TUGAS AKHIR MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PT. PERUSAHAAN GAS NEGARA SURABAYA MENGGUNAKAN HEXAGONAL CASTELLATED BEAM PADA BALOK ANAK Oleh Anggry Malada. 3108 100 648 Jurusan Dosen Pembimbing
: Teknik Sipil : 1. Data Iranata, ST, MT, Ph.D 2. Dr. Ir Hidayat Soegihardjo.
LATAR BELAKANG
Surabaya merupakan kota metropolitan kedua setelah Jakarta sehingga banyak gedung bertingkat bermunculan. Hal ini juga didukung oleh lahan kosong yang semakin sempit dan didukung oleh kemajuan teknologi terutama bidang konstruksi. Untuk membangun suatu gedung bertingkat dibutuhkan waktu cukup lama. Dengan adanya teknologi yang ada saat ini, kontraktor hanya memilih bahan mana yang lebih cepat penyelesaiannya, ekonomis, dan kuat untuk struktur utama gedung tersebut. Karena semakin tinggi gedung tersebut semakin lama pengerjaannya dan mahal. Oleh karena itu, struktur utama yang paling sering digunakan untuk gedung tingkat tinggi adalah profil baja solid dan yang yang paling terbaru saat ini adalah profil castellated. Keuntungan dari baja profil castellated adalah ringan, murah. Namun material ini juga memiliki keterbatasan yaitu pada kemampuannya menerima gaya-gaya lateral . Hal ini disebabkan kekakuan strukturnya tidak lebih baik dibanding beton. Dalam pelaksanaannya, material baja memerlukan sambungan pada joint pertemuan antara kolom dan baloknya sehingga joint-joint tersebut merupakan titik rawan dalam menerima gaya-gaya lateral. Oleh karena itu, profil castelated hanya digunakan pada balok anak dan ditambahkan bracing sebagai pengaku untuk mengurangi kelemahan tersebut.
LATAR BELAKANG
Dalam tugas akhir ini membahas perencanaan ulang Gedung PT. Perusahaan Gas Negara dengan struktur utama baja solid dan konstruksi balok anak menggunakan Hexagonal Castellated Beam . Perencanaan gedung ini akan direncanakan ulang di wilayah gempa tinggi (wilayah 5) yaitu daerah Kupang Nusa Tenggara Timur dengan menggunakan system ganda Rangka Bresing Konsentrik Biasa (SRBKB) dan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Perencanaan yang dilakukan di sini meliputi : perencanaan pelat lantai ruangan dan atap , tangga, lift, balok anak, balok induk, bracing , kolom dan pondasi. Peraturan yang dipakai SNI 1729-2002 dan PPIUG 1983. Analisa dan dimensi struktur menggunakan alat bantu software ETABS 9.7.2.
PERMASALAHAN Selain kelebihan-kelebihan yang dimilikinya, struktur baja juga memiliki kekurangan. Pemasangan sambungan pada joint-joint bangunan berstruktur baja menyebabkan struktur menjadi kurang kaku sehingga rawan terhadap gaya-gaya lateral yang disebabkan oleh angin maupun gempa. Oleh karena itu, struktur ini harus direncanakan dengan Sistem Rangka Bresing . Beberapa permasalahan detail adalah sebagai berikut.: 1. Bagaimana menentukan Preliminary design penampang profil baja castellated . 2. Bagaimana merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat, balok anak dan tangga. 3. Bagaimana menghitung pembebanan setelah adanya modifikasi. 4. Bagaimana memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS 5. Bagaimana merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan kolom. 6. Bagaimana merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur, yaitu kekuatan (strength), kekakuan dan stabilitas (stability). 7. Bagaimana menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalam bentuk gambar teknik.
MAKSUD DAN TUJUAN Tujuan yang ditinjau dalam modifikasi Perencanaan Struktur Struktur Gedung PT Perusahaan Gas Negara Surabaya , antara lain : 1. Dapat menentukan Preliminary design penampang profil baja castellated . 2. Dapat merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat, balok anak, lift, dan tangga. 3. Dapat menghitung pembebanan setelah adanya modifikasi. 4. Dapat memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS. 5. Dapat merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan kolom dan bresing.. 6. Dapat merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur, yaitu kekuatan (strength), kekakuan dan stabilitas (stability). 7. Dapat menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalam bentuk gambar teknik.
RUANG LINGKUP DAN BATASAN MASALAH Batasan masalah dalam modifikasi Perencanaan Struktur Gedung PT Perusahaan Gas Negara Surabaya , antara lain : 1. Desain dan evaluasi struktur mengacu pada SNI-031729-2002 2. Beban gempa dihitung berdasarkan SNI – 03 – 1726 – 2002. 3. Perencanaan gedung ini dimaksudkan sebagai bahan studi dan bukan sebagai value engineering, sehingga tidak mempertimbangkan aspek ekonomi gedung. 4. Perhitungan struktur pondasi hanya pada kolom eksterior dan interior dengan beban terbesar. 5. Tidak membahas detail metode pelaksanaan.
SEKUNDER ■ Pengertian Castellated Beam Castellated beam adalah profil baja I, H, atau U yang pada bagian badannya dipotong memanjang dengan pola zigzag. Kemudian bentuk dasar baja diubah dengan cara menggeser setengah bagian profil baja yang telah dipotong. Penyambungan setengah bagian profil dengan cara dilas pada bagian ‘gigi-gigi’nya. Sehingga terbentuk profil baru dengan lubang berbentuk segi enam (hexagonal), segi delapan (octogonal), dan lingkaran (circular). (Johann Grűnbauer, 2001). Proses Pembuatan Hexagonal Castellated Beam
SEKUNDER ■ Gambar Proses Pembuatan
Hexagonal Castellated Beam
SEKUNDER ■ Castellated Beam means… Kerena bentuk pada bagian badan yang berlubang seperti bentuk pada benteng maka dinamakan “Castellated Beam”, yang berarti “Built like a castle, having battlements or regular holes in the walls, like a castle”. (J.P. Boyer, 1964)
SEKUNDER
Keunggulan Castellated Beam • Mampu memikul momen lebih besar dengan tegangan ijin yang kecil. • Bahannya ringan, kuat serta mudah dipasang. • Sesuai untuk bentang panjang, untuk struktur atap dapat mencapai 10-50 m dan untuk struktur pelat = 12-25 m. • Opening web-nya dapat digunakn langsung untuk duck work, piping, electrical work dan lain sebagainya, sehingga jarak antar lantai diatas dan dibawahnya menjadi lebih lapang. • Hemat material sehingga dapat memperkecil biaya konstruksi.
Tinjauan Pustaka
DESIGN CONCEPT Dengan adanya bagian ‘Opening Web’ maka tinggi profil menjadi lebih tinggi dari profil asal, sehingga meningkatkan momen inersia dan modulus section, sebagai akibatnya profil Castellated Beam menjadi lebih kuat dan kaku dibandingkan profil asal, tanpa menambah berat profil itu sendiri.
e b = dT φ
DESIGN CONCEPT Berdasarkan ASCE journal page 3327, Momen Lentur Nominal Castellated Beam adalah :
h Mn = Mp – fy. ΔAs o + e 4
dimana : Mn = Kuat Momen Lentur Nominal Balok Mp = Momen Plastis = Zx.fy ∆As = ho tw ho = tinggi lubang tw = ketebalan badan e = eksentrisitas lubang fy = kuat leleh baja
DATA BANGUNAN
PERMODELAN GEDUNG
CONTOH PERHITUNGAN CS
CONTOH PERHITUNGAN CS
CONTOH PERHITUNGAN CS
CONTOH PERHITUNGAN CS
CONTOH PERHITUNGAN CS
CONTOH PERHITUNGAN CS
CONTOH PERHITUNGAN CS
CONTOH PERHITUNGAN CS
CONTOH PERHITUNGAN CS
STRUKTUR PRIMER 1. PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)
PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)
PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)
PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)
PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)
PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)
PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)
KONTROL DIMENSI STRUKTUR
KONTROL DIMENSI STRUKTUR
KONTROL DIMENSI STRUKTUR
SCWB
SCWB
SCWB
SCWB
PANEL ZONE
SAMBUNGAN BRACING
SAMBUNGAN BALOK KOLOM
LAMPIRAN GAMBAR
LAMPIRAN GAMBAR
LAMPIRAN GAMBAR
LAMPIRAN GAMBAR
LAMPIRAN GAMBAR
LAMPIRAN GAMBAR
LAMPIRAN GAMBAR
