ANALISIS OPTIMASI PROFIL RANGKA BAJA DALAM
PERENCANAAN BANGUNAN INDUSTRI
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Oleh :
Boby Basar Hutapea
NIM: 10 0404 073
Dosen Pembimbing : Ir. Sanci Barus, MT
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
i
ABSTRAK
Dalam perencanaan suatu proyek konstruksi, volume bahan merupakan hal yang menjadi prioritas utama untuk dianalisis. Pada suatu konstruksi bangunan baja, tidak terlepas dari balok-kolom dan element-element pelat. Dalam merencanakan struktur rangka baja tentunya diinginkan struktur yang kuat, indah, aman dan ekonomis. Baja adalah bahan bangunan dengan nilai komoditas tinggi, kekuatan dan juga nilai praktis dalam pengaplikasiannya. Oleh karena itu dalam merencanakan bangunan konstruksi, terutama rangka baja ada banyak faktor yang harus diperhitungkan guna mencapai titik persilangan antara nilai efektif dan nilai efisiennya penggunaan baja yaitu titik optimum penggunaan baja tersebut. Optimum atau tidaknya desain rangka baja itu sudah tentu sangat dipengaruhi oleh pembebanan yang didesain mampu dipikul oleh rangka sesuai peruntukan konstruksi tersebut nantinya. Upaya untuk menentukan profil yang paling optimum tersebut tentu tetap dilakukakan demi mencapai volume baja yang seekonomis mungkin namun masih aman dan sesuai dengan standar dan metode penghitungan yang dipakai. Dalam analisis tersebut tentu ada jenis profil yang diperbandingkan yang paling lazim digunakan agar nantinya diperoleh profil mana yang paling optimum. Selain membandingkan profil, juga dilakukan perhitungan yang membandingkan antara jenis rangka atap yang berbeda juga. Itu berarti selain memperbandingkan satu profil tunggal dengan profil tunggal lainnya, juga dibandingkan dengan kombinasi satu atau dua profil tunggal yang didesain menjadi sebuah tipe rangka majemuk. Adapun profil yang dipakai adalah profil baja IWF, channel lips, dan besi beton. Dan mutu baja yang digunakan dalam analisis adalah baja jenis BJ 37. Kemudian untuk mendapatkan panjang bentang paling ideal maka masing – masing profil baja divariasikan ke dalam tiga jenis bentang lagi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui menggunakan sofware SAP2000. Kemudian setelah diperoleh gaya – gaya dalam oleh desain pembebanan yang direncakan maka akan dihitung dan ditentukan jenis dan ukuran profil yang mampu memikul gaya pada rangka. Setelah dilakukan analisis diperoleh data dari masing – masing bentang dan profil. Dari output perhitungan tersebut dapat disimpulkan berapa volume total yang diperlukan masing – masing profil pada tiga bentang yang berbeda dan profil mana yang paling optimum mampu memikul gaya pada bentang dan pembebanan yang sama.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih dan penyertaanNya, sehingga mampu menyelesaikan penulisan tugas akhir yang berjudul ANALISIS OPTIMASI PROFIL RANGKA BAJA DALAM
PERENCANAAN BANGUNAN INDUSTRI. Tugas akhir ini diajukan sebagai
syarat untuk menempuh ujian sarjana di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.
Saya sangat menyadari penulisan tugas akhir ini tidak lepas dari dukungan dan bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini saya ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada:
1. Bapak Ir. Sanci Barus, MT, selaku dosen pembimbing skripsi, dan Koordinator Sub-Jurusan Struktur Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr.-Ing. Johannes Tarigan, selaku ketua Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak/Ibu dosen dan staf tata usaha Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4. Teristimewa Ayahanda saya P. Hutapea, Ibunda saya H. Siregar, abang saya Henry Hutapea, Richard Hutapea, Sihar Hutapea, S. Kep, dan Chandra Hutapea, ST.yang tiada henti selalu memberikan dukungan, motivasi, dan doa. 5. Sahabat-sahabat tersayang Haposan Doloksaribu, Yahya Antoni Hia, Leo
Sitanggang, Bhoris Panjaitan, Anggi Sihite, Mangasi Sinaga, Wellman Tambunan, Freddy Tantra yang telah banyak memberikan bantuan, semangat, doa, dan hiburan selama perkuliahan maupun penyelesaian tugas akhir ini. 6. Teman-teman seperjuangan sipil 2010 Elwis, Grandson, Fander, Monica
iii
Fransiska, Stefani, Adrian, Jason, Akbar, Cowens, dan lainnya yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.
7. Abang/ kakak/ adek seperjuangan teknik sipil angkatan 2007, 2008, 2009, 2011, 2012, 2013, sedikit banyak telah membantu saya dalam menyelesaikan pendidikan di Departemen Teknik Sipil FT USU.
Saya menyadari sepenuhnya bahwa tugas akhir ini masih banyak terdapat kekurangan dan jauh dari sempurna, karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman, serta referensi yang dimiliki. Oleh karena itu sangat diharapkan saran-saran serta kritikan yang membangun dari pembaca untuk kesempurnaan tugas akhir ini.
Akhir kata, diharapkan tugas akhir ini bermanfaat bagi rekan mahasiswa lainnya dan pihak-pihak lain yang membutuhkan.
Medan, Oktober 2015
iv
2.5.2. Batas Kelangsingan ... xx
2.5.3. Kuat tarik Rencana ... xx
2.5.4. Faktor Panjang Tekuk (Kc) ... xx
v
2.6.Baja Tulangan Beton ... xx
BAB III APLIKASI PERHITUNGAN ... 68
3.1. Konstruksi Atap ... 68
3.1.1. Perhitungan Dimensi Gording ... 68
3.1.2. Perhitungan Batang Tarik (Trackstang) ... 68
BAB IV ANALISA MASALAH DAN PEMBAHASAN ... 73
4.1.Analisis Profil Pada Rangka Baja Tipe I (IWF) ... 73
4.1.1. Bentang 20 m ... 74
4.1.2. Bentang 25 m ... 75
4.1.3. Bentang 30 m ... 77
4.2.Analisis Profil Pada Rangka Baja Tipe II (IWF + CNP) ... 80
4.2.1. Bentang 20 m ... 80
4.2.2. Bentang 25 m ... 81
4.2.3. Bentang 30 m ... xx
4.3. Perbandingan Rangka Baja Tipe I (IWF) dan Tipe II (IWF + CNP) ... 82
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 108
5.1. Kesimpulan ... 108
5.2. Saran ... 111
vi
Gambar 3.7 Gambar Momen Akibat Beban Pekerja ... 41
Gambar 3.8 Gambar Gaya Kerja Akibat Beban Angin ... 42
Gambar 3.9 Gambar Dimensi Gording Variasi Dengan Trackstang ... 46
vii
Gambar 4.17 Profil Balok CNP ... 50
Gambar 4.18 Potongan CNP ... 50
Gambar 4.19 Potongan CNP dan Besi Beton ... 50
Gambar 4.20 Keseimbangan ... 50
Gambar 4.21 Potongan CNP dan Besi Beton ... 50
Gambar 4.22 Detail Potongan A - A ... 50
Gambar 4.23 Profil Kolom IWF ... 50
Gambar 4.24 Profil Balok CNP ... 50
Gambar 4.25 Potongan CNP ... 50
Gambar 4.26 Potongan CNP dan Besi Beton ... 50
Gambar 4.27 Keseimbangan ... 50
Gambar 4.28 Potongan CNP dan Besi Beton ... 50
viii
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GRAFIK
Halaman Grafik 4.1 Hubungan Berat Profil Dengan Panjang Kolom
Rangka Baja Tipe I ... 44 Grafik 4.2 Hubungan Berat Profil Dengan Panjang Balok
Rangka Baja Tipe I ... 44 Grafik 4.3 Hubungan Berat Profil Dengan Panjang Kolom
Rangka Baja Tipe II ... 44 Grafik 4.4 Hubungan Berat Profil Dengan Panjang Balok
Rangka Baja Tipe I ... 44 Grafik 4.5 Hubungan Berat Profil Dengan Panjang Besi Beton
Rangka Baja Tipe II ... 44 Grafik 4.6 Hubungan Berat Profil Dengan Panjang Kolom
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Lintasan kritis dari Microsoft Project 2007
Lampiran 2 Lintasan kritis dari Primavera 6.0 Lampiran 3 Time schedule proyek
