SEMINAR TUGAS AKHIR (UG-1307)
APLIKASI PROGRAM BANTU TEKLA STRUCTURES 15 UNTUK PERANCANGAN GEDUNG GRAHA NUSANTARA MENGGUNAKAN SITEM PRACETAK Oleh: Erlina Yanuarini 3107100034 Dosen konsultasi: Dr. tech. Pujo Aji, ST., MT. Ir. Ananta Sigit Sidharta, MSc., Ph.D.
Latar Belakang • Pembangunan meningkat • Bahan campuran beton tidak selalu mudah didapatkan pada daerah-daerah tertentu contohnya: di Kalimantan Selatan, Banjarmasin • Sistem cor ditempat bila dilihat dari segi keakurasian ukuran ,kualitas kebersihan, kerapihan, dan waktu pengerjaanya kurang terjamin membutuhkan sistem lain sistem pracetak • Membutuhkan program bantu yang lebih praktis Tekla Structures 15
Permasalahan • Bagaimana mendapatkan hasil perencanaan yang berupa Detail Engineering Design (DED) dari gedung Graha Nusantara dengan software Tekla Structures 15 menggunakan sistem pracetak?
Tujuan • Mendapatkan hasil perencanaan yang berupa Detail Engineering Design (DED) dari gedung Graha Nusantara dengan software Tekla Structures 15 menggunakan sistem pracetak.
Batasan Masalah Dalam perancangan struktur gedung direncanakan penggunaan teknologi pracetak pada : balok, pelat. Sedangkan untuk kolom dan overtopping menggunakan sistem cor ditempat Tidak meninjau aspek ekonomis gedung. Tidak meninjau aspek arsitektur, mekanikal dan elektrikal. Menggunakan sofware Tekla Structures 15 ,ETABS 9.6, Auto Cad.
SISTEM PRACETAK
Why?
• Sistem beton pracetak mampu menjawab kebutuhan di era millennium baru ini. • Pada dasarnya sistem ini melakukan pengecoran komponen di tempat khusus di permukaan tanah (fabrikasi), lalu dibawa ke lokasi (transportasi ) untuk disusun menjadi suatu struktur utuh (ereksi). • Keunggulan sistem ini, antara lain mutu yang terjamin, produksi cepat dan massal, pembangunan yang cepat, ramah lingkungan dan rapi dengan kualitas produk yang baik
Why Tekla?? • Tekla aplikasi Building Information Modelling berguna untuk detailer, fabricator, manufacturer dan constructor. Keuntungannya: • penyelesaian dari suatu proyek akan lebih terintegrasi mulai dari proses pemodelan,desain,drawing,detailing. • bisa melakukan perhitungan volume material (Bill of Material) serta mengeluarkan output schedule pelaksanaan proyek • Parametric components library cakupannya luas bisa mengautomatisasi pembuatan detail dan sambungan.
Metodologi
DATA PERENCANAAN Data Perencanaan
Nama Bangunan Fungsi bangunan Kontraktor Arsitek Lokasi Jenis Tanah Tinggi gedung Tinggi tiap lantai
: Gedung Graha Nusantara : Perkantoran ( 12 lantai ) : PT.Sumber Daya Nusaphala : PT. Megatika International. : Kota Banjarmasin - Wilayah gempa 1 (SNI–1726-002) : Tanah Gambut dan Lempung : 45,75 m : 4,5 m (Dasar) ; 3,75 m (Lantai selanjutnya tipikal) Sistem Struktur : Sistem Pracetak
Data Material Beton (f ’c) Tulangan (fy)
: 40 MPa : 350 Mpa
Perencanaan Struktur Sekunder Penulangan pelat: Dimensi pelat Tebal Pelat Mutu baja (fy) Mutu beton (f’c) Diameter tulangan
: 358×200 dan 358×180 cm2 : 130 cm : 350 Mpa : 40 Mpa : 13 mm
Tabel Penulangan Pelat Tipe Pelat Tipe A (2 m × 3,58 m) Tipe B (1,8 m×3,58m)
Tipe Pelat Tipe A (2 m × 3,58 m) Tipe B (1,8 m×3,58m)
Tipe Pelat Tipe A (2 m × 3,58 m) Tipe B (1,8 m×3,58m)
Sebelum Komposit Akibat Pengangkatan Tulangan Terpasang mm2 Arah X Arah Y Arah X 10-240 10-240 10-240 As = 314,16 As = 314,16 As = 314,16 10-240 10-240 10-240 As = 314,16 As = 314,16 As = 314,16 Penulangan Pelat Saat Overtopping Tulangan Terpasang mm2 Arah X Arah Y Arah X 13-200 13-200 13-200 As = 663,66 As = 663,66 As =663,66 13-200 13-200 13-200 As = 663,66 As = 663,66 As =663,66 Penulangan Pelat Sesudah Komposit Tulangan Terpasang mm2 Arah X Arah Y Arah X 13-200 13-200 13-200 As = 663,66 As = 663,66 As =663,66 13-200 13-200 13-200 As = 663,66 As = 663,66 As =663,66
Arah Y 10-240 As = 314,16 10-240 As = 314,16
Arah Y 13-200 As = 663,66 13-200 As = 663,66
Arah Y 13-200 As = 663,66 13-200 As = 663,66
Perencanaan Tangga Mutu beton (fc’) = 40 MPa Mutu baja (fy) = 350 MPa Tinggi antar lantai = 425cm Panjang bordes = 100 cm Panjang tangga = 300 cm Lebar tangga = 300 cm Tebal pelat miring = 15 cm Tebal pelat bordes = 15 cm Tinggi injakan ( t ) = 18 cm Lebar injakan ( i ) = 30 cm Diameter tulangan lentur = 12 mm Tebal selimut beton = 20 mm Jumlah tanjakan (n) = 17 Kemiringan Tangga = 30,96º Penulangan Pelat Tangga Mmax = 3290,8 kgm Digunakan tulangan lentur Φ 16-200 mm (As=1005,3 mm2) Penulangan Pelat Bordes Mmax = 2433,2 kgm Digubakab tulangan lentur Φ 16-250 mm (As=1005,3 mm2) Penulangan balok bordes Tulangan lentur 2D16 ( As 402 mm2)
Perencanaan Balok Anak Panjang Balok anak : 600 mm Dimensi balok anak : 350×500 mm2 Mutu baja(fy) : 350 MPa Mutu beton (f’c) : 40 Mpa Tulangan lentur sebelum komposit -Tulangan Lapangan : 3Ф19mm (As = 850,586 mm2) Tulangan lentur setelah komposit -Tulangan Tumpuan : 3Ф19mm (As = 850,586 mm2) -Tulangan Lapangan : 3Ф19mm (As = 850,586 mm2) Perhitungan tulangan Geser -Ф tul. Sengkang = 10 mm -jarak antar sengkang = 120 mm (di dalamsendi plastis) -jarak antar sengkang = 200 mm (di luar sendi plastis
Gambar Denah Pembalokan
Perencanaan Balok Induk Pada Tumpuan Akibat Momen Positif
Keterangan
Satuan
Mu negatif
Nmm
Mn perlu
Nmm
Rn ρperlu ρpakai As perlu
mm2
n Tul. tarik As
mm2
n Tul.tekan As'
mm2
Mn
Nmm
Keterangan ρ ρ' ρ-ρ' kontrol
Balok AB-1 Balok AB-2 Balok A1-2 Penulangan pada tumpuan akibat momen positif 271879000 301975000 195177000
Balok B1-2 195594000
339848750
377468750
243971250
244492500
1,73 0,005088925 0,005088925 1592,833592 6 2279,64 4 1519,76
1,93 0,005669653 0,005669653 1774,60141 7 2659,58 5 1899,7
1,25 0,003625201 0,0045 1408,5 5 1899,7 3 1139,82
1,25 0,003633096 0,0045 1408,5 5 1899,7 3 1139,82
549423438,5 636833208,2 460824867,9 OK OK OK Cek momen nominal tulangan terpasang 0,00728 0,00850 0,00607 0,00486 0,00607 0,00364 0,00243 0,00243 0,00243 0,02122 0,02122 0,02122 OK OK OK 1585,29 1585,29 1585,29
460824867,9 OK 0,00607 0,00364 0,00243 0,02122 OK 1585,29
f's
Mpa
fy
Mpa
350
351
352
353
f's pakai a Mn
Mpa mm Nmm
350 46,85 453877086,1
350 54,65 526244031,1
350 39,05 381510141,2
350 39,05 381510141,2
φMn
Nmm
kontrol Mu
Nmm
363101668,9 OK 339848750
420995224,9 OK 377468750
305208112,9 OK 243971250
305208112,9 OK 244492500
Perencanaan Balok Induk Pada Tumpuan Akibat Momen Negatif
Keterangan
Satuan
Mu
Nmm
Mn perlu
Nmm Cek balok T atau persegi be1 mm
Perencanaan Balok Induk Pada Lapangan
Balok AB-1 Balok AB-2 Cek balok T asli atau palsu 150335000 164478000
Balok A1-2
Balok B1-2
71033000
84753000
187918750
205597500
88791250
105941250
2000
2000
1500
1500
be2
mm
2580
2580
2580
2580
be3
mm
3750
3750
3750
3750
be
mm
2000 0,96 0,00278 0,0045 29,00 130 balok T palsu
2000 1,05 0,00305 0,0045 29,00 131 balok T palsu
1500 0,45 0,00130 0,0045 29,00 132 balok T palsu
1500 0,54 0,00156 0,0045 29,00 133 balok T palsu
Balok AB-2
Balok A1-2
Balok B1-2
164478000
71033000
84753000
187918750 0,96 0,00278 0,0045 1408,5 4 1519,76 2 759,88
205597500 1,05 0,00305 0,0045 1408,5 4 1519,76 2 759,88
88791250 0,45 0,00130 0,0045 1408,5 3 1139,82 2 759,88
105941250 0,54 0,00156 0,0045 1408,5 3 1139,82 2 759,88
371037496,2 OK 187918750
371037496,2 OK 205597500
280061323,6 OK 88791250
280061323,6 OK 105941250
Rn ρperlu ρpakai a hf kontrol
mm mm
Keterangan Satuan Balok AB-1 Penulangan pada lapangan Mu Nmm 150335000 Mn perlu
Nmm
Rn ρperlu ρpakai As perlu
mm2
n Tul. tarik As
mm2
n Tul.tekan As'
mm2
Mn
Nmm
Kontrol Mu
Nmm
Perencanaan Tulangan Geser Balok Induk
Ve( gempa)
kN
Ve
kN
kontrol Vs
Daerah sendi plastis (tumpuan) 122,83 135,11
131,02
131,02
122,01 OK 325,35
128,15 OK 341,73
121,41 OK 323,76
121,41 OK 323,76
Av
kN mm2
s s1
mm mm
265,46 178,77 156,5
265,46 170,20 156,5
265,46 179,65 156,5
265,46 179,65 156,5
s2
mm
176
176
176
176
s3 s pasang n n Vsmax
mm mm buah buah kN
312 120 12,25 13 1319,72
312 120 12,25 13 1319,72
312 120 12,25 13 1319,72
312 120 12,25 13 1319,72
Vs
kN
484,69
484,69
484,69
484,69
Vs
kN
OK
OK
OK
OK
φ(Vc+Vs)
kN
363,52
363,52
363,52
363,52
Vumax
kN
244,01
256,29
242,82
242,82
OK
OK
OK
OK
φ(Vc+Vs)>Vumax Keterangan
Satuan
Ve( gempa)
kN
Ve
kN
kontrol Vu
kN
Balok AB-1 Balok AB-2 Balok A1-2 Daerah sendi non plastis (lapangan) 122,83 135,11 131,02
Balok B1-2 131,02
122,01 OK 282,93
128,15 OK 299,31
121,41 OK 271,58
121,41 OK 271,58
353,67
374,14
339,48
339,48
s pasang n n Vsmax
mm mm mm buah buah kN
265,46 164,46 313 150 35,67 36 1319,72
265,46 155,46 313 150 35,67 36 1319,72
265,46 171,33 313 160 33,50 34 1319,72
265,46 171,33 313 160 33,50 34 1319,72
Vs
kN
387,75
387,75
363,52
363,52
Vs
kN
OK
OK
OK
OK
φ(Vc+Vs)
kN
290,81
290,81
272,64
272,64
Vumax
kN
244,01
256,29
242,82
242,82
OK
OK
OK
OK
Vs Av s s1
φ(Vc+Vs)>Vumax
kN mm2
Perencanaan Kolom
Keterangan
Perencanaan Kolom
Satuan
Kolom Ekterior A2
Kolom Interior B2
Penulangan longitudinal Dimensi kolom mm 800×800 800×800 2 mm Ag 640000 640000 Mutu beton (f'c) Mpa 40 40 Mutu tulangan (fy) Mpa 350 350 Tulangan 16D25 16D26 Diameter tulangan (d) mm 25 25 Jumlah tulangan buah 16 16 mm2 Ast 7850 7850 Rasio tulangan (%) 0.012 0.012 Pu max kN 5852.02 7627.53 φPn max kN 12,605.11 12,605.11 Penulangan Geser Kolom (Daerah Sendi Plastis) Mnt kNm 1900 1900 Mnb kNm 2100 2100 Ve kolom kN 941.18 941.18 Pu (dari analisa struktur) kN 5852.02 7627.53 Vc kN 1345.62 1345.62 Vt kN 610.95 610.95 Syarat s max mm 100 100 Sengkang terpasang 4Ø13-200 4Ø13-200 Diameter sengkang (Ø) mm 13 13 Jumlah sengkang (n) buah 4 4 2 mm Ash terpasang 530.66 530.66 0,75 Vn terpasang kN 1467.43 1467.43 0,75 Vn terpasang > Vu kN memenuhi memenuhi Penulangan Geser Kolom (Daerah Luar Sendi Plastis) Ve kN 941.18 941.18 Vc kN 672.81 672.81 Vt kN 610.95 610.95 Syarat s max mm 200 200 Sengkang terpasang 4Ø13-200 4Ø13-200 Diameter sengkang (Ø) mm 13 13 Jumlah sengkang (n) buah 4 4 2 mm Ash terpasang 530.66 530.66 0,75 Vn terpasang kN 962.8224112 962.8225531 0,75 Vn terpasang > Vu kN memenuhi memenuhi
REVIEW SOFTWARE • Tekla adalah aplikasi Building Information Modelling yang dikembangkan oleh Tekla Corporation untuk keperluan perhitungan dan rekayasa struktur termasuk juga fitur – fitur komprehensif yang bisa digunakan bagi para detailer, fabricator, manufacturer dan constructor • Modul untuk keperluan manajemen konstruksi juga sudah ditambahkan pada software ini. (Khemlani,2008).
Building Information Modelling (BIM) • Building Information Modelling adalah proses dalam membangun dan mengelola data bangunan selama siklus pembangunannya. Biasanya menggunakan tiga dimensi, realtime, dan perangkat lunak pemodelan bangunan dinamis untuk meningkatkan produktivitas dalam desain dan konstruksi bangunan (Wikipedia) • Penggunaannya terus meluas di dunia. Bahkan Thom Mayne, seorang arsitek yang tergabung dalam American Institute of Architect menyatakan bahwa perusahaan yang tidak menggunakan aplikasi BIM akan hilang dari peredarannya dalam sepuluh tahun ke depan.
Tekla Structures Workflow & Collaboration
www.tekla.com
TEKLA SCOPE AREA
Permasalahan yang dihadapi dalam penggambaran dengan tekla: • Software luar negeri • Perbedaan standar peraturan yang biasa digunakan di Indonesia • Relatif baru
Keunggulan Tekla • Lebih mudah untuk menggambar dalam bentuk 3d • Dapat menghitung volume pekerjaan • Efisiensi waktu dan tenaga • Dapat melakukan analisa struktur (bila didukung dengan software lain dan linker yang tepat)
Kesimpulan • Review Tekla Structures 15
– Program Tekla Structures 15 (crack version) yang digunakan dalam Tugas Akhir belum bisa melakukan analisa struktur untuk mendapatkan gaya dalam, sehingga analisa struktur dilakukan dengan bantuan program ETABS v.9.6.
– Fasilitas Program Tekla sangat bermanfaat untuk digunakan dalam detailing struktur dan pembuatan report yang diperlukan. – Teknologi Building Information Modelling yang dipakai Tekla Strukctures dapat menghasilkan berbagai gambar desain dan report dengan serba otomatis, lebih cepat, lebih teliti secara seketika dan selalu update dengan model yang telah dibuat.
Saran • Perlu dicoba untuk melakukan analisa struktur dan desain menggunakan Tekla Structures versi yang lain. • Tekla Structures layak untuk dijadikan program bantu wajib yang harus dikuasai oleh mahasiswa S1 Teknik Sipil ITS • Perlu dicoba menggunakan Tekla Stucture dalam Tugas Akhir lain yang topiknya berkaitan dengan detailing optimasi tulangan pada struktur baja.
Terima Kasih
