MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG DIREKTORAT JENDERAL PAJAK WILAYAH I JAWA TIMUR MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA BETON
Oleh :
Firdaus Maulana J S 3105 100 031 Dosen Pembimbing : Ir. R. Soewardojo, MSc Ir. Isdarmanu, MSc
PENDAHULUAN
Penampang komposit Baja beton adalah penampang yang terdiri dari profil baja dan beton digabung bersama untuk memikul beban tekan dan lentur. Batang yang memikul lentur umumnya disebut dengan balok komposit sedangkan batang yang memikul beban tekan, tekan dan lentur umumnya disebut dengan kolom komposit.
Struktur komposit mampu memberikan kinerja struktur yang baik dan lebih efektif dalam meningkatkan kapasitas pembebanan, dan kekakuan (Vebriano Rinaldy & Muhammad Rustailang, 2005). Keuntungan sistem komposit (Charles G.Salmon,1991) adalah : (1) Kapasitas menahan beban lebih besar
(2) Kekakuan lantai meningkat (3) Penampang balok baja yang digunakan lebih kecil (4) Panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar
Permasalahan
Bagaimana menentukan Preliminary design penampang struktur.
Bagaimana merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat lantai, balok anak dan tangga.
Bagaimana asumsi pembebanan setelah adanya modifikasi.
Bagaimana pemodelan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS 9.2.
Bagaimana merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan kolom.
Bagaimana merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur, yaitu kekuatan (strength), kekakuan dan stabilitas (stability).
Bagaimana menuangkan hasil perencanaan dan perhitungan dalam bentuk gambar teknik.
Tujuan
Dapat menentukan Preliminary design penampang struktur.
Dapat merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat, balok anak dan tangga.
Dapat merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan kolom.
Bagaimana asumsi pembebanan setelah adanya modifikasi.
Dapat memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS 9.2.
Dapat merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur, yaitu kekuatan (strength), kekakuan dan stabilitas (stability).
Dapat menuangkan hasil modifikasi perencanaan dan perhitungan dalam bentuk gambar teknik.
Batasan masalah
Perencanaan struktur utama, meliputi balok induk dan kolom dan struktur sekunder, meliputi balok anak, tangga dan pelat lantai.
Perencanaan kolom komposit menggunakan tipe Concrete encased column atau kolom baja berselubung beton dan menggunakan profil king cross.
Perencanaan pelat lantai menggunakan bondek.
Merencanakan struktur bawah (pondasi bangunan).
Jumlah lantai yang akan rencanakan ulang sebanyak 10 lantai.
Tidak meninjau dari segi metode pelaksanaan, analisa biaya, arsitektural, dan manajemen konstruksi.
Perencanaan tidak meliputi instalasi mechanical, electrical, plumbing dan saluran air.
Permodelan dan analisa struktur dilakukan dengan program bantu ETABS 9.2.
METODOLOGI
Mulai
Diagram Alir Penyelesaian Tugas Akhir
Pengumpulan Data
Studi Literatur
Perencanaan Struktur Sekunder
Meliputi Perencanaan tangga, pelat, balok anak, balok lift
Preliminary Desain dan Pembebanan
Not Ok
Pemodelan dan Analisa Struktur
Kontrol Desain Ok Perencanaan Pondasi
Penggambaran Hasil Perencanaan
Selesai
Program Etabs v9.2.0
Data umum bangunan Nama Gedung : Gedung Direktorat Jenderal Pajak Wilayah I Jawa Timur Lokasi
: Surabaya
Fungsi
: Kantor
Panjang bangunan : 50 m Lebar bangunan
: 30 m
Tinggi antar lantai
:4m
Tinggi lantai 1
: 4,5 m
TAMPAK DEPAN
B
Pantry
Panel
KM wanita
KM pria
Kasie
Arsip
Kasie
A
A UPS Kasie
Server KA Kantor
Receptionis R.Komputer
Lobby
Kasie
Ruang Rapat KM
R.Tunggu
KM
B
DENAH LANTAI 1
B
Pantry
Panel
KM wanita
KM pria
Kasie
Arsip
Kasie
A
A UPS
Server Gudang
ATK
Receptionis R.Komputer
KA Kantor
R.Maintenance
KM
R.Tunggu Tamu
R.Tunggu Tamu
B
DENAH LANTAI 2
KM
B
Pantry
Panel
KM wanita
KM pria
Kasie
Arsip
Kasie
A
A UPS Kasubag
Server Ruang Rapat
Receptionis R.Komputer
Tempat wudhu
Kepala Kantor
Mushala KM
KM
R.Tunggu Tamu
R.Tunggu Tamu
B
DENAH LANTAI 3-9
KM
B
Pantry
Panel
KM wanita
KM pria
Kasie
Arsip
Kasie
A
A UPS ATK
Server
Kasubag
KA Kantor
Receptionis R.Komputer
KM
Ruang Rapat
Kepala Kantor KM
KM
R.Tunggu Tamu
R.Tunggu Tamu
B
DENAH LANTAI 10
KM
PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER Perencanaan Tangga WF 300.200.8.12
Data perencanaan : WF 250.125.5.8
WF 300.200.8.12
Tinggi Tangga = 450 cm Panjang tangga = 350 cm = 150 cm Lebar Bordes Tinggi injakan = 15 cm Lebar injakan = 30 cm Bordes (Pelat bondek) t = 9 cm Profil Tangga = WF 150x100x6x9
Perencanaan Pelat Lantai
Pada perencanaan struktur lantai direncanakan pelat lantai menggunakan bondek,
Tebal Pelat Lantai Atap
: 9 cm
Tebal Pelat lantai
: 9 cm
Tulangan Ø 8 – 140mm Plat Bondex t = 0,75 mm
90 mm
Balok WF
Contoh gambar Potongan pelat lantai
Lift
Lift
Tangga
D EN A H PEM BA LO K A N
Balok Anak
= WF 300.200.8.12
Perencanaan Balok Lift Balok Penggantung Lift
Balok Penumpu Lift
1,075 m
2,5 m
Balok Anak
2,15 m 4,3 m
Denah Lift
Balok Penggantung lift : WF 300 x 150 x 8 x 13 Balok Penumpu lift : WF 350 x 175 x 6 x 9
Analisa Struktur
Portal Arah x
Pemodelan Struktur
Portal Arah y
Simpangan Antar Lantai Analisa ∆m akibat gempa arah x Drift ∆s Drift ∆s antar Syarat drift tiap tingkat tingkat ∆s (mm) (mm) (mm)
Lantai ke-
hx (m)
Ket
10
40.5
38.5
1.8
27
OK
9
36.5
36.7
2.5
27
OK
8
32.5
34.2
3.2
27
OK
7
28.5
31
3.9
27
OK
6
24.5
27.1
4.6
27
OK
5
20.5
22.5
5.1
27
OK
4
16.5
17.4
5.4
27
OK
3
12.5
12
5.3
27
OK
2
8.5
6.7
4.4
27
OK
1
4.5
2.3
2.3
27
OK
Simpangan Antar Lantai Analisa ∆m akibat gempa arah y Lantai ke-
hx (m)
Drift ∆s tiap tingkat
Drift ∆s antar tingkat
(mm)
(mm)
Syarat drift ∆s (mm)
Ket
10
40.5
38.5
1.9
27
OK
9
36.5
36.6
2.4
27
OK
8
32.5
34.2
3.2
27
OK
7
28.5
31
4
27
OK
6
24.5
27
9.6
27
OK
5
20.5
17.4
0.1
27
OK
4
16.5
17.3
5.3
27
OK
3
12.5
12
5.3
27
OK
2
8.5
6.7
4.4
27
OK
1
4.5
2.3
2.3
27
OK
PERENCANAAN STRUKTUR PRIMER Perencanaan Balok Induk
Panjang balok (L) = 8,33 m
WF 500.300.11.18
Contoh perhitungan balok Induk pada lantai 1 . Balok Induk direncanakan dengan profil WF 500.300.11.18
Kondisi Balok Utama Sebelum Komposit Dari hasil output ETABS v9.2.0 untuk balok induk, didapatkan : Mmax (-) = 5704827,47 Kgcm Vu (-) = 18446,4 Kg L = 833 cm
My = Sx.fy = 7275000 Kgcm Mp = fy.Zx = 7750000 kgcm < 1,5 My MR = (fy-fr)Sx = 5238000 kgcm Mn = Mp = 7750000 kgcm Syarat :
Mu ≤ φMn
5704827,47 Kgcm
< 6975000 kgcm............OK
Jadi Penampang profil baja sebelum komposit mampu menahan beban yang terjadi.
Kondisi Balok Utama Setelah Komposit Zona Momen Positif Dari hasil output ETABS didapatkan momen positif adalah Mmaks = 3976255 Kgcm
Zona Momen Negatif Dari hasil output program ETABS v9.2.0 didapatkan momen negatif Mmaks = 4153695 Kgcm
Jadi profil WF 500.300.11.18 dapat di gunakan
Perencanaan Kolom Kolom direncanakan dengan menggunakan profil K700.300.13.24 KING CROSS
KC 700 x 300 x 13 x 24 TULANGAN Ø16mm
50
TULANGAN GESER Ø12 - 300
900
900
Perencanaan Sambungan
Gambar Sambungan Balok Induk-Balok Anak’
PERENCANAAN PONDASI Pondasi direncanakan memakai pondasi tiang pancang produk dari PT. WIKA Beton.
• • • • • •
Diameter Tebal Type Allowable axial Bending Momen crack Bending Momen ultimate
: 500 mm : 90 mm :C : 155,64 ton : 17 ton m : 34 ton m
SL
SL
SL
SL
SL
SL SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
DENAH PONDASI
SL SL
SL
SL SL
SL SL
SL
SL SL
SL SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL
SL SL
KESIMPULAN • Dilakukan kontrol terhadap balok utama dengan anggapan balok adalah balok baja dianggap sebagai struktur komposit dengan pelat pada saat komposit. Kontrol ini meliputi : kontrol lendutan, kontrol penampang (local buckling), lateral buckling dan kontrol geser. • Dilakukan kontrol kekuatan struktur kolom komposit yang meliputi kontrol luas minimum beton pada kolom komposit, perhitungan kuat tekan aksial kolom, perhitungan kuat lentur kolom, dan kontrol kombinasi aksial dan lentur.
SARAN Pelaksanaan struktur dengan sistem komposit baja – beton harus dilakukan dengan pengawasan yang sangat ketat sebab pada bangunan baja, keakuratan pemasangan sangat penting, agar dapat diperoleh hasil sesuai dengan yang direncanakan.
TERIMA KASIH
