Bab III Metodologi
BAB III METODOLOGI 3.1
Dasar-dasar Perancangan Struktur gedung beton komposit masih jarang digunakan pada gedung-
gedung bertingkat tinggi terutama di indonesia karena material ini masih tergolong baru bila dibanding dengan material konvensional lainnya. Untuk itu penulis akan mencoba melakukan desain pada pembangunan gedung Jababeka yang berada di Jakarta Selatan dengan menggunakan material berbeda dan memfokuskan pada sistem Kolom dengan menggunakan material beton komposit. Pada perancangan pelat lantai penulis akan mencoba menggunakan material yang juga tergolong baru dan masih sangat jarang sekali digunakan karena pada umumnya penggunaan material ini lebih dikenal untuk material dinding. Dan material yang dimaksud adalah Beton ringan pracetak Hebel. Sebagai langkah awal dalam mendesain struktur gedung sistem komposit ini dimulai dari pengumpulan data-data mulai dari gambar sampai dengan spesifikasi teknik bangunan yang akan digunakan. Untuk penyajian gambar pada bab 3 ini penulis akan menampilkan gambar arsiteknya saja. Barulah pada bab 4 akan diketahui dimensi sebenarnya setelah perhitungan dimensi dilakukan.
III-1
Bab III Metodologi
4000
7000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
Berikut gambar arsitekturnya berdasarkan data yang didapat :
Gambar 3.1 Tampak Depan
8000
8000
8000
4000 3000
4000
8000
5300
8000
8700
3000 4000
Gambar 3.2 Lantai 2
III-2
Bab III Metodologi
8000
8000
8000
8000
8000
4000 3000
8700
5300
3000 4000
Gambar 3.3 Lantai 4-10
Setelah mendapatkan data-data yang diperlukan baik gambar maupun spesifikasi teknik lainnya, barulah tahap selanjutnya melakukan perhitungan secara manual yaitu tahap preliminary design dan akan diperoleh dimensi pendahuluan struktur-struktur yaitu balok dan kolom. Untuk pelat lantai tidak dilakukannya perhitungan dimensi awal karena produksi dari Beton Ringan Pracetak Hebel sendiri telah menyiapkan berbagai ukuran tinggal kita menyesuaikan panjang bentang, tebal, berat serta kemampuan dia memikul beban keseluruhan. 3.2
Pra-rencana desain Pada pra-rencana desain ini meliputi beberapa perhitungan dimensi awal
struktur utama yaitu : metode yang akan digunakan dalam perencanaan sistem komposit pada balok dan kolom adalah metode LRFD. 3.2.1 Pelat Lantai Beton Ringan Pracetak Hebel
III-3
Bab III Metodologi
Untuk tahap pra rencana pelat lantai pada penggunaan pada beton ringan pracetak hebel ini, didasarkan pada panjang bentang yang diukur dari as ke as balok. Sedangkan untuk ukuran tebal dan lebar mengikuti panjang bentang yang disesuaikan dengan fungsi gedung. Tabel 3.1 Jenis dan Dimensi Panel Lantai Panjang (L) (mm) Tinggi (T) (mm) Tebal (t) (mm) Berat Jenis kering (kg/m3) Berat Jenis normal (kg/m3) Kuat Tekan (N/kg2)
6000 600 125 ; 150 ; 175 ; 200 660 780 6,2
Tabel 3.2 Jenis dan Dimensi Panel Lantai Standar
No. Kode Panel L (mm) t (mm) Berat (kg) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
PF.150.A PF.175.A PF.200.A PF.225.A PF.250.A PF.275.A PF.300.A PF.325.A PF.300.B PF.325.B PF.350.B PF.375.B
1470 1720 1970 2220 2470 2720 2970 3220 2970 3220 3470 3720
125 125 125 125 125 125 125 125 150 150 150 150
86 100,62 115,25 129,87 144,50 159,12 173,75 188,37 208,49 226,04 243,59 261,14
Beban Imposed Jumlah per (kg/m2) m3 (buah) 355 9,07 355 7,75 355 6,77 355 6,01 355 5,40 355 4,90 355 4,49 355 4,14 355 3,74 355 3,45 355 3,20 355 2,99
Ket : Beban hidup + Beban Material finishing 3.2.2
Pra-rencana Balok Untuk perencanaan balok komposit, adapun langkah-langkah perhitungan
balok komposit adalah sebagai berikut :
III-4
Bab III Metodologi
1) Pembebanan Balok : balok selain memikul berat sendiri juga memikul berat dari pelat. Beban pelat diatasnya didistribusikan kepada balok-balok yang mendukung pelat tersebut. Distribusi beban pelat tersebut berupa beban merata trapesium yang disalurkan kepada balok yang lebih panjang dan beban merata segitiga yang disalurkan kepada balok yang lebih pendek yang diubah menjadi beban merata persegi panjang yang disebut dengan beban ekivalen 2) Menentukan Gaya Dalam : momen maksimum akibat beban yang bekerja pada balok disalurkan kepada rangka struktur secara keseluruhan. Untuk membantu perhitungan struktur digunakan software ETABS sehingga memudahkan perhitungan struktur. 3) Menentukan Dimensi Balok Baja : dalam memilih atau menentukan dimensi balok baja juga dapat dilihat dari jenis profil atau bentuk profil baja 4) Menentukan lebar Efektif flens 5) Menentukan Kapasitas Momen Nominal 6) Menentukan Jumalh Stud Shear Connector 7) Menghitung Kekuatan Balok Sebelum Beton Mengeras 8) Memeriksa Defleksi Sebelum Beton Mengeras 9) Memeriksa Defleksi Setelah Beton Mengeras 10) Memeriksa Terhadap Geser 3.2.3
Pra-rencana Kolom Perencanaan kolom pada bangunan didasarkan pada desain kolom
biasanya direncanakan dengan struktur baja komposit. Adapun langkah-langkah perhitungan kolom komposit adalah sebagai berikut : menghitung kuat lentur rencana kolom, menghitung kuat tekan rencana kolom dan desain interaksi aksialmomen. Analisis komposit dilakukan dengan cara yang sama seperti struktur baja untuk batang tekan, yaitu menggunakan persamaan-persamaan yang sama tapi nilai fy, E dan r yang disesuiakan untuk memberikan hasil yang klop antara eksperimen dan teori. Sebelum mempertimbangkan persyaratan SNI untuk nilaiIII-5
Bab III Metodologi
nilai tersebut kita menguji terlebih dahulu persamaan dasarnya. Jika stabilitas terjamin, maka kekuatan batang tekan komposit dapat diekspresikan sebagai jumlahan dari kekuatan-kekuatan aksial pada baja profil, tulangan memanjang dan beton. 3.3 Diagram Aliran Perencanaan
Pengumpulan Data Perancangan
Penentuan Spesifikasi Material Struktur Komposit
Perhitungan Pembebanan - Beban Hidup - Beban Mati - Beban Gempa
Analisis
Cek Penampang Balok Komposit Cek Penampang Kolom Komposit
T I D A K
Try Error Ketinggian Core Wall T I D A K
Analisa Struktur (ETABS 2013) Input Beban / Material
Optimasi Ketinggian Core Wall
Kontrol Analisis
Cek struktur terhadap hasil analisis struktur dengan program ETABS 2013 untuk Balok dan Kolom
OK
YA atau TIDAK YA Pembuatan gambar detail desain baru
Kesimpulan dan Saran
Selesai
III-6
Bab III Metodologi
3.3.1 Metodologi Analisis 1. Pengumpulan Data Perancangan Pengumpulan data bertujuan untuk mendapatkan data-data yang akan diolah dalam analisa, data tersebut akan menjadi acuan dalam melakukan perencanaan struktur. Data-data yang dibutuhkan diantaranya seperti, peruntukkan bangunan, lokasi, jumlah lantai, tinggi lantai, tingkat daktalitas struktur, kuat tekan beton yang digunakan, tinggi leleh baja tulangan yang digunakan, modulus elastisitas, dan gambar struktur dari desain. 2. Menentukan spesifikasi material struktur komposit dan baja Penentuan spesifikasi seperti menentukan besarnya dan 3. Perhitungan pembebanan Perhitungan pembebanan terdiri dari perhitungan beban mati, beban hidup dan beban gempa. Dalam perhitungan beban, digunakan dua metode. Metode manual dan metode dengan menggunakan software ETABS. Hal ini bertujuan agar mendapatkan perhitungan beban yang lebih akurat dalam perencanaan. Metode manual menggunakan cara konvensional dengan menerapkan rumus-rumus yang ada. Sedangkan metode dengan menggunakan software menggunakan permodelan struktur ETABS yang dihitung secara otomatis menurut beban-beban yang telah di input. 4. Analisis Analisis dilakukan secara manual yaitu perhitungan seperti pada pembebanan untuk selanjutnya akan di cek kekuatan serta kekakuan penampangnya 5. Cek penampang Cek penampang balok komposit dan kolom komposit 6. Analisa struktur dengan program.
III-7
Bab III Metodologi
Setelah melakukan analisis manual maka input hasil analisis pada software ETABS 2013 untuk memepermudah pengerjaan perencanaan struktur 7. Kontrol analisis Setelah dilakukan analisa maka dibutuhkan kontrol analisis terhadapa hasil yang didapat 8. Optimasi ketinggian Core Wall Optimasi ketinggian dilakukan untuk mengetahui kemampuan menyerap gaya geser. Dan akan diperoleh konfigurasi Core Wall yang paling optimal 9. Cek analisa struktur Cek kesuluruhan struktur pada program. Apabila struktur mampu menahan seluruh beban dengan penampang yang telah di cek sebelumnya maka struktur tersebut telah aman. 10. Desain gambar Desain gambar bertujuan untuk mengetahui model dari desain struktur baru yang akan direncanakan. 11. Kesimpulan dan saran Kesimpulan dari hasil analisis berikut saran-saran yang terkait dengan penelitian untuk memperbaiki penelitian-penelitian selanjutnya.
III-8
