PERENCANAAN LAPANGAN TENIS INDOOR DENGAN KONSTRUKSI RANGKA ATAP BAJA BERBENTUK PELANA

Transkripsi

1 PERENCANAAN LAPANGAN TENIS INDOOR DENGAN KONSTRUKSI RANGKA ATAP BAJA BERBENTUK PELANA Novi Futri Srinovatawati 1, Yusep Ramdani ST.,M.T. 2, Agus Widodo IR.,M.M. 2, Empung IR.,M.T. 2 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Siliwangi Jalan Siliwangi No. 24, Tasikmalaya, Indonesia ABSTRAK Lapangan tenis indoor baiknya direncanakan dengan baik dan dengan perhitungan yang benar. Karena bangunan tersebut dipakai sebagai tempat olahraga dan untuk jangka waktu yang lama, bangunan yang dihasilkan juga harus aman kuat dan sesuai dengan peraturan. Tugas akhir ini membahas tentang perencanaan struktur lapangan tenis indoor dengan bentang 36 m dan panjang bangunan 54 m menggunakan konstruksi baja. Pengolahan data dianalisis dengan menggunakan program SAP 2000 v.14 untuk perhitungan portal, balok dan kolom. Dengan lingkup bahasan meliputi perencanaan struktur atas dan struktur bawah. Berdasarkan dari perhitungan, dapat disimpulkan bahwa perencanaan lapangan tenis indoor dengan bentang 36 m dan panjang bangunan 54 m dapat menggunakan struktur profil baja IWF untuk struktur kolom dan IWF untuk struktur balok, sedangkan untuk gording digunakan profil baja Light Lip Channel C ,3 Kata kunci : Lapangan tenis indoor, Struktur, Baja. 1 Mahasiswa Jurusan S1 Teknik Sipil, FT, Unsil 2 Dosen Jurusan Teknik Sipil, FT, Unsil Dosen Pembimbing I Tugas Akhir Dosen Pembimbing II Tugas Akhir 1

2 ABSTRACT Indoor tennis court should be planned well with the correct calculation, because the building is used as a sport venue and for a long time. The building just be safety, strong and as according to with the regulation. This thesis disscuss about planning a indoor tennis court using steel construction with wide 36 m and 54 m. Processing the data were analyzed by using the SAP program for calculation of portal,beams and columns. With discussion include planning upper structure and lower structure. Base on the calculation can be concluded the planning indoor tennis court with wide 36 m and 54 m can use structural steel profile IWF for columns structure, and IWF for beams structure and for gording use steel profile Light Lip Channel C ,3. Keywords : Indoor tennis court, Structure, Steel.. 1. PENDAHULUAN Baja adalah paduan logam yang tersusun dari besi sebagai unsur utama dan karbon sebagai unsur penguat, unsur karbon inilah yang banyak berperan dalam peningkatan performan, perlakuan panas dapat mengubah sifat baja dari lunak seperti kawat menjadi keras seperti pisau.sifat Baja mempunyai kekuatan yang tinggi dan sama kuat pada kekuatan tarik maupun tekan dan oleh karena itu bajamenjadi elemen struktur yang memiliki batasan sempurna yang akan menahan beban jenis tarik aksial, tekan aksial, dan lentur dengan fasilitas yang hampir sama pada konstruksi (struktur) nya. Pembangunan gedung olahraga tenis indoor,umumnya struktur bangunannya menggunakan material baja. Hal ini karena kebutuhan jarak antar kolom yang jauh, sedangkan tidak memungkinkan adanya kolom di tengah bentang.selain itu atap yang di gunakan biasanya merupakan atap metal. Baja juga merupakan bahan dasar vital untuk industry, semua segmen kehidupan, mulai dari peralatan dapur, transportasi, generator pembangkit listrik, sampai kerangka gedung dan jembatan menggunakan baja.eksploitasi besi baja menduduki peringkat pertama di antara barang tambang logam dan produknya melingkupi hampir 95 persen dari produk barang berbahan logam. 2. LANDASAN TEORI a. Beban Mati/Dead Load qx = q. sin a (2.1) qy = q. cos a.(2.2) Momen maksimum akibat beban mati : Mx = 1/8. qx. (l) 2.(2.3) My = 1/8.qy. (l) 2.(2.4) b. Beban Hidup/Live Load Px = P. sin a.(2.5) Py = P. cos a.(2.6) Momen maksimum akibat beban hidup Mx = 1/4. Px. l.(2.7) 2

3 My = 1/4. Py. l. (2.8) c. Beban Angin Angin Tekan Wtekan=.W.r (2.9) M tekan Angin Hisap. (2.10) Wtekan = - 0,4.W.r...(2.11) Mtekan.(2.12) d. Kontrol Tegangan dan Lendutan Terhadap Beban Tetap Terhadap Beban Sementara e. Kontrol Balok Wx = Mmax / f. Kontrol Kolom.(2.13) (2.14)..(2.15) Lk = 0,7 x H..(2.16) rmin g. Base Plate..(2.17)..(2.18) h. Sambungan Ab=.π...(2.19) i. Tiang Pancang..(2.20)..(2.21) 3. METODE PENELITIAN Dalam Tugas Akhir ini, penulis mencoba untuk merencanakan lapangan tenis indoor dengan konstrukdi rangka atap baja berbentuk pelana. Data-data yang diperlukan dalam perencanaan diperoleh dengan cara library research, dimana penulis memperoleh data dari bahan-bahan referensi seperti buku, diktat kuliah, dokumen perencanaan proyek, dan referensi lain yang berkaitan dengan topik yang akan penulis bahas. Metode analisa struktur lapangan tenis indoor dengan menggunakan SAP 2000 V.14. Mutu bahan yang digunakan yaitu : Mutu beton (f c) = 250 kg/cm 2 Mutu tulangan polos (fy)= 2400 kg/cm 2 Tegangan Ijin Baja = 1600 kg/cm 2 Pembebanan yang diperhitungkan pada perencanaan struktur lapangan tenis indoor secara garis besar adalah beban mati, beban hidup, beban angin, dan beban gempa. Peraturan yang menjadi pedoman perencanaan dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : SNI tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung. SNI tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung atau penggantinya. 3

4 SNI tentang Berat Sendiri Bahan Bangunan. Bagan alur perencanaan diperlihatkan pada Gambar 1. MULAI Gording : Light Lip Channel profil baja C ,3 Ikatan Angin : 16 mm Trackstang : 16 mm Balok : IWF Kolom : IWF Asumsi Data Import Gambar dari AutoCad Tentukan Beban Masukan Kombinasi Pembebanan Tidak b. Perhitungan Berat Struktur Perhitungan berat struktur digunakan sebagai beban gempa yang akan bekerja pada bangunan. Berat struktur didapat dari output SAP 2000 v.14 Tabel 1. Rekapitulasi berat struktur perlantai Konstruksi Wi ( kg ) hi ( kg ) Wi. hi H (W) W 6656 W.h Analisa Model SAP 2000 v.14 Output Gaya Batang dan Gaya Dalam SELESAI Ya Check Desain Struktur Lokasi = Ciamis( wilayah gempa zona 4) Struktur di atas tanah sedang I = 1 R = 5,6 3 4 T = 0,085. H. 3 4 = 0, = 0,55 Gambar 1. Diagram alur perencanaan 4. HASIL DAN PEMBAHASAN a. Perencanaan Awal Struktur Perencanaan struktur lapangan tenis indoor yang kuat dan aman harus berdasarkan kebutuhan tata ruang dan desain secara arsitektural tentang lapangan tenis indoor. Hal ini dilakukan agar adanya kesesuaian antara elemen struktur yang direncanakan dan fungsinya. Berikut ini adalah data teknis perencanaan : Didapat, C = 0.42 T 0,42 C = 0, 76 0,55 C. I V =. Wt R 0,76.1 = ,6 = 903,31 kg (untuk tanah sedang) 4

5 Perhitungan beban gempa ekivalen untuk joint pada portal Untuk joint H( F) F = W. H. V W. h = 903,31 kg =.903, c. Perhitungan Momen Kombinansi pembebanan dijabarkan sebagai berikut : 1) 1,4 D 2) 1,2D + 1,6L 3) 1,2D + 0,5L + 0,8 Angin Kanan 4) 1,2D + 0,5L - 0,8 Angin Kanan 5) 1,2D + 0,5L + 0,8 Angin Kiri 6) 1,2D + 0,5L - 0,8 Angin Kanan Gambar 4. Shearing Force Diagram Tabel 2 Hitungan Gaya Dalam d. Perhitungan Balok Gambar 2. Struktur Tenis Indoor Terhadap momen tekanan (Wx) Mmax = -5459,01kgm = kgcm (output SAP) Wx = Profil baja I WF dengan harga Wx hitung = cm 3 < Wx rencana = 1190 cm 3, maka profil baja ini dapat digunakan...ok! Kuda-kuda yang direncanakan menggunakan I WF Cek profil berubah bentuk atau tidak Gambar 3. Bending Momen Diagram Penampang tidak berubah bentuk 5

6 e. Perhitungan Kolom Dari hasil analisa SAP didapatkan Pu kolom sebesar 2563,44 kg Dimana nilai kc pada kolom dengan asumsi ujung jepit sendi : 0,7 Tinggi kolom = 12 m = 1200 cm Lk = 0,7 x 1200 = 840 cm r min Mencari luas bruto minimum : Min Ag = Nilai berdasarkan nilai : Kontrol tegangan yang timbul F = a. b = = 3200 cm 2 Wn = 1/6. a 2. b = 1/ = 42666,67 cm 2 Angker baut Angker baut yang digunakan sebanyak 4 buah Akibat beban gaya geser tiap baut memikul beban Diameter angker baut Karena nilai > 1,2 maka nilai = 1,25 d= = Maka nilai Ag = Kolom yang direncanakan menggunakan I WF Kontrol penampang : 1. Cek kelangsingan penampang Pelat sayap Ambil baut ø19 mm sebanyak 4 buah F gs= 4. ¼.. d 2 = 4. 0,25. 3,14. (1,9) 2 = 11,3354 cm 2 g. Sambungan Pertemuan balok dan kolom = Pelat badan...ok =...OK f. Perencanaan Base Plate Gaya normal dengan gaya hitung yang terjadi adalah : DA = 8040,31 kg(output SAP) NA = 8210,22 kg(output SAP) Mmax = 12109,2 kgm = kgcm(output SAP) Tegangan ideal baut = ok Sambungan di titik buhul. Ukuran base plate ditaksir 80 cm x 40 cm dan tebal = 12 mm = 1,2 cm 6

7 Perhitungan las pelat balok 126,61 Tegangan ideal baut 126,61 Perhitungan sambungan balok miring Tebal las ditaksir a = 4 mm = 0,4 cm Panjang las (lbr) = 100 cm MC = 3113,55 kgm(output SAP) Ln = lbr 3a = 100 (3. 0,4) =98,8 cm e = 1/3. h + ¼. 0,4. = 1/3. 63,85 + ¼. 0,4. = 21,42 cm D = D = N = D sin 45 o = sin 45 o = 10278,3 kg Kontrol : 78,96 78,96 Tegangan ideal baut Perhitungan las pelat kolom. Tebal las ditaksir a = 4 mm = 0,4 cm Panjang las (lbr) = 36 cm P = N balok = 2563,44 kg(output SAP) Beban ditahan oleh las kiri dan las kanan, masing-masing sebesar P kiri dan P kanan, dimana : Pki = Pka = ½. P = ½. 2563,44= 1281,72 kg Ln = lbr 3a = 36 (3. 0,4) = 34,8 cm D= Pki. sin 45 o = 1281,72 sin 45 o = 906,31 kg h. Perhitungan Tiang Pancang Adapun spesifikasi dari tiang pancang tersebut adalah: Mutu beton (f c) = 25 Mpa Mutu baja (f y) = 400 Mpa Ukuran = 3 32 cm Luas penampang = 443,40 cm 2 Keliling = 96 cm Daya Dukung Tiang Pancang Tegangan tekan beton yang diijinkan yaitu: σ b = 0,33. f c ; f c =25 Mpa = 250 kg/cm 2 σ b = 0, = 82,5 kg/cm 2 P tiang = σ b. A tiang P tiang = 82,5. 443,40 = 36580,5 kg = 36,58 t + Kontrol : P tiang = 33809,2 kg = 33,80 t P tiang Sehingga daya dukung yang menentukan adalah daya dukung berdasrkan data sondir 33,80 t ~ 34 t. 7

8 Menentukan Jumlah Tiang Pancang Untuk menentukan jumlah tiang pancang yang dibutuhkan digunakan rumus acuan sebagai berikut: t ijin = 0,65 = 0,65 = 10,28 kg/cm 2 t = Beban maksimum yang diterima pondasi adalah : P v = 186,017 t Y = mx + c 0,9 = m.1, mx = 1,35/0,90 mx = 1,50 tm X = my + c 1,35 = m.0,9 + 0 my = 0,90/1,35 my = 0,67 tm X maks = 90 cm = 0,9 m Y maks = 45 cm = 0,45 m n = 6 x 2 = 2x 2 + 2x 2 = 2 (0,90 2 ) + 2 (0,90 2 ) = 3,24 m 2 y 2 = 3y 2 + 3y 2 = 3 (0,45 2 ) + 3 (0,45 2 ) =1,21 m 2 P max + + P max + + P max = 31,75 t < P tiang= 33,80 t...ok Kontrol Terhadap Geser Pons Karena kolom tidak tertumpu pada pile, maka P yang diperhitungkan adalah P kolom. P = 186,017 t h = 0,9 m t = = 33,34 t/m 2 = 3,334 kg/cm 2 < 10,28 kg/cm 2...ok! 5. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Berdasarkan hasil perencanaan dan pembahasan pada bab sebelumnya maka dapat ditarik beberapa kesimpulan: 1. Baja merupakan salah satu bahan yang sering digunakan untuk bangunan struktur, diantaranya bangunan Lapangan Tenis Indoor. Baja cocok digunakan untuk bangunan yang memiliki jarak antar kolom yang cukup jauh dan tidak memungkinkan adanya kolom di tengah bentang. 2. Profil baja yang digunakan dalam perencanaan ini adalah baja I WF untuk struktur kolom dan I WF untuk struktur balok, sedangkan untuk gording digunakan profil baja Light Lip Channel C ,3. 3. Keadaan tanah setempat dengan kategori tanah sedang dan daya dukung tanah tidak begitu baik maka pondasi yang digunakan adalah pondasi tiang pancang. Kedalaman pondasi adalah 12 meter, ukuran pondasi tiang pancang berbentuk segitiga sama sisi yaitu 32cm. Saran 1. Pada pembangunan lapangan tenis indoor ini seluruh material harus benar-benar disesuaikan dengan hasil perencanaan yang ada. 2. Dalam melakukan input data perencanaan menggunakan program SAP 2000 versi 16, harus benar-benar dilakukan perhitungan beban yang benar. 8

9 3. Untuk merealisasikan hasil perhitungan dengan di lapangan maka diperlukan pengawasan yang baik, agar setiap pekerjaan yang dilaksanakan sesuai mutu, waktu dan biaya yang direncanakan. DAFTAR PUSTAKA Asroni Ali, 2010, Kolom, Fondasi dan Balok Beton Bertulang, Yogyakarta : Graha Ilmu. Departemen Pekerjaan Umum, (1984). Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia, Bandung: Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan. Departemen Pekerjaan Umum, (1984). Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung, Bandung : Standar Nasional Indonesia. Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung, Bandung : Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan. Gunawan Rudy, Ir, 1988, Tabel Profil Konstruksi Baja, Yogyakarta : Kanisius. Jati Kusuma Bayu, 2014, Laporan Tugas Akhir Perencanaan Konstruksi Baja Untuk Hanggar Pesawat Latih (Cessna 172), Universitas Siliwangi, Tasikmalaya. Setiawan Agus, 2008, Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LFRD, Jakarta: Penerbit Erlangga. 9