SI-4111 Rekayasa dan Perancangan Struktur
Kriteria Dasar Perencanaan
Muhammad Riyansyah, S.T., Ph.D.
Kelompok Keahlian Rekayasa Struktur – FTSL ITB 2021
• Specifications for Materials and Testings
• Standard Nasional Indonesia (SNI)
• American Society for Testing and Materials (ASTM)
• American National Standards Institute (ANSI)
• Design and Placement of Structural Concrete
• American Concrete Institute (ACI)
• Concrete Reinforcing Steel Institute (CRSI)
Standard/Code
• Design, Fabrication, Erection of Structural Steel
• American Institute of Steel Construction Code (AISC)
• Steel Components for Metal Wall Panels and Roof Decking
• American Iron and Steel Institute (AISI) – Specification for the Design of Light Gauge Cold-Formed Structural Members
• Welding Procedures and Qualifications
• American Welding Society (AWS)
Standard/Code
• Preparation of Metal Surface for Coating Systems
• Steel Structures Painting Council (SSPC)
• National Association for Corrosion Engineers (NACE)
• Fabrication and Erection of Grating
• National Association of Architectural Metals Manufacturers (NAAMM)
• Design and Erection of Masonry Materials
• ACI Concrete Masonry Structures Design and Construction Manual
Standard/Code
• Eurocode
• Maintained by
• CEN (European Committee for Standardization)
• CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization)
• ETSI (European Telecommunications Standards Institute)
• Civil Engineering
• EN 1990 (Eurocode 0) Basis of Structural Design
• EN 1991 (Eurocode 1) Actions on Structures
• EN 1992 (Eurocode 2) Design of Concrete Structures
• EN 1993 (Eurocode 3) Design of Steel Structures
• EN 1994 (Eurocode 4) Design of Composite Steel and Concrete Structures
• EN 1995 (Eurocode 5) Design of Timber Structures
Standard/Code
• Eurocode
• Civil Engineering (continued)
• EN 1990 (Eurocode 0) Basis of Structural Design
• EN 1991 (Eurocode 1) Actions on Structures
• EN 1992 (Eurocode 2) Design of Concrete Structures
• EN 1993 (Eurocode 3) Design of Steel Structures
• EN 1994 (Eurocode 4) Design of Composite Steel and Concrete Structures
• EN 1995 (Eurocode 5) Design of Timber Structures
• EN 1996 (Eurocode 6) Design of Masonry Structures
• EN 1997 (Eurocode 7) Geotechnical Design
• EN 1998 (Eurocode 8) Design of Structures for Earthquake Resistance
• EN 1999 (Eurocode 9) Design of Alumunium Structures
Standard/Code
• SNI 2847:2019 – Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung
• SNI 1729:2015 – Spesifikasi untuk Bangunan Gedung Baja Struktural
• SNI 1726:2019 – Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non-Gedung
• SNI 1727:2019 – Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain
• ASCE 7-16 – Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures
• SNI 03-6880-2002 – Spesifikasi Beton Struktural
• SNI 7833:2012 – Tata Cara Perancangan Beton Pracetak dan Beton Prategang untuk Bangunan Gedung
• SNI 03-6816-2002 – Tata Cara Pendetailan Penulangan Beton
Standar/Code di Indonesia – Gedung
• SNI 1725:2016 – Pembebanan untuk Jembatan
• SNI 2833:2016 – Perencanaan Jembatan terhadap Beban Gempa
• AASHTO Guide Specifications for LRFD Seismic Bridge Design
Standar/Code di Indonesia – Jembatan
• Penggambaran:
• Autodesk AutoCAD
• Autodesk Revit
• ZWCAD
• Bentley Micro Station
• Analisis Geoteknik
• PLAXIS
• Midas GTS
• GeoSlope
• Analisis Struktur
• SAP2000
• ETABS
• Midas GEN
• Midas Civil
• Abaqus
• STAADPro
• Bentley
• GT Strudle
• SansPro
Aplikasi Komputer untuk Desain
Aplikasi Komputer untuk Desain
Aplikasi Komputer untuk Desain
Aplikasi Komputer untuk Desain
• Kriteria perencanaan bangunan antara lain:
• Teknis
• Ekonomis
• Fungsional
• Estetika
• Lingkungan
• Ketersediaan Material
• Peraturan
Kriteria Perencanaan
• Perencanaan Desain
• Tahapan ini meliputi rencana desain arstiek, struktur dan pondasi, mekanika, elektrikal, plumbing, transportasi, drainase.
• Persiapan Pelaksanaan
• Tahapan ini meliputi persiapan time schedule, perkiraan biaya, persiapan dokumen tender, dan proses tender
• Pengendalian Manajemen Proyek
• Meliputi pengendalian sumber daya pelaksanaan pekerjaan, keuangan proyek, evaluasi proyek, administrasi, dan lain-lain
Tahapan dalam Proses Pembangunan
• Survei dan Pengambilan Data
• Preliminary Design
• Asistensi antar Disiplin Ilmu (Arsitektur, Struktur dan Fondasi, Mekanikal- Elektrikal-Plumbing, Transportasi, Drainase, dan lain-lain)
• Analisa hasil desain dan pembuatan Rencana Anggaran Biaya awal
• Detail Engineering Design
• Pembuatan RAB Final dan Penyusunan Jadwal Pekerjaan
• Persiapan Spesifikasi Teknis dan TOR
Tahapan dalam Proses Perencanaan
• Survei dan Pengambilan Data
• Survei pada tahap ini meliputi, survei lokasi, survei topografi, survei geoteknik, dan lain-lain.
• Pengambilan data tanah dengan sondir, N-SPT, sampel tanah.
• Preliminary Design
• Desain awal yang bertujuan mendapatkan dimensi awal.
• Umumnya berdasarkan peraturan dan kondisi lapangan.
• Diperlukan untuk menyusun RAB awal dan pemodelan untuk analisis.
Tahapan dalam Proses Perencanaan
• Asistensi antar Disiplin Ilmu
• Diskusi antar berbagai disiplin ilmu yang terlibat dalam proyek.
• Berdasarkan hasil preliminary design.
• Analisa Hasil Desain dan Pembuatan RAB awal
• Perkiraan volume pekerjaan, biaya, dan jadwal.
• Detail Engineering Design
• Proses finalisasi dan optimasi desain dengan kerangka biaya dan jadwal yang telah diperkirakan.
Tahapan dalam Proses Perencanaan
• Pembuatan RAB dan Penyusunan Jadwal Pekerjaan
• Berdasarkan volume pekerjaan final dari hasil DED.
• Persiapan Spesifikasi Teknis/TOR
• Spesifikasi desain yang mengacu kepada hasil DED.
Tahapan dalam Proses Perencanaan
• Batasan dimensi komponen struktur di SNI 2847:2019 (untuk kolom, dinding geser, balok, dan pelat).
• Kekakuan efektif komponen struktur di SNI 2847:2019.
• Batasan deformasi untuk struktur gedung di SNI 2847:2019.
• Batasan mutu tulangan baja di SNI 2847:2019.
• Batasan luas tulangan minimum di SNI 2847:2019 (tulangan longitudinal, tulangan transversal, untuk kolom, dinding, balok, pelat).
• Jelaskan yang dimaksud “ desain kapasitas”
Preliminary Design – Tugas
• Jelaskan yang dimaksud “berat seismik efektif” menurut SNI 1726:2019
• Metode apa saja yang dibolehkan digunakan dalam analisis beban gempa di SNI 1726:2019
• Faktor yang menentukan “Kelas Situs” di SNI 1726:2019
• Faktor yang menentukan “Kategori Desain Seismik” di SNI 1726:2019
• Pemilihan sistem struktur pada gedung tahan gempa ditentukan oleh faktor apa saja.
Preliminary Design – Tugas
• SNI 2847:2019 mengatur tinggi minimum balok dan pelat jika
pemeriksaan terhadap batasan lendutan akibat beban gravitasi tidak dilakukan.
• Ketentuan tebal dan tinggi minimum pelat dan balok, hanya untuk pelat dan balok yang tidak menopang komponen yang rusak akibat lendutan besar
Preliminary Design – Balok dan Pelat
Tebal minimum pelat satu arah
nonprategang Tabel 7.3.1.1 (hal. 120) Tebal minimum pelat dua arah
nonprategang Tabel 8.3.1.1 (hal. 134) Tinggi minimum balok
Preliminary Design – Balok dan Pelat
Cukup memadai untuk balok anak, tapi relatif kecil untuk balok induk.
• Untuk balok induk:
• Tinggi balok, ℎ ≈ 𝑙/12
• Lebar balok, 𝑏 ≈ 0.45~0.65 × ℎ
• Panjang bentang, 𝑙, adalah jarak antar tumpuan
Preliminary Design – Balok dan Pelat
𝑏𝑏 ℎ𝑏
𝑡𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡
• Pertimbangan penentuan dimensi kolom:
• Estimasi beban kolom
• Kuat tekan beton
• Rasio tulangan longitudinal kolom
• Tinggi lantai (kelangsingan)
• Bentuk penampang kolom
• Dimensi balok (pertimbangan persyaratan strong-column-weak-beam, dimensi balok setidaknya sama dengan dimensi balok pada arah balok terhubung)
• Batasan dimensi minimum
Preliminary Design – Kolom
• Estimasi dimensi kolom – Alternatif 1:
𝐴
𝑔≥ 𝑃
𝑢𝜙 𝑟 0.85𝑓
𝑐′+ 𝜌
𝑔𝑓
𝑦− 0.85𝑓
𝑐′dengan,
𝑃𝑢 adalah estimasi beban kolom terfaktor
𝜙 adalah faktor reduksi kekuatan untuk kolom, 0.65-0.90
𝑟 adalah faktor pengaruh eksentrisitas minimum, 0.85 jika menggunakan tulangan spiral; 0.80 jika menggunakan sengkang ikat)
𝜌𝑔 adalah rasio tulangan, optimal di 1-2%
Preliminary Design – Kolom
• Estimasi dimensi kolom – Alternatif 2:
𝐴
𝑔≥ 𝑃
0.25~0.35 × 𝑓
𝑐′dengan,
𝑃 adalah estimasi beban layan pada kolom (tidak terfaktor)
Preliminary Design – Kolom