II

MODUL5

PEMBEBANAN & DIMENSI STRUKTUR PROFIL BAJA

PERHITUNGAN DIMENSI KOLOM BAJA

B40 m5,71 m25 m6,25

Satuan Berat Baja Struktur- 100 kg/m2 (s/d 30 lantai)- 150 kg/m2 (s/d 60 lantai

Beban mati ( DL ) (Baja + inti beton tulang)Ruang luar inti gedung struktur baja WF = 0,1 T/ mBeton tahan api/fireprofing 0,2 m/m x 2,4 = 0,48 T/ mPartisi + finishing 2 x 0,1 T / m = 0,2T/m +Total =0,78 T/ mLL = Beban hidup = 0,25 T / m2UG = 1,2 DL + 1,6 LL= 1,2 ( 0,78 T/m ) + 1,6 ( 0,25 T/m )= 0,936 T/m + 0,4 T/m= 1,336 T/m

Nu kolom type BNu = n x UG x A= 21 x 1,336 T/m x (6,25 X 2,86) m= 1074,65 T

Dimensi kolom B

F = Nu. W

Kualitas baja WF untuk kolom bangunan tinggi = Baja 52Tegangan dasar ( ) = 2400 kg/cm2W= faktor tekuk (1-3,5)

F = Nu. W

= 1074,65 T X 2 = 0,8955 T/kg cm = 895,5 cm 2400 kg/cm

TINGGI PENAMPANG(A)LEBAR FLENS(B)TEBALLUAS PENAMPANG

BADAN (t2)FLENS (t1)

mmmmmmmmcm2

5384324590942,9

WF 538. 432. 45. 90

90

45538

432

LANTAI A (WF) B (WF) C (WF) 1 sampai 5 538.432.45.90 6 sampai 10 . . 11 sampai 15 ..16 sampai 21 ..DIMENSI KOLOM TOWER PER 5 LANTAI II. PERHITUNGAN BEBAN STRUKTUR

Pondasi rakit

PERHITUNGAN DIMENSI PLAT DAN BALOKTebal Lantai= 1/35 1/40 bentangTinggi balok beton= 1/12 1/16 bentangTinggi balok baja= 1/18 1/22 bentangTinggi balok prestress= 1/24 1/30 bentang

1. SUBSTRUCTURE

PONDASI RAKITMenurut Prof. Ir. Rooseno, tentang Hukum ArchimidesBeban mati Gedung = Daya pikul pondasiBerat gedung + Berat pondasi = Berat tanah yang dipindahkan + ( Luas telapak rakit X daya dukung tanah dibawahnya )Data: Berat tanah keras = 1,65 T/m Volume pondasi rakit = 1 m/m Daya dukung tanah keras = 30 T/ma) Berat gedung = Berat Tower + Berat PodiumBerat Tower = Luas lantai tower x Jumlah lantai x UG= 1000 m x 21 x 1,648 T/m= 34.608 TBerat Podium = Luas lantai podium x jumlah lantai + UG= 12.000 m x 3 x 1,648 T/m= 59.328 TBerat gedung = 34.608 T +59.328 T = 93.936 T

b) Berat PondasiBerat besmen = Luas lantai dasar x jumlah lantai x vol struktur besmen x Berat jenis betonBerat Basement = 12.000 m2 x 3 x 1 m/m x 2,4 T/m3= 86.400 T

c) Berat tanah yang dipindahkan = Ls Basement x jml lantai x tinggi lantai x berat tanah keras = 12.000 m x 3 x 3,5 m X 1,65 T/m3 = 207.900 Td) Daya dukung tanah = Luas telapak rakit x Daya dukung tanah keras = 12000 m x 30 T/ m = 360.000 T

Berat beban mati gedung = Berat gedung + Berat pondasi = 93.936 T + 86.400 T = 180.336 T

Daya pikul pondasi = Berat pondasi yang dipindahkan + daya dukung Tanah keras dibawahnya = 207.900 T + 360.000 T = 567.900 T

Beban mati gedung < Daya pikul pondasi180.336 T < 567.900 T OK

PONDASI TIANG

Jenis tiang pancang, ukuran 0,4 X 0,4 mPanjang 12 m

Pu = A.Oc + O 3 6

Pu= Daya pikul tiang pancangA= Luas penampang tiang pancangOc= Tegangan konus tanah keras hasil penyordiran sekitar Sekitar 200 kg/cm2 = 2000 T/m2O= Luas permukaan tiang pancang (keliling tiang pancang)= Tegangan geser tanah diatas lapisan tanah keras sekitar 0,2 kg/cm2 = 2 T/m2

Pu = 0,4 x 0,4 m2 X 2000 T/m2 + 4 x 0,4 m x 12m x 2 T/m236= 106,6 T+ 6,4 T= 113 T

Jarak antar tiang pancangmin 2 X Jarak antar tiang bormin 3 X Jarak tepi tiang ke tepi poer minimal 15 cmTebal poer minimal 70 cm ( lihat table Chudley )

Jumlah Tiang pancang (Kolom Tengah)Nu= 2656,59 Tn= Nu= 2646,59 T Pu 113 T= 23,42 ~ 24 tiang

Jenis tiang bor, ukuran 0,6 X 0,6 mPanjang 15 m

Pu = A.Oc + O 3 6

Pu= Daya pikul tiang borA= Luas penampang tiang pancangOc= Tegangan konus tanah keras hasil penyordiran sekitar Sekitar 200 kg/cm2 = 2000 T/m2O= Luas permukaan tiang pancang (keliling tiang pancang)= Tegangan geser tanah diatas lapisan tanah keras sekitar 0,2 kg/cm2 = 2 T/m2

Pu = (3,14 x 0,32) m2 X 2000 T/m2 + (3,14 x 0,6 ) m x 15m x 2 T/m236= 3565,2 T + 56,52 T3 6= 197,82 T

Junlah Tiang Bor (Kolom Tengah)Nu= 2656,59 Tn= Nu= 2646,59 T Pu 197,82 T= 13,38 ~ 14 tiang

TEBAL POER ( t )

1/6 Fc 1 + Pu = Pu 14 A (d+t) 4t

Fc = 40 k400Pu= Daya pikul (kg)A= Luas penampang tiang pancang/bor (cm2)t= tebal poerd= diameter tiang pancang/ bor

FUNDASI BANGUNAN BERTINGKAT BANYAKFundasi bangunan bertingkat banyak harus dipikul lapisan tanah keras. Di Indonesia lapisan tanha keras terletak pada kedalaman sekitar atau di atas 10 meter.Di pulau Manhattan puasat kota New York yang merupakan pulau karang, karangnya timbul di atas permukaan tanah, begitu pula pulau Hong Kong. Pulau Sulawesi dan Timor terdiri dari karang batu kapur.Untuk bangunan-2 bertingkat banyak di Indonesia umumnya du gunakn fundasi dalam /deep fondation yanmg berupa:

Fundasi tiang oancang/pile foundationBila lapisan tanah bagian atas lunak/gambar dan lapisan tanha keras terletak jauh di dalam, dan lokasi lokasi bangunan masih kosong atau lingkungan di sekitarnya tidak ada keberatan menngenai kegaduhan, maka digunakan fondasi tiang pancang dari beton tulang atau baja.Tiang-tiang pancang beton tulang berpenampung bujur sangkar 0.4 x 0.4 m panjang 12 meter atau berupa pipa beton tulang prategang dengan ujung pipa dari baja sehingga pipa dapat di sambung. Diameter pipa tulang beton sekitar 0,5 meterUntuk tiang pancang baja digunakan baja profil-H atau pipa baja. Ukuran profil baja H sekitar 300 x 300 mm dan pipa baja sekitar 0.5 m dengan tebal sekitar 10 mm.Fundasi tiang pancang mencapai tanha keras dengan tegangan terpusat ( Stuik) sebesar 200 kg/cm2. Sedangkan gesekan tanah di perhitungkan menambah daya pikul, tiang pancang harus di uji coba pembebanan (load test)Menurut Prof. Dr. Ir Roosseno

Pu = Pu = daaya pikul tiang pancangA = Luas penampang tiang pancangoc = Tegangan konus tanah keras hasil penyondiran sekitar 200 kg/cm2= 200 t/m2O = Luas permukaan tiang pancang = tegan gan geser tanah di atas lapisan tanha keras sekitar 0,2 kg/cm2 = 2 t/m2

Untuk ukuran tiang pancang 0,4 x 0,4 m panjang 12 meter.

= 106,6 + 6,4 = 113 tJarak antar tiang minimum 3 x 0,4 m = 1,2 mPenting : Kelompok tiang pancang harus diberi topi/kepala pile cap/poer dengan ketebalan sedemikian hingga tegangan pons tidak di lampaui.

Fundasi tiang bor/sumuran/bore pile/drilled pierBila disekitar lokasi proyek, telah padat dengan bangunan pemancanng tiang akan sangat mengganggu, maka dapat dipakai fundasi sumuran bore pile atau driil pier.Jadi orang menebor lubang sumuran 1 meter, setelah mencapai tanha keras, dipasanglah pipa penahan tanah/casing supaya tidak runtuh tanhanya, kemudian dicor beton tulang dengan tulangan spiral, dan casing di cabut berangsur-angsur.Pengecoran harus dilakukan dengan pompa beton agar batu pecah yang lebih berat tidak jatuh lebih cepat dari pada adukan semen pasir dan beton menjadi keropos, banyak sarang batu pecah, yang akan mengurangi daya pikul fundasi.Fundasi sumuran juga dapat diisi dengan beton Siklop, ialah beton tulang 1pc:5 batu pecah ditambah batu pecah besar 30 cm. Sebagai ganti casing, kalau tanah keras tidak terlalu dalam dapat di paki pipa beton 1.20 m.

Fundasi tiang bor cara franki/frankipile Sistem ini mengebor lubang 0.5 m sampaia tanah keras juga, dan tanh di jaga supaya tidak runtuh dengan pipa baja/casing yang di pasang sedikit di atas laisan tanah keras. Setelah tulangan spiral di pasang, lubang di cor beton tulang sambil di tumbuk sehingga dia atas lapisan tanha keras timbul bola betondengan garis tengah sekitrar 1 meter.Jadi bidang tumpuan fundasi pada tanah keeras menjadi lebih luas sehingga daya pikul menjadi lebih besar.

Fundasi rakit/raft fuondation Bila tanah meras tidaka terlau dalam, merata dan cukup tebal. Maka dapat di putuskan fundasi rakit dari beton tulang yang langsung di pikul oleh tanah tersebut.Berhubung rakit harus mencapai lapisan tanah keras pada kedalaman sekitar 10 meter, maka dapat di rancang rakit berongga/hallow raft yang dapat dimanfaatkan untuk ruang-ruang parkir, ruang mekanikal, reservior air dan lain-lain ruang pelayanan gedung.Dasar perhitungan fundasi ini ialah bahwa:Berat gedung + fundasi rakit = berat tanah yang di pindahkan ditambah luas fundasi rakit kali tegangan tanah keras yang di izinkan ( Prof. Dr. Roosseno)Bila jumlah lantai tidak terlalu banyak dan lapisan tanah jauh di dalam, maka dapat di putuskan sutu fundasi rakit terapung/floating raft, Dalam hal tersebut, prinsip perhitunganya adalah :Berat gedung berikut fundasi rakit sama dengan berat tanah yang dipindahkan.Penting : Dalam pengunaan fundasi rakit, untuk mencegah penurunan gedung harus simetris, terutama peletakan bagian-bagian gedung yang berat seperti inti gedung, khasanah/vault gedung bankharus simetris dalam denah.Gedung-gedung Wisma Nusantara dan Bank Bumi Daya Plaza dengan ketinggian sekitar 30 lantai di pikul oleh tanah keras yang sama pada kedalaman sekitar 10 meter dan ketebalan lapisan tnah keras sekitar 5 meter, dui dekat bundaran air mancur Jl.M.H Thamrin Jakarta.

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMBIr. Muji Indarwanto, MM. MT TEKNOLOGI BANGUNAN 6