Dosen Pembimbing :

Budi Suswanto, ST. MT. PhD.

MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR

STADION FUTSAL INDOOR ITS

DENGAN METODE STRUKTUR BETON PRACETAK

Oleh :

Ibnu Salwani NRP. 3107 100 626

DAFTAR PEMBAHASAN A.PENDAHULUAN

1. LATAR BELAKANG

2. TUJUAN

3. BATASAN PERENCANAAN

B.TINJAUAN PUSTAKA

1. PERATURAN

2. DATA PERENCANAAN

3. PEMBEBANAN DAN KOMBINASI BEBAN

C.METODOLOGI

D.PRELIMINARY DESIGN

1. DIMENSI BALOK + TRIBUN

2. DIMENSI PLAT

3. DIMENSI KOLOM

E.PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER

1. PERENCANAAN PLAT

2. PERENCANAAN BALOK ANAK

3. PERENCANAAN TRAP TRIBUN

4. PERENCANAAN TANGGA

F.PERENCANAAN STRUKTUR ATAP

G.PERENCANAAN STRUKTUR PRIMER

1. PERENCANAAN BALOK INDUK

2. PERENCANAAN KOLOM

H.PERENCANAAN SAMBUNGAN

I. PERENCANAAN PONDASI

A. PENDAHULUAN

Stadion Futsal Indoor akan dibangun di area kampus, sehingga diperlukan suatu metode yang pelaksanaan konstruksinya tidak mengganggu lingkungan

Terdapat keseragaman model dan dimensi komponen struktur sehingga dimungkinkan untuk menggunakan beton pracetak

Metode beton pracetak dapat lebih efisien dari segi biaya dan waktu pelaksanaan konstruksi → (penggunaan bekisting & scaffolding)

Metode beton pracetak ini efektif dalam hal pengawasan mutu material → pabrikasi → menjamin mutu yang direncanakan tercapai

1. LATAR BELAKANG

A. PENDAHULUAN

Secara garis besar perencanaan ulang ini adalah bertujuan untuk

memberikan alternatif perencanaan paling representatif terhadap

struktur stadion futsal ITS dengan metode struktur beton pracetak

yang memenuhi syarat-syarat keamanan struktur berdasarkan

peraturan-peraturan struktur.

2. TUJUAN

A. PENDAHULUAN

Dapat menganalisa kelebihan dari metode konstruksi beton pracetak sehingga dapat mejadi dasar yang kuat untuk mengaplikasikan metode tersebut pada perencanaan ini.

Memodifikasi dari permodelan maupun dimensi eksisting yang perlu disesuaikan untuk perencanaan struktur beton pratekan

Merinci beban-beban tambahan yang perlu diperhitungkan dalam disain

Mendesain dimensi dan penulangan elemen pracetak yang kuat dan efisien berdasarkan peraturan

Merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur

Melakukan perhitungan kontrol-kontrol kekuatan struktur pracetak sehubungan dengan proses pengangkatan, assembling (pre-komposit), dan terpasang (komposit)

Memvisualisasikan semua hasil perhitungan struktur yang telah direncanakan dalam gambar teknik

2. TUJUAN (lanjutan)

A. PENDAHULUAN

Elemen struktur eksisting yang dimodifikasi menjadi struktur beton

pracetak meliputi : balok, pelat, trap tribun dan tangga. Kolom dan

pondasi (poer & sloof) adalah beton cast insitu

Perhitungan analisa struktur menggunakan program SAP 2000

versi 14.

Tidak memperhitungakan analisa biaya pembangunan stadion

Tidak membahas perbandingan kecepatan pelaksanaan

konstruksi menggunakan metode beton pracetak dengan beton

konvensional, maupun metode pelaksanaannya

3. BATASAN PERENCANAAN

B. TINJAUAN PUSTAKA

SNI 03-1726-2002 : Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa

Untuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional

SNI 03-2847-2002 : Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk

Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional

SNI 03-1729-2002 : Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk

Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional

Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983,

Departemen Pekerjaan Umum

Disain Beton Bertulang, Charles G. Salmon, Chu-Kia Wang

Beton Bertulang; Suatu Pendekatan Dasar, Edward G. Nawy

Daya Dukung Pondasi Dalam, Herman Wahyudi

PCI Design Handbook, Precast/Prestressed Concrete Institute

1. PERATURAN

B. TINJAUAN PUSTAKA

DATA UMUM BANGUNAN

Nama gedung : Stadion Futsal Indoor ITS

Lokasi : Kampus ITS Sukolilo Surabaya

Fungsi : Fasilitas Olahraga (fasor)

Jumlah lantai : 1 tingkat tribun, 1 tingkat lantai lobby

Tinggi bangunan : ±10,15 m (elevasi portal), ±22,55 m (elevasi struktur atap)

Ketinggian tribun : 5.60 m

Zona gempa : 2

Jenis tanah : tanah sedang

DATA MATERIAL

Mutu Beton (fc’) : 35 MPa (kuat tekan kubus 350 kg/cm2)

Baja Tulangan (fy) : Ø.tul. < 13mm dipakai baja tulangan polos BJTP 24 (fy = 240

Mpa)

Ø.tul. > 13mm dipakai baja tulangan deform BJTD 40 (fy = 400 Mpa)

Baja Struktur (fy) : BJ 41, tegangan putus minimum fu = 410 Mpa.= 4.100 kg/cm2

tegangan leleh minimum fy = 250 MPa = 2.500 kg/cm2

tegangan dasar σ = 1.600 kg/cm2, E = 200.000 Mpa

mutu las : FE70XX → kuat Tarik = 70ksi (1ksi = 70,3 kg/cm2)

2. DATA PERENCANAAN

B. TINJAUAN PUSTAKA

KLASIFIKASI BEBAN UNTUK STRUKTUR STADION

1. BEBAN GRAVITASI 2. BEBAN LATERAL

3. PEMBEBANAN dan KOMBINASI BEBAN

JENIS

BEBAN BEBAN-BEBAN

BESAR

BEBAN REFERENSI

Mati

1. Berat volume beton bertulang

2. Penutup lantai ubin, per cm tebal

3. Spesi dari campuran semen, per cm

tebal

4. Dinding partisi

5. Plafon asbes tebal 4mm dengan

rangka dan penggantung dari kayu

6. Pipa-pipa dan ducting untuk

pekerjaan mekanikal dan elektrikal

7. Berat tanah urug

8. Aspal, per cm tebal

9. Pasangan dinding setengah bata

10. Pasangan dinding batako, tebal

10cm berlubang

2.400 kg/m3

24 kg/m3

21 kg/m3

30 kg/m3

18 kg/m3

30 kg/m3

1.700 kg/m3

14 kg/m3

250 kg/m3

120 kg/m3

PPIUG’1983

PPIUG’1983

PPIUG’1983

PCI

PPIUG’1983

PCI

PPIUG’1983

PPIUG’1983

PPIUG’1983

PPIUG’1983

Hidup

1. Beban hidup pada lantai gedung

olahraga

2. Beban hidup tribun

3. Beban hidup tangga

4. Beban hidup tempat duduk tetap

400 kg/m3

500 kg/m3

500 kg/m3

250 kg/m3

PPIUG’1983

PPIUG’1983

PPIUG’1983

PPIUG’1983

Untuk struktur gedung tak beraturan, pengaruh

Gempa Rencana ditinjau sebagai Gempa

Dinamik, sehingga analisisnya dilakukan

berdasarkan metoda Analisis Spektrum

Respons.

Zona gempa : 2

Jenis tanah : tanah sedang

Interaksi Perioda (T) dengan Faktor Response

Gempa (C) WG 2-Tanah Sedang

Pembebanan gempa horizontal dibagi dalam dua arah,

yaitu: Gempa arah x dengan komposisi 100% Vx + 30% Vy

Gempa arah y dengan komposisi 100% Vy + 30% Vx

0.20

0.13

0.10

0.08

0.050.04

0 0.5 1.0 2.0 3.00.60.2

lunak) (TanahT

0.20C =

sedang) (TanahT

0.08C =

keras) (TanahT

0.05C =

0.38

0.30

0.20

0.15

0.12

0 0.5 1.0 2.0 3.00.60.2

lunak) (TanahT

0.50C =

sedang) (TanahT

0.23C =

keras) (TanahT

0.15C =

0.50

0.75

0.55

0.45

0.30

0.23

0.18

0 0.5 1.0 2.0 3.00.60.2

lunak) (TanahT

0.75C =

sedang) (TanahT

0.33C =

keras) (TanahT

0.23C =

0.60

0.34

0.28

0.24

0 0.5 1.0 2.0 3.00.60.2

lunak) (TanahT

0.85C =

sedang) (TanahT

0.42C =

keras) (TanahT

0.30C =

0.85

0.70

0.90

0.83

0.70

0.36

0.32

0.28

0 0.5 1.0 2.0 3.00.60.2

(Tanah lunak)T

0.90C =

(Tanah sedang)T

0.50C =

(Tanah keras)T

0.35C =

0.95

0.90

0.83

0.380.360.33

0 0.5 1.0 2.0 3.00.60.2

(Tanah lunak)T

0.95C =

(Tanah sedang)T

0.54C =

(Tanah keras)T

0.42C =

T

Wilayah Gempa 1

C

T

Wilayah Gempa 2

C

T

Wilayah Gempa 3

C

T

Wilayah Gempa 5

C

T

Wilayah Gempa 4

C

T

Wilayah Gempa 6

C

T 0.00 0.20 0.60 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00

C 0.15 0.38 0.38 0.23 0.15 0.12 0.09 0.08

B. TINJAUAN PUSTAKA

KOMBINASI PEMBEBANAN (SNI 03-2847-2002 pasal 11.2)

U = 1,4D

U = 1,2D + 1,6L + 0,5(A atau R)

U = 1,2D + L ± 1,6W + 0,5(A atau R)

U = 0,9D ± 1,6W

U = 1,2D + 1,0L ± 1,0E

U = 0,9D ± 1,0E

Keterangan :

U = beban ultimate; D = beban mati

L = beban hidup; W = beban angin

E = beban gempa; A = beban atap

R = beban hujan

3. PEMBEBANAN dan KOMBINASI BEBAN (lanjutan)

C. METODOLOGI

START

Pengumpulan Data dan

Penentuan Kriteria Disain

Studi Literatur

Perencanaan Struktur Sekunder

Pembebanan Struktur Utama

Permodelan Rangka Bidang (2dimensi)

Analisa Manual

Perencanaan Penulangan & Detailing

Struktur Utama

Kontrol Disain

Penggambaran Hasil Perencanaan ke dalam

Gambar Teknik

Preliminary Design

Ok

Not Ok

Permodelan Rangka Ruang & Analisa

Struktur dengan SAP 2000

FINISH

FLOW CHART PERENCANAAN STRUKTUR PRACETAK

D. PRELIMINARY DESIGN

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Tabel..8 bahwa, tebal minimum untuk balok non prategang

dengan berat jenis beton normal (Wc = 2400 kg/ m3) dan mutu tulangan BJ 40 (fy = 400

Mpa) adalah :

h ≥ L/16 → untuk perletakan dua tumpuan

h ≥ L/18,5 → untuk perletakan satu ujung menerus

h ≥ L/21 → untuk perletakan kedua ujung menerus

h ≥ L/8 → untuk struktur kantilever

Dengan modifikasi nilai sebagai berikut :

Dikalikan [1,65 – (0,0003)*Wc] untuk beton ringan (Wc = 1500 kg/ m3 ~ 2000 kg/ m3)

Dikalikan [0,4+fy/700] untuk fy ≠ 400Mpa

Diperoleh :

1. DIMENSI BALOK + TRIBUN

BALOK INDUK

B.1 = 35/55

B.2 = 40/60

B.2d = 50/70

B.3 = 30/50

BALOK ANAK

B.A = 25/35

BALOK PEMIKUL TRIBUN

B.4 = 30/50

B.5 = 50/75

B.6 = 40/55

BALOK TRAP TRIBUN

BT = 30/45

D. PRELIMINARY DESIGN

MenurutC.K.Wang,Desain beton bertulang.jilid.2 hal 135 Tentang Rasio Kekakuan Balok asumsi perletakan tumpuan

ditentukan sbb :

αm ≤ 0,375 : pelat tanpa balok tepi

1,875 > αm ≤ 0,375 : pelat dengan balok tepi fleksibel

αm ≥ 1,875 : pelat dengan balok tepi kaku

Tebal minimum pelat yang pada tiap sisinya tedapat balok yang menghubungkan tumpuan – tumpuan : ..SNI03-2847-

2002.11.5.3.(3)

Untuk αm ≤ 0.2 : berlaku ketentuan tebal minimum dari tabel 2.4, tidak boleh kurang dari :

Untuk pelat tanpa penebalan = 120 mm

Untuk pelat dengan penebalan = 100 mm

Untuk 0,2 < αm ≤ 2,0

h =

dan tidak boleh kurang dari 120 mm

Untuk αm > 2,0

h =

dan tidak boleh kurang dari 90 mm

Diperoleh :

2. DIMENSI PLAT

.936

15008,0

fyn

dimana :

λn = panjang bentang

β = rasio panjang bentang arah memanjang dengan arah

memendek

αm = nilai rata - rata dari untuk semua balok pada tepi dari suatu

panel

α = rasio dari kekuatan lentur penampang balok terhadao kekakuan

pelat

tebal plat rencana = 120 mm = 12 cm

terdiri dari : tebal pelat

pracetak = 7 cm

tebal beton topping = 5 cm

)2,0(.536

15008,0

m

fyn

D. PRELIMINARY DESIGN

Berdasarkan buku Dasar Perencanaan Beton Bertulang Pada Struktur dan Fondasi Gedung (Tumilar, Steffie.2008) untuk

perkiraan awal (preliminary design) dalam menentukan dimensi kolom beton bertulang biasa:

Akolom >

dimana :

A = Luas penampang kolom (mm2)

P = Gaya Aksial (tanpa momen) yang bekerja terhadap suatu kolom pada lantai tertentu, beban juga berasal

dari beban lantai-lantai diatasnya yang bekerja sebesar Tributary Area pada satu titik kolom yang sama (N)

fc’ = Mutu beton (MPa)

Diperoleh :

3. DIMENSI KOLOM

Kolom type A penampang persegi dengan panjang sisi 500

mm.

Kolom type B penampang lingkaran dengan diameter 900

mm.

Kolom type C penampang lingkaran dengan diameter 550

mm.

)0,45fc'~(0.30fc'

P

E. PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER 1. PERENCANAAN PLAT

DENAH PANEL PLAT LANTAI

HF GEDBA C

1

9.60 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 9.60

59.20

23

56

47

9.60

8.00

8.00

8.00

9.60

8.00

0.95

6.45 2.20 2.00 6.00 6.00 2.00 2.20 6.45

0.95

0.95

6.45

2.20

2.00

6.00

6.00

2.00

2.20

6.45

0.95

4.00 4.00

ABBB B B B

B

B

B

B

B

B

D

E

A

A A

B

B

B

B

B

D

E

E

D

E

D

B B B B B B

B

C

C

C

C C C C

C C C C C

C

C

C

43.2

0

E. PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER 1. PERENCANAAN PLAT

pre Komposit post Komposit Saat Pengangkatan

M = 1/8*Qu*L2 M = 0,001*Qu*L2*X Mx=0,0107*w*a2*b

m kg.m kg.m My=0,0107*w*a*b2 kg.m

A 4.00 Mtx 0.00 -745.57 -115.05 -745.57 Ø12 - 300

Mlx 1,011.20 745.57 115.05 1,011.20 Ø12 - 300

4.00 Mty 0.00 -745.57 -115.05 -745.57 Ø12 - 300

Mly 1,011.20 745.57 115.05 1,011.20 Ø12 - 300

B 1.00 Mtx 0.00 -81.55 -14.38 -81.55 Ø12 - 300

Mlx 63.20 81.55 14.38 81.55 Ø12 - 300

8.00 Mty 0.00 -3,147.98 -115.05 -3,147.98 Ø16 - 100

Mly 4,044.80 1,076.94 115.05 4,044.80 Ø16 - 100

C 1.20 Mtx 0.00 -117.43 -20.71 -117.43 Ø12 - 300

Mlx 91.01 117.43 20.71 117.43 Ø12 - 300

8.00 Mty 0.00 -3,147.98 -138.06 -3,147.98 Ø16 - 100

Mly 4,044.80 1,076.94 138.06 4,044.80 Ø16 - 100

D 4.96 Mtx 0.00 -1,944.85 -263.01 -1,944.85 Ø12 - 200

Mlx 1,556.70 1,944.85 263.01 1,944.85 Ø12 - 200

5.94 Mty 0.00 -1,598.49 -314.78 -1,598.49 Ø12 - 200

Mly 2,229.92 1,598.49 314.78 2,229.92 Ø12 - 100

E 1.83 Mtx 0.00 -271.60 -35.56 -271.60 Ø12 - 300

Mlx 210.50 271.60 35.56 271.60 Ø12 - 300

5.94 Mty 0.00 -1,735.50 -115.75 -1,735.50 Ø12 - 200

Mly 2,229.92 593.72 115.75 2,229.92 Ø12 - 100

F 4.00 Mtx 0.00 -331.32 -115.05 -331.32 Ø12 - 300

Mlx 1,011.20 331.32 115.05 1,011.20 Ø12 - 300

4.00 Mty 0.00 -331.32 -115.05 -331.32 Ø12 - 300

Mly 1,011.20 331.32 115.05 1,011.20 Ø12 - 300

LMomen

menurut

arah sb.

Momen

Maksimumtulangan

pasang

type

plat

MOMEN MAKSIMUM dan HASIL PENULANGAN

E. PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER 1. PERENCANAAN PLAT

DETAIL PENULANGAN PANEL PLAT PRACETAK

Ø12 - 300mm

Ø12 - 300mm Ø12 - 300mm

Ø12

- 3

00m

m

Ø12

- 3

00m

mØ

12 -

300

mm

PLAT TYPE - A

E. PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER 2. PERENCANAAN BALOK ANAK

JENIS PEMBEBANAN

1. Beban ekivalen segitiga 3. Beban ekivalen trapesium

qek. = 1/3.q.Lx qek. = 1/2.q.Lx.

2. Beban ekivalen dua segitiga

qek. = 1/4.q.Lx

2

.3

11

Ly

Lx

E. PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER 2. PERENCANAAN BALOK ANAK

V Mlap. V Mtump.A Mtump.B Mlap.C Mtump. Mlap.

m kg kg.m kg kg.m kg.m kg.m kg.m kg.m kg

Gaya Geser Vu 4.00 1,342.40 3,092.80 3,092.80

Momen Mu 4.00 1,342.40 2,749.16 2,249.31 1,767.31 2,749.16 1,767.31

V maxGaya Dalam

LPre Komposit Post Komposit Momen Max

TINJAUAN KONDISI PEMBEBANAN

PRE KOMPOSIT POST KOMPOSIT ..SNI-2847-2002; Ps.10.3.3)

+

- -

+

A B A

C CMmax = 1/8.Qu. L2

Vu = 1/2.Qu. L

Momen negatif pada tumpuan ujung dua bentang :

MuA = 1/9.Qu.L2

Momen negatif pada tumpuan bentang dalam :

MuB = 1/11.Qu.L2

Momen positif pada lapangan bentang ujung :

MuC = 1/14.Qu.L2

Gaya Geser pada ujung bentang :

Vumax = 1/2.Qu.L

PERHITUNGAN GAYA DALAM

E. PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER 2. PERENCANAAN BALOK ANAK

DETAIL PENULANGAN BALOK ANAK

BA.(25/35)

B H

TUL. TARIK (As) TUL. TEKAN (As')

TUL. GESER (Av) TUL. TORSI (At)

250

230

7050

120

350

250

230

7050

120

350

2D12

3D12

Ø10-150

3D12

2D12

Ø10-150

B H

TUL. TARIK (As) TUL. TEKAN (As')

TUL. GESER (Av) TUL. TORSI (At)

250

2D12

3D12

Ø10-150

230

Potongan melintang

Potongan memanjang