1,77

As Pasang (mm2) 982 982

Cek OK OK

Tul. Sengkang

As Perlu (mm2) Output

SAP1,83 1,47

Penulangan

534,50 534,50

Cek OK OK

Page 119: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

93

Tabel 4.43 Perhitungan Penulangan Balok B2

Beton : fc'= 40

Tulangan : fy = 240 (Plain <D13)

fy = 400 (Deform ≥ D13)

cover d' = 40

D25 D16

Jarak (mm)

D25 D25

Jarak (mm)

D25 D25

2 x D13 - 125 2 x D13 - 150

S MaX (D/2 atau 600)

Potongan Tumpuan Lapangan

40 X 60 (B1)

Mpa

Mpa

Mpa

mm

b (mm) 400 400

h (mm) 600 600

Cek OK OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP3173 574

Penulangan 7 - 4 -

As Pasang (mm2) 3436 804

20 77

Cek OK OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP1634 2197

Penulangan 4 - 5 -

As Pasang (mm2) 1963 2454

65 42

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP903 646

Penulangan 2x1 - 2x1 -

As Pasang (mm2/m) 2,12 1,77

As Pasang (mm2) 982 982

Cek OK OK

Tul. Sengkang

As Perlu (mm2) Output

SAP1,83 1,47

Penulangan

534,50 534,50

Cek OK OK

Beton : fc'= 40

Tulangan : fy = 240 (Plain <D13)

fy = 400 (Deform ≥ D13)

cover d' = 40

D25 D25

Jarak (mm)

D25 D25

Jarak (mm)

D13 D13

2 x D13 - 250 2 x D13 - 250

S MaX (D/2 atau 600)

Potongan Tumpuan Lapangan

30 X 60 (B2)

Mpa

Mpa

Mpa

mm

b (mm) 300 300

h (mm) 600 600

Cek OK OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP283 249

Penulangan 2 - 2 -

As Pasang (mm2) 982 982

144 144

Cek OK OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP887 886

Penulangan 2 - 2 -

As Pasang (mm2) 982 982

144 144

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP497 497

Penulangan 2x2 - 2x2 -

As Pasang (mm2/m) 1,06 1,06

As Pasang (mm2) 531 531

Cek OK OK

Tul. Sengkang

As Perlu (mm2) Output

SAP0,78 0,78

Penulangan

534,50 534,50

Cek OK OK

Page 120: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

94

Tabel 4.44 Perhitungan Penulangan Balok BR3

Beton : fc'= 40

Tulangan : fy = 240 (Plain <D13)

fy = 400 (Deform ≥ D13)

cover d' = 40

D25 D25

Jarak (mm)

D25 D25

Jarak (mm)

D13 D13

2 x D13 - 250 2 x D13 - 250

S MaX (D/2 atau 600)

Potongan Tumpuan Lapangan

30 X 60 (B2)

Mpa

Mpa

Mpa

mm

b (mm) 300 300

h (mm) 600 600

Cek OK OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP283 249

Penulangan 2 - 2 -

As Pasang (mm2) 982 982

144 144

Cek OK OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP887 886

Penulangan 2 - 2 -

As Pasang (mm2) 982 982

144 144

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP497 497

Penulangan 2x2 - 2x2 -

As Pasang (mm2/m) 1,06 1,06

As Pasang (mm2) 531 531

Cek OK OK

Tul. Sengkang

As Perlu (mm2) Output

SAP0,78 0,78

Penulangan

534,50 534,50

Cek OK OK

Beton : fc'= 40

Tulangan : fy = 240

fy = 400

cover d' = 40

D25

Jarak (mm)

D25

Jarak (mm)

D25

2 x D13 - 100

S MaX (d/2 atau 600)

Mpa (Deform ≥D13)

mm

RING 80 X 60 (BR3)

534,50

Cek OK

Tul. Sengkang

As Perlu (mm2) Output

SAP2,44

Penulangan

As Pasang (mm2/m) 2,65

As Pasang (mm2) 1963

Cek OK

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP1724

Penulangan 2x2 -

As Pasang (mm2) 2454

142

Cek OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP2236

Penulangan 5 -

As Pasang (mm2) 2945

109

Cek OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP2682

Penulangan 6 -

b (mm) 800

h (mm) 600

Potongan

Mpa (Plain <D13)

Mpa

Page 121: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

95

Beton : fc'= 40

Tulangan : fy = 240

fy = 400

cover d' = 40

D25

Jarak (mm)

D25

Jarak (mm)

D25

2 x D13 - 100

S MaX (d/2 atau 600)

Mpa (Deform ≥D13)

mm

RING 80 X 60 (BR3)

534,50

Cek OK

Tul. Sengkang

As Perlu (mm2) Output

SAP2,44

Penulangan

As Pasang (mm2/m) 2,65

As Pasang (mm2) 1963

Cek OK

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP1724

Penulangan 2x2 -

As Pasang (mm2) 2454

142

Cek OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP2236

Penulangan 5 -

As Pasang (mm2) 2945

109

Cek OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP2682

Penulangan 6 -

b (mm) 800

h (mm) 600

Potongan

Mpa (Plain <D13)

Mpa

Page 122: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

96

Gambar 4.37 Denah Balok Elevasi +9.00

Tabel 4.45 Perhitungan Penulangan Balok BR4

Beton : fc'= 40

Tulangan : fy = 240

fy = 400

cover d' = 40

D25

Jarak (mm)

D25

Jarak (mm)

D25

5 x D13 - 100

S MaX (d/2 atau 600)

mm

Mpa

RING 80 X 60 (BR4)

534,50

Cek OK

Tul. Sengkang

As Perlu (mm2) Output

SAP6,44

Penulangan

As Pasang (mm2/m) 6,64

Penulangan 2x3 -

As Pasang (mm2) 2945

Cek OK

101

Cek OK

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP2177

As Pasang (mm2) 2945

Penulangan 5 -

As Pasang (mm2) 2454

133

Cek OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP2880

Penulangan 6 -

As Perlu (mm2) Output

SAP2127

Potongan

b (mm) 800

h (mm) 600

Tul. Atas

Mpa (Plain <D13)

Mpa (Deform ≥D13)

Page 123: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

97

Beton : fc'= 40

Tulangan : fy = 240

fy = 400

cover d' = 40

D25

Jarak (mm)

D25

Jarak (mm)

D25

5 x D13 - 100

S MaX (d/2 atau 600)

mm

Mpa

RING 80 X 60 (BR4)

534,50

Cek OK

Tul. Sengkang

As Perlu (mm2) Output

SAP6,44

Penulangan

As Pasang (mm2/m) 6,64

Penulangan 2x3 -

As Pasang (mm2) 2945

Cek OK

101

Cek OK

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP2177

As Pasang (mm2) 2945

Penulangan 5 -

As Pasang (mm2) 2454

133

Cek OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP2880

Penulangan 6 -

As Perlu (mm2) Output

SAP2127

Potongan

b (mm) 800

h (mm) 600

Tul. Atas

Mpa (Plain <D13)

Mpa (Deform ≥D13)

Page 124: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

98

Gambar 4.38 Denah Balok Elevasi +12.00

Tabel 4.46 Perhitungan Penulangan Balok BR5

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240

fy = 400

cover d' = 40 mm

D25

Jarak (mm)

D25

Jarak (mm)

D25

3 x D13 - 100

S MaX (d/2 atau 600) 734,50

Cek OK

As Pasang (mm2/m) 3,98

As Perlu (mm2) Output

SAP2,93

Penulangan

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP1927

Penulangan 2x2 -

As Pasang (mm2) 1963

Cek OK

Tul. Sengkang

Cek OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP2432

Penulangan 5 -

As Pasang (mm2) 2454

189

Cek OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP2216

Penulangan 5 -

As Pasang (mm2) 2454

189

b (mm) 1000

h (mm) 800

Potongan Tumpuan

Mpa (Plain <D13)

Mpa (Deform ≥D13)

RING 100 X 80 (BR5)

Page 125: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

99

Tabel 4.47 Perhitungan Penulangan Balok BR6

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240

fy = 400

cover d' = 40 mm

D25

Jarak (mm)

D25

Jarak (mm)

D25

3 x D13 - 100

S MaX (d/2 atau 600) 734,50

Cek OK

As Pasang (mm2/m) 3,98

As Perlu (mm2) Output

SAP2,93

Penulangan

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP1927

Penulangan 2x2 -

As Pasang (mm2) 1963

Cek OK

Tul. Sengkang

Cek OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP2432

Penulangan 5 -

As Pasang (mm2) 2454

189

Cek OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP2216

Penulangan 5 -

As Pasang (mm2) 2454

189

b (mm) 1000

h (mm) 800

Potongan Tumpuan

Mpa (Plain <D13)

Mpa (Deform ≥D13)

RING 100 X 80 (BR5)

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240

fy = 400

cover d' = 40 mm

D25

Jarak (mm)

D25

Jarak (mm)

D25

2 x D13 - 100

S MaX (d/2 atau 600) 734,50

Cek OK

As Pasang (mm2/m) 2,65

As Perlu (mm2) Output

SAP2,05

Penulangan

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP1927

Penulangan 2x2 -

As Pasang (mm2) 1963

Cek OK

Tul. Sengkang

Cek OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP5081

Penulangan 11 -

As Pasang (mm2) 5400

62

Cek OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP1275

Penulangan 3 -

As Pasang (mm2) 1473

410

b (mm) 1000

h (mm) 800

Potongan Tumpuan

Mpa (Plain <D13)

Mpa (Deform ≥D13)

RING 100 X 80 (BR6)

Page 126: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

100

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240

fy = 400

cover d' = 40 mm

D25

Jarak (mm)

D25

Jarak (mm)

D25

2 x D13 - 100

S MaX (d/2 atau 600) 734,50

Cek OK

As Pasang (mm2/m) 2,65

As Perlu (mm2) Output

SAP2,05

Penulangan

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP1927

Penulangan 2x2 -

As Pasang (mm2) 1963

Cek OK

Tul. Sengkang

Cek OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP5081

Penulangan 11 -

As Pasang (mm2) 5400

62

Cek OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP1275

Penulangan 3 -

As Pasang (mm2) 1473

410

b (mm) 1000

h (mm) 800

Potongan Tumpuan

Mpa (Plain <D13)

Mpa (Deform ≥D13)

RING 100 X 80 (BR6)

Page 127: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

101

Tabel 4.48 Perhitungan Penulangan Balok BR7

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240

fy = 400

cover d' = 40 mm

D25

Jarak (mm)

D25

Jarak (mm)

D25

3 x D13 - 100

S MaX (d/2 atau 600) 734,50

Cek OK

As Pasang (mm2/m) 3,98

As Perlu (mm2) Output

SAP3,75

Penulangan

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP2831

Penulangan 2x3 -

As Pasang (mm2) 2945

Cek OK

Tul. Sengkang

Cek OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP7112

Penulangan 15 -

As Pasang (mm2) 7363

36

Cek OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP1415

Penulangan 4 -

As Pasang (mm2) 1963

260

b (mm) 1000

h (mm) 800

Potongan Tumpuan

RING 100 X 80 (BR7)

Mpa (Plain <D13)

Mpa (Deform ≥D13)

Page 128: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

102

Tabel 4.49 Perhitungan Penulangan Balok BR8

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240

fy = 400

cover d' = 40 mm

D25

Jarak (mm)

D25

Jarak (mm)

D25

3 x D13 - 100

S MaX (d/2 atau 600) 734,50

Cek OK

As Pasang (mm2/m) 3,98

As Perlu (mm2) Output

SAP3,75

Penulangan

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP2831

Penulangan 2x3 -

As Pasang (mm2) 2945

Cek OK

Tul. Sengkang

Cek OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP7112

Penulangan 15 -

As Pasang (mm2) 7363

36

Cek OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP1415

Penulangan 4 -

As Pasang (mm2) 1963

260

b (mm) 1000

h (mm) 800

Potongan Tumpuan

RING 100 X 80 (BR7)

Mpa (Plain <D13)

Mpa (Deform ≥D13)

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240

fy = 400

cover d' = 40 mm

D25

Jarak (mm)

D25

Jarak (mm)

D25

3 x D13 - 150

S MaX (d/2 atau 600) 734,50

Cek OK

As Pasang (mm2/m) 2,65

As Perlu (mm2) Output

SAP2,43

Penulangan

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP1927

Penulangan 2x3 -

As Pasang (mm2) 2945

Cek OK

Tul. Sengkang

Cek OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP8814

Penulangan 18 -

As Pasang (mm2) 8836

25

Cek OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP963

Penulangan 5 -

As Pasang (mm2) 2454

189

b (mm) 1000

h (mm) 800

Potongan Tumpuan

RING 100 X 80 (BR8)

Mpa (Plain <D13)

Mpa (Deform ≥D13)

Page 129: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

103

Tabel 4.50 Perhitungan Penulangan Balok B9

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240

fy = 400

cover d' = 40 mm

D25

Jarak (mm)

D25

Jarak (mm)

D25

3 x D13 - 150

S MaX (d/2 atau 600) 734,50

Cek OK

As Pasang (mm2/m) 2,65

As Perlu (mm2) Output

SAP2,43

Penulangan

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP1927

Penulangan 2x3 -

As Pasang (mm2) 2945

Cek OK

Tul. Sengkang

Cek OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP8814

Penulangan 18 -

As Pasang (mm2) 8836

25

Cek OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP963

Penulangan 5 -

As Pasang (mm2) 2454

189

b (mm) 1000

h (mm) 800

Potongan Tumpuan

RING 100 X 80 (BR8)

Mpa (Plain <D13)

Mpa (Deform ≥D13)

Beton : fc'= 40

Tulangan : fy = 240 (Plain <D13)

fy = 400 (Deform ≥ D13)

cover d' = 40

D25 D25

Jarak (mm)

D25 D25

Jarak (mm)

D25 D25

2 x D13 - 100 3 x D13 - 100

S MaX (d/2 atau 600)

Potongan Tumpuan Lapangan

RAD 100 X 80 (B9)

Mpa

Mpa

Mpa

mm

b (mm) 1000 1000

h (mm) 800 800

Cek OK OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP7003 2771

Penulangan 16 - 6 -

As Pasang (mm2) 7854 2945

33 146

Cek OK OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP1303 6418

Penulangan 3 - 14 -

As Pasang (mm2) 1473 6872

410 41

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP1927 0

Penulangan 2x2 - 2x2 -

As Pasang (mm2/m) 2,65 3,98

As Pasang (mm2) 1963 1963

Cek OK OK

Tul. Sengkang

As Perlu (mm2) Output

SAP2,60 3,32

Penulangan

734,50 734,50

Cek OK OK

Page 130: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

104

4.3.7.2 Desain Skur

Gambar 4.39 Perencanaan Skur

Beton : fc'= 40

Tulangan : fy = 240 (Plain <D13)

fy = 400 (Deform ≥ D13)

cover d' = 40

D25 D25

Jarak (mm)

D25 D25

Jarak (mm)

D25 D25

2 x D13 - 100 3 x D13 - 100

S MaX (d/2 atau 600)

Potongan Tumpuan Lapangan

RAD 100 X 80 (B9)

Mpa

Mpa

Mpa

mm

b (mm) 1000 1000

h (mm) 800 800

Cek OK OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP7003 2771

Penulangan 16 - 6 -

As Pasang (mm2) 7854 2945

33 146

Cek OK OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP1303 6418

Penulangan 3 - 14 -

As Pasang (mm2) 1473 6872

410 41

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP1927 0

Penulangan 2x2 - 2x2 -

As Pasang (mm2/m) 2,65 3,98

As Pasang (mm2) 1963 1963

Cek OK OK

Tul. Sengkang

As Perlu (mm2) Output

SAP2,60 3,32

Penulangan

734,50 734,50

Cek OK OK

Page 131: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

105

Gambar 4.40 Hasil Output SAP2000 Skur 80 x 60

Tabel 4.51 Perhitungan Penulangan Skur

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240 Mpa (Plain <D13)

fy = 400 Mpa (Deform ≥D13)

cover = 40 mm

45 D25

2xD13 -200

Cek OK

SKUR 80 x 60

b (mm) 800

h (mm) 600

Tul. Utama

As Perlu (mm2)

OutPut Sap21762

Penulangan

As Pasang (mm2) 22089

Cek OK

Sengkang

As Perlu (mm2)

OutPut Sap0,000

Penulangan

As Pasang (mm2) 1,33

Page 132: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

106

4.3.7.3 Desain Pelat

1. Desain Pelat Lantai Elevasi +5,5

Gambar 4.41 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Tumpuan Pelat Lantai

Elevasi +5.50 (dalam satuan mm2/mm)

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240 Mpa (Plain <D13)

fy = 400 Mpa (Deform ≥D13)

cover = 40 mm

45 D25

2xD13 -200

Cek OK

SKUR 80 x 60

b (mm) 800

h (mm) 600

Tul. Utama

As Perlu (mm2)

OutPut Sap21762

Penulangan

As Pasang (mm2) 22089

Cek OK

Sengkang

As Perlu (mm2)

OutPut Sap0,000

Penulangan

As Pasang (mm2) 1,33

Page 133: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

107

Gambar 4.42 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Lapangan Pelat

Lantai Elevasi +5.50 (dalam satuan mm2/mm)

Page 134: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

108

Gambar 4.43 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Tumpuan Pelat

Lantai Elevasi +5.50 (dalam satuan mm2/mm)

Gambar 4.44 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Lapangan Pelat

Lantai Elevasi +5.50 (dalam satuan mm2/mm)

Page 135: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

109

Tabel 4.52 Perhitungan Penulangan Pelat Lantai Elevasi +5.50

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240 Mpa (Plain <D13)

fy = 400 Mpa (Deform ≥D13)

cover = 40 mm

1 x D19 1 x D19

1 x D19 1 x D19

PELAT LANTAI ELV. +5,5.00

t (mm) = 250

Tulangan Memanjang

Tumpuan Lapangan

Ast-1 (mm2/mm) 1,7 0,58

As Perlu (mm2/m) 1700 580

Penulangan

Jarak (mm) 125 300

As Pasang (mm2) 2268,229896 945,09579

Cek OK OK

Tulangan Melintang

Tumpuan Lapangan

Ast-2 (mm2/mm) 1,5 1

As Perlu (mm2/m) 1500 1000

Penulangan

Jarak (mm) 125 250

As Pasang (mm2) 2268,229896 1134,114948

Cek OK OK

Page 136: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

110

3. Desain Pelat Hooper Elevasi +12.00

Gambar 4.45 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Tumpuan Top face

Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan mm2/mm)

Gambar 4.46 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Tumpuan Bottom

Face Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan mm2/mm)

Page 137: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

111

Gambar 4.47 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Tumpuan Top Face

Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan mm2/mm)

Gambar 4.48 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Tumpuan Bottom

Face Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan mm2/mm)

Page 138: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

112

Tabel 4.53 Perhitungan Penulangan Tumpuan Pelat Hooper

Elevasi +12.00

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240 Mpa (Plain <D13)

fy = 400 Mpa (Deform ≥D13)

cover = 40 mm

1 x D29 1 x D29

2 x D29 1 x D29

PELAT HOOPER ELV. +12.00

t (mm) = 800

TumpuanTulangan Tangensial

Tul. Atas Tul. Bawah

Ast-1 (mm2/mm) 4,01 1,4

As Perlu (mm2/m) 4010 1400

Penulangan

Jarak (mm) 100 200

As Pasang (mm2) 6605,198554 3302,599277

Cek OK OK

TumpuanTulangan Radial

Tul. Atas Tul. Bawah

Ast-2 (mm2/mm) 10 0,31

As Perlu (mm2/m) 10000 310

Penulangan

Jarak (mm) 100 200

As Pasang (mm2) 13210,39711 3302,599277

Cek OK OK

Page 139: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

113

Gambar 4.49 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Lapangan Top Face

Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan mm2/mm)

Gambar 4.50 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Lapangan Bottom

Face Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan mm2/mm)

Page 140: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

114

Gambar 4.51 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Lapangan Top Face

Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan mm2/mm)

Gambar 4.52 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Lapangan Bottom

Face Pelat Hooper Elevasi +12.00 (dalam satuan mm2/mm)

Page 141: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

115

Tabel 4.54 Perhitungan Penulangan Lapangan Pelat Hooper

Elevasi +12.00

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240 Mpa (Plain <D13)

fy = 400 Mpa (Deform ≥D13)

cover = 40 mm

1 x D29 2 x D29

1 x D29 1 x D29

PELAT HOOPER ELV. +12.00

t (mm) = 800

LapanganTulangan Tangensial

Tul. Atas Tul. Bawah

8615

Ast-1 (mm2/mm) 0,3 8,615

As Perlu (mm2/m) 300

Penulangan

Jarak (mm)

OK

200 100

As Pasang (mm2) 3302,599277 13210,39711

Cek OK

LapanganTulangan Radial

Tul. Atas Tul. Bawah

4300

Ast-2 (mm2/mm) 0,85 4,3

As Perlu (mm2/m) 850

Penulangan

Jarak (mm)

OK

250 100

As Pasang (mm2) 2642,079422 6605,198554

Cek OK

Page 142: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

116

4. Pelat Dinding Elevasi ±0.00 – +12.00

Gambar 4.53 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Outer Face Pelat

Dinding Elevasi ±0.00 – +12.00 (dalam satuan mm2/mm)

Gambar 4.54 Hasil Output SAP 2000 Ast 1 Inner Face Pelat

Dinding Elevasi ±0.00 – +12.00 (dalam satuan mm2/mm)

Page 143: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

117

Gambar 4.55 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Outer Face Pelat

Dinding Elevasi ±0.00 – +12.00 (dalam satuan mm2/mm)

Gambar 4.56 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Inner Face Pelat

Dinding Elevasi ±0.00 – +12.00 (dalam satuan mm2/mm)

Page 144: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

118

Tabel 4.55 Perhitungan Penulangan Pelat Dinding Elevasi ±0.00 -

+12.00

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240 Mpa (Plain <D13)

fy = 400 Mpa (Deform ≥ D13)

cover = 40 mm

1 x D32 1 x D29

1 x D16 1 x D32

Cek OK OK

As Pasang (mm2) 2680,825731 10723,30292

Penulangan

Jarak (mm) 75 75

As Perlu (mm2/m) 2500 9500

Ast-2 (mm2/mm) 2,5 9,5

ELV. 0-12Tulangan Horizontal

Outer Face Inner Face

Cek OK OK

As Pasang (mm2) 8042,477193 6605,198554

Penulangan

Jarak (mm) 100 100

As Perlu (mm2/m) 7000 5500

PELAT DINDING ELV. +0.00 - +12.00

t (mm) = 800

Ast-1 (mm2/mm) 7 5,5

ELV. 0-12Tulangan Vertikal

Outer Face Inner Face

Page 145: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

119

5. Pelat Dinding Elv. +12.00 – +38.00

Gambar 4.57 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Pelat Dinding Elevasi

+12.00 – +19.00 (dalam satuan mm2/mm)

Gambar 4.58 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Pelat Dinding Elevasi

+12.00 – +19.00 (dalam satuan mm2/mm)

Page 146: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

120

Gambar 4.59 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Pelat Dinding Elevasi

+19.00 – +24.00 (dalam satuan mm2/mm)

Gambar 4.60 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Pelat Dinding Elevasi

+19.00 – +24.00 (dalam satuan mm2/mm)

Page 147: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

121

Tabel 4.56 Perhitungan Penulangan Pelat Dinding Elevasi +12.00

- +24.00

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240 Mpa (Plain < D13)

fy = 400 Mpa (Deform ≥ D13)

cover = 40 mm

1 x D25 1 x D22

1 x D25 1 x D22

PELAT DINDING ELV. +12.00 - +24.00

t (mm) = 350

Tulangan Vertikal

ELV. 12-19 ELV. 19-24

Ast-1 (mm2/mm) 3,15 2,55

As Perlu (mm2/m) 3150 2550

Penulangan

Jarak (mm) 150 125

As Pasang (mm2) 3272,492347 3041,061689

Cek OK OK

Tulangan Horizontal

ELV. 12-19 ELV. 19-24

Ast-2 (mm2/mm) 2,2 1,8

As Perlu (mm2/m) 2200 1800

Penulangan

Jarak (mm) 200 200

As Pasang (mm2) 2454,369261 1900,663555

Cek OK OK

Page 148: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

122

Gambar 4.61 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Pelat Dinding Elevasi

+24.00 – +29.00 (dalam satuan mm2/mm)

Gambar 4.62 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Pelat Dinding Elevasi

+24.00 – +29.00 (dalam satuan mm2/mm)

Page 149: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

123

Gambar 4.63 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Pelat Dinding Elevasi

+29.00 – +32.00 (dalam satuan mm2/mm)

Gambar 4.64 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Pelat Dinding Elevasi

+29.00 – +32.00 (dalam satuan mm2/mm)

Page 150: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

124

Tabel 4.57 Perhitungan Penulangan Pelat Dinding Elevasi +24.00

- +32.00

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240 Mpa (Plain < D13)

fy = 400 Mpa (Deform ≥ D13)

cover = 40 mm

1 x D19 1 x D16

1 x D19 1 x D16

PELAT DINDING ELV. +24.00 - +32.00

t (mm) = 350

Tulangan Vertikal

ELV. 24-29 ELV. 29-32

1050

Ast-1 (mm2/mm) 2 1,05

As Perlu (mm2/m) 2000

Penulangan

Jarak (mm)

OK

125 125

As Pasang (mm2) 2268,229896 1608,495439

Cek OK

Tulangan Horizontal

ELV. 24-29 ELV. 29-32

650

Ast-2 (mm2/mm) 1,3 0,65

As Perlu (mm2/m) 1300

Penulangan

Jarak (mm)

OK

150 150

As Pasang (mm2) 1890,19158 1340,412866

Cek OK

Page 151: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

125

Gambar 4.65 Hasil Output SAP2000 Ast 1 Pelat Dinding Elevasi

+32.00 – +38.00 (dalam satuan mm2/mm)

Gambar 4.66 Hasil Output SAP2000 Ast 2 Pelat Dinding Elevasi

+32.00 – +38.00 (dalam satuan mm2/mm)

Page 152: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

126

Tabel 4.58 Perhitungan Penulangan Pelat Dinding Elevasi +32.00

- +38.00

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240 Mpa (Plain < D13)

fy = 400 Mpa (Deform ≥ D13)

cover = 40 mm

= 350

1 x

1 x

Tul. Vertikal

ELV. 32-38

0,5

150

1340,4129

OK

D16

500

Cek

Penulangan

Jarak (mm)

As Pasang (mm2)

Ast-2 (mm2/mm)

As Perlu (mm2/m)

0,4

D16

150

1340,413

OK

400

Cek

Penulangan

Jarak (mm)

As Pasang (mm2)

Tul. Horizontal

ELV. 32-38

Ast-1 (mm2/mm)

As Perlu (mm2/m)

t (mm)

PELAT DINDING ELV. +32.00 - +38.00

Page 153: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

127

4.3.8 Perencanaan Struktur Baja

4.3.8.1 Balok Baja Top of Silo

Direncanakan:

Balok induk HB 1 : H beam 900.400.12.22

Balok anak WF 1 : WF 350.175.6.9

Gambar 4.67 Pembalokan top of silo

Rasio tegangan didapat dari analisa struktur balok

baja top of silo menggunakan SAP2000 yang ditunjukkan

pada gambar Gambar 4.68.

Page 154: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

128

Gambar 4.68 Stress ratio tegangan

Page 155: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

129

1. Sambungan Balok Baja Top of Silo

a. Sambungan balok HB1

Spesifikasi Baut ASTM A307

Diameter baut db = 19 mm

Luas penampang baut Ab = 2.84 cm2

Tegangan nominal baut Fn = 310 Mpa

= 3100 kg/cm2

(tabel J3.2, SNI BAJA 2015)

Tegangan leleh baut Fy = 2400 kg/cm2

Tegangan dasar baut Fa/σds = 1600 kg/cm2

Spesifikasi Pelat BJ-41

Tegangan leleh pelat σ1 = 2500 kg/cm2

Tegangan dasar pelat σp = 1667 kg/cm2

Tebal pelat s2 = 2 cm

Tebal profil s1 = cm Reaksi yang terjadi

V M3

Kgf Kgf-m

1310.00 63620.0 Kekuatan Baut

Tegangan geser ijin τijin = 0.6 x σds

= 960 kg/cm2

Tegangan tarik ijin σta = 0.7 x σds

= 1120 kg/cm2

Kombinasi tegangan tarik σi = ≤ σb

dan tegangan geser

= 1640.8 kg/cm2

√(�^2+1.56 ^2 )

Page 156: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

130

σi ≥ 1600 kg/cm2

maka, σi = 1600 kg/cm2

Tegangan tumpu ijin σtu = 1.2 x σ

untuk e1 = 1.5 d

= 2000 kg/cm2

Gaya pikul geser tarik ijin Ng =

= 2721.9 kg

Gaya pikul tumpuan ijin Ntp = d x s2 x σ tp

= 7600 kg

Jadi, Ng > Ntp N = 2721.9 kg

4 . .

Kebutuhan Baut Akibat P

Jumlah baut n = P / N

= 0.48 buah ≈ 1.00 buah

Kebutuhan Baut Akibat M

direncanakan d1 = 1400 mm

n = 28 baut d2 = 1300 mm

d3 = 1200 mm

d4 = 1100 mm

d5 = 1000 mm

d6 = 900 mm

d7 = 800 mm

d8 = 700 mm

d9 = 600 mm

d10 = 400 mm

d11 = 300 mm

d12 = 200 mm

d13 = 100 mm

d14 = mm

d15 = mm

T max = M.d1/Σ(dn2)

T max = 8996.767677 kg

τterjadi = 16.501 kg/cm2

σta terjadi = 1586.571 kg/cm2

σi terjadi = 1586.705 kg/cm2

< 1600 kg/cm2

T1

T2

Tn

dn

d1

Page 157: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

131

d15 = mm

T max = M.d1/Σ(dn2)

T max = 8996.768 kg

τterjadi = 16.501 kg/cm2

σta terjadi = 1586.571 kg/cm2

σi terjadi = 1586.705 kg/cm2

< 1600 kg/cm2ok

Jarak Pemasangan Baut

Syarat :

Jarak tepi (s1)

1.25 d ≤ s1 ≤ 12tp

24 ≤ 100 ≤ 240 mm atau 120 mm

Jarak antar baut (s2)

3 d ≤ s2 ≤ 14tp/180mm

48 ≤ 100 ≤ 280 mm atau 280 mm

Gambar 4.69 Sambungan balok HB1

Page 158: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

132

b. Sambungan Balok WF1

Spesifikasi Baut ASTM A307

Diameter baut db = 19 mm

Luas penampang baut Ab = 2.84 cm2

Tegangan nominal baut Fn = 310 Mpa

= 3100 kg/cm2

(tabel J3.2, SNI BAJA 2015)

Tegangan leleh baut Fy = 2400 kg/cm2

Tegangan dasar baut Fa/σds = 1600 kg/cm2

Spesifikasi Pelat BJ-41

Tegangan leleh pelat σ1 = 2500 kg/cm2

Tegangan dasar pelat σp = 1667 kg/cm2

Tebal pelat s2 = 1.2 cm

Tebal profil s1 = 1.2 cm

Reaksi yang terjadi

V M3

Kgf Kgf-m

2100 2800

Kekuatan Baut

Tegangan geser ijin τijin = 0.6 x σds

= 960 kg/cm2

Tegangan tarik ijin σta = 0.7 x σds

= 1120 kg/cm2

Kombinasi tegangan tarik σi = ≤ σb

dan tegangan geser

= 1640.8 kg/cm2

√(�^2+1.56 ^2 )

Page 159: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

133

maka, σi = 1600 kg/cm2

Tegangan tumpu ijin σtu = 1.2 x σ untuk e1 = 1.5 d

= 2000 kg/cm2

Gaya pikul geser tarik ijin Ng =

= 2721.9 kg

Gaya pikul tumpuan ijin Ntp = d x s2 x σ tp

= 4560 kg

Jadi, Ng > Ntp N = 2721.9 kg

4 . .

Kebutuhan Baut Akibat P

Jumlah baut n = P / N

= 0.77 buah ≈ 1.00 buah

Kebutuhan Baut Akibat M

direncanakan

n = 8 baut d1 = 350 mm

d2 = 250 mm

d3 = 150 mm

d4 = mm

d5 = mm

T max = M.d1/Σ(dn2)

T max = 4722.9 kg

τterjadi = 92.583 kg/cm2

σta terjadi = 832.877 kg/cm2

σi terjadi = 840.917 kg/cm2

< 1600 kg/cm2

ok

T1

T2

Tndn

d1

Page 160: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

134

Jarak Pemasangan Baut

Syarat :

- Jarak tepi (s1)

1.25 d ≤ s1 ≤ 12tp

24 ≤ 100 ≤ 144 mm atau 72 mm

- Jarak antar baut (s2)

3 d ≤ s2 ≤ 14tp/180mm

48 ≤ 100 ≤ 168 mm atau 168 mm

Gambar 4.70 Sambungan balok WF1

Page 161: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

135

2. Perhitungan komposit pelat top of silo

Data Desain :

Panjang bentang L = m

Jarak antar balok s = m

Tebal pelat beton tb = cm

Kuat tekan beton fc' = Mpa

Berat beton W = kg/m3

Tegangan leleh baja fy = Mpa

Modulus elastisitas baja Es = Mpa

Modulus elastisitas beton Ec = Mpa

Beban hidup LL = kg/m2

Data Balok :

H = mm

bf = mm

tw = mm

tf = mm

r = mm

As = cm2

W = kg/m

Ix = cm4

Iy = cm4

Zx = cm3

Zy = cm3

Deck gelombang

Wr = mm

hr = mm

t = mm

Cek kriteria penampang

Flens λ = =

λp = =

λr = =

Termasuk penampang KOMPAK

174

3.2

1.5

20

40

2400

240

200000

29725.4

400

346

1

6

9

14

52,68

41,35

11100

792

689

139

200

53

bf/2tf

0.38 √(Es/fy)

1.0 √(Es/fy)

9.6667

10.97

28.868

Page 162: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

136

Web l = =

lp = =

lr = =

Termasuk penampang KOMPAK

Menentukan lebar efektif (bef) Plat beton

Bef1 = mm

Bef2 = mm

jadi dipakai = mm

Menentukan gaya-gaya pada penampang

Ac = mm2

Cc = N

Ts = N

maka ambil C = N

Menentukan jarak dari pusat

a = mm

d1 = mm

d2 = mm

Perhitungan momen positif nominal

Ts = N

Mn = Nmm

fMn= Nmm

Menentukan jumlah stud

d = mm

Asc= mm2

Fu = Mpa

Qn = 0.5 Asc (fc'.Ec)0.5= N

Asc.Fu = N

Qn < Asc.Fu OK

Cek koefisien reduksi rs karena pengaruh geometri gelombang

plat dek gelombang dipasang tegak lurus balok

1264320

3.76 √(Es/fy)

5.7 √(Es/fy)

h/tw 50

108.54

164.54

800

1500

800

160000

5440000

173

1264320

509216036

432833630

1264320

46.4824

229.759

19

283.53

400

109307

113411

Page 163: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

137

Cek koefisien reduksi rs karena pengaruh

geometri gelombang

plat dek gelombang dipasang tegak lurus balok

Hs = hr + 40 = 93 mm

Dipasang 1 stud pada setiap gelombang

Nr = 1

rs = ((0.85/√Nr)(Wr/hr))((Hs/hr)-1)

= > 1

jadi, rs = 1

Qn per baris

Qn.rs = N

Vh = Cc = N

jumlah stud

n = 12 bh

jadi jumlah penghubung geser stud dibutuhkan

sepanjang bentang balok,

yaitu 2n = 24 bh

Jika setiap gelombang dipasang 1 stud, maka stud

yang harus dipasang sepanjang bentang adalah

L/2Wr = 8 bh

Beban yang dipikul oleh profil

Beban mati :

qDL pelat beton = kg/m

qDL metal deck = kg/m

qDL balok = kg/m

qDL total = kg/m

Beban hidup :

qLL = kg/m

Beban ultimate :

Mu = 1/8 qu L2 =

fMn = kgm > Mu OK

773.13

600

43283.363

2416.3

41.35

2.4208

109307

1264320

720

11.775

Page 164: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

138

Tulangan negatif

fy = 240 Mpa (<D13)

fy = 400 Mpa (≥D13)

d' = 50 mm

d' = 150 mm

tulangan pasang D13 - 150

As = mm2/m

T = N

a = mm

Mu kap = kgm/m

Mu = kgm/m OK

jadi pasang tulangan D13 - 150

10.41037566

4100.042015

2416.32

884.8819308

353952.7723

4.3.8.2 Perhitungan Tangga Baja

Direncanakan:

Kolom tangga : WF 200.200.8.11

Balok bordes : WF 200.150.7,5.11

Balok tangga : UNP 200.80.7,5.11

Gambar 4.71 Denah tangga

Page 165: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

139

Rasio tegangan tangga baja didapat dari analisa

struktur menggunakan SAP2000 yang ditunjukkan pada

gambar Gambar 4.68.

Gambar 4.72 Rasio tegangan tangga baja

Page 166: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

140

1. Angkur Tangga

Spesifikasi Baut ASTM A307

Diameter baut db = 19 mm

Luas penampang baut Ab = 2.84 cm2

Tegangan nominal baut Fn = 310 Mpa

= 3100 kg/cm2

(tabel J3.2, SNI BAJA 2015)

Tegangan leleh baut Fy = 2400 kg/cm2

Tegangan dasar baut Fa/σds = 1600 kg/cm2

Spesifikasi Pelat BJ-41

Tegangan leleh pelat σ1 = 2500 kg/cm2

Tegangan dasar pelat σp = 1667 kg/cm2

Tebal pelat s2 = 2 cm

Tebal profil s1 = cm

Reaksi yang terjadi (output SAP2000)

V2 V3 M2

Kgf Kgf Kgf-m

1335 570 200

M3

Kgf-m

300

Kekuatan Baut

Tegangan geser ijin τijin = 0.6 x σds

= 960 kg/cm2

Tegangan tarik ijin σta = 0.7 x σds

= 1120 kg/cm2

Kombinasi tegangan tarik σi = ≤ σb

dan tegangan geser

= 1641 kg/cm2

√(�^2+1.56 ^2 )

Page 167: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

141

σi = 1600 kg/cm2

Tegangan tumpu ijin σtu = 1.2 x σ untuk e1 = 1.5 d

= 2000 kg/cm2

Gaya pikul geser tarik ijin Ng =

= 2722 kg

Gaya pikul tumpuan ijin Ntp =d x s2 x σ tp

= 7600 kg

Jadi, Ng > Ntp N = 2721.88 kg

4 . .

Kebutuhan Baut Akibat Geser

Akibat V2

Jumlah baut n = V2/ N

= 0.49 buah

Akibat V3

Jumlah baut n = V3 / N

Kebutuhan Baut Akibat M

akibat M2

direncanakan

n = 4 baut d1 = 104 mm

T max = M.d1/Σ(dn2)

T max = 1923.08 kg

τterjadi = 117.71 kg/cm2

σta terjadi = 339.13 kg/cm2

σi terjadi = 369.82 kg/cm2

σi terjadi < 1600 kg/cm2

ok

T1

T

dn

Page 168: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

142

akibat M3

direncanakan

n = 4 baut d1 = 100 mm

T max = M.d1/Σ(dn2)

T max = 3000 kg

τterjadi = 50.3 kg/cm2

σta terjadi = 529.0 kg/cm2

σi terjadi = 532.8 kg/cm2

σi terjadi < 1600 kg/cm2ok

T1

T2

dn

Jarak Pemasangan Baut

Syarat :

Jarak tepi (s1)

1.25 d ≤ s1 ≤ 12tp

24 ≤ 50 ≤ 240 mm atau 120 mm

Jarak antar baut (s2)

3 d ≤ s2 ≤ 14tp/180mm

48 ≤ 100 ≤ 280 mm atau 280 mm

Gambar 4.73 Detail angkur tangga

Page 169: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

143

2. Sambungan Balok Bordes

Spesifikasi Baut ASTM A307

Diameter baut db = 19 mm

Luas penampang baut Ab = 2.84 cm2

Tegangan nominal baut Fn = 310 Mpa

= 3100 kg/cm2

(tabel J3.2, SNI BAJA 2015)

Tegangan leleh baut Fy = 2400 kg/cm2

Tegangan dasar baut Fa/σds = 1600 kg/cm2

Spesifikasi Pelat BJ-41

Tegangan leleh pelat σ1 = 2500 kg/cm2

Tegangan dasar pelat σp = 1667 kg/cm2

Tebal pelat s2 = 1.2 cm

Tebal profil s1 = 1.2 cm

Reaksi yang terjadi

V M3

Kgf Kgf-m

9241.40 3676.1

Kekuatan BautKekuatan Baut

Tegangan geser ijin τijin = 0.6 x σds

= 960 kg/cm2

Tegangan tarik ijin σta = 0.7 x σds

= 1120 kg/cm2

Kombinasi tegangan tarikσi = ≤ σb

dan tegangan geser

= 1641 kg/cm2

σi ≥ 1600 kg/cm2

maka, σi = 1600 kg/cm2

√(�^2+1.56 ^2 )

Page 170: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

144

σi ≥ 1600 kg/cm2

maka, σi = 1600 kg/cm2

Tegangan tumpu ijin σtu = 1.2 x σ untuk e1 = 1.5 d

= 2000 kg/cm2

Gaya pikul geser tarik ijin Ng =

= 2721.9 kg

Gaya pikul tumpuan ijin Ntp = d x s2 x σ tp

= 4560 kg

Jadi, Ng < Ntp N = 2721.9 kg

4 . .

Kebutuhan Baut Akibat P

Jumlah baut n = P / N

= 3.40 buah ≈ 4.00 buah

Kebutuhan Baut Akibat M

direncanakan d1 = 300 mm

n = 8 baut d2 = 200 mm

d3 = 100 mm

d4 = mm

d5 = mm

T max = M.d1/Σ(dn2)

T max = 7877.35714 kg

τterjadi = 407.428 kg/cm2

σta terjadi = 1389.164 kg/cm2

σi terjadi = 1479.997 kg/cm2

< 1600 kg/cm2ok

T1

T2

Tndn

d1

Page 171: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

145

Jarak Pemasangan Baut

Syarat :

Jarak tepi (s1)

1.25 d ≤ s1 ≤ 12tp

23.8 ≤ 100 ≤ 144 mm atau 72 mm

Jarak antar baut (s2)

3 d ≤ s2 ≤ 14tp/180mm

47.5 ≤ 100 ≤ 168 mm atau 168 mm

Gambar 4.74 Detail

4.3.8.3 Metode Slipforming

Pekerjaan pengecoran dinding struktur silo

umumnya menggunakan dua metode bekisting, yaitu slip

form dan jump form. Perbedaan kedua metode ini terletak

pada arah gerakannya. Slip form bergerak kearah vertikal

dan jump form bergerak kearah horisontal. Dalam Proyek

Akhir Terapan ini digunakan metode slip form dengan

pertimbangan bahwa metode bekisting slip form cukup

efektif dalam kecepatan waktu pekerjaan dan efisien

dalam penyiapan peralatan (equipment) perancah atau

biaya. Salah satu kelemahan menggunakan metode slip

form ialah kurang menyatunya penampang (yang dicor)

sebelum proses ektrusi tercapai (Nawy, 2008).

Langkah-langkah pengecoran Silo menggunakan

metode slipforming :

Page 172: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

146

1. Perakitan jack stands

2. Persiapan base plate sebagai tumpuan dasar jack

3. Pemasangan horizontal connection straps dan tulangan

4. Pemasangan consoles, formwork, dan hydraulic jack

screws

5. Pengecoran

Gambar 4.75 Detail bagian Slipform

Page 173: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

147

Gambar 4.76 Perakitan Jack stands

Gambar 4.77 Perakitan base slab dan pemasangan Jack

Page 174: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

148

Gambar 4.78 Pemasangan Horizontal Connection Straps

Gambar 4.79 Pemasangan consoles

Page 175: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

149

Gambar 4.80 Pemasangan Consoles

Gambar 4.81 Pemasangan hydraulic jackscrews

Page 176: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

150

Gambar 4.82 Persiapan pelat dasar sebagai tempat tumpuan

scafolding

Gambar 4.83 Pemasangan scafolding dan hydraulic jack

Consoles Tulangan

Jack Stands Handrail

Page 177: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

151

Gambar 4.84 Pemasangan ConHorizontal Connection Straps,

Tulangan

4.3.8.4 Pemasangan Cone

Berikut merupakan tahapan pemsangan cone.

1. Cone di pabrikasi diluar bangunan

2. Kemudian cone dimasukan melalui top of silo

menggunakan crane

3. Cone diletakkan pada tempat yang ditentukan

Berikut merupakan gambar ilustrasi pemasangan cone

Page 178: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

152

(1)

(2)

Page 179: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

153

(3)

(4)

Page 180: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

154

(5)

(6)

Page 181: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

155

(7)

Gambar 4.85 Tahapan pemasangan cone

Page 182: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

156

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 183: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

157

BAB 5 BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis dan perhitungan pada

Bab sebelumnya, diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

a. Digunakan beton prategang pada dinding silo dengan

jumlah strand paling banyak berjumlah 19 strand pada

elevasi +14.00 sampai +16.00

b. Penghilangan kolom digantikan dengan adanya skur

berukuran 80x60 cm2 yang bertumpu pada balok ring

berukuran 80x60 cm2 di elevasi +9.00

c. Penggunakan metode pelaksanaan slipforming

memerlukan waktu lebih singkat dan lebih mudah

untuk pengerjaan silo. Selanjutnya, cone yang telah

dipabrikasi di luar silo, di install menggunakan tower

crane dan diangkur pada balok radial di elevasi +12.00

5.2 Saran

Silo didesain menggunakan metode SRPMB

dengan koefisien modifikasi respon (R) = 1 yang

dimaksudkan agar bangunan silo bersifat elastis saat terjadi

gempa sehingga tidak rusak dan roboh. Dalam perencanaan

bangunan silo, perhatian lebih pada beban material sangat

diperlukan karena akan mempengaruhi kebutuhan struktural

bangunan.

Page 184: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

158

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 185: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

159

BAB 6 BAB VI

REVISI

6.1 Efek Temperatur Semen pada Dinding Silo

Gambar 6.1 Tegangan yang terjadi akibat efek temperatur

semen pada dinding prategang silo

Efek temperatur semen pada dinding prategang

silo menimbulkan tekan dan tarik yang lebih besar

dibandingkan dengan tidak ada temperatur.

Page 186: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

160

Gambar 6.2 Tegangan yang terjadi pada dinding silo tanpa

adanya efek temperatur semen

6.2 Detail Opening dan Manhole

6.2.1 Detail Opening

Pemberian balok dan kolom diperlukan untuk

mengurangi kebutuhan tulangan tambahan dinding di

sekitar opening. Berikut perhitungan kebutuhan tulangan

balok dan kolom serta gambar detail yang disertakan pada

lampiran.

Tabel 6.1 Perhitungan Penulangan Balok Pintu

Page 187: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

161

Beton : fc'= 40

Tulangan : fy = 240 (Plain <D13)

fy = 400 (Deform ≥ D13)

cover d' = 40

D25 D25

Jarak (mm)

D29 D29

Jarak (mm)

D29 D29

6 x D22 - 75 6 x D22 - 75

S MaX (d/2 atau 600) 1423,50 1423,50

Cek OK OK

Tul. Sengkang

As Perlu (mm2) Output

SAP24,69 24,59

Penulangan

As Pasang (mm2/m) 30,41 30,41

As Pasang (mm2) 6605 6605

Cek OK OK

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP6156 6156

Penulangan 2x5 - 2x5 -

As Pasang (mm2) 19816 18495

21 25

Cek OK OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP19183 18308

Penulangan 30 - 28 -

As Pasang (mm2) 9817 7363

52 80

Cek OK OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP8966 6236

Penulangan 20 - 15 -

b (mm) 1700 1700

h (mm) 1500 1500

BALOK PINTU 170 x 150

Mpa

Mpa

Mpa

mm

Potongan Tumpuan Lapangan

Page 188: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

162

Tabel 6.2 Perhitungan Penulangan Kolom Opening

Beton : fc'= 40

Tulangan : fy = 240 (Plain <D13)

fy = 400 (Deform ≥ D13)

cover d' = 40

D25 D25

Jarak (mm)

D29 D29

Jarak (mm)

D29 D29

6 x D22 - 75 6 x D22 - 75

S MaX (d/2 atau 600) 1423,50 1423,50

Cek OK OK

Tul. Sengkang

As Perlu (mm2) Output

SAP24,69 24,59

Penulangan

As Pasang (mm2/m) 30,41 30,41

As Pasang (mm2) 6605 6605

Cek OK OK

Tul. Torsi

As Perlu (mm2) Output

SAP6156 6156

Penulangan 2x5 - 2x5 -

As Pasang (mm2) 19816 18495

21 25

Cek OK OK

Tul. Bawah

As Perlu (mm2) Output

SAP19183 18308

Penulangan 30 - 28 -

As Pasang (mm2) 9817 7363

52 80

Cek OK OK

Tul. Atas

As Perlu (mm2) Output

SAP8966 6236

Penulangan 20 - 15 -

b (mm) 1700 1700

h (mm) 1500 1500

BALOK PINTU 170 x 150

Mpa

Mpa

Mpa

mm

Potongan Tumpuan Lapangan

Page 189: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

163

6.2.2 Detail Manhole

Momen yang cukup besar pada sekitar lubang

menyebabkan tulangan vertikal dan horisontal terpasang

tidak mampu memenuhi kebutuhan tulangan. Sehingga

diharuskan untuk memberi tulangan tambahan pada daerah

sekitar lubang. Berikut perhitungan tulangan tambahan pada

manhole.

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240 Mpa (Plain <D13)

fy = 400 Mpa (Deform ≥D13)

cover = 40 mm

48

4 x 16 -100

Cek

7,563

31437

- D29

31705

OK

8,04

OK

Sengkang

As Perlu (mm2)

OutPut Sap

Penulangan

As Pasang (mm2)

As Perlu (mm2)

OutPut Sap

Penulangan

As Pasang (mm2)

Cek

b (mm)

h (mm)

Tul. Utama

KOLOM PINTU 100 x 100

1000

1000

Page 190: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

164

Tabel 6.3 Perhitungan Tulangan Tambahan sekitar

Manhole

Dipasang tulangan tambahan sebanyak 8-D22 dengan

dua buah tulangan pada 4 sisi sekitar manhole.

6.3 Pemberian Gaya Prategang

Berdasarkan perhitungan kehilangan gaya prategang,

tendon pada dinding prategang silo dijacking pada sudut

180o (setengah lingkaran) dengan jacking F1 dan F2

sebesar 52,7%.

Gambar 6.3 Ilustrasi jacking tendon

Beton : fc'= 40 Mpa

Tulangan : fy = 240 Mpa (Plain < D13)

fy = 400 Mpa (Deform ≥ D13)

cover = 40 mm

= 350

Ast (mm2/mm) Output SAP

As Tambahan (mm2/mm)

As Tambahan (mm2/m)

8 x D22

Cek OK

t (mm)

5,19

2,5

2,69

Tulangan manhole

As Terpasang (mm2/mm)

2690

Penulangan

As Pasang (mm2) 3041,061689

F1 F2

Page 191: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

165

DAFTAR PUSTAKA

Handbook of Concrete Engineering. Second Ed. 1985. U.S of

America: Van Nostrand Reinhold Company Inc.

Lin, T. Y. & Burn, Ned H. 1981. Design of Prestressed Concrete

Structures. Third Ed. Canada: John & Sons, Inc.

Lin, T. Y. & Burn, Ned H., 1993. Desain Struktur Beton

Prategang. Third Ed. Jakarta: Erlangga. Nawy, Edward G. 2000. Design of Prestressed Concrete

Structures Fundamental Approach. Third Ed. Prentice-Hall,

Inc.

Nawy, Edward G. 2001. Desain Beton Prategang – Suatu

Pendekatan Mendasar. Third Ed. Jakarta: Erlangga.

Nawy, Edward G. 2008. Construction Engineering Handbook.

Second Ed. London New York: Taylor & Francis Group.

Priestley, M. J. N. 1985. Analysis and Design of Circular

Prestressed Concrete Storage Tanks. New Zealand.

SNI 1726-2012. Tata Cara Desain Ketahanan Gempa untuk

Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.

SNI 1727-2013. Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan

Gedung dan Struktur Lain.

SNI 2729-2015. Spesifikasi untuk Bangunan Baja Gedung

Struktural.

SNI 2847-2013. Persyaratan Beton Struktural untuk

Bangunan Gedung.

SNI 7833-2012. Tata Cara Perancangan Beton Pracetak dan

Beton Prategang untuk Bangunan Gedung.

Page 192: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

166

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

Page 193: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

167

BAB 7 LAMPIRAN

Page 194: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …
Page 195: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …
Page 196: DESAIN STRUKTUR DAN METODE PELAKSANAAN SILO …

BIODATA PENULIS

Penulis memiliki nama lengkap

Norma Fatimah Naqiba, dilahirkan

di Tuban pada tanggal 30 April

1996. Penulis merupakan anak

pertama dari dua bersaudara. Penulis

telah menempuh pendidikan formal

di TK Muslimat NU 1 Tuban, SD

Islam Tuban, SMPN 1 Tuban, dan

SMA Darul ‘Ulum 2 Jombang.

Setelah lulus dari SMA Darul ‘Ulum

2 Jombang pada tahun 2013, Penulis

mengikuti ujian masuk Program D4

Teknik Sipil yang diselenggarakan

oleh ITS (Institut Teknologi

Sepuluh Nopember) Surabaya dan diterima di Jurusan D4 Teknik

Sipil FTSP - ITS tahun 2013 dan terdaftar dengan NRP

3113041070. Selama menempuh program studi Diploma IV

Teknik Sipil, penulis pernah aktif dalam beberapa kegiatan

jurusan maupun institut yang diselenggarakan oleh ITS.