PRESENTASI TUGAS AKHIR
MODIFIKASI PERENCANAAN MENGGUNAKAN STRUKTUR BAJA DENGAN BALOK KOMPOSIT PADA GEDUNG PEMERINTAH KABUPATEN PONOROGO MAHASISWA : WAHYU PRATOMO WIBOWO NRP. 3108 100 643
DOSEN PEMBIMBING: Ir. ISDARMANU, M.Sc Ir. R. SOEWARDOJO, M.Sc
PROGRAM SARJANA LINTAS JALUR JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2012
BAB I PENDAHULUAN
Latar Belakang • Keuntungan dari struktur baja adalah mempunyai kekuatan tinggi, keseragaman dan keawetan yang tinggi, elastis, daktilitas tinggi, dan lebih mudah dalam pengerjaan. (Setyawan, 2008) • Dengan menggunakan konstruksi komposit dalam desain suatu komponen struktur ternyata dapat diperoleh beberapa keuntungan, antara lain dapat mereduksi berat profil baja yang dipakai, tinggi profil baja yang dipakai dapat dikurangi, meningkatkan kekakuan lantai, dapat menambah panjang bentang layan. (Setyawan, 2008)
Permasalahan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Bagaimana menentukan Preliminary design penampang profil baja. Bagaimana merencanakan struktur sekunder yang meliputi struktur atap, pelat lantai, balok anak dan tangga. Bagaimana menghitung pembebanan setelah adanya modifikasi. Bagaimana memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu SAP2000 v14.2 dan ETABS v9.7. Bagaimana merencanakan struktur utama yang meliputi balok komposit dan kolom baja. Bagaimana merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur. Bagaimana merencanakan struktur bawah yang meliputi tiang pancang dan poer. Bagaimana menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalam bentuk gambar teknik.
Tujuan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Dapat menentukan Preliminary design penampang profil baja. Dapat merencanakan struktur sekunder yang meliputi struktur atap, pelat lantai, balok anak dan tangga. Dapat menghitung pembebanan setelah adanya modifikasi. Dapat memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu SAP2000 v14.2 dan ETABS v9.7. Dapat merencanakan struktur utama yang meliputi balok komposit dan kolom baja. Dapat merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur. Dapat merencanakan struktur bawah yang meliputi tiang pancang dan poer. Dapat menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalam bentuk gambar teknik.
Batasan Masalah 1. Desain dan evaluasi struktur mengacu pada SNI03-1729-2002 untuk komponen struktur baja dan baja komposit, dan SNI 03-2847-2002 untuk komponen struktur beton. 2. Pembebanan dihitung berdasarkan PPIUG 1983 dan beban gempa dihitung berdasarkan SNI-031726-2002. 3. Perencanaan gedung ini dimaksudkan sebagai bahan studi dan tidak mempertimbangkan aspek ekonomi gedung. 4. Tidak membahas detail metode pelaksanaan.
Manfaat 1. Hasil perencanaan ini dapat dijadikan acuan untuk perencanaan gedung meggunakan struktur baja. 2. Dari perencanaan ini bisa diketahui hal-hal yang harus diperhatikan pada saat perancangan sehingga kegagalan struktur bisa diminimalisi.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Umum STRUKTUR BALOK KOMPOSIT Aksi komposit timbul bila dua batang struktural pemikul beban seperti konstruksi lantai beton dan balok baja penyanggah dan balok baja penyanggah disambung secara integral dan melendut secara satu kesatuan.
a)
Balok tak komposit yang melendut. • balok dan pelat masing-masing memikul suatu bagian beban secara terpisah. • Bila pelat mengalami deformasi akibat beban vertikal, permukaan bawahnya akan tertarik dan memanjang; sedang permukaan atas balok tertekan dan memendek. • hanya gaya dalam vertikal yang bekerja antara pelat dan balok
b)
Balok komposit yang melendut. • balok dan pelat memikul suatu bagian beban secara bersama. • Gaya horisontal (geser) timbul dan bekerja pada permukaan bawah pelat sehingga pelat tertekan dan memendek, dan pada saat yang sama gaya horisontal bekerja di atas permukaan balok sehingga balok memanjang.
Umum KEUNTUNGAN STRUKTUR BALOK KOMPOSIT Keuntungan utama dari perencanaan komposit yaitu penghematan berat baja, pemakaian penampang balok baja dapat lebih rendah, kekakuan lantai meningkat, panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar, kapasitas pemikul beban meningkat.
Umum DESAIN STRUKTUR BAJA Pada SNI-03-1729-2002 pasal 6.3, dimana suatu struktur baja dikatakan aman apabila memenuhi persyaratan sebagai berikut:
φ .Rn ≥ ∑ γ i .Qi Bagian kiri dari persamaan diatas merepresentasikan tahanan atau kekuatan dari sebuah komponen atau sistem struktur. Bagian kanan persamaan menyatakan beban yang harus dipikul struktur tersebut. Jika tahanan nominal Rn dikalikan dengan faktor tahanan φ maka akan diperoleh tahanan rencana. Berbagai macam beban pada bagian kanan persamaan di atas harus dikalikan dengan suatu faktor beban untuk mendapatkan jumlah beban berfaktor .
BAB III METODOLOGI
Metodologi perencanaan
Data Bangunan •
•
Data bangunan Eksisting • Nama gedung • Lokasi • Tinggi gedung • Jumlah lantai • Fungsi gedung • Wilayah gempa
= = = = = =
Gedung Pemerintah Kabupaten Ponorogo Ponorogo 49,50 m 8 lantai Perkantoran Wilayah gempa 3
Modifikasi struktur yang terjadi Jenis
Struktur Eksisting
Struktur Modifikasi
Balok
Beton bertulang
Balok komposit profil Wide Flens
Kolom
Beton bertulang
Baja Profil King Cross
Tangga
Beton bertulang
Baja profil Wide Flens dengan pelat beton
Pelat Lantai
Beton bertulang
Komposit pelat baja bergelombang dengan beton
Jumlah Lantai Atap
8 Lantai Bentuk perisai
10 Lantai Bentuk pelana
TAMPAK DEPAN skala 1 : 400
TAMPAK SAMPING skala 1 : 400
A
6000
A
30000 6000
6000
6000
6000 6000
K1
K1
K1
K1
2000 K1
K1
B1
K1
B1
K1
B1
K1
B1
K1
B1
B3
B1
B3
B1
B3
B1
B3
B1
B3
B1
B3
K1
B1
K1
B1
K1
B1
K1
B1
B3
B1
B3
B1
B3
B1
B3
B1
B3
B1
2000 K1
30000
B K1
K1
K1
K1
B
K1
B3
K1
B1
K1
B3
B1
B3
B1
B3
K1
K1
K1
K1
K1
K1
K1
B3
B1
B3
B3
B1
K1
B1
B3
B1
B3
B1
K1
B1
K1
B1
K1
B3
B1
B3
B1
B3
K1
B1
B1
6000
6000
6000
6000
6000
A
K1
B1
B3
B1
B3
B1
B3
K1
B1
K1
B1
K1
B1
B3
B1
B3
B1
K1
B1
B3
K1
B1
K1
6000
B2
B3
B2
K2
6000
K2
6000
6000
6000
A
DENAH BALOK & KOLOM LANTAI 2 skala 1 : 300
DENAH KOLOM LANTAI 1 skala 1 : 300
B1
B3
B1
B2
2000
K2
K1
B3
6000 2000
6000
K2
B1
B3
K1
B
B3
K1
B3
B3
B3
K1
B3
B1
VOID TANGGA
B1
2000 K1
B1
VOID LIFT
B1
2000
K1
K1
B3
K1
2000
3000
K1
B1
B1
B3
B3
K1
B1
K1
B3
B3
B1
2000
K1
B3
B1
2000
3000
K1
3000
K1
B3
K1
B1
2000
3000
K1
B3
B1
2000
K1
B3
K1
30000 2000 2000
K1
B3
B1
2000
K1
B3
K1
2000
3000
K1
3000
K1
3000
B
K1
2000 K1
6000
B1
2000
K1
6000
K1
2000
3000
K1
3000
K1
6000
K1
3000
K1
30000 6000
A
A
30000 6000
6000
6000
6000
B1
K1
B1
K1
B1
K1
B1
K1
B1
6000
B1
B1
B3
B3
B3
B1
K1
B1
K1
B1
K1
B1
K1
B1
K1
2000
B3
B1
B3
B1
B3
B1
B3
B1
B3
B1
B1
VOID LIFT
K1
B1
K1
B1
K1
B1
B3
B1
B3
B1
B3
VOID TANGGA
2000
B1
K1
B1
K1
2000
B1
B3
B1
B3
B1
2000
K1
B1
B1
B1
B3
B1
B1
K1
B1
K1
B1
B3
B1
B3
B1
B1
K1
B1
K1
B1
B3
B1
B3
B1
K1
B1
B
B3
K1
B3
B1
B
B3
K1
B3
K1
2000
B3
B3
B3
B3
K1
B1
B3
K1
B1
K1
B3
B1
B3
B3
B3
B1
B1
B3
B3
B1
B1
B3
B1
B1
B3
B3
B3
B3
B3
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B3
B3
B3
B1
B3
B1
B1
B3
VOID TANGGA
B3
B1
B3
B3
B1
B1
B1
B3
B3
6000
6000
B3
B3
B3
B3
B3
B3
B1
B1
B1
B1
B1
6000
6000
A
DENAH BALOK LANTAI ATAP skala 1 : 250
6000
6000
6000
A
B B1
B1
B1
2000 6000
B1
B3
B1
B1
B1
B3
B1
B1
B1
B3
B3
B3
B1
B3
B1
B1
B3
B1
B1
B1
B1
B3
B1
B1
B3
B1
B3
B3
B1
B1
B3
6000 2000
6000 2000 2000
6000
DENAH BALOK & KOLOM LANTAI 3−10 skala 1 : 250
6000 B1
B1
B3
B3
B3
B1
B1
B1
2000
2000
2000
B3
K1
B3
B1
K1
B3
B1
B3
2000
B3
K1
2000
B3
B1
30000 2000 2000
B1
B3
B3
2000
B3
B3
K1
2000
B1
B3
B1
B3
B1
B1
2000
K1
B1
B3
2000
B1
2000
B3
K1
B3
2000
B3
B1
B1
B1
2000
B3
K1
2000
30000 2000 2000
2000
2000
K1
B1
2000
B3
B1
2000
B3
B1
2000
B3
B3
2000
B3
B3
2000
B
B1
2000
2000 2000
B3
6000
K1
B1 B1
30000 6000
6000
6000 K1
6000
B1
PENGGANTUNG GORDING Ø16 cm
+ 50,47
GORDING WF 125.60.6.8 KUDA−KUDA WF 350.175.7.11
KUDA−KUDA WF 350.175.7.11
+ 50,47
9 0 0 15
GORDING WF 125.60.6.8
4 0 15 4 0 15 4 0 15
PENGGANTUNG GORDING Ø16 cm
4 0 15 4 0 15 4 0 15
4 0 15
4 0 10
B1
+ 40,00
B1
B3
K1
B3
+ 36,00
B3
B3
+ 28,00
B3
B3
B1
+ 20,00
B3
B3
B1
+ 12,00
B3
B3
B1
+ 4,00 K1
B3
B3
B3
K1
B3
B3
B3
K1
B3
B3
K1
B3
K1
K1
B3
K1
K1
B3
+ 16,00 B3
K1
B3
K1
K1
B3
+ 12,00 B3
K1
B3
K1
K1
B3
+ 8,00 B3
K1
B3
K1
B1
B3
B3
B3
K1
K1 B2
B3
K1
B3
± 0,00 − 0,80
B3
K2
K1
K1
K1
K1
K1 B1
B1
B1
K1
K1
K1
K1 B1
K1 B1
B1
B1
K1 B1
+ 4,00
K1
K1
K1 B1
K1 B1
B1
B1
K1 B1
K1
K1
K1 B1
K1 B1
B1
B1
K1 B1
K1
K1
K1 B1
K1 B1
B1
B1
K1 B1
K1
K1
K1 B1
K1 B1
B1
B1
K1 B1
+ 20,00 B3
K1
B1
B3
+ 24,00 B3
K1
B1
B3
K1
B1
B3
B3
K1
K1
K1 B1
K1 B1
B1
B1
K1 B1
K1
K1
K1 B1
0 0
B1
B1
B1
K1
K1
B1
B3
K1
K1
K1
K1 B1
B1
B1
B1
K1
K1
B1
B3
K1
B3
K1 B1
B1
+ 28,00 B3
K1
B1
B3
K1
B3
B1
B3
K1
B1
B3
B3
K1
B1
K1
K1
B1
B3
K1
B1
B3
K1
B3
B3
B1
B1
+ 32,00 B3
K1
B1
B3
K1
B1
B3
K1
B3
B3
B1
B3
K1
K1
B1
B3
K1
B1
B3
K1
B1
+ 8,00
B3
B1
B3
K1
B3
B3
B1
B3
K1
B1
B3
K1
B3
K1
+ 36,00 B3
K1
B1
B3
K1
B1
B3
K1
B3
B3
B1
B3
K1
K1
B1
B3
K1
B1
B3
K1
B1
+ 16,00
B3
B1
B3
K1
B3
B3
B1
B3
K1
B1
B3
K1
B3
+ 40,00 B3
K1
B1
B3
K1
B1
B3
K1
B3
B3
B1
B3
K1
B1
B3
K1
B1
B3
K1
B1
+ 24,00
B3
B1
B3
K1
B3
B1
B3
K1
B1
B3
K1
B1
B3
K1
B1
B1
B3
K1
B1
+ 32,00
B3
B1
B3
K1
B3
K1
B1
B1
KOLOM KUDA−KUDA WF 350.175.7.11 B1
K1 B1
K1 B1
K1
K1 B1
K1
K1
± 0,00 − 0,80
− 14,00
− 14,00 6000
6000
6000
6000
6000
PORTAL POTONGAN A − A skala 1 : 400
6000
6000
6000
6000
6000
PORTAL POTONGAN B − B skala 1 : 400
6000
BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER
KOLOM KC 600.200.11.17
300
2000
PELAT BORDES t =90 mm
4250
BALOK TUMPUAN TANGGA WF 350.175.7.11
1
2000
BALOK TANGGA WF 250.125.6.9
NAIK
ANAK TANGGA
BALOK TANGGA WF 250.125.6.9
DENAH TANGGA skala 1 : 50
1
160 1920
300
C PELAT BONDEK PELAT BORDES t =90 mm
BALOK TUMPUAN TANGGA WF 350.175.7.11
2080
B BALOK TANGGA WF 250.125.6.9
A
BALOK INDUK WF 400.200.7.11
3900
POTONGAN 1 − 1 skala 1 : 50
2100
KC 600.200.11.17
6000 BALOK PENUMPU LIFT WF 350.150.6,5.9 BALOK PENGGANTUNG LIFT WF 350.150.6,5.9
BALOK INDUK WF 400 200 7 11
A
B
C BALOK ANAK WF 350.150.6,5.9
DENAH STRUKTUR LIFT skala 1 : 50
2500
D
Wiremesh M-5
WF 300.150.6,5.9
BALOK ANAK B3 KOMPOSIT skala 1 : 10
2Ø13-200
PELAT PETON BONDEK
BAB V PERENCANAAN STRUKTUR ATAP
KUDA−KUDA WF 350.175.7.11 6000
6000
30000 6000
90 0 15 4 0
6000
GORDING WF 125.60.6.8
6000
a
15 4
0 15 4
15 4 0
1500
2750
2000
6000
2000
2000
2000
10
b c
6000
PORTAL ATAP skala 1 : 200
6000
2000
2000
30000 2000 2000
4 0
15 4 0
1500
2000
2000
15
IKATAN ANGIN Ø10 cm KOLOM KUDA−KUDA WF 350.175.7.11
2000
2000
0
15 4 0
KUDA−KUDA WF 350.175.7.11
2000
2000
2000
PENGGANTUNG GORDING Ø16 cm GORDING WF 125.60.6.8
0 15 4
PENGGANTUNG GORDING Ø16 cm
18000
2000
2000
2000
6000
6000
6000
DENAH RENCANA ATAP skala 1 : 250
6000
6000
18000
2000
00
BAB VI ANALISA STRUKTUR UTAMA
BAB VII KONTROL STRUKTUR UTAMA
Wiremesh M-5
2Ø16-200
PELAT PETON BONDEK
WF 400.200.7.11
PELAT PETON BONDEK
2Ø16-600
Wiremesh M-5
WF 400.200.7.11
BALOK INDUK MELINTANG B1 KOMPOSIT INTERIOR (LAPANGAN) skala 1 : 10 Ø 10 - 150 2Ø16-200
BALOK INDUK MELINTANG B1 KOMPOSIT EKSTERIOR (LAPANGAN) skala 1 : 10 PELAT PETON BONDEK
PELAT PETON BONDEK
2Ø16-600
Wiremesh M-5
WF 400.200.7.11 Ø 10 - 150 Wiremesh M-5
WF 400.200.7.11
BALOK INDUK MELINTANG B1 KOMPOSIT INTERIOR (TUMPUAN) skala 1 : 10
BALOK INDUK MELINTANG B1 KOMPOSIT EKSTERIOR (TUMPUAN) skala 1 : 10
KC 600.200.11.17 BAUT Ø 1"
B
B PELAT t=10 mm
BAB VIII PERENCANAAN SAMBUNGAN
WF 300.150.6,5.9
WF 300.150.6,5.9 WF 400.200.7.11
BAUT Ø12mm SIKU 60.60.6
DETAIL SAMBUNGAN BALOK ANAK DAN BALOK INDUK INTERIOR skala 1 : 10
WF 400.200.7.11
BAUT Ø12mm SIKU 60.60.6
DETAIL SAMBUNGAN BALOK ANAK DAN BALOK INDUK EKSTERIOR skala 1 : 10
KC 600.200.11.17 BAUT Ø 3/4"
BAUT Ø 3/4" L 80.80.8
KC 600.200.11.17 BAUT Ø 3/4"
WF 400.200.7.11
BAUT Ø 3/4" L 80.80.8
a=5mm
a=5mm WF 400.200.7.11
WF 400.200.7.11
BAUT Ø 3/4" BAUT Ø 3/4" WF 350.350.12.19
DETAIL SAMBUNGAN BALOK INDUK DAN KOLOM INTERIOR skala 1 : 10
BAUT Ø 3/4" BAUT Ø 3/4" WF 350.350.12.19
KC 600.200.11.17 PELAT t=10 mm
A
KC 600.200.11.17
A
BAUT Ø 1" BAUT Ø 1"
B
B PELAT t=10 mm
POTONGAN A−A skala 1 : 10
SAMBUNGAN PADA SAYAP skala 1 : 10 DETAIL SAMBUNGAN ANTAR KOLOM skala 1 : 10
KC 400.200.8.13
KC 600.200.11.17
25
ANGKUR 1” x 36” x 4” x 7” PLAT LANDAS t = 4,5 cm
PLAT LANDAS t = 4 cm
45
178
100 100
PELAT PENGAKU t = 1 cm
100 100
PELAT PENGAKU t = 1,5 cm
40
ANGKUR 1” x 36” x 4” x 7”
ANGKUR 1” x 36” x 4” x 7”
737
ANGKUR 1” x 36” x 4” x 7”
900 800 690 700 600 510
KC 600.200.11.17
PLAT LANDAS t = 4,5 cm
PLAT LANDAS t = 4 cm KC 400.200.8.13
PEDESTAL BETON
102 510 600 700
900
690 800
PEDESTAL BETON
ANGKUR 1” x 36” x 4” x 7”
ANGKUR 1” x 36” x 4” x 7”
DETAIL SAMBUNGAN PELAT LANDAS skala 1 : 20
DETAIL SAMBUNGAN PELAT LANDAS KANOPI skala 1 : 20
ANGKUR 1˜ x 36˜ x 4˜ x 7˜ skala 1 : 10
BAB IX PERENCANAAN PONDASI
2
1200
1200
600
3
600
600
3600
2
3
600
4
DETAIL PONDASI P2 skala 1 : 100 900
SF D16 − 100 D22 − 100
700
SF D16 − 100 D22 − 100
Ø 30 CM
SF D16 − 100 D22 − 100
Ø 30 CM
600 600
1200
1200 3600
POT 1 − 1 skala 1 : 100
600
800
1200 2800
POT 2 − 2 skala 1 : 100
900 2100
600
13000
14000
13000
Ø 40 CM
14000
Ø 40 CM
400
800 500 400
D16 − 100 D22 − 100
800 500
K3
SF
700
400
900
800 500
DETAIL PONDASI P1 skala 1 : 100
400
900 2100
800 500
600
1
600
D22 − 100
D22 − 100
800
D16 − 100
1
D16 − 100
D16 − 100 D22 − 100
900 2100
1200 2800
D22 − 100
D16 − 100
800
4
600
900 2100
600
800
POT 3 − 3 skala 1 : 100
POT 4 − 4 skala 1 : 100
SEKIAN DAN TERIMA KASIH
