PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG BAJA-BETON KOMPOSIT AMAN GEMPA Umar Iswanto, Yurisman, Khadavi Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang Email:
[email protected],
[email protected],
[email protected]
Abstrak Penggunaan baja sebagai material struktur bangunan di Indonesia masih belum meluas seperti di negara-negara lain, khususnya di kota Padang. Bila menggunakan struktur baja biasa, penampang baja yang diperlukan akan lebih besar. Berbeda bila menggunakan struktur komposit, maka akan diperoleh penghematan berat baja. Dalam tulisan ini direncanakan struktur komposit dari sebuah gedung kantor 4 lantai yang terletak di Jl. Air Pacah Kota Padang. Struktur komposit mencakup struktur atas (pelat lantai, balok dan kolom). Beban gempa dihitung dengan metoda statik ekivalen dimana struktur ditinjau secara 3D dan sesuai dengan peraturan gempa terbaru, yaitu RSNI 03-1726-201x. Dari peta respon spektra, diperoleh respon spektra periode pendek (Ss) = 1,35g dan periode 1 detik (S1) = 0,55g, Kota Padang termasuk dalam kategori desain seismik “D”. Design Base Shear (V) diperoleh sebesar 4269034 N. Dari hasil perhitungan diperoleh ketebalan pelat 11 cm dengan memakai union floordeck W-1000, balok induk memakai profil IWF 400.200.8.13 dan IWF 350.175.8.9, dimensi kolom 600x600 mm dengan profil IWF 400.400.21.21 di dalamnya. Adapun struktur bawah digunakan sloof 30x40 cm, pondasi memakai 4 pondasi tiang Φ40 cm (per titik) dengan kedalaman 15 m dan pilecap 2,2 x 2,2 x 0,7 m. Kata kunci : Struktur komposit, baja-beton, floordeck
DESIGN OF STEEL-CONCRETE COMPOSITE BUILDING STRUCTURE WITH EARTHQUAKE SAFETY Umar Iswanto, Yurisman, Khadavi Department of Civil Engineering, Faculity of Civil Engineering and Planing, University Of Bung Hatta Padang Email:
[email protected],
[email protected],
[email protected]
Abstrack The use of steel as a structural material in Indonesia is still not as widespread as in other countries particularly in the city of Padang. When using ordinary steel structures, steel section required will be larger. When using composite structures, it will obtain a weight saving of steel. In this paper, planned composite structure of a 4-storey office building located on Jl. Air Pacah Padang. Composite structures include upper structures (floor slabs, beams and columns). Earthquake loads are calculated with equivalent static method whereby 3D structure reviewed and in accordance with the newest eartquake regulation, thats is RSNI 031726-201x. From spectral respon map, obtained that the short period spectral respon (S1) = 1,35g and 1s periode spectral respon (S1) = 0,55g. Padang City classified seismic design category “D”. Design Base Shear (V) obtained 4269034 N. From the calculations, the plate thickness is 11 cm by using union floordeck W-1000, primary beam using IWF 400.200.8.13 and IWF 350.175.8.9 profile, dimensions of column is 600x600 mm with IWF profile 400.400.21.21 inside. The bottom structure is used sloof 30x40 cm, 4 pile foundation Φ40 cm (per point) with 15 m depth and used pilecap 2.2 x 2.2 x 0,7 m. Keywords : composite structure, steel-concrete, floordeck
PENDAHULUAN
kantor 4 lantai yang terletak di Jl. Air
Penggunaan baja sebagai material struktur bangunan di Indonesia masih belum meluas seperti di negara-negara lain,
khususnya
di
kota
Padang.
Perencanaan struktur baja umumnya masih
menggunakan
struktur
Pacah, Kota Padang dengan struktur baja komposit yang ditujukan dapat menahan beban gempa yang terjadi, sesuai dengan peraturan – peraturan dalam RSNI 03-1729-201x. Adapun maksud dari penulisan
baja
tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
konvensional. Bila menggunakan struktur baja
1.
Merencanakan
struktur
gedung
biasa, penampang baja yang diperlukan
dengan memanfaatkan keuntungan
akan lebih besar dan kurang efisien.
dari struktur baja dan beton yang
Penggunan
dikombinasikan sehingga beraksi
baja
sebagai
struktur
bangunan akan lebih baik lagi bila
sebagai
dikombinasikan dengan beton.
komposit.
Perpaduan
antara
baja
profil
2.
struktur
baja-beton
Merencanakan struktur baja-beton
dengan beton yang digabung bersama
komposit
untuk memikul beban tekan dan lentur
persyaratan
disebut
komposit.
berdasarkan RSNI 03-1729-201x
Keistimewaan yang nyata dari sitem
dimana pada saat terjadi gempa
komposit (Charles G.Salmon, 1991)
kekuatan
gedung
adalah :
direncanakan
dapat
struktur
yang
memenuhi
tahan
gempa
yang melindungi
1) Penghematan berat baja
jiwa penghuni dan memastikan
2) Penampang balok baja yang
kerusakan yang terjadi berada pada batas yang masih dapat diperbaiki
digunakan lebih kecil
kembali.
3) Kekakuan lantai meningkat 4) Kapasitas menahan beban lebih
3.
Bisa
merencanakan
sambungan
pada struktur baja komposit yang
besar
memenuhi persyaratan.
5) Panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar
Tujuan dari penyusunan Tugas Dalam tugas akhir ini akan dibuat contoh
perencanaan sebuah gedung
Akhir ini adalah : 1.
Mendapatkan
dimensi
pelat
komposit, kolom
2.
balok
komposit
komposit yang
ditinjau pada dua arah);
dan
mampu
4.
Baja
untuk
struktur komposit adalah profil
persyaratan keamanan struktur.
IWF.
Memperoleh
perencanaan
METODOLOGI PENULISAN
balok induk, dan sambungan balok
Metodologi penulisan dalam tugas
induk dengan kolom yang sesuai
akhir
dengan SNI 03-1729-2002.
metode studi pustaka atau studi literatur
BATASAN MASALAH Secara
garis
Tidak
besar
meninjau
ini,
yaitu
dilakukan
dengan
dengan mengumpulkan informasi, data batasan
masalah dalam Tugas Akhir ini adalah : analisa
biaya,
manajemen konstuksi, maupun segi
– data, dan keterangan dari buku-buku, standar, peraturan
atau pedoman
perencanaan yang relevan, ditambah dengan
masukan
dari
dosen
pembimbing.
arsitektural; 2.
digunakan
menahan gempa dan memenuhi
sambungan balok anak dengan
1.
yang
Perhitungan
tidak
meninjau
HASIL
struktur sekunder, seperti tangga; 3.
A. Pelat Komposit
Analisa Struktur a) Beban
gempa
dengan menggunakan analisa beban gempa statik ekuivalen
b) Perhitungan
mekanika
(kecuali
struktur
pelat lantai dan balok anak) untuk
mendapatkan
gaya-gaya dalam (bidang M, D
dan
N)
c) Permodelan
Dimensi
(floordeck atau bonedeck), dimana dek
sekaligus
(analisa
tulangan
yang
ini biasanya digunakan pada proyekproyek yang besar dan membutuhkan waktu penyelesaian yang cepat. Dalam tugas akhir ini, pelat komposit direncanakan menggunakan
struktur secara
sebagai
menahan momen positif. Pelat komposit
menggunakan
bantuan program SAP2000;
dilakukan
pelat beton yang memakai dek baja
baja berfungsi sebagai bekisting tetap
(RSNI 03-1726-200x);
struktur
Pelat komposit adalah struktur
dihitung
3
gempa
Union floordeck W-1000 dari PT. Union Metal, Bekasi dengan tebal 0,7 mm.
Id =
Ic + Iu 2
ycc or yuc yuc or ycs ysb
N.A C.G.S
Gambar 2. Penampang Pelat Komposit
Dimana, ycc = d Gambar 1. Denah Pelat
( 2ρn + (ρn)
2
− ρn
)
ycs = d – ycc Berdasarkan SNI 03-1729-2002, tebal minimal beton di atas gelombang
yuc =
0,5b(hc) 2 + n. Asd + Wr.dd (h − 0,5dd ) b.hc + n. As + Wr.dd .
floordeck adalah 50 mm. Dalam tugas akhir ini, dicoba dengan ketebalan 60
yus = d – yuc
mm, sehingga total tebal pelat komposit
n
menjadi 110 mm.
Is = Momen inersia dek baja
Momen Inersia pelat komposit perlu
dihitung
kekuatan
untuk
pelat
ρ
b Cs
= rasio modulus (Es/Ec) = rasio tulangan = As/bd2
mengetahui
komposit
dalam
Untuk mengetahui ketahan pelat
menahan lendutan. Momen inersia pelat
komposit dalam menahan momen yang
komposit yang dihitung adalah momen
terjadi, terlebih dahulu pelat komposit
inersia cracked section (Ic) dan momen
digolongkan pada pelat under reinforce
inersia uncracked section (Iuc). Rata –
atau
rata dari keduanya merupakan momen
tergantung pada rasio besarnya tekanan
inersia desain (Id) yang digunakan
(c/d) dari pelat. Perbandingan tersebut
dalam kontrol lendutan.
adalah:
I c = {( b / 3 × ycc + n × As × ycs 3
I UC =
2
)} + n × I s
b(hc) 3 + b.hc.( yuc − 0,5hc) 2 + 12 dd 2 b + Wr.dd . + (h − yuc − 0,5dd ) + 12 Cs 2
n.Is + n. As.( yus) 2
pelat
(c/d)b = c =
over
reinforce
711(h − dd ) (711 + fy )d
ϕs. As. fy α1.ϕc. fc'.d .b.β 1
yang
b Cs
• Pelat under reinforce, c < (c/d)b
Dari hasil perhitungan diperoleh
Mru = φs.As.fy (d – a/2)
wiremesh yang dipakai :
• Pelat under reinforce, c > (c/d)b Mro = α1.Φc.fc.b.β1.c. (d-β1.c/2) Hasil perhitungan menunjukkan bahwa pelat tergolong over reinforce.
-
arah x
: Φ10 – 100
-
arah y
: Φ6 –100
Berikut
ini
adalah
gambar
hasil
perhitungan pelat komposit :
Adapaun hasil kontrol adalah sebagai
WIREMESH Ø6-100 WIREMESH Ø10-100
berikut : • Kontrol terhadap lendutan : -
δ
= 10,8 mm
-
δizin
= 16,67 mm
UNION FLOORDECK W-1000 T.0,7 MM
Gambar 3. Pelat komposit dengan wiremesh
Syarat : δ < δizin
B. Struktur Aman Gempa
10,8 mm < 16,67 mm.................OK • Kontrol terhadap momen :
Beban gempa dalam tugas akhir ini dihitung dengan metode analisis
-
Mu
= 11,391 KNm
beban statik ekivalen yang berdasarkan
-
Mro
= 33,730 KNm
RSNI 03-1726-201x.
Syarat :
Dari
analisa
beban
parameter
–
Mu < Mro
diperoleh
11,391 < 33,730 ...........................OK
sebagai berikut :
gempa parameter
• Kategori resiko bangunan : II Tulangan pada pelat direncanakan menggunakan
wiremesh.
Untuk
menghitungnya, pertama luas tulangan dengan
perhitungan
konvensional. tulangan
tulangan
Setelah
yang
didapat
diperlukan
konvensional), dikonversikan
pelat luas (As
selanjutnya ke
luas
tulangan
wiremesh dengan formula berikut :
• Faktor keutamaan (Ie)
: 1,0
• Klasifikasi situs
:D
• Respon Spektra percepatan -
Periode pendek (Ss)
: 1,35g
-
Periode 1 dt (S1)
: 0,55g
• Koefisien Situs -
Periode pendek (Fa)
: 1,0
-
Periode 1 dt (Fv)
: 1,0
• Parameter Respon Percepatan -
Periode pendek (SMS) : 1,35g
-
Periode 1 dt (SM1)
: 0,55g
• Parameter percepatan
balok
baja
sebagai
penyangganya
dihubungkan secara menyeluruh dan
Spektral Desain -
Periode pendek (SDs) : 0,9g
mengalami
-
Periode 1 dt (S1)
kesatuan. (Salmon & Johnson, 1991)
: 0,37g
• Kategori Desain Seismik
Dalam
:D
• Koefisien R, Cd, dan Ω0
defleksi
sebagai
perencanaan
satu
balok
komposit, ada beberapa tahapan yang
-
R
:8
perlu diperhatikan :
-
Cd
:3
1) Preliminary Design
-
Ω0
: 5,5
2) Kontrol Stabilitas Penampang
• Periode Struktur
3) Kontrol Kekuatan Balok
Fundamental (T)
• Sebelum Komposit
: 0,55dt
• Setelah Komposit
• Koefisien Respon Gempa (Cs)
: 0,081
• Design Base Shear (V): 4269034 N • Distribusi Gaya Lateral (Fx) dan
Preliminary dengan
design
memilih
profil
dilakukan baja
yang
direncanakan. Dalam hal ini, profil baja
gaya horizontal (Vstory) :
yang dipilih adalah: Tabel 1. Distribusi gaya horizontal Lantai
Fx (N)
Vstory (N)
4
1.657.246,95
1.657.246,95
3
1.305.893,53
2.963.140,47
2
870.595,68
3.833.736,16
1
435.297,84
4.269.034,00
• Balok anak : IWF 250.175.7.11 • Balok induk arah x IWF 400.200.8.13 • Balok induk arah y IWF 350.175.8.9 Kontrol
stabilitas
penampang
dilakukan pada sayap dan web dari C. Balok Komposit
profil baja, dengan rumusan sebagai
Sebuah balok komposit adalah sebuah
balok
bergantung
pada
yang
kekuatannya
interaksi
berikut : a.
Pada sayap
mekanis
diantara dua atau lebih bahan.
λp =
170 fy
λf
bf =
2t f
Aksi komposit terjadi apabila dua batang struktural pemikul pemikul beban seperti pada pelat beton dan
dimana, bf : lebar flens tf : tebal flens
Bila λf < λp , maka dikategorikan penampang kompak, bila λf > λp,
geser dan lendutan yang terjadi. •
Kuat lentur
dikategorikan ponampang tak kompak.
Mp = Zx . fy
Berikut ini adalah hasil perhitungan dari
Syarat :
Mu
balok yang direncanakan :
ϕ
≤ Mp
Tabel 4. Hasil kontrol kuat lentur balok Tabel 2. Hasil kontrol stabilitas pada sayap Elemen Balok Anak Balok Induk Arah x Balok induk
b.
λf
7,96
10,97
7,96
arah y
Balok
λp
7,96
Ket
10,97
9,72
Penampang Kompak Penampang Kompak
Anak
Induk
Ket
211.758,4
12.480.000
OK
224.597.483
285.600.000
OK
73.876.282,22
153.840.000
OK
Balok induk
Kompak
arah y
bw 2t w
λw =
Mp (Nmm)
Arah x
•
1680 fy
Mu/φ (Nmm)
Balok
Penampang
Pada Web λp =
Elemen
Kuat geser Vn = 0,6 . fy . Aw Syarat : Vu ≤ φ Vn
dimana, bw : lebar web
Tabel 5. Hasil kontrol kuat geser balok
tw : tebal web
Elemen
Vu (N)
φVn (N)
Ket
Balok Anak
28,00
71,00
OK
42,75
71,00
OK
38,00
71,00
OK
Tabel 3. Hasil kontrol stabilitas pada web Elemen Balok Anak Balok Induk Arah x Balok induk arah y
λp
Balok Induk Arah x
λf
Ket
108,44
28,00
108,44
42,75
108,44
38,00
Penampang
Balok induk arah y
Kompak Penampang Kompak Penampang
•
Lendutan Syarat : δ ≤ δizin
Kompak
Hasil Untuk mengontrol kekuatan balok sebelum
komposit,
maka
balok
dikontrol terhadap kuat lentur, kuat
kontrol
balok
sebelum
komposit dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Tabel 6. Hasil kontrol lendutan balok
Tabel 7. Hasil kontrol lendutan balok
sebelum komposit
sebelum
δ
δizin
(mm)
(mm)
44
16,7
OK
28,56
16,7
OK
Elemen Balok Anak Balok Induk Arah x
komposit
48,00
arah y
19,44
penyokong
sementara Ket Elemen Balok Anak Balok Induk
Balok induk
dengan
NOT
Arah x
OK
Balok induk arah y
δ
δizin
(mm)
(mm)
2,8
8,35
OK
1,78
8,35
OK
3,00
9,72
OK
Ket
Dari ketiga hasil di atas, ternyata Untuk mengontrol kekuatan balok
balok tidak dapat menahan lendutan diberi
setelah komposit, maka terlebih dahulu
penyokong sementara di tengah –
ditentukan lebar efektif dari pelat beton.
tengah bentang.
Lebar efektif pelat beton diamibil dari
yang
terjadi,
maka
balok
nilai yang terkecil dari : Balok Induk Kolom IWF 400.400.21.21
Penyokong Sementara
Kolom IWF 400.400.21.21
a) beff
≤ L/4
b) beff
≤ bo
c) beff
≤ bf + 16tc
Momen komposit
nominal
(Mn)
dihitung
balok
berdasarkan
distribusi tegang plastis. Gambar 4. Balok induk dengan diberi penyokong sementara
Penyokong sementara dipasang sampai beton mengeras, dan setelah beton
Gambar 5. Distribusi tegangan plastis
mengeras maka penyokong
balok komposit
sementara boleh dilepaskan. Berikut ini
a H Mn = As ⋅ fy + tc − 2 2
adalah hasil kontrol lendutan balok setelah diberi penyokong sementara :
dimana, tc
= Tebal pelat (mm)
a
= tinggi blok tekan (mm) =
T
bEff
btr =
T 0,85 ⋅ f ' c ⋅ bEff
n
Atr = btr . tc
= As . fy
Tabel 8. Hasil kontrol balok terhadap
Atr ⋅ t c H + As t c + 2 2 yna = Atr + As
momen Mu/φ (Nmm)
Mp (Nmm)
Ket
113.894.072,50
477.629.860,61
OK
Elemen Balok Anak
Selanjutnya, penampang
momen
transformasi
inersia dihitung
dengan rumusan sebagai berikut :
Balok
b ⋅ tc 3 tc I tr = tr + Atr yna − + Is + 12 2 2
Induk
113.894.072,50
477.629.860,61
OK
Arah x Balok induk
131.913.381
288.012.890,72
OK
H As + tc − yna 2
2
arah y
Berikut ini adalah tabel hasil Momen inersia yang digunakan
kontrol balok setelah terhadap lendutan:
dalam mengontrol kekuatan terhadap lendutan penampang
adalah
momen
inersia
Tabel 9. Hasil kontrol lendutan balok
transformasi.
Untuk
setelah komposit δ
menentukannya, maka harus dihitung : Elemen
•
Lebar transformasi (btr)
•
Luas transformasi (Atr)
•
Letak
Balok Anak Balok Induk
garis
netral
penampang
tranformasi (yna)
Arah x Balok induk arah y
δizin (mm)
Ket
14,8
16,7
OK
10,6
16,7
OK
14,79
19,44
OK
(mm)
Gaya geser yang terjadi antara pelat beton dan profil baja harus dipikul
oleh sejumlah
penghubung
geser (stud connector) , sehingga tidak Gambar 6. Penampang transformasi balok komposit
terjadi slip pada saat masa layan.
Perhitungan geser
jenis
penghubung
paku
untuk
aksi
Dalam
perencanaan
kolom
komposit, ada beberapa hal yang perlu
komposit punuh dengan rumusan
diperhatikan :
sebagai berikut :
1) Kontrol luas penampang kolom
Untuk aksi komposit penuh :
Perbandingan antara luas profil
Vh = 0,85 x f’c x a x bEff
baja dengan luas beton harus lebih/
Qn = 0,5 × Asc ×
sama dengan 4%.
f 'c Ec
As ≥ 4% Ac
Dimana, Asc = Luas stud Ec = 0,041× w × 1, 5
2) Kontrol Tulangan Longitudinal f 'c
At ≥ Atmin,
Syarat : Qn ≤ Asc . fu
Dimana :
Jumlah stud yang diperlukan : N
=
Syarat :
Vh Qn
Atmin
= 0,18 St
St = Jarak tulangan
Dari perhitungan yang dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut : Tabel 10. Jumlah stud pada balok komposit Elemen
Stud 15Φ20
Balok Anak Balok Induk
15Φ20
Arah x Balok induk
15Φ20
arah y
D. Kolom Komposit Kolom
At = Luas tulangan longitudinal
komposit didefinisikan
3) Kontrol Tulangan Lateral Syarat : At ≥ Atmin, Dimana : Al = Luas tulagan lateral Almin
= 0,18 Sl
Sl = Jarak tulangan lateral 4) Kontrol kuat tekan nominal kolom f my Nn = As ω Dimana,
sebagai “kolom baja yang dibuat dari
fmy =Tegangan leleh modifikasi
potongan baja giling (rolled) built-up
ω = faktor tekuk kolom
dan di cor di dalam beton struktural atau terbuat dari tabung atau pipa baja dan diisi dengan beton struktural (Salmon & Jonson, 1996).
5) Kontrol SPRMK
∑M ∑M
pc
1.) Kuat geser baut : = φ f × r1 × f u × Abaut × m
Vd
≥1
2.) Kuat tumpu baut :
pb
Dimana.
= 2,4φ f × d b × t p × f u
Rd
Mpc = Jumlah momen kolom di bawah
sambungan
pada
3.) ϕRn
(
b
)
= 0,75 0,75 f u Ab
pertemuan as kolom dan as Hasil
balok. Mpc = Jumlah momen balok di bawah
sambungan
pada
perencanaan
sambungan
adalah sebagai berikut : •
Sambungan balok anak dengan balok induk
pertemuan as kolom dan as
Baut M-19
balok
L 60.60.6 IWF 250.175.7.11
Dari hasil perencanaan diperoleh dimensi kolom komposit 600 x 600
IWF 400.200.8.13
mm, dengan memakai profil baja IWF. 400.400.21.21.
Penampang
Gambar 8. Sambungan balok anak
kolom
dengan balok induk
seperti gambar berikut : •
Sambungan balok induk arah x dengan kolom
IWF 400.400.21.21 Ø8-250
Gambar 7. Penampang Kolom Komposit
Sambungan antara balok anak balok
induk
A325-Ø3/4"
IWF 400.200.8.13
L 130.80.14 A325-Ø3/4"
E. Desain Sambungan
dengan
IWF 400.400.21.21
4Ø12
A325-Ø3/4" L 130.80.14
direncanakan
dengan sambungan biasa yang tidak memikul momen, dimana alat sambung yang digunakan adalah baut.
Gambar 9. Tampak depan sambungan balok arah x dengan kolom
A325-Ø3/4" IWF 400.400.21.21
A325-Ø1/2"
L 100.100.14
A235-Ø3/4"
A325-Ø1/2"
IWF 400.200.8.13
L 130.80.14
Gambar 10. Tampak atas sambungan balok arah x dengan kolom
Sambungan balok induk arah y
Gambar 13. Tampak Depan Sambungan
dengan kolom
Kolom-kolom
A325-Ø3/4"
A325-Ø1/2"
L 130.80.14 Pelat t. 15mm A325-Ø1/2"
A325-Ø3/4" L 100.100.14
IWF 350.175.8.9 IWF 400.400.21.21
•
Gambar 14. Tampak Atas Sambungan
L 130.80.14 A325-Ø3/4"
Gambar 11. Tampak depan sambungan balok arah y dengan kolom IWF 400.400.21.21 A325-Ø3/4" A325-Ø3/4" IWF 350.175.8.9
L 130.80.14
Kolom-kolom
F. Desain Sloof Sloof direncanakan dengan data – data sebagai berikut : - Mutu beton ( fc’ )
= 30 Mpa
- Mutu baja ( fy )
= 400 Mpa
- Tebal Selimut beton
= 40 mm
Dari hasil perhitungan dengan perencanaan
Gambar 12. Tampak atas sambungan balok arah x dengan kolom
beton
bertulang
konvensional diperoleh hasil sebagai berikut :
Luas Tiang (Atiang) = 1256d00 mm2 Ø10-150
4Ø16
Ø10-200
4Ø16
Mutu beton (f’c)
= 30 MPa
Berat jenis beton (σ) = 2400 Kg/cm3 4Ø16
4Ø16
Tumpuan
Lapangan
Perhitungan pancang
pondasi
dihitung
dengan
tiang langkah
sebagai berikut : Gambar 15. Gambar Sloof Arah x
Ø10-150
5Ø16
Ø10-200
5Ø16
1.) Menentukan Kekuatan bahan tiang ( σ tiang ) = 0,85 f’c 2.) Menentukan daya dukung 1 tiang
5Ø16
5Ø16
Qa = Lapangan
Tumpuan
G. Desain Pondasi Tiang Pancang Bangunan direncanakan berada di Jl. By Pass Air Pacah Kota Padang.
pondasi,
digunakan data pengujian sondir yang telah
dilakukan
Engineering
oleh
PT.
Riska
Konsultan
di
lokasi
tersebut.
∑V Qa
4.) Menentukan susunan tiang serta asumsi pilecap yang digunakan. Jarak tiang (S) ≥ 2,5 D
Untuk mengetahui kedalaman tanah perencanaan
JHP × O 5
diperlukan n=
guna
3
+
3.) Menentukan jumlah tiang yang
Gambar 16. Gambar Sloof Arah y
keras
Atiang × NK
Tiang
direncanakan
dengan
susunan sebagai berikut : Y
X
X
Tiang pancang direncanakan pada kedalaman 15 m. Pondasi tiang pancang yang
direncanakan
pondasi
tiang
dicoba
pancang
dengan Y
dengan
penampang bulat, dengan data-data sebagai berikut :
Gambar 17. Susunan tiang pancang
5.) Menghitung
efisiensi
tiang
Diameter tiang (D) = 40 cm
kelompok.
Keliling Tiang (O) = 1256 mm
Dalam hal ini, tiang kelompok dengan jmlah 4 tiang = 1
6.) Menghitung beban maksimum yang diterima satu tiang
∑V + M
Pmaks =
aksi geser dua arah syarat : Vu ≤ Vn
× X maks ny × ∑ X 2
n
•
u
Dimana, Vn diambil dari yang terkecil dari :
Setelah dilakukan kontrol daya dukung
tiang
terhadap
beban
maksimum yang diterima oleh tiang, ternyata
tiang
yang
direncanakan
2 (i) Vc = 1 + .2. fc'.bo.d β αs.d 1 (ii) Vc= + 2 bo 12
fc'.bo.d
memenuhi syarat. (iii) Vc= 4 fc'.bo.d H. Pilecap
Setelah
Pilecap direncanakan dengan data – data sebagai berikut : Dimensi : 2200 mm x 2200 m x 700 mm f’c
: 30 MPa
fy
: 400 MPa
Pilecap dikontrol terhadap geser
dilakukan
kontrol
terhadap aksi geser satu arah dan dua arah,
ternyata
pilecap
yang
direncanakan memenuhi syarat. Berikut ini adalah gambar hasil perencanaan :
Ø22-100
yang terjadi, baik aksi geser satu arah 600x600
pons) •
Ø22-100
maupun aksi geser dua arah (geser
aksi geser satu arah syarat : Vu ≤ Vn Dimana, Vn = ø . Vc Vc = 1 / 6. fc'.bo.d bo = keliling penampang kritis d
= tinggi efektif tulangan
Gambar 18. Denah Pondasi dan Pilecap
c. Kolom 600 x 600 Sloof 300 x 500
Balok Induk Balok Arah x - Profil baja
:
IWF 400.200.8.13 - Stud connector Ø22-100
:
ϕ20 sebanyak 15 buah Balok Arah y
Tiang Pancang Ø 400
- Profil baja
:
IWF 350.175.8.9 - Stud connector Gambar 19. Detail Pondasi dan Pilecap
:
ϕ20 sebanyak 15 buah d.
KESIMPULAN
Kolom komposit - Dimensi kolom: 600 x 600 mm
Setelah dilakukan perencanaan
- Profil baja: IWF 400.400.21.21
struktur gedung baja – beton komposit
- Tulangan pokok : 4 ϕ12
yang bertempat di Jl. Air Tawar, Kota
- Sengkang
Padang
dapat
diambil
kesimpulan
sebagai berikut :
e.
Sambungan - Balok
1. Dari hasil analisa struktur dan hasil perhitungan yang telah dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut : a. Pelat komposit :
: ϕ8 – 250
Anak
dengan
balok
induk : Baut M-19 (mutu normal) - Balok induk – kolom (arah x): Baut A325- ϕ 3/4” (mutu
- Tebal pelat : 110 mm - Jenis floordeck :
tinggi) - Balok induk – kolom (arah y):
Union floordeck W-1000, tebal
Baut A325- ϕ 3/4” (mutu
0,7 mm
tinggi)
b. Balok Anak - Profil baja
- Kolom – kolom: :
Baut A325- ϕ 1/2” (mutu
IWF 250.175.11 - Stud connector
tinggi) :
ϕ20 sebanyak 15 buah
f.
Balok Sloof
lendutan yang terjadi, dan untuk
Balok Arah x
mengatasinya
-
Dimensi
-
Tulangan pokok
-
: 300 x 500 mm
komposit tercapai. Setelah aksi
:
Tumpuan
: 3ϕ16
komposit tercapai, momen inersia
Lapangan
: 3ϕ16
balok tersebut akan menjadi lebih
Sengkang
besar
:
Tumpuan
: ϕ10 - 150
Lapangan
: ϕ10 - 200
Dimensi
-
Tulangan pokok
2 0 0 8 . Perencanaan
Tumpuan
: 4ϕ16
Struktur Baja dengan Metode
Lapangan
: 4ϕ16
LRFD (sesuai SNI 03- 1729-
Sengkang
2002).
:
Tumpuan
: ϕ10 - 150
Lapangan
: ϕ10 – 200
Penerbit:
-
Jumlah tiang :
Badan Standarisasi Nasional. 2002. Perencanaan
ketahanan
Gempa
2002). Standar Nasional Indonesia CSSBI.
2008,
Criteria
Pilecap
for
Dimensi: 2200 x 2200 mm
-
Tebal : 700 mm
-
Tulangan arah x : ϕ22 – 100
Bangunan.
-
Tulangan arah y : ϕ22 – 100
pembebanan
Direktorat
Agar perencanaan balok komposit dapat maksimal, maka mula-mula balok dan pelat dianggap bekerja secara individu, sehingga balok dapat
menahan
“CSSBI the
S3-2008: Design
of
Composite Slab”, Canada. 2008
-
tidak
Untuk
Bangunan Gedung (SNI-03-1726-
Kedalaman : 15 m
dianggap
Erlangga,
Semarang
Standar
Pondasi Tiang Pancang
4 buah per titik kolom
2.
memenuhi
persyaratan lendutan.
A. Setiawan.
:
Diameter tiang : ϕ400 mm
h.
dapat
: 300 x 500 mm
-
-
dan
DAFTAR PUSTAKA
-
g.
diberi
penyokong sementara sampai aksi
Balok Arah y
-
balok
Penyelidikan 1983.
Masalah Peraturan
Indonesia Untuk
Gedung 1983. Bandung HS. Sardjono, Ir. 1991. Pondasi Tiang Pancang. Surabaya. Imran
Iswandi,
2009.
Hendrik
Perencanaan
Fajar. Struktur
Gedung Beton Bertulang Tahan
Gempa. Penerbit : ITB, Bandung Kementerian 2010.
Pekerjaan Peta
Umum.
Hazard
Gempa
Indonesia 2010 sebagai Acuan Dasar
Perencanaan
dan
Perancangan Infrastruktur Tahan Gempa. Jakarta. L. Taulu, Ir, dkk. 2000. Mekanika Tanah
dan
Teknik
Pondasi.
Jakarta Putri Prima Yane. 2007. Analisis dan Desain Struktur Rangka dengan SAP2000 Versi Student. Penerbit : UNP Press, Padang R. Gunawan. 1987. Tabel Profil Konstruksi
Baja.
Penerbit
:
Kanisius, Yogyakarta Simms
WI,
Composite
Hughes Design
AF.
2011.
Of
Steel
Framed Building. United Stated
