MODIFIKASI PERENCANAAN HOTEL BAHTERA BALIKPAPAN MENGGUNAKAN
HEXAGONAL CASTELLATED BEAM
Nama mahasiswa : Sylvya Anggraini
NRP : 3107 100 002
Jurusan/fakultas : Teknik Sipil/ FTSP
Dosen konsultasi : Ir. Heppy Kristijanto, MS.
ABSTRAK
Industri konstruksi dewasa ini selalu dituntut persaingan dalam banyak hal. Salah satu
diantaranya adalah dalam penggunaan material. Baja merupakan suatu alternatif material yang
menguntungkan dalam pembangunan gedung maupun konstruksi struktur lainnya. Tugas Akhir
ini mencoba mendesain kembali suatu gedung menggunakan profil baja Castellated Beam
sebagai balok-baloknya.
Dalam Tugas Akhir ini dibahas perencanaan ulang Hotel Bahtera Balikpapan yang
merupakan gedung perhotelan yang terdiri dari 19 lantai yang pada awalnya didesain dengan
menggunakan struktur beton precast menjadi struktur castellated beam non komposit. Adapun
kelebihan dari Castellated Beam adalah mampu menjadi solusi praktis dalam pelaksanaan
konstruksi, karena karakteristiknya yang cukup menguntungkan, diantaranya adalah dengan
lebar profil yang lebih tinggi (dg), mampu memikul momen lebih besar dan memiliki tegangan
ijin yang lebih kecil, bahannya ringan, kuat, serta mudah dipasang, cocok untuk bentang panjang
dan dapat digunakan untuk gedung tingkat tinggi.
Dalam Tugas Akhir ini, perencanaan yang dilakukan meliputi perencanaan pelat, tangga,
atap berupa pelat beton, balok anak, balok induk, kolom dan pondasi.
Kata kunci : Castellated Beam, Struktur baja, momen, geser
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam perkembangan konstruksi ada dua
jenis bahan struktur yang paling umum
digunakan, yaitu baja dan beton konvensional
atau penggabungan kedua jenis bahan tersebut.
Beton konvensional untuk struktur statis dan
dinamis memiliki umur layanan yang terbatas.
Salah satu penentu umur layan beton adalah
timbulnya keretakan akibat beban statis dan
dinamis. Beton akan mengalami retak statis dan
dinamis bila daya lentur dari beton terlewati.
Akibat dari kegagalan kontruksi beton adalah
timbulnya kerugian ekonomi dan juga
membahayakan jiwa. Selain itu beton
konvensional pada pembuatannya, beton dicor
langsung pada tempatnya sedangkan pada baja
tidak, dimana baja dibuat secara fabraksi
(homogen) disebuah pabrik yang kemudian
setelah memenuhi syarat ketentuannya, dipasang
pada struktur. Beton dengan metode
konvensional membutuhkan pekerja dengan
jumlah yang cukup di lapangan. Sedangkan
pada baja dibuat di luar daerah proyek dengan
standar fabrikasi dan kemudian dirakit di lokasi,
memberikan keuntungan dengan mempercepat
pengerjaan di lapangan serta menghemat biaya
konstruksi.
Konstruksi baja merupakan suatu
alternatif yang menguntungkan dalam
pembangunan gedung dan struktur yang lainnya
baik dalam skala kecil maupun besar. Hal ini
dikarenakan material baja mempunyai beberapa
kelebihan dibandingkan bahan konstruksi yang
lain.
Akan tetapi pada kenyataannya banyak
kita temui pembangunan gedung konstruksi
tingkat tinggi yang masih didominasi oleh beton
konvensional. Bila dibandingkan dengan beton
konvensional, baja memiliki beberapa
keunggulan yang perlu diperhatikan dalam
pembangunan yang saat ini sedang berkembang
pesat, yaitu selain awet dan kuat, berat yang
lebih ringan, specific strength yang lebih tinggi
serta waktu pengerjaan yang lebih cepat dapat
mempercepat pengerjaan konstruksi. (Hidajat
Soegihardjo, 1995). Ditambah lagi dengan
keseragaman material yang lebih terjamin
karena dibuat secara fabrikasi (homogen).
Banyaknya pembangunan gedung tingkat
tinggi di daerah Balikpapan yang memakai
beton sebagai konstruksi bangunan menjadikan
permasalahan ini sebagai bahan studi
perencanaan proposal Tugas Akhir, yang
bermaksud untuk memodifikasi total sebuah
gedung perhotelan Bahtera Balikpapan
menggunakan profil baja Castellated Beam pada
balok-baloknya. Bahtera Balikpapan merupakan
gedung perhotelan yang terdiri dari 19 lantai
yang pada awalnya didesain menggunakan
struktur beton precast. Castellated Beam dipilih
dalam perencanaan ini karena memiliki banyak
kelebihan daripada profil baja biasa.
Dibandingkan dengan profil baja biasa,
Castellated Beam bisa menjadi solusi praktis
dalam pengerjaan konstruksi, karena
karakteristiknya yang cukup menguntungkan.
Castellated Beam adalah profil baja H, I, atau U
yang kemudian pada bagian badannya dipotong
memanjang dengan pola zig-zag. Kemudian
bentuk dasar baja diubah dengan menggeser
atau membalik setengah bagian profil baja yang
telah dipotong. Penyambungan setengah profil
dilakukan dengan cara di las pada bagian “gigi-
giginya” sehingga terbentuk profil baru dengan
lubang berbentuk segi enam (hexagonal), segi
delapan (octogonal), dan lingkaran
(circular).(Johann Grunbauer, 2001).
Castellated Beam mempunyai beberapa
keunggulan, diantaranya adalah (Jihad Dokali
Megharief, 1997 dan Johann Grunbauer, 2001
) :
1. Dengan lebar profil yang lebih tinggi (dg),
menghasilkan momen inersia dan section
modulus yang lebih besar sehingga lebih kuat
dan kaku dibandingkan profil asalnya.
2. Mampu memikul momen lebih besar dan
tegangan ijin yang lebih kecil.
3. Bahannya ringan, kuat, serta mudah
dipasang.
Penggunaan Castellated Beam untuk
struktur atap dapat mencapai 10-50 m dan untuk
struktur pelat dapat mencapai 12-25 m, sehingga
dapat mengurangi kebutuhan kolom dan
pondasi, serta mengurangi biaya erection
(pengangkatan). (Dougherty, 1993).
Disisi lain, profil Castellated Beam juga
mempunyai beberapa kelemahan (Johann
Grunbauer, 2001), yaitu :
1. Kurang tahan api, sehingga harus ditambah
dengan lapisan tahan api (fire proofing) 20%
lebih tebal agar mencapai ketahanan yang
sama dengan profil awalnya.
2. Kurang kuat menerima gaya lateral, sehingga
perlu diberi satu atau lebih tambahan pelat
pada ujung-ujung balok Castellated Beam
dekat pertemuan balok-kolom.
1.2 Permasalahan Dengan penjelasan diatas, maka dalam
penulisan Tugas Akhir ini terdapat
permasalahan sebagai berikut :
1. 2.1 Permasalahan Utama :
Bagaimana merencanakan struktur
balok pada gedung baja dengan
menggunakan profil Castellated Beam.
1.2.2 Permasalahan detail :
Bagaimana memperkirakan dimensi
profilnya.
Bagaimana perencanaan ulang pada
denah dan penataan ruang setelah
mengalami modifikasi total.
Bagaimana menentukan gaya – gaya
yang bekerja pada struktur rangka
tersebut berdasarkan peraturan-
peraturan ASCE (yang mengacu pada
AISC-LRFD) dan SNI 03 – 1729 –
2002.
Bagaimana menentukan jenis
sambungan yang dapat memenuhi
syarat – syarat keamanan struktur
sesuai dengan SNI 03 – 1729 – 2002.
Bagaimana Bagaimana melakukan
analisa dan permodelan struktur
dengan menggunakan program bantu
ETABS V.9.0.6.
1.3 Maksud dan Tujuan
Adapun tujuan dari penyusunan Tugas
Akhir ini adalah:
Mampu merencanakan struktur
gedung baja dengan menggunakan
profil castellated beam.
Untuk mendapatkan dimensi profil
setelah mengalami perencanaan ulang
yang paling sesuai dengan perhitungan
perencanaan struktur sesuai dengan
peraturan-peraturan yang di gunakan.
Untuk mendapatkan sambungan yang
sesuai dengan asumsi awal yang
digunakan saat analisis beban yang
bekerja.
1.4 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Untuk menghindari timbulnya
penyimpangan permasalahan yang semakin
meluas dalam Tugas Akhir ini, maka diperlukan
suatu batasan masalah yang diantaranya seperti
berikut ini :
Desain dan evaluasi struktur mengacu
pada jurnal ASCE (yang mengacu
pada AISC-LRFD)
Pembebanan dihitung berdasarkan
PPIUG 1983.
Beban gempa dihitung berdasarkan
SNI 03-1726-2002.
Program bantu yang digunakan adalah
ETABS V.9.0.6 dan Autocad 2007.
Perencanaan dilakukan tanpa brasing,
pada zona gempa 1, menggunakan
non-komposit hexagonal castellated
beam.
1.5 Manfaat Penelitian
Dengan adanya keunggulan-keunggulan
dari profil Castellated Beam, maka diharapkan
Tugas Akhir ini dapat bermanfaat untuk
menambah referensi bagi perencana yang
berminat menggunakan kostruksi baja
Castellated Beam sehingga perencana bisa
memilih tipe struktur dan penggunaan material
yang tepat, hemat dan kuat.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Castellated Beam adalah suatu spesifikasi
profil yang ditingkatkan kekuatan komponen
strukturnya dengan memperpanjang kearah satu
sama lain dan di las sepanjang pola. Castellated
Beam ini mempunyai tinggi (h) hampir 50%
lebih panjang dari profil awal sehingga
meningkatkan nilai lentur axial, momen inersia
(Ix), dan seksion modulus (Sx). (Knowles 1991).
2.1.1 Terminologi
Dibawah ini merupakan ilustrasi bagian-
bagian dari Castellated Beam.
• Web Post : Area solid dari
Castellated Beam.
• Castellation :Area yang sudah
mengalami
pelubangan (hole).
• Throat Width : Perpanjangan
horisontal dari
potongan “gigi”
bawah profil
• Throat Depth : Tinggi daerah profil
potongan “gigi”
bawah sampai sayap
profil. (Patrick
Bardley 2007)
Gambar 2.1 Bagian-bagian Hexagonal
Castellated Beams
Castellation adalah proses memotong
badan profil dengan pola zig-zag yang dicetak
menggunakan hot-rolled (cetakan panas)
berbentuk H, I, atau U. Setengah bagian profil
baja yang telah dipotong disambung dengan
cara digeser atau dibalik (ujung kanan di las
dengan ujung kiri, dan sebaliknya) sehingga
membentuk lubang berbentuk polygonal. Hal ini
mengakibatkan bertambahnya tinggi (h) dan
tinggi daerah pemotongan (d). (L. Amayreh and
M. P. Saka 2005).
Gambar 2.2 Castellation proses
Tan φ = a
d a =
tan
d
hT = 2
dh
Semakin panjang c, bertambah pula
tegangan tekuk (bending stress) pada bagian T
(tee section) dikarenakan V (shear force)
bertambah.
2.1.2 Proses Pembuatan Castellated Beam
φ
a c
= hT
Proses fabrikasi dari Castellated beams
diuraikan sebagai berikut (Johann Grűnbauer
2001) :
1. Badan profil dibuat dicetakan hot-
rolled (cetakan panas) berbentuk I, H,
atau U dengan pola pemotongan zig –
zag.
2. Setengah hasil potongan digeser atau
dibalik dimana ujung atas kanan dilas
dengan ujung bawah kiri, dan
sebaliknya. Sehingga lubang yang
dihasilkan berbentuk segi enam
(hexagonal). Untuk menghasilkan
lubang berbentuk segi delapan
(octogonal) maka disisipkan plat segi
empat di kedua sisi. Akan tetapi bila
pola pemotongan berbentuk setengah
lingkaran, maka lubang yang
dihasilkan adalah lingkaran (circular).
Gambar 2.3 Proses pembuatan Castellated
Beams
Gambar 2.4 Proses pembuatan Hexagonal
Castellated Beams
BAB III
METODOLOGI
3.1 Bagan Alir Metodologi Penyelesaian
Tugas Akhir
Gambar 3.1 Bagan alir metedologi
BAB IV
PERENCANAAN STRUKTUR
SEKUNDER
Pelat Atap ( lantai 19 )
Direncanakan menggunakan bondek, tebal 0,75
mm untuk bentang menerus dengan tulangan
negative.
Bentang = 2,667 m (
menggunakan 1 baris penyangga )
Tebal plat = 9 cm
Tul.Negatif = 2,25 cm2/m
Pelat Lantai
Direncanakan menggunakan bondek, tebal 0,75
mm untuk bentang menerus dengan tulangan
negative.
Bentang = 2,667 m (
menggunakan 1 baris penyangga )
Tebal plat = 9 cm
Tul.Negatif = 3,02 cm2/m
Data Perencanaan Balok Anak
Menggunakan Profil Castellated
Beam :
Profil WF 300 x 200 x 9 x 14
Mutu baja , fy = 250
Mpa
= 2500
kg/cm2
W = 65,4 kg/m r =
18 mm
d = 298 mm Ix =
13300 cm4
tw = 9 mm Zx =
963 cm3
bf = 201 mm θ =
60º
tf = 14 mm Sx =
893 cm3
h = d – 2(tf + r ) = 234 mm
Gambar 4.3 Pembebanan Balok lantai
4.3.1.1 Kontrol Penampang
Pelat Sayap
λ < λp Penampang
Kompak (OK)
Pelat Badan
λ < λp Penampang
Kompak (OK)
4.3.2. Perhitungan Dimensi Profil
Castellated
( Berdasarkan Jurnal Opened Web
Expanded Beams and Girder )
Asumsi, K1 = 1,5
h = d (K1 – 1 )
= 298 ( 1,5 – 1 ) = 149 mm
dg = d + h = 298+ 149 = 447 mm
b =
dT =
ho = 2h = 298 mm
e = 0,25 ho = 74,5 mm
ao = 2b + e = 246,75mm
Gambar 4.4 Pot. Memanjang Castellated
Beam
Gambar 4.5 Pot. Melintang Castellated
Beam
Maka, profil wide flange menjadi profil
Castellated dengan data-data sebagai berikut
:
dg = 447mm ho =
298 mm
tw = 9 mm ao =
245,75 mm
bf = 201 mm r =
18 mm
tf = 14 mm
h = d – 2(tf + r ) = 383mm
4.3.2.1. Mencari Ix dan Zx pada profil
castellated
Pada bagian tanpa lubang
= 1496019935 – 16 x 73560059
= 319058991,3 mm4
= 31905,899 cm4
= 1005,75 – 192 x 6062
= 1613474,25 mm3
= 1613,474 cm3
Pada bagian berlubang
= 1496019935 – 16 x 73560059 –
4158924,8
= 350395433,5 mm4
= 35039,544 cm4
= 10040402,3 – 48 x 175561 - 199809
= 1413665,25 mm3
= 1413,665 cm3
4.3.3. Pembebanan
1. Beban mati :
Berat profil = 65,4
kg/m
Berat pelat lantai = 2,667 x 436,1= 1034,8
kg/m +
qD =
1228,5 kg/m
2. Beban hidup :
Lantai Hotel (Tabel 3.1 PPIUG 1983) = 250
kg/m2
qL = 2,667 x 250 = 666,7 kg/m
Kombinasi Beban :
qu = 1,2qD + 1,6qL
= (1,2 x 1228,5) + (1,6 x 666,7) =
2540,97 kg/m
Mu = ⅛ x qu x L2 = ⅛ x 2386,96 x (9,65)2
= 29577,73 kgm
Vu = ½ x qu x L = ½ x 2386,96 x 9,65
= 12260,20 kg
4.3.4 Kontrol Penampang :
Pelat Sayap
λ < λp Penampang
Kompak (OK)
Pelat Badan ketika solid
λ < λp Penampang
Kompak (OK)
Dari kombinasi pembebanan didapat,
Mu = 29577,73 kgm = 2957773
kgcm
Karena penampang kompak, maka : Mn = Mp
Mn = Fy x Zx
= 2500 x 1613,474
= 4033685,625 kgcm
Δ As = ho x tw = 29,8 x 0,9
= 26,82 cm2
Momen Lentur Nominal (berdasarkan ASCE
journal page 3327)
Mn = Δ
= 4033685,625 - 67050 (
7,45 )
= 3534163,125 kgcm
Φ Mn = 0,9 x 3534163,125
= 3180746,813 kgcm
Φ Mn ≥ Mu
3180746,813 kgcm ≥ 2957773 kgcm
(OK)
Pelat Badan ketika berlubang
Didapat, λ < λp Penampang Kompak
(OK)
Karena penampang kompak, maka :
Mn = Fy x Zx
= 2500 x 1413,665
= 3534163 kgcm
Φ Mn = 0,9 x 3534163
= 3180746,823 kgcm
Φ Mn ≥ Mu
3180746,823 kgcm ≥ 2957773 kgcm (OK)
Kontrol Kuat Geser :
Kontrol Tekuk Badan (berdasarkan
ASCE journal page 3319)
ao = 245,75 mm
ho = 298 mm
( nilai 5,6 adalah untuk balok non komposit )
Untuk tee atas dan bawah :
μ = 0
μ
μ
= 0,42 x 78591,805
= 33130,6 kg
Vnt ≤ Vpt 33130,6 kg ≤ 78591,805 kg
(OK)
Vn = ∑ Vnt = 2 x Vnt = 66261,2 kg
Φ Vn = ∑ Vnt = 0,9 x Vn = 0,9 x 66261,2
= 59635,08 kg
Φ Vn ≥ Vu
59635,08 kg ≥ 12260,20 kg ........ OK
4.3.5 Persamaan Interaksi :
= 0,795 ≤ 1,0 .............. OK
4.3.6 Kontrol Jarak Antar Lubang :
S = 2 (b+e) = 2 (86+74,5) =
321,25 mm
S ≥ ho = 319,5 mm ≥ 298 mm
........ OK
S ≥ ao
≥ 24,575
32,124 cm ≥ 6,72 cm ....................... OK
4.3.7 Kontrol Lendutan
2,68cm360
965
360
Lf
OK! ............ 2,68f0,319
33473102
965)667,02285,1(
384
5
IE
Lqq
384
5f
6
4
x
4
Ld
Jadi, Profil Balok Anak dipakai :
Castellated Beam 447 x 200 x 9 x 14
Perencanaan Tangga
Pengaku Pelat Anak Tangga
Direncanakan memakai profil siku L 45 x 45 x 5
Balok Tangga
Direncanakan :WF 200 x 100 x 5,5 x 8
Perencanaan Balok Lift
Balok Penggantung Lift
Direncanakan :Profil WF 400 x 300 x 9 x 14
BAB V
PEMBEBANAN DAN ANALISA
STRUKTUR PRIMER
5.10 Perhitungan Kontrol Dimensi Balok
Induk Interior :
5.10.1 Lantai 1
Hasil output ETABS akibat combo 6
(1,2D+1L+1GEMPAY) batang B9-
story 1, didapat :
Mmax (-) = 20263,83 Kgm
= 2026383 Kgcm
Vu (-) = 15748,94 Kg
L = 8 m
Profil WF 400 x 300 x 10 x 16
Mutu baja , fy = 250
Mpa
= 2500
kg/cm2
W = 107 kg/m r =
22 mm
d = 390 mm Ix =
38700cm4
tw = 10 mm Zx =
1846 cm3
bf = 300 mm θ =
60º
tf = 16 mm Sx =
1980 cm3
h = d – 2(tf + r ) = 234 mm
Kontrol Penampang
Pelat Sayap
λ < λp Penampang
Kompak (OK)
Pelat Badan
λ < λp Penampang
Kompak (OK)
Perhitungan Dimensi Profil Castellated
( Berdasarkan Jurnal Opened Web
Expanded Beams and Girder )
Asumsi, K1 = 1,5
h = d (K1 – 1 )
= 390 ( 1,5 – 1 ) = 195 mm
dg = d + h = 390+ 195 = 585 mm
b =
dT =
ho = 2h = 390 mm
e = 0,25 ho = 97,5 mm
ao = 2b + e = 322,93 mm
Maka, profil wide flange menjadi profil
Castellated dengan data-data sebagai berikut
:
dg = 585 mm ho =
390 mm
tw = 10 mm ao =
322,93 mm
bf = 300 mm r =
22 mm
tf = 16 mm
h = d – 2(tf + r ) = 509 mm
Mencari Ix dan Zx pada profil
castellated
Pada bagian tanpa lubang
= 918158180,8 mm4
= 91815,81808 cm4
= 3495722,5 mm3
= 3495,7225 cm3
Pada bagian berlubang
= 868725680,8 mm4
= 86872,56808 cm4
= 3115472,5 mm3
= 3115,4725 cm3
Kontrol Penampang :
Pelat Sayap
bf
2tf
2x1
p 170
fy 170
2 0 10
λ < λp Penampang
Kompak (OK)
Pelat Badan ketika solid
h
tw
p 1680
fy 1680
2 0 10
λ < λp Penampang
Kompak (OK)
Dari kombinasi pembebanan didapat,
Mu = 20263,83 Kgm = 2026383
Kgcm
Karena penampang kompak, maka : Mn = Mp
Mn = Fy x Zx
= 2500 x 1846
= 4615000 kgcm
Δ As = ho x tw = 390 x 0,1
= 39 cm2
Momen Lentur Nominal (berdasarkan ASCE
journal page 3327
Mn = ΔAs
= 4430400 - 93600 ( 9,75
)
= 3664375 kgcm
Φ Mn = 0,9 x 3664375
= 3297937,5 kgcm
Φ Mn ≥ Mu
3297937,5 kgcm ≥ 2026383 kgcm
(OK)
Pelat Badan ketika berlubang
dT
p 170
fy 170
2 0 10
370
fy f
370
2 0 70 2
Didapat, λ < λp Penampang Kompak
(OK)
Kontrol Kuat Geser :
d 2tf
tw
1365
fy 1365
2 0
1100
fy 1100
2 0
Kontrol Tekuk Badan (berdasarkan ASCE
journal page 3319)
ao = 322,93 mm
ho = 390 mm ao
ho
0 82 3 0
Vp fyx tw x d
3 2 00 x 0 x
kg
o ao
ho 6ho
d
4 82
5 6
( nilai 5,6 adalah untuk balok non komposit )
Untuk tee atas dan bawah :
Vpt fyx tw x dt
3
2 00x 0 x
3
kg
μ = 0
v ao
dt
5
6 μ
v 3 0 4 1 0
Vnt 6 μ
v 3 Vpt
= 0,43 x
= 50601,420 kg
Vnt ≤ Vpt 50601,42 kg ≤ kg
(OK)
Vn = ∑ Vnt = 2 x Vnt = 101202,84 kg
Φ Vn = ∑ Vnt = 0,9 x Vn = 0,9 x 101202,84
= 91082,55 kg
Φ Vn ≥ Vu
91082,55 kg ≥ 15748,94 kg
Persamaan Interaksi :
Mu
Mn 3
Vu
Vn 3
1 0
3
3
1 0
= 0,111 ≤ 1,0 .............. OK
Kontrol Jarak Antar Lubang :
S = 2 (b+e) = 2 (113+97,5) =
420,43 mm
S ≥ ho = 420,43 mm ≥ 390
mm ........ OK
S ≥ ao
≥ 32,29
42,04 cm ≥ 6,751 cm ....................... OK
Kontrol Lendutan
cm 2,22360
800
360
Lf
Lendutan yang terjadi (hasil etabs) :
f ° = 0,4341 cm
f ° < fijin ...............OK
5.11. Perhitungan Kontrol Dimensi Kolom
Interior
5.11.1 Lantai 1
Hasil output ETABS akibat combo 6
(1,2D+1L+1GEMPAY) batang C12-
story 1, didapat :
Pu (-) = 1301192
Kg
Mux (-) = 4698,049
Kgcm
Muy (-) = 12872,023
Kgcm
h = 5
m
Profil K 900 x 450 x 16 x 38
Mutu baja , fy = 250
Mpa
= 2500
kg/cm2
Ag = 947,68 kg/m
tw = 16 mm
tf = 38 mm
Ix = 768052 cm4
Iy = 768052 cm4
Sx = 17067,81 cm3
Sy = 17067,81 cm3
Zx = 21356 cm3
Zy = 19509 cm3
rx = 28,46 cm3
ry = 28,46 cm3
h = 767 mm
Kontrol Penampang
Pelat Sayap
λ < λp Penampang
Kompak (OK)
Pelat Badan
λ < λp Penampang
Kompak (OK)
karena penampang kompak, maka Mnx = Mny
= Mp
Sumbu X
Mx = Sx x Fy
= 17067, 81 x 2500
= 426695,34 kgm
1,5 Mx = 640043,01 kgm
Mnx = fy x Zx
= 2500 x 21356
= 533908,5 kgm
Mnx ≤ 1,5 Mx
533908,5kgm ≤ 640043,01kgm ............
OK
Sumbu Y
My = Sy x Fy
= 17067, 81 x 2500
= 426695,34 kgm
1,5 Mx = 640043,01 kgm
Mny = fy x Zy
= 2500 x 19509
= 487723,4 kgm
Mny ≤ 1,5 My
487723,4kgm ≤ 640043,01kgm ............
OK
Jadi, diperoleh : Mnx = 533908,5
kgm
Mny = 487723,4
kgm
Kontrol Tekuk Lateral
Lb = 500 cm
Lb < Lp → Bentang endek
Terhadap Sumbu X
Bagian dasar kolom diasumsikan jepit,
sehingga GB = 1
GB = 1
Diperoleh : Kc = 1,94 ( bergoyang )
Kc = 0,852 ( tidak begoyang)
Tidak bergoyang :
Bergoyang :
Terhadap Sumbu Y
Bagian dasar kolom diasumsikan jepit,
sehingga GB = 1
GB = 1
Diperoleh : Kc = 1,94 ( bergoyang )
Kc = 0,852 ( tidak begoyang)
Tidak bergoyang :
Bergoyang :
Λterbesar = λ = 34,073
0,25 < λc < 1,2 → Kolom menengah
(inelastic)
Dimana :
Momen Balok Terhadap Sumbu X :
Nu = 1301192,69 kg
Ncrsx = 83456564,07 kg
Karena Cm ≤ 1 maka
Mltx = -4698,09 kgm
Mntx = akibat DL + LL = -466 kgm
Mux = δbx Mntx + δbx Mltx
= 5011,419 kgm
Momen Balok Terhadap Sumbu Y :
Nu = 1301192,69 kg
Ncrsy = 83456564,07 kg
Karena Cm ≤ 1 maka
Mlty = -12872,023 kgm
Mnty = akibat DL + LL = -1841,976 kgm
Muy = δby Mnty + δby Mlty
= 13548,860 kgm
Kuat Tekan-Lentur
Dipakai rumus interaksi 1
= 0,686 ≤ 1,0 .............. OK
Dengan perhitungan yang sama, maka :
Tabel 5.9.2 Perhitungan Kontrol Dimensi
Balok Induk Interior
Pu Mux Muy
(Kg) (Kgm) (Kgm)
2 900 x 450 x 16 x 38 1226667.87 4622.186988 22404.10474
3 s/d 6 800 x 450 x 16 x 38 1153847.28 4632.176225 14932.6656
7 s/d 10 750 x 400 x 12 x 32 652836.77 21135.14272 20761.41394
11 s/d 14 700 x 300 x 12 x 32 608840.32 6174.693461 12518.47037
15 600 x 350 x 12 x 25 358582.95 9229.02962 14877.81626
16 s/d 19 588 x 300 x 12 x 20 295788.508 6057.039071 10512.22783 0.517
0.992
0.672
Persamaan InteraksiLantai Kolom
0.682
0.641
0.596
5.12. Perhitungan Kontrol Dimensi Kolom
Ekterior
5.12.1 Lantai 1
Hasil output ETABS akibat combo 6
(1,2D+1L+1GEMPAY) batang C25-
story 1, didapat :
Pu (-) = 853465,68
Kg
Mux (-) = 19955,528
Kgcm
Muy (-) = 2554,117
Kgcm
h = 5
m
Profil Q 900 x 450 x 16 x 38
Mutu baja , fy = 250
Mpa
= 2500
kg/cm2
Ag = 623,76 kg/m
tw = 16 mm
tf = 38 mm
Ix = 829445 cm4
Iy = 409073 cm4
Sx = 18319,19 cm3
Sy = 11269 cm3
Zx = 19489 cm3
Zy = 9732 cm3
rx = 36,46 cm3
ry = 25,6 cm3
h = 801,07 mm
Kontrol Penampang
Pelat Sayap
λ < λp Penampang
Kompak (OK)
Pelat Badan
λ < λp Penampang
Kompak (OK)
karena penampang kompak, maka Mnx = Mny
= Mp
Sumbu X
Mx = Sx x Fy
= 18319,19 x 2500
= 457979,65 kgm
1,5 Mx = 686969,475 kgm
Mnx = fy x Zx
= 2500 x 19489
= 487216,8 kgm
Mnx ≤ 1,5 Mx
487216,8 kgm ≤ 686969,475 kgm
............ OK
Sumbu Y
My = Sy x Fy
= 11269x 2500
= 281725,02 kgm
1,5 My = 422587,54 kgm
Mny = fy x Zy
= 2500 x 9732
= 243307,07 kgm
Mny ≤ 1,5 My
243307,07 kgm ≤ 422587,54kgm
............ OK
Jadi, diperoleh : Mnx = 487216,8
kgm
Mny = 243307,07
kgm
Kontrol Tekuk Lateral
Lb = 500 cm
Lb < Lp → Bentang endek
Terhadap Sumbu X
Bagian dasar kolom diasumsikan jepit,
sehingga GB = 1
GB = 1
Diperoleh : Kc = 2 ( bergoyang )
Kc = 0,852 ( tidak
begoyang)
Tidak bergoyang :
Bergoyang :
Terhadap Sumbu Y
Bagian dasar kolom diasumsikan jepit,
sehingga GB = 1
GB = 1
Diperoleh : Kc = 1,81 ( bergoyang )
Kc = 0,851 ( tidak begoyang)
Tidak bergoyang :
Bergoyang :
Λterbesar = λ = 39,049
0,25 < λc < 1,2 → Kolom menengah
(inelastic)
Dimana :
Momen Balok Terhadap Sumbu X :
Nu = 853465,65 kg
Ncrsx = 90127537,25 kg
Karena Cm ≤ 1 maka
Mltx = -19955,528 kgm
Mntx = akibat DL + LL = -8540,915 kgm
Mux = δbx Mntx + δbx Mltx
= 23304,933 kgm
Momen Balok Terhadap Sumbu Y :
Nu = 853465,65 kg
Ncrsy = 9741088,350 kg
Karena Cm ≤ 1 maka
Mlty = -2554,117 kgm
Mnty = akibat DL + LL = -169,59 kgm
Muy = δby Mnty + δby Mlty
= 2872,51 kgm
Kuat Tekan-Lentur
Dipakai rumus interaksi 1
= 0,712 ≤ 1,0 .............. OK
Dengan perhitungan yang sama, maka :
Tabel 5.11 Perhitungan Kontrol Dimensi
Kolom Ekterior
BAB VI
PERENCANAAN SAMBUNGAN
6.1 Sambungan Balok Anak dengan Balok
Eksterior
Sambungan yang digunakan adalah
sambungan baut karena balok anak terletak
pada 2 tumpuan sederhana.
Vu = 4530,96 kg
Balok anak : 447 x 200 x 9 x 14
Balok induk : 585 x 300 x 10 x 16
Gambar 6.1 Sambungan Balok Anak
dengan Balok Eksterior
Pu Mux Muy
(Kg) (Kgm) (Kgm)
2 900 x 450 x 16 x 38 808747.6 56628.23 2575.5
3 s/d 6 800 x 400 x 16 x 38 764237.9 35046.04 2032.777
7 s/d 10 750 x 400 x 12 x 32 590698.4 40153.1 2087.704
11 s/d 14 600 x 400 x 12 x 25 419584 44774.66 2252.191
15 588 x 300 x 12 x 20 247701.9 45137.36 1998.158
16 s/d 19 588 x 300 x 12 x 20 205027.8 17030.85 1495.08
0.839
0.975
0.573
Lantai Kolom Persamaan Interaksi
0.777
0.794
0.826
Balok anakCS 477 x 200 x 9 x 14
Balok IndukCS 585 x 300 x 10 x 16
Profil siku 60 x 60 x 6
Baut D16
246.75
74.5
149
86.13
246.75
30
50
30
Baut D16
Balok IndukCS 585 x 300 x 10 x 16
Profil siku 60 x 60 x 6
Baut D16
30
50
30
Baut D16
6.2 Sambungan Balok Anak dengan Balok
Interior
Sambungan yang digunakan adalah
sambungan baut karena balok anak terletak
pada 2 tumpuan sederhana.
2Vu = 8553,19 kg ; Vu = 4276,595 kg
Balok anak : 447 x 200 x 9 x 14
Balok induk : 585 x 300 x 10 x 16
Gambar 6.3 Sambungan Balok Anak
dengan Balok Eksterior
Gambar 6.2 Sambungan Balok Anak
dengan Balok Interior
3 Sambungan Balok Induk dengan Kolom
Interior
Vu = 15748,924 kg
Mu = 20263,83 kgm
Kolom Interior ( King Cross) : 900 x
450 x 16 x 38
Balok induk : 585 x
300 x 10 x 16
Balok anakCS 477 x 200 x 9 x 14
Balok IndukCS 585 x 300 x 10 x 16
Profil siku 60 x 60 x 6Baut D16
246.75
74.5
149
86.13
246.75
30
50
30
Baut D16
246.75
74.5
149
86.13
246.75
30
50
30
30
50
30
30
50
30
80
80
T 500 x 200 x 11 x 19
King Cross 900 x 450 x 16 x 38
80
80
Balok Induk585 x 300 x 10 x 16
Baut D25
322.93
195
112.7297.5
Balok Induk585 x 300 x 10 x 16
Gambar 6.3 Sambungan Balok Induk
dengan Kolom Interior
6.4 Sambungan Balok Induk dengan Kolom
Eksterior
Vu = 8402,923 kg
Mu = 10819,3 kgm
Kolom Interior ( King Cross) : 900 x
450 16 x 38
Balok induk : 585 x
300 x 10 x 16
Gambar 6.4 Sambungan Balok Induk
dengan Kolom Eksterior
6.5 Sambungan Balok Tangga dengan Balok
Induk
Sambungan balok tanga dengan balok induk
menggunakan sambungan sendi.
Pu = 1028,78 kg
Gambar 6.5 Sambungan Balok Tangga
dengan Balok Induk
6.6 Sambungan Kolom Interior dengan
Kolom Interior
King Cross : K 800 x 450 x 16 x 38
Dari hasil analisa Etabs pada story 3 (
combo 5 ) diperoleh :
80
80
8080
King Cross 900 x 450 x 16 x 38
Balok Induk585 x 300 x 10 x 16
Baut D25
322.93
195
112.7297.5
King Cross 900 x 450 x 16 x 38
80
80
8080
King Cross 900 x 450 x 16 x 38
Balok IndukWF 585 x 300 x 10 x 16
BalokTanggaWF 200 x 100 x 5,5 x 8
Profil siku 60 x 60 x 6
Baut D12
Pu = 803973 kg Mux =
22258,39 kgm
Vu = 16016,63 kg Muy = 927,3
kgm
Gambar 6.6 Sambungan Kolom Interior
dengan Kolom Interior
6.6 Sambungan Kolom dengan Base Plate
King Cross : K 588 x 300 x 13 x 20
Dari hasil analisa Etabs pada story 19 (
combo 6 ) diperoleh :
Pu = 51234,622 kg
Mux = 7553,002 kgm
Vux = 6912,594 kg
Muy = 10649,221 kgm
Vuy = 5041,489 kg
BAB VII
PERENCANAAN PONDASI
Perencanaan Poer
Poer direncanakan untuk meneruskan gaya
dari struktur atas ke pondasi tiang pancang.
Oleh karena itu poer harus memiliki
kekuatan yang cukup.
Dimensi poer (B x L) = 420 x 420 cm
Tebal poer = 100 cm
Diameter tul.utama = D32 mm
Tebal selimut beton = 70 mm
Mutu Beton = 40 Mpa
Tinggi effektif balok poer :
Arah x (dx) = 1000 – 70 – (1/2. 32) = 914
mm
Arah y (dy) = 1000 – 70 – 32 – (1/2. 32) =
882 mm
BAB VIII
KESIMPULAN DAN SARAN
8.1 KESIMPULAN
Dari hasil perhitungan dan analisa yang
telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan
antara lain :
1. Dilakukan perhitungan struktur sekunder
terlebih dahulu seperti perhitungan pelat
atap, pelat lantai, balok anak, tangga dan
balok lift terhadap beban-beban yang
bekerja baik beban mati, beban hidup
maupun beban terpusat.
2. Analisa balok Castellated Beam dihitung
terhadap kontrol penampang (local
buckling dan lateral buckling), kontrol
geser dan kontrol lendutan .
3. Dilakukan kontrol kekuatan struktur
kolom King Cross dan Queen Cross yang
meliputi kontrol penampang, perhitungan
kuat tekan aksial kolom, perhitungan kuat
lentur kolom, dan kontrol kombinasi tekan
aksial dan lentur.
4. Dari hasil pehitungan didapatkan hasil
perencanaan sebagai berikut :
a. Tebal Pelat
Tebal Pelat Atap : 9 cm
Tebal Pelat Lantai : 9 cm
b. Dimensi Profil
King Cross 800 x 450 x 16 x 38
Baut D30
Baut D30
Pelat 16 mm
Pelat 16 mm
100
100
100
100
100
Tabel 8.1 Dimensi Profil Balok Anak
Tabel 8.2 Dimensi Profil Balok Induk
Tabel 8.3 Dimensi Profil Kolom
Interior
Tabel 8.4 Dimensi Profil Kolom
Eksterior
c. Penulangan Poer
Tabel 8.5 Dimensi Penulangan Poer
8.2 SARAN
Berdasarkan hasil perencanaan yang telah
dilakukan,diharapkan:
1. Untuk studi selanjutnya dapat
dibandingkan seberapa besar pengaruh
modifikasi bangunan dari pembangunan
awal menggunakan beton menjadi baja
castellated beam jika dilihat dari segi cost
yang dibutuhkan.
2. Pada perancangan pondasi, sebaiknya
masing-masing poer tidak saling
berdekatan. Karena perhitungannya akan
beda yang disebabkan adanya beban
tambahan.
L
(m)
Balok Anak
447 x 200 x 9 x 14
Lantai Profil Castellated
1
9,652
2
3 sampai 6
7 sampai 10
11 sampai 14
15
16 sampai 19
L
(m)
Interior
Eksterior
Interior
Eksterior
Interior
Eksterior
Interior
Eksterior
Interior
Eksterior
Interior
Eksterior
Interior
Eksterior
585 x 300 x 10 x16
585 x 300 x 10 x16
8585 x 300 x 10 x16
585 x 300 x 10 x16
585 x 300 x 10 x16
585 x 300 x 10 x16
585 x 300 x 10 x16
585 x 300 x 10 x16
7 sampai 10
11 sampai 14
15
16 sampai 19
585 x 300 x 10 x16
Lantai Balok Induk Profil Castellated
1
2
3 sampai 6
585 x 300 x 10 x16
585 x 300 x 10 x16
585 x 300 x 10 x16
585 x 300 x 10 x16
585 x 300 x 10 x16
L
(m)
4
3,5
3,5
3,5
3,5
15 Interior 600 x 350 x 12 x 32
16 sampai 19 Interior 588 x 300 x 12 x 20
5
4,5
7 sampai 10 Interior 750x 400 x 12 x32
11 sampai 14 Interior 700 x 300 x 12 x 32
Interior 900 x 450 x 16 x 38
3 sampai 6 Interior 800 x 450 x 16 x 38
Lantai Kolom Profil King Cross
1 Interior 900 x 450 x 16 x 38
2
L
(m)
5
4,5
11 sampai 14
15 Eksterior 588 x 300 x 12 x 20
Lantai Kolom
1
2
3 sampai 6
7 sampai 10
4
3,5
3,5
3,5
3,5
Profil Queen Cross
Eksterior 950 x 450 x 16 x 38
Eksterior 950 x 450 x 16 x 38
Eksterior 800 x 400 x 16 x 38
Eksterior 750x 400 x 12 x32
Eksterior 600 x 400 x 12 x 25
Eksterior 588 x 300 x 12 x 2016 sampai 19
D32 - 200 D32 - 200
D32 - 200 D32 - 200
D32 - 200 D32 - 200
D32 - 200 D32 - 200
Interior
Eksterior
Pondasi Tulangan Tarik Tulangan Tekan
Top Related