modifikasi perencanaan hotel bahtera balikpapan ... filebab i pendahuluan 1.1 latar belakang dalam...

MODIFIKASI PERENCANAAN HOTEL BAHTERA BALIKPAPAN MENGGUNAKAN

HEXAGONAL CASTELLATED BEAM

Nama mahasiswa : Sylvya Anggraini

NRP : 3107 100 002

Jurusan/fakultas : Teknik Sipil/ FTSP

Dosen konsultasi : Ir. Heppy Kristijanto, MS.

ABSTRAK

Industri konstruksi dewasa ini selalu dituntut persaingan dalam banyak hal. Salah satu

diantaranya adalah dalam penggunaan material. Baja merupakan suatu alternatif material yang

menguntungkan dalam pembangunan gedung maupun konstruksi struktur lainnya. Tugas Akhir

ini mencoba mendesain kembali suatu gedung menggunakan profil baja Castellated Beam

sebagai balok-baloknya.

Dalam Tugas Akhir ini dibahas perencanaan ulang Hotel Bahtera Balikpapan yang

merupakan gedung perhotelan yang terdiri dari 19 lantai yang pada awalnya didesain dengan

menggunakan struktur beton precast menjadi struktur castellated beam non komposit. Adapun

kelebihan dari Castellated Beam adalah mampu menjadi solusi praktis dalam pelaksanaan

konstruksi, karena karakteristiknya yang cukup menguntungkan, diantaranya adalah dengan

lebar profil yang lebih tinggi (dg), mampu memikul momen lebih besar dan memiliki tegangan

ijin yang lebih kecil, bahannya ringan, kuat, serta mudah dipasang, cocok untuk bentang panjang

dan dapat digunakan untuk gedung tingkat tinggi.

Dalam Tugas Akhir ini, perencanaan yang dilakukan meliputi perencanaan pelat, tangga,

atap berupa pelat beton, balok anak, balok induk, kolom dan pondasi.

Kata kunci : Castellated Beam, Struktur baja, momen, geser

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam perkembangan konstruksi ada dua

jenis bahan struktur yang paling umum

digunakan, yaitu baja dan beton konvensional

atau penggabungan kedua jenis bahan tersebut.

Beton konvensional untuk struktur statis dan

dinamis memiliki umur layanan yang terbatas.

Salah satu penentu umur layan beton adalah

timbulnya keretakan akibat beban statis dan

dinamis. Beton akan mengalami retak statis dan

dinamis bila daya lentur dari beton terlewati.

Akibat dari kegagalan kontruksi beton adalah

timbulnya kerugian ekonomi dan juga

membahayakan jiwa. Selain itu beton

konvensional pada pembuatannya, beton dicor

langsung pada tempatnya sedangkan pada baja

tidak, dimana baja dibuat secara fabraksi

(homogen) disebuah pabrik yang kemudian

setelah memenuhi syarat ketentuannya, dipasang

pada struktur. Beton dengan metode

konvensional membutuhkan pekerja dengan

jumlah yang cukup di lapangan. Sedangkan

pada baja dibuat di luar daerah proyek dengan

standar fabrikasi dan kemudian dirakit di lokasi,

memberikan keuntungan dengan mempercepat

pengerjaan di lapangan serta menghemat biaya

konstruksi.

Konstruksi baja merupakan suatu

alternatif yang menguntungkan dalam

pembangunan gedung dan struktur yang lainnya

baik dalam skala kecil maupun besar. Hal ini

dikarenakan material baja mempunyai beberapa

kelebihan dibandingkan bahan konstruksi yang

lain.

Akan tetapi pada kenyataannya banyak

kita temui pembangunan gedung konstruksi

tingkat tinggi yang masih didominasi oleh beton

konvensional. Bila dibandingkan dengan beton

konvensional, baja memiliki beberapa

keunggulan yang perlu diperhatikan dalam

pembangunan yang saat ini sedang berkembang

pesat, yaitu selain awet dan kuat, berat yang

lebih ringan, specific strength yang lebih tinggi

serta waktu pengerjaan yang lebih cepat dapat

mempercepat pengerjaan konstruksi. (Hidajat

Soegihardjo, 1995). Ditambah lagi dengan

keseragaman material yang lebih terjamin

karena dibuat secara fabrikasi (homogen).

Banyaknya pembangunan gedung tingkat

tinggi di daerah Balikpapan yang memakai

beton sebagai konstruksi bangunan menjadikan

permasalahan ini sebagai bahan studi

perencanaan proposal Tugas Akhir, yang

bermaksud untuk memodifikasi total sebuah

gedung perhotelan Bahtera Balikpapan

menggunakan profil baja Castellated Beam pada

balok-baloknya. Bahtera Balikpapan merupakan

gedung perhotelan yang terdiri dari 19 lantai

yang pada awalnya didesain menggunakan

struktur beton precast. Castellated Beam dipilih

dalam perencanaan ini karena memiliki banyak

kelebihan daripada profil baja biasa.

Dibandingkan dengan profil baja biasa,

Castellated Beam bisa menjadi solusi praktis

dalam pengerjaan konstruksi, karena

karakteristiknya yang cukup menguntungkan.

Castellated Beam adalah profil baja H, I, atau U

yang kemudian pada bagian badannya dipotong

memanjang dengan pola zig-zag. Kemudian

bentuk dasar baja diubah dengan menggeser

atau membalik setengah bagian profil baja yang

telah dipotong. Penyambungan setengah profil

dilakukan dengan cara di las pada bagian “gigi-

giginya” sehingga terbentuk profil baru dengan

lubang berbentuk segi enam (hexagonal), segi

delapan (octogonal), dan lingkaran

(circular).(Johann Grunbauer, 2001).

Castellated Beam mempunyai beberapa

keunggulan, diantaranya adalah (Jihad Dokali

Megharief, 1997 dan Johann Grunbauer, 2001

) :

1. Dengan lebar profil yang lebih tinggi (dg),

menghasilkan momen inersia dan section

modulus yang lebih besar sehingga lebih kuat

dan kaku dibandingkan profil asalnya.

2. Mampu memikul momen lebih besar dan

tegangan ijin yang lebih kecil.

3. Bahannya ringan, kuat, serta mudah

dipasang.

Penggunaan Castellated Beam untuk

struktur atap dapat mencapai 10-50 m dan untuk

struktur pelat dapat mencapai 12-25 m, sehingga

dapat mengurangi kebutuhan kolom dan

pondasi, serta mengurangi biaya erection

(pengangkatan). (Dougherty, 1993).

Disisi lain, profil Castellated Beam juga

mempunyai beberapa kelemahan (Johann

Grunbauer, 2001), yaitu :

1. Kurang tahan api, sehingga harus ditambah

dengan lapisan tahan api (fire proofing) 20%

lebih tebal agar mencapai ketahanan yang

sama dengan profil awalnya.

2. Kurang kuat menerima gaya lateral, sehingga

perlu diberi satu atau lebih tambahan pelat

pada ujung-ujung balok Castellated Beam

dekat pertemuan balok-kolom.

1.2 Permasalahan Dengan penjelasan diatas, maka dalam

penulisan Tugas Akhir ini terdapat

permasalahan sebagai berikut :

1. 2.1 Permasalahan Utama :

Bagaimana merencanakan struktur

balok pada gedung baja dengan

menggunakan profil Castellated Beam.

1.2.2 Permasalahan detail :

Bagaimana memperkirakan dimensi

profilnya.

Bagaimana perencanaan ulang pada

denah dan penataan ruang setelah

mengalami modifikasi total.

Bagaimana menentukan gaya – gaya

yang bekerja pada struktur rangka

tersebut berdasarkan peraturan-

peraturan ASCE (yang mengacu pada

AISC-LRFD) dan SNI 03 – 1729 –

2002.

Bagaimana menentukan jenis

sambungan yang dapat memenuhi

syarat – syarat keamanan struktur

sesuai dengan SNI 03 – 1729 – 2002.

Bagaimana Bagaimana melakukan

analisa dan permodelan struktur

dengan menggunakan program bantu

ETABS V.9.0.6.

1.3 Maksud dan Tujuan

Adapun tujuan dari penyusunan Tugas

Akhir ini adalah:

Mampu merencanakan struktur

gedung baja dengan menggunakan

profil castellated beam.

Untuk mendapatkan dimensi profil

setelah mengalami perencanaan ulang

yang paling sesuai dengan perhitungan

perencanaan struktur sesuai dengan

peraturan-peraturan yang di gunakan.

Untuk mendapatkan sambungan yang

sesuai dengan asumsi awal yang

digunakan saat analisis beban yang

bekerja.

1.4 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah

Untuk menghindari timbulnya

penyimpangan permasalahan yang semakin

meluas dalam Tugas Akhir ini, maka diperlukan

suatu batasan masalah yang diantaranya seperti

berikut ini :

Desain dan evaluasi struktur mengacu

pada jurnal ASCE (yang mengacu

pada AISC-LRFD)

Pembebanan dihitung berdasarkan

PPIUG 1983.

Beban gempa dihitung berdasarkan

SNI 03-1726-2002.

Program bantu yang digunakan adalah

ETABS V.9.0.6 dan Autocad 2007.

Perencanaan dilakukan tanpa brasing,

pada zona gempa 1, menggunakan

non-komposit hexagonal castellated

beam.

1.5 Manfaat Penelitian

Dengan adanya keunggulan-keunggulan

dari profil Castellated Beam, maka diharapkan

Tugas Akhir ini dapat bermanfaat untuk

menambah referensi bagi perencana yang

berminat menggunakan kostruksi baja

Castellated Beam sehingga perencana bisa

memilih tipe struktur dan penggunaan material

yang tepat, hemat dan kuat.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Castellated Beam adalah suatu spesifikasi

profil yang ditingkatkan kekuatan komponen

strukturnya dengan memperpanjang kearah satu

sama lain dan di las sepanjang pola. Castellated

Beam ini mempunyai tinggi (h) hampir 50%

lebih panjang dari profil awal sehingga

meningkatkan nilai lentur axial, momen inersia

(Ix), dan seksion modulus (Sx). (Knowles 1991).

2.1.1 Terminologi

Dibawah ini merupakan ilustrasi bagian-

bagian dari Castellated Beam.

• Web Post : Area solid dari

Castellated Beam.

• Castellation :Area yang sudah

mengalami

pelubangan (hole).

• Throat Width : Perpanjangan

horisontal dari

potongan “gigi”

bawah profil

• Throat Depth : Tinggi daerah profil

potongan “gigi”

bawah sampai sayap

profil. (Patrick

Bardley 2007)

Gambar 2.1 Bagian-bagian Hexagonal

Castellated Beams

Castellation adalah proses memotong

badan profil dengan pola zig-zag yang dicetak

menggunakan hot-rolled (cetakan panas)

berbentuk H, I, atau U. Setengah bagian profil

baja yang telah dipotong disambung dengan

cara digeser atau dibalik (ujung kanan di las

dengan ujung kiri, dan sebaliknya) sehingga

membentuk lubang berbentuk polygonal. Hal ini

mengakibatkan bertambahnya tinggi (h) dan

tinggi daerah pemotongan (d). (L. Amayreh and

M. P. Saka 2005).

Gambar 2.2 Castellation proses

Tan φ = a

d a =

tan

d

hT = 2

dh

Semakin panjang c, bertambah pula

tegangan tekuk (bending stress) pada bagian T

(tee section) dikarenakan V (shear force)

bertambah.

2.1.2 Proses Pembuatan Castellated Beam

φ

a c

= hT

Proses fabrikasi dari Castellated beams

diuraikan sebagai berikut (Johann Grűnbauer

2001) :

1. Badan profil dibuat dicetakan hot-

rolled (cetakan panas) berbentuk I, H,

atau U dengan pola pemotongan zig –

zag.

2. Setengah hasil potongan digeser atau

dibalik dimana ujung atas kanan dilas

dengan ujung bawah kiri, dan

sebaliknya. Sehingga lubang yang

dihasilkan berbentuk segi enam

(hexagonal). Untuk menghasilkan

lubang berbentuk segi delapan

(octogonal) maka disisipkan plat segi

empat di kedua sisi. Akan tetapi bila

pola pemotongan berbentuk setengah

lingkaran, maka lubang yang

dihasilkan adalah lingkaran (circular).

Gambar 2.3 Proses pembuatan Castellated

Beams

Gambar 2.4 Proses pembuatan Hexagonal

Castellated Beams

BAB III

METODOLOGI

3.1 Bagan Alir Metodologi Penyelesaian

Tugas Akhir

Gambar 3.1 Bagan alir metedologi

BAB IV

PERENCANAAN STRUKTUR

SEKUNDER

Pelat Atap ( lantai 19 )

Direncanakan menggunakan bondek, tebal 0,75

mm untuk bentang menerus dengan tulangan

negative.

Bentang = 2,667 m (

menggunakan 1 baris penyangga )

Tebal plat = 9 cm

Tul.Negatif = 2,25 cm2/m

Pelat Lantai

Direncanakan menggunakan bondek, tebal 0,75

mm untuk bentang menerus dengan tulangan

negative.

Bentang = 2,667 m (

menggunakan 1 baris penyangga )

Tebal plat = 9 cm

Tul.Negatif = 3,02 cm2/m

Data Perencanaan Balok Anak

Menggunakan Profil Castellated

Beam :

Profil WF 300 x 200 x 9 x 14

Mutu baja , fy = 250

Mpa

= 2500

kg/cm2

W = 65,4 kg/m r =

18 mm

d = 298 mm Ix =

13300 cm4

tw = 9 mm Zx =

963 cm3

bf = 201 mm θ =

60º

tf = 14 mm Sx =

893 cm3

h = d – 2(tf + r ) = 234 mm

Gambar 4.3 Pembebanan Balok lantai

4.3.1.1 Kontrol Penampang

Pelat Sayap

λ < λp Penampang

Kompak (OK)

Pelat Badan

λ < λp Penampang

Kompak (OK)

4.3.2. Perhitungan Dimensi Profil

Castellated

( Berdasarkan Jurnal Opened Web

Expanded Beams and Girder )

Asumsi, K1 = 1,5

h = d (K1 – 1 )

= 298 ( 1,5 – 1 ) = 149 mm

dg = d + h = 298+ 149 = 447 mm

b =

dT =

ho = 2h = 298 mm

e = 0,25 ho = 74,5 mm

ao = 2b + e = 246,75mm

Gambar 4.4 Pot. Memanjang Castellated

Beam

Gambar 4.5 Pot. Melintang Castellated

Beam

Maka, profil wide flange menjadi profil

Castellated dengan data-data sebagai berikut

:

dg = 447mm ho =

298 mm

tw = 9 mm ao =

245,75 mm

bf = 201 mm r =

18 mm

tf = 14 mm

h = d – 2(tf + r ) = 383mm

4.3.2.1. Mencari Ix dan Zx pada profil

castellated

Pada bagian tanpa lubang

= 1496019935 – 16 x 73560059

= 319058991,3 mm4

= 31905,899 cm4

= 1005,75 – 192 x 6062

= 1613474,25 mm3

= 1613,474 cm3

Pada bagian berlubang

= 1496019935 – 16 x 73560059 –

4158924,8

= 350395433,5 mm4

= 35039,544 cm4

= 10040402,3 – 48 x 175561 - 199809

= 1413665,25 mm3

= 1413,665 cm3

4.3.3. Pembebanan

1. Beban mati :

Berat profil = 65,4

kg/m

Berat pelat lantai = 2,667 x 436,1= 1034,8

kg/m +

qD =

1228,5 kg/m

2. Beban hidup :

Lantai Hotel (Tabel 3.1 PPIUG 1983) = 250

kg/m2

qL = 2,667 x 250 = 666,7 kg/m

Kombinasi Beban :

qu = 1,2qD + 1,6qL

= (1,2 x 1228,5) + (1,6 x 666,7) =

2540,97 kg/m

Mu = ⅛ x qu x L2 = ⅛ x 2386,96 x (9,65)2

= 29577,73 kgm

Vu = ½ x qu x L = ½ x 2386,96 x 9,65

= 12260,20 kg

4.3.4 Kontrol Penampang :

Pelat Sayap

λ < λp Penampang

Kompak (OK)

Pelat Badan ketika solid

λ < λp Penampang

Kompak (OK)

Dari kombinasi pembebanan didapat,

Mu = 29577,73 kgm = 2957773

kgcm

Karena penampang kompak, maka : Mn = Mp

Mn = Fy x Zx

= 2500 x 1613,474

= 4033685,625 kgcm

Δ As = ho x tw = 29,8 x 0,9

= 26,82 cm2

Momen Lentur Nominal (berdasarkan ASCE

journal page 3327)

Mn = Δ

= 4033685,625 - 67050 (

7,45 )

= 3534163,125 kgcm

Φ Mn = 0,9 x 3534163,125

= 3180746,813 kgcm

Φ Mn ≥ Mu

3180746,813 kgcm ≥ 2957773 kgcm

(OK)

Pelat Badan ketika berlubang

Didapat, λ < λp Penampang Kompak

(OK)

Karena penampang kompak, maka :

Mn = Fy x Zx

= 2500 x 1413,665

= 3534163 kgcm

Φ Mn = 0,9 x 3534163

= 3180746,823 kgcm

Φ Mn ≥ Mu

3180746,823 kgcm ≥ 2957773 kgcm (OK)

Kontrol Kuat Geser :

Kontrol Tekuk Badan (berdasarkan

ASCE journal page 3319)

ao = 245,75 mm

ho = 298 mm

( nilai 5,6 adalah untuk balok non komposit )

Untuk tee atas dan bawah :

μ = 0

μ

μ

= 0,42 x 78591,805

= 33130,6 kg

Vnt ≤ Vpt 33130,6 kg ≤ 78591,805 kg

(OK)

Vn = ∑ Vnt = 2 x Vnt = 66261,2 kg

Φ Vn = ∑ Vnt = 0,9 x Vn = 0,9 x 66261,2

= 59635,08 kg

Φ Vn ≥ Vu

59635,08 kg ≥ 12260,20 kg ........ OK

4.3.5 Persamaan Interaksi :

= 0,795 ≤ 1,0 .............. OK

4.3.6 Kontrol Jarak Antar Lubang :

S = 2 (b+e) = 2 (86+74,5) =

321,25 mm

S ≥ ho = 319,5 mm ≥ 298 mm

........ OK

S ≥ ao

≥ 24,575

32,124 cm ≥ 6,72 cm ....................... OK

4.3.7 Kontrol Lendutan

2,68cm360

965

360

Lf

OK! ............ 2,68f0,319

33473102

965)667,02285,1(

384

5

IE

Lqq

384

5f

6

4

x

4

Ld

Jadi, Profil Balok Anak dipakai :

Castellated Beam 447 x 200 x 9 x 14

Perencanaan Tangga

Pengaku Pelat Anak Tangga

Direncanakan memakai profil siku L 45 x 45 x 5

Balok Tangga

Direncanakan :WF 200 x 100 x 5,5 x 8

Perencanaan Balok Lift

Balok Penggantung Lift

Direncanakan :Profil WF 400 x 300 x 9 x 14

BAB V

PEMBEBANAN DAN ANALISA

STRUKTUR PRIMER

5.10 Perhitungan Kontrol Dimensi Balok

Induk Interior :

5.10.1 Lantai 1

Hasil output ETABS akibat combo 6

(1,2D+1L+1GEMPAY) batang B9-

story 1, didapat :

Mmax (-) = 20263,83 Kgm

= 2026383 Kgcm

Vu (-) = 15748,94 Kg

L = 8 m

Profil WF 400 x 300 x 10 x 16


Mpa

= 2500

kg/cm2

W = 107 kg/m r =

22 mm

d = 390 mm Ix =

38700cm4

tw = 10 mm Zx =

1846 cm3

bf = 300 mm θ =

60º

tf = 16 mm Sx =

1980 cm3

h = d – 2(tf + r ) = 234 mm

Kontrol Penampang

Pelat Sayap

λ < λp Penampang

Kompak (OK)

Pelat Badan

λ < λp Penampang

Kompak (OK)

Perhitungan Dimensi Profil Castellated

( Berdasarkan Jurnal Opened Web

Expanded Beams and Girder )

Asumsi, K1 = 1,5

h = d (K1 – 1 )

= 390 ( 1,5 – 1 ) = 195 mm

dg = d + h = 390+ 195 = 585 mm

b =

dT =

ho = 2h = 390 mm

e = 0,25 ho = 97,5 mm

ao = 2b + e = 322,93 mm

Maka, profil wide flange menjadi profil

Castellated dengan data-data sebagai berikut

:

dg = 585 mm ho =

390 mm

tw = 10 mm ao =

322,93 mm

bf = 300 mm r =

22 mm

tf = 16 mm

h = d – 2(tf + r ) = 509 mm

Mencari Ix dan Zx pada profil

castellated

Pada bagian tanpa lubang

= 918158180,8 mm4

= 91815,81808 cm4

= 3495722,5 mm3

= 3495,7225 cm3

Pada bagian berlubang

= 868725680,8 mm4

= 86872,56808 cm4

= 3115472,5 mm3

= 3115,4725 cm3

Kontrol Penampang :

Pelat Sayap

bf

2tf

2x1

p 170

fy 170

2 0 10

λ < λp Penampang

Kompak (OK)

Pelat Badan ketika solid

h

tw

p 1680

fy 1680

2 0 10

λ < λp Penampang

Kompak (OK)

Dari kombinasi pembebanan didapat,

Mu = 20263,83 Kgm = 2026383

Kgcm

Karena penampang kompak, maka : Mn = Mp

Mn = Fy x Zx

= 2500 x 1846

= 4615000 kgcm

Δ As = ho x tw = 390 x 0,1

= 39 cm2

Momen Lentur Nominal (berdasarkan ASCE

journal page 3327

Mn = ΔAs

= 4430400 - 93600 ( 9,75

)

= 3664375 kgcm

Φ Mn = 0,9 x 3664375

= 3297937,5 kgcm

Φ Mn ≥ Mu

3297937,5 kgcm ≥ 2026383 kgcm

(OK)

Pelat Badan ketika berlubang

dT

p 170

fy 170

2 0 10

370

fy f

370

2 0 70 2

Didapat, λ < λp Penampang Kompak

(OK)

Kontrol Kuat Geser :

d 2tf

tw

1365

fy 1365

2 0

1100

fy 1100

2 0

Kontrol Tekuk Badan (berdasarkan ASCE

journal page 3319)

ao = 322,93 mm

ho = 390 mm ao

ho

0 82 3 0

Vp fyx tw x d

3 2 00 x 0 x

kg

o ao

ho 6ho

d

4 82

5 6

( nilai 5,6 adalah untuk balok non komposit )

Untuk tee atas dan bawah :

Vpt fyx tw x dt

3

2 00x 0 x

3

kg

μ = 0

v ao

dt

5

6 μ

v 3 0 4 1 0

Vnt 6 μ

v 3 Vpt

= 0,43 x

= 50601,420 kg

Vnt ≤ Vpt 50601,42 kg ≤ kg

(OK)

Vn = ∑ Vnt = 2 x Vnt = 101202,84 kg

Φ Vn = ∑ Vnt = 0,9 x Vn = 0,9 x 101202,84

= 91082,55 kg

Φ Vn ≥ Vu

91082,55 kg ≥ 15748,94 kg

Persamaan Interaksi :

Mu

Mn 3

Vu

Vn 3

1 0

3

3

1 0

= 0,111 ≤ 1,0 .............. OK

Kontrol Jarak Antar Lubang :

S = 2 (b+e) = 2 (113+97,5) =

420,43 mm

S ≥ ho = 420,43 mm ≥ 390

mm ........ OK

S ≥ ao

≥ 32,29

42,04 cm ≥ 6,751 cm ....................... OK

Kontrol Lendutan

cm 2,22360

800

360

Lf

Lendutan yang terjadi (hasil etabs) :

f ° = 0,4341 cm

f ° < fijin ...............OK

5.11. Perhitungan Kontrol Dimensi Kolom

Interior

5.11.1 Lantai 1


(1,2D+1L+1GEMPAY) batang C12-

story 1, didapat :

Pu (-) = 1301192

Kg

Mux (-) = 4698,049

Kgcm

Muy (-) = 12872,023

Kgcm

h = 5

m

Profil K 900 x 450 x 16 x 38


Mpa

= 2500

kg/cm2

Ag = 947,68 kg/m

tw = 16 mm

tf = 38 mm

Ix = 768052 cm4

Iy = 768052 cm4

Sx = 17067,81 cm3

Sy = 17067,81 cm3

Zx = 21356 cm3

Zy = 19509 cm3

rx = 28,46 cm3

ry = 28,46 cm3

h = 767 mm

Kontrol Penampang

Pelat Sayap

λ < λp Penampang

Kompak (OK)

Pelat Badan

λ < λp Penampang

Kompak (OK)

karena penampang kompak, maka Mnx = Mny

= Mp

Sumbu X

Mx = Sx x Fy

= 17067, 81 x 2500

= 426695,34 kgm

1,5 Mx = 640043,01 kgm

Mnx = fy x Zx

= 2500 x 21356

= 533908,5 kgm

Mnx ≤ 1,5 Mx

533908,5kgm ≤ 640043,01kgm ............

OK

Sumbu Y

My = Sy x Fy

= 17067, 81 x 2500

= 426695,34 kgm

1,5 Mx = 640043,01 kgm

Mny = fy x Zy

= 2500 x 19509

= 487723,4 kgm

Mny ≤ 1,5 My

487723,4kgm ≤ 640043,01kgm ............

OK

Jadi, diperoleh : Mnx = 533908,5

kgm

Mny = 487723,4

kgm

Kontrol Tekuk Lateral

Lb = 500 cm

Lb < Lp → Bentang endek

Terhadap Sumbu X

Bagian dasar kolom diasumsikan jepit,

sehingga GB = 1

GB = 1

Diperoleh : Kc = 1,94 ( bergoyang )

Kc = 0,852 ( tidak begoyang)

Tidak bergoyang :

Bergoyang :

Terhadap Sumbu Y


sehingga GB = 1

GB = 1



Tidak bergoyang :

Bergoyang :

Λterbesar = λ = 34,073

0,25 < λc < 1,2 → Kolom menengah

(inelastic)

Dimana :

Momen Balok Terhadap Sumbu X :

Nu = 1301192,69 kg

Ncrsx = 83456564,07 kg

Karena Cm ≤ 1 maka

Mltx = -4698,09 kgm

Mntx = akibat DL + LL = -466 kgm

Mux = δbx Mntx + δbx Mltx

= 5011,419 kgm

Momen Balok Terhadap Sumbu Y :

Nu = 1301192,69 kg

Ncrsy = 83456564,07 kg


Mlty = -12872,023 kgm

Mnty = akibat DL + LL = -1841,976 kgm

Muy = δby Mnty + δby Mlty

= 13548,860 kgm

Kuat Tekan-Lentur

Dipakai rumus interaksi 1

= 0,686 ≤ 1,0 .............. OK

Dengan perhitungan yang sama, maka :

Tabel 5.9.2 Perhitungan Kontrol Dimensi

Balok Induk Interior

Pu Mux Muy

(Kg) (Kgm) (Kgm)

2 900 x 450 x 16 x 38 1226667.87 4622.186988 22404.10474

3 s/d 6 800 x 450 x 16 x 38 1153847.28 4632.176225 14932.6656

7 s/d 10 750 x 400 x 12 x 32 652836.77 21135.14272 20761.41394

11 s/d 14 700 x 300 x 12 x 32 608840.32 6174.693461 12518.47037

15 600 x 350 x 12 x 25 358582.95 9229.02962 14877.81626

16 s/d 19 588 x 300 x 12 x 20 295788.508 6057.039071 10512.22783 0.517

0.992

0.672

Persamaan InteraksiLantai Kolom

0.682

0.641

0.596

5.12. Perhitungan Kontrol Dimensi Kolom

Ekterior

5.12.1 Lantai 1


(1,2D+1L+1GEMPAY) batang C25-

story 1, didapat :

Pu (-) = 853465,68

Kg

Mux (-) = 19955,528

Kgcm

Muy (-) = 2554,117

Kgcm

h = 5

m

Profil Q 900 x 450 x 16 x 38


Mpa

= 2500

kg/cm2

Ag = 623,76 kg/m

tw = 16 mm

tf = 38 mm

Ix = 829445 cm4

Iy = 409073 cm4

Sx = 18319,19 cm3

Sy = 11269 cm3

Zx = 19489 cm3

Zy = 9732 cm3

rx = 36,46 cm3

ry = 25,6 cm3

h = 801,07 mm

Kontrol Penampang

Pelat Sayap

λ < λp Penampang

Kompak (OK)

Pelat Badan

λ < λp Penampang

Kompak (OK)

karena penampang kompak, maka Mnx = Mny

= Mp

Sumbu X

Mx = Sx x Fy

= 18319,19 x 2500

= 457979,65 kgm

1,5 Mx = 686969,475 kgm

Mnx = fy x Zx

= 2500 x 19489

= 487216,8 kgm

Mnx ≤ 1,5 Mx

487216,8 kgm ≤ 686969,475 kgm

............ OK

Sumbu Y

My = Sy x Fy

= 11269x 2500

= 281725,02 kgm

1,5 My = 422587,54 kgm

Mny = fy x Zy

= 2500 x 9732

= 243307,07 kgm

Mny ≤ 1,5 My

243307,07 kgm ≤ 422587,54kgm

............ OK

Jadi, diperoleh : Mnx = 487216,8

kgm

Mny = 243307,07

kgm

Kontrol Tekuk Lateral

Lb = 500 cm

Lb < Lp → Bentang endek

Terhadap Sumbu X


sehingga GB = 1

GB = 1

Diperoleh : Kc = 2 ( bergoyang )

Kc = 0,852 ( tidak

begoyang)

Tidak bergoyang :

Bergoyang :

Terhadap Sumbu Y


sehingga GB = 1

GB = 1



Tidak bergoyang :

Bergoyang :

Λterbesar = λ = 39,049

0,25 < λc < 1,2 → Kolom menengah

(inelastic)

Dimana :

Momen Balok Terhadap Sumbu X :

Nu = 853465,65 kg

Ncrsx = 90127537,25 kg


Mltx = -19955,528 kgm

Mntx = akibat DL + LL = -8540,915 kgm

Mux = δbx Mntx + δbx Mltx

= 23304,933 kgm

Momen Balok Terhadap Sumbu Y :

Nu = 853465,65 kg

Ncrsy = 9741088,350 kg


Mlty = -2554,117 kgm

Mnty = akibat DL + LL = -169,59 kgm

Muy = δby Mnty + δby Mlty

= 2872,51 kgm

Kuat Tekan-Lentur

Dipakai rumus interaksi 1

= 0,712 ≤ 1,0 .............. OK

Dengan perhitungan yang sama, maka :

Tabel 5.11 Perhitungan Kontrol Dimensi

Kolom Ekterior

BAB VI

PERENCANAAN SAMBUNGAN

6.1 Sambungan Balok Anak dengan Balok

Eksterior

Sambungan yang digunakan adalah

sambungan baut karena balok anak terletak

pada 2 tumpuan sederhana.

Vu = 4530,96 kg

Balok anak : 447 x 200 x 9 x 14

Balok induk : 585 x 300 x 10 x 16

Gambar 6.1 Sambungan Balok Anak

dengan Balok Eksterior

Pu Mux Muy

(Kg) (Kgm) (Kgm)

2 900 x 450 x 16 x 38 808747.6 56628.23 2575.5

3 s/d 6 800 x 400 x 16 x 38 764237.9 35046.04 2032.777

7 s/d 10 750 x 400 x 12 x 32 590698.4 40153.1 2087.704

11 s/d 14 600 x 400 x 12 x 25 419584 44774.66 2252.191

15 588 x 300 x 12 x 20 247701.9 45137.36 1998.158

16 s/d 19 588 x 300 x 12 x 20 205027.8 17030.85 1495.08

0.839

0.975

0.573

Lantai Kolom Persamaan Interaksi

0.777

0.794

0.826

Balok anakCS 477 x 200 x 9 x 14

Balok IndukCS 585 x 300 x 10 x 16

Profil siku 60 x 60 x 6

Baut D16

246.75

74.5

149

86.13

246.75

30

50

30

Baut D16



Baut D16

30

50

30

Baut D16

6.2 Sambungan Balok Anak dengan Balok

Interior

Sambungan yang digunakan adalah

sambungan baut karena balok anak terletak

pada 2 tumpuan sederhana.

2Vu = 8553,19 kg ; Vu = 4276,595 kg

Balok anak : 447 x 200 x 9 x 14

Balok induk : 585 x 300 x 10 x 16


dengan Balok Eksterior


dengan Balok Interior

3 Sambungan Balok Induk dengan Kolom

Interior

Vu = 15748,924 kg

Mu = 20263,83 kgm

Kolom Interior ( King Cross) : 900 x

450 x 16 x 38

Balok induk : 585 x

300 x 10 x 16

Balok anakCS 477 x 200 x 9 x 14


Profil siku 60 x 60 x 6Baut D16

246.75

74.5

149

86.13

246.75

30

50

30

Baut D16

246.75

74.5

149

86.13

246.75

30

50

30

30

50

30

30

50

30

80

80

T 500 x 200 x 11 x 19

King Cross 900 x 450 x 16 x 38

80

80

Balok Induk585 x 300 x 10 x 16

Baut D25

322.93

195

112.7297.5


Gambar 6.3 Sambungan Balok Induk

dengan Kolom Interior

6.4 Sambungan Balok Induk dengan Kolom

Eksterior

Vu = 8402,923 kg

Mu = 10819,3 kgm

Kolom Interior ( King Cross) : 900 x

450 16 x 38

Balok induk : 585 x

300 x 10 x 16

Gambar 6.4 Sambungan Balok Induk

dengan Kolom Eksterior

6.5 Sambungan Balok Tangga dengan Balok

Induk

Sambungan balok tanga dengan balok induk

menggunakan sambungan sendi.

Pu = 1028,78 kg

Gambar 6.5 Sambungan Balok Tangga

dengan Balok Induk

6.6 Sambungan Kolom Interior dengan

Kolom Interior

King Cross : K 800 x 450 x 16 x 38

Dari hasil analisa Etabs pada story 3 (

combo 5 ) diperoleh :

80

80

8080



Baut D25

322.93

195

112.7297.5


80

80

8080


Balok IndukWF 585 x 300 x 10 x 16

BalokTanggaWF 200 x 100 x 5,5 x 8


Baut D12

Pu = 803973 kg Mux =

22258,39 kgm

Vu = 16016,63 kg Muy = 927,3

kgm

Gambar 6.6 Sambungan Kolom Interior

dengan Kolom Interior

6.6 Sambungan Kolom dengan Base Plate

King Cross : K 588 x 300 x 13 x 20

Dari hasil analisa Etabs pada story 19 (

combo 6 ) diperoleh :

Pu = 51234,622 kg

Mux = 7553,002 kgm

Vux = 6912,594 kg

Muy = 10649,221 kgm

Vuy = 5041,489 kg

BAB VII

PERENCANAAN PONDASI

Perencanaan Poer

Poer direncanakan untuk meneruskan gaya

dari struktur atas ke pondasi tiang pancang.

Oleh karena itu poer harus memiliki

kekuatan yang cukup.

Dimensi poer (B x L) = 420 x 420 cm

Tebal poer = 100 cm

Diameter tul.utama = D32 mm

Tebal selimut beton = 70 mm

Mutu Beton = 40 Mpa

Tinggi effektif balok poer :

Arah x (dx) = 1000 – 70 – (1/2. 32) = 914

mm

Arah y (dy) = 1000 – 70 – 32 – (1/2. 32) =

882 mm

BAB VIII

KESIMPULAN DAN SARAN

8.1 KESIMPULAN

Dari hasil perhitungan dan analisa yang

telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan

antara lain :

1. Dilakukan perhitungan struktur sekunder

terlebih dahulu seperti perhitungan pelat

atap, pelat lantai, balok anak, tangga dan

balok lift terhadap beban-beban yang

bekerja baik beban mati, beban hidup

maupun beban terpusat.

2. Analisa balok Castellated Beam dihitung

terhadap kontrol penampang (local

buckling dan lateral buckling), kontrol

geser dan kontrol lendutan .

3. Dilakukan kontrol kekuatan struktur

kolom King Cross dan Queen Cross yang

meliputi kontrol penampang, perhitungan

kuat tekan aksial kolom, perhitungan kuat

lentur kolom, dan kontrol kombinasi tekan

aksial dan lentur.

4. Dari hasil pehitungan didapatkan hasil

perencanaan sebagai berikut :

a. Tebal Pelat

Tebal Pelat Atap : 9 cm

Tebal Pelat Lantai : 9 cm

b. Dimensi Profil


Baut D30

Baut D30

Pelat 16 mm

Pelat 16 mm

100

100

100

100

100

Tabel 8.1 Dimensi Profil Balok Anak

Tabel 8.2 Dimensi Profil Balok Induk

Tabel 8.3 Dimensi Profil Kolom

Interior

Tabel 8.4 Dimensi Profil Kolom

Eksterior

c. Penulangan Poer

Tabel 8.5 Dimensi Penulangan Poer

8.2 SARAN

Berdasarkan hasil perencanaan yang telah

dilakukan,diharapkan:

1. Untuk studi selanjutnya dapat

dibandingkan seberapa besar pengaruh

modifikasi bangunan dari pembangunan

awal menggunakan beton menjadi baja

castellated beam jika dilihat dari segi cost

yang dibutuhkan.

2. Pada perancangan pondasi, sebaiknya

masing-masing poer tidak saling

berdekatan. Karena perhitungannya akan

beda yang disebabkan adanya beban

tambahan.

L

(m)

Balok Anak

447 x 200 x 9 x 14

Lantai Profil Castellated

1

9,652

2

3 sampai 6

7 sampai 10

11 sampai 14

15

16 sampai 19

L

(m)

Interior

Eksterior

Interior

Eksterior

Interior

Eksterior

Interior

Eksterior

Interior

Eksterior

Interior

Eksterior

Interior

Eksterior

585 x 300 x 10 x16

585 x 300 x 10 x16

8585 x 300 x 10 x16

585 x 300 x 10 x16

585 x 300 x 10 x16

585 x 300 x 10 x16

585 x 300 x 10 x16

585 x 300 x 10 x16

7 sampai 10

11 sampai 14

15

16 sampai 19

585 x 300 x 10 x16

Lantai Balok Induk Profil Castellated

1

2

3 sampai 6

585 x 300 x 10 x16

585 x 300 x 10 x16

585 x 300 x 10 x16

585 x 300 x 10 x16

585 x 300 x 10 x16

L

(m)

4

3,5

3,5

3,5

3,5

15 Interior 600 x 350 x 12 x 32

16 sampai 19 Interior 588 x 300 x 12 x 20

5

4,5

7 sampai 10 Interior 750x 400 x 12 x32


Interior 900 x 450 x 16 x 38


Lantai Kolom Profil King Cross

1 Interior 900 x 450 x 16 x 38

2

L

(m)

5

4,5

11 sampai 14

15 Eksterior 588 x 300 x 12 x 20

Lantai Kolom

1

2

3 sampai 6

7 sampai 10

4

3,5

3,5

3,5

3,5

Profil Queen Cross

Eksterior 950 x 450 x 16 x 38



Eksterior 750x 400 x 12 x32


Eksterior 588 x 300 x 12 x 2016 sampai 19

D32 - 200 D32 - 200

D32 - 200 D32 - 200

D32 - 200 D32 - 200

D32 - 200 D32 - 200

Interior

Eksterior

Pondasi Tulangan Tarik Tulangan Tekan

modifikasi perencanaan hotel bahtera balikpapan ... filebab i pendahuluan 1.1 latar belakang dalam...

Documents