II - 1 BAB II STUDI PUSTAKA BAB II STUDI PUSTAKA

II - 1

BAB II STUDI PUSTAKA

BAB II STUDI PUSTAKA 2.1

Aspek-aspek Perencanaan Suatu Perancangan struktur harus mempertimbangkan aspek – aspek pokok berikut ini : Aspek Keamanan dan Kenyamanan Rancangan struktur harus memiliki kekuatan yang sesuai dengan peraturan yang berlaku untuk menjamin keamanan selama struktur tersebut difungsikan. Selain kuat, rancangan struktur tersebut juga harus memiliki kekakuan yang cukup untuk menjamin kenyamanan saat struktur tersebut digunakan. Aspek Estetika dan Ruang Dalam perancangan struktur, nilai estetika harus diperhatikan dengan seksama, serta mengkaitkannya dengan sistem tata ruang yang ada. Aspek Pelaksanaan dan Ekonomi Pelaksanaan proyek, jadwal proyek, dan biaya proyek juga merupakan aspek yang tidak boleh dikesampingkan. Metode pelaksanaan bangunan dan manajemen konstruksi mengambil bagian penting dalam aspek ini. Aspek Operasional Aspek operasional erat kaitannya dengan unsur bangunan dan harus direncanakan dengan seksama sesuai dengan umur rencana dan kegiatan operasional yang akan digunakan.

2.2

Prinsip–Prinsip Stadion Perencanaan Stadion dewasa ini membutuhkan pemikiran panjang yang tidak hanya melibatkan olahraga saja. Banyaknya batasan yang ketat dan faktor–faktor yang kompleks dan saling berhubungan satu sama lain menjadi motivasi tambahan yang mendorong para perancang untuk menghasilkan rancangan yang kreatif dan inovatif. Berikut ini tujuh prinsip umum dalam konstruksi suatu stadion yang kami ambil dari www.worldstadium.com : o

Isi dan Fungsi Pertama, sangat penting untuk mengembangkan hubungan antara stadion olahraga dan penonton. Semua aspek ini harus dipahami sebelum mengintegralkannya ke dalam suatu rancangan. Rancangan ini termasuk kerangka struktur, tribun, tangga, atap, interior, dan lain – lain.

o

Kesimetrisan dan perbedaan Kedua, stadion secara umum simetris baik vertikal maupun horizontal. Dibutuhkan resiko tinggi bagi perancang untuk “mengganggu” harmonisasi dengan rancangan yang tidak seimbang.

Tugas Akhir Desain Stadion Internasional

Arbor Reseda/L2A001020 Titi Puji Astuti/L2A001150

II - 2


o

Prespektif 3 Dimensi Ketiga, stadion merupakan sebuah bangunan raksasa. Untuk itu dibutuhkan pandangan ke depan bagi perancang untuk merancang konstruksi yang dapat dipertanggung jawabkan secara prespektif tiga dimensi dan tidak membentuk pandangan yang anachronic.

o

Bentuk Keempat, secara umum gaya dan bentuk stadion adalah sesuatu yang penting. Setiap detail dan bagiannya harus diatur dan ditempatkan sedemikian rupa untuk membentuk gaya secara keseluruhan dari stadion tersebut.

o

Aplikasi Struktur Kelima, struktur dari stadion itu harus direncanakan agar sesuai dan tidak bertentangan dengan sudut pandang arsitektur. Pemilihan setiap elemen struktur sangat penting karena mempengaruhi sistem dalam banyak aspek.

o

Tata guna ruang yang kreatif Keenam, ruangan – ruangan yang ada di stadion baik ruang dalam maupun ruang luar terutama pusat dari stadion harus direncanakan secara mendetail untuk menghasilkan ruangan yang mengesankan, kreatif, dan hidup.

o

Integrasi antara stadion, kota dan landskap Ketujuh, aspek arsitektur harus memberi perhatian kepada hubungan antara stadion dengan keadaan sekeliling dan lanskap pada kota tersebut secara keseluruhan. Bangunan stadion tidak boleh mengganggu keseimbangan lanskap kota, namun harus selaras dengan lanskap kota.

2.3

Analisis Arsitektur o

Luas Lapangan dan luas rumput Ukuran lapangan liga sepakbola yang disarankan adalah sebagai berikut : 1. Lapangan senior : 95 – 100 x 60 – 64 meter 2. Lapangan yunior : 90 x 46 – 55 meter 3. Lapangan internasional : 100 – 110 x 64 – 75 meter

Gb.2.1 Model Lapangan sepakbola

Jarak pandang suatu stadion harus dibatasi agar penonton yang paling jauh masih dapat mengikuti pertandingan dengan nyaman. Tugas Akhir Desain Stadion Internasional


II - 3


1. Jarak maksimum lapangan memanjang adalah antara 119 – 160 meter. 2. Jarak maksimum lapangan melebar adalah antara 92 – 146 meter. Tribun / tempat duduk penonton

o

0.45

0.80

Gb.2.2 Selasar

Proporsi Lebar : Tinggi dari 800 : 400. Jarak antara selasar minimum 700 mm. Tinggi selasar minimum 450 mm. o

Tangga dan koridor 1. Dalam mendesain suatu koridor stadion, maka koridor harus didesain penuh untuk kapasitas arus satu arah, dengan kepadatan 1,4 orang/m2. Tabel 2.1. Kapasitas koridor Keramaian, populasi

Kecepatan berjalan

Kapasitas koridor

0,8 – 1 m/dt

67 – 84 org/menit/m

2. Desain Tangga harus sesuai dengan lebar pintu dan koridor, agar arus manusia dapat lewat dengan lancar dan nyaman, dengan asumsi desain penonton penuh. Tabel 2.2. Kapasitas tangga V (m/dt)

o

Kapasitas Tangga

Anak muda & Pria

0,6

60

Wanita

0,6

60

Lanjut Usia

0,4

40

Pintu Lebar pintu masuk disesuaikan dengan lebar koridor. Lebar pintu yg ada dipasar adalah 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1500, 1800, 2100 mm. Desain tinggi pintu antara lain 2100, 2300, 2350, 2400, 2700 dan 3000 mm. Sedangkan kapasitas arus orang berdasarkan penelitian sebagai berikut : Tabel 2.3. Kapasitas pintu



II - 4


2.4

Jenis Bukaan

Jumlah orang per menit

Pintu gerbang & pintu lebar

60 – 110 per meter lebar

Bukaan pintu tunggal


Pintu putar


Dasar Teori o

Sistem Struktur

Pada dasarnya, konfigurasi struktur terbagi menjadi beberapa jenis sistem struktur, diantaranya : 1. Sistem Truss Struktur truss terdiri dari elemen batang tarik dan tekan dimana semua bahan pada struktur tersebut ditransformasi menjadi beban terpusat pada masing – masing buhulnya, sehingga elemenelemen strukturnya hanya mengalami gaya aksial tekan atau tarik.

Sendi

Rol

Gb.2.3. Sistem truss

2. Sistem Rangka Struktur rangka terdiri dari elemen – elemen struktur yang terdiri dari elemen balok yang fungsi utamanya menahan momen lentur serta gaya geser dan elemen kolom yang fungsi utamanya menahan gaya aksial tekan. Masing–masing elemen dihubungkan oleh sambungan yang kaku dan monolit.

Jepit

Jepit

Jepit

Jepit

Gb2.4. Sistem rangka

3. Sistem Plat dan Cangkang Struktur plat dan sengkang adalah struktur yang didesain untuk menerima beban merata tiap satuan luas, sehingga pengaruh beban pada struktur membentuk momen lentur dua arah pada plat tipis atau tiga arah pada plat tebal dan cangkang melalui sumbu X, Y, dan Z.



II - 5


Gb.2.5. Arah sumbu lokal dan sumbu global pada elemen pelat

2.5

Material struktur Bahan – bahan yang digunakan pada suatu struktur beraneka ragam antara lain baja, beton bertulang, beton prategang, batu, kayu, aluminium dan lain – lain. Berikut ini, kita akan membahas secara singkat beberapa diantaranya : 2.5.1 Baja

Baja adalah elemen struktur yang memiliki kekuatan dan nilai daktilitas yang tinggi. Nilai modulus elastisitas baja kurang lebih 200.000 Mpa dengan tegangan leleh yang dapat dilihat pada tabel 2.1 (hal 11 Tata Cara Perencanaan Konsruksi Baja untuk Gedung). Berikut ini kita akan membahas beberapa elemen struktur baja dan langkah – langkah perencanaannya : 1. Elemen Lentur Elemen lentur baja biasa pada desain stadion ini adalah pada gording atau balok. Fungsi utama elemen ini adalah memikul momen lentur dan menahan gaya geser akibat beban. Tahap – tahap perencanaan elemen lentur adalah sebagai berikut :

Tentukan syarat – syarat batas Es,fy, γ

Tentukan panjang bentang & dimensi

Hitung beban – beban & nilai M & V

A



II - 6


A

Mu ≤1 φMn

Vu ≤1 φVn

Tidak

Ya

δ < L 240

Tidak

Aman / OK

Ya

Mn = Kuat Lentur nominal penampang thd sb y, Fy = Sx ⋅ fy (kgcm)

= Tegangan Leleh baja (kg/cm2)

Es

= Modulus elastisitas (kg/cm2)

L

= Panjang bentang (cm)

= 0.6 ⋅ fy ⋅ Aw atau (kgcm)

ø

= faktor reduksi

= 0.36 ⋅ fy ⋅ Ac (pipa)

w

= beban merata (t/m)

Vn = Kuat geser nominal penampang thd sb y,

Aw = Luas kotor plat badan (cm2) Ae = 0.9 x Luas kotor pipa (cm2)

δ = lendutan (cm) =

5 ⋅ W ⋅ L4 384 ⋅ EI

2. Elemen Tarik Elemen tarik baja adalah elemen pada konstruksi yang digunakan untuk menahan gaya tarik aksial. Tahap – tahap perencanaan :

Tentukan syarat – syarat batas Es, fy, γ

Tentukan dimensi

A



II - 7


A

Hitung beban – beban & Nn

Nu ≤ φNn Nu ≤ φNn

Tidak

Ok

Ya Nn = Kuat tarik rencana

Ag = Luas penampang bruto ( cm2)

= Ag ⋅ fy → φ = 0.9

Ae = Luas penampang netto (cm2)

= Ae ⋅ fy → φ = 0.75 ) 3. Elemen Tekan Elemen tekan baja adalah elemen pada konstruksi yang digunakan untuk menahan gaya tekan aksial. Nn = Ag ⋅ fcr = Ag ⋅

fy

λc =

ω

1.2 ≤ λc → ω = 1.25 ⋅ λc 2 0.25 < λc < 1.2 → ω =

1 Lk ⋅ ⋅ λ r

fy E

λc ≤ 0.25 → ω = 1

1.43 1.6 − 0.67 ⋅ λc

r=

Ix A

Tahap – tahap perencanaan :

Tentukan syarat – syarat batas Es,fy, γ

Tentukan dimensi

Hitung beban – beban & Nn

Nu ≤ φNn

Tidak

A



II - 8


A Ya

λ=

Lk < 200 r

Tidak

Ok

Ya Nn = Kuat tarik rencana

Ag = Luas penampang bruto ( cm2)

= Ag ⋅ fy → φ = 0.85

Ae = Luas penampang netto (cm2)

ω = konstanta kelangsingan

Lk = Panjang langsing (cm)

r

Ix = momen inersia sumbu x (cm4)

= jari-jari girasi (xm)

4. Sambungan Las Sambungan las yang digunakan dalam laporan ini adalah las tumpul penetrasi penuh dan las tumpul penetrasi sebagian. Untuk las tumpul penetrasi penuh, faktor reduksi (ø) sebesar 0,9. Sedangkan las tumpul penetrasi sebagian, faktor reduksi (ø) sebesar 0,75. Las Tumpul → φy ⋅ Rnw = 0.9 ⋅ t ⋅ fy (bahan dasar)

→ φy ⋅ Rnw = 0.9 ⋅ t ⋅ fyw (Las) Las Pengisi → Rn ≤ φRnw → Rn ≤ 0.75(0.6 ⋅ fnw )Aw 5. Plat Dasar kolom Plat dasar kolom digunakan untuk menyalurkan gaya dan momen dari kolom ke bangunan bawah (pondasi). Perencanaannya adalah sebagai berikut :

Tentukan syarat – syarat batas Es,fy, γ plat

Tentukan beban – beban P, M, P lateral

P 6M ⎞ ⎛ + Fp ≤ ⎜ q = ⎟ BC BC 2 ⎠ ⎝

A Tugas Akhir Desain Stadion Internasional


II - 9


A

Tentukan Diagram q, V = ∫ q ⋅ M = ∫ V

Tentukan M

⎛ 6M ⎞ T =⎜ ⎟ ⎝ Fb ⎠

1

2

M

Tentukan Angkur : A = Fp ≥ fp =

P M ± → Fp = 0.35 ⋅ f ' c A S

d 0.6 ⋅ Fy

A = B ⋅C

Fb = 0.75 ⋅ Fy

2.5.2 Beton Bertulang Beton Bertulang adalah material struktur yang terdiri dari campuran agregat kasar dan halus dengan zat pengikat PC, dan air. Ciri utama dari material beton adalah kuat terhadap tekan, tahan lama, dan memiliki berat sendiri yang relatif berat. Berikut ini beberapa elemen struktur yang dapat dibentuk oleh beton bertulang : Plat Plat beton direncanakan untuk menahan beban merata mati dan hidup tiap satuan luas. Perencanaannya sebagai berikut :

Tentukan syarat – syarat batas Es, γ , fy, µ , f ' c

Tentukan panjang bentang

Tentukan tebal plat (dengan bantuan syarat lendutan)

Hitung beban - beban



II - 10


A

Tentukan momen yang menentukan

ρ min ≤ ρ ≤ ρ max

Hitung tulangan

ρ > ρ max

Pilih tulangan

s ≤ smax

Periksa lebar retak secara memeriksa lebar jaringan

s>smax

Tebal plat dan tulangan memadai (hal 76 Cur I) Balok Balok adalah struktur yang dirancang untuk menahan momen lentur akibat beban. Perencanaannya (hal 104 Cur I) :

Tentukan syarat – syarat batas Tentukan panjang bentang

Tentukan ukuran balok

Hitung beban - beban

Tentukan momen yang menentukan

ρ min < ρ < ρ max

Hitung tulangan yang dibutuhkan

ρ < ρmax

Hitung tulangan tekan Pilih tulangan



II - 11


A

s < smax

Periksa lebar retak dengan memeriksa smax

s>smax

Penulangan balok dan tulangan memadai Selain menahan momen luar, baik juga dirancang untuk menahan gaya lintang dan momen torsi akibat beban.

Tentukan syarat – syarat batas Ec, fc, fy, fcs, fys

Tentukan panjang dan dimensi balok

Tentukan beban – beban & hitung Vu & Tu

Tentukan Vc & Tc 2,1 ⋅ Tu Vc = b ⋅ Vu b ⋅ Vu Tc = 2,1 ⋅ Tu

Tentukan

As sengkang =

φVs = Vu − φVc φTs = Tu − φTc

(φVs ⋅ b ⋅ y ) φfy

S sengkang = (α ⋅ A ⋅ b ⋅ h ⋅ φfy )

φTs

As Torsi =

b + d 2 ⋅ Ts ⋅ b ⋅ d α ⋅ φfy

Kolom Kolom adalah elemen struktur untuk menahan beban aksial ( hal 104 Cur IV)

Pilih ukuran kolom dan balok



II - 12


A

Tentukan Ef dengan bantuan grafik 7.1 a dan 7.1 b dan hitung EIk dan EIb

Hitung perhitungan orde satu

Hitung ψ dengan rumus (5)

Tentukan K dengan diagram nomogram

Tentukan

Abaikan orde dua

klu kl atau u a r h Abaikan orde dua

Gunakan grafik kelangsingan grafik 7.1.e

Hitung Cm dengan rumus (4)

Tentukan δ b dengan rumus (1)

Hitung et dari Mc

P'u

et ≥ (15 + 0.03h )mm

Tentukan tulangan kolom dengan grafik 6.1 – 6.3 2.5.3

Pondasi Pemilihan sistem pondasi ini didasarkan atas pertimbangan: 1. Beban yang bekerja pada struktur relatif besar. 2. Pondasi tiang pancang dibuat dengan sistem sentrifugal, menyebabkan beton lebih rapat sehingga dapat menghindari bahaya korosi akibat rembesan air. 3. Pelaksanaan pondasi tiang pancang relatif mudah dan cepat.



II - 13


Tentukan Syarat – Syarat Batas Ec, fc, fy, fcs, fys

Daya Dukung Vertikal Tiang Pancang Berdasarkan Kekuatan Bahan Ptiang = σ b (0.33 ⋅ f ' c ) ⋅ A Berdasarkan Hasil Sondir Qtiang =

Atiang ⋅ P O ⋅ C + 3 5

Daya Dukung Ijin Tiang Group (Pall Group) ϕ ⎡ (n − 1)m + (m − 1n )n ⎤ Eff = 1 −

90 ⎢⎣

⎥ ⎦

m⋅n

Pmax Yang Terjadi Pada Tiang Akibat Pembebanan Pmax =

∑ Pv ± My ⋅ Y n n ∑y

max 2

±

y

My ⋅ X max nx x 2

∑

Kontrol Settlement Penurunan Seketika 1− µ ⋅ 2 Si = qn ⋅ 2 B

Eu

⋅ Ip

Penurunan Konsolidasi Sc =

Cc ⋅ H po + ∆p log po 1 + eo

Kontrol Gaya Horisontal dan Vertikal ♣ Gaya Horisontal yang diijinkan Mu =x Cu ⋅ d 3

Hu =y Cu ⋅ d 2

♣ Momen Maksimum Brooms Hu =

2Mu (1.5d + 0.5 f )

f =

Hu 9 ⋅ Cu ⋅ d

Lift Lift merupakan alat transportasi manusia dan barang di dalam gedung dari satu tingkat ke tingkat lain. Perencanaan lift disesuaikan dengan perkiraan jumlah lantai dan jumlah pengguna



II - 14


lift. Dalam perencanaan lift, metode perhitungan adalah analisis terhadap konstruksi ruang tempat lift dan balok penggantung katrol lift. Fungsi ruang landasan adalah memberi kelonggaran agar pada saat lift mencapai lantai paling bawah, lift tidak menumbuk dasar landasan dan menahan lift apabila terjadi kecelakaan, misalnya tali putus. Tangga Sistem dan analisis perancangannya sama dengan Plat. 2.6

Pembebanan Pada dasarnya beban dibagi menjadi beberapa jenis diantaranya adalah : ♠

Beban mati yaitu berat dari semua bagian suatu bangunan yang bersifat tetap.

♠

Beban hidup yaitu semua beban yang terjadi selama penggunaan suatu bangunan.

♠

Beban angin yaitu semua beban yang bekerja pada bangunan akibat tekanan udara.

(P = V 16) atau 42,5 +0.6h (pada struktur langsing) 2

♠

Beban gempa yaitu semua beban statik ekivalen yang bekerja pada bangunan gedung akibat gempa. Perencanaan beban gempa :

Analisa Struktur Frame Tahan Gempa Tentukan Syarat – Syarat Batas Ec, fc, fy, fcs, fys

Memodelkan struktur & menentukan dimensi struktur

Menentukan tipe bangunan berdasarkan factor keamanan, jenis struktur dan pendetailan

Menentukan pembebanan dan kombinasi beban

Menentukan respon gempa berdasarkan jenis lokasi dan tanah

Menghitung beban lantai dan menentukan pusat massa



II - 15


Jenis Tanah Tanah Keras Tanah Sedang

Tanah Khusus


Tabel 2.4 Analisis Kecepatan rambat gelombang geser rerata, ν s (m / s)

Nilai hasil Test Penetrasi Standart, N

Kuat geser nilai rerata, S u (kPa)

v ≥ 350

N ≥ 50

S u ≥ 100

50 ≤ S u < 100 175 ≤ v < 350 15 ≤ N < 50 Atau semua jenis tanah lempung lunak dengan tebal total > 3 m dengan PI > 20, Wn ≥ 40% dan Su < 25 kPa Diperlukan evaluasi khusus di setiap lokasi


II - 1 BAB II STUDI PUSTAKA BAB II STUDI PUSTAKA

Recommend Documents