i
PERENCANAAN GEDUNG PERKULIAHAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU
KELAUTAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR BAJA
KOMPOSIT DENGAN METODE LRFD BERDASARKAN SNI-03-1729-2002
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik
Oleh :
Satria Maulana Akbar
201010340311035
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
ii
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL : PERENCANAAN GEDUNG PERKULIAHAN FAKULTAS
PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS
BRAWIJAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR BAJA
KOMPOSIT DENGAN METODE LRFD BERDASARKAN
SNI-03-1729-2002
Nama : SATRIA MAULANA AKBAR
NIM : 201010340311035
Pada hari Sabtu 31 Januari 2015, telah diuji oleh tim penguji :
1. Ir. Yunan Rusdianto, MT. Dosen Penguji I ………
2. Ir. Erwin Rommel, MT. Dosen Penguji II ………
Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II,
(Ir. Rofikatul Karimah, MT) (Ir. Lukito Prasetyo, MT)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Sipil
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : SATRIA MAULANA AKBAR
NIM : 201010340311035
Jurusan : TEKNIK SIPIL Fakultas : TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Dengan ini saya menyatakan sebenar-benarnya bahwa: Tugas Akhir dengan judul: PERENCANAAN GEDUNG PERKULIAHAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR BAJA KOMPOSIT DENGAN METODE LRFD BERDASARKAN SNI-03-1729-2002 adalah hasil karya saya dan bukan karya tulis orang lain. Dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan di disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila penyataan ini tidak benar saya bersedia mendapat sangsi akademis.
Malang, 31 Januari 2015 Yang menyatakan,
iv
LEMBAR PERSEMBAHAN
Skripsi ini, saya persembahkan kepada:
1. Almarhum ayah saya Tulung Suparman yang telah tiada dan ibu tercinta saya Estuningsih yang selalu mendo'akan dan mendukung dalam menyelesaikan kuliah.
2. Saudara-saudara saya: Bagus Tejo Kusumo, Ayu Wulandari Kusuma Nigrum,SE dan Rohmat Gondam Dipo Alam.
3. Perempuan spesial yang selalu menemani saya dalam suka maupun duka, serta mendukung dalam menyelesaikan skipsi ini, Elsa Riski Amanda. 4. Anggota tim jembatan yang tak pernah lolos KJI: Akhmad Hafiz Sukmana
Ghozali,ST. Hairu Ami Roibafi,ST serta Dana Dwi Irmawan,ST.
5. Para anak buah kontrakan: Cak Alam, Icha, Aldin, Adit semoga cepat menyusul.
KATA PENGANTAR
Segala puja dan puji bagi ALLAH SWT atas semua nikmat dan karunia-Nya yang tak terhingga yang diperuntukkan bagi semua hamba-karunia-Nya. Shalawat dan salam juga bagi NABI MUHAMMAD SAW berserta keluarga, para sahabat dan kaumnya yang setia hingga akhir zaman.
Tugas akhir ini penulis tulis dengan judul PERENCANAAN GEDUNG PERKULIAHAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR BAJA
KOMPOSIT DENGAN METODE LRFD BERDASARKAN SNI-03-1729-2002 untuk memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
Dalam masa perkulihan sampai penulisan tugas akhir ini tentunya banyak suka duka yang terjadi, namun berkat bantuan berbagai pihak kami dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini, untuk itu tidak lupa kami sampaikan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Muhadjir Effendy, M.AP selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang
2. Bapak Ir. Sudarman, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
3. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang serta sebagai Dosen Pembimbing I 4. Bapak Ir. Lukito Prasetyo, MT. selaku Dosen Pembimbing II.
vi
6. Seluruh Staf Jurusan Teknik Sipil, Staf Laboratorium Teknik Sipil dan Staf TU Fakultas Teknik.
7. Seluruh teman-teman yang telah membantu.
Akhir kata penulis mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan tugas akhir ini dan semoga tugas akhir ini membawa manfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dibidang ketekniksipilan.
Malang, 31 Januari 2015
ABSTRAK
Gedung perkuliahan fakultas perikanan dan ilmu kelautan universitas brawijaya merupakan gedung yang terdiri dari 9 lantai (termasuk atap), yang pada awalnya didesain dengan struktur beton bertulang. Sebagai bahan strudi perecanaan, bangunan ini dimodifikasi menjadi struktur baja komposit. Pada studi ini metode yang digunakan adalah LRFD yang berdasarkan SNI-03-1729-2002.
Khusus dalam perencanaan struktur baja komposit yang telah dianalisis pada bab-bab berikutnya, untuk pelat digunakan floor deck tipe W-1000 dari PT. Union Metal dengan fc' 30 Mpa dan tulangan Ø10-200 fy 300 Mpa. Balok anak dipakai profil WF 189×99×4,5×7 dengan fy 250 Mpa. Balok induk memanjang WF 250×125×6×9 dan WF 300×150×6,5×9 dengan fy 290 Mpa. Balok induk melintang WF 400×200×8×13 dan WF 500×200×10×16 dengan fy 290 Mpa. Kolom memakai WF 428×407×20×35.
Kata Kunci: Perencanaan Ulang, Baja Komposit, LRFD
ABSTRACT
The lecture of the faculty of fisheries and marine science Brawijaya University a building consisting of nine floors including the roof, what was originally designed with reinforced concrete structur as study plan is modified to the steel composite. In this study method used is LRFD which is based on SNI-03-1729-2002.
Especially in the implementation of the structural steel composite, which has been analyzed in chapters, concrete slabs used floor deck type W-1000 of PT.Union Metal with fc' 30 Mpa and steel bar Ø10-200 fy 300 Mpa. Sub-beam used wide flange shapes 189×99×4,5×7 with fy 250 Mpa. Longitudinal main beam WF 250×125×6×9 and WF 300×150×6,5×9 with fy 290 Mpa. Cross main beam WF 400×200×8×13 and WF 500×200×10×16 with fy 290 Mpa. Kolom memakai WF 428×407×20×35. Column used WF 428×407×20×35.
viii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL. . . .i
LEMBAR PENGESAHAN. . . .ii
SURAT PERNYATAAN. . . iii
LEMBAR PERSEMBAHAN. . . .iv
KATA PENGANTAR. . . v
ABSTRAK. . . vii
DAFTAR ISI . . . viii
DAFTAR TABEL . . . xix
DAFTAR GAMBAR . . . xxiii
BAB I PENDAHULUAN. . . .1 – 3
1.1.Latar Belakang . . . 1 – 2 1.2.Rumusan Masalah . . . 2 – 2 1.3.Tujuan . . . 2 – 2 1.4.Batasan Masalah . . . . . . 2 – 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA. . . 4 – 49
2.3.Perencanaan Beban Gempa. . . .9 – 16 2.3.1. Faktor Keutamaan dan Kategori Resiko Struktur Bangunan. . . . . . .9 – 11 2.3.2. Parameter Percepatan Terpetakan. . . 11 – 11 2.3.3. Kelas Situs. . . .12 – 12 2.3.4. Kategori Desain Gempa. . . .12 – 13 2.3.5. Struktur Penahan Gempa. . . .14 – 14 2.3.6. Geser Dasar Gempa. . . .15 – 15 2.3.7. Koefisien Respon Gempa. . . 15 – 15 2.3.8. Distribusi Vertikal Gaya Gempa. . . 15 – 16 2.3.9. Penentuan Periode. . . 16 – 16 2.4.Perencanaan Pelat Menggunakan Dek Baja Gelombang. . . .16 –
19
x
2.6.Penghubung Geser. . . .28 – 32 2.6.1. Kuat Rencana Penghuung Geser. . . 29 – 32 2.6.2. Pemasangan Penghubung Geser. . . 32 – 32 2.7.Lendutan. . . 32 – 33 2.8.Kolom Komposit. . . .33 – 38 2.8.1. Umum. . . 33 – 34 2.8.2. Persyaratan Kolom Komposit. . . 34 – 35 2.8.3. Kuat Nominal Kolom Komposit. . . 35 – 35 2.8.3.1. Kapasitas Tekan Kolom. . . .36 – 37 2.8.4. Tekuk Lokal Web Pada Balok-Kolom. . . .38 – 38 2.9.Sambungan. . . 38 – 43 2.9.1. Baut. . . 38 – 40 2.9.1.1. Baut Mutu Tinggi. . . 38 – 39 2.9.1.2. Kekuatan Baut. . . .39 – 40 2.9.1.3. Jarak Antar Baut. . . 40 – 40 2.9.2. Las. . . 40 – 43 2.9.2.1. Kuat Rencana Sambungan Las. . . 40 – 40 2.9.2.2. Tebal Pengelasan. . . .40 – 41 2.9.2.3. Kontrol Pengaku. . . 41 – 43 2.10.Perencanaan Plat Dasar Kolom (columm base plate). . . .43 – 49 2.10.1.Macam Kategori Pelat Dasar Kolom. . . 45 – 49 BAB III METODE PERENCANAAN. . . .50 – 56
3.3.Diagram Alur. . . .56 – 56 BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR. . . .. . . 57 – 252
4.1.Data Bahan Perencanaan. . . .57 – 57 4.2.Perencanaan Pelat. . . 58 – 72 4.2.1. Pendimensian Pelat Atap dan Lantai. . . .58 – 58 4.2.2. Pelat Atap. . . .58 – 65 4.2.2.1. Pembebanan Pelat Atap. . . .58 – 60 4.2.2.2. Momen Pada Pelat Atap. . . 60 – 61 4.2.2.3. Perencanaan Momen Positif Pelat Atap. . . 61 – 61 4.2.2.4. Perencanaan Momen Negatif Pelat Atap. . . 61 – 63 4.2.2.5. Perhitungan Tulangan Susut dan Suhu pada Pelat Atap. . . . .63 – 63 4.2.2.6. Penghubung Geser pada Pelat Atap untuk Daerah
Momen Positif. . . .63 – 64 4.2.2.7. Penghubung Geser pada Pelat Atap untuk Daerah
Momen Negatif. . . 64 – 65 4.2.2.8. Lendutan pada Pelat Atap. . . 65 – 65 4.2.3.Pelat Lantai. . . 66 – 72 4.2.3.1. Pembebanan Pelat Lantai. . . .67 – 67 4.2.3.2. Momen Pada Pelat Lantai. . . 67 – 67 4.2.3.3. Perencanaan Momen Positif Pelat Lantai. . . 68 – 68 4.2.3.4. Perencanaan Momen Negatif Pelat Lantai. . . 68 – 69
xii
4.2.3.6. Penghubung Geser pada Pelat Lantai untuk Momen Positif. . . .70 – 71 4.2.3.7. Penghubung Geser pada Pelat Lantai untuk Momen
Negatif. . . .71 – 72 4.2.3.8. Lendutan pada Pelat Lantai. . . .72 – 72 4.3.Perencanaan Balok Anak. . . .73 – 96 4.3.1. Balok Anak Atap. . . .73 – 84 4.3.1.1. Pendimensian Balok Anak Atap. . . 73 – 73 4.3.1.2. Pembebanan pada Balok Anak Atap. . . .73 – 75 4.3.1.3. Momen yang Terjadi pada Balok Anak Atap. . . 75 – 76
4.3.1.4. Perencanaan Balok Anak Atap Pra-komposit. . . 77 – 77
4.3.1.5. Perencanaan Balok Anak Atap Post- komposit. .78 – 84 4.3.2. Balok anak Lantai. . . 85 – 96 4.3.2.1. Pendimensian Balok Anak Lantai. . . .85 – 85 4.3.2.2. Pembebanan pada Balok Anak Lantai. . . .85 – 87
4.3.2.3. Momen yang Terjadi pada Balok Anak Lantai. . 87 – 88
4.3.2.4. Perencanaan Balok Anak Lantai Pra-komposit. .89 – 89 4.3.2.5. Perencanaan Balok Anak Lantai Post- komposit. . .
. . . .90 – 96
xiv
xvi
4.10.2.3.Aksi Kolom. . . 192 – 194 4.10.2.4.Aksi Balok. . . .194 – 196 4.10.2.5.Pembesaran Momen Akibat Beban Gravitasi. 196 – 197 4.10.2.6.Pembesaran Momen Akibat Beban Gempa. . .197 – 198 4.10.2.7.Cek Kekuatan Kolom. . . 198 – 198 4.11.Perencanaan Sambungan. . . 199 – 240 4.11.1.Sambungan Antara Balok Anak dan Balok Induk Melintang. . . . . . . .199 – 203 4.11.1.1.Pelat Penyambung Atas. . . .199 – 200 4.11.1.2.Pelat Penyambung Bawah. . . .201 – 201 4.11.1.3.Sambungan Geser antara Web Balok Anak dan Web
Balok Induk. . . .201 – 203 4.11.2.Sambungan Antara Balok Induk Melintang dan Kolom
(eksterior). . . .203 – 210 4.11.2.1.Pelat Penyambung Atas ( flens tarik). . . 203 – 205 4.11.2.2.Pelat Penyambung Bawah ( flens tekan). . . . 206 – 206
4.11.3.3.Sambungan Geser antara Web Balok dengan Flens Kolom. . . 214 – 215 4.11.3.4.Cek Stabilitas Kolom. . . .215 – 217 4.11.4.Sambungan Balok Induk Memanjang Dengan Kolom (Interior).
. . . .217 – 221 4.11.4.1.Pelat Penyambung Atas (Flens Tarik). . . .217 – 219 4.11.4.2.Pelat Penyambung Bawah (Flens Tekan). . . . 219 – 219
4.11.4.3.Sambungan Geser antara Web Balok dengan Web Kolom. . . 219 – 221 4.11.5.Sambungan Balok Induk Memanjang Dengan Kolom (eksterior) . . . .. . . 221 – 225 4.11.5.1.Pelat Penyambung Atas (Flens Tarik). . . 221 – 223 4.11.5.2.Pelat Penyambung Bawah (Flens Tekan). . . 223 – 223
4.11.5.3.Sambungan Geser antara Web Balok dengan Web Kolom. . . 223 – 225 4.11.6.Sambungan Bresing dengan Bresing pada Arah Melintang. . .
. . . .226 – 229 4.11.7.Sambungan Bresing dengan Bresing pada Arah Memanjang. . . . . . . .229 – 232 4.11.8.Sambungan Bresing, Balok dan Kolom pada Arah Melintang. . . . . . .233 – 236 4.11.8.1.Pelat Penyambung Sayap Atas (Flens Tarik). . .
xviii
4.11.8.2.Pelat Penyambung Sayap Bawah (Flens Tekan). . . . . . .233 – 233 4.11.8.3.Sambungan antara Pelat Buhul Bresing dengan Flens
Balok. . . 234 – 235 4.11.8.4.Sambungan antara Pelat Buhul Bresing dengan Flens
Kolom. . . 235 – 236 4.11.9.Sambungan Bresing, Balok dan Kolom pada Arah Memanjang. . . . . .237 – 240 4.11.9.1.Pelat Penyambung Sayap Atas (Flens Tarik). 237 – 237 4.11.9.2.Pelat Penyambung Sayap Bawah (Flens Tekan). . . . . . … . . . 237 – 237
4.11.9.3.Sambungan antara Pelat Buhul Bresing dengan Web Kolom. . . 238 – 238 4.11.9.4.Sambungan antara Pelat Buhul Bresing dengan Flens
BAB V PENUTUP. . . 253 – 256
5.1.Kesimpulan. . . 253 – 256 5.2.Saran. . . 256 – 256
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kategori resiko bangunan gedung dan non gedung untuk gempa. . . . 9
Tabel 2.2 Faktor keutamaan gempa. . . 11
Tabel 2.3 Kategori desain gempa berdasarkan parameter respon percepatan pada periode pendek. . . 12
Tabel 2.4 Kategori desain gempa berdasarkan parameter respon percepatan pada periode 1 detik. . . .12
Tabel 2.5 Koefisien situs, Fa. . . .13
Tabel 2.6 Koefisien sitrus, Fv. . . .13
Tabel 2.7 Faktor R, Cd dan Ωo untuk sistem penahan gaya gempa. . . 14
Tabel 2.8 Nilai batasan kelangsingan untuk penampang WF. . . .24
Tabel 2.9 Daftar shear connector yang biasa digunakan. . . .29
Tabel 2.10 Spesifikasi macam-macam ukuran baut. . . 39
Tabel 2.11 Ukuran minimum las sudut. . . .41
Tabel 4.1 Pembebanan pra-komposit pada portal A lantai 2. . . 99
Tabel 4.2 Pembebanan pra-komposit pada portal A' lantai 2. . . 100
Tabel 4.3 Pembebanan pra-komposit pada portal B Lantai 2. . . .101
Tabel 4.4 Pembebanan pra-komposit pada portal C sampai J lantai 2. . . .101
Tabel 4.5 Pembebanan pra-komposit pada portal K lantai 2. . . 102
xx
Tabel 4.7 Pembebanan pra-komposit pada kanopi portal E dan H lantai 2. . .103
Tabel 4.8 Pembebanan pra-komposit pada kanopi portal F dan G lantai 2. . .103
Tabel 4.9 Pembebanan pada portal 8 dan 5 lantai 2 sampai 8. . . .104
Tabel 4.10 Pembebanan pra-komposit pada portal 7 dan 6 lantai 2. . . 104
Tabel 4.11 Pembebanan pra-komposit pada portal 4 dan 3 lantai 2. . . 104
Tabel 4.12 Pembebanan pra-komposit pada portal 2 lantai 2. . . .105
Tabel 4.13 Pembebanan post-komposit pada portal A lantai 2 sampai 4. . . 106
Tabel 4.14 Pembebanan post-komposit pada portal A' lantai 2 sampai 4. . . .106
Tabel 4.15 Pembebanan post-komposit pada portal A' Lantai 5 Sampai 8. . . . 107
Tabel 4.16 Pembebanan post-komposit pada portal A' atap. . . .108
Tabel 4.17 Pembebanan post-komposit pada portal B lantai 2 sampai 4. . . 109
Tabel 4.18 Pembebanan post-komposit pada portal B lantai 5 sampai 8. . . 109
Tabel 4.19 Pembebanan post-komposit pada portal B atap. . . 110
Tabel 4.20 Pembebanan post-komposit pada portal C lantai 2 sampai 8. . . 110
Tabel 4.21 Pembebanan post-komposit pada portal C sampai J atap. . . .110
Tabel 4.22 Pembebanan post-komposit pada portal K lantai 2 sampai 4. . . 111
Tabel 4.23 Pembebanan post-komposit pada portal K lantai 5 sampai 8. . . 111
Tabel 4.24 Pembebanan post-komposit pada portal K atap. . . 112
Tabel 4.25 Pembebanan post-komposit pada portal K' lantai 2 sampai 4. . . .112
Tabel 4.26 Pembebanan post-komposit pada portal K' lantai 5 sampai 8. . . .113
Tabel 4.27 Pembebanan post-komposit pada portal K' atap. . . .113
Tabel 4.28 Pembebanan post-komposit pada kanopi portal E dan H lantai 2. . .114
Tabel 4.29 Pembebanan post-komposit pada kanopi portal E dan H lantai 3. . .114
Tabel 4.31 Pembebanan post-komposit pada kanopi portal F dan G lantai 3. . .115
Tabel 4.32 Pembebanan post-komposit pada portal 8 dan 5 lantai 2 sampai 8..116
Tabel 4.33 Pembebanan post-komposit pada portal 8 dan 5 atap. . . .116
Tabel 4.34 Pembebanan post-komposit pada portal 7 dan 6 lantai 2 sampai 8. .117 Tabel 4.35 Pembebanan post-komposit pada portal 7 dan 6 atap. . . .117
Tabel 4.36 Pembebanan post-komposit pada portal 4 dan 3 lantai 2. . . 117
Tabel 4.37 Pembebanan post-komposit pada portal 4 dan 3 lantai 3. . . 117
Tabel 4.38 Pembebanan post-komposit pada portal 2 lantai 2. . . 118
Tabel 4.39 Pembebanan post-komposit pada portal 2 lantai 3. . . 118
Tabel 4.40 Perhitungan berat kali tinggi bangunan (portal tengah). . . 130
Tabel 4.41 Perhitungan berat kali tinggi bangunan (portal tepi). . . .130
Tabel 4.42 Gaya gempa utama yang diterima portal tiap lantai. . . 131
Tabel 4.43 Perhitungan berat kali tinggi bangunan (bagian kanopi). . . 132
Tabel 4.44 Gaya gempa sekunder yang diterima portal tiap lantai. . . .132
Tabel 4.45 Kontrol simpangan antar lantai yang terjadi. . . .134
Tabel 4.46 Perbandingan kekakuan tiap lantai. . . 136
Tabel 4.47 Perbandingan massa tiap lantai. . . .137
Tabel 4.48 Perhitungan pusat massa lantai 2 dan 3 terhadap sumbu Y. . . 138
Tabel 4.49 Perhitungan pusat massa lantai 2 dan 3 terhadap sumbu X. . . 139
Tabel 4.50 Perhitungan pusat massa lantai 4 terhadap sumbu Y. . . 140
Tabel 4.51 Perhitungan pusat massa lantai 4 terhadap sumbu X. . . 140
Tabel 4.52 Perhitungan pusat massa lantai 5 sampai 8 terhadap sumbu Y. . . . .141
Tabel 4.53 Perhitungan pusat massa lantai 5 sampai 8 terhadap sumbu X. . . . .141
xxii
Tabel 4.55 Perhitungan pusat massa lantai atap terhadap sumbu X . . . 142
Tabel 4.56 Kekuatan bresing melintang tiap lantai. . . .142
Tabel 4.57 Kekakuan bresing memanjang tiap lantai. . . .143
Tabel 4.58 Perhitungan pusat kekauan lantai 2 terhadap sumbu Y. . . .144
Tabel 4.59 Perhitungan pusat kekauan lantai 2 terhadap sumbu X. . . .145
Tabel 4.60 Perhitungan pusat kekauan lantai 3 terhadap sumbu Y. . . .146
Tabel 4.61 Perhitungan pusat kekauan lantai 3 terhadap sumbu X. . . .147
Tabel 4.62 Perhitungan pusat kekakuan lantai 4 terhadap sumbu Y. . . .148
Tabel 4.63 Perhitungan pusat kekauan lantai 4 terhadap sumbu X. . . .149
Tabel 4.64 Perhitungan pusat kekauan lantai 5 – atap terhadap sumbu Y. . . 150
Tabel 4.65 Perhitungan pusat kekauan lantai 5 – atap terhadap sumbu X. . . 151
Tabel 4.66 Gaya gempa utama yang diterima tiap tingkat. . . 151
Tabel 4.67 Gaya geser tambahan pada tiap lantai. . . .152
Tabel 4.68 Balok induk tipe 2. . . .162
Tabel 4.69 Balok induk tipe 3. . . .163
Tabel 4.70 Balok induk tipe 4. . . .164
Tabel 4.71 Balok induk tipe 5. . . .165
Tabel 4.72 Balok induk tipe 6. . . .166
Tabel 4.73 Balok induk tipe 7. . . .167
Tabel 4.74 Balok induk tipe 8. . . .168
Tabel 4.75 Balok induk tipe 9. . . .169
Tabel 4.76 Balok induk tipe 10. . . .170
Tabel 4.77 Balok induk tipe 11. . . .171
Tabel 4.79 Balok induk tipe 13. . . .173
Tabel 4.80 Balok induk tipe 14. . . .174
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Ss untuk kelas situs B. . . 11
Gambar 2.2 S1 untuk kelas situs B. . . 11
Gambar 2.3 Diagram tegangan pada pelat komposit. . . 17
Gambar 2.4 Perbandingan antar balok komposit dan non-komposit. . . 20
Gambar 2.5 Lebar efektif balok komposit. . . 22
Gambar 2.6 Diagram tegangan dan regangan pada balok komposit dengan luas penampang pelat beton yang telah ditransformasikan. . . 23
Gambar 2.7 Diagram tegangan dengan sumbu plastis jatuh pada pelat beton. . .26
Gambar 2.8 Diagram tegangan dengan sumbu plastis jatuh pada profil baja. . . .27
Gambar 2.9 Macam-macam penghubung geser. . . .29
Gambar 2.10Nomogram faktor panjang tekuk. . . 37
Gambar 2.11Penampang pelat dasar kolom. . . 44
Gambar 2.12Penampang pelat dasar kategori A. . . 45
Gambar 2.13Penampang pelat dasar kategori B. . . 46
Gambar 2.14Penampang pelat dasar kategori C. . . 47
Gambar 2.15Penampang pelat dasar kategori D. . . 48
Gambar 3.1. Denah struktur lantai 2 gedung perkuliahan FPIK. . . .51
Gambar 3.2. Denah struktur lantai 3 gedung perkuliahan FPIK. . . .52
xxiv
Gambar 3.4. Denah struktur lantai 5 sampai 8 gedung perkuliahan FPIK. . . 54
Gambar 3.5. Denah struktur pada atap gedung perkuliahan FPIK. . . 55
Gambar 3.6. Diagram alur perencanaan. . . 56
Gambar 4.1 Dimensi pelat atap dan lantai. . . 58
Gambar 4.2 Denah pembebanan pelat atap. . . 59
Gambar 4.3 Pembebanan Pelat atap. . . .60
Gambar 4.4 Momen akibat beban ultimate pelat atap. . . 61
Gambar 4.5 Diagram tegangan regangan akibat momen positif pada pelat atap.61 Gambar 4.6 Perletakan penghubung geser secara melintang dek baja gelombang pada pelat atap. . . .65
Gambar 4.7 Perletakan penghubung geser secara memanjang dek baja gelombang pada pelat atap. . . .65
Gambar 4.8 Denah pembebanan pelat lantai. . . 66
Gambar 4.9 Pembebanan pelat lantai. . . .67
Gambar 4.10Momen akibat beban ultimate pelat lantai. . . 67
Gambar 4.11Diagram tegangan regangan akibat momen positif pada pelat lantai. . . . . .68
Gambar 4.12Perletakan penghubung geser secara melintang dek baja gelombang pada pelat lantai. . . 72
Gambar 4.13Perletakan penghubung geser secara memanjang dek baja gelombang pada pelat lantai. . . 72
Gambar 4.14Profil baja yang digunakan untuk balok anak atap. . . .73
Gambar 4.15Denah pembebanan balok anak atap. . . .73
Gambar 4.17Pembebanan balok anak atap post-komposit. . . 75
Gambar 4.18Momen akibat beban mati pra-komposit. . . 75
Gambar 4.19Momen akibat beban hidup pra-komposit. . . 75
Gambar 4.20Momen ultimate pada balok anak atap pra-komposit. . . .76
Gambar 4.21Momen akibat beban mati post-komposit. . . .76
Gambar 4.22Momen akibat beban hidup post-komposit. . . .76
Gambar 4.23Momen ultimate pada balok anak atap post-komposit. . . .76
Gambar 4.24Diagram tegangan balok anak atap pra-komposit. . . .77
Gambar 4.25Penampang balok anak atap komposit pada dearah tumpuan. . . .78
Gambar 4.26Diagram regangan tegangan balok anak atap komposit (tumpuan). 79 Gambar 4.27Diagram regangan tegangan balok anak atap komposit (lapangan) 80 Gambar 4.28Detail penempatan stud melintang pada balok anak atap. . . .82
Gambar 4.29Detail penempatan stud memanjang pada balok anak atap. . . 82
Gambar 4.30Penampang transformasi balok anak atap komposit. . . .83
Gambar 4.31Profil yang digunakan untuk balok anak lantai. . . .85
Gambar 4.32Denah pembebanan balok anak lantai. . . .85
Gambar 4.33Pembebanan ultimate balok anak lantai pra-komposit. . . .87
Gambar 4.34Pembebanan ultimate balok anak lantai post-komposit. . . 87
Gambar 4.35Momen akibat beban mati pra-komposit balok anak lantai. . . 87
Gambar 4.36Momen akibat beban hidup pra-komposit balok anak lantai. . . 87
Gambar 4.37Momen ultimate pada balok anak lantai pra-komposit. . . .88
Gambar 4.38Momen akibat beban mati post-komposit balok anak lantai. . . 88
Gambar 4.39Momen akibat beban hidup post-komposit balok anak lantai. . . 88
xxvi
Gambar 4.41Diagram tegangan balok anak lantai pra-komposit. . . 89
Gambar 4.42Penampang balok anak lantai komposit pada daerah tumpuan. . . . 90
Gambar 4.43Diagram regangan tegangan balok anak lantai komposit (tumpuan). . . . . .91
Gambar 4.44Diagram regangan tegangan balok anak lantai komposit (lapangan). . . . . .91
Gambar 4.45Detail penempatan stud melintang pada balok anak lantai. . . .94
Gambar 4.46Detail penempatan stud memanjang pada balok anak lantai. . . 94
Gambar 4.47Penampang transformasi balok anak lantai komposit. . . .95
Gambar 4.48Profil baja balok induk melintang. . . .97
Gambar 4.49Profil baja balok induk memanjang. . . 98
Gambar 4.50Profil baja kolom komposit. . . .98
Gambar 4.51Denah pembebanan pra-komposit pada portal A lantai 2. . . .99
Gambar 4.52Denah pembebanan pra-komposit pada portal A' lantai 2. . . 100
Gambar 4.53Denah pembebanan pra-komposit pada portal B lantai 2. . . .100
Gambar 4.54Denah pembebanan pra-komposit pada portal C sampai J lantai 2. . . . . . .101
Gambar 4.55Denah pembebanan pra-komposit pada portal K lantai 2. . . .101
Gambar 4.56Denah pembebanan pra-komposit pada portal K' lantai 2. . . 102
Gambar 4.57Denah pembebanan pra-komposit pada portal E lantai 2. . . .102
Gambar 4.58Denah pembebanan pra-komposit pada portal F lantai 2. . . 103
Gambar 4.59Denah pembebanan pra-komposit pada portal 8 lantai 2 sampai 8. . . . . . .103
Gambar 4.61Denah pembebanan pra-komposit pada portal 4 lantai 2. . . 104 Gambar 4.62Denah pembebanan pra-komposit pada portal 2 lantai 2. . . 105 Gambar 4.63Denah pembebanan post-komposit pada portal A. . . 105
Gambar 4.64Denah pembebanan post-komposit pada portal A'. . . 106
Gambar 4.65Denah pembebanan post-komposit pada portal A' lantai 5 sampai 8. . . . . .107 Gambar 4.66Denah pembebanan post-komposit pada portal A' atap. . . 107 Gambar 4.67Denah pembebanan post-komposit pada portal B lantai 2 sampai 4. .
. . . .108 Gambar 4.68Denah pembebanan post-komposit pada portal B lantai 5 sampai 8. .
. . . .109 Gambar 4.69Denah pembebanan post-komposit pada portal B atap. . . .109 Gambar 4.70Denah pembebanan post-komposit pada portal C sampai J lantai 2
sampai atap. . . 110 Gambar 4.71Denah pembebanan post-komposit pada portal K lantai 2 sampai 4. .
. . . .111 Gambar 4.72Denah pembebanan post-komposit pada portal K lantai 5 sampai 8. .
xxviii
Gambar 4.76Denah pembebanan post-komposit pada portal K' atap. . . 113
Gambar 4.77Denah pembebanan post-komposit pada portal E lantai 2. . . 114
Gambar 4.78Denah pembebanan post-komposit pada portal F lantai 2. . . 115
Gambar 4.79Denah pembebanan post-komposit pada portal 8 lantai 2 sampai 8. . . . . . .116
Gambar 4.80Denah pembebanan post-komposit pada portal 7 lantai 2 sampai 8. . . . . . .116
Gambar 4.81Denah pembebanan post-komposit pada portal 4 lantai 2. . . 117
Gambar 4.82Denah pembebanan post-komposit pada portal 2 lantai 2. . . 118
Gambar 4.83Perpestif rencana atap. . . .119
Gambar 4.84Simpangan antar lantai pada portal K' kombinasi 12. . . 133 Gambar 4.85Simpangan antar lantai pada portal 8 kombinasi 12. . . .134
Gambar 4.86Gaya dan simpangan yang terjadi pada bresing. . . 135
Gambar 4.87Denah pelat lantai 2 dan 3. . . .138
Gambar 4.88Denah pelat lantai 4. . . 139
Gambar 4.89Denah pelat lantai 5 sampai 8. . . .140
Gambar 4.90Denah pelat atap. . . 141
Gambar 4.91Profil baja balok induk melintang. . . .153
Gambar 4.92Diagram tegangan balok induk melintang pra-komposit. . . 154
Gambar 4.93Penampang balok induk melintang komposit untuk momen negatif. . . . . .155
Gambar 4.95Diagram regangan tegangan balok induk melintang komposit akibat
momen positif. . . .157
Gambar 4.96Detail penempatan stud melintang pada balok induk melintang. . 160
Gambar 4.97Detail penempatan stud memanjang pada balok induk melintang. . . . . . . .160
Gambar 4.98Profil bresing melintang. . . 175
Gambar 4.99Profil bresing memanjang. . . .177
Gambar 4.100Penampang kolom komposit tipe 1. . . 179
Gambar 4.101Profil baja dalam kolom komposit tipe 1. . . .180
Gambar 4.102Penampang kolom komposit tipe 2. . . 189
Gambar 4.103Profil baja dalam kolom komposit tipe 2. . . .190
Gambar 4.104Sambungan antara balok anak dengan balok induk melintang. . 203
Gambar 4.105Sambungan antara balok induk melintang eksterior dengan kolom. . . . .. . . 210
Gambar 4.106Sambungan antara balok induk melintang interior dengan kolom. . . . . . .217
Gambar 4.107Sambungan antara balok induk memanjang interior dengan kolom. . . . .221
Gambar 4.108Sambungan antara balok induk memanjang eksterior dengan kolom . . . .225
Gambar 4.109Gaya pada node 836 dengan kombinasi pembebanan 10 dan 11. . . . . . . .226
xxx
Gambar 4.111Gaya pada node 867 dengan kombinasi pembebanan 10 dan 11. . . .
. . . .229
Gambar 4.112Rencana sambungan antara bresing memanjang. . . 232
Gambar 4.113Gaya pada node 404 dengan kombinasi 11. . . 233
Gambar 4.114Sambungan balok, kolom dan bresing melintang. . . 236
Gambar 4.115Gaya pada node 396 dengan kombinasi 11. . . 237
Gambar 4.116Sambungan balok, kolom dan bresing memanjang. . . 240
Gambar 4.117Dimensi pelat landas tipe 1. . . 241
Gambar 4.118Tampak atas pelat landas tipe 1. . . .243
Gambar 4.119Rencana pengelasan pelat landas tipe 1. . . .245
Gambar 4.120Dimensi pelat landas tipe 2. . . 247
Gambar 4.121Tampak atas pelat landas tipe 2. . . .249
DAFTAR PUSTAKA
Abdillah, Moh Isa. 2012. Perencanaan Ulang Struktur Atas Pasar Los Batu Kandangan Kalimantan Selatan Menggunakan Struktur Baja Komposit berdasarkan SNI 03-1729-2002.
Charles G.Salmon,John E.Jonsor,1996 Struktur Baja Desain dan Perilaku Jilid 1 dan Jilid 2
Departemen Pekerjaan Umum. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa
untuk Bangunan Gedung. SNI 1726:2012. Bandung: Badan Standarisasi
Nasional.
Departemen Pekerjaan Umum. 2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk
Bangunan Gedung. SNI 03-1729-2002. Bandung: Badan Standarisasi
Nasional.
Departemen Pekerjaan Umum. 1983. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk
Gedung 1983 (PPIUG 1983). Bandung: Ditjen Cipta Karya Direktorat
Penyelidikan Masalah Bangunan
Dipohusodo, Istimawan. 1994. Struktur Beton Bertulang. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.
Rumatiga, Fathur Rahman. 2008. Perencanaan Ulang Gedung Rusunawa blok A Universitas Muhammadiyah Malang menggunakakn Komposit Baja dengan
Metode LRFD.
Setiawan, Agus. 2013. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD. Edisi kedua. Jakarta: Erlangga.
1 BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dewasa ini Indonesia dalam tahap berkembang, dalam perkembangan infrastruktur yang kebanyakan merupakan gedung-gedung, jalan-jalan besar, jembatan bahkan perumahan atau pemukiman. Semua bangunan tersebut harus aman dalam segala situasi termasuk gempa, namun sealain tingkat keamanan yang tinggi kadang kala juga diminta agar proyek dikerjakan dalam waktu yang cepat. Karena dituntut pengerjaan yang cepat, sering kali terjadi keteledoran dalam pengerjaan beton tertulang, misalnya saja penulangan yang tidak sesuai dengan perencanaan, pemadatan yang kurang sehingga menghasilkan beton yang porous. Solusinya bisa menggunakan jenis structur lain. Misalnya saja struktur baja komposit.
Struktur baja komposit merupakan suatu struktur yang terdiri dari beton dan balok baja yang dihubungkan dengan menggunakan penghubung geser sehingga menjadi satu kesatuan dan bisa bekerja secara bersama-sama. Struktur baja komposit biasanya menggunakan kolom baja sedangkan untuk pelat lantainya sendiri menggunakan dek baja gelombang. Dari hal tersebut pengerjaan tulangan yang tidak sesuai perencanaan dapat dihindari dan beton yang porous dapat dikurangi. Baja komposit dalam proses kontruksinyapun bisa atau tanpa perancah.
Dari uraian diatas, “Gedung FPIK Universitas Brawijaya” yang telah
2
bertulang, dalam studi ini bangunan tersebut akan direncanakan dengan menggunakan struktur baja komposit yang sesuai dengan standart tata cara perhitungan baja untuk bangunan gedung (SNI 03-1729-2002) dengan metode LRFD (Load and Resistence Factor Design).
1.2. Rumusan Masalah
Pada studi perencanaan ini, terdapat beberapa rumusan masalah:
a. Berapa besarnya dimensi pelat lantai dan pelat atap dengan menggunakan dek baja gelombang ?
b. Berapa ukuran balok komposit yang dapat digunakan ? c. Berapa ukuran kolom komposit yang dapat digunakan?
d. Berapa ukuran dan jumlah baut maupun lebar dan panjang pengelasan yang digunakan dalam sambungan ?
1.3. Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai antara lain :
a. Untuk mengetahui dimensi pelat lantai dan pelat atap dengan baja dek gelombang.
b. Mengetahui ukuran balok komposit yang dapat dipergunakan. c. Mengetahui ukuran kolom baja yang dapat dipergunakan.
d. Mengetahui ukuran dan jumlah baut maupun panjang dan lebar pengelasan yang akan digunakan untuk sambungan
1.4. Batasan Masalah
a. Perencanaan struktur baja menggunakan standart SNI 03-1729-2002 dengan metode LRFD (Load and Resistence Factor Design).
3
c. Perencanaan struktur hanya meninjau pada struktur atas.
d. Perencanaan struktur komposit meliputi elemen pelat, balok dan kolom. e. Perencanaan pelat lantai dengan menggunakan dek baja gelombang. f. Perencanaan sambungan antara elemen-elemen baja menggunakan baut
maupun las.