MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG B RUMAH SUSUN SEDERHANA SEWA GUNUNGSARI SURABAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA BETON

(1)

TUGAS AKHIR – RC09 1380

MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG B RUMAH SUSUN

SEDERHANA SEWA GUNUNGSARI SURABAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA BETON

Oleh : YOGA C. V. TETHOOL 3107100057 Dosen Pembimbing : ENDAH WAHYUNI, ST., M.Sc., Ph.D Ir. ISDARMANU, M.Sc

JURUSAN TEKNIK SIPIL

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

(2)

(3)

Latar Belakang

 Permasalahan permukiman yang dihadapi kota besar seperti Surabaya saat ini semakin kompleks.

 Alternatif pembangunan yang dianggap paling sesuai dengan kondisi saat ini yaitu pembangunan kearah vertikal, dalam hal ini adalah rumah susun.

 Sebagai bahan studi perencanaan akan dilakukan modifikasi terhadap struktur Gedung B Rumah Susun Sederhana Sewa (Rusunawa) Gunungsari.

 Struktur awal menggunakan beton bertulang dan terdiri dari 5 lantai, dimodifikasi menggunakan struktur komposit baja beton dengan jumlah lantai sebanyak 15.

 Atap menggunakan rangka solid beam, dimodifikasi menggunakan pelat komposit baja beton.

(4)

 Dengan menggunakan konstruksi komposit dalam desain suatu komponen struktur ternyata dapat diperoleh beberapa keuntungan sebagai berikut :

a. dapat mereduksi berat profil baja yang dipakai, b. tinggi profil baja yang dipakai dapat dikurangi, c. meningkatkan kekakuan lantai,

d. dapat menambah panjang bentang layan.

(5)

Perumusan Masalah

1. Bagaimana merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat lantai, balok anak, tangga dan lift ?

2. Bagaimana mengasumsikan pembebanan setelah adanya modifikasi ?

3. Bagaimana pemodelan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS v9.6 ?

4. Bagaimana merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan kolom ?

5. Bagaimana merencanakan sambungan yang sesuai ?

6. Bagaimana merencanakan pondasi yang sesuai dengan besarnya beban yang dipikul ?

7. Bagaimana menuangkan hasil perencanaan dalam bentuk gambar teknik ?

(6)

Tujuan

1. Merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat lantai, balok anak, tangga dan lift.

2. Mengasumsikan pembebanan setelah adanya modifikasi.

3. Memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS v9.6.

4. Merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan kolom. 5. Merencanakan sambungan yang sesuai.

6. Merencanakan pondasi yang sesuai dengan besarnya beban yang dipikul.

7. Menuangkan hasil perencanaan dalam bentuk gambar teknik.

(7)

Batasan Masalah

1. Modifikasi hanya dilakukan terhadap struktur Gedung B Rusunawa Gunungsari.

2. Perencanaan struktur utama meliputi balok induk dan kolom, sedangkan struktur sekunder meliputi pelat lantai, balok anak, tangga dan lift.

3. Perhitungan struktur pondasi hanya pada kolom dengan beban terbesar.

4. Perencanaan tidak meliputi instalasi mekanikal, elektrikal dan saluran air.

5. Tidak meninjau dari segi metode pelaksanaan, analisa biaya, arsitektural, dan manajemen konstruksi.

6. Program bantú yang digunakan adalah Etabs V.9.6 dan Autocad.

(8)

(9)

Umum

 Sistem struktur komposit terbentuk akibat interaksi antara komponen struktur baja dan beton yang karakteristik dasar masing-masing bahan dimanfaatkan secara optimal.

TINJAUAN PUSTAKA

Aksi Komposit

 Aksi komposit terjadi apabila dua batang struktural pemikul beban, seperti pada pelat beton dan balok baja sebagai penyangganya, dihubungkan secara menyeluruh dan mengalami defleksi sebagai satu kesatuan.

(10)

Lendutan

 Komponen struktur komposit memiliki momen inersia yang lebih besar daripada komponen struktur non komposit, akibatnya lendutan pada komponen struktur komposit akan lebih kecil.

 Momen inersia dari komponen struktur komposit hanya dapat tercapai setelah beton mengeras, sehingga lendutan yang diakibatkan oleh beban-beban yang bekerja sebelum beton mengeras, dihitung berdasarkan momen inersia dari profil baja saja.

Balok Komposit

Balok komposit dengan penghubung geser Balok baja yang diselubungi beton

(11)

 Beberapa jenis balok komposit antara lain :

a. Balok komposit penuh

Untuk balok komposit penuh, penghubung geser harus disediakan dalam jumlah yang memadai sehingga balok mampu mencapai kuat lentur maksimumnya. Pada penentuan distribusi tegangan elastis, slip antara baja dan beton dianggap tidak terjadi

b. Balok komposit parsial

Pada balok komposit parsial, kekuatan balok dalam memikul lentur dibatasi oleh kekuatan penghubung geser. Perhitungan elastic untuk balok seperti ini, seperti pada penentuan defleksi atau tegangan akibat beban layan, harus mempertimbangkan pengaruh adanya slip antara baja dan beton

(12)

Kolom Komposit

 Kolom komposit dapat dibentuk dari pipa baja yang diisi dengan beton polos atau dapat pula dari profil baja hasil gilas panas yang dibungkus dengan beton dan diberi tulangan baja serta sengkang, seperti halnya pada kolom beton biasa.

Penampang kolom komposit dengan profil baja yang dibungkus beton

Penampang kolom komposit dengan pipa baja yang diisi dengan beton

(13)

Dek Baja Gelombang

 Perkembangan struktur komposit dimulai dengan digunakannya dek baja gelombang, yang selain berfungsi sebagai bekisting saat pelat beton dicetak, juga berfungsi sebagai tulangan positif bagi pelat beton.

Penampang Melintang Dek Baja Gelombang

Penghubung Geser

 Gaya geser yang terjadi antara pelat beton dan profil baja harus dipikul oleh sejumlah penghubung geser, sehingga tidak terjadi slip pada saat masa layan.

Sistem Struktur

 Sistem struktur yang digunakan pada perencanaan gedung ini adalah Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB) karena bangunan berada pada wilaya gempa 2.

(14)

(15)

Bagan Alir Penyelesaian Tugas Akhir

(16)

 Data Umum Bangunan

Nama gedung : Gedung B Rumah Susun Sederhana Sewa (Rusunawa) Gunungsari Surabaya

Fungsi : Rumah susun

Zona Gempa : 2

Jumlah Lantai : 15 lantai Tinggi gedung : 52.5 m

Struktur utama : Komposit baja beton  Data Bahan

Beton : f’c = 30 MPa

Baja : Profil : BJ41 (fu = 410 MPa, fy = 250 MPa) Tulangan : fy = 290 MPa

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

PERENCANAAN STRUKTUR

SEKUNDER

(24)

Perencanaan Pelat Lantai

 Pelat Lantai direncanakan menggunakan dek baja gelombang (bondeks). Tebal pelat lantai 12cm.

STRUKTUR SEKUNDER

Perencanaan Pelat Atap

 Pelat Lantai direncanakan menggunakan dek baja gelombang (bondeks). Tebal pelat atap 12cm.

(25)

Perencanaan Tangga

 Data Perencanaan :

Ketinggian antar lantai : 350 cm Tinggi bordes : 175 cm Tinggi injakan : 17.5 cm Lebar injakan : 25 cm Jumlah tanjakan : 10 buah Lebar bordes : 150 cm Panjang bordes : 600 cm Lebar tangga : 200 cm

Balok Utama Tangga : WF150x75x5x7 Balok Penumpu Tangga : WF250x125x6x9

(26)

Perencanaan Balok Lift (BF)

 Profil balok lift direncanakan sebagai berikut :

Balok penggantung lift (BF1) : WF400x200x7x11 Balok penumpu lift (BF2) : WF400x200x8x13 Balok pemisah sangkar lift (BF3) : WF150x75x5x7

(27)

Perencanaan Balok Anak Atap (BA)

 Profil balok anak atap direncanakan sebagai berikut : BA1 : WF450x200x8x12

BA2 : WF350x175x6x9 BA3 : WF500x300x11x18

(28)

Perencanaan Balok Anak Lantai (BL)

 Profil balok anak lantai direncanakan sebagai berikut : BL1 : WF450x200x9x14

BL2 : WF350x175x7x11 BL3 : WF450x200x8x12

(29)

PERENCANAAN STRUKTUR

PRIMER

(30)

Analisa Struktur Primer

 Pemodelan struktur dengan Etabs V.9.6

(31)

Kinerja Struktur Gedung

 Kinerja batas layan (Δs)

(32)

 Kinerja batas ultimit (Δm)

(33)

Perencanaan Balok Induk

Balok induk melintang direncanakan menggunakan profil WF600x200x11x17 Kondisi sebelum komposit

Pada kondisi sebelum komposit, berdasarkan hasil etabs V9.6.0 diperoleh gaya – gaya dalam maksimum sebagai berikut :

M max = 7784.77 kgm V max = 10680.29 kg Kontrol kuat geser : Vn = 0.6 x fy x Aw = 0.6 x 2500 x (60 x 1.1) = 99000 kg Syarat : Φ Vn ≥ Vu 0.9 x 99000 ≥ 10680.29 89100 ≥ 10680.29 ... Ok Kontrol Kuat Momen Lentur

Mn = Mp = Zx x fy = 7157500 kgcm = 71575 kgm Syarat : Φ Mn ≥ Mu 0.9 x 71575 ≥ 7784.77 64417.5 ≥ 7784.77 ...Ok STRUKTUR PRIMER

(34)

Kondisi sesudah komposit

Pada kondisi sesudah komposit, berdasarkan hasil etabs V9.6.0 diperoleh gaya – gaya dalam maksimum sebagai berikut :

M max (+) = 56469.09 kgm M max (-) = -59309.1 kgm V max = 54646.6 kg

Zona momen positif

Kontrol kuat geser : Vn = 0.6 x fy x Aw = 0.6 x 2500 x (60 x 1.1) = 99000 kg Syarat : Φ Vn ≥ Vu 0.9 x 99000 ≥ 54646.6 89100 ≥ 54646.6 ... Ok

Kontrol Kuat Momen Lentur

Mn = T x e = 336000 x 38.9 = 13070400 kgcm = 130704 kgm Syarat : Φ Mn ≥ Mu 0.85 x 130704 ≥ 56469.09 111098.4 ≥ 56469.09 ...Ok STRUKTUR PRIMER

(35)

Zona momen negatif

Perhitungan momen negatif

Mn = T (d1 + d2) + Pyc (d3 – d2) = 58307.99 (10 + 4.99) + 336000 (30 – 4.99) = 9277396.77 kgcm = 92773.97 kgm Syarat : Φ Mn ≥ Mu 0.85 x 92773.97 ≥ 59309.1 78857.87 ≥ 59309.1 ...Ok STRUKTUR PRIMER Perencanaan Kolom

(36)

PERENCANAAN

SAMBUNGAN

(37)

Perencanaan Sambungan Balok Anak Lantai (BL1) dengan Balok Induk

SAMBUNGAN

(38)

Perencanaan Sambungan Balok Induk Melintang dengan Kolom

SAMBUNGAN

(39)

Perencanaan Sambungan Antar Kolom

SAMBUNGAN

(40)

PERENCANAAN

PONDASI

(41)

Perencanaan Pondasi

PONDASI

Pondasi gedung rusunawa ini menggunakan pondasi tiang pancang produksi PT Wika dengan spesifikasi sebagai berikut :

Diameter = 600 mm Tebal = 100 mm Kelas = A1

Allowable axial = 235.4 t Bending momen crack = 17 tm Bending momen ultimate = 25.5 tm

Direncanakan menggunakan tiang pancang diameter 60 cm dengan kedalaman 26 m

(42)

(43)

Kesimpulan

PENUTUP

1. Dimensi – dimensi dari struktur yang digunakan adalah sebagai berikut : Dimensi kolom :

Beton : 750 mm x 750 mm Profil : K 588 x 300 x 12 x20

Profil balok induk : WF 600 x 200 x 11 x 17

Profil balok anak atap : BA1 : WF 450 x 200 x 8 x 12 BA2 : WF 350 x 175 x 6 x 9 BA3 : WF 500 x 300 x 11 x 18 Profil balok anak lantai : BL1 : WF 450 x 200 x 9 x 14

BL2 : WF 350 x 175 x 7 x 11 BL3 : WF 450 x 200 x 8 x 12 Profil balok lift : BF1 : WF 400 x 200 x 7 x 11

BF2 : WF 400 x 200 x 8 x 13 BF3 : WF 150 x 75 x 5 x 7 Profil balok tangga : Utama : WF 150 x 75 x 5 x 7

Penumpu : WF 250 x 125 x 6 x 9

2. Struktur bangunan bawah menggunakan pondasi dalam berupa tiang pancang berdiameter 50cm sedalam 26 meter.

(44)

Saran

PENUTUP

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, ekonomi, dan tepat waktu dalam pelaksanaannya.

(45)

Daftar Pustaka

Amon, Rene., Bruce Knobloch., dan Atanu Mazumder. 1999. Perencanaan

Konstruksi Baja Untuk Insinyur dan Arsitek 2. Jakarta : PT. Pradinya Paramita.

Badan Standarisasi Nasional. 2002. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa

Untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002). Bandung : BSN.

Badan Standarisasi Nasional. 2000. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk

Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2000). Bandung : BSN.

Departemen Pekerjaan Umum. 1983. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk

Gedung (PPIUG) 1983. Jakarta : DPU.

Mahmudah, Siti. 2007. Evaluasi Fasilitas dan Lokasi Rumah Susun di Surabaya. Tesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Marwan dan Isdarmanu. 2006. Buku Ajar : Struktur Baja I. Surabaya : Jurusan Teknik Sipil FTSP – ITS.

Purwono, Rachmat., Tavio., Iswandi Imran., dan I Gusti Putu Raka. 2007. Tata Cara

Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002) Dilengkapi Penjelasan. Surabaya : itspress.

Salmon, Charles G., dan John E. Johnson. 1991. Struktur Baja : Desain dan

(46)

Setiawan, Agus. 2008. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD

(Berdasarkan SNI 03 – 1729 – 2002). Jakarta : Erlangga.

Suprobo, Priyo. 2000. Desain Balok Komposit Baja – Beton. Surabaya : Jurusan Teknik Sipil FTSP – ITS.

Wahyudi, Herman. 1999. Daya Dukung Pondasi Dalam. Surabaya : Jurusan Teknik Sipil FTSP – ITS.

Widiarsa, Ida Bagus Rai., dan Putu Deskarta. 2007. Kuat Geser Baja Komposit

Dengan Variasi Tinggi Penghubung Geser Tipe-T Ditinjau Dari Uji Geser Murni. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil Vol. 11, No 1.

(47)

(48)