hitungan baja profil

Upload: hakim-fathoni

Post on 20-Jul-2015

3.041 views

Category:

Documents


13 download

TRANSCRIPT

xviii DAFTAR GAMBARGambar 2.1 Penampang balok komposit .................................. 8 Gambar 2.2 Distribusi tegangan plastis .................................... 9 Gambar 2.3 Metode transfornasi luasan ................................. 11 Gambar 2.4 Penampang kolom komposit ............................... 14 Gambar 4.1 Denah tangga ...................................................... 34 Gambar 4.2 Potongan A-A tangga .......................................... 34 Gambar 4.3 Tampak anak tangga ........................................... 35 Gambar 4.4 Tampak melintang anak tangga .......................... 36 Gambar 4.5 Sketsa pembebanan pelat tangga ......................... 37 Gambar 4.6 Sketsa pembebanan balok utama tangga ............. 40 Gambar 4.7 Sketsa bidang momen pada balok tangga ........... 43 Gambar 4.8 Sketsa profil Canal 260.90.10.14 ........................ 44 Gambar 4.9 Sketsa pembebanan balok penumpu bordes ........ 46 Gambar 4.10 Sambungan balok bordes dengan balok penumpu bordes ........................................................................ 48 Gambar 4.11 Sambungan balok tangga dengan balok tumpuan tangga......................................................................... 49 Gambar 4.12 Potongan pelat Atap ............................................ 52 Gambar 4.13 Potongan plat lantai 1 dan 3 sampai dengan 11 .. 53 Gambar 4.14 Potongan plat lantai 2.......................................... 55 Gambar 4.15 Potongan plat lantai mesin lift ............................ 56 Gambar 4.16 Detail sambungan balok anak dan balok induk ... 66 Gambar 4.17 Detail plat siku ................................................... 68 Gambar 4.18 Denah lift ............................................................ 71 Gambar 4.19 Sketsa mekanika pehitungan balok penggantung lift ............................................................................................. 72 Gambar 4.20 Distribusi tegangan plastis .................................. 74 Gambar 4.21 Sketsa mekanika pehitungan balok penumpu lift 78 Gambar 4.22 Distribusi tegangan plastis .................................. 80 Gambar 5.1 Pemodelan Struktur .............................................. 91 Gambar 5.2 Pemodelan Stuktur 3D ......................................... 92

xx DAFTAR TABELTabel Tabel Tabel Table Table Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel 2.1 Ukuran Minimum Las Sudut ...................................... 20 5.1 Berat Struktur per lantai.............................................. 90 5.2 Nilai Xcr dan Ycr........................................................ 95 5.3 Eksentrisitas Rencana Bangunan ............................ pp96 5.4 Modal Participating Mass Ratio ................................. 99 5.5 Selisih Periode antar Mode yang Berdekatan ........... 100 5.6 Simpangan ................................................................ 102 5.7 Analisa s akibat gempa arah x ................................ 103 5.8 Analisa s akibat gempa arah y ................................ 103 5.9 Analisa m akibat gempa arah x .............................. 104 5.10 Analisa m akibat gempa arah y ............................. 105

xxii

1 BAB I PENDAHULUANI.1 Latar belakang Kota Jakarta merupakan kota metropolitan dengan jumlah penduduk yang sangat padat. Kebutuhan akan sarana dan prasarana pendukung di kota tersebut sangat diperlukan salah satunya adalah kebutuhan akan tempat tinggal yang terus meningkat. Sementara itu ketersediaan lahan untuk tempat tinggal di kota tersebut semakin sempit, hal tersebut menjadi satu alasan banyak bangunan tempat tinggal di kota Jakarta dibangun bertingkat dan salah satunya adalah Tower Albergo. Tower Albergo merupakan satu diantara empat tower The Bellezza, dimana tower tersebut merupakan gedung apartemen yang dibangun dengan menggunakan beton bertulang konvensional. Apartemen tersebut terdiri dari 36 lantai, kemudian direncanakan ulang dengan menggunakan struktur komposit baja beton. 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 ( Vebriano Rinaldy & Muhammad Rustailang, 2005 ). 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)

2Panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar ( Charles G. Salmon,1991 ). Pada Tugas Akhir ini menggunakan peraturan SNI 032847-2002 tentang tata cara perhitungan beton untuk bangunan gedung dan SNI 03-1726-2002 tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung serta SNI 03-17292002 tentang tata cara perencanaan struktur baja. I.2 Permasalahan Permasalahan yang ditinjau dalam modifikasi perancangan gedung Apartemen Albergo dengan 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. I.3 Tujuan Adapun tujuan dari modifikasi perancangan gedung Apartemen Albergo dengan struktur komposit baja beton, yaitu : 1. Dapat menentukan Preliminary design penampang struktur primer dan struktur sekunder. 2. Dapat menghitung pembebanan setelah adanya modifikasi.

33. Dapat memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu 4. Dapat merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur. 5. Bagaimana merencanakan pondasi yang sesuai dengan besar beban yang dipikul dan kondisi tanah di lapangan 6. Dapat menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalam bentuk gambar teknik. I.4 Batasan masalah 1. Perencanaan struktur utama meliputi balok induk dan kolom, struktur sekunder meliputi balok anak, tangga dan pelat lantai. 2. Jumlah lantai yang akan direncanakan ulang menggunakan struktur komposit baja beton sebanyak 12 tingkat. 3. Tidak meninjau dari segi analisa biaya, arsitektural, dan manajemen konstruksi. 4. Meninjau metode pelaksanaan yang hanya berkaitan dengan perhitungan struktur. 5. Analisa struktur menggunakan program bantu ETABS v9.2.0 I.5 Manfaat Manfaat yang bisa didapatkan dari modifikasi perencanaan ini adalah : 1. Dapat merencanakan struktur komposit yang memenuhi persyaratan keamanan struktur. 2. Dari perencanaan ini bisa diketahui hal-hal yang harus diperhatikan pada saat perencanaan sehingga kegagalan struktur bisa diminimalisasi.

4

Halaman ini sengaja dikosongkan

5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA2.1 Umum Baja merupakan salah satu bahan konstruksi yang penting. Sifat-sifatnya yang terutama penting dalam penggunaan dibandingkan terhadap bahan lain yang tersedia dan sifat ductility. Ductility adalah kemampuan untuk berdeformasi secara nyata baik dalam tegangan maupun regangan sebelum terjadi kegagalan (Charles G. Salmon, 1991). Penampang komposit adalah penampang yang terdiri dari profil baja dan 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 bangunanbangunan pencakar langit, keadaan ini memberikan penghematan yang cukup besar dalam volume, pekerjaan pemasangan kabelkabel, pekerjaan saluran pendingin ruangan, dinding-dinding, pekerjaan saluran air, dan lain-lainnya.(Amon, Knobloch & Mazumder,1999). Dalam perhitungan perencanaan ada tiga macam metode perhitungan yaitu metode elastis, metode plastis, dan metode LRFD (Load and Resistance Factor Design).

6a) Metode Elastis Metode ini berdasarkan beban kerja dimana akibat beban kerja yang direncanakan tegangan yang terjadi harus lebih kecil dari tegangan yang diijinkan. Tegangan ijin =

y Teganganleleh atau w = FK FaktorKeamanan

b) Metode Plastis Metode ini berdasarkan pada sifat baja yang mempunyai sifat daktilitas. Baja akan memiliki cadangan kekuatan di atas kekuatan elastis. Sehingga beban kerja yang direncanakan dikalikan dengan faktor beban dan struktur direncanaan berdasarkan kekuatan keruntuhan (collapse). LF (Q) Rn c) Metode LRFD Metode ini berdasarkan pada konsep keadaan batas (limit state), yaitu suatu keadaan dimana struktur atau elemen struktur didesain sampai menunjukkan perilaku tidak dapat berfungsi lagi. Ada dua kategori yang menyatakan keadaan batas (limit state) : - Strength limit state : kemampuan struktur memikul beban - Serviceability limit state: kelakuan struktur memikul beban Secara umum perumusan untuk pendekatan desain metode LRFD ini dapat dituliskan sebagai berikut : Rn o i Qi 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).

7Sebuah 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 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 031729-2002 Ps.12.2.8) 1) Tebal minimum selubung beton yang menyelimuti baja tidak kuang daripada 50 mm, kecuali yang disebutkan pada butir ke-2 di bawah. 2) Posisi tepi atas balok baja tidak boleh kurang daripada 40 mm di bawah sisi atas pelat beton dan 50 mm di atas sisi bawah plat. 3) Selubung beton harus diberi kawat jaring atau baja tulangan dengan jumlah yang memadai untuk menghindari terlepasnya bagian selubung tersebut pada saat balok memikul beban.

8

a) Balok Komposit (tanpa deck)

b) Balok baja diberi selubung beton

Gambar 2.1 Penampang balok komposit 2.2.1 Kekuatan Balok Komposit dengan Penghubung Geser a.Kuat Lentur positif rencana ditentukan sebagai berikut (LRFD Pasal 12.4.2.1) : - untuk h 1680 tw fy dengan b = 0,85 dan Mn dihitung berdasarkan distribusi tegangan plastis pada penampang komposit. h 1680 - untuk > tw fy dengan b = 0,9 dan Mn dihitung berdasarkan superposisi tegangan-tegangan elastis yang memperhitungkan pengaruh tumpuan sementara plastis pada penampang komposit. b.Kuat Lentur negatif rencana b .Mn harus dihitung untuk penampang baja saja, dengan mengikuti ketentuanketentuan pada butir 8 (LRFD Pasal 12.4.2.2) :

92.2.2 Lebar efektif plat lantai : - Untuk gelagar interior : bE L 4 bE bo (untuk jarak balok yang sama) - Untuk gelagar eksterior : bE L 8 bE bo + (jarak dari pusat balok ke pinggir slab) dimana : L = bentang balok bo = bentang antar balok 2.2.3 Menghitung momen nominal Perhitungan Mn berdasar distribusi tegangan plastis :

Gambar 2.2. Distribusi tegangan plastis (Sumber :Charles G. Salmon, 1996) Menghitung momen nominal ( Mn ) positif 1. Menentukan gaya tekan ( C ) pada beton : C = 0,85.fc.tp.beff . Menentukan gaya tarik ( T) pada baja : T = As.fy Dipilih nilai yang terkecil dari kedua nilai di atas

102. Menentukan tinggi blok tekan effektif : As. fy a= 0,85. f ' c.beff 3. Kekuatan momen nomimal : Mn = C.d 1 atau T.d1 Bila kekuatan nominal dinyatakan dalam bentuk gaya baja akan diperoleh :

a d Mn = As. fy + ts 2 2 Menghitung momen nominal ( Mn ) negatif. 1.Menentukan lokasi gaya tarik pada balok baja T = n.Ar.fyr Pyc = As.fy Gaya pada sayap ; Pf = bf .tf . fy Gaya pada badan ; Pw = Pyc T Pf 2

aw =

Pw tw. fy

2.Menghitung jarak ke centroid d1 = hr + tb c ( Pf .0,5.tf ) + ( Pw(tf + 0,5.a web ) d2 = Pf + Pw d3 =

d 2

3.Menghitung momen ultimate : Mn = T(d1 + d2) + Pyc(d3 - d2)

11b efektif btr ts hrGNE komposit

GNE

d

GN baja

yt

Gambar 2.3. Metode transformasi luasan Perhitungan Mn berdasar distribusi tegangan elastis : 1. Menghitung nilai transformasi beton ke baja Ec = 4700 . fc' Mpa .......... untuk beton normal. Es = 200000 Mpa n = EsEc

btr

=

beff n

Atr = btr . ts 2. Menentukan letak garis netral penampang transformasi (dimomen ke ambang atas)ts A . + A tr 2 s GNE = A +

(

tr

d . ts + 2 As

)

3. Menghitung momen inersia penampang transformasi It =b . ( ts)3tr

12

2 GNE ts + Ix + A d + ts + hr GNE +A tr s 2 2

2

4. Menghitung modulus penampang transformasi yc = GNE yt = d + ts + hr - GNE

12I

Str.c =

tr

yc

dan Str.t =

I

tr

yt

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 2.2.4 Penghubung Geser Kekuatan penghubung geser jenis paku (LRFD Pasal 12.6.3)

Qn = 0,5.Asc. fc'.Ec .rs Asc.fu

Dimana : rs untuk balok tegak lurus balok : 0.85 wr Hs rs = 1 1 * * Nr hr hr rs untuk balok sejajar balok : wr Hs 1 1 rs = 0.6 * * hr hr 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 =

C Qn

132.2.5 Kontrol lendutan (Deflection) Batasan lendutan atau deflection pada biaya telah diatur didalam SNI 03-1729-2002. Lendutan diperhitungkan berdasarkan hal-hal sebagai berikut : Lendutan yang besar dapat mengakibatkan rusaknya barangbarang atau alat-alat yang didukung oleh balok tersebut. Penampilan dari suatu struktur akan berkurang dari segi estetika dengan lendutan yang besar. Lendutan yang terlalu besar akan menimbulkan rasa tidak nyaman bagi penghuni banguna tersebut.Perhitungan lendutan pada balok berdasarkan beban kerja yang dipakai di dalam perhitungan struktur, bukan berdasar kan beban berfaktor. Besar lendutan dapat dihitung dengan rumus : max

5.ql 4 = untuk beban terbagi merata, dan 384.E.I48.E.I

3 max = Pl

untuk beban terpusat di tengah bentang

142.3 Kolom Komposit Kolom komposit didefinisikan sebagai kolom baja yang dibuat dari potongan baja giling (rolled) built-up dan di cor di dalam beton struktural atau terbuat dari tabung atau pipa baja dan diisi dengan beton struktural (Salmon & Jonson, 1996). Ada dua tipe kolom komposit, yaitu : Kolom komposit yang terbuat dari profil baja yang diberi selubung beton di sekelilingnya (kolom baja berselubung beton). Kolom komposit terbuat dari penampang baja berongga (kolom baja berintikan beton).

Profil Baja dibungkus beton

Pipa baja O didisi beton

Gambar 2.4. Penampang kolom komposit Kriteria untuk kolom komposit bagi komponen struktur tekan (SNI 03-1729-2002 Ps.12.3.1) : Luas penampang profil baja minimal sebesar 4% dari luas penampang komposit total. 1. Selubung beton untuk penampang komposit yang berintikan baja harus diberi tulangan baja longitudinal dan tulangan pengekang lateral.

152. Tulangan baja longitudinal harus menerus pada lantai struktur portal, kecuali untuk tulangan longitudinal yang hanya berfungsi memberi kekangan pada beton. 3. Jarak antar pengikat lateral tidak boleh melebihi 2/3 dari dimensi terkecil penampang kolom komposit. Luas minimum penampang tulangan transversal (atau lonitudinal) terpasang. Tebal bersih selimut beton dari tepi terluar tulangan longitudinal dan transveersal minimal sebesar 40 mm; 4. Mutu beton yang digunakan tidak lebih 55 Mpa dan tidak kurang dari 21 Mpa untuk beton normal dan tidak kurang dari 28 Mpa untuk beton ringan. 5. Tegangan leleh profil dan tulangan baja yang digunakan untuk perhitungan kekuatan kolom komposit tidak boleh lebih dari 380 Mpa; Tebal minimum dinding pipa baja atau penampang baja berongga yang diisi beton adalah b fy / 3E untuk setiap sisi selebar b pada penampang persegi dan D fy / 8 E untuk penampang bulatyang mempunyai diameter luar D. 2.3.1 Kuat rencana kolom komposit (SNI 03-1729-2002 Ps. 12.3.2) Kuat rencana kolom komposit yang menumpu beban aksial adalah c Nn dengan c = 0,85 Nn = As fcr dan fcr = untuk untuk

fmy

r 0,25 0,25 r 1,2

maka = 11,43 1,6 0,67c maka = 1,25c 2

maka =

untuk r 0,25 dengan ,

16c =kcL rm fmy Em

A A fmy = fy + c1 fyr r + c 2 fc' c A A s s A E m = E + c3 E c c A sE c = 0,041w1,5 f 'c

Keterangan : As adalah luas penampang beton, mm2

Ar E Ec

adalah luas penampang tulangan longitudinal, mm2 adalah modulus elastis baja, MPa adalah modulus elastisitas beton, MPa komposit, MPa adalah tegangan tekan kritis, MPa adalah tegangan leleh untuk perhitungan kolom komposit, MPa adalah tegangan leleh profil baja, MPa adalah kuat tekan karakteristik beton, MPa adalah faktor panjang efektif kolom adalah kuat aksial nominal, N adalah jari-jari girasi kolom komposit, mm adalah parameter kelangsingan adalah faktor reduksibeban aksial tekan adalah faktor tekuk

E m adalah modulus elastisitas untuk perhitungan kolom

f cr

fy fyfc ' kc Nn

rm

cc

17Pada persamaan di atas, c1 , c 2 ,dan c3 adalah koefisien yang besarnya a). Untuk pipa baja yang diisi beton : c1 = 1, c 2 = 0,85 ,dan c3 =0,4 b). Untuk profil baja yang diberi selubung beton : c1 = 1, c 2 = 0,85 ,dan c3 =0,4 Kekuatan rencana kolom komposit yang menahan beban kombinasi aksial dan lentur (LRFD Pasal 7.4.3.3). Nu 0,2 a. c.Nn Nu + 8 . Mux + Mny 1,0 .Nn 9 b.Mnx b.Mny Nu < 0,2 c.Nn Nu + Mux + Mny 1,0 2 . .Nn b.Mnx b.Mny

b.

dimana : Nu = Gaya aksial (tarik atau tekan) terfaktor, N Nn = Kuat nominal penampang, N = Faktor reduksi kekuatan c = 0,85 (struktur tekan) b = 0,90 (struktur lentur) Mnx , Mny =Momen lentur nominal penampang komponen struktur masing-masing terhadap sumbu x dan sumbu y, N.mm Mux , Muy =Momen lentur terfaktor masing-masing terhadap sumbu x dan sumbu y, N.mm

182.4 Sambungan Sambungan terdiri dari komponen sambungan (pelat pengisi, pelat buhul, pelat pendukung, dan pelat penyambung) dan alat pengencang (baut dan las). 2.4.1 Klasifikasi sambungan : 1. Sambungan kaku / Rigid connection adalah sambungan yang dianggap memiliki kekakuan yang cukup untuk mempertahankan sudut-sudut di antara komponenkomponen struktur yang akan disambung. 2. Sambungan semi kaku / Semi rigid connection adalah sambungan yang tidak memiliki kekakuan yang cukup mempertahankan sudut-sudut diantara komponenkomponen struktur yang disambung, namun harus dianggap memiliki kapasitas yang cukup untuk memberikan kekangan yang dapat diukur terhadap perubahan sudutsudut tersebut 3. Sambungan sendi / Simple connection adalah sambungan yang pada kedua ujung komponen struktur dianggap bebas momen. Sambungan sendi harus dapat berubah bentuk agar memberikan rotasi yang diperlukan pada sanbungan. Sambungan tidak boleh mengakibatkan momen lentur terhadap komponen struktur yang disambung.

Semi Rigid Connection

Rigid Connection

Rigid Connection

Gambar 2.5. Sambungan pada baja

192.4.2 Perencanaan sambungan Kuat rencana setiap komponen tidak boleh kurang dari beban terfaktor yang dihitung. Perencanaan sambungan harus memenuhi persyaratan (SNI 03-1729-2002 Ps. 13.1.3) : 1. Gaya dalam yang disalurkan berada dalam keseimbangan dengan gaya-gaya yang bekerja pada sambungan. 2. Deformasi pada sambungan masih berada dalam batas kemampuan deformasi sambungan. 3. Sambungan dan komponen yang berdekatan harus mampu memikul gaya-gaya yang bekerja padanya. 2.4.3 Sambungan Baut Kuat geser Rnv Kuat tumpu RntJumlah baut, n = Vu

= .fv.Ab.m = .(1.8)fy.db.tpRn

diambil yang terkecil

Kontrol jarak baut : Jarak tepi minimum : 1.5db (LRFD 13.4.2) Jarak tepi maksimum : (4tp + 100 mm) atau 200 mm (LRFD 13.4.3) Jarak minimum antar baut : 3db (LRFD 13.4.1) Jarak maksimum antar baut : 15tp atau 200 mm (LRFD 13.4.3)

Kontrol Kekuatan Pelat Pn = 0.75 0.6 fu Anv Vu < Pn2.4.4 Sambungan LasRu Rnw dengan, f .Rnw = 0.75 t e (0.6 fuw) (las)

20

f .Rnw = 0.75 t e (0.6 fu ) (bahan dasar)keterangan :

fuw : tegangan tarik putus logam las fu : tegangan tarik putus bahan dasar te : tebal efektif las (mm)Tebal minimum las sudut, a (mm) 3 4 5 6

Tebal bagian paling tebal, t (mm) t 7 7 < t 10 10 < t < 15 15 < t

Tabel 2.1.Ukuran Minimum Las Sudut 2.5 Perencanaan PondasiPondasi pada umumnya berlaku sebagai komponen struktur pendukung bangunan yang terbawah dan berfungsi sebagai elemen terakhir yang meneruskan beban ke tanah. Dalam perencanaan pondasi ada dua jenis pondasi yang umum dipakai dalam dunia konstruksi, yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pondasi dangkal dipakai untuk struktur dengan beban yang relatif kecil, sedangkan untuk pondasi dalam dipakai untuk struktur dengan beban yang relatif besar seperti pada gedung yang berlantai banyak, dikatakan pondasi dalam jika perbandingan antara kedalaman pondasi (D) dengan diameternya (B) adalah lebih besar sama dengan 10 (D/B > 10).Pondasi dalam ini ada beberapa macam jenis, antara lain pondasi tiang pancang, pondasi tiang bor ( pondasi sumuran ), pondasi caisson dan lain sebagainya.

2.5.1 Pondasi Tiang Pancang a. Daya Dukung Tiang Pancang Tunggal Daya dukung pada pondasi tiang pancang ditentukan oleh dua hal, yaitu daya dukung perlawanan tanah dari unsur dasar

21tiang pondasi ( Qp ) dan daya dukung tanah dari unsur lekatan lateral tanah ( Qf ). Sehingga daya dukung total dari tanah dapat dirumuskan : Qu = Qp + Qs Disamping peninjauan berdasarkan kekuatan tanah tempat pondasi tiang pancang di tanam, daya dukung suatu tiang juga harus ditinjau berdasarkan kekuatan bahan tiang pancang tersebut. Hasil daya dukung yang menentukan yang dipakai sebagai daya dukung ijin tiang. Perhitungan daya dukung dapat ditinjau dari dua keadaan, yaitu : Daya dukung tiang pancang tunggal yang berdiri sendiri Daya dukung tiang pancang dalam kelompok. Perhitungan daya dukung tiang pancang ini dilakukan berdasarkan hasil uji Standard Penetration Test ( SPT ) menurut Luciano Decourt ( 1982 ) Ql = Qp + Qs dimana : Qp = qp . Ap = ( Np . K ) . Ap dengan : Np K = Harga rata-rata SPT di sekitar 4B di atas hingga 4 B di bawah dasar tiang pondasi = Koefisien karakteristik tanah = 12 t/m2, untuk tanah lempung = 20 t/m2, untuk tanah lanau berlempung = 25 t/m2, untuk tanah lanau berpasir = 40 t/m2, untuk tanah pasir Ap qp = Luas penampang dasar tiang = tegangan di ujung tiang

Ns Qs = qs . As = + 1 . As 3

22Dengan : qs Ns As = tegangan akibat lekatan lateral dalam t/m2 = harga rata-rata sepanjang tiang yang tertanam, dengan batasan : 3 N 50 = keliling x panjang tiang yang terbenam

Daya dukung ijin dari satu tiang pancang yang berdiri sendiri adalah daya dukung tiang total dibagi dengan suatu angka keamanan. Qijin 1 tiang = Dimana : SF N N = safety factor = 3 = harga SPT di lapangan = harga SPT setelah dikoreksi = 15 + [ ( N 15 ) /2 ]

Qu SF

b. Daya dukung dukung tiang kelompok Disaat sebuah tiang merupakan bagian dari sebuah group, daya dukungnya mengalami modifikasi, karena pengaruh dari group tiang tersebut. Dari problema ini, dapat dibedakan dua fenomena sebagai berikut : Pengaruh group disaat pelaksanaan pemancangan tiang-tiang Pengaruh group akibat sebuah beban yang bekerja Proses pemancangan dapat menurunkan kepadatan di sekeliling tiang untuk tanah yang padat. Namun untuk kondisi tanah didominasi oleh pasir lepas atau dengan tingkat kepadatan sedang, pemancangan dapat menaikkan kepadatan disekitar tiang bila jarak antar tiang < 7 s/d 8 diameter. Untuk daya dukung batas, pengaruh dari sebuah group tiang pondasi tidak perlu diperhitungkan bila jarak as ke as antar tiang

23adalah > 3 diameter. Sebaliknya, jarak minimum antar tiang dalam group adalah 2 s/d 2.5 diameter tiang. Untuk kasus daya dukung group pondasi, harus dikoreksi terlebih dahulu dengan koefisien efisiensi Ce. QL (group) = QL (1 tiang) n Ce n = jumlah tiang dalam group Untuk menghitung koefisien efisiensi Ce, digunakan cara Converse Labarre : arc tan ( / s ) 1 1 Ce = 1 2 90 m n dimana: : diameter tiang pondasi S : jarak as ke as antar tiang dalam group m : jumlah baris tiang dalam group n : jumlah kolom tiang dalam group

2.5.2 Repartisi beban-beban diatas tiang kelompok Bila diatas tiang-tiang dalam kelompok yang disatukan oleh sebuah kepala tiang (poer) bekerja beban-beban vertikal (V), horizontal (H), dan momen (M), maka besarnya beban vertikal yang bekerja pada sebuah tiang adalah : ekivalen (Pv) V M y .x max M x .y max dimana : Pv = 2 2 n x yPv = Beban vertikal ekivalen V = Beban vertikal dari kolom n = banyaknya tiang dalam group Mx = momen terhadap sumbu x My = momen terhadap sumbu y xmax = absis terjauh terhadap titik berat kelompok tiang ymax = ordinat terjauh terhadap titik berat kelompok tiang 2 x = jumlah dari kuadrat absis tiap tiang terhadap garis netral group

24y2 = jumlah dari kuadrat ordinat tiap tiang terhadap garis netral group nilai x dan y positif jika arahnya sama dengan arah e, dan negative bila berlawanan dengan arah e. Perhitungan jarak tiang ( Dirjen Bina Marga Departemen PU) sebagai berikut : 2,5D S 3D 1,5D S1 2D dimana : S = jarak antar as tiang pancang. S1 = jarak as tiang pancang ke tepi. D = diameter tiang pancang.

25

BAB III METODOLOGI3.1 Bagan Alir Penyelesaian Tugas AkhirMulai

Pengumpulan Data

Studi Literatur

Perencanaan Struktur Sekunder

Preliminary Desain dan Pembebanan

Pemodelan dan Analisa Struktur

Not Ok

Kontrol Desain Ok Perencanaan Pondasi

Penggambaran Hasil Perencanaan

Selesai

263.2 Mengumpulkan data yang berkaitan dengan perencanaan Mempelajari gambar eksisting sebagai bahan pertimbangan dalam melakukan modifikasi perencanaan. Mempelajari data-data perencanaan secara keseluruhan yang mencakup: - Data umum bangunan (kondisi Awal) 1. Nama Gedung : Gedung Albergo 2. Lokasi : JL. Letjen Soepono, Jakarta 3. Fungsi : Apartemen 5. Jumlah lantai : 36 lantai + Atap 6. Panjang banguna : 40 m 7. Lebar bangunan : 27 m 8. Tinggi Bangunan : 140,7 m 10. Struktur Utama : Struktur beton bertulang - Data Bahan 3.3 Studi literatur Mencari literatur dan peraturan gedung (building code) yang menjadi acuan dalam pengerjaan tugas akhir ini. Adapun beberapa literatur serta peraturan gedung tersebut antara lain adalah sebagai berikut : a. G. Salmon, Charles & E.Johnson, John.1991. Struktur Baja Desain Dan Perilaku Jilid 1 Edisi Kedua. Diterjemahkan oleh: Ir. Wira M.S.CE. Jakarta: Erlangga. b. Wahyudi, Herman. 1999. Daya Dukung Pondasi Dalam. Surabaya : ITS. c. Amon, Rene ; Knobloch, Bruce & Mazumder,Atanu. 1999. Perencanaan Konstruksi Baja Untuk Insinyur dan Arsitektur 2.Bandung : PT.Pradinya Paramita. d. Purwono, Rahmat. 2006. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. e. Rinaldy, Vebriano & Rustailang, Muhammad. 2005 f. Spiegel & Limbrunner. 1998 g. American Institute of Steel Construction Load and Resistance Factor Design (AISC-LRFD).

27h. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983. i. SNI 03-1726-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung. j. SNI 03-1729-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung. k. SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung.

3.4 Perencanaan Struktur Sekunder a. Perencanaan tangga b. Perencanaan pelat lantai c. Perencanaan pelat atap d. Perencanaan balok anak e. Perencanaan balok lift 3.5 Preliminary Design dan Pembebanan 3.5.1 Preliminary Design Balok

Mu

= Mn

Mn = Zp x fy .........(asumsi tegangan baja mencapai tegangan plastis)

Zp =

Mn ...dari nilai Zp didapat rencana fy

awal dimensi balok. Dimana : Mu : momen ultimate beban : faktor reduksi lentur Mn : momen nominal Zp : momen tahan plastis fy : tegangan leleh baja

283.5.2 Preliminary dimensi kolompu

pn (asumsi tegangan baja mencapai tegangan plastis) fy = A Pn dari nilai A didapat rencana awal dimensi kolom. A= fy Dimana : Pu : gaya aksial ultimate beban : faktor reduksi gaya aksial tekan Pn : momen nominal A : luas penampang

= Pn

3.5.3 Pembebanan Perencanaan pembebanan pada struktur ini berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983 dan SNI 03-1726-2002. Pembebanan tersebut antara lain : a. Beban Mati (PPIUG 1983 Bab1 pasal 1.1) Beban mati ialah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung itu. Yang nilainya sebagai berikut : Berat volume beton : 2400 kg/m3 (tabel 2.1) Berat volume aspal : 1400 kg/m3 (tabel 2.1) Berat volume spesi : 2100 kg/m3 (tabel 2.1) Berat volume tegel : 2400 kg/m3 (tabel 2.1) Berat volume ps bata merah : 250kg/m2 (tabel 2.1) Berat volume plafond : 11 kg/m2 (tabel 2.1) Berat volume penggantung : 7 kg/m2 (tabel 2.1) Berat volume AC dan perpipaan : 10 kg/m2 (tabel 2.1) Berat dinding partisi : 40 kg/m2 (tabel 2.1)

29

b. Beban Hidup (PPIUG 1983 Bab 1 pasal 1. 2) Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung, dan ke dalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap tersebut. - Beban hidup pada lantai atap diambil sebesar 100 kg/m2 (pasal 3.2.1) - Beban hidup pada lantai diambil sebesar 250 kg/m2 (pasal 3.1) - Beban hidup pada lantai mesin elevator diambil sebesar 400 kg/m2 (tabel 3.1) - Beban hidup pada tangga diambil sebesar 300 kg/m2 (tabel 3.1) c. Beban Angin (PPIUG 1983 Bab 1 pasal 1. 3) Beban angin ialah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (isapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang-bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan tekanan negatif ini dinyatakan dalam kg/m2, ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup yang ditentukan dalam pasal 4.2 (PPIUG 1983) dengan kefisienkoefisien angin yang ditentukan dalam pasal 4.3 (PPIUG 1983). d. Beban Gempa (PPIUG 1983 Bab 1 pasal 1.4) Beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang

30menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu. Dalam hal pengaruh gempa pada struktur gedung ditentukan berdasarkan suatu analisa dinamik, maka yang diartikan dengan beban gempa disini adalah gaya-gaya di dalam struktur tersebut yang terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa itu. Gaya geser dasar rencana total, V, ditetapkan sebagai berikut:

V =dimana : V R T1 Wt I Hn C1

C1 I Wt ; T1 = Cc (hn)3/4 R= Gaya geser dasar Nominalstatik ekuivalen = Faktor reduksi gempa = Waktu getar alami fundamental = Berat total gedung = Faktor kepentingan struktur = Tinggi total gedung = Faktor respons gempa

Pembatasan waktu getar alami fundamental (Pasal 5.6 SNI 03 1726 2002): T1 < n dimana : = Koefisien untuk wilayah gempa tempat struktur gedung berada (Tabel 8). n = Jumlah tingkatnya Simpangan antar lantai (SNI 03 1726 2002) - Kinerja batas layan : S = 0.03 / R Ambil terkecil (pasal 8.1) S = 30 mm Dimana : R = RSRPMB Baja = 4.5 ............ (pasal 4.3.6) - Kinerja batas ultimit : M = S * ............ (pasal 8.2)

31Kombinasi Pembebanan Kombinasi Pembebanan sesuai dengan LRFD tersebut di atas dengan kombinasi sebagai berikut (metode LRFD) : - 1,4 D (6.2-1) (6.2-2) - 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (La atau H) (6.2-3) - 1,2 D + 1,6 (La atau H) + (L L atau 0,8 W) (6.2-4) - 1,2 D + 1,3 W + L L + 0,5 (La atau H) (6.2-5) - 1.2 D + 1,0 E + L L - 0,9 D (1,3W atau 1,0 E) (6.2-6)

3.6 Pemodelan dan Analisa Struktur Untuk mengetahui gaya dalam yang timbul pada elemen struktur akibat beban yang bekerja maka dilakukan analisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS v9.2.0. 3.7 Kontrol Desain Setelah melakukan analisa struktur bangunan, tahap selanjunya kita kontrol desain meliputi kontrol terhadap kolom, balok, dan juga perhitungan sambungan dimana dari kontrol tersebut dapat mengetahui apakah desain yang kita rencanakan telah sesuai dengan syarat-syarat perencanaan, dan peraturan angka keamanan, serta efisiensi. Bila telah memenuhi maka dapat diteruskan ke tahap pendetailan. Bila tidak memenuhi maka dilakukan re-design. 3.8 Perencanaan Pondasi Setelah perencanaan bangunan atas selesai, tahap selanjutnya yaitu kita mendesain pondasi bangunan. 3.9 Penggambaran hasil perhitungan dalam gambar teknik Penggambaran hasil Perencanaan dan perhitungan dalam gambar teknik ini dengan menggunakan program bantu AutoCAD.

32

Halaman ini sengaja dikosongkan

33

BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER4.1 Perencanaan Tangga 4.1.1 Data perencanaanTinggi antar lantai Tinggi bordes Lebar injakan Panjang tangga Lebar pegangan tangga = 425 cm = 212,5 cm = 30 cm = 360 cm = 5 cm

4.1.2 Perecanaan Jumlah Injakan Tangga - Persyaratan persyaratan jumlah injakan tangga 60 cm < ( 2t + i ) < 65 cm 25 < a < 40 Dimana : t = tinggi injakan (cm) i = lebar injakan (cm) a = kemiringan tangga - Perhitungan jumlah injakan tangga Tinggi injakan ( t ) = 65 30 = 17,5 cmJumlah tanjakan =2 212,5 17,5

= 13 buah = 12 buah = 140 cm = 150 cm = 360 cm = 330 cm

Jumlah injakan ( n ) =13-1 Lebar bordes Lebar tangga Panjang Tangga Panjang Bordes 30 x12

a = arc tg 212,5 = 30,55 ..................Ok

34Pelat Combideck t= 9 cm

Balok Utama TanggaChannel 260x90x10x1

Pelat Anak Tangga t= 3 mm

Gambar 4.1 Denah tangga

Gambar 4.2 Potongan A A tangga

354.1.3 Perencanaan Pelat TanggaPelat baja t=3mm Profil Siku 60.60.6

30 cm

150 cm

Gambar 4.3 Tampak anak tangga - Perencanaan tebal pelat tangga Tebal pelat tangga = 3 mm = 0,003 m Berat jenis baja = 7850 kg/m3 Mutu baja Bj 41Tegangan leleh baja = 2500 kg/cm2 - Perencanaan pembebanan pelat tangga Beban Mati Berat pelat = 0,003 x 1,50 x 7850 = 35,325 kg/m Alat penyambung ( 10 % ) = 3,53 kg/m + qD = 38,858 kg/m Beban Hidup qL = 300 x 1,50 = 450 kg/m Perhitungan MD dan ML MD = 1/8 q D l2 = 0,125 x 38,858 x 0,32 ML = 1/8 q L l2 = 0,125 x 450 x 0,32

= =

0,437 kgm 5,063 kgm

Perhitungan Kombinasi Pembebanan MU MU = 1,4 MD = 1,4 x 0,437 kgm = 0,612 kgm

36MU = 1,2 MD + 1,6 ML = 1,2 x 0,437 + 1,6 x 5,063 = 8,625 kgm ( menentukan ) Kontrol Momen Lentur Zx = bh2 = 0,25 x 150 x 0,32 = 3,375 cm3 Mn = Zx x fy = 0,9 x 3,375 x 2500= 7593,75 kgcm Syarat : Mn > Mu 75,94 kgm > 8,625 kgm..................Ok

Kontrol Lendutan f = L = 30 = 0,0833 cm 360 360 Ix = 1 bh 3 = 1 x 150 x 0,33 = 0,3375 cm4 12 12 4 Ymax = 5 (q D + q L )l < f 384 EI x5 (0,38858 + 4,35)30 4 = 365 2.10 6.0,3375 = 0,0804 < 0,0833 ..................Ok

4.1.4 Perencanaan Penyangga Pelat InjakDirencanakan menggunakan profil siku 60x60x6, dengan data sebagai berikut : b = 60 mm Ix = 22,8 cm4 ix = 1,82 cm 4 iy = 1,82 cm tw = 6 mm Iy = 22,8 cm 2 Zx = 9,83 cm3 W = 5,42 kg/m A = 6,91 cm

Gambar 4.4 Tampak melintang anak tangga

37-

Perencanaan pembebananP=100Kg P=100Kg

VA

VB

Gambar 4.5 Sketsa pembebanan pelat tangga Beban Mati ( lebar injakan) Berat pelat = 0,15 x 0,003 x 7850 = 3,533 kg/m Berat baja siku 60x60x6 = 5,42 kg/m + = 8,953 kg/m Alat penyambung ( 10 % ) = 0,895 kg/m + qD = 9,848 kg/m Beban Hidup ( 1/2 lebar injakan ) qL = 300 x 0,15 = 45 kg/m pL = 100 = 100 kg Perhitungan MD dan ML MD = 1/8 qD l2 = 0,125 x 9,848 x 1,502 = 2,769 kgmML = 1/8 qL l2 akibat beban merata = 0,125 x 45 x 1,502 = 11,827 kgm ML = 1/3(PL) akibat beban terpusat = 1/3.100.150 = 5000 kg cm = 50 kgm Vu = 1 ( 1,2.qD.l ) + 1 ( 1,6.P.2 ) 2 2 = 0,5(1,2.9,848.1,50) + 0,5(1,6.100.2) = 168,863 Kg

38Perhitungan Kombinasi Pembebanan MU MU = 1,4 MD = 1,4 x 2,769 = 3,877 kgm MU = 1,2 MD + 1,6 ML = 1,2 x 2,769 + 1,6 x 50= 83,323 kgm ( menentukan ) Kontrol Momen LenturMn = Zx x fy = 0,9 x 9,83 x 2500 = 22117,5 kgcm = 221,175 kgm Syarat : Mn > Mu 221,175 kgm > 83,323 kgm..................Ok

Kontrol Lendutan f = L = 150 = 0,625 cm 240 240 Ix = 22,8 cm4 5 (q D + q L ) l 4 + 23 Pl 3 Ymax = 384 EI x 648 EI x

23 (100 + 100)x150 3 5 (0,09848 + 0,45)1504 = + 648 2.10 6 x 22,8 384 2.106 x 22,8 = 0,605 < 0,625...................Ok

394.1.5 Desain BordesDipakai pelat komposit bondek dengan tebal pelat = 0,75mm. Pembebanan a.Beban Berguna (Superimposed) Beban finishing : - spesi lantai t = 1cm = 1.21 kg /m2 = 21 kg/m2 - lantai keramik t = 1cm = 24 kg/m2 = 1.24 kg /m2 - sandaran baja = 20 kgm2 Total beban finishing = 65 kgm2 Beban Hidup Beban hidup = 300 kg/m2 Beban berguna = beban hidup + beban finishing = 300 kg/m2 + 65 kg/m2 = 365 kg/m2 Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus tanpa tulangan negatif tanpa penyangga didapatkan data-data sebagai berkut : - bentang (span) = 1,4 m - tebal pelat beton = 9 cm b.Beban Mati - Pelat lantai bondek = 10,1 kg/m2 = 10,1 kg/m2 - Pelat beton t = 9 cm = 0,09 m.2400 kg/m3 qD2

= 10,1 kg/m2 = 216 kg/m2+ = 226,1 kg/m2

4.1.6 Desain Balok Utama TanggaBalok utama tangga dianalisa dengan anggapan terletak di atas dua tumpuan sederhana dengan menerima beban merata dari berat sendiri dan beban dari anak tangga. Balok utama tangga

40direncanakan menggunakan profil Channel 260x90x10x14, dengan spesifikasi sebagai berikut : Ix = 4820 cm4 A = 48,3 cm2 W = 37,9 kg/m Iy = 317 cm4 ix = 9,99 cm Sx = 371 cm3 iy = 2,56 cm Sy = 47,7 cm3 Zx = 445 cm3 Zy = 105 cm3 - Perencanaan PembebananBEBAN ANAK TANGGA (qu1) BEBAN BORDES (qu2)

BVuC

C

AVuA

Gambar 4.6 Sketsa pembebanan balok utama tangga1. Perencanaan pembebanan anak tangga Beban Mati Berat pelat = 0,003 x 1,50/2 x 7850 = 17,663 kg/m Berat profil siku = 5,42 x 2 x0,75 /0,30 = 27,1 kg/m Berat profil = 37,9 / cos 30,55 = 44,01 kg/m Berat sandaran besi = 20 kg/m = 108,773kg/m Berat alat penyambung (10%) = 10,887kg/m qD1 = 119,650 kg/m

41Beban Hidup qL1 = 300 x 1,50 x 0,52. Perencanaan pembebanan bordes Beban Mati Berat profil Berat bordes =(65+226,1) x 1,65 Berat penyambung ( 10 % ) qD2

= 217,5 kg/m

= 37,9 kg/m = 480,315 kg/m = 518,215 kg/m = 51,822 kg/m = 570,037 kg/m

Beban Hidup qL2 = 300 x 1,65 - Perhitungan Gaya Gaya pada Tangga

= 495

kg/m

A. Beban Mati VDA = {(qd1.3,6.3,2) + (qd2.1,4.0,7) }/5 = 387,40 kg ( ) VDC = {(qd2.1,4.4,3) + (qd1.3,6.1,8) }/5 = 841,39 kg ( ) Kontrol : V = 0 387,40 +841,39 = (119,650.3,6)+(570,037.1,4) 1228,79 kg = 1228,79 kg ....................Ok B. Beban Hidup VLA = {(ql1.3,6.3,2) + (ql2.1,4.0,7)}/5 = 598,14 kg ( ) VLC = {( ql2.1,4.4,3) + (ql1.3,6.1,8)}/5 = 877,86 kg ( ) Kontrol : V = 0 598,14 + 877,86 = ( 217,5.3,6) + (2495.1,4) 1476 kg = 1476 kg ....................OK

42C. Gaya Gaya Dalam Ultimate qu1 =1,2.qd1 + 1,6.ql1 = (1,2.119,65 + 1,6.217,5) = 491,58 kg/m qu2 = 1,2.qd2 + 1,6.ql2 = (1,2.570,037 + 1,6.495) = 1476,044 kg/m VUA = 1,2 VDA + 1,6.VLA = 1,2. 387,40 + 1,6. 598,14 = 1421,90 kg ( ) VUC = 1,2 VDC + 1,6.VLC = 1,2. 841,39 + 1,6. 877,86 = 2414,24 kg ( ) MUBC = - (VUC . 1,4) + (qu2.1,4.0,7) = - (2414,24.1,4) + (1476,04.1,4.0,7) = - 1933,416 kgm MUBA = (VUA.3,6) (qu1.3,6.1,8) = (1421,90.3,6) (491,58.3,6.1,8) = 1933,416 kgm Kontrol : MUBA = MUBC.................Ok Batang AB Mx1 = (VUA.x1) (1/2.qu1.x12)

dMx1 = 0 VUA qU 1 .x1 = 0 dx1 V 1421,90 x1= UA = = 2,893 m < 3,6m...................Ok qU 1 491,58MUmax = (VUA.x) - (1/2. qu1.x2) = (1421,90.2,893) (0,5. 491,58.2,8932) = 2056,441 kgm

43B + A 2,893 m C +

1933,416 kgm 2056,441 kgm

Gambar 4.7 Sketsa bidang momen pada balok tangga - Kontrol Kekuatan Propil Penampang Profil fy = 2500 kg/cm2 untuk sayap :

b 170 2tf fy

untuk badan : h 1680 tw fy

200 1680 10 250 3,21 10,75 20 106,25 Penampang profil kompak, maka Mnx = MpxKontrol Lateral Buckling 1.Batang MiringLb =

90 170 2.14 250

30 = 34,84 cm cos 30,55

E 2.10 5 = 110,51 cm Lp = 1,76.iy. = 1,76.2,22. fy 250Ternyata Lp>Lb, maka Mnx = Mpx 2.Balok Bordes Lb = 0 m Lp = 131,082 cm Ternyata Lp >Lb, maka Mnx = Mpx

44- Kontrol Momen Lentur90m m

y1 260m m 10m m y2

14m m

Gambar 4.8 Sketsa profil Canal 260.90.10.14Mp = Zx.fy = 445.2500 = 1112500 kgcm = 11125 kgm 1,5 My = 1,5 Sx.fy = 1,5.371.2500 = 139125 kgcm Jadi, Mn = Mp = 1112500 kgcm = 11125 kgm Syarat : Mu Mn 2056,441 kgm 0,9. 11125 kgm 2056,441 kgm < 10012,5 kgm............Ok

- Kontrol Kuat Rencana Geser 162 110 5,5 250

20 < 69,57 .........................plastis

45Vn = 0,6 x fy x Aw Vn = 0,6 x 2500 x (26) = 39000 kg Vn = 0,9 x 39000 = 35100 kg VUA = 1421,904 kg Vu Vn 1421,904 Kg < 35100 kg ....................Ok Jadi profil Channel 260x90x10x4 dapat dipakai. Syarat : Aw = tw.d = 10.260 = 2600 mm2

4.1.7 Desain Balok Penumpu BordesBalok penumpu bordes direncanakan menggunakan profil WF 350x175x7x11, dengan data sebagai berikut : Sx = 775 cm3 A = 63,14 cm2 Ix = 13600 cm4 W = 49,6 kg/m Iy = 984 cm4 Sy = 112 cm3 bf = 175 mm ix = 17,70 cm Zx = 841 cm3 d = 350 mm iy = 3,95 cm Zy = 172 cm3 tf = 11 mm r = 14 mm tw = 7 mm h = 300 mm

- Perencanaan pembebanan Beban Mati Berat sandaran besi : 20 kg/m Berat sendiri profil :Berat ikatan ( 10 % ) qU = 1,2. 76,56 kg/m P = VUC = 2414,24 kg

= = = = qD = =

20 kg/m 49,6 kg/m + 69,6 kg/m 6,96 kg/m + 76,56 kg/m 91,87 kg/m

46

P=2414,24 Kg

P P

P

qD=91,87 Kg/m'

VA

VB

Gambar 4.9 Sketsa pembebanan balok penumpu bordesMB = 0 VA.8 - P.(5,65 + 4,15 + 3,85 + 2,35)- qD.82 = 0 1 2414,24 (16) + (91,87 ) 8 2 2 VA = 8 VA = 5195,96 Kg

( )

MA = 0 VB.8 - P.(5,65 + 4,15 + 3,85 + 2,35)- qD.82 = 0 VB =2414,24 (16) + 8 1 (91,87) 8 2 2

( )

VB = 5195,96 Kg Kontrol : VA + VB = (qD.8 + P.4) 5195,96 + 5195,96 = (91,87.8 + 2414,24.4) 10391,92 = 10391,92 Ok Mmax = VA.4 P (1,65+0,15)- q.4291,87 .4 2 = 5195,96.4 2414,24.(1,65+0,15) 2 = 15703,24 kgm

47- Kontrol Kekuatan Propil Penampang Profil untuk sayap : bf 170 2tf fy

untuk badan : h 1680 tw fy

175 170 30 1680 7 2.11 250 250 7,95 10,75 42,86 106,25 Penampang profil kompak, maka Mnx = MpxKontrol Momen Lentur Mn = x fy x Zx = 0,9 x 2500 kg/cm2 x 841cm3 = 1892250 kgcm Syarat : Mn > Mu 18922,5 kgm > 15703,24 kgm.................Ok Kontrol Lendutan fijin =

L 800 = = 3,33 cm 240 240

Lendutan yang terjadi (SAP 2000) f = 2,22 cm f ijin.....................Ok

- Kontrol Kuat Rencana Geser 30 1100 h 1100 7 tw 250 fy42,86 < 69,57 .........................plastis Vn = 0,6 x fy x Aw = 0,6 x 2500 x (0,7.30) = 31500 kg Vn = 0,9 x 31500 = 28350kg Syarat : Vu Vn 5195,976 kg < 28350 kg.....................Ok Jadi profil WF 350x175x7x11dapat dipakai.

484.1.8 Perencanaan Sambungan Profil TanggaAda dua sambungan yang akan digunakan pada tangga, yaitu sambungan baut dan las. Sambungan baut digunakan untuk menyambung balok bordes dengan balok penumpu tangga. Sambungan las digunakan untuk menyambung balok tangga miring dengan balok tangga horizontal (bordes). Sambungan Baut Model mekanika tumpuan tangga menggunakan asumsi sendi pada tangga dan rol pada bordes. Sehingga sambungan baut yang dipakai adalah sambungan geser. a. Sambungan balok bordes dengan balok penumpu bordes Asumsi tumpuan pada bordes adalah rol (balok tangga diletakkan di atas balok penumpu bordes), sehingga reaksi tumpuan balok bordes langsung diterima balok penompu bordes. Maka sambungan baut hanya diperlukan praktis. Dipakai 2 buah baut dengan baut = 12 mm.

A Balok penumpu bordes 350.175.7.11Pot. A

Baut 12

Balok tangga Channel 260.90.10.14 Balok penumpu bordes 350.175.7.11

Gambar 4.10 Sambungan balok bordes dengan balok penumpu bordes

49Sambungan Las Sambungan antara balok balok tangga direncanakan dengan menggunakan sambungan las, dengan ketentuan sebagai berikut : Mutu las E70 XX (fuw = 70 ksi = 4921 kg/cm2) Tebal pelat penyambung, t = 10 mm

I

P o t.I - IB a lo k ta n g g a C h a n n e l 2 6 0 .9 0 .1 0 .1 4 P la t p e n y a m b u n g T e b a l = 1 0 m m

Gambar 4.11 Sambungan balok tangga dengan balok tumpuan tangga

Kontrol Sambungan LasDigunakan las mutu E70XX 0,707. fu.tw 0,707.4100.1 aeffbadan = = = 0,589cm E 70 XX 70.70,3

aeffsayap =

0,707. fu.tf 0,707.4100.1,4 = = 1,64cm E 70 XX 70.70,3

50Dimisalkan dipakai tebal las (te = 1 cm) A = 1.(26+(0,9.2) + 23,2 + (1,4.2) + (0,8.2)) = 55,4 cm2 Akibat Pu

fr =

Pu 1556,74 = = 28,1 kg/ cm2 A 55,4

Akibat Mu Mu 193341,6 fh = = = 521,14 kg/ cm2 Sx 371

f total =

fr 2 + fh 2

= 28,12 + 958,32 = 958,71 kg/ cm2

te perlu =a perlu =

f total 958,71 = = 0,43cm . fu 0,75.0,6.70.70,3

0,43 te = = 0,608cm < aeffmax = 1,64 cm 0,707 0,707 Sehingga, digunakan a = 0,8 cm = 8 mm

514.2 Perencanaan Struktur LantaiPada perencanaan struktur lantai direncanakan pelat lantai menggunakan bondex, dimana dalam perencanaan ini bondek yang digunakan merupakan produk dari PT. Gunung Garuda.

4.2.1 Pelat Lantai Atap Dipakai pelat komposit bondek dengan tebal pelat = 0,75 mm Pembebanan a.Beban Superimposed (Berguna) Beban finishing : = 28 kg/m2 - aspal t = 2 cm = 2.14 kg/m2 - rangka + plafond = (11+7)kg/m2 = 18 kg/m2 - ducting AC + pipa = 10 kg/m2 + Total beban finishing = 56 kg/m2Beban Hidup Beban Hidup = 100 kg/m2 Beban superimposed/berguna = beban hidup + finishing = 100 kg/m2 + 56 kg/m2 = 156 kg/m2 Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data-data sebagai berkut : - bentang (span) = 2,50 m - tebal pelat beton = 9 cm - tulangan negatif = 1,71 cm2/m - direncanakan memakai tulangan dengan = 8 mm (As = 50,24 mm2 = 0,5024 cm2) - banyaknya tulangan yang diperlukan tiap 1 m A 1,71 = = = 3,4 buah = 4 buah As 0,5024 Jarak antar tulangan tarik per-meter = 1000mm/4 = 250 mm Jadi, dipasang tulangan tarik 8-250

52b.Beban Mati - Pelat lantai bondek - Pelat beton t = 9 cm = 0,09m.2400 kg/m3

= 10,1 kg/m2 = 216 kg/m2 + = 226,1kg/m2Tulangan 8 250mm Plat Bondex t = 0,75 mm

90 mm

Balok

Gambar 4.12 Potongan plat lantai Atap

4.2.2 Pelat lantai 1 dan lantai 3 sampai lantai 11 Dipakai pelat komposit bondek dengan tebal pelat = 0,75mm. Pembebanan a.Beban Superimposed Berat finishing : - spesi lantai t = 2 cm = 2.21kg /m2 = 42 kg/m2 - lantai keramik t = 1cm = 1.24 kg /m2 = 24 kg/m2 = 18 kg/m2 - rangka + plafond = (11+7)kg/m2 - ducting AC+pipa = 10 kg/m2 - dinding = 250 kgm2 Total beban finishing = 344 kg/m2Beban Hidup Beban hidup = 250 kg/m2 Beban berguna = beban hidup + finishing = 250 kg/m2 + 344 kg/m2

= 594 kg/m2

Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data-data sebagai berkut :

53- bentang (span) - tebal pelat beton - tulangan negatif = 2,50 m = 9 cm = 3,25 cm2/m

- direncanakan memakai tulangan dengan = 8 mm (As = 50,24 mm2 = 0,5024 cm2) - banyaknya tulangan yang diperlukan tiap 1 m =

A 3,25 = = 6,47 buah = 7 buah As 0,5024

Jarak antar tulangan tarik per-meter = 140 mm Jadi, dipasang tulangan tarik 8-140 b.Beban Mati - Pelat lantai bondex - Pelat beton t = 9 cm = 0,09m.2400 kg/m3 = 10,1kg/m2 = 216 kg/m2+ = 226,1kg/m2

90 mm

Tulangan 8 140mm Plat Bondex t = 0,75 mm

Balok

Gambar 4.13 Potongan plat lantai 1 dan lantai 3 sampai lantai 11

544.2.3 Pelat lantai 2 Dipakai pelat bondek dengan tebal pelat = 0,75mm. Pembebanan a.Beban Superimposed Berat finishing : - spesi lantai t = 2 cm = 2.21kg /m2 = 42 - lantai keramik t = 1 cm = 24 = 1.24 kg /m2 2 = 18 - rangka + plafond = (11+7)kg/m - ducting AC+pipa = 10 - dinding = 250 Total beban finishing = 344

kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kgm2 + kg/m2

Beban Hidup Beban hidup = 400 kg/m2 Beban berguna = beban hidup + finishing = 400 kg/m2 + 344 kg/m2 = 744 kg/m2 Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data-data sebagai berikut : - bentang (span) = 2,50 m - tebal pelat beton = 11 cm - tulangan negatif = 3,38 cm2/m - direncanakan memakai tulangan dengan = 8 mm (As = 50,24 mm2 = 0,5024 cm2) - banyaknya tulangan yang diperlukan tiap 1 m A 3,38 = = 6,73 buah = 7 buah As 0,5024 Jarak antar tulangan tarik per-meter = 140 mm Jadi,dipasang tulangan tarik 8-140 b.Beban Mati - Pelat lantai bondex = 10,1kg/m2 - Pelat beton t = 11 cm = 0,11m.2400 kg/m3 = 264 kg/m2+ = 274,1kg/m2

55

100 mm

Tulangan 8 140mm Plat Bondex t = 0,75 mm

Balok

Gambar 4.14 Potongan plat lantai 2

4.2.4 Pelat Lantai Mesin Lift Dipakai pelat bondex dengan tebal pelat = 0,75 mm Pembebanan a.Beban Superimposed Berat finishing : - spesi lantai t = 1cm = 1.21kg /m2 = 21 2 = 18 - rangka + plafond = (11+7)kg/m - ducting AC+pipa = 10 Total beban finishing = 49Beban Hidup Beban hidup = 400 kg/m2 Beban superimposed = beban hidup + finishing = 400 kg/m2 + 49 kg/m2

kg/m2 kg/m2 kg/m2 + kg/m2

= 449 kg/m2

Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data-data sebagai berkut : - bentang (span) = 2,55 m - tebal pelat beton = 10 cm - tulangan negatif = 3,11 cm2/m - direncanakan memakai tulangan dengan = 8 mm (As = 50,24 mm2 = 0,5024 cm2) - banyaknya tulangan yang diperlukan tiap 1 m

56=

A 2,86 = = 5,69 buah = 6 buah As 0,5024

Jarak antar tulangan tarik per-meter = 160 mm Jadi,dipasang tulangan tarik 8-160 b.Beban Mati - Pelat lantai bondex - Pelat beton t = 10 cm = 0,1m.2400 kg/m3

= 10,1kg/m2 = 240 kg/m2+ =250,1 kg/m2Tulangan 8 140mm Plat Bondex t = 0,75 mm Balok

100 mm

Gambar 4.15 Potongan plat lantai mesin lift

4.3 Perencanaan Balok AnakBalok anak berfungsi membagi luasan lantai agar tidak terlalu lebar, sehingga mempunyai kekakuan yang cukup. Balok anak menumpu di atas dua tumpuan sederhana. Pada perencanaan ini, ditunjukkan perhitungan balok anak pada lantai 2, balok anak direncanakan menggunakan profil WF 400.200.8.13, dengan data sebagai berikut : A = 72,16 cm2 ix = 16.7 cm r = 16 mm W = 56,6 kg/m tw = 7 mm Zx = 1088 cm3 d = 396 mm tf = 11 mm Sx = 1010 cm3 Iy = 1450 cm4 bf = 199 mm Ix = 20000 cm4 iy = 4,48 cm h = d2(tf + r ) = 3962(11+16) = 342 mm BJ-41 : fy = 2500 kg/cm2 fu = 4100 kg/cm2 Beton : fc= 250 kg/cm2 fr = 700 kg/cm2 fL = fy fr = 2500 700 = 1800 kg/cm2 Panjang balok anak (L) = 950 cm

574.3.1 Kondisi Balok Anak Sebelum Komposit1.Beban Mati - berat pelat bondex = 10,1 kg/m2.2,5 m - berat sendiri pelat beton = 0,1 m.2400kg/m3.2,5m - berat sendiri profil WF - berat ikatan : 10 %.681,85 kg/m qD = 25,25 kg/m = = = = = 600 kg/m 56,6 kg/m+ 681,85 kg/m 68,19 kg/m+ 750,04 kg/m

Kombinasi Beban : qu = 1,2 qD = 1,2. 750,04 = 900,048 kg/m = 90,0048 kg/cm

A4275,23 Kg 4334,14 kg+

9,5 m 950 cm

B

-

4275,23 Kg kg 4334,14

+ 1029358 kgcm 1015367 Kgcm

Gambar.4.14 Bidang D dan M pada komposit balok sebelum komposit

58Momen yang terjadi: Mu = 1 .qu.L2

8 = 1 .90,0048. 9502 = 1015367 kgcm 8

Geser yang terjadi : Vu = 1.qu.L 2 = 1 .90,0048.950 = 4275,23 kg2

Kontrol Lendutan Lendutan ijin :

f '=

L 950 = = 2,639 cm 360 360 5.q u .l 4 ymaks = 384.E.Ix 5.(9,00048 ).950 4 = 384.2.10 6.20000 = 2,389 cm < f ' ..................Ok

Kontrol Kekuatan Penampang (Local Buckling) Untuk Sayap Untuk Badan bf 170 h 1680 2tf tw fy fy

199 170 2.11 250 9,05 < 10,752.......ok

342 1680 7 25048,86 < 106,25.......ok

Profil penampang kompak, maka Mn = Mp

59Kontrol Lateral Buckling Jarak Penahan Lateral Lb = 47,5 cm (diambil sejarak pemasangan shear connector)Berdasarkan tabel profil untuk BJ 41 profil WF 400.200.8.13 didapatkan : Lp = 226,003 cm, Lr = 658,357 cm Jadi, Lb < Lp bentang Pendek, Untuk komponen struktur yang memenuhi Lb < Lp (untuk bentang pendek), kuat nominal komponen struktur adalah : Mn = Mp = Zx . fy = 1088 . 2500 = 2720000 kg cm Persyaratan : Mu Mn 1015367 Kgcm 0,9. 2720000 kgcm 1015367 Kgcm < 2448000 kgcm.........Ok Penampang profil baja mampu menahan beban yang terjadi.

Kontrol Geser

h 1100 tw fy342 1100 7 250 48.86 < 69,57Ok

Vn = 0,6. fy. Aw = 0,6.2500.(39,6 .0,7) = 41580 kgSyarat : Vn Vu 0,9. 41580kg 4275,23 kg 37422kg 4275,23 kg.......Ok

604.3.2 Kondisi Balok Anak Setelah KompositPembebanan setelah komposit 1.Beban Mati - berat pelat bondex = 10,1kg/m2.2,5m - berat sendiri pelat beton = 0,1 m.2400 kg/m3.2,5 m - berat sendiri profil WF - berat spesi 2 cm = 2. 21 kg/m2.2,5 m - berat keramik = 1.24 kg/m2.2,5m - berat rangka + plafond = (11+7)kg/m2.2,5m - berat ducting AC+pipa = 10 kg/m2.2,5m - berat ikatan : 10 %.916,85 qD 2. Beban Hidup : qL = 400 kg/m2.2,5 m Kombinasi Beban : qu = 1,2 qD + 1,6 qL = 1,2. 1008,53 + 1,6.1000 = 2810,24 kg/m = 28,1024 kg/cm Momen yang terjadi: Mu = 1 .qu.L2 = 1 .2810,24.9502 = 3170302 kgcm8 8

= 25,25 kg/m = 600 kg/m = 56,6 kg/m = 105 kg/m = 60 kg/m = 45 kg/m = 25 kg/m+ = 916,85 kg/m = 91,68 kg/m+ = 1008,53 kg/m = 1000 kg/m

Geser yang terjadi : Vu = 1 . qu.L

2 = 1 .28,1024.950 2

= 13347,5 kg

61Menghitung Momen Nominal Kontrol kriteria penampang Untuk Sayap Untuk Badan h 1680 bf 170 tw 2tf fy fy

199 170 2.11 2509,05 < 10,752.......ok

342 1680 7 250 48,86 < 106,25.......ok

Profil penampang kompak, sehingga kapasitas momen penampang dianalisa dengan distribusi tegangan plastis. Menentukan lebar effektif pelat beton Lebar efektif : beff .L = .9500 mm = 2375 mm = 237,5 cm beff S = 2,50 m = 2500 mm jadi beff = 2375 mm =237,5 cm Menentukan gaya tekan yang terjadi pada pelat C1 = As.fy = 72,16.2500 = 180400 kg C2 = 0,85.fc.tplat.beff = 0,85.250.10.237,5 = 504687,5 kg C3 =

Qn ( Cn =1

N

3

tidak menentukan )

Jadi, C =C1 ( terkecil) = 180400 kg Menentukan jarak-jarak dari centroid gaya-gaya yang bekerja:

a=

C 180400 = 3,57 cm = 0,85. fc'.beff 0,85.250.237,5

622375 mm5412

t = 46 mm t = 100 mm t = 400 mm

Gambar 4.15 potongan Balok anak

3,57 a = 4,6 = 2,815 cm 2 2 d2 = 0 profil baja tidak mengalami tekan d 39,6 d3 = = = 19,8 cm 2 2d1 = tb Menghitung kekuatan nominal penampang komposit Mn = C.(d 1 + d 2 ) + Py (d 3 d 2 ) C = 180400 kg Py = As.fy = 72,16.2500 = 180400 kg Mn = 180400 (2,815 + 0) + 180400 (19,8 - 0) = 4079746 kgcm Syarat : Mu .Mn 3170302 kgcm 0,85.4079746 kgcm 3170302 kgcm 3467784 kgcm..........Ok Kekuatan nominal penampang komposit lebih besar daripada momen akibat beban berfaktor, sehingga penampang mampu menahan beban yang terjadi.

63Kontrol Lendutan Menghitung luasan transformasi beton ke baja

Ec = 0,041.wc . fc' = 0,041.24001,5. 25= 2,41.104 Mpa Es = 2,1.10 5 Mpa beff = 237,5 cm (balok interior) Es 2,1.10 5 n = = = 8,713 Ec 2,41.10 4 btr = = 237,5 = 27,26 cm n 8,713 Atr = btr.t plat beton = 27,26.94 = 272,6 cm

1, 5

beff

Menentukan letak garis netral

Atr .t platbeton Yna = 2

d + As t platbeton + 2 ( Atr + As )

272,6 .10 40 + 84,12 10 + 2 2 = (272,6 + 84,12 ) = 10,52 cm Menentukan nilai momen inersia penampang transformasiI tr = b tr (t pb ) 3 12 t pb d + Ix + A s + t pb Yna + Atr Yna 2 2 22 2

40 27,26(10)3 10 I tr = + 272,610,52 + 23700 + 84,12 + 10 10,52 2 12 2

2

= 66148,69 cm4

64Kontrol Lendutan Lendutan ijin :

f ' = L = 950 = 2,639 cm360 360

5.(q DL + q LL ).l 4 5.(10,6388 + 10).9504 = ymaks = 384.E.Ix 384.2.106.66148,69 = 1,654 cm < f ' ..................okKontrol Geser Kuat geser balok tergantung pada perbandingan antara tinggi bersih pelat badan (h) dengan tebal pelat badan (tw).h kn.E , dimana: 1,1 tw fy kn = 5 + 5 ; untuk balok dengan pengaku vertikal pelat badan 2 a h

( )

kn = 5 ;untuk balok tanpa pengaku vertikal pelat badan h kn.E sehingga : 1,1 tw fy5.(2.10 6 ) 342 < 1,1 7 2500 48,86 < 69,57...............Ok

Vn = 0,6.fy.Aw = 0,6.2500 (39,6.0,7) = 41580 kg Syarat : Vn Vu 0,9. 41580 kg 13347,5 kg 37422 kg 13347,5 kg ..Ok

65Perencanaan Penghubung Geser Untuk penghubung geser yang dipakai adalah tipe stud dengan: ds = 19 mm Asc = 283,53 mm2 fu = 400 Mpa = 40 kg/mm2 Ec = w1,5 .0,041. fc ' = 24001,5.0,041 25 = 2,41.104 MpaQn = 0,5.Asc.

fc '.Ec = 0,5.283,53 25.2,41.10 4= 110039,23 N = 11003,923 kg/stud

Syarat :

Qn Asc.fu 11003,923 kg/stud 283,53.40 kg/stud 11003,923 kg/stud 11341,2 kg/stud .......Ok

Cek koefisien reduksi (rs) karena pengaruh gelombang pelat combideck yang dipasang tegak lurus terhadap balok. hr = 54 mm Wr = 200 mm : Pelat gelombang combideck : Setiap gelombang dipasang 2 stud Nr = 2 Hs = (hr + 46) = 54+46 = 100 mm

0,85 Wr H s 1 1 N r hr hr 0,85 200 100 rs = 1 1 2 53 53 rs == 1,712 > 1 diambil rs = 1 Qn = Qn. rs = 11003,923 .1 = 11003,923 Kg < 11341,2 Kg .....................Ok

66Jumlah stud untuk setengah bentang : Tmaks 210300 N= = = 9,56 10 buah Qn 2.11003,923 Jadi, dibutuhkan 20 buah stud untuk seluruh bentang. Jarak seragam (P) pada masing-masing lokasi : L 950 P= = = 47,5 cm N 20 Jarak maksimum (Pmaks) = 8.tplatbeton = 8 x 10 cm = 80 cm Jarak minimum = 6.(diameter) = 6 x 1,9 cm = 11,4cm Jadi, shear connector dipasang sejarak 47,5cm sebanyak 20 buah untuk masing-masing bentang.

4.5 Perencanaan Sambungan balok Anak dengan balok IndukSambungan antara balok anak dengan balok induk direncanakan dengan baut yang tidak dapat memikul momen, karena disesuaikan dengan anggapan dalam analisa sebagai sendi. Vu = 13407,616 kgBalok Utama WF 600.200.13.23 Baut M16 mm fu = 5000 Kg/m2

Balok Anak WF 400.200.8.13 Baut M16 mm

50 100 50

50 100 50

Profil siku 60.60.6 Balok Anak WF 400.200.8.13

Profil siku 60.60.6 Balok Utama WF 600.200.13.23

Gambar 4.16 Detail sambungan balok anak dengan balok Induk

67Sambungan Plat Siku dengan Balok Anak Direncanakan : profil siku 60.60.6 Baut M16 mm (fu = 5000 kg/cm2) Kuat geser Vn = f. r1 . fu . Abaut . m Dimana : r1 = 0,5 fu = 5000 kg/cm2 baut = 16 mm (Abaut = 2,01 cm2 ) m = 2 sisiVn = 0,75.0,5.5000.2,01.2 = 7537,5 kg (menentukan) Kuat tumpu Vn = f. 2,4 .db. tp . fu (tebal plat sayap dipakai tp = 8 mm) = 0,75.2,4.1,6.0,8.4100 = 9446,4 kgn= Vu 13407,616 = = 1,78 Vn 7537,5 Dipasang 2 buah baut M16mm (Jumlah baut untuk 1 sisi)

Sambungan Plat Siku dengan Balok Induk Direncanakan : profil siku 60.60.6 Baut M16 mm (fu = 5000 kg/cm2) Kuat geser Vn = f. r1 . fu . Abaut . m Dimana : r1 = 0,5 fu = 5000 kg/cm2 baut = 16 mm (Abaut = 2,01 cm2 ) m = 1 sisi

68Vn = 0,75.0,5.5000.2,01.1 = 3768,75 kg (menentukan) Kuat tumpu Vn = f. 2,4.db.tp .fu (t plat sayap dipakai tp=6 mm) = 0,75.2,4.1,6.0,6.4100 = 7084,8 kg

Vu 13407,616 = = 3,56 Vn 3768,75 Dipasang 4 buah baut 16 mm (Jumlah baut untuk 2 sisi) n=Kontrol Plat Siku pada Gelagar Direncanakan : Profil siku 60.60.6 Baut M16 mm (fu = 5000 kg/cm2) Luas bidang geser

50 100 50Gambar 4.17 Detail pelat siku pada gelagar Luas bidang geser = Anv = Lnv.t = (200 2.16).6 = 1008 mm2 Kuat rencana : Rnv = .0,6.fu.An = 0,75.0,6.5000.10,08 = 22680 kg

69Terdapat 2 siku, sehingga 2 Rnv = 2. 22680 kg = 45360 kg Persyaratan : Vu Rn 13407,616 kg Vn 13407,616 kg 45360 kg...................OK

4.6 Perencanaan Balok LiftPerencanaan balok lift meliputi balok balok yang berkaitan denagn 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 : Duplex Merk : Sigma Kapasitas : 15 orang Lebar pintu (opening width) : 900 mm Dimensi sangkar (car size) Dimensi ruang luncur Dimensi ruang mesin : - outside : 1650 x 1665 mm2 - inside : 1600 x 1500 mm2 : 4300 x 2150 mm2 : 4300 x 2150 mm2

Beban reaksi ruang mesin : R1 = 6150 Kg (Berat mesin penggerak + beban kereta + perlengkapan) R2 = 4600 Kg (Berat bandul pemberat + perlengakapan)

704.6.1 Perencanaan Balok Penggantung Lift 1. Beban yang bekerja pada balok penumpu Beban yang bekerja merupakan beban akibat dari mesin penggerak lift + berat kereta luncur + perlengakapan, dan akibat bandul pemberat + perlangkapan.2. Koefisien kejut beban hidup oleh keran Pasal 3.3.(3) PPIUG 1983 menyatakan bahwa beban keran yang membebani struktur pemikulnya terdiri dari berat sendiri keran ditambah muatan yang diangkatnya, dalam kedudukan keran induk dan keran angkat yang paling menentukan bagi struktur yang ditinjau. Sebagai beban rencana harus diambil beban keran tersebut dengan mengalikannya dengan suatu koefisien kejut yang ditentukan dengan rumus berikut : = ( 1+k1k2v ) 1,15 Dimana : = koefisien kejut yang nilainya tidak boleh diambil kurang dari 1,15. V = kecepatan angkat maksimum dalam m/det pada pengangkatan muatan maksimum dalam kedudukan keran induk dan keran angkat yang paling menentukan bagi struktur yang ditinjau, dan nilainya tidak perlu diambil lebih dari 1,00 m/det. k1 = koefisien yang bergantung pada kekakuan struktur keran induk, yang untuk keran induk dengan struktur rangka, pada umumnya nilainya dapat diambil sebesar 0,6. k2 = koefisien yang bergantung pada sifat mesin angkat dari keran angkatnya, dan diambil sebesar 1,3 Jadi, beban yang bekerja pada balok adalah : P = R . = ( 6150 + 4600 ).( 1 + 0,6.1,3.1 ) = 10750.1,78 = 19135 Kg

71Balok Penggantung Lift Balok Penumpu Lift

1,075 m

2,5 m

Balok Anak

2,15 m 4,3 m

Gambar 4.18 Denah Lift

3.Data perencanaanDigunakan profil 300 x 150 x 8 x 13 A = 40.8 cm2 ix = 12,4 cm W = 32 kg/m tw = 9 mm d = 298 mm tf = 13 mm b = 149 mm Ix = 6320 cm4 iy = 3,29 cm Iy = 442 cm4 h = d 2(tf + r ) = 298 2(13 + 13) = 246 mm BJ-41 : fy = 2500 kg/cm2 fu = 4000 kg/cm2 Beton : fc= 250 kg/cm2 r = 13 mm Zx = 455 cm3 Zy = 91 cm3 Sx = 424 cm3 Sy = 59,3 cm3

fr = 700 kg/cm2 fL = fy-fr = 2500 - 700 =1800 kg/cm2

Panjang balok anak (L) = 215 cm = 2,15 m

72Pembebanan : Beban Mati : Berat sendiri profil Berat pelat beton atap lift = 0,1.2400.2,15 Berat pelat combideck : = 10,1 kg/m2 .2,15 Berat aspal t = 2 cm = 2.14.2,15 kg/m2Berat ikatan (10%) = 629,92 kg/m x10% - Beban terpusat lift P = 19135 kg Beban Hidup (qL) = 100 kg/m2 x 2,15 m = 215 kg/m Kombinasi Beban qU = 1,2qD + 1,6 qL = 1,2. 692,91 + 1,6. 215 = 1175,5 kg/m = 11,755 kg/cm Pqu

= 32 = 516

kg/m kg/m

= 21,72 kg/m = 60,2 kg/m + = 629,92 kg/m = 62,99 kg/m + qD = 692,91 kg/m

A

B

Gambar 4.19 Sketsa mekanika perhitungan balok penggatung lift

73Vu =

1 1 quL + p 2 2 = 1263,65 + 9567,5 = 10831,15 kg 1 1 quL2 + pL 8 4 1 1 = (11,755)(215) 2 + (19135)(215) 8 2 = 1096428,11kgcm

Mu =

Kontrol Kekuatan penampang Untuk Sayap Untuk Badan h 1680 bf 170 tw 2tf fy fy

149 170 2.13 2505,73 < 10,75.......ok

246 1680 8 250 30,75 < 106,25.......ok

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

Menghitung Momen nominal Menentukan lebar effektif pelat beton Lebar efektif : beff .L = 537,5 mm = 53,73 cm beff S = 1,075 m = 107,5 mm jadi beff = 537,3 mm = 53,73 cm Menentukan gaya tekan yang terjadi pada pelat C1 = As.fy = 40,8.2500 = 102000 kg C2 = 0,85.fc.tplat.beff = 0,85.250.10.53,73 = 114219 kg

74

C3 =

Qn ( Cn =1

N

3

tidak menentukan )

Jadi, C =C1 ( terkecil) = 102000 kg Menentukan jarak-jarak dari centroid gaya-gaya yang bekerja:

a=

C 102000 = 8,93 cm = 0,85. fc'.beff 0,85.250.53,73beff btr0,85 fc'

tb

GN komposit

c

d

GN baja

Py

Gambar 4.20 Distribusi tegangan plastis

8,93 a = 9,4 = 5,53 cm 2 2 d2 = 0 profil baja tidak mengalami tekan d 29,8 d3 = = = 14,9 cm 2 2 Menghitung kekuatan nominal penampang komposit Mn = C.(d 1 + d 2 ) + Py (d 3 d 2 ) C = 102000 kg Py = As.fy = 40,8.2500 = 102000 kgd1 = tb Mn = 102000 (5,53 + 0) + 102000 (14,9 - 0) = 2084358,14 kgcm

75Syarat : Mu .Mn 1096428 kgcm 0,85.2084358,14 kgcm 1096428 kgcm 1771704,42 kgcm..........Ok Kekuatan nominal penampang komposit lebih besar daripada momen akibat beban berfaktor, sehingga penampang mampu menahan beban yang terjadi.

Kontrol Lendutan f ' = L = 215 = 0,896 cm 240 240 4 3 f = 5 (q D + q L ) l + 1 Pl 384 EI x 48 EI x

3 4 = 5 (6,9291+ 2,15)215 + 23 19135x 215 648 2.10 6 x7210 384 2.10 6 x 7210 = 0,361 < 0,896.................Ok

Perencanaan penghubung geser Penghubung geser yang dipakai adalah tipe stud dengan : ds = 19 mm Asc = 283,53 mm2 fu = 400 Mpa

Ec = 0,041.Wc 1,5Qn = 0,5. Asc

fc ' = 0,041.24001,5 25

(

= 0,5.2,8353 250.241029,8= 110046 N = 11004,6 Kg

(

fc'.Ec

)

= 24102,98 Mpa

)

Qn Asc.fu 11004,6 2,8353.4000 11004,6 Kg 11341,1 Kg ...................OK

76Cek koefisien reduksi (rs) karena pengaruh gelombang pelat combideck yang dipasang tegak lurus terhadap balok. hr = 53 mm Wr = 200 mm : Pelat gelombang combideck : Setiap gelombang dipasang 2 stud Nr = 2 Hs = (hr + 40) = 54+40 = 94 mm

rs =

0,85 Wr H s 1 1 N r hr hr 0,85 200 93 rs = 1 1 53 53 2 = 1,712 > 1 diambil rs = 1

Qn = Qn. rs = 11004,6.1 = 11004,6 Kg < 11341,1 Kg .................OK Vh = C = 102000 kg Jumlah stud untuk setengah bentang : N = Vh /Qn =

102000 = 5 buah 2.11004,6

Jadi, dibutuhkan 10 buah stud untuk seluruh bentang. Jarak seragam (P) pada masing-masing lokasi : L 215 = 21,5 cm P= = N 10 Jarak maksimum (Pmaks) = 8.tplatbeton = 8 x 10 cm = 80 cm Jarak minimum = 6.(diameter) = 6 x 1,9 cm = 11,4cm Jadi, shear connector dipasang sejarak 21,5 cm sebanyak 10 buah untuk masing-masing bentang.

77Kontrol geser Kuat geser balok bergantung pada perbandingan antara tinggi bersih pelat badan (h) dengan tebal pelat badan (tw). k .E h 1,1 n tw fyDimana, kn = 5 +

( h)a

5

2

, untuk balok dengan pengaku

vertikal pelat badan. kn =5, untuk balok tanpa pengaku vertikal pelat badan, sehingga

246 5(2.10 6 ) 1,1 8 2500 31 69,57................. OKVn = 0,6.fy.Aw = 0,6.2500 kg/cm2.29,8.0.8 cm2 = 35760 kg Persyaratan : Vu Vn 10831,15 Kg 0,9. 35760 Kg 10831,15 Kg 31184 Kg ................OK

4.6.2 Perencanaan Balok Penumpu Lift1. Data perencanaan Digunakan profil WF 350 x 175 sebagai berikut : A = 52,68 cm2 ix = 14,5 cm W = 41,4 kg/m tw = 6 mm d = 346 mm tf = 9 mm b = 174 mm Ix = 11100 cm4 iy = 3,88 cm Iy = 792 cm4 x 6 x 9 , dengan data r = 14 mm Zx = 689 cm3 Zy = 139 cm3 Sx = 641 cm3 h = 300 mm

78BJ-41 : fy = 2500 kg/cm2 fr = 700 kg/cm2 fL = fy fr = 2500 - 700 fu = 4000 kg/cm2 2 = 1800 kg/cm2 Beton : fc= 250 kg/cm Panjang balok anak (L) = 2500 mm = 2,5 m

Pembebanan : Beban Mati : Berat sendiri profil Berat pelat beton atap lift = 0,1.2400.2,5 Berat pelat combideck : = 10,1 kg/m2 .2,5 Berat aspal t = 2 cm = 2.14.2,5 kg/m2Berat ikatan (10%) 736,65 kg/m x10%

= 41,4 = 600

kg/m kg/m

= 25,25 kg/m = 70 kg/m + = 736,65 kg/m = 73,67 kg/m + qD = 810,32 kg/m

- Beban terpusat akibat reaksi balok penggantung lift P = 21662,30 kg Beban Hidup (qL) = 100 kg/m2 x 2,50 m = 250 kg/m Kombinasi Beban qU = 1,2 qD + 1,6 qL = 1,2. 810,32 + 1,6.250 = 1372,38 kg/m

Px1

qu

x2

A

B

Gambar 4.21 Sketsa mekanika perhitungan balok penumpu lift

79

MB = 0 VA.2,5 0,5.qu.l2 P.1,425 = 0

0,5.137238.2,52 + 216623.1,425 , , VA = = 1406299 Kg , 2,5MA = 0 VB.2,5 0,5.qu.l2 P.1,075 = 0

0,5.137238.2,52 + 216623.1,075 , , VB = = 1103026 Kg , 2,5Dx1 = +14062,99 qx1 x1 = 0 DA = 14062,99 Kg Dc = 12587,68 Kg x1 = 1,075 Mx1 = 14062,99 x1 qx1.0.5x1 MA = 0 x1 = 0 MC = 14324,73 kgm = 1432473 kgcm x1 = 1,075 Dx2 = - 11030,26 + qx2 x2 = 0 DB = - 11030,26 Kg DC = - 9074,62 Kg x2 = 1,425 Mx2 = +11030,26 x2 q.x2.0,5.x2 x2 = 0 MB = 0 MC = 14324,73 Kgm =1432473 kgcm x2 = 1,45 Kontrol Kekuatan penampang Untuk Sayap Untuk Badan h 1680 bf 170 tw 2tf fy fy

175 170 2.9 2509,67 < 10,75.......ok

300 1680 6 250 50 < 106,25.......ok

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

80Menghitung Momen nominal Menentukan lebar effektif pelat beton Lebar efektif : beff .L = 625 mm = 62,5 cm beff S = 2,15 m = 21,5 cm jadi beff = 625 mm = 62,5 cm Menentukan gaya tekan yang terjadi pada pelat C1 = As.fy = 52,68.2500 = 131700 kg C2 = 0,85.fc.tplat.beff = 0,85.250.10.62,5 = 132813 kg C3 =

Qn ( Cn =1

N

3

tidak menentukan )

Jadi, C =C1 ( terkecil) = 131700 kg Menentukan jarak-jarak dari centroid gaya-gaya yang bekerja:

a=

C 131700 = 9,92 cm = 0,85. fc'.beff 0,85.250.62,5beff btr0,85 fc'

tb

GN komposit

c

d

GN baja

Py

Gambar 4.22 Distribusi tegangan plastis

819,92 a = 10 = 5,04 cm 2 2 d2 = 0 profil baja tidak mengalami tekan d 34,6 d3 = = = 17,3 cm 2 2d1 = tb Menghitung kekuatan nominal penampang komposit Mn = C.(d 1 + d 2 ) + Py (d 3 d 2 ) C = 131700 kg Py = As.fy = 52.68.2500 = 131700 kg Mn = 131700 (5,04 + 0) + 131700 (17,3 - 0) = 2942425,91 kgcm Syarat : Mu .Mn 1432473 kgcm 0,85.2942425,91 kgcm 1432473 kgcm 2501062,02 kgcm..........Ok Kekuatan nominal penampang komposit lebih besar daripada momen akibat beban berfaktor, sehingga penampang mampu menahan beban yang terjadi.

Kontrol Lendutan L 250 f = = = 1,042 cm 240 240 Lendutan yang terjadi (SAP 2000) f = 0,172 cm f ijin.....................Ok - Kontrol Kuat Rencana Geser h 1100 tw fy0,5 300 1100 6 2500,5 50 < 69,57 .........................plastis

82Vn = 0,6 x fy x Aw = 0,6 x 2500 x 34,6.0,6 = 31140 kg Vn = 0,9 x 31140 = 28026 kg Syarat : Vu Vn 1715,5 kg < 28026 kg.......................OK

Perencanaan penghubung geser Penghubung geser yang dipakai adalah tipe stud dengan : ds = 19 mm Asc = 283,53 mm2 fu = 400 Mpa Ec = 0,041.Wc1,5 fc' = 0,041.24001,5 25 = 24102,98 Mpa Qn = 0,5. Asc fc'.Ec

(

= 0,5.2,8353 250.241029,8 = 110046 N= 11004,6 Kg Qn Asc.fu 11004,6 2,8353.4000 11004,6 Kg 11341,1 Kg ...................OK

(

)

)

Cek koefisien reduksi (rs) karena pengaruh gelombang pelat combideck yang dipasang tegak lurus terhadap balok. hr = 53 mm Wr = 200 mm : Pelat gelombang combideck : Setiap gelombang dipasang 2 stud Nr = 2 Hs = (hr + 40) = 53+40 = 93 mm 0,85 Wr H s rs = 1 1 N r hr hr

83rs = 0,85 200 93 1 1 53 53 2 = 1,712 > 1 diambil rs = 1

Qn = Qn. rs = 11004,6.1 = 11004,6 Kg < 11341,1 Kg ......................... OK Jumlah stud untuk setengah bentang : 131700 N = Tmaks/Qn = = 6 buah 2.11004,6 Jadi, dibutuhkan 12 buah stud untuk seluruh bentang. Jarak seragam (P) pada masing-masing lokasi : L 250 = 20,83 cm P= = N 12 Jarak maksimum (Pmaks) = 8.tplatbeton = 8 x 10 cm = 80 cm Jarak minimum = 6.(diameter) = 6 x 1,9 cm = 11,4cm Jadi, shear connector dipasang sejarak 20,83 cm sebanyak 12 buah untuk masing-masing bentang.

84

Halaman ini sengaja dikosongkan

85

BAB V PEMBEBANAN DAN ANALISA STRUKTUR5.1 Umum Merencanakan beban gempa adalah bertujuan untuk mendapatkan beban gempa yang sesuai dengan peraturan untuk dibebankan kedalam struktur gedung. Beban gempa rencana dicek terhadap kontrol kontrol sesuai peraturan gempa yaitu SNI 031726-2002, dimana kontrol kontrol tersebut terdiri dari kontrol nilai gaya geser dasar (base shear), waktu getar alami fundamental (T), dan simpangan (drift). 5.2 Pembebanan Untuk mendapatkan beban gempa yang sesuai dengan SNI 03-1726-2002, maka terlebih dahulu dicek besarnya Vdinamis yang telah didapatkan dengan bantuan program ETABS v9.2.0 dan membandingkan besaran Vdinamis tersebut dengan Vstatis yang akan diperhitungkan di bawah ini sesuai dengan SNI 03-1726-2002 Ps.6.1, dan nilai Vstatis ini harus dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung ke masing masing lantai sesuai SNI 03-17262002 Ps.6.1.2 . 5.2.1 Data Gedung Data data gedung yang akan dibutuhkan dalam penghitungan Vstatis adalah sebagai berikut, - Mutu baja : Bj 41 - Mutu beton (fc) : 25 MPa - Tinggi tipikal lantai : 4,25 m - Tebal pelat bondek lantai 1,3-14 : 10 cm - Tebal pelat bondek lantai 2 : 11 cm - Tebal pelat bondek lantai atap : 9 cm - Profil balok induk 1 : WF 500x200x10x16 WF 500x200x9x14 : - Profil balok induk 2 WF 400x200x8x13 : - Profil balok anak K 500x200x10x16 : - Profil kolom

86

- Wilayah Gempa - Kategori tanah- I Denah gedung terlampir.

: : :

WG3 Tanah keras 1

5.2.2 Perhitungan Berat Struktur Beban gravitasi berupa beban mati dan beban hidup yang yang bekerja di tiap lantai/atap. a) Lantai 1Kolom (Profil baja) (beton) Balok induk 1 Balok induk 2 Balok anak Balok tangga Pelat bondek Pelat beton Dinding Penggantung Plafond Tegel t = 1 cm Spesi t = 2 cm Plumbing Pipa + ducting : : : : : : : : : : : : : : : 4,25 179,2 20 4,25 0,4672 2400 20 40 89,6 255 79,5 320,7 66 395,5 40 27 10,1 40 x 27 x 0,10 x 2400 (80+54) 4,25 250 40 27 7 40 27 11 40 27 24 40 27 21 2 40 27 10 40 27 20 = 15232 Kg = 95300,6 Kg = 3584 Kg = 30600 Kg = 21166,2 Kg = 395 Kg = 10908 Kg = 259200 Kg = 142375 Kg = 7560 Kg = 11880 Kg = 25920 Kg = 45360 Kg = 10800 Kg = 21600 Kg = 678805,8 Kg

Wd1

Dan beban hidup yang bekerja pada lantai tersebut adalah,Beban hidup : 40 27 250Wl1

= =

270000 Kg 270000 Kg

Menurut PPIUG Ps.3.5 bahwa beban hidup dapat direduksi untuk komponen struktur yang menumpu beberapa lantai tingkat, maka beban hidup diatas dapat direduksi dikalikan dengan koefisien reduksi untuk beban hidup sebesar 0,75 untuk gedung yang berfungsi sebagai penghunian menurut PPIUG Ps.3.5 Tabel 3.3. Sehingga setelah dikalikan faktor reduksi tersebut, maka total beban hidup (Wl1) menjadi, Wl1 = 0,75 x Wl1 = 0,75 270000 = 202500 Kg

87Sehingga berat total lantai 1 Wt1 = Wd1 + Wl1 = 678805,8 + 202500 = 881305,8 Kg b) Lantai 2Kolom (Profil baja) (beton) Balok induk 1 Balok induk 2 Balok anak Balok tangga Pelat bondek Pelat beton Dinding Penggantung Plafond Tegel t = 1 cm Spesi t = 2 cm Plumbing Pipa + ducting : : : : : : : : : : : : : : : 4,25 179,2 20 4,25 0,4672 2400 20 40 89,6 255 79,5 320,7 66 395,5 40 27 10,1 40 x 27 x 0,11 x 2400 (80+54) 4,25 250 40 27 7 40 27 11 40 27 24 40 27 21 2 40 27 10 40 27 20 Wd2 = 15232 Kg = 95300,6 Kg = 3584 Kg = 30600 Kg = 21166,2 Kg = 395,5 Kg = 10908 Kg = 285120 Kg = 142375 Kg = 7560 Kg = 11880 Kg = 25920 Kg = 45360 Kg = 10800 Kg = 21600 Kg = 704725,8 Kg

Dan beban hidup yang bekerja pada lantai tersebut adalah,Beban hidup : 40 27 400Wl2

= =

432000 Kg 432000 Kg

Menurut PPIUG Ps.3.5 bahwa beban hidup dapat direduksi untuk komponen struktur yang menumpu beberapa lantai tingkat, maka beban hidup diatas dapat direduksi dikalikan dengan koefisien reduksi untuk beban hidup sebesar 0,75 untuk gedung yang berfungsi sebagai penghunian menurut PPIUG Ps.3.5 Tabel 3.3. Sehingga setelah dikalikan faktor reduksi tersebut, maka total beban hidup (Wl2) menjadi, Wl2 = 0,75Wl2 = 0,75 432000 = 324000 Kg Sehingga berat total lantai 2 Wt2 = Wd2+ Wl2 = 704725,8 + 324000 = 1028725,8 Kg

88c) Lantai 3-11Kolom (Profil baja) (beton) Balok induk 1 Balok induk 2 Balok anak Balok tangga Pelat bondek Pelat beton Dinding Penggantung Plafond Tegel t = 1 cm Spesi t = 2 cm Plumbing Pipa + ducting : : : : : : : : : : : : : : :

4,25 179,2 20 4,25 0,4672 2400 20 40 89,6 255 79,5 320,7 66 395,5 40 27 10,1 40 x 27 x 0,10 x 2400 (80+54) 4,25 250 40 27 7 40 27 11 40 27 24 40 27 21 2 40 27 10 40 27 20

= 15232 Kg = 95300,6 Kg = 3584 Kg = 30600 Kg = 21166,2 Kg = 395,5 Kg = 10908 Kg = 259200 Kg = 142375 Kg = 7560 Kg = 11880 Kg = 25920 Kg = 45360 Kg = 10800 Kg = 21600 Kg Wd = 678805,8 Kg

Dan beban hidup yang bekerja pada lantai tersebut adalah,Beban hidup : 40 27 250Wl

= =

270000 Kg 270000 Kg

Menurut PPIUG Ps.3.5 bahwa beban hidup dapat direduksi untuk komponen struktur yang menumpu beberapa lantai tingkat, maka beban hidup diatas dapat direduksi dikalikan dengan koefisien reduksi untuk beban hidup sebesar 0,75 untuk gedung yang berfungsi sebagai penghunian menurut PPIUG Ps.3.5 Tabel 3.3. Sehingga setelah dikalikan faktor reduksi tersebut, maka total beban hidup (Wl) menjadi Wl = 0,75Wl = 0,75 270000 = 202500 Kg Sehingga berat total lantai Wt = Wd + Wl = 678805,8 + 202500 = 881305,84 Kg

89d) Lantai 12 (Atap)Kolom (Profil baja) (beton) Balok induk 1 Balok induk 2 Balok anak Balok lift Pelat bondek Pelat beton Dinding Penggantung Plafond Aspal t = 1 cm Plumbing Pipa + ducting : : : : : : : : : : : : : :

2,125 179,2 20 2,125 0,4672 2400 20 40 89,6 255 79,5 320,7 66 448,1 40 27 10,1 40 x 27 x 0,09 x 2400 (80+54) 4,25 250 40 27 7 40 27 11 40 27 24 40 27 10 40 27 20 Wd1

= 7616 Kg = 47650,3 Kg = 3584 Kg = 30600 Kg = 21166,2 Kg = 448,1 Kg = 10908 Kg = 233280 Kg = 142375 Kg = 7560 Kg = 11880 Kg = 15120 Kg = 10800 Kg = 21600 Kg = 564139,5 Kg

Dan beban hidup yang bekerja pada lantai tersebut adalah,Beban hidup : 40 27 100 = Wl15 = 10800 Kg 10800 Kg

Menurut PPIUG Ps.3.5 bahwa beban hidup dapat direduksi untuk komponen struktur yang menumpu beberapa lantai tingkat, maka beban hidup diatas dapat direduksi dikalikan dengan koefisien reduksi untuk beban hidup sebesar 0,75 untuk gedung yang berfungsi sebagai penghunian menurut PPIUG Ps.3.5 Tabel 3.3. Sehingga setelah dikalikan faktor reduksi tersebut, maka total beban hidup (Wl15) menjadi, Wl12 = 0,75Wl12 = 0,75 108000 = 81000 Kg Sehingga berat total lantai 12 menjadi, Wt12 = Wd12+ Wl12 = 564139,5 + 81000 = 645139,5 Kg

90Ringkasan berat bangunan dinyatakan dalam Tabel 5.1 berikut ini : Tabel 5.1 Berat struktur per lantai Lantai 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Tinggi hx (m) 51 46.75 42.5 38.25 34 29.75 25.5 21.25 17 12.75 8.5 4.25 Berat Lantai Wx (kN) 6451,395 8813,058 8813,058 8813,058 8813,058 8813,058 8813,058 8813,058 8813,058 8813,058 10287,258 8813,058

104869,238

5.3 Pembebanan Gempa DinamisPembebanan gempa secara dinamis menggunakan bantuan program ETABS v9.2.0 dengan analisa dinamis respons spektrum. Sebelumnya dilakukan permodelan 3D struktur dai gedung apartemen Albergo terlebih dahulu, struktuk gedung tersebut dimodelkan sebagai berikut :

91

Denah Lantai

Arah y

Arah x

Gambar 5.1 Pemodelan Struktur

92

Gambar 5.2 Permodelan stuktur 3D

5.3.1 Arah Pembebanan Beban gempa yang bekerja pada struktur bangunan terjadi dalam arah sembarang (tidak terduga) baik dalam arah x dan y secara bolak balik dan periodikal. Menurut SNI 031726-2002 ps 5.8.2. Untuk mensimulasikan arah pengaruh gempa rencana yang sembarang terhadap struktur gedung, pengaruh pembebanan gempa rencana dalam arah utama harus dianggap efektif 100% dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa yang arahnya tegak lurus dengan arah utama dengan efektifitas 30%.

93- Gempa Respon Spektrum X : 100% efektifitas untuk arah X dan 30% efektifitas arah Y - Gempa Respon Spektrum Y : 100% efektifitas untuk arah Y dan 30% efektifitas arah X 5.3.2 Faktor Respons Gempa (C)Faktor Respon Gempa (C) dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang Nilai Faktor Respon Gempa (C1) bergantung pada waktu getar alami struktur gedung dan kurvanya ditampilkan dalam spektrum respon gempa rencana. Respon Spektrum gempa rencana untuk masing masing wilayah gempa ditetapkan grafik nilai C-T dalam Gambar 2 SNI 031726-2002. Dimana pada perencanaan gedung ditetapkan Respon Spektrum gempa Rencana Wilayah Gempa 3 pada tanah keras.

Gambar 5.3 Grafik nilai C-T zona gempa 3

94Pada gambar dapat dilihat untuk menentukan nilai faktor respon gempa (C1) pada tanah keras didapat dengan nilai 0,23 dimana T adalah waktu getar alami struktur gedung yangT

didapat dari hasil analisa struktur setelah men-define Respon Spektrum Rencana dan mengeplot grafik C-T pada analisa Respon Spektrum.

5.3.3 Respon Spektrum Rencana Menurut SNI 03-1726-2002 ps 7.2.1 menyatakan bahwa analisis Respons Spektrum Gempa Rencana, nilai ordinatnya harus dikalikan dengan I/R. Lalu karena nilai C dinyatakan dengan percepatan gravitasi, maka nilai C harus dikalikan faktor pengali percepatan gravitasi sebesar 9,81 m/s. 5.4 Menentukan Eksentrisitas Rencana Bangunan (ed) Berdasarkan SNI 03-1726-2002 Ps. 5.4.3, bahwa antara pusat massa dan dan pusat rotasi lantai tingkat harus ditinjau suatu eksentrisitas rencana ed sebagai berikut, Untuk 0 < e 0,3 b, maka : ed = 1,5 e + 0,05 b atau ed = e 0,05 b dipilih nilai yang terbesar dari keduanya Untuk e > 0,3 b, maka : ed = 1,33 e + 0,1 b atau ed = 1,17 e 0,1 b dipilih nilai yang terbesar dari keduanya 1 ex = b xcr 2 1 e y = L ycr 2

95Dimana kedua nilai diatas diambil harga mutlaknya, sehingga edx = 1,5 ex + 0,05 b edy = 1,5 ey + 0,05 L maka didapatkan suatu titik koordinat pusat massa, yaitu koordinat x = xcr + edx koordinat y = ycr + edy Setelah koordinat pusat massa diperoleh, maka massa dari tiap tiap lantai diletakkan pada titik koordinat tersebut, kemudian dilakukan analisa kembali. Dan dari hasil analisa ETABS v9.2.0 didapat nilai Xcr dan Ycr yang ditabelkan sebagai berikut : Tabel 5.2 Nilai Xcr dan Ycr Lantai 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Xcr (m) 20,000 20,001 20,000 20,001 20,001 20,001 20,001 20,002 20,000 20,001 20,002 20,001 Ycr (m) 13,500 13,500 13,500 13,500 13,500 13,500 13,500 13,500 13,500 13,500 13,500 13,500

Berdasar rumus diatas, maka nilai ed untuk masing masing arah dapat dihitung dan ditabelkan sebagai berikut :

96Tabel 5.3 Eksentrisitas Rencana BangunanLantai B (m) L (m) Xcr (m) Ycr (m) ex (m) ey (m) edx (m) edy (m) koord x (m) koord y (m)

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27

20,000 20,001 20,000 20,001 20,001 20,001 20,001 20,002 20,000 20,001 20,002 20,001

13,50 13,50 13,50 13,50 13,50 13,50 13,50 13,50 13,50 13,50 13,50 13,50

0,000 -0,001 0,000 -0,001 -0,001 -0,001 -0,001 -0,002 0,000 -0,001 -0,002 -0,001

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2,000 1,999 2,000 1,999 1,999 1,999 1,999 1,997 2,000 1,999 1,997 1,999

1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 1,35

22,000 22,000 22,000 22,000 22,000 22,000 22,000 21,999 22,000 22,000 21,999 22,000

14,85 14,85 14,85 14,85 14,85 14,85 14,85 14,85 14,85 14,85 14,85 14,85

5.4 Kontrol Waktu Getar Alami Fundamental (T) T dihitung dengan menggunakan rumus empiris Method A dari UBC 1997 Section 1630.2.2 dengan tinggi gedung 51 meter. Pada arah X Tx = Cc (hn)3/4 = Cc (51)3/4 = 1,15 detik Pada arah Y Ty = Cc (hn)3/4 = Cc (51)3/4 = 1,15 detik Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel, nilai waktu getar alami fundamental (T) dari struktur gedung harus dibatasi. Dengan nilai dari Tabel 8 SNI 03-17262002 dan n adalah jumlah lantai dari gedung yang akan ditinjau, maka kontrol waktu getar alami fundamental (T) menjadi, T 2796,512 kN........ .......... ....OK!Maka untuk arah y,

V yd 0,8V ys

2798,3687 kN > 2796,512 kN.......................OK!Sehingga, gaya gempa dari spektrum respon dinamik tersebut selanjutnya digunakan sebagai beban gempa desain struktur.

5.6 Kontrol Partisipasi Massa Sesuai dengan SNI 03-1726-2002 Ps. 7.2.1 jumlah ragam vibrasi (jumlah mode shape) yang ditinjau dalam penjumlahan respons ragam harus sedemikian rupa sehingga partisipasi massa (Modal participating Mass Ratios) dalam menghasilkan respons total harus mencapai sekurang kurangnya 90 %.Tabel 5.4 Modal Participating Mass RatioMode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2.429487 2.230644 1.554149 0.769604 0.71274 0.596052 0.422585 0.396882 0.335163 0.27223 0.258883 0.220727

0.0000 78.9803 0.0000 0.0000 9.8969 0.0000 0.0000 4.0632 0.0000 0.0000 2.3130 0.0000

78.4192 0.0000 0.0015 10.1093 0.0000 0.0002 4.1696 0.0000 0.0001 2.3936 0.0000 0.0001

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0.0000 78.9803 78.9803 78.9803 88.8772 88.8772 88.8772 92.9405 92.9405 92.9405 95.2535 95.2535

78.4192 78.4192 78.4207 88.53 88.53 88.5302 92.6998 92.6998 92.6999 95.0935 95.0935 95.0936

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

100Dari Tabel 5.4 didapatkan bahwa dalam penjumlahan respons ragam menghasilkan respons total mencapai 95.2535 % untuk arah X dan 95.0936 % untuk arah Y. Dengan demikian ketentuan menurut SNI 03-1726-2002 Ps. 7.2.1 dapat dipenuhi.

5.6 Metode Penjumlahan Respons Ragam Menurut SNI 03-1726-2002 Ps. 7.2.2 untuk struktur gedung tidak beraturan yang memiliki waktu-waktu getar alami yang berdekatan yaitu apabila selisih nilainya kurang dari 15 %, harus dilakukan dengan metoda Kombinasi Kuadratik Lengkap (CQC). Untuk Struktur gedung yang memiliki waktu getar alami yang berjauhan, penjumlahan respons ragam dapat dilakukan dengan metoda Akar Jumlah Kuadarat (SRSS).Tabel 5.5 Selisih Periode Antar Mode yang Berdekatan Mode Periode (sec) Selisih %1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2.429487 0.198843 2.230644 0.676495 1.554149 0.784545 0.769604 0.056864 0.712740 0.116688 0.596052 0.173467 0.422585 0.025703 0.396882 0.061719 0.335163 0.062933 0.272230 0.013347 0.258883 0.038156 0.220727 3.82% 1.33% 6.29% 6.17% 2.57%17.35% 78.45% 67.65% 19.88%

5.69% 11.67%

101Karena selisih waktu getar alami dominan kurang dari 15%, maka metoda penjumlahan ragam respons menggunakan metoda CQC.

5.7 Simpangan Antar LantaiSimpangan antar lantai dihitung berdasarkan respons simpangan inelastis maksimum, m, dihitung sebagai berikut: m = 0,7 Rs Dengan R adalah factor modifikasi respons (table 12.2-1). s adalah respons statis simpangan elastic struktur yang terjadi di titik-titik kritis akibat beban gempa horizontal rencana.Simpangan elastis struktur dihitung menggunakan analisa dinamis.

Batasan simpangan antar lantaiSimpangan antar lantai yang dihitung berdasarkan persamaan diatas tidak boleh melebihi 2,5% dari jarak lantai untuk struktur dengan waktu getar dasar lebih kecil daripada atau sama dengan 0,7 detik, sedangkan untuk struktur bangunan dengan waktu getar dasar lebih besar daripada 0,7 detik, simpangan antar lantai tersebut tidak boleh melebihi 2,0% dari jarak antar lantai, secara singkat batasan simpangan antar lantai dapat dituliskan :

2,5 xh 100 2,0 T 0,7 detik, maka m xh 100T 0,7 detik, maka m

102 Simpangan Elastis StrukturBerdasarkan SNI 03-1726-2002 Ps. 8.1.2, simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung tidak boleh melampaui 0.03 dikali tinggi antar tingkat atau dibatasi sebesar 30R

mm diambil nilai yang terkecil. Nilai R didapat sebesar 6 sehingga batasan Simpangan elastis struktur gedung didapat : - Untuk h = 4,25 m : s = 0,03 hi = 0,03 4,25 = 0,02125 meter = 21,25 mm R 6 Nilai simpangan struktur gedung didapat dari hasil running ETABS v9.2.0 dengan memilih satu titik pada setiap gedung yang direncanakan. Seda