tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung serta SNI tentang tata cara perencanaan struktur baja dan PPIUG 1983.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kota Surabaya merupakan kota dengan jumlah penduduk yang sangat padat. Kebutuhan akan sarana dan prasaranan pendukung di kota tersebut sangat di perlukan salah satunya adalah kebutuhan akan tempat tinggal yang terus meningkat. Sementara itu ketersediaan lahan untuk tempat tinggak di kota tersebut semakin sempit,hal tersebut menjadi satu alasan banyak bangunan tempat tinggal di kota surabaya dibangun bertingkat dan salah satunya Apartement East Coast Recidence yang terletak dikawasan perumahan pakuwon city.

Gedung Apartemen East Coast Recidence Pakuwon city Surabaya, dan mempunyai luas lahan ± 47681,56 m2 terdiri atas bangunan 18 lantai.

Perencanan awal pembangunan Gedung Apartemen East Coast Recidence ini, seluruh pekerjaan struktural meliputi pelat, balok dan kolom dibangun dengan menggunakan beton bertulang konvensional. Pada Proyek Akhir ini penulis merencanakan ulang Gedung Apartemen East Coast Recidence dengan menggunakan struktur komposit baja beton pada struktur utamanya meliputi pelat, balok dan kolom.

Struktur komposit semakin banyak dipakai dalam rekayasa struktur. Dari beberapa penelitian, struktur komposit mampu memberikan kinerja struktur yang baik dan lebih efektif dalam meningkatkan kapasitas pembebanan, kekakuan dan keunggulan ekonomis.

Balok komposit merupakan campuran beton dengan baja profil, dimana pada beton bertulang gaya-gaya tarik yang dialami suatu elemen struktur dipikul oleh besi tulangan tetapi pada struktur komposit ini gaya-gaya tarik yang terjadi pada suatu elemen struktur dipikul oleh profil baja. Komposit balok baja dan pelat beton adalah satu usaha dalam mendapatkan suatu konstruksi yang baik dan efisien. Keistimewaan yang nyata dalam sistem komposit adalah (1) Penghematan berat baja, (2) Penampang balok baja yang digunakan lebih kecil, (3) kekakuan lantai meningkat, (4) kapasitas menahan beban lebih besar, (5) Panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar (Salmon, Charles G. &

E.Johnson, John.1991 ).

Sistem gedung yang digunakan pada modifikasi perancangan gedung ini adalah sistem struktur SRPMB.Pada Tugas Akhir ini menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002 tentang tata cara perhitungan beton untuk bangunan gedung dan SNI 03-1726-2002 tentang

tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung serta SNI 03-1729-2002 tentang tata cara perencanaan struktur baja dan PPIUG 1983.

1.2. Permasalahan

Permasalahan yang ditinjau dalam modifikasi perancangan gedung Apartemen East Coast Recidence dengan menggunakan struktur komposit baja beton, antara lain :

1. Bagaimana menentukan Preliminary design penampang struktur primer dan struktur sekunder.

2. Bagaimana menghitung pembebanan setelah adanya modifikasi.

3. Bagaimana memodelkan dan menganalisa struktur setelah adanya modifikasi. 4. Bagaimana merencanakan sambungan

yang memenuhi kriteria perancangan struktur.

5. Bagaimana merencanakan pondasi yang sesuai dengan besar beban yang dipikul dan kondisi tanah di lapangan.

6. Bagaimana menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalam bentuk gambar teknik.

.

1.3. Tujuan

Adapun tujuan dari modifikasi perancangan gedung Apartemen East Coast Recidence dengan struktur komposit baja beton, yaitu :

1. Dapat menentukan Preliminary design penampang struktur primer dan struktur sekunder.

2. Bagaimana asumsi pembebanan setelah adanya modifikasi.

3. Dapat memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS 9.6.

4. Dapat merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur, yaitu kekuatan, kekakuan dan stabilitas (stability).

5. Dapat merencanakan pondasi yang sesuai dengan besar beban yang dipikul dan kondisi tanah di lapangan.

6. Dapat menuangkan hasil modifikasi perencanaan dan perhitungan dalam bentuk gambar teknik.

1.4. Batasan Masalah

1. Perencanaan struktur utama meliputi balok induk dan kolom dan struktur sekunder meliputi balok anak, tangga dan pelat lantai.

2. Perencanaan kolom komposit menggunakan tipe kolom baja berselubung beton ( king cross ) dimana desain awal gedung menggunakan kolom beton bertulang.

3. Perencanaan balok komposit dimana desain awal gedung menggunakan balok beton bertulang.

4. Perencanaan pelat lantai menggunakan bondex.

5. Merencanakan pondasi bangunan.

6. Jumlah lantai yang semula 18 lantai akan direncanakan ulang menjadi 12 lantai. 7. Tidak memperhitungkan segi ekonomis

dan hanya memperhitungkan metode pelaksanaan konstruksi yang berhubungan dengan perhitungan struktur.

8. Perencanaan tidak meliputi instalasi mekanis, instalasi listrik, plumbing dan saluran air.

9. Permodelan dan analisa struktur dilakukan dengan program bantu ETABS 9.6.

1.5. Manfaat

Manfaat yang dapat diambil dari Tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Menghasilkan perencanaan struktur gedung komposit baja-beton yang rasional dengan memenuhi persyaratan keamanan struktur

2. Mendapatkan suatu analisa dari perencanaan struktur tersebut sehingga dapat meminimalisasi kegagalan pada saat perencanaan

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Pada tugas akhir ini “Gedung Apartemen East Coast Recidence “ akan dimodifikasi menggunakan struktur komposit baja beton, yaitu dengan mengkombinasikan dua penampang yang terdiri dari profil baja dan campuran beton digabung bersama untuk memikul beban tekan dan lentur. Batang yang memikul lentur umumnya disebut dengan balok komposit sedangkan batang yang memikul beban tekan, tekan dan lentur umumnya disebut dengan kolom komposit.

Penampang komposit mempunyai kekakuan yang lebih besar dibandingkan dengan penampang lempeng beton dan gelagar baja yang bekerja sendiri-sendiri dan dengan demikian dapat menahan beban yang lebih besar atau beban yang sama dengan lenturan yang lebih kecil pada

bentang yang lebih panjang. Apabila untuk mendapatkan aksi komposit bagian atas gelagar dibungkus dengan lempeng beton, maka akan didapat pengurangan pada tebal seluruh lantai, dan untuk bangunan-bangunan pencakar langit, keadaan ini memberikan penghematan yang cukup besar dalam volume, pekerjaan pemasangan kabel-kabel, pekerjaan saluran pendingin ruangan, dinding-dinding, pekerjaan saluran air, dan lain-lainnya.( Amon, R.,

Knobloch, B.,& Mazumder, A.,1999).

Keuntungan utama dari perencanaan komposit yaitu penghematan berat baja, penampang balok baja dapat lebih rendah, kekakuan lantai meningkat, panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar, kapasitas pemikul beban meningkat. Penghematan berat baja sebesar 20 % sampai 30 % seringkali dapat diperoleh dengan memanfaatkan semua keuntungan dari sistem komposit. Pengurangan berat pada balok baja ini biasanya memungkinkan pemakaian penampang yang lebih rendah dan juga lebih ringan. Keuntungan ini bisa banyak mengurangi tinggi bangunan bertingkat banyak sehingga diperoleh penghematan bahan bangunan yang lain seperti dinding luar dan tangga.

2.2 Balok komposit

Balok adalah salah satu diantara elemen-elemen struktur yang paling banyak dijumpai pada setiap struktur. Balok adalah elemen struktur yang memikul beban yang bekerja tegak lurus dengan sumbu longitudinalnya. Hal ini akan menyebabkan balok melentur (Spiegel & Limbrunner,1998).

Sebuah balok komposit (composite beam) adalah sebuah balok yang kekuatannya bergantung pada interaksi mekanis diantara dua atau lebih bahan (Bowles,1980). 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 (SNI 03-1729-2002 Ps.12.2.6).

b. Balok komposit parsial

Pada balok komposit parsial, kekuatan balok dalam memikul lentur

C hr D tb T (Pyc-T)/2 fy d1 d2 d3 Pyc PNA fy dibatasi oleh kekuatan penghubung geser.

Perhitungan elastis untuk balok seperti ini, seperti pada penentuan defleksi atau tegangan akibat beban layan, harus mempertimbangkan pengaruh adanya slip antara baja dan beton (SNI 03-1729-2002 Ps. 12.2.7).

c. Balok baja yang diberi selubung beton Walaupun tidak diberi angker, balok baja yang diberi selubung beton di semua permukaannya dianggap bekerja secara komposit dengan beton, selama hal-hal berikut terpenuhi (SNI 03-1729-2002 Ps.12.2.8)

1.1.1. Menghitung momen nominal

Perhitungan Mn berdasarkan distribusi tegangan plastis :

Gambar 2.1. Distribusi tegangan plastis

(Sumber :Charles G. Salmon, 1996)

Menghitung momen nominal ( Mn ) positif

1. Menentukan gaya tekan ( C ) pada beton :

C = 0,85.f’c.tp.beff .

Menentukan gaya tarik ( T) pada baja : T = As.fy

Dipilih nilai yang terkecil dari kedua nilai di atas

2. Menentukan tinggi blok tekan effektif :

eff c y s b f f A a '. . 85 , 0 .

3. Kekuatan momen nomimal :

1

.d

C

n

M

atau T.d1

Bila kekuatan nominal dinyatakan dalam bentuk gaya baja akan diperoleh :

2 2

.f d t a

A

M_{n s y s}

Gambar 2.4. Distribusi tegangan elastis

Menghitung momen nominal ( Mn ) negatif.

1.Menentukan lokasi gaya tarik pada balok baja

T = n.Ar.fyr Pyc = As.fy

Gaya pada sayap ;

P

_f

b

_f

.

t

_f

.

f

_y

Gaya pada badan ;

f yc w P T P P 2 y w w

f

t

P

a

w

_.

2.Menghitung jarak ke centroid d1 = hr + tb – c d2 = w f web f w f f P P a t P t P .0,5. ) ( ( 0,5. ) ( d3 =

2

d

3.Menghitung momen ultimate : Mn = T(d1 + d2) + Pyc(d3 - d2) b efektif btr GNE yt GNE komposit ts hr d GN baja

Gambar 2.2. Metode transformasi luasan

Perhitungan Mn berdasar distribusi tegangan elastis :

1. Menghitung nilai transformasi beton ke baja Ec = 4700 . ' c f Mpa ... untuk beton normal. Es = 200000 Mpa n = E s E

300

150

252

Balok tangga channal 260 x 90 x 10 x 14

Pelat Anak Tangga = 3mm

150 150 btr =

n

eff

b

Atr = btr . ts

2. Menentukan letak garis netral penampang transformasi (dimomen ke ambang atas)

GNE = s tr s A A 2 d s t . A 2 s t . tr A

3. Menghitung momen inersia penampang transformasi It = 2 s 2 tr 3 tr _{h G} s t 2 d A x I 2 s t G A 12 ) s t ( . b NE r NE

4. Menghitung modulus penampang transformasi yc = GNE yt = d + ts + hr - GNE Str.c = c y I tr dan Str.t = t y I tr

5. Menghitung momen ultimate

Kapasitas momen positif penampang balok komposit penuh digunakan dari nilai yang terkecil dari :

Mn1 = 0,85 . fc’ . n . Str.c

Mn2 = fy . Str.t

Jadi : Mu . Mn

1.1.2. Penghubung Geser

Kekuatan penghubung geser jenis paku (LRFD Pasal 12.6.3) u f . sc A s r . c E . c' f . sc A . 0,5 n Q Dimana :

rs untuk balok tegak lurus balok : 0.85* * 1 1

r s r r r s h H h w N r

rs untuk balok sejajar balok : 0.6* * 1 1

r s r r s h H h w r Keterangan :

Nr = jumlah stud setiap gelombang

Hs = tinggi stud

Hr = tinggi bondek

Wr = lebar effektif bondek

Asc = Luas penampang shear connector

fu = Tegangan putus penghubung paku/stud

Qn = Kuat nominal geser untuk penghubung geser

Jumlah penghubung geser (shear connector) yang dibutuhkan yaitu : n =

n

Q C

BAB III

METODOLOGI

3.1 DIAGRAM ALIR METODOLOGI

BAB IV

PERENCANAAN STRUKTUR

SEKUNDER

4.1. Perencanaan tangga

4.1.1.Data – data Perencanaan Tangga

lantai 1 – 11 tipikal :

Ketinggian antar lantai : 350 cm Tinggi bordes : 175 cm Tinggi injakan (t) : 17,5 cm Lebar injakan ( i ) : 28 cm

50 50 BALOK Tulangan negatif 8-150 Tebal plat 0,8 mm 300 150 252

Balok tangga channal 260 x 90 x 10 x 14

Pelat Anak Tangga = 3mm

150 150

Balok Penumpu Lift Balok Penggantung Lift

2,5 m 1,25 m 4,3 m 2,15 m Balok Anak Jumlah tanjakan (Σt) :

5

,

17

175

= 10 buah

Jumlah injakan (Σi) : (Σt) –1 = 10 - 1 = 9 buah

Lebar bordes : 150 cm Panjang bordes : 300 cm Lebar tangga : 150 cm Sudut Kemiringan ( ) : arc tg

28 5 , 17 = 32,010 a. Persyaratan tangga : 60 cm 2t + i 65 cm 60 cm (2 x 17,5) + 28 65 cm 60 cm 63 cm 65 cm ….. OK

b. Syarat sudut kemiringan :

250 400  250 32,010 400 ….. OK

Gambar 4.1 Tangga

4.2

Perencanaan Plat

Pada perencanaan struktur pelat

direncanakan menggunakan bondek,

• Tebal Pelat Atap

:

11 cm

• Tebal Pelat lantai 1 – 11

:

11 cm

Gambar 4.2 pelat

4.3

Balok Anak

Balok Anak lantai direncanakan

menggunakan profil Wf 350x175x6x9

Balok Anak Atap direncanakan

menggunakan profil Wf

300X150X5,5X8

4.2. Perencanaan Balok Lift

Perencanaan balok lift meliputi balok – balok yang berkaitan dengan ruang mesin lift, yaitu terdiri dari balok penumpu dan balok penggantung lift. Untuk lift pada bangunan ini menggunakan lift yang diproduksi oleh Sigma elevator company, dengan data – data sebagai berikut :

Tipe lift : Penumpang Merk : Sigma

Kapasitas :15 orang/1000 kg

Lebar pintu (opening width) : 900 mm Dimensi sangkar (car size) :

inside : 1600 x 1500 mm2 Outside : 1650 x 1665 mm2

Dimensi ruang luncur: 4300 x 2150 mm2 Dimensi ruang mesin: 4300 x 2150 mm2 Beban reaksi ruang mesin :

 R1 = 6150 Kg

(Berat mesin penggerak + beban kereta + perlengkapan)

 R2 = 4600 Kg

(Berat bandul pemberat + perlengkapan)

Gambar 4.3 Denah Perencanaan lift

• Balok Penggantung lift : WF 300 x

150 x 5,5 x 8

• Balok Penumpu lift : WF 300 x

150 x 5,5 x 8

) 95539,34 . 3 ( ) 198209,92 . 4 ( ) 90605,26 . 3 ( ) 3261879 . 5 , 2 ( 3261879 . 5 , 12

BAB V

ANALISA STRUKTUR UTAMA

5.1 Perencanaan Balok Induk Memanjang

Sebagai contoh perhitungan adalah balok utama memanjang interior.

Gambar 5.1 Denah Pembalokan lantai 3

Pada perencanaan ini, ditunjukkan contoh perhitungan balok Induk pada lantai 4 dengan kode balok B-167. Pada perhitungan berikut Balok Induk direncanakan dengan profil WF 450x200x9x14. Panjang balok (L) = 720 cm. Adapun data – data profil adalah sebagai berikut : A = 96,76 cm2 ix = 18,6 cm r = 18 mm W = 76kg/m tw = 9 mm Zx = 1621 cm3 d = 450 mm tf = 14 mm Zy = 289 cm3 b = 200 mm Ix = 33500 cm2 Sx = 1490 cm3 iy = 4,4 cm Iy = 1870 cm4 Sy = 187 cm3 h = 422 mm f’c= 25 Mpa Bj 41 hr =53 mm

5.5.1 Kondisi Balok Induk memanjang Sebelum Komposit

Dari hasil output ETABS v9.6.0 untuk batang B-177, didapatkan :

Mmax (-) = 3261879 Kgcm L = 720 cm

 Kontrol Kekuatan Penampang (Local Buckling) Pelat badan : 88 , 46 9 422 tw h 25 , 106 250 1680 1680 fy p twh < λp...OK 14 , 7 28 200 2tf bf 75 , 10 250 170 170 fy tw h < fy 170 ...OK

Jadi, termasuk penampang kompak, maka Mnx = Mpx

 Kontrol Lateral Buckling

Jarak Penahan Lateral Lb = 240 cm Berdasarkan tabel untuk BJ 41 profil WF 450.200.9.14 didapatkan :

Lp = 223,450 cm, Lr = 666,363 cm

Jadi, Lb >Lp → bentang menengah, Untuk komponen struktur yang memenuhi Lr > Lb > Lp, kuat nominal komponen struktur adalah :

Mp

Lp

Lr

Lb

Lr

M

M

M

Cb

Mn

_{r p r}

)

(

)

(

)

(

MA = 90605,26 Kgcm MB = 198209,92 Kgcm MC = 95539,34 Kgcm 3 , 2 3 4 3 5 , 2 5 , 12 C B A M M M Mmaks Mmaks Cb = 4,2 > 2,3 → dipakai 2,3 My = Sx.fy = 1490 . 2500 = 3725000 Kgcm Mp = fy.Zx = 2500 . 1621 = 4052500 kgcm < 1,5 My MR = (fy-fr)Sx = 1800. 1490 = 2682000 kgcm Mp Mn ) 450 , 223 363 , 666 ( ) 240 363 , 666 ( ) 2682000 4052500 ( 2682000 3 , 2 = 9202965,96 kgcm > 4052500 kgcm Dipakai Mn = Mp = 4052500 kgcm Persyaratan : Mu ≤ φMn 3261879 Kgcm ≤ 0,9. 4052500 kgcm 3261879 Kgcm < 3647250 kgcm...OK Jadi Penampang profil baja sebelum komposit mampu menahan beban yang terjadi.

5.1.2 Kondisi Balok Utama Setelah Komposit  Zona momen Positif

Dari hasil output ETABS v9.6.0 didapatkan momen positif adalah

Mmaks = 3048474,023 Kgcm (batang B-186).

L= 7,2 m

Kontrol kriteria penampang Untuk Badan fy tw h 1680 46,88 9 422 tw h 25 , 106 250 1680 1680 fy p 46,88 < 106,25...ok

Profil penampang kompak, sehingga kapasitas momen penampang dianalisa dengan distribusi tegangan plastis.

L = 720 cm

beff ≤ ¼ .L = ¼.720 cm = 180 cm

jadi beff = 180 cm

tp = tb- hr = 11-5,3 = 5,7 cm

Penampang Bondek // Balok

Menentukan gaya tekan yang terjadi pada pelat

Karena letak balok induk (B-186) sejajar dengan penampang bondek, maka :

T = As.fy = 96,76.2500 = 241900 kg

C = 0,85 x fc’ x tpt x beff

= 0,85 x 250 x 5,7 x 180 = 218025 kg (menentukan) C < T (maka GNP berada pada baja)

Menentukan jarak-jarak dari centroid gaya-gaya yang

bekerja:

Gambar 5.2 Diagram tegangan pada Daerah Momen positif balok memanjang

e = y + hr + ( ½.tb )= 23,66 + 53+(½.57) =32,16 cm e’ = y – (δ/2) = 23,66- (0,239/2) = 23,54 cm Mn = Mp = C.e +C’’.e’ =( 218025.32,16 )+ ( 11937,5.23,54) = 7293112,422 kg cm Syarat : Mu ≤

.

Mn

3048474,023 kgcm ≤ 0,85.

7293112,42

2

kgcm 3048474,023 kgcm ≤ 6199145,559 kgcm

Kekuatan nominal penampang komposit lebih besar daripada momen akibat beban berfaktor, sehingga penampang mampu menahan beban yang terjadi.

 Zona momen negatif

Dari hasil output program ETABS v9.6.0 didapatkan momen negatif Mmaks = 3731493,88 Kgcm (batang B-186). L = 720 cm beff ≤ ¼ .L = ¼.720 cm = 180 cm tbondex = 0,75 mm fyr = 240 Mpa ts = 100 mm

Dipasang tulangan pada pelat beton 10 D 10

disepanjang beff.

Batang tulangan menambah kekuatan tarik nominal pada pelat beton

 Menentukan Lokasi Gaya Tarik pada Balok Baja

Batang tulangan menambah kekuatan tarik nominal pada pelat beton.

Tc = n.Asr . fyr

= 10. ¼ . л . 12 . 2400 = 18849,56 Kg

Gaya tekan nominal maksimum dalam penampang baja

Pyc = As . fy = 96,76. 2500 = 241900 Kg

Gambar 5.3 Diagram tegangan pada Daerah momen negatif balok memanjang

Karena Pyc > Tc, maka PNA pada web, berlaku persamaan. 2 ' ' T C C 11937,5kg 2 218025 241900

fy

C

A

'

'

4

,

78

cm

2500

5

,

11937

bf

A'

mm

39

,

2

200

478

'

2

'.

2

.

A

As

A

d

As

y

23

,

66

cm

78

,

4

76

,

96

)

2

/

239

,

0

.(

78

,

4

)

2

/

45

.(

76

,

96

2 56 , 18849 241900 2 Tc Pyc Ts = 111525,22 Kg

Gaya pada sayap, Tf = bf . tf . fy = 20 . 1,4 . 2500 = 70000 Kg

Gaya pada badan, Tw = Pyc Tc Tf

2

= 111525,22 – 70000

= 41525,22 Kg

Jarak garis netral dari tepi bawah sayap :

9 , 0 . 2500 22 , 41525 .tw fy Tw aw = 18,45 cm

 Menenentukan Jarak Gaya yang Bekerja dari Centroid d2 = Tw Tf aw tf Tw tf Tf.0,5 ) ( ( 0,5 )) ( = 22 , 41525 70000 )) 45 , 18 . 5 , 0 4 , 1 .( 22 , 41525 ( ) 4 , 1 . 5 , 0 . 70000 ( = 4,39 cm d3 = D/2 =45/2 = 22,5 cm d1 = ts – c = 10-2,5 = 7,5 cm

 Perhitungan Momen Nominal Negatif Mn = Tc (d1+ d2) + Pyc(d3 – d2) = 18849,56(7,5 + 4,39) + 241900 (22,5 – 4,39) = 4604930,26 Kgcm Persayaratan : Mu ≤ φMn 3731493,88 Kgcm ≤ 0,85 . 4604930,26 Kgcm 3731493,88 Kgcm ≤ 3914190,72 Kgcm...OK

 Perencanaan Penghubung Geser

Untuk penghubung geser yang dipakai adalah tipe stud:

ds = 16 mm Asc = 200,96 mm2 fu = 410 Mpa = 41 kg/mm2 Ec =

25

041

,

0

.

2400

'

.

041

,

0

.

1,5 5 , 1

fc

w

= 24102,979 Mpa Qn = 0,5.Asc.

fc'.

Ec

= 0,5.200,96

979

,

24102

.

25

= 77998,274 N = 7799,827 kg/stud Syarat : Qn ≤ Asc.fu 7799,827 kg/stud ≤ 200,96.41 7799,827 kg/stud ≤ 8239,36 kg/stud...ok

Jumlah stud untuk setengah bentang :

45

,

31

827

,

7799

241900

Qn

T

N

= 32 buah

Jadi, dibutuhkan 64 buah stud untuk seluruh bentang.

Jarak seragam (P) dengan 2 stud pada masing-masing lokasi : 5 , 22 32 720 N L P cm

5.2 Perencanaan Kolom Komposit

Gambar 5.4 Tampak Depan

Dari hasil output ETABS v9.2.0 diperoleh gaya – gaya yang bekerja pada kolom C 79 lantai 1 adalah : Pu = 565825 Kg Mux = 38238,8 Kgcm Muy = 107594 Kgcm Vux = 24919,6 Kg Vuy = 9198,82 Kg

Kolom komposit direncanakan dengan menggunakan profil K 500.200.10.16 dengan spesifikasi material sebagai berikut :

A = 228,4 cm2 tw = 10 mm Sx = 1997,6 cm3 w = 179,2 kg/m tf = 16 mm Sy = 2046,6 cm3 H = 500 mm Ix = 49940 cm4 ix = 14,79 cm B = 200 mm Iy = 52189 cm iy = 15,17 cm r = 20 mm f’c = 25 MPa

3.5 3.5 Ix = 49940 cm4 Ix = 49940 cm Ix = 46800 cm Ix = 46800 cm4 4 4

Gambar 5.5 Penampang Kolom Komposit

Zx = (( . 2 1 d.tw. . 2 1 d) + (b-tw)(tf)(d-tf)) + (( . 2 1 b.tf. . 2 1 b).2 + (d-2tf).( . 2 1 tw).( . 2 1 tw)) = (( . 2 1 50.1. . 2 1 50)+(20-1)(1,6)(50-1,6))+(( . 2 1 20.1,6. . 2 1 20).2 + (50-2.1,6).( . 2 1 1).( . 2 1 1)) = 2428,06 cm3 Zy = (( . 2 1 tf.b. . 2 1 b).2 + (d-2tf). . 2 1 tw. . 2 1 tw) + ( 2 1 (d+tw).tw. 2 1 (d+tw) + (b-tw).tf.(d+tw-tf)) = (( . 2 1 1,6.20. . 2 1 20).2 + (50-2.1,6). . 2 1 1. . 2 1 1) + ( 2 1 (50+1).1. 2 1 (50+1) + (20-1).1,6.(50+1-1,6)) = 2483,71 cm3

Kontrol luas penampang minimum profil baja :

Ac As % 100 . ) 70 70 ( 4 , 228 x = 4,7 > 4% Tulangan Longitudinal 4D22

Jarak spesi tulangan = 700-(2x40)-(2x12)-(22) = 574 mm

Luas tulangan longitudinal (Ar) = 4. . .222 4 1

= 1519,76 mm2 Ar minimum = 0,18x574 = 103,32 mm2 < 1519,76/4= 379,9mm2

Tulangan Lateral ( sengkang dipasang Ø 12 – 200 mm)

Luas tulangan sengkang = . .122 4 1

= 113,04 mm

Luas sengkang minimum = 0,18x200 = 36 mm2 < 113,04 mm2

Luas penampang bersih (Acn)

= (70x70) - (228,4+15,19) = 4656,41 cm2

Untuk baja yang diberi selimut beton :

7 , 0

1

c c2 0,6 c3 0,2 Kuat nominal aksial kolom komposit

s c c s r yr y my

A

A

f

c

A

A

f

c

f

f

₁

.

₂

.

'

4 , 228 41 , 4656 . 25 6 , 0 4 , 228 19 , 15 240 7 , 0 250 x x fmy = 566,98 Mpa

Modulus Elastisitas (E) diubah menjadi modulus elastisitas modifikasi (Em)

'

041

,

0

xw

1,5

x

f

_c

Ec

=

25

2400

041

,

0

x

1,5

x

= 24102,979 Mpa 200000 Es Mpa s cn c m

A

A

xE

c

E

E

3

.

= 4 , 228 41 , 4656 . 979 , 24102 2 , 0 10 . 2 5 x = 298277,89 Mpa

Jari-jari girasi penampang (r) diubah menjadi jari-jari girasi modifikasi (rm)

rm = 0,3.b = 0,3x70 = 21 cm > iy (dipakai rm)

Panjang efektif Kx dalam rangka bidang ditentukan dengan menggunakan faktor-faktor kekangan G dengan gambar sebagai berikut :

Terhadap sumbu y   12 - 200 4 22 Ix=33500 cm4 Ix= 33500 cm4 Ix= 90400 cm4

3.5 4 6 3.5 Iy = 52189 cm 4 Iy = 52189 cm 4 Iy = 90400 cm4 Iy = 90400 cm4 Kolom 1 (K1) = Kolom 2 (K2) : K 500.200.10.16 Ix = 49940 cm4 Iy = 52189 cm4 ix = 14,79 cm4 iy = 15,17 cm4 A = 226,4 cm2 Balok 1 (B1) = Balok 2 (B2) : WF 450 x 200 x 9 x 14 Ix = 33500 cm4 Tekuk terhadap sumbu x : Ic = Ix kolom

GA =

720

33500

2

350

49940

2

x

x

L

Ix

L

Ix

balok kolom = 3,06

GB = 1 (ujung kolom di anggap jepit)

Jenis rangka tidak bergoyang sehingga dari nomogram didapatkan nilai :

Kcx = 0,84 Lkx = kcy x L = 0,84 x 350 = 294 cm

14

21

294

m

r

Lkx

x

cm (menentukan) Terhadap sumbu x

Tekuk terhadap sumbu y : Ic = Iy kolom

GA =

400

11100

640

11100

350

52189

2x

L

Iy

L

Iy

balok kolom = 1,26

GB = 1 (ujung kolom di anggap jepit) Jenis rangka tidak bergoyang sehingga dari nomogram didapatkan nilai :

Kcy = 0,79 Lk = kcy x L = 0,79 x 350 = 276,5 cm

16

,

13

21

5

,

276

m

r

Lky

y

cm m my E f c = 89 , 298277 98 , 566 14 = 0,319

(0,25 <

c

< 1,2) termasuk dalam kategori kolom menengah, dimana:

319

,

0

67

,

0

6

,

1

43

,

1

67

,

0

6

,

1

43

,

1

x

c

x

= 1,031 my cr f f =

031

,

1

98

,

566

= 549,93Mpa = 5499,3 kg/cm2

3

,

5499

4

,

228

.

f

x

A

P

n s cr kg/cm 2 = 1256040,12kg 102 , 1067634 12 , 1256040 85 , 0 .Pn x kg > Pu

Semua beban desain kolom ditopang oleh kolom komposit (terdiri dari profil baja dan beton)

Persyaratan luas minimal penampang beton yang menahan beban desain kolom adalah : Kemampuan profil baja menahan beban :

2500

4

,

228

85

,

0

.

.

85

,

0

.

P

_ns

A

_s

f

_y

x

x

= 485350 kg

Kemampuan penampang beton menahan beban :

485350

102

,

1067634

.

P

_nc

P

_n

P

_ns = 582284,102 kg Syarat yang harus dipenuhi untuk luas penampang beton : b c nc f A P 1,7. . . . '

08

,

1370

250

85

,

0

7

,

1

102

,

582284

85

.

0

.

.

7

,

1

.

'

x

x

x

f

P

A

c nc b cm

Luas penampang beton yang ada (Acn) = 4656,41 cm2 > 1370,08

cm2...ok

Kuat Nominal Momen Kolom Komposit menurut formula Smith :

Luasan badan profil (Aw) = twxd= ( 1x50) = 50

cm2 2 22 12 40 Cr = 63 mm h1 = h2 = 700 mm

529

,

0

102

,

1067634

565825

.Pn

Pu

> 0,2 Mnx = Zx.fy + 3 1 (h2-2Cr).Ar.fyr + fy Aw h fc fy Aw h . . '. . 7 , 1 . 2 1 2 Ix= 11100 cm4 Ix=11100 cm4

WF 450x200x9x14 WF 450x200x9x14 100 mm WF 350x175x6x9 A A' POTONGAN A-A' Ø 16 mm Ø 16 mm 25 mm 50 mm 25 mm 30 mm WF 350x175x6x9 Pelat + + 60x60x6 25 mm 50 mm 25 mm 30 mm Pelat L 60x60x6 WF 450x200x9x14 K 500.200.10.16 K 500.200.10.16 T400x400x30x50 T400x400x30x50 A Mnx = 2428,06x2500+ 3 1 (70-2x6,3).15,19.2400 + 2500 . 50 . 70 . 250 . 7 , 1 2500 . 50 2 70 = 10617464,72 kgcm

Mny = Zy.fy + 1/3.(h2 – 2Cr)Ar.fyr +

fy Aw h fc fy Aw h . '. . 7 , 1 . 2 1 2 Mny = 2483,7.2500+ 3 1 (70-2.6,3).15,19.2400 + .50.2500 70 . 250 . 7 , 1 2500 . 50 2 70 = 10756564,72 kgcm Untuk Pn Pu . > 0,2...rumus 2 SNI 03-1729 ps.12.5-2 0 , 1 . . 9 8 . Mny Muy Mnx Mux Pn Pu

0

,

1

72

,

10756564

.

9

,

0

107594

72

,

10617464

.

9

,

0

38238,8

9

8

529

,

0

= 0,542 < 1...ok Jadi kolom komposit digunakan profil K 500.200.10.16 dengan beton 70 cm x 70 cm

Contoh Perencanaan Sambungan

Gambar 6.1 Sambungan Balok Anak Lantai dengan Balok Induk Eksterior

Gambar 6.6 Sambungan Balok Interior – Kolom

Gambar 6.8 sambungan kolom – kolom

Sambungan Las pada Base Plate :

BAB VI

PERENCANAAN PONDASI

 Tiang Dipakai tiang pancang beton pratekan

(Prestressed Concrete Pile) dengan bentuk

penampang bulat berongga (Round Hollow).  Mutu beton tiang pancang K-600 (concrete

cube compressive strength is 600 kg/cm2 at 28 days).

 Tiang pancang yang direncanakan adalah menggunakan alternatif jenis tiang dengan spesifikasi WIKA Pile sebagai berikut : - Diameter tiang = 500 mm - Tebal tiang = 90 mm - Class = C - Luas beton = 1159,25 cm2 - Modulus Section = 10583,74 cm2 - Pbahan = 221120 kg  - Daya dukung bahan :

Dari spesifikasi bahan tiang pancang (tabel spesifikasi WIKA), didapat :

A A B B Kolom K 500x300x10x16 Baut Ø25.4 Baut Ø25.5 Baut Ø25.4 Pelat 20mm 100 100 100 100 100 100 100 100

P

1tp = 221,12 ton - Daya dukung tanah :

Direncanakan menggunakan tiang pancang 60 cm , A = 2826 cm2 , ,

Diambil tiang pancang dengan kedalaman (D) 20 m dari perhitungan yang ditabelkan (terlampir), didapat nilai daya dukung satu tiang pancang :

1tp = 73240 kg × 0,677 = 49583,48 kg = 49,58 ton

Jadi diambil 1tp = 49,58 ton (dari daya dukung tanah

BAB VIII

PENUTUP

8.1. Kesimpulan

 Dimensi Profil ;

Dari hasil perhitungan dan analisis yang telah dilakukan pada struktur gedung, didapatkan hasil sebagai berikut :

Tebal Pelat :

Tebal pelat atap : 11 cm Tebal pelat lantai : 11 cm

Balok anak

a. Untuk lantai 12 (Atap) : WF 300 x 150 x 5,5 x 8 b. Untuk lantai 1 - 11 :

WF 350 x 175 x 6 x 9 Balok Induk Memanjangr :

WF 450x200x9x14

Balik Induk melintang :

WF 350x175x6x9 Kolom : Kingkros 500x200x10x16  Penulangan Poer ; Poer Pondasi : a. Arah x :

Tulangan tarik yang dibutuhkan : As = ρ b dx = 0,0034 1000 939 = 3192,6 mm2 Digunakan Tulangan 9D22 – 118,75

Tulangan tekan yang dibutuhkan :

As’ = 0,5 As = 1596,3 mm2 Digunakan Tulangan Lentur 5D22 – 237,5 a. Arah y : Tulangan tarik : As = ρ b dy = 0,0034 1000 917 = 3117,8 mm2 Digunakan Tulangan 9D22 – 118,75 Tulangan tekan : As’ = 0.5 As = 1558,9 mm2 Digunakan Tulangan Lentur 5D22 – 237,5

8.2. 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, ekonomi, dan tepat waktu dalam pelaksanaannya.

P