0
PERENCANAAN KONSTRUKSI BAJA
BANGUNAN GUDANG
JURNAL TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Akademik
Menempuh Gelar Sarjana Teknik Sipil Strata Satu
Oleh :
RIZA ZAKARIYA
087011007
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SILIWANGI
TASIKMALAYA
2013
1
PERENCANAAN KONSTRUKSI BAJA BANGUNAN GUDANG
Oleh : Ria Zakariya 087011007 Dosen Pembimbing 1 : Yusep Ramdani, MT. Dosen Pembimbing II : Agus Widodo, Ir., MM.
ABSTRAK
Perencanaan suatu gudang sebagai pelindung mutu dan kualitas barang menggunakan perhitungan yang matang, karena bangunan ini digunakan dalam kurun waktu yang panjang dan juga bangunan yang dihasilkan harus aman, kuat, nyaman, dan sesuai dengan persyaratan yang telah ditetapkan. Pengolahan data dianalisis dengan menggunakan SAP 2000 v.14 untuk perhitungan portal, balok dan kolom. Pada perencanaan struktur gudang ini, digunakan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Bertulang Untuk Bangunan Gedung (SKSNI T-15-1991-03), Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002), Peraturan Perencanaan Bangunan Baia Indonesia 1984 (PPBBI), Peraturan
Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 (PPIUG).
Berdasarkan dari perhitungan, dapat disimpulkan bahwa perencanaan gudang ini menggunakan struktur profil baja IWF 300.200.8.12 dan pondasi setempat dengan ukuran tapak pondasi 2,3 x 2,8
meter dengan kedalaman 2,90 meter dinyatakan aman.
Kata kunci : Gudang, IWF 300.200.8.12, Perencanaan Struktur
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Baja merupakan bahan yang mempunyai sifat struktur yang sangat baik sehingga pada akhir abad 19, dimulainya menggunaan baja sebagai bahan struktur (konstruksi) utama, ketika itu metode pengolahan baja yang murah dikembangkan dengan skala yang luas. Sifat Baja mempunyai kekuatan yang tinggi dan sama kuat pada kekuatan tarik maupun tekan dan oleh karena itu baja adalah menjadi elemen struktur yang memiliki batasan sempurna yang akan menahan beban jenis tarik aksial, tekan aksial, dan lentur dengan fasilitas yang hampir sama pada konstruksi (struktur) nya. Berat jenis baja tinggi, tetapi perbandingan antara kekuatan terhadap beratnya juga tinggi sehingga komponen baja tersebut tidak terlalu berat jika dihubungkan dengan kapasitas muat bebannya, selama bentuk-bentuk struktur (konstruksi) yang digunakan menjamin bahwa bahan tersebut dipergunakan secara efisien.
Dan dalam pembangunan gudang, umumnya struktur bangunan gudang menggunakan material baja, hal ini karena kebutuhan jarak antar kolom yang jauh sedangkan atap biasanya merupakan atap metal yang ringan. Dengan material baja, dengan kekakuan 10x lipat dari beton didapat strutkur yang lebih kecil dan ringan.Untuk bentang antar kolom yang tidak terlalu panjang (misal 10m), bisa digunakan baja profil biasa, untuk yang lebih panjang dapat digunakan castileted, yaitu profil baja misal baja I/WF (wide flange) dibelah menjadi dua dengan irisan membentuk trapesium kemudian badan baja di geser ke samping dan keatas sedemikian hingga badan baja yang bawah bertemu dengan yang atas, badan ini kemudian di las, dan akan terbentuk lubang berbentuk segi enam. Castileted beam ini sangat efektif karena tinggi baja akan menjadi 2 kali lipat sehingga kekakuan dan kekuatan lenturnya jauh bertambah. Dan karena terdapat lubang segi enam tadi akan mengurangi berat sendiri struktur yang menjadikannya lebih efektif.
2
1.2. Identifikasi Masalah
Permasalahan yang akan ditinjau adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana menentukan jenis pembebanan yang akan digunakan dalam desain? 2. Bagaimana merencanakan struktur bangunan gudang?
3. Bagaimana melakukan analisa struktur pada baja Gable Frame? 4. Bagaimana menuangkan hasil perencanaan ke dalam gambar teknik? 1.3. Tujuan Perencanaan
1. Menghitung gaya-gaya dalam yang terjadi akibat beban kerja.
2. Melakukan analisa penampang untuk dapat menahan lenturan akibat gaya-gaya yang bekerja. 3. Menuangkan hasil analisa struktur ke dalam gambar teknik.
1.4. Batasan Masalah
Permasalahan dalam penggunaan baja sebenarnya cukup banayk yang harus diperhatikan, namun mengingat keterbatasan waktu, perencanaan ini mengambil batasan :
1. Perencanaan yang akan dihitung adalah struktur Gudang tipe Portal Kaku (Gable Frame).
2. Tinjauan meliputi struktur atas dan struktur bawah bangunan.
3. Tidak melakukan peninjauan terhadap analisa biaya dan waktu perencanaan.
4. Aspel-aspek peraturan yang dipakai dalam perencanaan Bangunan Gudang yakni SNI 03–1729–2002 tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum
Gudang adalah sebuah ruangan yang digunakan untuk menyimpan berbagai macam barang. Setiap jenis bangunan bisa saja memiliki gudang, misalnya saja gudang pada bangunan pabrik, toko, dan bahkan rumah tinggal. Karena digunakan untuk menyimpan berbagai macam barang, biasanya gudang berpotensi untuk menyimpan debu. Karena itu, peletakan gudang perlu diperhatikan agar tidak mengganggu aktivitas lain dalam bangunan tersebut.
Pada saat ini kebutuhan akan gudang sangat tinggi. Salah satunya diakibatkan oleh bertumbuhnya pasar retail yang pesat terutama di kota-kota besar. Sarana penyimpanan berbagai komoditas sebelum akhirnya didistribusikan ke pasar menjadi hal yang perlu diperhatikan. Oleh karena itu dibutuhkan bangunan yang dapat mengakomodir keperluan ini dengan baik, aman, fungsional, dan tentunya kuat.
Umumnya struktur bangunan gudang menggunakan material baja, hal ini karena kebutuhan jarak antar kolom yang jauh sedangkan atap biasanya merupakan atap metal yang ringan. Dengan material baja, dengan kekakuan 10x lipat dari beton didapat strutkur yang lebih kecil dan ringan.Untuk bentang antar kolom yang tidak terlalu panjang (misal 10m), bisa digunakan baja profil biasa, untuk yang lebih panjang dapat digunakan castileted, yaitu profil baja misal baja I/WF (wide flange) dibelah menjadi dua dengan irisan membentuk trapesium kemudian badan baja di geser ke samping dan keatas sedemikian hingga badan baja yang bawah bertemu dengan yang atas, badan ini kemudian di las, dan akan terbentuk lubang berbentuk segi enam. Castileted beam ini sangat efektif karena tinggi baja akan menjadi 2 kali lipat sehingga kekakuan dan kekuatan lenturnya jauh bertambah. Dan karena terdapat lubang segi enam tadi akan mengurangi berat sendiri struktur yang menjadikannya lebih efektif.
2.2. Struktur Gudang
Standarisasi struktur baja pembangunan pabrik atau gudang (disesuaikan dengan bentangan) antara lain :
Kolom Utama Kolom Gable Rafter/Portal
Tie Beam (untuk mengikat kolom utama terhadap portal) Struktur Pondasi
3
Accesories (Base Plate, Stifner, Futte, Top Plate, End Plate, Plat Join, Plat Gording, dll).
Dalam kenyataannya konstruksi adalah berbentuk ruang, sehingga secara keseluruhan konstruksi belum stabil, maka perlu diatur lagi dalam arah yang lain.
Contoh :
Gambar 2.8. Contoh Pembebanan
Pada bidang kuda-kuda, konstruksi ini stabil, sebab sudah diperhitungkan terhadap beban yang bekerja yaitu P dan H (angin / gempa)
-kuda, bila ada beban H bekerja dalam arah ini, konstruksi akan roboh/terguling, jadi masih labil. Maka perlu distabilkan dalam arah ini.
Konstruksi untuk memberikan stabilitas dalam arah ini dinamakan :
Yang dipasang pada bidang atap dan pada bidang dinding. 2.3. Bentuk-Bentuk Konstruksi Rangka Gudang
a) Konstruksi kap rangka sendi – rol
Gambar 2.1. Rangka Sendi-Rol
Konstruksi kuda-kuda dengan tumpuan A sendi, B rol merupakan konstruksi statis tertentu, maka penyelesaian statikanya dengan statis tertentu. Namun sering didalam praktek dibuat A sendi, B sendi, dengan demikian konstruksi menjadi statis tak tentu. Tetapi sering diselesaikan dengan cara pendekatan dengan menganggap perletakan A = B didalam menerima beban H.
RAH = RBH = H/2 H P P P P
A
sendi
rol
B
sendi
B A H H/2 H/2=RBH4
Gambar 2.2. RAH = RBH = H/2
Untuk mencari gaya-gaya batangannya dapat digunakan cara :
Cremona
Keseimbangan titik
Ritter
Dan lain-lain
Kemudian untuk mendukung kuda-kuda diperlukan kolom. Apabila dipakai kolom dengan perletakan bawah sendi, maka struktur menjadi tidak stabil bila ada beban H (angin/gempa).
Gambar 2.3. Gaya yang Bekerja akibat Beban H
Karena itu untuk mendukung kuda-kuda ini, harus dipakai kolom dengan perletakan bawah jepit.
Gambar 2.4. Kestabilan Gaya
Bila gaya H bekerja maka struktur/konstruksi ini akan stabil/kokoh. Pada perletakan bawah kolom terjadi gaya V, H dan M. Besarnya M = adalah cukup besar. Maka bila struktur ini yang dipilih pada tanah yang jelek, pondasinya akan mahal. hH.2
Dicari penyelesaian suatu bentuk struktur agar pondasi tidak terlalu mahal. b) Kuda-kuda dihubungkan dengan pengaku pada kolom
1. Kuda-kuda dengan pengaku dan perletakan bawah kolom jepitan.
Struktur dengan sistem ini cukup kaku dan memberikan momen M lebih kecil dari pada struktur sebelumnya. H S S akan roboh sendi sendi jepit jepit H H/2 H/2 h V H/2 M = H/2 = h H/2V M
5
Gambar 2.5. Struktur Statis Tak Tentu
Struktur semacam ini adalah statis tak tentu, maka statistikanya diselesaikan dengan cara statis tak tentu.
Namun sering didalam prkateknya diselesaikan dengan cara pendekatan/sederhana yaitu :
- Bila beban vertikal (gravitasi) yang bekerja, struktur dianggap statis tertentu, yang bekerja pada kolom gaya V saja. Selanjutnya gaya-gaya batang KRB dicari dengan : Cremona, Kesetimbangan Titik, Ritter, dan sebagainya.
- Bila beban H bekerja, dianggap terjadi titik balik (= inflection point) terjadi ditengah-tengah yaitu S1 dan S2.
M pada titik balik = 0 (seperti sendi)
2. Kuda-kuda dengan pengaku dan perletakan bawah kolom sendi.
Gambar 2.6. Kuda-kuda Berpengaku dan perletakan bawah kolom sendi
Struktur ini sama seperti pada perletakan bawah kolom jepit. Gaya batang (a), (b) dan (c) dapat dihitung seperti sebelumnya, hanya mengganti jarak a dengan h.
Keuntungan kolom dengan perletakan sendi ini adalah : - Momen pada perletakan bawah/sendi = 0
- Momen pada pondasi menjadi kecil, pondasinya menjadi murah
- Namun momen pada kolomnya menjadi besar ∞ 2 kali dari pada kolom perletakan jepit (h = 2a) c. Konstruksi 3 Sendi
Gambar 2.6. Konstruksi Tiga Sendi
M jepit A H e c d f h1 a a H/2 H/2 S S H/2 H/2 M jepit 1 h h h h1 sendi sendi a b c a b c sendi sendi sendi sendi A S RAH RAV RBH RBV
6
d. Konstruksi Portal Kaku (Gable Frame)
Gambar 2.7. Konstruksi Portal Kaku (Gable Frame)
Konstruksi ini adalah statis tak tentu. Diselesaikan dengan cara cross, clapeyron, slope deflection, tabel, dan sebagainya. Gaya yang bekerja pada batang-batangnya N, D dan M. Batang menerima Nu dan Mu → perhitungan sebagai beam column.
Suatu Gable Frame mempunyai berbagai macam komponen yang berperan dalam menunjang kekuatan strukturnya secara keseluruhan, yaitu antara lain rafter, kolom, base plate, haunch, dan stiffener. Dalam perhitungan atau pemodelan struktur, beberapa komponen tersebut seringkali tidak diperhitungkan. Demikian juga halnya dengan haunch (pengaku). Dalam pelaksanaan di lapangan, gable frame biasanya diberi pengaku. Biasanya pengaku diberi untuk memuat alat penyambung baut dan mencukupi kekuatan sambungan. Sedangkan pengaku sebagai salah satu komponen gable frame tersebut mempunyai pengaruh terhadap kekuatan struktur secara keseluruhan.
Jika haunch diikutsertakan dalam perhitungan struktur gable frame maka diharapkan terjadi penurunan tegangan dan lendutan yang terjadi, bila dibandingkan dengan yang tidak mempunyai haunch. 2.4. Material
2.4.1. Baja
Keuntungan Baja sebagai Material Struktur Bangunan (Konstruksi bangunan).
Sifat Baja di samping kekuatannya yang besar untuk menahan kekuatan tarik dan tekan tanpa membutuhkan banyak volume, baja juga mempunyai sifat-sifat lain yang menguntungkan sehingga menjadikannya sebagai salah satu bahan bangunan yang sangat umum dipakai dewasa ini. Beberapa keuntungan baja sebagai material struktur antara lain:
Baja memiliki Kekuatan yang Tinggi
Baja mudah dalam pemasangan
Baja memiliki Keseragaman
Baja memiliki sifat Daktail/Liat (Daktilitas)
Di samping itu keuntungan-keuntungan lain dari struktur baja, antara lain adalah :
Proses pemasangan di lapangan berlangsung dengan cepat.
Dapat di las (welding) atau sistem baut (bolting).
Komponen-komponen struktumya bisa digunakan lagi untuk keperluan lainnya.
Komponen-komponen yang sudah tidak dapat digunakan lagi masih mempunyai nilai sebagai besi
tua.
Struktur yang dihasilkan bersifat permanen dengan cara pemeliharaan yang tidak terlalu sukar.
Selain keuntungan-keuntungan tersebut bahan baja juga mempunyai kelemahan-kelemahan sebagai berikut :
o Komponen-komponen struktur yang dibuat dari bahan baja perlu diusahakan supaya tahan api sesuai dengan peraturan yang berlaku untuk bahaya kebakaran.
o Diperlukannya suatu biaya pemeliharaan untuk mencegah baja dari bahaya karat.
o Akibat kemampuannya menahan tekukan pada batang-batang yang langsing, walaupun dapat menahan gaya-gaya aksial, tetapi tidak bisa mencegah terjadinya pergeseran horisontal
haunch
rafter kolom
base plate
7
Sifat Mekanis Baja :
Menurut SNI 03-1729-2002 tentang TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG sifat mekanis baja struktural yang digunakan dalam perencanaan harus memenuhi persyaratan minimum yang diberikan pada tabel 1.
Tabel 1. Sifat mekanis baja struktural :
Jenis Baja Tegangan Putus Minimum fu (MPa) Tegangan Leleh Minimum fy (MPa) Peregangan Minimum (%) BJ 34 340 210 22 BJ 37 370 240 20 BJ 41 410 250 18 BJ 50 500 290 16 BJ 56 550 410 13
Sifat-sifat mekanis lainnya, Sifat-sifat mekanis lainnya baja struktural untuk maksud perencanaan ditetapkan sebagai berikut:
Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa Modulus geser : G = 80.000 MPa Nisbah poisson : μ = 0,3
Koefisien pemuaian : á = 12 x 10 -6 / o C
Menurut SNI 03 – 1729 – 2002 tentang TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG, semua baja struktural sebelum difabrikasi, harus memenuhi ketentuan berikut ini:
SK SNI S-05-1989-F: Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian B (Bahan Bangunan dari Besi/baja);
SNI 07-0052-1987: Baja Kanal Bertepi Bulat Canai Panas, Mutu dan Cara Uji;
SNI 07-0068-1987: Pipa Baja Karbon untuk Konstruksi Umum, Mutu dan Cara Uji;
SNI 07-0138-1987: Baja Kanal C Ringan;
SNI 07-0329-1989: Baja Bentuk I Bertepi Bulat Canai Panas, Mutu dan Cara Uji;
SNI 07-0358-1989-A: Baja, Peraturan Umum Pemeriksaan;
SNI 07-0722-1989: Baja Canai Panas untuk Konstruksi Umum;
SNI 07-0950-1989: Pipa dan Pelat Baja Bergelombang Lapis Seng;
SNI 07-2054-1990: Baja Siku Sama Kaki Bertepi Bulat Canai Panas, Mutu dan Cara Uji;
SNI 07-2610-1992: Baja Profil H Hasil Pengelasan dengan Filter untuk Konstruksi Umum;
SNI 07-3014-1992: Baja untuk Keperluan Rekayasa Umum;
SNI 07-3015-1992: Baja Canai Panas untuk Konstruksi dengan Pengelasan;
SNI 03-1726-1989: Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung.
2.6. Pembebanan
Perencanaan suatu struktur untuk keadaan-keadaan stabil batas, kekuatan batas, dan kemampuan-layan batas harus memperhitungkan pengaruh-pengaruh dari aksi sebagai akibat dari beban-beban berikut ini:
1) beban hidup dan mati seperti disyaratkan pada SNI 03-1727-1989 atau penggantinya;
2) untuk perencanaan keran (alat pengangkat), semua beban yang relevan yang disyaratkan pada SNI 03-1727-1989, atau penggantinya;
3) pembebanan gempa sesuai dengan SNI 03-1726-1989, atau penggantinya; 4) beban-beban khusus lainnya, sesuai dengan kebutuhan.
2.6.1. Pembebanan pada Gording a. Beban Mati / Dead Load
Gording ditempatkan tegak lurus bidang penutup atap dan beban mati Px bekerja vertikal, P diuraikan pada sumbu X dan sumbu Y, sehingga diperoleh :
8
Gambar 2.10. Gaya kerja pada gording qx = q . sin a ... (2.1)
qy = q . cos a ...(2.2) Dimana :
qx : Beban mati arah x qy : Beban mati arah y a : Sudut kemiringan
Gording diletakan di atas beberapa tumpuan (kuda-kuda), sehingga merupakan balok menerus di atas beberapa tumpuan dengan reduksi momen lentur maksimum adalah 80 %.
Momen maksimum akibat beban mati :
Mx1 = 1/8 . qx . (l)2 . 80 % ...(2.3) My1 = 1/8 .qy . (l)2 . 80 % ... (2.4) Dimana :
Mx : Momen maksimum arah x My : Momen maksimum arah y
b. Beban Hidup / Live Load
Gambar 2.12. Gaya yang bekerja pada beban hidup
Beban hidup adalah beban terpusat yang bekerja di tengah-tengah bentanggording, beban ini diperhitungkan jika ada orang yang bekerja di atas gording. Besarnya beban hidup diambil dari PPURG 1987, P = 100 kg
Px = P . sin a ... (2.5) Py = P . cos a ... (2.6) Dimana :
Px : Beban hidup arah x Py : Beban hidup arah y
Momen yang timbul akibat beban terpusat dianggap Continous Beam Momen maksimum akibat beban hidup
Mx2 = (1/4 . Px . l) . 80 % My2 = (1/4 . Py . l) . 80 % c. Beban Angin
Beban angin diperhitungkan dengan menganggap adanya tekanan positif (tiup) dan tekanan negatif (hisap), yang bekerja tegak lurus pada bidang atap. Menurut PPPURG 1987, tekanan tiup harus diambil minimal 25 kg/m2.
Gambar 2.14. Gaya kerja pada beban angin
X X Y a q qy qx Px Py P a Y X X X X Y a Y
9
d. Kombinasi Pembebanan Akibat Beban Tetap
M = Mbeban Mati + M Beban Hidup Akibat Beban Sementara
M = Mbeban Mati + M Beban Hidup + M Beban Angin e. Kontrol Tegangan
Akibat Beban Mati + Beban Hidup
... (2.7) Akibat Beban Mati + Beban Hidup + Beban Angin
... (2.8) Dimana :
: Tegangan yang bekerja : Tegangan ijin maksimal
\ Wx : Beban arah x Wy : Beban arah y
f. Kontrol Lendutan
Lendutan yang diijinkan untuk gording (pada arah x terdiri 2 wilayah yang ditahan oleh trakstang) ... (2.9) ... (2.10) Dimana : fx : lendutan arah x fy : lendutan arah y E : modulus elastisitas
Ix : Momen inersia penampang x Iy : momen inersia penampang y
2.6.2. Perhitungan Batang Tarik
Batang tarik (trackstang) berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah sumbu x (miring atap) sekaligus untuk mengurangi tegangan lendutan yang timbul pada arah x.
Gx = Berat sendiri gording + penutup atap sepanjang gording arah sumbu x Px = Beban hidup arah sumbu x
P total = Gx + Px = (qx . L) + Px ... (2.11)
Jika batang tarik yang dipasang dua buah, maka per batang tarik adalah : P = Ptotal / 2 = (qx . L) + Px) / 2 ... (2.12) σ = ... (2.13) Fn = ... (2.14)
Dimana :
P : Beban hidup qx :beban mati arah x L : lebar bentang Fn : gaya yang terjadi
2.6.3. Perhitungan Ikatan Angin
Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal (axial0 tarik saja. Adapun cara kerjanya adalah apabila salah satu ikatan angin bekerja sebagai batang tarik, maka yang lainnya tidak menahan gaya apapun. Sebaliknya apabila arah angin berubah, maka secara bergantian batang tersebut bekerja sebagai batang tarik.
N dicari dengan syarat keseimbangan, sedangkan P = gaya / tekanan angin Gambar 2.15. Ikatan Angin
ikatan angin kuda-kuda gording h b P P P N N Ny Nx
10
2.7. Sambungan
2.7.1. Sambungan Baut
Jenis baut yang dapat digunakan adalah baut yang jenisnya ditentukan dalam SII (0589-81, 0647-91 dan 0780-83, SII 0781-83) atau SNI (0541-89-A, 0571-89- A, dan 0661-89-A) yang sesuai, atau penggantinya.
Tegangan-tegangan yang diizinkan dalam menghitung kekuatan baut adalah sebagai berikut. Tegangan geser yang diizinkan :
= 0,6
... ( 2.15 ) Tegangan tarik yang diizinkan :ta
= 0,7
... ( 2.16)Kombinasi tegangan geser dan tegangan tarik yang diizinkan :
1
=
1
,
56
2 ≤
... ( 2.17) Tegangan tumpu yang diizinkan :tu
= 1,5
untuks
1 ≥ 2a
... ( 2.18 ) tu
= 1,2
untuk 1,5d
≤s
1 < 2d
...( 2.19 ) Dimana : 1s
= jarak dari sumbu baut yang paling luar ke tepi bagian yang disambung.d
= diameter baut.
= tegangan dasar, di mana persamaan ( 2.15 ), ( 2.16 ), ( 2.17)menggunakan tegangan dasar dari bahan baut, sedangkan persamaan ( 2.18 )dan ( 2.19) menggunakan tegangan dasar bahan yang disambung.
2.7.2. Sambungan Las
Pengelasan harus memenuhi standar SII yang berlaku (2441-89, 2442-89, 2443-89, 2444-89, 2445-89, 2446-89, dan 2447-89), atau penggantinya.
Las Tumpul
Pada suatu pelaksanaan yang baik, dimana penampang las sesuai dengan penampang batang, tegangan pada las sama dengan tegangan pada batang, sehingga apabila batang itu telah cukup kuat, maka las itu tidak perlu dihitung lagi.
Las Sudut
Panjang netto las adalah :
Ln = Lbrutto - 3a ... ( 2.20)
Panjang netto las tidak boleh kurang dari 40 mm atau 8a 10 kali tebal teras batang las.
Panjang netto las tidak boleh lebih dari 40 kali tebal las. Apabila ternyata diperlukan panjang netto las yang lebih dari 40 kali tebal las, sebaiknya dibuat las yang terputus-putus ( las terputus ). Untuk las terputus pada batang tekan, jarak antara bagian-bagian las itu tidak boleh melebihi 16 t
atau 30 cm, sedangkan pada batang tarik, jarak itu tidak boleh melebihi 24 t atau 30 cm, dimana t adalah tebal terkecil dari elemen yang dilas.
Las terputus tidak diperkenankan jika dikhawatirkan terjadi pengkaratan pada permukaan bidang kontak dibagian yang tidak ada lasnya, atau pada elemen yang dipengaruhi gaya getar.
Tebal las sudut tidak boleh lebih dari ½ t
2
, dimana t adalah tebal terkecil pelat yang dilas. Apabila gaya P yang ditahan oleh las membentuk sudut α dengan bidang retak las, tegangan miring11
2.9. Pondasi
2.9.1. Desain Perencanaan Pondasi Telapak 1. Menentukan Dimensi Pondasi
Dimensi yang direncanakan meliputi : panjang, lebar dan ketebalan telapak pondasi. Semuanya harus di desain sedemikian rupa, sehingga tegangan yang terjadi pada dasar pondasi tidak melebihi daya dukung tanah dibawahnya.
2. Mengontrol Kuat Geser 1 Arah
Kerusakan akibat gaya geser 1 arah terjadi pada keadaan dimana mula- mula terjadi retak miring pada daerah beton tarik (seperti creep), akibat distribusi beban vertikal dari kolom (Pu kolom) yang diteruskan ke pondasi sehingga menyebabkan bagian dasar pondasi mengalami tegangan. Akibat tegangan ini, tanah memberikan respon berupa gaya reaksi vertikal ke atas (gaya geser) sebagai akibat dari adanya gaya aksi tersebut. Kombinasi beban vertikal Pu kolom (ke bawah) dan gaya geser tekanan tanah ke atas berlangsung sedemikian rupa hingga sedikit demi sedikit membuat retak miring tadi semakin menjalar keatas dan membuat daerah beton tekan semakin mengecil.
Dengan semakin mengecilnya daerah beton tekan tersebut, maka mengakibatkan beton tidak mampu menahan beban geser tanah yang mendorong ke atas, akibatnya beton tekan akan mengalami keruntuhan. Berikut ini ilustrasinya :
Gambar 2.18. Kerusakan Pondasi Akibat Gaya Geser 1 arah
Kerusakan pondasi yang diakibatkan oleh gaya geser 1 arah ini biasanya terjadi jika nilai perbandingan antara nilai a dan nilai d cukup kecil, dan karena mutu beton yang digunakan juga kurang baik, sehingga mengurangi kemampuan beton dalam menahan beban tekan.
Gambar 2.19. Keretakan Pondasi Akibat Gaya Geser 1 arah Tegangan tanah pada bidang kritis geser
qx = qmin + (Bx - ax) / Bx . (qmax - qmin) ... (2.21) Dimana :
qx : tegangan tanah
qmin : tegangan tanah minimum qmax : tegangan tanah maksimum Bx : lebar pondasi
ax :jarak bidang kritis terhadap sisi luar
h Pu
d ds retak miring
tekanan tanah tekanan tanah
retak miring menjalar ke atas ds d Pu h h b d kolom B L luas bid. geser
h Pu d ds retak miring tekanan tanah L d a a
12
3. Mengontrol Kuat Geser 2 Arah (Punching Shear)
Kuat geser 2 arah atau biasa disebut juga dengan geser pons, dimana akibat gaya geser ini pondasi mengalami kerusakan di sekeliling kolom dengan jarak kurang lebih d/2.
Gaya geser pons yang terjadi,
Vup = ( Bx . By - cx . cy ) . [ ( qmax + qmin ) / 2 - q ] ... (2.22) Dimana :
Vup : gaya geser pons Bx & By : lebar pondasi
cx : lebar bidang geser pons arah x cy : lebar bidang geser pons arah y qmin : tegangan tanah minimum qmax : tegangan tanah maksimum
q : tekanan akibat berat pondasi pada tanah
Gambar 2.20. Kerusakan Pondasi Akibat Gaya Geser 2 arah 4. Menghitung Tulangan Pondasi
Beban yang bekerja pada pondasi adalah beban dari reaksi tegangan tanah yang bergerak vertikal ke atas akibat adanya gaya aksi vertikal kebawah (Pu) yang disalurkan oleh kolom. Tulangan pondasi dihitung berdasarkan momen maksimal yang terjadi pada pondasi dengan asumsi bahwa pondasi dianggap pelat yang terjepit dibagian tepi- tepi kolom. Menurut SNI 03-2847-2002, tulangan pondasi telapak berbentuk bujur sangkar harus disebar merata pada seluruh lebar pondasi (lihat pasal 17.4.3)
Rasio tulangan yang diperlukan :
= 0.85 . fc’ / fy . [ 1 - √ {1 – 2 . Rn / ( 0.85 . fc’ ) } ] ... (2.23) Dimana :
: rasio tulangan yang diperlukan
fc’ : kuat tekan beton fy :kuat leleh baja tulangan Rn : faktor reduksi kekuatan lentur
5. Mengontrol Daya Dukung Pondasi
Pondasi sebagai struktur bangunan bawah yang menyangga kolom memikul beban-beban diatasnya (bangunan atas), harus mampu menahan beban axial terfaktor (Pu) dari kolom tersebut. Maka dari itu beban dari Pu diisyaratkan tidak boleh melebihi daya dukung dari pondasi (Pup) yang dirumuskan sebagai berikut :
Pu < Pup
Pup = Ø x 0,85 x fc’ x A Dimana :
Pu = Gaya aksial terfaktor kolom……….…… (N) Pup = Daya dukung pondasi yang dibebani………... (N) fc’ = Mutu beton yang diisyaratkan………. (Mpa) A = Luas daerah yang dibebani………(mm2)
h Pu
keruntuhan beton pondasi akibat punching shear
a a L tekanan tanah retak miring ds d Pu h
lokasi retak yang diakibatkan oleh punching shear
L B
h
13
BAB III
METODA DAN LANGKAH PERENCANAAN
Adapun data-data perencanaan adalah sebagai berikut:
1. Tipe Konstruksi : Gudang tipe Gable Frame
2. Bahan penutup Atap : Alumunium Gelombang
3. Jarak Antar Portal : 6,25 meter
4. Bentang Kuda-Kuda (L) : 25 meter
5. Jarak Gording : 1,9 meter
6. Tinggi Kolom (H) : 8 meter
TIDAK MULAI
Data :
Gambar Rencana Struktur Portal Gable
Asumsi : Beban Angin, Beban Hidup, σ tanah, fc’, fy
PERLIMINARY DESIGN
HITUNG BEBAN-BEBAN YANG BEKERJA
PROSES PROGRAM SAP 2000
OUTPUT GAYA DALAM & GAYA BATANG
YA
PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR Asumsi Data Teknis :
Fc’, fy, profil
A
B
KONTROL SYARAT BATAS
YA
PERENCANAAN SAMBUNGAN
KONTROL SYARAT BATAS
SAMBUNGAN TERPASANG
TIDAK
SELESAI TINJAUAN PUSTAKA
14
7. Kemiringan Atap (a) : 20o
8. Beban Angin : 40 kg/m2
9. Beban Hidup : 100 kg
10. Beban Mati : Berat Sendiri Profil
11. Alat Sambung : Baut dan Las
12. Baja Profil : BJ 41
13. Mutu Beton : fc’ = 25 MPa
14. Mutu Baja : fy = 400 MPa
15. Tegangan Ijin Baja : 1660 kg/cm2
16. Berat Penutup Atap : 3 kg/m2
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Umum
Perhitungan perencanaan struktur gudang adalah perhitungan-perhitnugan elemen struktural pembentuk struktur gudang secara keseluruhan. Perhitungan struktur ini dilakukan supaya struktur gudang dapat dibangun sesuai kebutuhan, baik dari segi mutu bahan bangunan, umur rencana dan segi keamanan serta stabilitas struktur.
4.2. Data Perhitungan
Gambar 4.1. Portal Gudang 4.3. Perhitungan Struktur
4.3.1. Perhitungan Gording
Gambar 4.2. Perhitungan Gording
20o A B C D E 25.00 12.50 12.50 8. 00 4. 55 13.302
C
D
F
sb x sb y r x = 1 2 L y15
Menghitung Panjang Balok
Panjang balok adalah 13,302/7 = 1,90 m
Perhitungan Dimensi Gording
Untuk dimensi gording dicoba dengan menggunakan profil baja Light Lip Channel C 150.75.20.4,5 dengan data-data sebagai berikut :
- A = 13,97 cm2 - Ix = 489 cm4
- q = 11,0 kg/m - Iy = 99,2 cm4
- ix = 5,92 - Zx = 65,2 cm3
- iy = 2,66 cm - Zy = 19,8 cm3
Pembebanan pada Gording : a. Beban Mati / Dead Load
- Berat gording = 11,0 kg/m
- Berat penutup atap (1,90 m x 3 kg/m2) = 5,7 kg/m
∑q = 16,7 kg/m Momen maksimum akibat beban mati :
Mx1 = 1/8 . qx . (l)2 . 80% = 1/8 . 5,71 . (6,25)2 . 0,8 = 22,30 kgm My1 = 1/8 . qy . (l)2 . 80% = 1/8 . 15,7 . (6,25)2 . 0,8 = 61,32 kgm
b. Beban Hidup / Live Load
Gambar 4.5. gaya kerja pada beban hidup
Beban hidup adalah beban terpusat yang bekerja di tengah-tengah bentang gording, beban ini diperhitungkan kalau ada orang yang bekerja di atas gording. Besarnya beban hidup diambil dari PPURG 1987, P = 100 kg.
Px = P . sin a
= 100 . sin 20o = 34,20 kg
Py = P . cos a
= 100 . cos 20o = 93,96 kg Momen maksimum akibat beban hidup Mx2 = (1/4 . Px . l) . 80% = (1/4 . 34,20 . 6,25) . 0,8 = 42,75 kgm My2 = (1/4 . Py . l) . 80% = (1/4 . 93,96 . 6,25) . 0,8 = 117,45 kgm c. Beban Angin
Beban angin diperhitungkan dengan menganggap adanya tekanan positif (tiup) dan tekanan negatif (hisap), yang bekerja tegak lurus pada bidang atap. Menurut PPPURG 1987, tekanan tiup harus diambil minimal 25 kg/m2. Dalam perencanaan ini, besarnya tekanan angin (w) diambil sebesar 40 kg/m2. P Px Py x x y 20o
16
Gambar 4.7. Gaya kerja pada beban angin Ketentuan :
Koefisien angin tekan (c) = (0,02 x a -0,4)
Koefisien angin hisap (c’) = -0,4
Beban angin kiri (W1) = 40 kg/m2
Beban angin kanan (W2) = 40 kg/m2
Kemiringan atap (a) = 20o
Jarak gording = 1,90 m
- Koefisien tekan : C1 = 0,02 a -0,4
= (0,02 x 20) -0,4) = 0
- Koefisien hisap : C2 = -0,4
Maka : W1 = C1 x W x jarak gording = 0 x 40 x 1,90
= 0
W2 = C2 x W x jarak gording = -0,4 x 40 x 1,90 = -30,4 kg/m Momen maksimum akibat beban angin
Mx3 = 1/8 x W . l2
= 1/8 x -30,4 x 6,252 → karena tegak lurus gording = 148,437 kgm Atap+gording q Kg/m Beban orang P kg Angin kg 16,7 100 0 x 5,71 34,20 0 y 15,7 93,96 0 Mx 22,30 42,75 148,43 My 61,32 117,45 0
Tabel 4.1. Perhitungan momen d. Kombinasi Pembebanan
Akibat beban tetap
M = M beban mati + M beban hidup
= 178,77 kgm = 17877 kgcm Akibat beban sementara
M = M beban mati + M beban hidup + M beban angin
= 213,48 kgm = 21348 kgcm
My = My1 + My2 + My3
= 178,77 kgm = 17877 kgcm e. Kontrol Tegangan
Akibat beban mati + beban hidup σ =
σ = ... ok!
Akibat beban mati + beban hidup + beban angin σ = o 20 y x x y
17
σ = ...ok! f. Kontrol lendutan
Lendutan yang diijinkan untuk gording (pada arah x terdiri 2 wilayah yang ditahan oleh trakstang).
f
fx
2
fy
2
1
,
37
2
0
,
76
2
1
,
56
cm
....
1
,
736
cm
...
OK
!
Jadi gording Light Lip Channel C 150.75.20.4,5 aman untuk digunakan.
4.3.2. Perhitungan Batang Tarik (Trackstang)
Gambar 4.8. Perletakan Batang Tarik (trackstang)
batang tarik yang dipakai adalah Ø 19 mm
4.3.3. Perhitungan Ikatan Angin
Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal (axial) tarik saja. Adapun cara kerjanya adalah apabila salah satu ikatan angin bekerja sebagai batang tarik, maka yang lainnya tidak menahan gaya apa-apa.
Sebaliknya apabila arah angin berubah, maka secara bergantian batang tersebut bekerja sebagai batang tarik.
Gambar 4.8. Ikatan angin
digunakan ikatan angin Ø 19 mm
4.3.4. Perhitungan Dimensi Balok dan Kolom Kuda-kuda 1. Pembebanan pada Balok Gable
Gambar 4.9. Pembebanan pada balok gable akibat beban-beban yang dipikul oleh gording terpanjang 6,25 m
batang tarik (trekstang)
Gording Balok WF ikatan angin kuda-kuda gording h b P P P N N Ny Nx 8. 00 12.50 12.50 25.00 E D C B A o 20 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P6 P7 P5 P4 P3 P2 P1
18
Gambar 4.10. Pembebanan yang dipikul gording Balok yang direncanakan menggunakan I WF 300.200.8.12
- H = 300 mm - b = 200 mm - Ts = 12 mm - tb = 8 mm - Zx = 771 cm3 - Zy = 160 cm3 - Ix = 11300 cm4 - Iy = 1600 cm4 - ix =12,5 cm - iy = 4,71 cm - A = 72,38 cm2 - q = 56,8 kg/m
Gambar 4.11. Penampang baja I WF
Pembebanan pada balok gable akibat beban-beban yang dipikul oleh 1 gording dengan 6,25 m : a. Beban Gording
Gording 1 (terletak di ujung balok ) Beban mati
- Berat sendiri penutup atap : 3,125 m x 3 kg/m2x0,95 = 8,906 kg
- Berat alat penyambung : 10% x qWF (56,8 kg/m ) = 5,68 kg/m+
15,055 kg/m
- Beban hidup (P) = 100 kg/m
Gording 2 = G3 = G4 = G5 = G6 = G7 Beban mati
Berat sendiri penutup atap : 6,25 m x 3 kg/m2x1,90 = 35,625 kg
Berat alat penyambung : 10% x qWF (56,8 kg/m) = 5,68 kg/m +
= 24,43 kg/m
Beban hidup (P) = 100 kg
Dengan cara yang sama untuk mempermudah perhitungan beban-beban pada balok gable akibat masing-masing gording dilakukan secara tabelaris sebagai berikut :
No. Pembebanan G1
(kg/m)
G2 = G3 = G4 = G5 = G6 = G7
(kg/m)
1 Berat Penutup Atap 8,906 35,625
2 Beban Hidup 100 100
3 Berat Alat Penyambung 5,396 10,792
∑ P 114,302 146,417
Tabel 4.2. Pembebanan pada joint atap
13.302 1.90
Ikatan Angin
Gording Balok Gable
6.25 m 3.125 m 3.125 m 30 0 27 6 200 12 8
19
b. Tekanan Angin pada Bidang Atap c. q = 50 . c0s 20o = 46,98 kg/m d. q’ = -100 . cos 20o = -93,96 kg/m e. Tekanan Angin pada Bidang Dinding
Koefisien angin tekan C1h = 0,9 Wt = 0,9 . 40 . 6,25 = 225 kg/m
Koefisien angin hisap C’hs = -0,4 Wh = -0,4 . 40 . 6.25 = -100 kg/m
f. Beban Portal
Tabel 4.3. output dari SAP 2000 v.14
- Berat Portal = 3425,96
- Berat dinding pas. Batako : 8 x 6,25 x 300 = 2812,5 kg/m x 2 +
∑W= 9050,96 kg/m
Perhitungan Beban Gempa
Perhitungan beban gempa ekivalen mengacu pada SNI – 1726 – 2002
konstruksi Wi ( kg ) hi ( kg ) Wi. hi
H (W) 9050,96 12,55 113589,548
∑ W 9050,96 ∑ W.h 113589,548
Tabel 4.4. Berat struktur gudang yang dianalisis Lokasi = Tasikmalaya ( wilayah gempa zona 4)
Struktur di atas tanah sedang
I = 1 R = 5,5 T = 4 3
.
.
06
,
0
H
= 4 355
,
12
.
06
,
0
= 0,400 Didapat, C =T
42
.
0
(untuk tanah sedang)
C =
1
,
05
400
.
0
42
.
0
V =Wt
R
I
C
.
.
TABLE: Groups 3 - Massa dan Berat
GroupName
SelfMass SelfWeight TotalMassX TotalMassY TotalMassZ
Text
Kgf-s2/m
Kgf
Kgf-s2/m
Kgf-s2/m
Kgf-s2/m
SEMUA
3045,9
29870,09
3045,9
3045,9
3045,9
KOLOM TENGAH
0
0
0
0
0
KOLOM UTAMA
807,71
7920,88
807,71
807,71
807,71
FRAME
1345,89
13198,71
1345,89
1345,89
1345,89
GORDING
786,07
7708,75
786,07
786,07
786,07
JOINT 1
0
0
0
0
0
JOINT TENGAH
0
0
0
0
0
JOINT UJUNG
27,91
273,74
27,91
27,91
27,91
20
=.
9050
,
96
5
,
5
1
.
05
,
1
= 1727,91 kgPerhitungan beban gempa ekivalen untuk joint pada portal Untuk joint H ( F) F =
V
h
W
H
W
.
.
.
=.
1727
,
91
548
,
113589
548
,
113589
= 1727,91 kg Beban gempa arah x dan yF = 1727,91 kg
kg
995
,
863
2
91
,
1727
g. Perhitungan MomenPerhitungan analisa struktur menggunakan Program SAP 2000 Versi 14.
Gambar 4.12. BMD dan SFD
h. Kontrol balok yang direncanakan Terhadap momen tekanan (Wx)
Mmax = 11057,03 kgm = 1105703 kgcm Wx =
Profil baja I WF 300.200.8.12 dengan harga Wx hitung = 663,68 cm3 < Wx rencana = 771 cm3, maka profil baja ini dapat digunakan...ok!
Stabilitas batang tekan Lk = 13,302 m = 1330,2 cm (tabel 3 PPBBI 1984)
Terhadap balok yang dibebani lentur (KIP) Cek profil berubah bentuk atau tidak :
= = = 20,80 44,34 ≥ 20,80...ok!
Penampang tidak berubah bentuk
= 1752,01 kg/cm2 > 556,96 kg/cm2 ...ok! Kontrol terhadap tegangan
21
= 67,94 kg/cm2 < 1666 kg/cm2...ok! Kontrol terhadap lendutan
0,76 cm < 3,695 cm ...ok! Kontrol tegangan geser
D = 1754,26 (output SAP 2000 v14)
= 7,61 kg/cm2 ≤ 966,288 kg/cm2...ok! i. Kontrol kolom yang direncanakan
Dari hasil analisa SAP didapatkan Pu kolom sebesar -3779,997 kg ≈ -3780 kg Dimana nilai kc pada kolom dengan asumsi ujung jepit sendi : 0,7
Tinggi kolom = 8 m = 800 cm Lk = 0,7 x 800 = 560 cm rmin ≥ Kontrol penampang :
1. Cek kelangsingan penampang a. Pelat sayap ...ok! b. Pelat badan ...ok! 2. Kuat tekan rencana kolom, øPn
øPn = 0,85 . Ag . Fy = 0,85 . 72,38 . 2500 = 153807,5 kg
maka digunakan persamaan :
3. Kuat lentur rencana kolom øMnx
Mnx = Fy x Wx = 2500 x 771 = 1927500 kgcm = 19275 kgm Diperoleh nilai Mmax = 11057,03
4. Rasio tegangan total
...ok!
.200.8.12 kuat menerima beban dan memenuhi syarat! 4.3.5. Perencanaan Base Plate
Gaya normal dengan gaya hitung yang terjadi adalah : DA = 6188,23 kg
NA = 3779,997 kg
Mmax = 10579,80 kgm = 1057980 kgcm
Ukuran base plate ditaksir 35 cm x 30 cm dan tebal = 12 mm = 1,2 cm Kontrol tegangan yang timbul
F = a . b = 35 . 30 = 1050 cm2
Wn = 1/6 . a2 . b = 1/6 . 352 . 30 = 6125 cm2 Angker baut
Angker baut yang digunakan sebanyak 4 buah Akibat beban gaya geser tiap baut memikul beban
Diameter angker baut d =
=
Ambil baut ø19 mm sebanyak 4 buah Fgs = 4 . ¼ . . d
2
22
...aman! 4.3.6. Sambungana. Pertemuan balok dan kolom
Momen maksimal yang bekerja 11057,03 kgm Dipakai baut (mutu tinggi) ø16
Jarak baut dalam 1 baris ambil = 5d = 8 cm (antara 2,5 d s/d 7d)
Kita tinjau akibat momen 11057,03 kgm
...ok!
b. Perhitungan sambungan di titik buhul MC = 1661,52 kgm = 166152 kgcm DC = 1396,14 kg ...aman!
Gaya geser baut akibat gaya lintang : D = 1396,14 kg
Setiap baut memikul gaya geser sebesar Q = V/6 = 1396,14/6 = 232,69 kg Gaya geser pada baut :
...aman!
Kombinasi gaya geser dan gaya aksial baut :
= 831,42 kg/cm2 < = 1666 kg/cm2 Gaya geser pada ulir :
c. Perhitungan las pelat sambungan arah sejajar kolom Tebal las ditaksir a = 4 mm = 0,4 cm
Panjang las (lbr) = 36 cm P = N balok = 2333,469 kg ≈ 2334 kg
23
Kontrol : ...ok!Kesimpulan : tebal las 0,4 cm dapat digunakan pada pelat penyambung arah sejajar kolom. d. Perhitungan las pelat sambungan arah sejajar balok
Tebal las ditaksir a = 4 mm = 0,4 cm Panjang las (lbr) = 100 cm
Kontrol :
...ok!
Kesimpulan : tebal las 0,4 cm dapat digunakan pada pelat penyambung arah sejajar balok.
4.3.7. Perhitungan Pondasi Telapak a. Data Pondasi
Kedalaman pondasi (Df) = 2,90 m
lebar pondasi (Bx) = 2,30 m lebar pondasi (By) = 2,80 m tebal pondasi (h) = 0,60 m lebar kolom (bx) = 0,40 m lebar kolom (by) = 0,35 m kuat tekan beton (f’c) = 25 MPa kuat leleh baja tulangan (fy) = 400 MPa berat baja ( = 25 kN/m3
Pu = 33,381 kN Mux = 12,572 kNm Muy = 180,157 kNm
b. kapasitas dukung tanah
Kapasitas dukung tanah menurut Meyerhof (1956) : qa = (dalam kg/cm2) dengan, Kd = 1 + 0,33 . harus ≤ 1.33 Diambil Kd = 1,33
Kapasitas dukung ijin tanah qa = 247,01 kN/m2 c. Kontrol Tegangan Tanah
Tekanan akibat berat foot plat dan tanah q = (h . c) + (z . )
= (0,60.25) + (2,30.20,00) = 61 kN/m2 Tegangan tanah maksimum yang terjadi pada dasar fondasi :
qmax = qmax < qa
131,230 < 247,01... Aman (OK) Tegangan tanah minimum yang terjadi pada dasar fondasi :
qmin = qmin > 0
24
d. Gaya geser pada foot plat 1. Tinjauan Geser Arah x
Tegangan tanah pada bidang kritis geser arah x,
qx = 922,343 kN/m2
Gaya geser arah x Vux = 97,764 kN kuat geser foot plat Vc = 2450 kN Faktor reduksi kekuatan geser = 0,75 Kuat geser foot plat . Vc
= 0,75.2450 = 1837,5 kN
Syarat yang harus dipenuhi, . Vc ≥ Vux
1837,5 > 97,764...Aman (OK) 2. Tinjauan Geser Arah y
Tegangan tanah pada bidang kritis geser arah y, qy = 86,278 kN/m2
Gaya geser arah y Vuy = 106,264 kN kuat geser foot plat Vc = 1974,167 kN Faktor reduksi kekuatan geser = 0,75
Kuat geser foot plat .Vc = 0,75. 1974,167 = 1480,625 kN
Syarat yang harus dipenuhi,
. Vc ≥ Vuy
1480,625 > 106,264...Aman (OK)
3. Tinjauan Geser Dua Arah (Pons) Gaya geser pons yang terjadi,
Vup = 29,278 kN
Tegangan geser pons yang disyaratkan, fp = 1,667 MPa
Faktor reduksi kekuatan geser pons, = 0,75 Kuat geser pons, . Vnp = . Ap . p . 103
= 0,75 . 1,667.103 = 2291,75 kN Syarat : . Vnp ≥ Vup 2291,750 > 29,278 ... Aman (OK) . Vnp ≥ Pu 2291,750 > 33,381 ...Aman (OK) e. Pembesian Footplat 1. Tulangan Lentur Arah Tegangan tanah pada tepi kolom, qx = 77,496 kN/m2
Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat tegangan tanah, Mux = 66,104 kNm Rmax = 6,574 Mn = 82,630 kNm Rn = 0,107 Rn < Rmax 0,107 < 6,574 ... (OK)
25
Diameter tulangan yang digunakan, D 16 mm Jarak tulangan yang diperlukan, s = =
= 153 mm
Jarak tulangan maksimum, Smax = 200 mm Jarak tulangan yang digunakan, S = 153 mm
Digunakan tulangan, D16-150
Luas tulangan terpakai, As = =
= 3753,16 mm
2
2. Tulangan Lentur Arah y Tegangan tanah pada tepi kolom,
qy = 74,314 kN/m2
Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat tegangan tanah, Muy = 88,457 kNm Rmax = 6,574 Mn = 110,571 kNm Rn = 0,1812 Rn < Rmax 0,1812 < 6,574 ...(OK)
Rasio tulangan yang digunakan, = 0,0025
Luas tulangan yang diperlukan, As = . b . d = 0,0025.2300.515 = 2961,25 mm2
Diameter tulangan yang digunakan, D16 mm
Jarak tulangan yang diperlukan, S =
=
= 156 mm
Jarak tulangan maksimum, Smax = 200 mm
Jarak tulangan yang digunakan, S = 156 mm
Digunakan tulangan, D 16 - 150
Luas tulangan terpakai, As = =
= 3082,95 mm
2
3. Tulangan Susut
Diameter tulangan yang digunakan, ø 12 mm
Jarak tulangan susut arah x, sx =
=
= 154 mm
Jarak tulangan susut maksimum arah x, sx,max = 200 mm Jarak tulangan susut arah x yang digunakan, sx = 154 mm
Jarak tulangan susut arah y, sy =
=
= 157 mm
Jarak tulangan susut maksimum arah y, sy,max = 200 mm Jarak tulangan susut arah y yang digunakan, sy = 157 mm Digunakan tulangan susut arah x, ø12 - 157
26
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan
Dari uraian pada bab-bab sebelumnya dapat disimpulkan antara lain :
1. Baja merupakan bahan yang mempunyai sifat struktur yang sangat baik, terlebih untuk bangunan gudang karena kebutuhan jarak antar kolom yang jauh sedangkan atap biasanya merupakan atap metal yang ringan.
2. Profil baja yang digunakan dalam perencanaan ini adalah baja I WF 300.200.8.12 untuk struktur balok
dan kolom, sedangkan untuk gording digunakan profil baja Light Lip Channel C 150.75.20.4,5.
3. Dengan kondisi tanah setempat yang keadaan tanahnya tidak keras dan daya dukungnya cukup baik, maka pondasi telapak atau foot plate yang digunakan. Dengan kedalaman pondasi 3,0 meter lebar pondasi 2,3 x 2,8 meter, tebal pondasi 0,6 meter, dan lebar kolom 0,40 x 0,35 meter.
4. Ketelitian dari cara dan data perencanaan akan sangat berpengaruh pada tingkat kekuatan struktur.
5.2. Saran
1. Untuk merelisasikan hasil perhitungan dengan di lapangan maka diperlukan pengawasan yang benar-benar teliti.
2. Pondasi yang direncanakan harus kuat menahan beban yang bekerja padanya. Selain itu tanah tempat pondasi diletakan juga harus bisa memberikan daya dukung yang cukup kuat agar pondasi tidak mengalami penurunan yang melebihi batas toleransi.
3. Pada keseluruhan pembangunan gudang ini seluruh material harus benar-benar sesuai dengan hasil perhitungan.
DAFTAR PUSTAKA
Aminullah, Muhammad, Ir, Mt. Perencanaan Pondasi Telapak Beton. Pusat Pengembangan Bahan Ajar-UMB.
Berutu, Beni. 2009. Efisiensi dan Optimalisasi Pemakaian Baja Sebagai Bahan Konstruksi. USU Repository.
Departemen Pekerjaan Umum. Peraturan Perencanaan Bamgunan Baja Indonesia 1984 (PPBBI 1984). Bandung : Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan.
Departemen Pekerjaan Umum. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung. Standar Nasional Indonesia.
Gunawan, Rudy, Ir. 1988. Tabel Profil Konstruksi Baja. Yogyakarta : Kanisius. Ilham, M. Noer. 2010. Perhitungan Fondasi Footplat (Bentuk Empat Persegi Panjang).
Konstruksi Gudang Baja. [online]. Tersedia : http : //www.google.com/Perencanaan Konstruksi Gudang. (Maret 2013).
Nt, Suyono. 2007. Rangkuman Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung – 1983.
Perencanaan Konstruksi Baja II (Gable). [online]. Tersedia : http : //www.google.com/Perencanaan
Konstruksi Gudang. (Maret 2013).
Setiaawan, M. Ikhsan. 2013. Analisa Dimensi dan Biaya Struktur Baja.