MAKALAH
TUGAS AKHIR RC 09 – 1380
MODIFIKASI DAN PERANCANGAN STRUKTUR
GEDUNG DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS
ANDIK TRI WAHYUDI
NRP 3108 100 506
Dosen Pembimbing :
Prof. Dr. Ir. Tri Wulan
PROGRAM SARJANA LINTAS JALUR JURUSAN TEKNIK SIPIL
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2010
MODIFIKASI DAN PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS
Andik Tri Wahyudi ( 3108 100 506 )
Mahasiswa Program Sarjana Lintas Jalur Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS
Abstrak
Struktur Kantor Dinas Pendidikan Dan Kebudayaan akan dirancang pada daerah yang mempunyai resiko gempa tinggi dengan wilayah gempa 5, yaitu di Jayapura. Pada Tugas Akhir ini perancangan ulang terhadap struktur gedung tersebut menggunakan metode Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK).
Modifikasi yang dilakukan pada gedung tersebut antara lain jumlah lantai dari 2 menjadi 7 lantai, penyederhanaan beberapa letak struktur utama yang dianggap tidak simetris, serta perubahan salah satu ruang untuk penempatan lift. Perancangan gedung ini dihitung berdasarkan ”Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002)” dan ”Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002)”.
Hasil perencanaan ulang struktur Kantor Dinas Pendidikan Dan Kebudayaan ini terdiri dari portal beton dengan tulangan utama diameter 19 mm (D19), tulangan geser diameter 10 mm, atap menggunakan beton bertulang dan rangka baja, dan pondasi menggunakan tiang pancang beton pracetak diameter 40 cm.
Diharapkan Tugas Akhir ini dapat digunakan sebagai standart prosedur perancangan gedung yang menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus.
Kata kunci : Modifikasi , Gedung Dinas Pendidikan Dan Kebudayaan, Sistem Rangka
1.1 PENDAHULUAN
Perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi pada zaman era globalisasi ini sangatlah maju dan pesat, maka dari itu Sumber Daya Manusia (SDM) harus mengimbanginya dengan serasi dan seimbang untuk mewujudkan sesuatu perubahan yang baru dibidang teknologi.
Untuk meningkatkan mutu dan kualitas pelayanan Dinas Pendidikan & Kebudayaan, maka Dinas Pendidikan & Kebudayaan berkoordinasi dengan Dinas Pekerjaan Umum berinisiatif untuk membangunan gedung baru. Pertimbangan ini diambil karena jumlah ruangan tidak sesuai dengan jumlah pegawai yang ada, sehingga masih banyak pegawai yang belum mendapatkan ruangan, serta ingin menambah fasilitas gedung tersebut.
Perencanaan gedung bertingkat perlu memperhatikan beberapa kriteria, yaitu kriteria kekuatan, kekakuan dan perilaku struktur yang terjadi pada taraf gempa rencana serta aspek ekonomis. Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6 wilayah gempa, dimana wilayah gempa I adalah wilayah kegempaan paling rendah dan wilayah gempa 6 dengan tingkat resiko kegempaan paling tinggi. Pembagian wilayah gempa ini, didasarkan atas percepatan puncak batuan dasar akibat pengaruh gempa rencana dengan periode ulang 500 tahun dan asumsi umur bangunan adalah 50 tahun.
Untuk daerah gempa tinggi dalam merencanakan suatu bangunan gedung bertingkat banyak, selain memperhitungkan kekuatan struktur yang matang juga memerlukan suatu perencanaan konstruksi gedung yang tahan gempa. Ini dikarenakan fungsi dari metode tahan gempa tersebut sangatlah fital bagi suatu gedung yang bertingkat banyak, salah satu manfaatnya adalah apabila terjadi suatu gempa struktur gedung tersebut akan tetap berdiri walaupun sudah berada dalam kondisi ambang keruntuhan dan juga menghindari terjadinya korban jiwa manusia oleh runtuhnya gedung akibat gempa. Proyek pembangunan gedung Dinas Pendidikan & Kebudayaan yang bertempat di kawasan kota Gresik memiliki luas bangunan 1920 m2 dan merupakan gedung bertingkat 2 antai ini direncanakan oleh PT. Panorama Konsultan dan dilaksanakan oleh PT. Trisna Karya selaku kontraktor, akan dimodifikasi ulang dengan menggunakan beton bertulang baik balok, kolom dan plat lantai maupun plat atap serta rangka baja.
an maupun plat atap serta rangka baja. Pada Tugas Akhir ini bangunan gedung Dinas Pendidikan & Kebudayaan direncanakan ulang dengan menggunakan Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus, dan akan dibangun didaerah zona gempa kuat.
Modifikasi yang dilakukan pada gedung ini yaitu jumlah lantai dari 2 menjadi 7 lantai, penambahan ruang lift. Perhitungan penulangan pada struktur gedung ini dilakukan dengan mengacu pada SNI 03-2847-2002 tentang perhitungan struktur beton, yaitu dengan kriteria struktur sebagai rangka pemikul momen khusus dan Tata cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03 – 1726 – 2002).
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Perancangan struktur gedung ini akan menyelesaikan permasalahan-permasalahan sebagai berikut : Bagaimana analisa perhitungan untuk struktur bangunan Gedung Dinas Pendidikan & Kebudayaan dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) pada kasus daerah gempa tinggi, untuk struktur utama dan struktur sekunder (Sesuai dengan SNI 0328472002 dan SNI 03 1726 -2002).
Bagaimana merencanakan struktur rangka atap baja (Sesuai dengan SNI 03 – 1729 - 2002, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung).
Bagaimana merencanakan dan menghitung preliminary design (dimensi balok, dimensi kolom, dan dimensi pelat) yang efisien menurut SNI 2002.
Bagaimana merencanakan struktur bawah yang menyalurkan beban gempa
Bagaimana mengambar hasil
perencanaan menjadi bentuk gambar kerja dengan program bantu Auto Cad
1.3 MAKSUD DAN TUJUAN
Maksud dan tujuan penulisan tugas akhir ini antara lain yaitu :
• Merencanakan struktur gedung pada kasus daerah gempa tinggi (Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 dan SNI 03 – 1726-03-2847-2002). • Merencanakan Struktur rangka
atap baja (Sesuai dengan SNI 03 – 1729 - 2002, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung).
• Merencanakan struktur bawah meliputi kebutuhan jumlah tiang pancang, dan merencanakan Pile Cap.
• Mengaplikasikan hasil perhitungan perencanaan Struktur ke dalam bentuk gambar kerja dengan menggunakan program Auto Cad.
1.4 BATASAN MASALAH
Batasan masalah pada tugas akhir ini meliputi :
1. Perencanaan struktur Sekunder, yaitu : perencanaan pelat lantai,
perencanaan tangga, perencanaan balok anak, plat
atap dan struktur atap baja.
2. Perencanaan struktur Utama, yaitu : perencanan balok induk, perencanaan kolom, pertemuan balok-kolom.
3. Perhitungan menggunakan metoda Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus pada daerah gempa kuat.
4. Perancangan ini tidak meninjau analisa biaya dan manajemen konstruksi didalam penyelesaian pekerjaan proyek.
II. KONSEP DESAIN
Pokok-pokok pedoman atau syarat umum analisa dan desain bangunan yang terkena beban gempa sesuai dengan SNI baru :
Gambar 1 Denah lantai 1
Gambar 2 Denah lanati 2 - 7
Gambar 3 Denah lanati 8/ Atap
Gambar 5 Denah pembalokan lanati 2 - 7
Gambar 6 Denah pembalokan lanati Atap
R. TUNGGU ± 0.00 R. KEPALA DINAS ± 0.00 R. RAPAT ± 0.00 TOILET - 0.05 ± 0.00 R. SEKRETARIAT ± 0.00 R. KASUBBAG & STAF UMUM & PERLENGKAPAN ± 0.00 RECEPSIONIS R. DHARMA WANITA± 0.00 R. STAF PERLENGKAPAN ± 0.00
R. KASI & STAF BID.PENDIDIKAN DASAR
±0.00 R. ARSIP KEPEGAWAIAN
±0.00 R. KASUBBAG & STAF
KEPEGAWAIAN ±0.00
R. KASUBBAG & STAFKEUANGAN ±0.00 MUSHOLLA ±0.00 TERAS - 0.10 TERAS - 0.10 TERAS - 0.10 TERAS - 0.10 -0.10 R. KASI & STAF
BID.PENDIDIKAN DASAR ±0.00 LIFT ± 0.00 TOILET TOILET En te ra nce A B C D E F G H I J K 1 2 3 4 5 6 7 4. 00 4. 00 4. 00 4. 00 4. 00 4. 00 24 .00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 40.00 L 4. 00 4. 00 8. 00 4. 00 4. 00 4. 00 4. 0 0 2. 00 4.00 4.00 16.00 4.00 4.00 4.00 R. TUNGGU ± 0.00 R. KEPALA DINAS + 4.00 R. RAPAT + 4.00 1.50 2.50 RECEPSIONIS R. DHARMA WANITA + 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 R. IT + 4.00
R. KASI & STAF BID.PENDIDIKAN DASAR
+ 4.00 R. ARSIP KEPEGAWAIAN + 4.00
R. KASUBBAG & STAF KEUANGAN + 4.00 MUSHOLLA + 4.00 BALKON +3.90 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 24.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 0. 85 4. 0 0 4. 0 0 4. 00 4. 0 0 4. 0 0 4. 0 0 24 .00
R. KASI & STAF BID.PENDIDIKAN DASAR + 4.00 LIFT + 4.00 4. 00 4. 00 4. 00 4. 00 4. 00 4. 00 24. 00 40.00
R. KASI & STAF PERENCANAAN & PENINGKATAN MUTUPENDIDIKAN
+4.00 R. KABID PERENCANAAN & PENINGKATAN MUTU PENDIDIKAN
+4.00 R. KASI & STAF
BID.PENDIDIKAN LUAR SEKOLAH +4.00 BALKON +3.90 BALKON +3.90 BALKON+3.90 A B C D E F G H I J K 1 2 3 4 5 6 7 TOILET VOID 2. 0 0 TOILET + 4.00 TOILET L A B C D E F G H I J K 1 2 3 4 5 6 7 4. 00 4. 00 4. 00 4. 0 0 4. 00 4. 00 24 .0 0 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 40.00 L 4. 00 4. 0 0 8. 00 4.00 16.00 4.00 4.00 4.00 1.504.002.50 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 24.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 0.85 4.00 4.00 4.00 4.00 4.0 0 4.00 24.00 40.00 A B C D E F G H I J K 1 2 3 4 5 6 7 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 4 0x 60 B 4 0x6 0 B 40 x 60 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 35x50 B 3 5x 50 B 3 5 x50 B 35 x50 B 3 5x5 0 B 35 x50 B 3 5x5 0 B 35 x50 B 3 5x5 0 B 35 x50 B 3 5x5 0 B 35 x50 B 3 5x5 0 B 3 5 x5 0 B 3 5x5 0 B 3 5 x5 0 B 3 5x5 0 B 3 5 x5 0 B 3 5x5 0 B 3 5 x5 0 B 3 5x5 0 B 3 5 x5 0 B 3 5x5 0 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 35x50 B 35x50 B 3 5x 50 B 3 5 x50 B 35x50 B 35x50 B 3 5x 50 B 3 5 x50 B 4 0x 60 B 4 0x6 0 B 40 x 60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40x60 B 40 x60 B 4 0x6 0 B 4 0 x6 0 B 4 0x6 0 B 4 0 x6 0 B 4 0x6 0 B 4 0 x6 0 B 4 0x6 0 B 4 0 x6 0 B 4 0x6 0 B 40 x 60 B 40x 60 B 40 x60 B 4 0x6 0 B 40 x60 B 4 0x6 0 B 40 x60 B 4 0x6 0 B 4 0x 60 B 40x 60 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 0. 85 4. 00 4. 00 4. 00 4. 00 4. 0 0 4. 00 24 .00 A B C D E F G 1 2 3 4 5 6 7 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30 x 50 B 30 x50 B 30x 5 0 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 25x 40 B 25x 40 B 25x40 B 25x40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x40 B 25x40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x40 B 25x40 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 40 x 60 B 40 x60 B 40x 6 0 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 4.00 4.00 4.00 4.00 H I J K B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30 x 50 B 30 x50 B 30x 5 0 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x40 B 25x40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x40 B 25x40 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60
1. Mutu Bahan
Kuat tekan beton
( )
f ' sesuai SNI c03–2847–2002 Dilengkapi Penjelasan Ps. 23.2.4.1 tidak boleh
kurang dari 20 MPa, dan sesuai SNI
03-2847-2002 Dilengkapi Penjelasan Ps. 23.2.4.2 idealnya
tidak boleh melebihi 30 MPa. Untuk perencanaan gedung ini digunakan
kuat tekan beton
( )
f ' sebesar 30 cMPa.
2. Wilayah Gempa (WG)
Wilayah gempa untuk perancangan gedung ini memakai wilayah gempa 5 dengan nilai Percepatan Puncak Efektif Batuan Dasar (PPEBD) atau Peak Ground Accelaration (PGA) = 0,25 g, sehingga termasuk Resiko Gempa Tinggi sesuai dengan SNI 03-1726-2002 Tabel 5.
3. Ketentuan Umum Syarat Pendetailan
Untuk daerah dengan Resiko Gempa Tinggi (WG 5 dan 6) berlaku selain SNI 03-2847-2002 Pasal 3 s/d 20 ditambah Pasal 23.2– Pasal 23.8 yang merupakan pendetailan khusus.
4. Jenis Tanah Setempat
Menurut data tanah yang terlampir, tanah tergolong “Tanah Sedang” 5. Kategori Gedung
Menurut SNI 03-1726-2002 Tabel 1, gedung ini termasuk “Gedung Umum” dengan Faktor Keutamaan I = 1,0.
6. Konfigurasi Struktur Gedung
Analisa gempa yang digunakan yaitu metode respons dinamik.
7. Sistem Struktur
Karena perancangan gedung ini terletak pada zona gempa 5, maka perhitungan menggunakan metoda Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) dan harus memenuhi persyaratan desain pada SNI 2847 Ps 23.7.
8. Pembebanan stuktur ini berdasarkan pada PPIUG 1983 dan SNI 03-1726-2002 antara lain:
¾ Beban mati dan beban hidup
(PPIUG 1983)
¾ Pembebanan Gempa (SNI
03-1726-2002)
¾ Kombinasi pembebanan sesuai
SNI 03-1726-2002 Psl. 11.2 antara lain : • Comb 1 = 1,4 D • Comb 2 = 1,2 D + 1,6 L • Comb 3 = 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E • Comb 4 = 0,9 D ± 1,0 E 9. Eksentrisitas Rencana (ed) SNI 03 – 1726 – 2002 Ps. 5.4.3 dan Ps. 5.4.4 mengatur eksentrisitas rencana (ed). Antara pusat massa dan pusat rotasi lantai (e) harus ditinjau suatu eksentrisitas rencana (ed). Pusat massa lantai tingkat suatu struktur gedung adalah titik tangkap resultante beban mati, berikut beban hidup yang sesuai, yang bekerja pada lantai tingkat itu. Pada perancangan gedung ini pusat massa adalah titik tangkap gaya gempa statik ekivalen. (SNI 03 – 1726 – 2002 Ps. 5.4.1)
Pusat rotasi lantai tingkat suatu
struktur gedung adalah suatu titik pada lantai tingkat itu yang bila suatu beban horizontal bekerja padanya, lantai tingkat tersebut tidak berotasi, tetapi hanya bertranslasi, sedangkan lantai – lantai tingkat lainnya yang tidak mengalami beban horisontal semuanya berotasi dan bertranslasi. (SNI 03 – 1726 – 2002 Ps. 5.4.2) Pusat rotasi bukan pusat kekakuan atau pusat geser seperti juga dikenal dalam rekayasa struktur. Pusat
kekakuan suatu struktur gedung
adalah suatu titik pada masing – masing tingkat (diantara dua lantai) yang bila beban geser di semua tingkat bekerja padanya secara bersamaan, seluruh struktur gedung itu (berarti seluruh tingkat dan lantainya) tidak berotasi, tetapi hanya bertranslasi. Dengan demikian pusat kekakuan tidak unik untuk suatu struktur gedung, tetapi bergantung pada pembagian beban gempa sepanjang tinggi struktur gedung itu. (SNI 03 – 1726 – 2002). 10. Syarat Kekakuan Komponen
Struktur (Syarat Permodelan)
Pengaruh retak – retak pada komponen struktur akibat beban gempa juga harus diperhitungkan
pada analisa struktur untuk distribusi beban, dan memperhitungkan Kinerja Batas
Layan. (atauΔs menurut UBC).
Baik pada SNI 03 – 2847 – 2002 Ps.12.11.1 maupun SNI 03 – 1726 – 2002 Ps. 5.5.1 keduanya menentukan momen inersia penampang komponen – komponen struktur utuh (Ig) harus dikalikan dengan suatu presentase efektifitas penampang < 1.
Momen inersia penampang utuh dikalikan dengan efektifitas penampang (untuk kolom dan balok rangka beton bertulang terbuka sebesar 75%).
(SNI 03 – 1726 – 2002 Ps. 5.5.1).
11. Pengaruh P–Δ
Pada SNI 03–1726–2002 Ps. 5.7 ditetapkan bahwa struktur gedung yang tingginya diukur dari taraf penjepitan lateral adalah lebih dari 10 tingkat atau 40 m, harus diperhitungkan terhadap pengaruh
P–Δ. Sedangkan pada gedung ini,
tidak lebih dari yang disyratkan
maka pengaruh P–Δ tidak perlu
diperhitungkan.
12. Batasan Penyimpangan Lateral Pada SNI 03 – 1726 – 2002 Ps. 8, simpangan antara tingkat akibat pengaruh gempa nominal dibedakan dua macam :
1. Kinerja Batas Layan (KBL) struktur gedung yang besarnya
dibatasi ≤ hi R 03 , 0 atau ≤ 30 mm SNI 03 – 1726 – 2002 menetapkan ini untuk membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan, di samping untuk mencegah kerusakan non struktural dan ketidaknyamanan penghuni.
2. Kinerja Batas Ultimit (KBU) struktur gedung akibat gempa rencana untuk struktur gedung beraturan dibatasi sebesar ≤ 0,1
R x (KBL) atau ≤ 0,02 hi.
Digunakan untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur yang akan
membawa korban jiwa.
13. Pengaruh Arah Pembebanan Gempa Pengaruh pembebanan gempa dalam arah utama (kritis) harus dianggap 100% dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa dalam arah tegak lurus pada arah utama pembebanan tadi, tetapi dengan efektifitas hanya 30%.
14. Batasan Penyimpangan Integritas Struktur
- Komponen Lentur
Komponen lentur SRPMK diatur dalam SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 23.3.
- Komponen Terkena Beban
Lentur dan Aksial
Komponen terkena beban lentur dan aksial SRPMK diatur dalam SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 23.4
- Hubungan Balok Kolom (HBK)
Syarat pendetailan HBK diatur dalam SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 23.5
- Kuat Geser
Untuk komponen lentur gaya geser rencana diatur dalam SNI 03 – 2847 – 2002 Ps. 23.5.
Perencanaan Tugas Akhir ini akan menggunakan peraturan–peraturan yang berlaku yaitu :
• Tata Cara Perhitungan Struktur
Beton untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002 Dilengkapi Penjelasan
• Tata Cara Perencanaan Ketahanan
Gempa untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002.
• Peraturan Pembebanan Indonesia
untuk Gedung 1983.
• Tata Cara Perencanaan Struktur
Baja Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1729-2002.
• Tabel Profil Konstruksi Baja.
III. METODOLOGI
Alur metodologi untuk perancangan struktur Gedung Laboratorium Bahasa
Sekolah Tinggi Agama Islam Negeri (STAIN) Malang dengan SRPMK, jika
digambarkan dalam sebuah Diagram Metodologi adalah sebagai berikut :
Start Pengumpulan Data - Gambar Arsitektur - Data Tanah Studi Pustaka Modifikasi Struktur - Jumlah Lantai
Pemilihan Kriteria Design Preliminary Design
Pembebanan Struktur Sekunder
- Plat Lantai - Plat Atap - Tangga - Balok Anak
Struktur Utama Analisa Struktur dengan SAP 2000
Syarat OK ! Pendetailan - Balok - Kolom - Pondasi Gambar Perencanaan Kesimpulan Finish No Yes
Gambar 7 Diagram Metodologi
IV. HASIL PERANCANGAN
A. Struktur Sekunder 1. Pelat atap :
- Tebal plat : 10 cm
- Tul tump arah x : Ø 10 – 250 - Tul lap arah x : Ø 10 – 250 - Tul susut&suhu : Ø 8 – 250 2. Rangka atap baja
- Kuda-kuda : WF 400.200.8.13 - Kolom pendek : WF 400.200.8.13 - Gording : [200×75×20×3,2 - Mutu Baja : Bj.37 - Ikatan angin : Ø 12 mm - Penggntng gording : Ø16 mm - Ikatan Angin : Ø 19 mm
Gambar 8 Rencana Atap
Gambar 9 Potongan Kuda-kuda
Sambungan : Baut BJ 37
Øbaut 16 mm
Tebal las 5 mm Pelat landas t.30 mm
Angkur di kedua sisi 4Ø20mm
a. Sambungan Tipe 1
Gambar 10 Sambungan Jurai Luar & Nok b. Sambungan Tipe 2
Gambar 11 Sambungan Kuda-kuda dengan kolom pendek
c. Sambungan Tipe 3
Gambar 12 Sambungan kolom pendek dengn oversteak 16 00 1 3 5 7 2400 800 800 800 Kuda - kuda Gording Penggantung G ording Ikatan Angin 800 80 0 800 8 80 0 K I G 12 12 10 3 15 3 20 3
d. Plat landasan kolom pendek
Gambar 13 Pedestal
2. Pelat lantai :
- Tebal : 12 cm
- Tul tump arah x : Ø 10 – 200 - Tul lap arah x : Ø 10 – 200 - Tul tump arah y : Ø 10 – 200 - Tul lap arah y : Ø 10 – 200 - Tul susut&suhu : Ø 8 – 200
Gambar 15 Penulangan Pelat Lantai
Pelat atap :
- Tebal : 10 cm
- Tul tump arah x : Ø 10 – 200 - Tul lap arah x : Ø 10 – 200 - Tul susut&suhu : Ø 8 – 200
Gambar 14 Penulangan Pelat Atap
4. Tangga :
Dimensi tangga : 4,00 x 4,50 m2
Spesifikasi tangga:
- Tebal pelat tangga : 15 cm - Tebal pelat bordes : 15 cm - Tul tangga arah x : D16–150 - Tul tangga arah y Ø10–200 - Tul bordes arah x: D16–200 - Tul bordes arah y: Ø10–250
Gambar15 Denah Tangga
Gambar 16 Potongan Penulangan Tangga
5. Balok anak
Dimensi balok anak lantai 35 x 50cm
Gambar17 Detil Penulangan Balok Anak Lantai Memanjang Kolom pendek WF 400 x 200 x 8 x 13 50 50 30 0 20 0 400 100 100 600 Pelat Landasan 4 .0 0 4. 00 5 6 I J ly lx Ø 1 0 - 2 0 0 Ø 1 0 - 2 0 0 Ø 1 0 - 2 0 0 Ø 1 0 - 2 0 0 Ø 1 0 - 2 0 0 Ø 8 - 2 0 0 Ø 1 0 - 20 0 Ø 1 0 - 20 0 Ø 10 - 200 Ø 1 0 - 20 0 Ø 8 200 Ø 1 0 - 20 0 Ø 8 - 2 0 0 Ø 8 - 2 0 0 Ø 8 - 2 0 0 4.00 F G 4. 00 6 7 0.4 1.80 1.80 1. 50 Bordes+ 2.00 4.00 5 +2.00 Bordes D16 -150 D16 - 150 Ø10 - 250 Ø8 PENULANGAN TANGGA Skala 1 : 50 Ø12 - 150D16 -150 Ø10-250 Ø12 - 150 D16 -150 Ø10 - 250 D16 - 150 Ø10 - 250 Ø12 - 150 14 L 1/2 L 0.30 Ø10 - 250 4-D13 Ø10 - 150 2-D13 2-Ø12 2. 00 2. 0 0 DETAIL A 4-D13 Ø10 - 150 2-D13 2-Ø12 DETAIL A DETAIL B DETAIL B Bearing Pad ± 3 cm Ø10 - 250 Ø16 - 200 Lapangan Tumpuan 350 4 D19 500 3D19 Ø8-150 350 4 D19 500 3D19 Ø8-150 4.00 4.00 5 6 C D ly lx Ø10 - 200 Ø10 - 200 Ø10 - 200 Ø10 - 200 Ø10 - 200 Ø8 - 200 Ø 10 2 00 Ø 10 2 0 0 Ø 10 2 0 0 Ø 1 0 20 0 Ø8 2 0 0 Ø 10 2 00 Ø8 - 200 Ø8 - 200 Ø8 - 200
Gambar18 Detil Penulangan Balok Anak Lantai Melintang
Dimensi balok anak atap 25 x 40cm
Gambar19 Detil Penulangan Balok Anak Atap Memanjang
Gambar 20 Detil Penulangan Balok Anak Atap Melintang
6. Lift
Dimensi balok penggantung lift: 35x50cm
Gambar 21 Denah Balok Penggantung Lift
Gambar 22 Detil penulangan balok Penggantung Lift
B. Struktur Primer
Balok Induk
1. Balok Induk Lantai
Memanjang : 40 x 60 cm
Melintang : 40 x 60 cm
2. Balok Induk Atap
Memanjang : 40 x 60 cm
Melintang : 40 x 60
Gambar 23 Denah balok lantai 2
Gambar 24 Denah balok lantai 3-7
Gambar 25 Denah balok lantai Atap
Lapangan Tumpuan 250 4 D19 40 0 2D19 Ø8-150 250 4 D19 40 0 2D19 Ø8-150 Lapangan Tumpuan 250 4 D19 40 0 2D19 Ø8-150 250 4 D19 40 0 2D19 Ø8-150 40 00 2 1 4000 K L R2 Ba lok 35 0/ 50 0 Ba lok 40 0/ 60 0 R1 Balok 350/500 Balok Penggantung Lift 350/500
Balok 400/600 Lapangan 2D19 3D19 350 500 350 Ø10-200 2D19 3D19 Tumpuan Ø10-200 500 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B4 B4 B4 B4 B4 B4 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B4 B4 B4 B4 B4 B4 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B4 B4 B1 B1 B1 B1 B5 B5 B5 B5 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 K1 A B C D E F G H I J K 1 2 3 4 5 6 7 4. 00 4. 00 4. 0 0 4. 0 0 4. 00 4. 00 24 .0 0 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 40.00 L
DENAH BALOK LANTAI 3 6
B2 B2 B2 B2 B2 B2 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B4 B4 B4 B4 B4 B4 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B4 B4 B4 B4 B4 B4 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 A B C D E F G H I J K 1 2 3 4 5 6 7 4. 0 0 4. 0 0 4. 0 0 4. 0 0 4. 00 4. 0 0 24 .00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 40.00 Lapangan Tumpuan 350 4 D19 500 3D19 Ø8-150 350 4 D19 500 3D19 Ø8-150 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 0. 85 4. 0 0 4. 00 4. 00 4. 00 4. 00 4. 00 24 .00 A B C D E F G 1 2 3 4 5 6 7 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30 x5 0 B 30 x50 B 30x 5 0 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 4 0 B 25x 40 B 25x 4 0 B 25x 40 B 25x 4 0 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 25x 40 B 25x 40 B 25x40 B 25x40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x40 B 25x40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x40 B 25x40 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 40 x6 0 B 40 x60 B 40x 6 0 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 4.00 4.00 4.00 4.00 H I J K B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30 x5 0 B 30 x50 B 30x 5 0 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 4 0 B 25x 40 B 25x 4 0 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x40 B 25x40 B 25x 40 B 25x 40 B 25x40 B 25x40 B 30x50 B 30x50 B 30x50 B 30x50 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60 K 60x60
Gambar 25 Tabel penulangan balok 2. Kolom Dimensi kolom : 60/60 cm Tulangan : 16 Ø 19 ρ perlu : 1,26 % Kuat lentur : ∑Mc > 6/5 Mg
Gambar 26 Penulangan KoloGambar 27 Penulangan Kolom
3. Hubungan Balok-Kolom
Gambar 28 Analisa Geser pada HBK Tengah Lt 2
Gambar 29 Analisa Geser pada HBK Tepi Lt 2
Gambar30 Detil tulangan HBK Tengah Lt 2
Gambar31 Detil tulangan HBK Tepi Lt 2 6 D19 10 D19 4 D12 0.40 0. 60 0.12 3Ø10-100 B1 0.40 0. 60 0.12 6 D19 3 D19 4 D12 2Ø10-125 Tumpuan Lapangan 5 D19 10 D19 4 D12 0.40 0. 60 0.12 3Ø10-100 B2 0.40 0. 60 0.12 5 D19 3 D19 4 D12 2Ø10-125 Tumpuan Lapangan 6 D19 9 D19 4 D12 0.40 0.6 0 0.1 2 3Ø10-100 B3 0.40 0.6 0 0.1 2 5 D19 3 D19 4 D12 2Ø10-125 Tumpuan Lapangan 6 D19 9 D19 4 D12 0.40 0.6 0 0.1 2 3Ø10-100 B4 0.40 0.6 0 0.1 2 5 D19 3 D19 4 D12 2Ø10-125 Tumpuan Lapangan 3D19 4D19 0.35 0. 5 0 Ø10-200 0. 5 0 Ø10-200 4D19 3D19 B5 Tumpuan Lapangan 0.35 2D13 2D13 0.20 0.30 Ø8-150 B6 (Kantilver) Tumpuan Lapangan 2D13 2D13 0.20 0.30 Ø8-150 2D19 4D19 0.25 0.40 Ø10-100 B8 Tumpuan Lapangan 4D19 2D19 0.25 0.40 Ø10-200 2D19 4D19 0.30 0. 50 Ø10-100 B7 Tumpuan Lapangan 2D19 4D19 0.30 0. 50 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 2 D12 2 D12 Ø10-100 End K (600 x 600) 16D19 0. 60 0.60 4Ø10-100 Mid 16D19 0. 60 0.60 4Ø10-150 0. 60 0.60 0. 60 3. 40 0. 65 0. 6 0 0. 77 S am bunga n Le w a ta n Daer ah S endi Pl a s ti s D aer ah Luar S endi P la s ti s Daer ah S end i Pl a s ti s Daer ah Lua r S e nd i P las ti s 0. 60 0. 78 4Ø 10 -1 0 0 4 Ø 10-10 0 4 Ø 10 1 50 0.60 4Ø 10 -1 0 0 4 Ø 1 0 150 Mu = 311,58 KN.m Mpr(-) = 423,85 KN.m C1 = T1 As = 10 D19 Vh = 320,76 KN T1 = 1416 KN AS' = 6 D19 Mpr(+) = 423,85 KN.m T2 = 850,58 KN C2 = T2 x x Vh = 320,76 KN Mu = 311,58 KN.m T1 = 1416 KN Vh = 196,10 KN AS = 10 D19 C1 = T1 Mpr(−) = 666,73 kN Mu = 283,15 KN.m As’ = 6 D19 Mu = 283,15 KN.m Vh =196,10 kN 120 4Ø10-100 120 4Ø10-100
B1(tump)K (end) B1(tump)
K (end) Ø10-100 120 4Ø10-100 K (end) K (mid) B2(tump) K (end) K (mid) 60 60 60 Ø10-100
4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 24.00 4.00 4.0 0 4. 0 0 4.00 4.00 4.00 24.00 A B C D E F G 1 2 3 4 5 6 7 4.00 4.00 4.00 4.00 H I J K 16.00 L 4.00 C. Struktur Pondasi 1. Pile cap Data tanah : SPT Diameter luar : 40 cm Kedalaman TP : 10 m Pijin 1 TP : 100,46 ton
Dimensi Pile Cap :
- Tipe 1 : 2,4 x 3,6 x 0,8 m3
- Tipe 2 : 2,4 x 2,4 x 0,8 m3
Gambar 32 Denah pondasi Tiang pancang
Gambar 33 Detil Pondasi Tipe 1
Gambar 34 Detil Pondasi Tipe 2
2. Sloof
Dimensi : 30/50 cm
Gambar 35 Penulangan Sloof
3D19 3D19 0.30 0. 5 0 Ø10-100 SLOOF Tumpuan Lapangan 3D19 3D19 0.30 0. 5 0 Ø10-100 D1 9-10 0 D1 9-10 0 D19-100 D19-100 0. 6 0 1. 2 0 0. 6 0 3. 6 0 0.60 1.20 0.60 2.40 0.60 1.20 0.60 2.40 0. 6 0 10 .0 0 Tiang Pancang Ø40 cm D19-100 D19-100 D19-100 D19-100 Kolom 600x600 1. 2 0 D1 9-10 0 D1 9-10 0 D19-100 D19-100 0. 60 0. 60 2. 40 0.60 1.20 0.60 2.40 0.60 1.20 0.60 2.40 0. 60 10. 0 0 Tiang Pancang Ø40 cm D19-100 D19-100 D19-100 D19-100 Kolom 600x600 1. 20
V. KESIMPULAN
Berdasarkan keseluruhan hasil analisa yang telah dilakukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Modifikasi Dan Perancangan Struktur Gedung Dinas Pendidikan & Kebudayaan dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK), bertujuan untuk melakukan pendetailan khusus pada daerah sendi plastis dan pendetailan khusus pada pertemuan join balok-kolom. Perancangan dan pendetailan join balok-kolom ini dilakukan agar mekanisme plastis dapat terjadi tepat di daerah sendi plastis balok sesuai dengan yang direncanakan dengan prinsip Strong
Column Weak Beam. Dari hasil
modifikasi dan perancangan struktur gedung Dinas Pendidikan & Kebudayaan dengan menggunakan SRPMK didapatkan data-data perencanaan sebagai berikut :
2. Mutu Beton : 30 Mpa 3. Mutu Baja : 400 Mpa 4. Tebal Pelat Atap : 10 cm 5. Tebal Pelat Lantai : 12 cm 6. Jumlah Lantai :7 Lantai dan atap 7. Ketinggian Tiap Lantai (2-7): 4 m
8. Tinggi Total Gedung : ± 28 m
9. Ukuran Bangunan : 40 x 24 m2
10. Dimensi Kolom : 60 x 60 cm (tulangan utama D19 mm dan sengkang Ø 10 mm)
11. Dimensi Balok Memanjang : 40 x 60 cm
(tulangan utama D19 mm dan sengkang Ø 10 mm)
12. Dimensi Balok Melintang : 40x60 cm
(tulangan utama D19 mm dan sengkang Ø 10 mm)
13. Dimensi Balok Anak: 35 x 50 cm (tulangan utama D19 mm dan sengkang Ø 10 mm)
14. Struktur bawah bangunan terdiri dari jenis pilecap untuk pondasi kolom interior dan eksterior, menggunakan tiang pancang pracetak dengan diameter luar 40 cm dengan dimensi poer pada tiang pancang tipe 1 adalah 240 x 360 x
80 cm, dan tipe 2 adalah 240 x 240 x 80 cm
VI. SARAN
Perlu dilakukan studi yang lebih mendalam untuk menghasilkan perencanaan struktur dengan mempertimbangkan aspek teknis, ekonomi, dan estetika, sehingga diharapkan perencanaan dapat dilaksanakan mendekati kondisi sesungguhnya di lapangan dan hasil yang diperoleh sesuai dengan tujuan perencanaan yaitu kuat, ekonomis dan tepat waktu dalam pelaksanaannya.
VII. DAFTAR PUSTAKA
Panitia Pembaharuan Peraturan Beton Bertulang Indonesia, “Peraturan Beton Bertulang Indonesia,”
Departemen Pekerjaan Umum,
Bandung, 1971, 257 hal.
Panitia Teknik Konstruksi dan
Bangunan, ”Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk
Gedung,” Departemen Pekerjaan
Umum, Bandung, 1983, 137 hal.
Panitia Teknik Konstruksi dan Bangunan, “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI
03-1726-2002),” Badan
Standardisasi Nasional,
Puslitbang Permukiman, Bandung, 2002, 85 hal.
Purwono, R.; Tavio; Imran, I.; Raka, I G. P., “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002) Dilengkapi Penjelasan (S-2002),”
ITS Press, Surabaya, 2007, 408
hal.
Purwono, R., “Perencanaan struktur Beton Bertulang Tahan Gempa,” Edisi Pertama, ITS Press, Surabaya, 274 hal.
Purwono, R. & Tavio, “Evaluasi Cepat Sistem Rangka Pemikul Momen Tahan Gempa,” ITS Press, Surabaya, 2007, 51 hal.
Salmon, C, G & Wang, C., “Disain Beton Bertulang,” Edisi Keempat,
Erlangga, Jakarta, 1994, 713 hal.
Yoso W. H., “Analisis dan Perancangan Struktur Frame Menggunakan SAP 2000 Versi 7.42,” Penerbit
