Desain Dan Analisa Harga Pelat Satu Arah Dengan Memakai Pelat Komposit Dibandingkan Dengan Pelat Beton Biasa Pada Bangunan Bertingkat

DESAIN DAN ANALISA HARGA PELAT SATU ARAH

DENGAN MEMAKAI PELAT KOMPOSIT DIBANDINGKAN

DENGAN PELAT BETON BIASA PADA BANGUNAN

BERTINGKAT

TUGAS AKHIR

IRVAN RIKO PASARIBU

07 0404 070

Dosen Pembimbing

Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan

NIP. 1956 12 24 1981 03 1 002

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

DESAIN DAN ANALISA HARGA PELAT SATU ARAH DENGAN

MEMAKAI PELAT KOMPOSIT DIBANDINGKAN DENGAN PELAT

BETON BIASA PADA BANGUNAN BERTINGKAT

TUGAS AKHIR

Disusun Untuk Melengkapi Persyaratan

Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Fakultas Teknik

Departemen Teknik Sipil di Universitas Sumatera Utara

Oleh:

IRVAN RIKO PASARIBU

07 0404 070

Disetujui Oleh:

Ketua Departemen Teknik Sipil

Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan

NIP. 1956 12 24 1981 03 1 002

Dosen Pembanding

Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan

NIP. 1956 12 24 1981 03 1 002

Dosen Penguji Dosen Penguji Dosen Penguji

Prof.Dr.I r . Bachrian Lubis,M.Sc I r.Sanci Barus,MT I r . Besman Surbakti,MT NIP. 19480206 198003 1 003 NIP. 19520901 198112 1 001 NIP. 19541012 198003 1 004

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

Berkembangnya teknologi konstruksi berdampak besar bagi pemilihan material-material yang digunakan pada sebuah bangunan untuk mencapai struktur yang semakin ekonomis dengan keamanan struktur yang tidak perlu diragukan. Pelat lantai adalah komponen struktur bangunan yang memiliki dimensi tertentu untuk menyalurkan beban mati dan beban hidup di atasnya untuk disalurkan kepada penopangnya. Dalam merencanakan pelat lantai sebuah bangunan diperlukan data-data beban yang akan dipikul oleh struktur tersebut sehingga struktur yang direncanakan sanggup melayani gaya-gaya yang bekerja. Dengan perencanaan yang matang diharapkan akan dihasilkan dimensi pelat lantai yang aman dan juga ekonomis.

Pada tugas akhir ini direncanakan dan dianalisa harga dari dua buah pelat yaitu pelat beton komposit (dengan menggunakan ) dan pelat beton konvensional. Adapun yang menjadi acuan adalah SNI 03-2874-2002

SNI 03-1729-2002

serta Daftar Harga Bahan dan Upah untuk kota Medan Tahun 2012 yang dikeluarkan oleh Dinas Tata Ruang dan Permukiman Pemerintah Kota Medan.

Dek baja bergelombang atau yang sering disebut menjadi salah satu bagian dari teknologi konstruksi yang sudah tidak asing lagi bagi masyarakat Indonesia. mampu menggantikan sekaligus dua fungsi material pada pelat lantai beton biasa yaitu fungsi dari tulangan positif dan fungsi bekisting. Selain itu penggunaan bondek juga mengakibatkan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan pembuatan pelat lantai relative lebih singkat.

Puji dan syukur atas Anugerah Tuhan Yesus Kristus yang telah melimpahkan

berkat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan

dengan baik.

Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil

bidang struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera

Utara, dengan judul

! "! # $ ! $

%&

Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas

dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu ingin

menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak yang berperan penting yaitu :

1. Bapak Prof.Dr.Ing.Ir.Johannes Tarigan selaku pembimbing sekaligus Ketua

Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang

telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan

waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu penulis menyelesaikan tugas akhir

ini.

2. Bapak Ir. Syahrizal,MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Prof.Dr.Ir.Bachrian Lubis,M.sc, Bapak Ir.Sanci Barus,MT dan Bapak

Ir.Besman Surbakti,MT selaku Dosen Pembanding, atas saran dan masukan

yang diberikan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini.

4. Bapak dan Ibu staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik

5. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini.

6. Buat keluarga penulis, terutama kepada kedua orang tua penulis Bapak

J.Pasaribu, Ibunda tercinta H.Br.Sihombing yang telah mendoakan, memberikan

motivasi, nasehat dan juga kepada Bang Franky, Bang Robby, Kak Derma, Bang

Alfoint, Kak Rut dan Dek Fridance yang menjadi motivator pribadi bagi penulis.

7. Buat kawan-kawan seperjuangan, Roy, Desmound, Indra, David, Sasuke,

Sinurat, Rodo, Nopandi, Emsiakui, Josua, Lim, Foloe, Redokson, Marcolowey,

Rosalin, Bang Adrianto, Leo, Sinurmaida, Kak Rapi, abang dan kakak senior,

adik-adik junior, teman-teman KMK USU, Kelompok Kecil Immanuel, Gazebo,

Ikatan Mahasiswa Dairi (IMADA), serta semua teman-teman yang tidak dapat

disebutkan seluruhnya, terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.

8.

Segenap pihak yang belum penulis sebut atas jasa-jasanya dalam mendukung

dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga tugas akhir ini dapat

diselesaikan dengan baik.

Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari

sempurna. Oleh karena itu diharapkan saran dan kritik yang konstruktif dari para

pembaca agar tugas akhir ini menjadi lebih baik.

Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat

bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, September 2012

Penulis

(

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ( &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ) ( &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ) ( &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ) ( &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )

& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& * &*& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& * &+& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& + &,& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& , &-& . &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& , &/& 0 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& -&1& !$ &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

-& 2 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& / &*& ! &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& /

II.1.1. Tumpuan Pelat Lantai ... 6

II.1.2. Sistem Pelat Lantai Satu Arah ... 7

II.1.3. Analisa Lentur Pelat Satu Arah ... 8

&+& ! &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& *3 II.2.1. Konsep Dasar Beton Bertulang... 10

II.2.2. Penulangan Untuk Penyusutan Dan Perubahan Temperatur ... 10

II.2.3. Metode Analisi Pelat Lantai ... 12

&,& ! ! "! &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& *4 II.3.1. Kekuatan Lentur ... 22

II.3.2. Harga Ф Untuk Pelat Komposit ... 23

II.3.3. Lendutan, Tulangan Susut, Kontinuitas ... 23

II.3.4& Analisa Penampang Komposit ... 25

&-& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ,/ II.4.1. Baja Bergelombang (Bondek) ... 35

II.4.2. Bekisting ... 36

II.4.3. Bekisting Balok dan Pelat ... 37

II.4.4. Wiremesh ... 38

II.4.5. Perancah ... 40

II.4.6. Peralatan ... 41

II.4.7. Perkiraan Biaya ... 41

II.4.8. Biaya Langsung dan Tak Langsung... 42

& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& --&*& 5 ! ! ) ! &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& -/

III.1.1. Penyelesaian Tebal Pelat ... 45

III.1.2. Perhitungan Beban Beban ... 46

III.1.3. Momen Yang Bekerja AKibat Beban terfaktor ... 46

III.1.4. Perhitungan Tulangan ... 48

III.1.5. Kontrol Lendutan ... 52

III.1.6. Kontrol Geser ... 54

III.1.7. Perencanaan ... 55

&+& 5 ! "! ! $ &&&&&&&&&&&&&&&&&&& /4 III.2.1. Analisa Penampang Komposit ... 59

III.2.2. Kontrol Geser ... 63

III.2.3. Perencanaan Tulangan ... 64

III.2.4. Perencanaan Penghubung Geser... 69

III.2.5. Kontrol Lendutan ... 71

III.2.6. Perencanaan Penyangga Sementara ... 73

&,& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 61 III.3.1. Analisa Harga Pelat Konvensional ... 76

III.3.1.1. Komponen Dan Volume Pelat Konvensional ... 77

III.3.1.2. Harga Pelat Konvensional ... 81

III.3.2. Analisa Harga Pelat Komposit ... 83

III.3.2.1. Komponen Dan Volume Pelat Komposit ... 83

III.3.2.2. Harga Pelat Komposit ... 85

'& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 77 '&*& 5 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 43 '&+& # $ &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 4,

'& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 46

(

Tidak terdapat gambar

Gambar II.1 : Penumpu Pelat ... 7

Gambar II.2 : Skema Hitungan Tulangan Pelat ... 16

Gambar II.3 : Skema Hitungan Pembesaran Dimensi Pelat ... 17

Gambar II.4 : Skema Hitungan Rencana Pelat ... 18

Gambar II.5 : Baja Bergelombang ... 21

Gambar II.6 : Penampang Komposit Untuk Sumbu Netral Pada Pelat Lantai... 27

Gambar II.7 : Penampang Komposit Untuk Sumbu Netral Pada Profil Baja ... 27

Gambar II.8 : Distribusi Tegangan Plastis Pada Daerah Momen Negatif... 29

Gambar II.9 : Persyaratan Untuk Dek Baja Bergelombang ... 32

Gambar III.1 : Denah Pelat dan Potongan ... 45

Gambar III.2 : Sketsa Penulangan ... 51

Gambar III.3 : Potongan Penulangan... 52

Gambar III.4 : Potongan Pelat Lantai ... 52

Gambar III.5 : Sketsa ... 57

Gambar III.6 : Gambar Kerja Pelat Konvensional ... 58

Gambar III.7 : Perletakan penyangga bekisting pelat konvensional ... 58

Gambar III.8 : Dimensi Bondek Yang Digunakan ... 60

Gambar III.9 : Penulangan Pada Wiremesh ... 66

Gambar III.10 : Potongan Pelat Lantai Komposit ... 71

Gambar III.11 : Gambar Kerja Pelat Komposit ... 75

Gambar III.12 : Perletakan Penyangga Bekisting Pelat Komposit ... 75

Gambar III.13 : Luas Dan tebal Pelat Beton... 77

Gambar III.14 : Denah Tulangan, Potongan Memanjang dan Melintang ... `79

Gambar III.15 : Luas Dan tebal Pelat Beton Komposit ... 84

Gambar III.16 : Potongan Pelat lantai komposit ... 84

(

!

!

Tabel III.1 : Penentuan Tebal Pelat Satu Arah ... 45

Tabel III.2 : Pembebanan Pada Pelat Konvensional ... 46

Tabel III.3 : Koefisien Momen ... 47

Tabel III.4 : Penulangan Pelat Lantai Konvensional ... 51

Tabel III.5 : Spesifikasi Profil Bondek ... 60

Tabel III.6 : Pembebanan Pada Pelat Komposit ... 60

Tabel III.7 : Penulangan Pelat Lantai Komposit ... 65

Tabel III.8 : Perencanaan Praktis Lysaght ... 73

Tabel III.9 : Perencanaan Praktis PT.Kerismas ... 74

Tabel III.10 : Perhitungan Volume Beton ... 76

Tabel III.11 : Volume Tulangan Lapangan ... 79

Tabel III.12 : Volume Tulangan Pembagi di Lapangan ... 80

Tabel III.13 : Volume Tulangan Tumpuan ... 80

Tabel III.14 : Volume Tulangan Pembagi di Tumpuan ... 81

Tabel III.15 : Biaya Untuk Membuat 1 m3 pelat konvensional ... 82

Tabel III.16 : Biaya Untuk Membuat 1 m3 pelat komposit ... 87

' Tabel IV.1 : Perbandingan Teknis ... 88

Tabel IV.2 : Perbandingan Harga Untuk Setiap m3 ... 89

Tabel IV.3 : Penulangan Pelat Lantai Konvensional ... 91

Tabel IV.4 : Penulangan Pelat Lantai Komposit ... 92

Tabel IV.5 : Presentase Komponen Pembentuk Harga Pelat Konvensional ... 93

(

E Modulus elastisitas (MPa)

f’c Kuat tekan beton (MPa)

Fy Tengangan ijin profil (MPa)

Vu Gaya geser terfaktor

Pu Beban ultimate

qbs Berat sendiri

Mu Momen ultimate

Mu max Momen ultimate yang paling maksimum

Zx Modulus plastis penampang

Sx Modulus elastis penampang

Ø Diameter

I Momen inersia

Ix Momen inersia arah sumbu x

Iy Momen inersia arah sumbu y

M Momen yang bekerja pada struktur

D Gaya lintang yang bekerja pada struktur

N Gaya normal yang bekerja pada struktur

C Gaya tekan

Asc Luas permukaan

Mn Momen nominal

Mnx Momen nominal arah sumbu x

Mny Momen nominal arah sumbu y

My Momen leleh

Mp Momen plastis

Mr Momen residu/sisa

λ Rasio antara lebar dengan tebal suatu elemen

L Panjang bentang (m)

B Lebar profil (cm)

tw Tebal badan profil IWF

tf Tebal sayap profil IWF

Kx Faktor panjang efektif arah sumbu x

Ky Faktor panjang efektif arah sumbu y

J Sudut punter (rad) δ, ∆ Lendutan (cm)

Berkembangnya teknologi konstruksi berdampak besar bagi pemilihan material-material yang digunakan pada sebuah bangunan untuk mencapai struktur yang semakin ekonomis dengan keamanan struktur yang tidak perlu diragukan. Pelat lantai adalah komponen struktur bangunan yang memiliki dimensi tertentu untuk menyalurkan beban mati dan beban hidup di atasnya untuk disalurkan kepada penopangnya. Dalam merencanakan pelat lantai sebuah bangunan diperlukan data-data beban yang akan dipikul oleh struktur tersebut sehingga struktur yang direncanakan sanggup melayani gaya-gaya yang bekerja. Dengan perencanaan yang matang diharapkan akan dihasilkan dimensi pelat lantai yang aman dan juga ekonomis.

Pada tugas akhir ini direncanakan dan dianalisa harga dari dua buah pelat yaitu pelat beton komposit (dengan menggunakan ) dan pelat beton konvensional. Adapun yang menjadi acuan adalah SNI 03-2874-2002

SNI 03-1729-2002

serta Daftar Harga Bahan dan Upah untuk kota Medan Tahun 2012 yang dikeluarkan oleh Dinas Tata Ruang dan Permukiman Pemerintah Kota Medan.

Dek baja bergelombang atau yang sering disebut menjadi salah satu bagian dari teknologi konstruksi yang sudah tidak asing lagi bagi masyarakat Indonesia. mampu menggantikan sekaligus dua fungsi material pada pelat lantai beton biasa yaitu fungsi dari tulangan positif dan fungsi bekisting. Selain itu penggunaan bondek juga mengakibatkan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan pembuatan pelat lantai relative lebih singkat.

Dalam mendesain suatu bangunan, keekonomisan merupakan hal yang

selalu ingin dicapai semaksimal mungkin. Pemilihan material, metode

pelaksanaan, hingga dimensi komponen – komponen bangunan menjadi

pertimbangan dalam pencapaian tingkat keekonomisan suatu bangunan. Tanpa

mengesampingkan hal kekuatan bangunan, kestabilan bangunan, efisiensi

bangunan, serta waktu pelaksanaan, keekonomisan suatu bangunan dapat dicapai

dengan perencanaan yang matang. Salah satu alternatif pemecahannya adalah

pemilihan material bangunan pada pelat lantai.

Suatu konstruksi bangunan, terutama yang terbuat dari beton, baja, atau

keduanya tidak terlepas dari elemen – elemen pelat, kolom maupun balok kolom.

Masing – masing elemen tersebut akan memikul gaya – gaya seperti momen,

normal, lintang, walaupun persentasenya berbeda antara satu dengan yang lain.

Struktur yang memikul momen pada umumnya adalah kolom, balok dan pelat

lantai. Selain akibat beban sendiri struktur tersebut, beban yang menambah besar

momen yang harus dipikul adalah beban mati dan beban hidup yang pada umunya

berada di atas pelat lantai.

Jika diamati, pelat lantai bangunan beton bertingkat banyak yang

menggunakan tulangan untuk memikul momen positifnya. Sementara untuk

memikul tulangan positif tersebut dapat digunakan bahan lain yaitu bondek yang

Penggunaan bondek sebagai pengganti tulangan positif dalam pelat lantai

akan menghasilkan aksi komposit karena struktur tersebut merupakan struktur

yang terdiri dari dua material dengan sifat bahan yang berbeda dan membentuk

satu kesatuan sehingga menghasilkan sifat gabungan yang lebih baik..

Pada keadaan ini, jika gesekan antara pelat lantai dan balok diabaikan,

balok dan pelat masing-masing memikul suatu bagian beban secara terpisah. Bila

pelat mengalami deformasi akibat beban vertikal, permukaan bawahnya akan

tertarik dan memanjang; sedang permukaan atas balok tertekan dan memendek.

Jadi, diskontinuitas akan terjadi pada bidang kontak. Karena gesekan diabaikan,

maka hanya gaya dalam vertikal yang bekerja antara plat dan balok.

Beton merupakan bahan struktur yang sangat luas penggunaannya namun

beton sangat terbatas dalam hal menahan gaya tarik. Dalam hal ini yang dianalisa

adalah pelat lantai. Pelat lantai merupakan struktur yang memikul momen positif

sehingga mengharuskan beton yang menjadi bahan dasarnya dikombinasaikan

dengan bahan lain yang mampu memikul momen positif pelat lantai tersebut.

Adapun bahan konstruksi yang umum dikombinasikan dengan beton untuk

memikul momen positif pelat lantai adalah baja. Wujud baja yang dapat

dikombinasikan dengan beton pun berbeda – beda, ada yang dalam bentuk

tulangan, ada pula dalam bentuk pelat baja yang dikenal dengan sebutan bondek.

Berdasarkan latar belakang dan permasalahan di atas, maka perumusan

1. Bagaimana menentukan dimensi pelat lantai komposit yang memenuhi

kriteria perencanaan struktur

2. Bagaimana menentukan dimensi pelat beton biasa yang memenuhi

kriteria perencanaan struktur.

3. Membandingkan harga yang digunakan untuk pelat lantai komposit

dengan pelat beton biasa.

Agar hasil analisa dapat diterima dengan validitas seperti yang diharapkan,

maka ditentukan batasan – batasan masalah sebagai berikut:

1. Perencanaan struktur meliputi pelat lantai saja, untuk gedung 10 lantai.

2. Beban yang harus dipikul oleh pelat lantai adalah sama (tidak termasuk

berat sendiri)

3. Balok yang menjadi tumpuan pelat lantai adalah balok baja (profil I).

4. Meninjau harga perencanaan kedua jenis pelat.

5. Meninjau metode pelaksanaan yang hanya berkaitan dengan perhitungan

struktur.

Adapun tujuan dari analisa ini adalah dapat merencanakan dan

membandingkan harga pelat lantai komposit dengan pelat beton biasa.

Dalam tugas akhir ini penulis membahas pelat lantai dengan

kemampuannya dalam memikul beban saling sangat mendekati beban rencana.

Dengan demikian akan diperoleh perbandingan anggaran biaya kedua jenis pelat

lantai tersebut sehingga menjadi sebuah kesimpulan atas analisa perbandingan ini

dan menjadi sumber informasi dan referensi bagi masyarakat dalam bidang

konstruksi, baik dalam perencanaan maupun perbandingan harganya.

!

Manfaat yang bisa didapatkan dari analisa ini adalah :

1. Dapat merencanakan pelat lantai komposit dan pelat beton biasa.

2. Dapat membandingkan harga pelat lantai komposit dengan pelat beton

biasa.

3. Dari perencanaan ini bisa diketahui hal-hal yang harus diperhatikan pada

saat perencanaan sehingga diperoleh perencanaan yang ekonomis

sekaligus kegagalan struktur bisa dihindarkan.

" #$ % &

Adapun metode penelitian dilakukan dengan metode study literatur, yaitu

mencari solusi untuk permasalahan dengan mengumpulkan data-data dan

keterangan dari buku-buku maupun perjanjian yang telah ada dan jurnal-jurnal

yang dapat diakses melalui searching internet yang berhubungan dengan

'

(

)

# & &

Pelat adalah elemen horizontal struktur yang mendukung beban mati

maupun beban hidup dan menyalurkannya ke rangka vertikal dari sistem struktur

.

Pelat merupakan struktur bidang (permukaan) yang lurus* (datar atau

melengkung) yang tebalnya jauh lebih kecil dibanding dengan dimensi yang lain.

Lantai secara umum mempunyai fungsi untuk :

1. Memisahkan bagian-bagian dari lantai (kamar-kamar) secara mendatar.

2. Memindahkan beban pada dinding

3. Mendukung dinding pisah yang tidak menerus ke bawah.

4. Menambah kemantapan (kekakuan) sebuah bangunan dengan membentuk satu

kesatuan dengan dinding.

5. Mencegah perambatan gema suara

6. Meredam pantulan suara

7. Isolasi terhadap pertukaran temperatur

Adapun syarat-syarat teknis dan ekonomis yang harus dipenuhi oleh lantai

antara lain :

1. Lantai harus memiliki kekuatan yang cukup untuk memikul beban kerja yang

2. Tumpuan pada dinding sedemikian rupa luas yang mendukung harus cukup

besarnya

3. Lantai harus dijangkarkan pada dinding sedemikian rupa sehingga mencegah

dinding melentur

4. Lantai harus mempunyai massa yang cukup untuk dapat meredam gema suara

5. Lantai harus mempunyai susunan yang cukup elastic untuk dapat menyerap

pantulan suara.

6. Porositas lantai sekaligus harus memberikan isolasi yang baik terhadap hawa

dingin dan hawa panas

7. Lantai harus memiliki kualitas yang baik dan harus dapat dipasang dengan

cara yang cepat

8. Lantai harus memerlukan suatu perawatan yang minimal saja

9. Konstruksi lantai harus sedemikian rupa sehingga setelah umur pemakaian

yang cukup panjang tidak kehilangan kekuatan

II.1.1 Tumpuan Pelat Lantai

Untuk merencanakan pelat beton bertulang yang perlu dipertimbangkan

tidak hanya pembebanan saja, teapi juga jenis perletakan dan dan jenis

penghubung di tempat tumpuan. Kekakuan hubungan antar pelat dan tumpuan

akan menentukan besar momen lentur yang terjadi pada pelat.

Untuk bangunan gedung, umumnya pelat tersebut ditumpu oleh

balok-balok secara monolit, yaitu pelat dan balok-balok dicor bersama-sama (Gambar 2.1a)

sehingga menjadi satu-kesatuan, seperti yang disajikan pada gambar-gambar

bangunan (Gambar 2.1b), atau oleh balok-balok baja dengan sistem komposit

(Gambar 2.1c), atau bahakan didukung oleh kolom secara langsung tanpa balok

yang dikenal dengan pelat cendawan (Gambar 2.1d) 1).

(a). Ditumpu balok (b).Ditumpu dinding

(c). Ditumpu dengan balok baja (d). Ditumpu langsung

Gambar II.1: Penumpu pelat

II.1.2 Sistem Pelat Lantai Satu Arah

Pada bangunan bangunan beton bertulang, suatu jenis lantai yang umum

dan dasar adalah tipe konstruksi pelat balok-balok induk (gelagar). Dimana

permukaan pelat itu dibatasi oleh dua balok yang bersebelahan pada sisi dan dua

gelagar pada kedua ujung. Pelat satu arah adalah pelat yang panjangnya dua kali

balok-balok dan sebagian kecil saja yang akan menyakur secara langsung ke

gelagar 4).

Kondisi pelat ini dapat direncanakan sebagai pelat satu arah dengan

tulangan utama sejajar dengan gelagar atau sisi pendek dan tulangan susut atau

suhu sejajar dengan balok-balok atau sisi panjangnya. Permukaan yang melendut

dari sistem pelat satu arah mempunyai kelengkungan tunggal. Sistem pelat satu

arah dapat terjadi pada pelat tunggal maupun menerus, asal perbandingan panjang

bentang kedua sisi memenuhi.

II.1.3 Analisa Lentur Pelat Lantai Satu Arah

Beban yang bekerja pada pelat umumnya diperhitungkan terhadap beban

gravitasi (beban mati dan/atau beban hidup). Beban tersebut mengakibatkan

terjadi momen lentur. Oleh karena itu pelat juga direncanakan terhadap beban

lentur.

Di suatu pelat satu arah pada dasarnya merupakan sebuah gelagar persegi

dengan harga perbandingan lebar terhadap tinggi yang sangat besar. Namun

demikian pada umunya ada faktor-faktor tertentu yang dipakai pada perencanaan

pelat tersebut tetapi tidak diperhitungkan dalam perencanaan gelagar persegi.

Suatu satuan potongan pelat yang dipotong dalam arah tegak lurus terhadap

gelagar-gelagar penyangganya dapat dianggap sebagai sebuah gelagar persegi

yang mempunyai lebar satu satuandengan tinggi yang sama besarnya dengan tebal

dari pelat dan panjang sama dengan jarak antara kedua perletakannya. Potongan

pelat ini dapat dianalisa dengan memakai metode-metode yang dipakai dalam

membahas persoalan-persoalan gelagar-gelagar persegi, misalnya dalam hal ini

sebagainya. Selanjutnya beban yang bekerja persatuan luas dari pelat yang akan

merupakan beban yang bekerja pada persatuan panjang gelagar yang kita

misalkan. Karena semua beban yang bekerja pada pelat harus disalurkan pada

kedua gelagar yang menyangganya, maka semua baja tulangan harus dipasang

dalam arah yang tegak lurus terhadap gelagar-gelagar tersebut, kecuali untuk arah

tulangan yang dipasang dalam arah lainnya yang diperuntukkan menahan

teganga-tegangan yang terjadi akibat adanya penyusutan dan perubahan temperatur.

Dengan demikian sebuah pelat satu arah terdiri dari serangkaian gelaga-gelagar

persegi yang terletak saling beririsan antara yang satu dengan yang lainnya.

Analisa yang disederhanakan ini yang menganggap besarnya harga perbandingan

Poisson sama dengan nol, merupakan analisa yang bersifat konservatif. Pada

keadaan yang sebenarnya, apabila bagian material yang tertekan tidak ditahan

maka tegangan lentur akan membujur yang terjadi akan menghasilkan terjadinya

regangan tarik dalam arah lateral. Pada gelagar satu arah, devormasi lateral ini

ditahan oleh potongan gelagar yang berada di sebelahnya, yang juga mempunyai

kecenderungan untuk berubah bentuk. Akhirnya hal ini mengakibatkan terjadinya

perkuatan dan bertambah kakunya bagian tersebut dalam arah bentangnya, tetapi

#

II.2.1. Konsep Dasar Beton Bertulang

Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan tekan yang tinggi,

tetapi kekuatan tariknya relatif lebih rendah. Sedangakn baja adalah suatu material

yang mempunyai kekuatan tarik yang sangat tinggi. Dengan mengkombinasikan

beton dan baja sebagai bahan struktur maka tegangan tekan dipikulkan kepada

beton sementara tegangan tarik dipikulkan kepada baja.

Yang dimaksud dengan pelat beton bertulang yaitu struktur tipis yang

dibuat dari beton bertulang dengan bidang yang arahnya horizontal, dan beban

yang bekerja tegak lurus pada apabila struktur tersebut. Ketebalan bidang pelat ini

relatif sangat kecil apabila dibandingkan dengan bentang panjang/lebar

bidangnya.Pelat beton ini sangat kaku dan arahnya horisontal, sehingga pada

bangunan gedung, pelat ini berfungsi sebagai diafragma/unsur pengaku horizontal

yang sangat bermanfaat untuk mendukung ketegaran balok portal.

Pelat beton bertulang banyak digunakan pada bangunan sipil, baik sebagai

lantai bangunan, lantai atap dari suatu gedung, lantai jembatan maupun lantai pada

dermaga. Beban yang bekerja pada pelat umumnya diperhitungkan terhadap

beban gravitasi (beban mati dan/atau beban hidup). Beban tersebut mengakibatkan

terjadi momen lentur (seperti pada kasus balok).

II.2.2 Penulangan Untuk Penyusutan dan Perubahan Temperatur

Beton akan menyusut dengan mengerasnya semen. Supaya penyusutan

tersebut menjadi sekecil mungkin, dianjurkan untuk memakai jumlah air dan

halnya persyaratan kekuatan rencana yang ditentukan serta kemudahan beton

untuk diolah, dan proses perawatan harus melalui proses pelembapan dalam

jangka waktu yang cukup lama. Namun demikian, walaupun dilakukan berbagai

usaha dengan teliti, biasanya tetap saja terjadi sejumlah penyusutan yang tidak

dapat dihindari. Apabila sebuah pelat diletakkan bebas di atas perletakannya,

maka pelat tersebut dapat berkontraksi untuk menyesuaikan perpendekan akibat

adanya pengyusutan. Namun demikian biasanya pelat dan elemen struktur lainnya

dihubungkan secara kaku dengan bagian-bagian struktur lainnya sehingga tidak

dapat berkontraksi dengan bebas. Hal ini mengakibatkan terjadinya tegangan tarik

yang dikenal dengan tegangan penyusutan. Suatu penurunan temperatur yang

relative cukup besar dibandingkan dengan temperature pada saat pelat tersebut

dicor, khususnya pada struktur yang berhubungan dengan udara bebas seperti

jembatan, akan menyebabkan suatu efek yang serupa dengan penyusutan. Yaitu ,

pelat tersebut cenderung untuk berkontraksi dan apabila kecenderungan itu

ditahan, maka pelat akan mengalami tegangan tarik.

Karena sifat beton itu lemah menahan tarik,maka tegangan-tegangan yang

disebabkan oleh perubahan temperature dan penyusustan akan mengakibatkan

terjadinya retak. Retak-retak seperti ini tidak selalu merugikan terutama apabila

ukurannya terbatas pada apa yang kita kenal sebagai retak-retak rambut. Hal ini

dapat dilakukan dengan memberikan penulangan pada pelat untuk mengatasi

terjadinya kontraksi dan mendistribusikan secara seragam. Karena beton

cenderung menyusut, maka penulangan tersebut harus menahan kontraksi dan

sebagai akibatnya harus mengalami tekan. Penyusutan yang terjadi pada pelat

yang tidak mempunyai tulangan; disamping itu dengan adanya tulangan, lebar

retak yang terjadi akan lebih kecil dan terdistribusi lebih teratur.

Pada pelat satu rah, penulangan yang diberikan untuk memikul momen

lentur mendatangkan efek yang menguntungkan yaitu dapat mengurangi

terjadinya penyusutan dan mendistribusikan retak secar merata. Namun demikian,

apabila kontraksi yang terjadi di semua jurusan besarnya sama, maka perlu

diberikan tulangan khusus untuk mengatasi kontraksi yang terjadi akibat

penyusutan dan temperatur dalam arah yang tegak lurus terhadap arah tulangan

utama. Baja tambahan ini dikenal dengan sebutan tulangan temperature atau

tulangan susut.

II.2.3 Metode Analisis Pelat Lantai

+ #$ &

Metode ini sebagian besar ditentukan pada teori elastis, di mana

pemakaian analisis tingkat tinggi banyak dijumpai. Metode ini didasarkan pada

fenomena fisis pelat, yaitu lenturan pelat. Lenturan dibuat model matematis

dengan menggunakan penyederhanaan-penyederhanaan

,+ #$ $ $ &

Metode garis luluh

Dalam metode ini kekuatan suatu pelat dimisalkan ditentukan oleh lentur

Metode jaringan balok

Metode ini didasarkan pada metode kekakuan (mengubah struktur

kinematis tak tentu menjadi struktur kinematis tertentu). Analisis struktur pelat

didekati dengan pendekatan jaringan balok silang, struktur pelat dianggap

tersusun dari jalur-jalur balok tipis dalam masing-masng arah dengan tinggi balok

sama dengan pelat.

Metode pendekatan PBI 71

Didasarkan pada pendekatan momen dengan menggunakan

koefisien-koefisien yang disederhanakan. Momen-momen yang dihasilkan didapat dari

rumus momen yang sudah ada. Besarnya momen ini dipengaruhi oleh besarnya

beban terbagi rata per meter panjang, panjang bentang arah x dan arah y dari panel

pelat. Dari hitungan momen didapatkan Mlx ( momen lapangan pada arah x), Mtx

(momen tumpuan/tepi pada arah x), Mly ( momen lapangan pada arah y), Mty (

momen tumpuan/tepi pada arah y). Perhitungan momen-momen tersebut harus

sesuai dengan perletakan masing-masing sisi struktur pelat yang direncanakan.

Metode pendekatan ( - . /- 00

Ø Metode perencanaan langsung ( Direct Design Method )

Pada metode ini yang didapatkan adalah pendekatan momen dengan

menggunakan koefisien-koefisien yang disederhanakan.

Perencanaan Tulangan Pelat

Pada perencanaan pealt beton bertulang, perlu diperhatikan beberapa

persyaratan/ketentuan sebagai berikut:

2. Panjang bentang (λ) (Pasal 10.7 SNI 03-2847-2002):

a. Pelat yang tidak menyatu dengan struktur pendukung:

λ = + h dan λ

b. Pelat yang menyatu dengan struktur pendukung:

Jika 3,0 m, maka λ =

Jika 3,0 m, maka λ = + 2x50 mm (PBI-1971)

3. Tebal minimal pelat (h) (Pasal 11.5 SNI 03-2847-2002):

Untuk pelat satu arah (Pasal 11.5 SNI 03-2847-2002), tebal minimal

pelat dapat dilihat pada Tabel II.1.

4. Tebal selimut beton minimal (Pasal 9.7.1 SNI 03-2847-2002):

Untuk batang tulangan D 36

Tebal selimut beton 20 mm

Untuk batang tulangan D 36

Tebal selimut beton 40 mm

5. Jarak bersih antar tulangan s (Pasal 9.6.1 SNI 03-2847-2002):

s D dan s 25 mm (D adalah diameter tulangan)

Pasal 5.3.2.3: s 4/3 x diameter agregat, atau s 40 mm

(Catatan: Diameter nominal maksimal kerikil

6. Jarak minimal tulangan (as ke as):

Tulangan pokok:

Pelat 1 arah : s 3.h dan s 450 mm (Pasal 12.5.4)

Tulangan bagi (Pasal 9.12.2.2):

s 5.h dan s 450 mm

a) Tulangan pokok (Pasal 12.5.1)8): 31,36 MPa, As

.

b.d dan

31,36 MPa, As

.

b.d

b) Tulangan bagi/tulangan dan suhu (Pasal 9.12.2.1)8):

Untuk 300 MPa, maka 0,0020.b.h

Untuk 400 MPa, maka 0,0018.b.h

Untuk 400 MPa, maka 0,0018.b.h (400/

Tetapi 0,0014.b.h

Untuk penulangan pelat satu arah, harus direncanakan tulangan poko dan

tulangan bagi (atau tulangan susut dan suhu). Untuk mempermudah dalam dalam

perhitungan penulangan pelat, berikut ini dijelaskan tentang langkah hitungannya

dalam bentuk skema yang dilengkapi dengan rumus-rumus sebagai dasar

perencanaan. Skema hitungan tersebut dibuat 3 macam, yaitu untuk: hitungan

penulangan, pembesaran dimensi, dan hitungan momen rencana pelat, sperti terlihat

tidak

ya

Gambar II.2: Skema Hitungan Tulangan Pelat Data: dimensi pelat (h,d,ds), mutu bahan (fc’,fy),

dan beban (Mu) → φ. Mn

K=

!.".#$atau = %

".#$dengan b = 1000 mm

Kmaks=

&' (.

)* .+,- ../ 0+1 – ''( )*

.

/ 0+

1 $

K Kmaks

a=3* 4 5* 4 _{8 9:.+,} 6.7 ; . <

Ukuran Pelat Dipertebal

Dipilih Luas tulangan pokok dengan memilih yang besar dari As, u , berikut:

1) As, u =

8 9:.+,′_{. .} +1

2) Jika fc’ 31,36 MPa, As, u = . .= +1

Jika fc’ 31,36 MPa, As, u = +,-. +,-.= .+1

Dihitung luas tulangan bagi Asb,u (kalau ada)

dengan memilih yang besar:

1) Asb,u = 20%.As,u

2) Fy 300 MPa, Asb,u = 0,0020.b.h

Fy = 400 Mpa Asb,u = 0,0018.b.h

Fy 400 MPa, Asb,u= 0,0018.b.h.(400/ Fy

Dihitung jarak tulangan s:

s

*_.>.?$

@A ; s 450 mm

s 2.h (untuk pelat 2 arah)

s 3.h (untuk pelat 1 arah)

Dihitung jarak tulangan s:

s

*_.>.?$

@A ;

s 5.h dan s 450 mm

Tidak Ya

Gambar II.3: Skema hitungan pembesaran dimensi pelat

Data dimensi pelat (h, d, ds), mutu bahan (fc’ dan fy),

Dan beban (Mu) → φ. Mn

Dihitung K = %

".#$ dan Kmaks=

&' (.

)* .+,- ../ 0+1 – ''( )*

.

/ 0+

1 $

K Kmaks

Dihitung tulangan Pelat Dimensi diperbesar, tentukan d:

Catatan : jika ρH I min , pelat diperkecil

[image:30.595.150.512.93.668.2]

jika ρJ I maks pelat diperkecil

Gambar II.4:Skema Hitungan Rencana Pelat

Data dimensi pelat (h, d, ds), mutu bahan (fc’ dan fy),

Dan tulangan pokok terpasang

Dikontrol nilai ρ = As/(b.d), syarat: ρmin I ρmaks

Dengan ρmin = ₊₁ → Jika fc’ 31,36 MPa

atau ρmin = +,-_.+1 → Jika fc’J31,36 MPa

ρmaks = 0,75.ρb = &' (.)*

.+,-3/ 0+1;+1

Nilai ρmin dan ρmaks

dilihat dari tabel

Dihitung :

a = @A..

+

1

&(

.+,-."

Dihitung: Mn = As.fy. (d - a/2)

Ø Metode portal ekivalen ( Eqivalen Frame Method )

Metode ini digunakan untuk memperoleh variasi longitudinal dari momen

dan geser, maka kekakuan relative dari kolom-kolom, berikut sistem lantai

dimisalkan di dalam analisis pendahuluan dan kemudian diperiksa seperti halnya

dengan perencanaan dari struktur statis tak tentu lainnya.

# )# %# &

Pelat-pelat lantai dan atap yang terdiri dari panel-panel lantai baja (steeldeck

panels), yang berfungsi baik sebagai cetakan maupun sebagai tulangan bagi beton

yang terletak di atasnya, telah banyak dipakai pada bangunan-bangunan yang

rangka utamanya terdiri dari konstruksi baja atau konstruksi komposit. Pelat-pelat

komposit seperti ini mempunyai beberapa keuntungan:

1. Lantai baja, yang dengan mudah dapat diletakkan di atas gelagar-gelagar

baja, langsung dapar berfungsi sebagai suatu landasan kerja untuk

menunjang beban-beban konstruksi dan sebagai cetakan untuk beton.

Dengan demikian kebutuhan akan cetakan semetara dapat dihilangkan, ini

berarti penghematan bagi biaya dan waktu pengerjaan konstruksi.

2. Lantai baja tersebut apabila dibentuk dengan baik sehingga dapat dipastikan

terjadinya suatu ikatan yang kuat dengan beton, dapat berfungsi tetap

sebagai tulangan utama dari pelat.

3. Apabila sebagian dari lantaI tersebut dibuat lubang , maka

lubang-lubang ini berfungsi sebagai saluran bagi kabel-kabel listrik dan telepon

tersebut seringkali berfungsi sebagai saluran bagi alat pemanas atau alat

pendingin ruangan.

4. Penyelidikan-penyelidikan yang dilakukan baru-baru ini menunjukkan

bahwa pelat-pelat yang yang diberi tulangan lantai baja seperti ini dapat

dibuat berperilaku secara komposit dengan penumpu girder-girder dan

gelagar-gelagar lantai baja sama seperti perilaku dari pelat beton penuh.

Perencanaan pelat seperti ini dalam beberapa cara berbeda dengan

perencanaan dari pelat lantai beton bertulang yang memakai tulangan yang bersirip

permukaannya. Satu hal yang perlu dicatat ialah bahwa luas penampang dari lantai

bajayang berfungsi sebagai tulangan ini didistribusikan pada sebagian dari tinggi

pelat melalui suatu cara yang bergantung pada bentuk dari lantai baja tersebut. Hal

yang lebih penting lagi ialah kenyataan bahwa keberhasilannya lantai baja tersebut

berfungsi sebagai perkuatan pelat seluruhnya tergantung pada kemampuan ikatan

antara kedua material tersebut pada pernukaan pertemuannya. Seperti juga halnya

pada batang-tulangan yang berfungsi sebagai penulangan, biasanya bahan-bahan

ikatan kimiawi saja tidak cukup untuk dapat menjamin terbentuknya lekatan yang

kuat. Berdasarkan alasan ini, untuk memperkuat ikatan tersebut dipakai

berbagai-bagai alat yang dikenal dengan sebutan alat penyalur gaya geser . Pada kebanyakan

kasus, alat-alat ini terdiri dari tonjolan-tonjolan yang mempunyai jarak antara yang

dekat sekali, salah satu jenis alat ini diperlihatkan pada Gambar 2.5. Alat-alat ini

bekerja dalam cara yang sama seperti fungsi dari batang bersirip dalam

memperbesar kekuatan lekatnya. Disamping itu alat ini juga harus mampu melawan

kcenderungan terpisahnya lantai baja dan beton dalam arah vertikal. Tonjolan–

rah horizontal, sehingg

gaya vertikal (gaya ya

baja lainnya, pada bag

baja dalam arah tranve

berfungsi sesuai dengan

Pada saat dibe

mengalami keruntuhan

dibandingka dengan ke

ikatan antara lantai b

keruntuhan lekatan ges

problem khusus dari pe

Gambar II.5: Ba

ehingga dapat memikul kedua gaya horizontal (ik

ya yang berusaha memisahkan baja dan beton). P

da bagian dari atas rusuk-rusuk lantai tersebut dil

tranversal dengan jarak antara yang dekat sekali

dengan yang diharapkan.

t dibebani pelat-pelat lantai dengan baja kom

ntuhan lentur melalui suatu cara yang tidak b

gan keruntuhan lentur dari pelat-pelat biasa, atau m

ntai baja tersebut dengan beton. Keadaan ini

an geser, dan justru kekuatan lekat geser inilah yan

dari pelat-pelat komposit.

.5: Baja bergelombang / bondek (steeldeck panels

tal (ikatan) dan

gaya-ton). Pada jenis lantai

but dilas kawat-kawat

sekali sehingga dapat

a komposit ini akan

idak banyak berbeda

atau melaui hilangnya

ini dikenal sebagai

ah yang menjadi suatu

II.3.1 Kekuatan Lentur

Tinggi dan tebal dari lantai baja yang berfungsi sebagai tulangan biasanya

ditentukan sesuai dengan kebutuhan yaitu bahwa selama pelaksanaan konstruksi

dan selama beton belum mengeras, lantai tersebut harus mampu memikul berat

sendiri karena beton ditambah dengan beban-beban konstruksi lainnya yang

mungkin diperlukan. Ini berarti walaupun tersebut setelah struktur selesai

dikerjakan berfungsi sebagai perkuatan pelat, tetapi ukuran penampangnya, dengan

demikian ukuran luas As biasanya ditentukan oleh kondisi sementara selama

pembangunan. Akibatnya, lantai tersebut dapat bersifat overreinforced atau

underreinforced, tergantung pada kombinasi bentang, beban, dan kekuatan

material. Dengan demikian kita sukar menghindari terdapatnya pelat yang

overreinforced, berbeda dengan gelagar-gelagar konvensional dan pelat-pelat yang

memakai tulangan yang terdiri dari batang-batang baja.

Untuk lantai-lantai baja yang relative dangkal dan pelat yang tingginya

cukup besar, yaitu apabila tebal pelat h jauh lebih besar dari tinggi lantai baja dd,

maka pelelehan mungkin telah menyebar pada seluruh tinggi lantai baja sebelum

regangan tekan beton mencapai batasnya sebesar 0,003. Selanjutnya gaya tarik baja

akan bekerja pada pusat dari penampang lantai baja. Pada keadaan ini pelat tersebut

jelas bersifat unreinforced dan disini berlaku persamaan yang biasa dipakai untuk

merencanakan penampang yang berbentuk persegi yaitu:

Tinggi balok persegi adalah a - As.fy/(0,85 fc’ b), dan tinggi efektif pelat d

Untuk pelat-pelat dengan tulangan baja seperti ini, kondisi keseimbangan

didefenisikan sebagai keadaan dimana bagian atas dari lantai baja baru saja

mencapai tegangan lelehnya ketika regangan tegangan beton mencapai harga 0,003.

Harga perbandingan baja seimbang untuk kondisi tersebut adalah: h - da

Ρ_b

= 0,85

β

₁ +-,

K

L

&M

9N888OK

P

L

Q 4 #a

=

P

Apabila harga perbandingan baja Ρ melalui Ρb, yaitu apabila baja tersebut

overreinforced, maka momen nominal Mn paling baik ditentukan dengan analisa

kompabilitas regangan. Selanjutnya kekuatan perencanaan adalah Md = φ Mn.

II.3.2 Harga φ Untuk Pelat Komposit

Harga lekatan geser φ = 0,80. Harga ini lebih rendah dari harga yang

ditentukan oleh pedoman φ = 0,85 untuk geser.

II.3.3 Lendutan, Tulangan Susut, Kontuinuitas

Ketentuan-ketentuan dalam pedoman untuk pembatasan perhitungan

lendutan, termasuk perhitungan dari efek rangkak, dapat diterapkan dengan cara

yang sama terhadap pelat dengan cara yang sama terhadap pelat dengan tulangan

lantai baja seperti ini. Perbedaan satu-satunya terdapat pada momen inersia efektif

Ie. Harga yang memenuhi untuk inersia efektif Ie adalah:

Dimana Icr adalah momen inersia dari penampang transformasi yang

mengalami retak dan Iu adalah momen inersia dari penampang transformasi yang

tidak mengalami retak. Pada kedua kasus rtersebut momen inersia dari lantai baja

terhadap sumbu pusat dari lantai komposit, baik yang mengalami retak maupun

tidak, harus dicakup.

Pada pelat-pelat komposit harus dberikantulangan susut transversal dan

tulangan temperature dengan cara yang sama seperti yang biasa dilakukan pada

pelat biasa satu arah. Telah diusulkan bahwa tulangan yang dipakai disini dapat

dikurangi sampai sebesar 60 persen dari jumlah tulangan yang diperlukan sebab

lantai itu sendiri mempunyai rusuk, mampu memberikan perlawanan terhadap

penyusutan transversal dan devormasi akubat temperature.

Pelat-pelat komposit dengan lantai baja dapat dipakai pada bentang statis

tertentu di antar gelagar-gelagar baja maupun sebagai bentang yang menerus. Pada

kasus yang pertama harus diberikan tulangan negative di atas perletakan untuk

memperkecil retak pada bagian atas pelat. Untuk pelat-pelat menerus, bagian yang

memikul momen negative secara konvensional seperti juga tulangan pada

pelat-pelat beton, dengan mengabaikan sumbangan tekan dari lantai baja tersebt.

Pembahasan singkat dari suatu jenis konstruksi pelat yang telah dipakai

dengan berhasil selama beberapa decade mencerminkan seni dan metode-metode

II.3.4 Analisa penampang komposit

a. Lebar Efektif

Untuk menghitung sifat penampang komposit secara praktis, konsep lebar

efektif perlu diterapkan. Lebar efektif merupakan lebar dari lempeng beton yang

turut aktif dalam aksi komposit. Menurut Tata Cara Perencanaan Struktur Baja

Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002), lebar efektif pelat lantai yang

membentang pada masing-masing sisi dari sumbu balok tidak boleh melebihi7) : • _{Seperdelapan dari bentang balok (jarak antara tumpuan)}

• _{Setengah jarak bersih antara sumbu balok-balok yang bersebelahan}

• _{Jarak ke tepi pelat}

b. Perhitungan Momen Kapasitas penampang komposit

Tegangan-tegangan pada penampang komposit biasanya dihitung dengan

menggunakan metode transformasi luas, disini salah satu dari luas material yang

dipakai ditransformasikan menjadi luas yang ekuivalen terhadap luas material

lainnya. Biasanya luas efektif beton yang ditransformasikan menjadi luas baja yang

ekuivalen. Dengan menganggap bahwa pada jarak yang sama dari sumbu netral

besarnya regangan yang terjadi pada kedua material adalah sama, maka besarnya

unit tegangan pada salah satu material adalah sama dengan perkalian antara

regangan yang terjadi dengan modulus elastisitasnya. Unit tegangan baja dengan

Dengan memisahkan perbandingan Es / Ec sebagai perbandingan modulus

n, gaya yang ditahan oleh beton seluas satu satuan luas adalah setara dengan gaya

yang ditahan oleh baja seluas satu satuan luas. Dengan demikian luas efektif beton

(Ac = bef x t), bisa digantikan dengan luas transformasi :

A transformasi = T

dimana :

Ac adalah luas flens beton efektif

n adalah perbandingan modulus baja dengan modulus beton

Pada balok komposit yang berpenampang kompak kapasitas momen

penampang harus dianalisis dengan distribusi tegangan plastis, sedangkan yang

berpenampang tak kompak dianalisis dengan distribusi tegangan elastis. Pada balok

komposit yang berdasarkan distribusi tegangan plastis. Besarnya gaya tekan C pada

pelat beton adalah nilai terkecil dari :

C = As *fy

C = 0,85 *f’c *Ac

C = U _Y VW X

VW = kapasitas tarik penghubung geser (hanya untuk balok komposit parsial).

Posisi sumbu netral plastis pada penampang komposit akan dipengaruhi

oleh nilai C. Setelah sumbu netral dari penampang transformasi ditentukan,

- Untuk sumbu netral (N-A) yang berada di pelat lantai

Gambar II.6 Penampang komposit untuk sumbu netral berada pada pelat lantai

Py (T) = As*Fy

Mn = C (d1 + d2)

[image:39.595.182.421.115.302.2]

- Untuk sumbu netral (N-A) yang berada di profil baja

Gambar II.7 Penampang komposit untuk sumbu netral berada pada profil baja

Mn = C (d1 + d2) + T (d3 – d2)

Ket :

As = Luas penampang baja (cm2)

Fy = Tegangan leleh baja (kg/cm2)

Ac = Luas pelat beton dengan lebar efektif (cm2)

Fc = Tegangan tekan beton (kg/cm2)

Cs = Gaya tekan pada profil baja IWF (kg)

Py(T) = Gaya tarik pada profil baja IWF (kg)

A = Tinggi tekan efektif pada pelat beton L Z

8 9:[K′ _{[ \}P

Ya = Tinggi tekan pada profil baja (cm)

d1 = Jarak dari C ke tepi atas penampang baja (cm)

d3 = Jarak dari T ke tepi atas penampang baja (cm)

d2 = Jarak dari Cs ke tepi atas penampang baja (cm)

Atr = Luas penampang Transformasi (cm2)

Ytr = Titik berat penampang komposit (cm)

Itr = Momen Inersia penampang komposit (cm4)

Mn = Momen kapasitas

c. Perencanaan Balok Pada Daerah Momen Negatif

Menurut Composite Conctruction Design For Buildings, ASCE, pada daerah

momen negatif, penampang balok dianggap tidak mengalami aksi komposit.

Asumsi yang digunakan pada perencanaan ini adalah bahwa beton tidak memiliki

kekuatan terhadap tarik, terjadi pengurangan penampang baja pada balok dan

dilakukan untuk mengatasi tekuk lokal yang mungkin terjadi pada penampang baja.

Oleh karena itu, diperlukan tulangan pelat pada daerah yang mengalami tarik dan

[image:41.595.209.479.168.346.2]

perlu dilengkapi dengan penggunaan penghubung geser yang cocok.

Gambar II.8: Distribusi tegangan plastis pada daerah momen negatif

Dari gambar di atas besarnya T, yaitu kuat tarik pada tulangan pelat beton bertulang

adalah :

T = Ar*Fyr

T = Σ Qn

Ket :

Ar = luas tulangan tarik di daerah lebar efektif pelat beton

Fyr = tegangan leleh tulangan plat (kg/cm2)

d1 = jarak dari centroid tulangan pelat longitudinal ke tepi atas

penampang baja (cm)

d3 = jarak dari C ke tepi atas penampang baja (cm)

d2 = jarak dari pusat gaya tarik di penampang baja ke tepi atas

penampang baja (cm)

I = Momen Inersia penampang pada momen negatif (cm4)

Σ Q = Total kekuatan penghubung geser pada daerah di antara momen

negatif maksimum dan momen nol

Kapasitas momen nominal dapat ditentukan dengan persamaan:

Mn = T (d1 + d2) + Py (d3 – d2)

d. Kekuatan Balok Komposit Dengan Penghubung Geser

Menurut SNI-03-1729-2002 pasal 12.6.1 penghubung geser jenis paku stud

dalam kondisi terpasang harus mempunyai panjang yang lebih besar dari 4 kali

diameternya. Untuk aksi komposit dimana dimana beton mengalami gaya tekan

akibat lentur, gaya horizontal total yang bekerja pada daerah yang dibatasi titik-titik

momen positif maksimum dan momen nol harus diambil sebesar nilai C. Secara

matematik dapat dinyatakan dengan :

Vh = C

Dan untuk gaya horizontal total yang bekerja pada daerah yang dibatasi titiktitik

momen negatif di tumpuan dan momen nol terdekat harus diambil sebesar nilai T.

Menurut SNI-03-1729-2002 pasal 12.6.3 kekuatan nominal satu penghubung geser

jenis paku adalah :

Qn = 0,5 * Asc * fc * Ec ≤ Asc * fu

Dimana :

Asc = Luas penampang penghubung geser jenis paku (mm2)

fu = tegangan putus penghubung geser jenis paku (Mpa)

Ec = modulus elastisits beton Mpa, untuk beton dengan berat normal

besarnya ( Ec = 4700 f 'c )

Pada tugas akhir ini digunakan dek baja. Dek baja bergelombang

merupakan salah satu jenis material baru yang digunakan untuk membuat pelat

lantai. Dalam pembuatan pelat tersebut, dek baja bergelombang dipadukan dengan

beton sehingga akan membentuk pelat komposit. Keuntungan yang dimiliki oleh

pelat komposit ini dibandingkan dengan pelat beton bertulang biasa adalah :

kekakuan dek baja cukup tinggi sehingga memerlukan lebih sedikit penyangga pada

waktu pengecorannya, dapat menghemat jumlah pemakaian adukan beton karena

memiliki ketebalan yang tipis, menghemat biaya dan waktu karena dek baja

berfungsi sebagai formwork untuk pengecoran adukan beton, dan dek baja

bergelombang dapat dimanfaatkan sebagai tulangan tarik sehingga kebutuhan akan

tulangan tarik dapat dikurangi atau dihilangkan. Aksi komposit antara beton dan

dek baja bergelombang terbentuk melalui adanya mekanisme tahanan geser yang

bersumber dan lekatan natural antara kedua bahan, gaya gesekan antara kedua

bahan, dan bentuk profil dek baja bergelombang.

Menurut SNI 03-1729-2002, persyaratan dek baja yang diletakkan di bawah

pelat beton adalah: Tinggi nominal gelombang dek baja tidak boleh lebih dari 75

mm. Lebar rata-rata dari gelombang wr, tidak boleh kurang dari 50 mm, dan tidak

boleh lebih besar dari lebar bersih minimum pada tepi atas dek baja.

1. Pelat beton harus disatukan dengan balok baja melalui penghubung geser

jenis paku yang dilas yang mempunyai diameter tidak lebih dari 20 mm.

Penghubung geser jenis paku dapat dilas pada dek baja atau langsung pada

tidak boleh kurang dari 40 mm di atas sisi dek baja yang paling atas.

[image:44.595.150.489.148.234.2]

2. Ketebalan pelat di atas dek baja tidak boleh kurang dari 50 mm.

Gambar II.9 Persyaratan untuk dek baja bergelombang

Berdasarkan persyaratan-persyaratan tersebut maka tipe dek baja yang

digunakan adalah Union Floor Deck W-1000

• _{Gelombang Dek Baja Yang Arahnya Tegak Lurus Terhadap Balok Penumpu}

Untuk gelombang-gelombang dek baja yang arahnya tegak lurus terhadap

balok penumpu, tebal beton yang berada di bawah tepi atas dek baja harus

diabaikan dalam perhitungan karakteristik penampang komposit dan dalam

penentuan luas pelat beton Ac, yang diperlukan untuk kapasitas gaya geser

horizontal balok komposit. Jarak antara penghubung geser tidak boleh lebih dari

900 mm. Kuat nominal penghubung geser jenis paku dikalikan dengan suatu faktor

reduksi, rs, yaitu:

rs = 8 9:_{]^_} L`__{a_}PbLa_{c_}P 4 * d *

Keterangan :

rs = faktor reduksi

Ns = Jumlah penghubung geser jenis paku pada setiap gelombang pelat

berprofil di perpotongannya dengan balok

hr = Tinggi nominal gelombang pelat baja berprofil

wr = Lebar efektif gelombang pelat baja berprofil

• _{Gelombang Dek Baja Yang Arahnya Sejajar Terhadap Balok Penumpu}

Untuk gelombang dek baja yang arahnya sejajar dengan balok baja, tebal

pelat beton yang berada di bawah tepi atas dek baja dapat diperhitungkan dalam

penentuan karakteristik penampang komposit dan juga dalam luas penampang pelat

beton Ac, yang diperlukan untuk perhitungan kapasitas gaya geser horizontal balok.

Jika tinggi nominal dek baja lebih besar atau sama dengan 40 mm maka lebar

rata-rata dari gelombang yang ditumpu wr, tidak boleh kurang dari 50 mm + 4(ns-1)ds

untuk penampang dengan jumlah penghubung geser jenis paku sama dengan ns

pada arah melintang; dengan ds adalah diameter penghubung geser jenis paku

tersebut.

Kuat nominal penghubung geser jenis paku dikalikan dengan suatu faktor

reduksi, rs, yaitu

rs = / L`__{a_}PbLa_{c_}P 4 * d *

Jumlah penghubung geser pada daerah yang dibatasi titik-titik momen

maksimum dan momen nol adalah:

N1= _fec

Dimana:

N1 = jumlah penghubung geser yang diperlukan pada daerah diantara

momen maksimum dan momen nol

Untuk penempatan dan jarak penghubung geser, berdasarkan SNI 03-

didistribusikan secara merata pada daerah tersebut. Ketentuan jarak antar

penghubung adalah sebagai berikut :

1. Tebal minimum selimut beton pada arah lateral 25 mm

2. Jarak minimum antar penghubung geser pada arah sejajar sumbu balok > 6

x diameter

3. Jarak minimum antar penghubung geser pada arah tegak lurus sumbu balok

> 4 x diameter

4. Jarak maksimum antar penghubung geser < 8 x diameter

e. Perhitungan Lenturan / Lendutan

Untuk perhitungan lenturan/lendutan dari gelagar dengan perletakan jepit–

jepit yang menahan beban baik merata dan beban terpusat digunakan rumus sebagai

berikut :

1. Akibat beban merata

δ1 = g[hi

j9 [k[l ≤ δ ijin

2. Akibat beban terpusat

δ2 = m[hij

n6[k[l ≤ δ ijin

Dimana :

δ = besarnya lendutan yang terjadi

δ ijin = besarnya lendutan yang diijinkan = L/360

q = beban merata

P = beban terpusat

E = modulus elastisitas

I = momen inersia

&

Ada banyak komponen pembentuk harga pelatantara lain akan dipaparkan

berikut ini.

II.4.1 Baja Bergelombang (Bondek)

Bondek atau smartdek adalah dek yang dibentuk dari material baja dengan

lapisan Zinc Coated (Z275, yaitu berat lapisan galvanized per meter persegi ± 275

gr/m2) untuk penggunaan pada kondisi lingkungan normal, sedangkan pada kondisi

lingkungan korosif perlu diberikan lapisan perlindungan tambahan. Kekuatan tarik

leleh minimum pelat baja ini adalah 550 MPa. Tebal pelat standar adalah 0,70 mm

BMT dengan pilihan tebal yang lain 1,00 dan 1,2 mm BMT. Penggunaan decking

baja akan memberikan keuntungan bagi struktur secara keseluruhan karena

penghematan dalam penggunaan formwork dan beton. Decking baja ini berfungsi

antara lain sebagai lantai kerja sementara, sebagai bekisting tetap dan tulangan

positif. Smartdek juga memberikan keuntungan yang lain yaitu dari segi waktu

pelaksanaan konstuksi yang lebih cepat yaitu mencapai 400m2/hari/kelompok (3-4

orang) dan menghemat dalam pemakaian perancah dan tiang-tiang penyangga.

Pemasangan panel Smartdek pada pelat beton diletakkan melintang (pada

arah memendek). Pada umumnya panel diletakkan minimum ± 2,5 cm kedalam

II.4.2 Bekisting

Bekisting merupakan struktur sementara yang berfungsi sebagai alat bantu

dalam membentuk beton dimana perkembangannya sejalan dengan perkembangan

beton itu sendiri. Bekisting berfungsi sebagai acuan untuk mendapatkan bentuk

profil yang diinginkan serta sebagai penampung dan penumpu sementara beton

basah selama proses pengeringan.

Dengan adanya inovasi teknologi dalam bidang bekisting, saat ini produksi

dilakukan oleh pabrik dengan disain sedemikian rupa sehingga bekisting mudah

dibongkar, dipasang serta memungkinkan untuk dimanfaatkan lebih dari satu kali.

Proses pengeringan beton saat ini relative lebih cepat dibandingkan pada masa lalu.

Hal ini disebabkan karena telah ditemukannya zat tambah yang dapat dimanfaatkan

untuk mengatur kecepatan mengerasnya beton. Proses pembongkaran bekisting

bergantung pada kecepatan mengerasnya beton dan baru dibongkar s