BAB I PENDAHULUAN 1.1 Umum Semua konstruksi yang direkayasa untuk bertumpu pada tanah harus didukung oleh suatu pondasi. Pondasi ialah bagian dari suatu sistem rekayasa yang meneruskan beban yang ditopang oleh pondasi dan beratnya-sendiri ke dalam tanah dan batuan yang terletak di bawahnya. Sebuah pondasi juga berhubungan langsung dengan struktur di atasnya. Untuk itu dibutuhkan suatu penghubung antara struktur bagian atas dengan struktur dibawahnya. Struktur baja yang berfungsi untuk itu adalah pelat dasar (baseplate). Pelat dasar merupakan pelat baja yang berperan sebagai penghubung antara struktur bagian atas dan struktur bagian bawah dan berfungsi untuk menyalurkan beban dari kolom menuju struktur di bawahnya. Penggunaan baseplate atau pelat dasar pada struktur baja gedung akan meningkatkan kekuatan pada struktur tersebut. Dengan catatan dari semua aspek perhitungan maupun kontrol yang kiranya mendukung suatu struktur tersebut tercapai situasi dan kondisi yang aman. Tujuan analisa ini adalah untuk merencanakan konstruksi struktur baja gedung yang kokoh dan mengurangi resiko terjadinya keruntuhan pada struktur baja gedung bertingkat tinggi. Perkembangan teknologi berdampak juga pada perkembangan dunia teknik sipil. Hal tersebut dapat dilihat dari banyaknya program yang dapat digunakan untuk menganalisis struktur suatu bangunan, baik untuk mendapatkan gaya-gaya dalam dari suatu struktur tersebut ataupun untuk mendesain struktur tersebut secara keseluruhan misalnya untuk mendesain tulangan baja yang diperlukan untuk struktur
Universitas Sumatera Utara
beton bertulang. SAP2000, ETABS, SANSPRO, merupakan beberapa contoh program komputer yang dapat digunakan untuk mendesain struktur. Tapi perlu kehati-hatian didalam menggunakan program tersebut dan tidak langsung menggunakan hasil desain dari program. Logika kita juga sangat berperan didalam membaca hasil analisis dari suatu program, bisa saja program memberikan hasil "A" tapi kita membacanya "B" akhirnya menjadi sebuah kesalahan yang fatal. Program merupakan suatu alat yang dapat mempercepat dan mempermudah kerja kita. Keputusan selanjutnya ada di tangan engineer sendiri. Yang terpenting didalam menggunakan suatu program yaitu kita harus tahu dan paham betul dasar-dasar dari suatu perencanaan struktur, bagaimana memodelkan suatu struktur, bagaimana kita menentukan beban-beban yang bekerja, dan bagaimana kita membaca hasil analisis, desain dari program. Jika sudah paham betul dengan dasar teori dari suatu perencanaan, dijamin tidak akan sulit untuk menggunakan program-program tersebut dan pastinya pekerjaan akan lebih cepat dan ringan. Perancangan baseplate melibatkan gaya vertikal, momen dan geser, maka dari itu diperlukan perhitungan dimensi baseplate untuk menahan gaya-gaya tersebut. Umumnya, ukuran baseplate ditentukan dengan melihat batas kekakuan beton pada pondasi saat hancur karena terbebani oleh beban diatasnya dan ketebalan baseplate ditentukan dengan melihat batas plastis yang disebabkan oleh bengkoknya bagian kritis pada plat tersebut. Perancangan baseplate meliputi dua langkah utama yaitu, menentukan panjang, lebar pelat dan menetukan ketebalan pelat. Baseplate dengan kolom baja harus terikat atau menjadi satu kesatuan. Oleh karena itu perlu dilakukan perencanaan suatu alat sambung yang berfungsi untuk menyatukan kolom dengan
Universitas Sumatera Utara
pelat dasar tersebut. Dalam hal ini alat sambung berupa las yang digunakan dengan alasan, karena las dapat meleburkan antara logam dengan logam sehingga menjadi satu material. 1.2 Latar Belakang Bangunan tinggi berkaitan erat dengan suatu kota. Ia merupakan jawaban yang wajar terhadap konsentrasi penduduk yang padat, kelangkaan lahan, dan harga lahan yang tinggi. Pembuatan masa bangunan tinggi timbul dari penafsiran seorang perancang terhadap konteks lingkungan dan jawaban terhadap maksud bangunan tersebut. Sebuah bangunan tinggi bisa berdiri bebas yaitu vertikal dan ramping, atau horizontal dan besar atau dapat juga ditempatkan berdekatan dengan bangunan tinggi lainnya sehingga membentuk suatu blok bangunan yang kokoh. Pada kedua pendekatan tersebut, pada dasarnya bangunan merupakan suatu benda terpisah. Akan tetapi, pada masa mendatang bangunan tinggi dapat saja merupakan bagian yang terpadu dari suatu organisme bangunan besar, yaitu kota, dimana bangunan atau kisikisi kegiatan saling dihubungkan oleh sistem-sistem pergerakan bertingkat majemuk. Di banyak kota metropolitan, bangunan tinggi merupakan satu-satunya jawaban terhadap pertumbuhan pemusatan penduduk yang sinambung. Ia tidak boleh dicampakkan karena efek yang tidak manusiawi atau disimpan sebagai lambang keberhasilan teknologi. Bangunan dengan skala besar merupakan suatu kota di dalam kota. Rancangan sistem interaksi yang demikian rumit memerlukan pemrograman yang sistematis terhadap akibat-akibat sosial, ekologi, ekonomi, dan politik yang akan terjadi tidak hanya pada konteks kota di sekelilingnya, tetapi juga pada lingkungannya sendiri.
Universitas Sumatera Utara
Bangunan bertingkat
merupakan alternatif terbaik untuk memenuhi
kebutuhan akan ruang yang terus meningkat. Bangunan bertingkat harus memperhatikan
faktor
alam,
faktor
struktur,
keamanan
dan
kenyamanan
penghuninya. Struktur bangunan gedung terdiri dari komponen-komponen di atas tanah dan komponen-komponen di bawah tanah yang direncanakan sedemikian rupa sehingga dapat menyalurkan beban ke tanah dasar. Untuk menahan beban yang besar maka diperlukan bangunan yang kuat dan aman. Struktur yang kuat biasanya memiliki dimensi yang besar tetapi tidak ekonomis jika diterapkan pada bangunan bertingkat. Perhitungan dimensi biasanya didasarkan pada kolom atau balok struktur yang menanggung beban paling besar. Salah satu bagian dari struktur yang berguna untuk meningkatkan kekuatan pada struktur itu adalah dengan menggunakan baseplate. Penggunaan baseplate atau pelat dasar pada struktur gedung akan meningkatkan kekuatan pada struktur tersebut. Dengan catatan dari semua aspek perhitungan maupun kontrol yang kiranya mendukung suatu struktur tersebut tercapai situasi dan kondisi yang aman. Dalam analisa ini dilakukan kontrol dengan menggunakan sebuah program, yaitu ANSYS.
Universitas Sumatera Utara
1.3 Rumusan Masalah Perhitungan cara analitis untuk merencanakan dimensi baseplate sampai saat ini menggunakan cara pendekatan dengan mengasumsikan beban vertikal adalah beban terpusat pada pelat yang selanjutnya menjadi beban terbagi rata untuk struktur di dibawahnya, seperti gambar 1.1
Sumber : Design of Column Base Plate (T. DeWolf, John. 2005) Gambar 1.1 Perancangan Pelat Dengan Beban Aksial Untuk kolom baja I WF, sayap pada profil tersebut tentu juga mempunyai pengaruh terhadap pembebanan dan selanjutnya mempengaruhi pendimensian baseplate tersebut. Untuk itu maka di butuhkan analisis dengan menggunakan sebuah program. Maka rumusan masalah difokuskan pada bagaimana merencanakan dimensi dan mengontrol kekuatan dari baseplate tersebut secara manual berdasarkan metode AISC-LRFD dan kemudian membandingkan nya dengan menggunakan program ANSYS. Untuk mendapatkan dimensi yang paling tepat, aman dan ekonomis.
Universitas Sumatera Utara
1.4 Batasan Masalah Perencanaan Baseplate Pada Struktur Baja Gedung menyangkut beberapa faktor, maka untuk mendapatkan analisis yang jelas dan terfokus perlu dibuat penyederhanaan dan pembatasan masalah sebagai berikut : 1. Perencanaan baseplate merupakan hubungan antara kolom baja dengan pondasi beton. 2. Kolom menggunakan baja I WF standar ASTM dengan mutu baja A36. 3. Beban yang bekerja pada baseplate adalah beban vertikal dan momen dengan eksentrisitas kecil. 4. Kolom dan baseplate dianggap telah menyatu dengan alat sambung las. 5. Analisis menggunakan metode AISC-LRFD dan program ANSYS. 6. Dalam permodelan, baseplate tidak memakai angkur atau jangkar. 1.5 Tujuan Mengetahui dimensi dan kekuatan dari baseplate yang merupakan hubungan antara kolom baja dan pondasi beton. Mengetahui perbandingan antara perhitungan baseplate secara manual berdasarkan metode AISC-LRFD dan menggunakan program ANSYS. Mengetahui pengaruh ketebalan pelat, luasan pondasi dan penambahan pengaku terhadap tegangan yang terjadi. Mengetahui perbedaan tegangan di tengah dan di bagian kritis pelat Mengetahui pengaruh beban aksial dan kombinasi terhadap tegangan. Tujuan lain adalah membuka wawasan kepada masyarakat, khususnya kaum intelektual seperti mahasiswa, perencana, ilmuwan
terhadap
baseplate
Universitas Sumatera Utara
1.6 Metodologi Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah studi literatur yaitu dengan mengumpulkan data-data dan keterangan dari buku yang berhubungan dengan pembahasan pada tugas akhir ini serta masukan-masukan dari dosen pembimbing. Penganalisaan struktur dilakukan dengan program komputer yaitu program ANSYS untuk mempercepat perhitungan. 1.7 Sistematika Penulisan Untuk memberikan gambaran garis besar penulisan tugas akhir ini, maka isi tugas akhir ini dapat diuraikan sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Terdiri dari Umum, Latar Belakang, Permasalahan, Tujuan, Pembatasan Masalah, Metodologi, Sistematika Penulisan BAB II TINJAUAN KEPUSTAKAAN Terdiri dari Konstruksi Baseplate ( Pelat Dasar ), Perencanaan Baseplate Dengan Metode AISC-LRFD, Alat Sambung Las, Beton, Perhitungan Baseplate Dengan Simulasi program ANSYS BAB III METODOLOGI terdiri dari Studi Literatur, Pengumpulan Data BAB IV PEMBAHASAN DAN HASIL Terdiri dari Analisa Hasil Dan Pembahasan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.
Universitas Sumatera Utara
