BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dewasa ini pembangunan tempat tinggal maupun perkantoran dengan menggunakan beton semakin meningkat. Hal ini dikarenakan beton mudah dicetak, awet,tahan api, dapat di cor ditempat ( Subakti 1995). Namun bila bahan material beton tersebut sulit didapatkan, seperti contoh di Banjarmasin, Kalimantan Selatan, maka pembangunan dengan menggunakan beton cor ditempat menjadi sulit dilaksanakan. Apalagi dari segi keakurasian ukuran dan kualitas sistem cor ditempat juga kurang terjamin. Kesulitan ini dapat diatasi yaitu dengan menggunakan sistem pracetak. Sistem ini memiliki beberapa keunggulan. Di antaranya dari segi keakurasian ukuran dan kualitas yang terjamin, serta pelaksanaan pembangunan yang relatif cepat, rapi, dan ekonomis. Sehingga sitem ini mempunyai nilai tambah tidak hanya dari sisi struktur, yaitu kekuatan dan kekakuannya saja, tetapi juga dari sisi arsitekturalnya yaitu penampakan luar atau keindahannya ( Freedman 1999). Dalam tugas akhir ini akan direncanakan gedung perkantoran bertingkat 1 lantai, ukuran 7 m 40 m dengan tinggi 45,75 m. Gedung ini telah di desain oleh konsultan arsitek dengan sistem pracetak. Yang menarik dari tugas akhir adalah digunakannya software Tekla Structures 15 sebagai program bantu. Memang, di Indonesia penggunaan software ini masih kurang populer dibanding SAP 000 maupun ETABS. Tetapi sesungguhnya program ini mempunyai banyak kelebihan yang layak untuk dipertimbangkan sebagai salah satu solusi dalam pemecahan permasalahan perencanaan atau rekayasa sipil. Software ini merupakan Building Information Modelling (BIM) yang sangat canggih. Tekla Corporation sebagai produsen dari software ini mengklaim bahwa produknya mampu menggabungkan kemampuan pemodelan, analisa dan desain struktur lengkap dengan detail dan gambar perencanaannya. Selain itu software ini juga mampu digunakan untuk menampilkan data bill of material, sequence dan schedulling pekerjaan. Kemampuan yang dimiliki oleh software ini membuat banyak perusahaan rekayasa bangunan di berbagai negara tertarik untuk menggunakannya. Walaupun investasi yang harus dikeluarkan untuk pembelian lisensi relatif mahal, namun penggunaannya terus meluas karena software ini terbukti memberikan keuntungan jangka panjang berupa peningkatan produktivitas dalam proses desain dan kontruksi. 1

2 1. Permasalahan Permasalahan utama yang akan dibahas dalam Tugas Akhir ini adalah bagaimana mendapatkan hasil perencanaan yang berupa Detail Engineering Design (DED) dari gedung Graha Nusantara dengan menggunakan software Tekla Structures 15. Detail permasalahan: 1. Apa yang dimaksud dengan sistem pracetak?. Apakah keuntungan dan kekurangan sistem pracetak? 3. Komponen struktur apa saja yang bisa menggunakan sistem pracetak? 4. Bagaimana cara merencanakan perhitungan struktur (kolom, balok, pelat, dinding,sambungan, hubungan balok kolom) pada sebuah bangunan bertingkat dengan sistem pracetak? 5. Apa gambaran umum tentang Tekla Structures 15? 6. Apa saja kekurangan dan kelebihan Tekla Structures 15? 7. Bagaimana memodelkan struktur menggunakan sistem pracetak dengan menggunakan Tekla Structures 15? 8. Bagaimana verifikasi hasil analisa struktur dengan ETAB 9.07? 9. Apakah sesuai dengan hasil permodelan struktur dengan Tekla Structures 15? 10. Jika sesuai, bagaimana desain dan pendetailan struktur dengan Tekla Structures 15? 11. Bagaimana verifikasi hasil analisa struktur dengan perhitungan manual sesuai dengan SNI ? 1. Apakah sesuai dengan hasil analisa struktur dengan perhitungan manual dan ETAB 9.07? 13. Bagaimana penggambaran detail perencanaan gedung Graha Nusantara dengan Tekla Strukture 15? 1.3 Tujuan Tujuan utama dari Tugas Akhir ini adalah untuk mendapatkan Detail Engineering Design (DED) dari gedung Graha Nusantara dengan menggunakan software Tekla Structure 15. Hasil perencanaan ini didasarkan dari peraturan perencanaan yang berlaku di Indonesia. Peraturan yang dimaksud adalah SNI yang mengatur tentang tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung dan SNI tentang ketahanan gempanya. Tujuan khusus: 1. Mengetahui pengertian sistem pracetak.. Mengetahui keuntungan dan kekurangan sistem pracetak. 3. Mengetahui komponen struktur yang bisa menggunakan sistem pracetak.

3 4. Mengetahui cara merencanakan perhitungan struktur (kolom, balok, pelat, dinding,sambungan, hubungan balok kolom) pada sebuah bangunan bertingkat dengan sistem pracetak. 5. Mengetahui gambaran umum tentang Tekla Structures Mengetahui kekurangan dan kelebihan Tekla Structures Mengetahui cara memodelkan struktur menggunakan sistem pracetak dengan menggunakan Tekla Structures Mendapatkan verifikasi hasil analisa struktur dengan ETAB Mengetahui perbandingan hasil permodelan struktur dengan Tekla Structures Menggambar desain dan pendetailan struktur dengan Tekla Structures Mengetahui verifikasi hasil analisa struktur dengan perhitungan manual sesuai SNI Mengetahui apakah hasil analisa struktur dengan perhitungan manual dan ETAB 9.07sudah sesuai atau tidak. 13. Mampu menggambarkan detail perencanaan gedung Graha Nusantara dengan Tekla Strukture Batasan Masalah Beberapa batasan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini: 1. Tidak meninjau aspek ekonomis gedung.. Tidak meninjau aspek arsitektur, mekanikal dan elektrikal. 3. Menggunakan sofware Tekla Structures 15, ETABS 9.07, Auto Cad. 1.5 Manfaat Penulisan Manfaat yang bisa didapatkan dari penulisan tugas akhir ini adalah mendapatkan perencanaan gedung beton pracetak lengkap dengan pendetailannya. Perencanaan ini diharapkan dapat dilakukan dengan lebih cepat dan produktif seiring dengan kemampuan software yang digunakan. Selain itu dengan menggunakan software Tekla Structures 15 sebagai program bantu dalam Tugas Akhir ini maka akan ada penguasaan yang lebih baik terhadap teknologi perencanaan struktur. Sehingga nantinya seoftware ini bisa dijadikan salah satu alternatif dalam membantu mencari solusi dari suatu masalah perencanaan struktur bagi masyarakat. 3

4 BAB. TINJAUAN PUSTAKA.1 Lokasi Bangunan Penting sekali untuk mengetahui data-data lokasi dari pembangunan struktur gedung yang akan dilaksanakan. Hal ini ditentukan oleh jenis tanah di mana bangunan tersebut akan berdiri, terrnasuk dalam zona gempa berapa, dan bahan material apa saja yang mudah didapatkan di daerah tersebut. Karena hal ini akan mempengaruhi dalam perencanaan kekuatan dan keawetan bangunan. maupun biaya pembangunan yang dibutuhkan. Dalam tugas akhir ini akan direncanakan pembanguan Gedung Perkantoran Graha Nusantara yang berada di kota Banjarmasin. Kota Banjarmasin terletak di provinsi Kalimantan Selatan. Kota ini beriklim tropis dengan suhu udara 5 º -38 º C, curah hujan rata-rata 36 mm. Kota ini mempunyai lapisan gambut tebal, jenis tanah alluvial yang didominasi oleh struktur lempung, dan hasil sondir menunjukkan nilai konsistensi, sangat lunak, lunak, firm, stiff, very stiff. Kota ini berada di wilayah gempa 1 dengan resiko gempa rendah. Gambar.1 Wilayah Gempa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar dengan perioda ulang 500 tahun ( SNI ) Karena berada pada resiko gempa rendah maka pembangunan gedung dengan sistem pracetak akan mudah dilaksanakan. Sistem pracetak kurang sesuai bila digunakan pada bangunan yang berada pada zona gempa tinggi, karena rawan terhadap gaya lateral... Sejarah Perkembangan Sistem Pracetak Beton adalah material konstruksi yang banyak dipakai di Indonesia, jika dibandingkan dengan material lain seperti kayu dan baja. Hal ini bisa dimaklumi, karena bahanbahan pembentukannya mudah terdapat di Indonesia, cukup awet, mudah dibentuk dan harganya relative terjangkau. Ada beberapa aspek yang dapat menjadi perhatian dalam sistem beton konvensional, antara lain waktu pelaksanaan yang lama dan kurang 4

5 bersih, kontrol kualitas yang sulit ditingkatkan serta bahan-bahan dasar cetakan dari kayu dan triplek yang semakin lama semakin mahal dan langka. Sistem beton pracetak adalah metode konstruksi yang mampu menjawab kebutuhan di era millennium baru ini. Pada dasarnya sistem ini melakukan pengecoran komponen di tempat khusus di permukaan tanah (fabrikasi), lalu dibawa ke lokasi (transportasi ) untuk disusun menjadi suatu struktur utuh (ereksi). Keunggulan sistem ini, antara lain mutu yang terjamin, produksi cepat dan massal, pembangunan yang cepat, ramah lingkungan dan rapi dengan kualitas produk yang baik. Perbandingan kualitatif antara strutur kayu, baja serta beton konvensional dan pracetak dapat dilihat pada tabel : Tabel.1 Perbandingan kualitatif antara strutur kayu, baja serta beton konvensional dan pracetak Beton Aspek kayu baja konvensional Pracetak Pengadaan Semakin terbatas Utamanya impor Mudah Mudah Permintaan Banyak Banyak Paling banyak Cukup Pelaksanaan Sukar, Kotor Cepat, bersih Lama, kotor Cepat, bersih Pemeliharaan Biaya Tinggi Biaya tinggi Biaya sedang Biaya sedang Kualitas Tergantung spesies Tinggi Sedang-tinggi Tinggi Harga Semakin mahal Mahal Lebih murah Lebih murah Tenaga Kerja Banyak Banyak Banyak Banyak Lingkungan Tidak ramah Ramah Kurang ramah Ramah Standar Ada Ada Ada Ada (sedang diperbaharui) (sedang diperbaharui) (sedang diperbaharui) (sedang diperbaharui) Aspek baja Aspek kayu konvensional baja Pracetak konvensional Pengadaan Semakin terbatas Utamanya Pengadaan impor Semakin Mudah terbatas Mudah Utamanya impor Mudah Mudah Permintaan Banyak Banyak Permintaan Paling Banyak banyak Cukup Banyak Paling banyak Cukup Pelaksanaan Sukar, Kotor Cepat, Pelaksanaan bersih Lama, Sukar, kotor Kotor Cepat, Cepat, bersih bersih Lama, kotor Cepat, bersih Pemeliharaan Biaya Tinggi Biaya Pemeliharaan tinggi Biaya Biaya sedang Tinggi Biaya Biaya sedang tinggi Biaya sedang Biaya sedang Kualitas Tergantung spesies Tinggi Kualitas Tergantung Sedang-tinggi spesies Tinggi Tinggi Sedang-tinggi Tinggi Harga Semakin mahal Mahal Harga Lebih Semakin murah mahal Lebih murah Mahal Lebih murah Lebih murah Tenaga Kerja Banyak Banyak Tenaga Kerja Banyak Banyak Banyak Banyak Banyak Lingkungan Tidak ramah Ramah Lingkungan Kurang Tidak ramah Ramah Ramah Kurang ramah Ramah Standar kayu Beton Pracetak Ada Ada Ada Ada Ada Ada Ada Ada Standar (sedang diperbaharui) (sedang diperbaharui) (sedang diperbaharui) (sedang (sedang diperbaharui) (sedang diperbaharui) (sedang diperbaharui) Beton Sistem pracetak telah banyak diaplikasikan di Indonesia, baik yang sistem dikembangkan di dalam negeri maupun yang didatangkan dari luar negeri. Sistem pracetak berbentuk komponen, contohnya tiang pancang, balok jembatan, kolom plat pantai. Permasalahan mendasar dalam perkembangan sistem pracetak di Indonesia saat ini adalah : Sistem ini relatif baru Kurang tersosialisasikan jenisnya, produk dan kemampuan sistem pracetak yang telah ada 5

6 Serta kehandalan sambungan antar komponen untuk sistem pracetak terhadap beban gempa. Belum adanya pedoman resmi mengenai tata cara analisis, perencanaan serta tingkat kemampuan khusus untuk sistem pracetak yang dapat dijadikan pedoman bagi pelaku konstruksi..3 Review Tekla Structures Pengenalan Software Tekla Saat ini versi terbaru dari software ini adalah Tekla Structures 15. Tekla adalah aplikasi Building Information Modelling yang dikembangkan oleh Tekla Corporation untuk keperluan perhitungan dan rekayasa struktur termasuk juga fitur fitur komprehensif yang bisa digunakan bagi para detailer, fabricator, manufaktur dan constructor. Modul untuk keperluan manajemen konstruksi juga sudah ditambahkan pada software ini. (Khemlani,008). Software ini merupakan program bantu yang sangat canggih dan mampu mempersingkat proses delivery desain, pendetailan, proses manufaktur atau fabrikasi, dan manajemen konstruksi. Gambar di bawah ini adalah siklus kerja dan kolaborasi pengguna pada Tekla dalam menyelesaikan permasalahan perencanaan suatu bangunan. Gambar.. Alur kerja Tekla Structures dan kolaborasi antar pihak yang terlibat dalam proyek (tekla.com) Dari gambar di atas kita dapat melihat bahwa Tekla merupakan program bantu dengan kemampuan yang komplit. Tekla dapat membantu penyelesaian suatu proyek mulai dari proses perencanaan (pemodelan, analisa struktur, pendetailan), hingga proses pelaksanaan (fabrikasi, dan manajemen kontruksi). Dengan kemampuan yang lengkap tersebut menjadikan penyelesaian proyek akan menjadi lebih cepat. Tidak mengherankan jika ribuan lisensi software ini sudah digunakan oleh perseorangan dan perusahaan di seluruh dunia demi mendapatkan produk rekayasa engineering yang berkualitas dan cepat untuk memuaskan 6

7 pelangganya..3. Sejarah Singkat Tekla Structures Tekla Structures awalnya dikenal sebagai Tekla X-Steel yang berfokus hanya pada perencanaan bangunan baja. Pada saat itu program ini sudah bisa digunakan untuk pemodelan, analisa, desain dan pendetailan struktur baja. Versi ini berkembang sampai versi 9. Untuk versi selanjutnya Tekla Corporation sebagai pengembang program ini memperluas kemampuan Tekla Structures dengan menambah fitur untuk pemodelan, analisis, desain dan detailing struktur beton bertulang. Saat ini Tekla Corporation sudah merilis Tekla Structures 15. Dalam versi yang terbaru ini sudah ditambahkan fitur atau modul untuk keperluan manajemen konstruksi..3.3 Building Information Modelling (BIM) Tekla Structures merupakan aplikasi Building Information Modelling (BIM). Building Information Modelling adalah proses dalam membangun dan mengelola data bangunan selama siklus pembangunannya. Biasanya menggunakan tiga dimensi, real- time, dan perangkat lunak pemodelan bangunan dinamis untuk meningkatkan produktivitas dalam desain dan konstruksi bangunan (Wikipedia). Definisi lainnya adalah proses yang menghasilkan Informasi Model Bangunan (juga disingkat BIM), yang meliputi geometri bangunan, hubungan spasial, informasi geografis, serta kuantitas dan properties dari komponen bangunan.(wikipedia). BIM saat ini semakin populer dan diyakini akan mempercepat proses perencanaan dan pengerjaan proyek. Penggunaannya terus meluas di dunia. Bahkan Thom Mayne, seorang arsitek yang tergabung dalam American Institute of Architect menyatakan bahwa perusahaan yang tidak menggunakan aplikasi BIM akan hilang dari peredarannya dalam sepuluh tahun ke depan. Pernyataan ini sangat menarik, dan tentunya harus kita sikapi dengan bijak. Kita harus mulai membuka mata dan mempelajari perkembangan perencanaan struktur dengan berbasis BIM..3.4 Manfaat Pemodelan 3D Sturts dan Griftfis mengklaim bahwa beberapa insinyur sipil yang menjadi praktisi desain punya pengalaman peningkatan sepuluh kali lipat dalam produktivitas sejak digunakannya CAD, yang sudah menyertakan pemodelan tiga dimensi (Sturts and Griffis 005), tetapi data ini tidak didasarkan pada pengukuran empiris atau pengalaman. Survey yang dilakukan terhadap 56 pengguna Autodesk Revit (Khemlani 004) melaporkan peningkatan produktivitas yang signifikan dengan migrasi dari perencanaan berbasis D ke pemodelan 3D dalam praktik arsitektural, seperti yang ditunjukkan pada gambar 7

8 .1. Akan tetapi, gambar ini merupakan opini yang subyektif dari para pengguna, bukan dari pengukuran empiris atau pengalaman. Gambar. Peningkatan produktivitas sebagai hasil dari migrasi ke program Revit yang diambil dari responden pada survey Autodesk di Web (Khemlani, 004).3.5 Kelebihan Tekla Structures Dibandingkan dengan software lain yang sejenis, Tekla Structures memiliki kemampuan yang lebih lengkap. Software ini sudah menggabungkan kemampuan pemodelan, analisa, desain, pendetailan, dan manajemen konstruksi menjadi satu kesatuan yang powerful dan canggih. Lachmi Khemlani pendiri dan editor AECbytes yang ahli dalam pemodelan bangunan cerdas dalam websitenya AECbytes.com mereview beberapa keunggulan dari Tekla Structures 15, beberapa diantanya adalah : Dengan menggunakan Tekla maka penyelesaian dari suatu proyek akan lebih terintegrasi mulai dari proses pemodelan,desain,drawing,detailing. Penyelesaian desain dan konstruksi suatu proyek menjadi lebih cepat. Database yang tersentralisasi sehingga memastikan semua gambar dan laporan tetap terkoordinasi dengan model Parametric components library yang luas cakupannya yang bisa mengautomatisasi pembuatan detail dan sambungan. Kemampuan untuk mendeteksi clash dengan native objects dan reference model. Kemampuan inter-operasi dengan aplikasi desain dan teknologi manufaktur dan konstruksi. Dukungan yang bagus terhadap multiple users dalam mengerjakan sebuah proyek secara bersamaan. Tekla juga bisa melakukan perhitungan volume material (Bill of Material) serta mengeluarkan output schedule pelaksanaan proyek. Selain itu Khemlani juga melakukan review pada versi yang terbaru, yaitu Tekla Structures 15, beberapa diantaranya adalah : Data struktur yang inovative sehingga membuat ukuran file lebih ringkas, walaupun digunakan untuk proyek yang luas dan kompleks. Library komponen parametric yang luas memungkinkan otomatisasi perintah 8

9 untuk membuat detail dan sambungan. Interface-nya yang lebih rapi sehingga mengurangi kekacauan dan akan lebihmemudahkan kita. Adanya modul manajemen konstruksi yang terintegrasi dengan aplikasi schedulling yang handal. Video tutorial tersusun dengan cakupan yang luas mampu mempermudah proses pembelajarannya. Fitur fitur yang ditawarkan di atas memang sudah dibuktikan oleh para pemakai Tekla baik perorangan, maupun perusahaan. Namun untuk menumbuhkan kepercayaan diri pengguna, maka pada Tugas Akhir ini akan dilakukan pembuktian akan kemampuan dan fitur fitur yang ditawarkan oleh software ini..3.6 Referensi dari Pengguna Kemampuannya yang lengkap dalam menyelesaikan permasalahan rekayasa dan perencanaan struktur membuat Tekla Structures dipercaya dan digunakan di proyek proyek besar di dunia. Tekla telah banyak digunakan oleh berbagai perusahaan di dunia untuk mendesain proyek proyek seperti Wembley Stadium di Inggris, Shanghai Financial Centre di China, Menara Telekom di Malaysia, Hearst Tower di Amerika Serikat dan gedung gedung fenomenal lainnya. Gambar.3 Shanghai Financial Centre dan Wembley Stadium (tekla.com) Varghese A. Johns, Engineering Manager dari Tiger Steel Engineering LLC mengatakan bahwa tanpa menggunakan Tekla Structures, mereka akan membutuhkan limakali dari jumlah drafter yang ada dan fase detailing akan memakan waktu dua bulan lebih lama. Perusahaan tersebut merupakan fabrikator baja terkemuka yang terlibat pada proyek Ski Dubai, sebuah wahana ski buatan yang merupakan gedung dengan struktur atap transparan yang 9

10 berdiri bebas tanpa kolom pendukung di antaranya. Selain Johns, ada juga komentar dari Joseph G. Burns - P.E., S.E., AIA Managing Principal dari Thornton Tomasetti, sebuah perusahaan rekayasa struktur yang terlibat di proyek infrastruktur utama di seluruh dunia. Burns mengatakan bahwa Tekla Structures menyediakan parastructure Engineer kemampuan untuk menghasilkan model 3D dengan analisa properties yang komprehensif. Kualitas pendokumentasiannya pun handal dan mempuyai grade yang tinggi. Penggunaan data untuk keperluan lebih lanjut mempermudah pembuatan estimasi biaya dan memfasilitasi scheduling tahapan konstruksi. Manajemen informasi 3D meningkatkan komunikasi bagi keseluruan tim. Tekla Structures mempercepat pembuatan shop drawing, meningkatkan ketelitian dalam pengecekan ketidakserasian dan hasil pada struktur yang lebih solid atau kompleks dengan permasalahan di lapangan yang lebih sedikit..3.7 Alasan Menggunakan Tekla Dengan menggunakan Tekla maka penyelesaian dari suatu proyek akan lebih terintegrasi. Proses perencanaan, pengembangan desain, fabrikasi dan pelaksanaan di lapangan oleh Tekla sudah dikembangkan secara paralel, dengan mempresentasikan kondisi as-built dari bangunan tersebut. Selain itu model dari Tekla dapat digunakan untuk menyimpan dan memanfaatkan semua analisa 4D, serta untuk mendeteksi jumlah dan penempatan tulangan secara cepat dan akurat. Hal itu tentunya akan mengurangi biaya proyek. Gambar.4 As-built modelling dalam format 3D lengkap dengan denah dan potongan (Khemlani, 008) 10

11 Gambar. 5 Pemodelan Tulangan dalam Tekla Structures (Khemlani, 008).8 Tekla Dan Beton Pracetak Sudah dibahas dalam sub bab sebelumnya bahwa dalam alur kerja Tekla Structure juga terdapat kemampuan pemodelan, analisa, desain dan pendetailan komponen struktur. Tekla Structures mampu untuk melakukan pendetailan pada struktur baja dan beton pracetak. Dalam versi yang terbaru, Tekla Structures menjelma menjadi program bantu yang lebih powerful. Program ini mampu mengintegrasikan informasi penulangan dan mengikuti proyek secara keseluruhan mulai dari tahap desain sampai konstruksi. Tekla adalah satu satunya program bantu yang mampu menampilkan informasi penulangan seperti bar bending schedule untuk keperluan tahap konstruksi. Gambar.6 Output detailing dan bar bending schedull (tekla.com) 11

12 BAB 3 METODOLOGI 3.1 Metodologi Perencanaan Langkah yang perlu diambil dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut : Pemodelan Struktur Pemodelan struktur gedung dengan menggunakan Software Tekla 15. Sebagai input pemodelan adalah gambar arsitektur yang sudah dibuat oleh perencana sebelumnya Pembebanan a. Beban Mati (RSNI 3 Revisi SNI ) b. Beban Hidup (RSNI 3 Revisi SNI ) c. Beban Gempa (SNI ) Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan SNI Pasal 11. : 1. 1,4 D. 1, D + 1,6 L + 0,5 (A atau R ) 3. 1, D + 1,0 L ± 1,0 E 4. 0,9 D ± 1,0 E Analisa struktur Analisa struktur dengan bantuan software Tekla Structures 15 untuk mendapatkan gaya dalam yang akan digunakan dalam desain penampang dan pendetailan elemen struktur yang digunakan dalam gedung. Sebagai pembanding, maka juga akan dilakukan analisa struktur menggunakan software analisa struktur lain seperti ETABS. 1

13 Penggambaran hasil perencanaan ke dalam gambar perencanaan sesuai dengan kaidah penggambaran teknik. Berbeda dengan prosedur yang umum digunakan dimana proses penggambaran dilakukan dengan menggunakan software AUTO- CAD, maka pada tahapan ini output gambar pendetaialan struktur juga dihasilkan oleh software Tekla Structures 15. Output gambar nantinya juga bisa diekspor ke dalam format DWG untuk diolah dan dicetak melalui program Bantu AUTO- CAD. Sehingga dari uraian di atas dapat dibuat diagram alir sebagai berikut : Mulai Studi Kondisi Perencanaan Eksisting dan Literatur Permodelan Struktur dengan Tekla Structures 14 Verifikasi hasil dengan ETABS 9.07 Tidak Cocok Ya Desain dan pendetailan elemen strurktur dengan Tekla Structures 14 Verifikasi hasil dengan perhitungan manual sesuai dengan SNI Ya Tidak Cocok Penggambaran detail perencanaan dengan Tekla Structures 14 Gambar detail perencanaan Selesai Gambar 3.1 Diagram alir perencanaan 13

14 3. Data Perencanaan Berikut ini adalah data perencanaan yang akan digunakan dalam Tugas Akhir ini 3..1 Data Perencanaan Nama Bangunan : Gedung Graha Nusantara Fungsi bangunan : Perkantoran ( 1 lantai ) Kontraktor : PT.Sumber Daya Nusaphala Arsitek : PT. Megatika International. Lokasi : Kota Banjarmasin - Wilayah gempa 1 SNI Jenis Tanah : Tanah Gambut dan Lempung Tinggi gedung : 45,75 m Tinggi tiap lantai : 4,5 m (Dasar) ; 3,75 m (Lantai selanjutnya tipikal) Sistem Struktur : Sistem Pracetak 3.. Data Material Beton (f c) : 30 MPa Tulangan (f y ) : 400 Mpa 14

15 BAB 4 PEMBAHASAN 4.1 Perencanaan Struktur Sekunder Dalam perencanaan ini komponen struktur yang dibuat pracetak adalah balok dan pelat. Dalam menghitung jumlah kebutuhkan tulangan maka perhitungan dilakukan melalui 3 tahap: 1) Penulangan sebelum komposit ) Penulangan pada saat pengangkatan 3) Penulangan sesudah komposit Dari hasil perhitungan yang ada didapatakan hasil seperti dibawah ini: Perencaan Pelat Pelat yang direncanakan menggunakan pelat dua rah. Untuk penulangan pelat sebelum komposit menggunakan digunakan tulangan lentur mm A s = 663,661 mm - - Untuk penulangan pelat saat penggangkatan menggunakan tulangan lentur mm A s = 315,16 mm. Sedangkan untuk penulangan setelah komposit tulangan lentur mm A s = 663,661 mm Perencanaan Tangga Pada perencanaan ini, tangga dimodelkan sebagai frame statis tertentu. Perletakan dapat diasumsikan sebagai sendi-sendi, sendi-jepit, sendi-rol, ataupun jepit-jepit. Namun, dalam perhitungan ini, perletakan tangga diasumsikan berupa sendi dan rol (rol diletakkan pada ujung bordes). Data-data perancangan : Syarat perencanaan tangga :.t + i = dimana : t = tinggi injakan (diambil 18 cm) i = lebar injakan.t + i = 66 (18) + i = 66 i = 30 cm Mutu beton (f c ) = 40 MPa Mutu baja (f y ) = 350 MPa Tinggi antar lantai = 45cm Panjang bordes = 100 cm Panjang tangga = 300 cm Lebar tangga = 300 cm 15

16 Tebal pelat miring Tebal pelat bordes Tinggi injakan ( t ) Lebar injakan ( i ) Diameter tulangan lentur Tebal selimut beton = 15 cm = 15 cm = 18 cm = 30 cm = 1 mm = 0 mm 300 Jumlah tanjakan (n) = ( 18 ) = 17 Jumlah injakan = (n-1) = 17-1 = 16 Kemiringan Tangga (α) Tebal rata-rata 18 = arc tan 30 = arc tan 0,6 = 30,96 i = sinα (injakan &tanjakan) 30 = sin 30,96 = 7,7 cm Tebal rata-rata pelat tangga = ,7 =,7 cm Perencanaan Balok Anak Dalam perencanaan ini menggunakan balok anak ukran 35/50 cm dengan lebar bentang 600 cm. Untuk perhitungan tulangan dilakukan pada saat sebelum kom[posit, saat pengangkatan, dan sesudah komposit. Untuk tulangan tumpuan setelah menggunakan tulangan 3 19 mm = 850,586 mm karena atas tidak mengalami tarik, tulangan negatif digunakan tulangan praktis minimum sehingga luasan yang diperlukan, A s = 0,5 A s = 0,5 850,586 = 45,93 mm. Digunakan 19 mm = 567,057 mm Perencanaan balk penggantung lift Dalam perencanaan ini menggunakan balok anak ukran 35/50 cm dengan lebar bentang 600 cm. Untuk perhitungan tulangan dilakukan pada saat sebelum kom[posit, saat pengangkatan, dan sesudah komposit. Untuk tulangan tumpuan setelah menggunakan tulangan 3 19 mm = 850,586 mm karena atas tidak mengalami tarik, tulangan negatif digunakan tulangan praktis minimum sehingga luasan yang diperlukan, A s = 0,5 A s = 0,5 850,586 = 45,93 mm Digunakan 19 mm = 567,057 mm.. 4. Perencaan balok iniduk dan kolom 4..1 Perencanaan balok Dari hasil penrancangan dan verifikasi dengan ETAB 9.6 maka didapatkan hasil dsebagai berikut: 16

17 Tabel 4.1 Penulangan Lentur Balok Pada Tumpuan Keterangan Satuan Balok AB-1 Balok AB- Balok A1- Balok B1- Penulangan pada tumpuan akibat momen positif M u negatif Nmm M n perlu Nmm Rn 1,73 1,93 1,5 1,5 ρperlu 0, , , , ρpakai 0, , ,0045 0,0045 A s perlu mm 159, , ,5 1408,5 n Tul. tarik A s mm 79,64 659, ,7 1899,7 n Tul.tekan A s ' mm 1519, ,7 1139,8 1139,8 M n Nmm , , , ,9 Keterangan OK OK OK OK Cek momen nominal tulangan terpasang ρ 0,0078 0, , ,00607 ρ' 0, , , ,00364 ρ-ρ' 0,0043 0,0043 0,0043 0,0043 kontrol 0,01 0,01 0,01 0,01 OK OK OK OK f' s Mpa 1585,9 1585,9 1585,9 1585,9 f y Mpa f' s pakai Mpa a mm 46,85 54,65 39,05 39,05 M n Nmm , , , , φm n Nmm , , , ,9 kontrol OK OK OK OK M u Nmm

18 Tabel 4. Penulangan Lentur Balok Pada Lapangan Keterangan Satuan Balok AB-1 Balok AB- Balok A1- Balok B1- Cek balok T asli atau palsu M u Nmm M n perlu Nmm Cek balok T atau persegi b e1 mm b e mm b e3 mm b e mm Rn 0,96 1,05 0,45 0,54 ρ perlu 0,0078 0, , ,00156 ρpakai 0,0045 0,0045 0,0045 0,0045 a mm 9,00 9,00 9,00 9,00 hf mm kontrol balok T palsu balok T palsu balok T palsu balok T palsu Keterangan Satuan Balok AB-1 Balok AB- Balok A1- Balok B1- Penulangan pada lapangan M u Nmm M n perlu Nmm Rn 0,96 1,05 0,45 0,54 ρperlu 0,0078 0, , ,00156 ρpakai 0,0045 0,0045 0,0045 0,0045 A s perlu mm 1408,5 1408,5 1408,5 1408,5 n Tul. tarik A s mm 1519, , ,8 1139,8 n Tul.tekan A s ' mm 759,88 759,88 759,88 759,88 M n Nmm , , , ,6 Kontrol OK OK OK OK M u Nmm Tabel 4.3 Penulangan Geser Balok Memanjang dan Melintang Keterangan Satuan Balok AB-1 Balok AB- Balok A1- Balok B1- Penulangan geser A s mm 79,64 659, ,7 1899,7 A s ' mm 1519, , ,8 1139,8 f' s Mpa 101,07 17,5 45,0 45,0 d mm a mm 37,90 43,36 36,08 36,08 Akibat gempa kiri M pr1 knm 594,87 695,77 496,60 496,60 M pr knm 387,77 385,13 89,51 89,51 Akibat gempa kanan M pr3 knm 594,87 695,77 496,60 496,60 M pr4 knm 387,77 385,13 89,51 89,51 Wu kn 30,30 30,30 37,7 37,7 Analisa terhadap gempa kiri L m V ea kn 44,01 56,9 4,8 4,8 V eb kn 1,65 13,93 19, 19, Analisa terhadap gempa kanan L m V ea kn 44,01 56,9 4,8 4,8 V eb kn 1,65 13,93 19, 19, 18

19 4.. Perancangan Kolom Daerah sendi plastis (tumpuan) V e ( gempa) kn 1,83 135,11 131,0 131,0 V e kn 1,01 18,15 11,41 11,41 kontrol OK OK OK OK V s kn 35,35 341,73 33,76 33,76 A v mm 65,46 65,46 65,46 65,46 s mm 178,77 170,0 179,65 179,65 s 1 mm 156,5 156,5 156,5 156,5 s mm s 3 mm s pasang mm n buah 1,5 1,5 1,5 1,5 n buah V smax kn 1319,7 1319,7 1319,7 1319,7 V s kn 484,69 484,69 484,69 484,69 V s <V smax kn OK OK OK OK φ(v c +V s ) kn 363,5 363,5 363,5 363,5 V umax kn 44,01 56,9 4,8 4,8 φ(v c +V s )>V umax OK OK OK OK Keterangan Satuan Balok AB-1 Balok AB- Balok A1- Balok B1- Daerah sendi non plastis (lapangan) V e ( gempa) kn 1,83 135,11 131,0 131,0 V e kn 1,01 18,15 11,41 11,41 kontrol OK OK OK OK V u kn 8,93 99,31 71,58 71,58 V s kn 353,67 374,14 339,48 339,48 A v mm 65,46 65,46 65,46 65,46 s mm 164,46 155,46 171,33 171,33 s 1 mm s pasang mm n buah 35,67 35,67 33,50 33,50 n buah V smax kn 1319,7 1319,7 1319,7 1319,7 V s kn 387,75 387,75 363,5 363,5 V s <V smax kn OK OK OK OK φ(v c +V s ) kn 90,81 90,81 7,64 7,64 V umax kn 44,01 56,9 4,8 4,8 φ(v c +V s )>V umax OK OK OK OK Dari hasil penrancangan dan verifikasi dengan ETAB 9.6 maka didapatkan hasil dsebagai berikut: Tabel 4.4 Penulangan longitudinal kolom eksterior dan interior 19

20 Penulangan longitudinal Dimensi kolom mm A g mm Mutu beton (f' c ) Mpa Mutu tulangan (f y ) Mpa Tulangan 16D5 16D5 Diameter tulangan (d) mm 5 5 Jumlah tulangan buah A st mm Rasio tulangan (%) 0,01 0,01 P u max kn 4870,5 6569,7 φp n max kn 1.605, ,11 Penulangan Geser Kolom (Daerah Sendi Plastis) Mn t knm M nb knm V e kolom kn 917,65 941,18 P u (dari analisa struktur) kn 4870,5 6569,7 V c kn 1345,6 1345,6 V t kn 610,95 610,95 Syarat s max mm Sengkang terpasang 4Ø Ø13-00 Diameter sengkang (Ø) mm Jumlah sengkang (n) buah 4 4 A sh terpasang mm 530,66 530,66 0,75 V n terpasang kn 1467, ,43 0,75 V n terpasang > V u kn memenuhi memenuhi Penulangan Geser Kolom (Daerah Luar Sendi Plastis) V e kn 917,65 941,18 V c kn 67,81 67,81 V t kn 610,95 610,95 Syarat s max mm Sengkang terpasang 4Ø Ø13-00 Diameter sengkang (Ø) mm Jumlah sengkang (n) buah 4 4 A sh terpasang mm 530,66 530,66 0,75 V n terpasang kn 96, , ,75 V n terpasang > V u kn memenuhi memenuhi 0

21 4.3 Perencanaan Sambungan Penulangan longitudinal Dimensi kolom mm A g mm Mutu beton (f' c ) Mpa Mutu tulangan (f y ) Mpa Tulangan 16D5 16D6 Diameter tulangan (d) mm 5 5 Jumlah tulangan buah A st mm Rasio tulangan (%) 0,01 0,01 P u max kn 585,0 767,53 φp n max kn 1.605, ,11 Penulangan Geser Kolom (Daerah Sendi Plastis) Mn t knm M nb knm V e kolom kn 941,18 941,18 P u (dari analisa struktur) kn 585,0 767,53 V c kn 1345,6 1345,6 V t kn 610,95 610,95 Syarat s max mm Sengkang terpasang 4Ø Ø13-00 Diameter sengkang (Ø) mm Jumlah sengkang (n) buah 4 4 A sh terpasang mm 530,66 530,66 0,75 V n terpasang kn 1467, ,43 0,75 V n terpasang > V u kn memenuhi memenuhi Penulangan Geser Kolom (Daerah Luar Sendi Plastis) V e kn 941,18 941,18 V c kn 67,81 67,81 V t kn 610,95 610,95 Syarat s max mm Sengkang terpasang 4Ø Ø13-00 Diameter sengkang (Ø) mm Jumlah sengkang (n) buah 4 4 A sh terpasang mm 530,66 530,66 0,75 V n terpasang kn 96, , ,75 V n terpasang > V u kn memenuhi memenuhi 4.1 Perencanaan Sambungan Balok dan Kolom Pada perencanaan sambungan antara balok induk dan kolom dipergunakan sambungan dengan menggunakan konsol pendek. Balok induk diletakkan pada konsol yang berada pada kolom yang kemudian dirangkai menjadi satu kesatuan. Bentuk konsol pendek yang dipakai dapat dilihat pada gambar 8.1 berikut ini : Gambar 4.1 Geometri Konsol Pendek 1

22 4.1.1 Perencanaan Konsol pada Kolom Contoh perhitungan V u = N (output ETABS) Dimensi Balok 50/70 Direncanakan dimensi konsol : b w = 500 mm d = 500 mm h = 550 mm f c = 40 MPa f y = 350 MPa lp = 300 MPa a = 150 mm Ketentuan yang digunakan dalam perencanaan konsol pendek ini, sesuai dengan SNI Pasal Untuk dapat menggunakan SNI Pasal 13.9, maka geometri konsol pendek serta gaya yang terjadi pada konsol pendek tersebut harus sesuai dengan yang diisyaratkan oleh SNI Pasal Syarat tersebut adalah sebagai berikut : a/d < / 500 = 0,3 < 1...OK N uc N uc V u = 0, Vu = 0, =3874N 51810,01 N.OK Sesuai dengan , diambil sebesar 0,75. V u V n = = 0,75 = N Menentukan luas tulangan geser friksi Sesuai dengan SNI Pasal (a), untuk beton normal, kuat geser V n tidak boleh diambil lebih besar daripada 0, f c b w d ataupun 5,5b w d dalam Newton. 0, f c bw d = 0, = N > V n...ok

23 5,5 b w d = 5, = N > V n...ok A vf = V n fy. SNI Pasal = 1,4 untuk beton normal yang dicor secara monolit. (SNI Pasal ) A vf = ,4 = 50,73mm Menentukan luas tulangan untuk menahan momen M u = V u a + N uc (h d) = ( ) = Nmm min 1,4 f = y = 1,4/350 = 0,004 min = fc' 4 fy 40 0, Dipilih yang terbesar yaitu 0,0045 R n = M u b.d = = 0,45 MPa m = f y 0,85 x f c ' = 350 0,85 x 40 = 10, perlu m = m R 1 f y n = 1 10, ,30 0, = 0,00070 A f 1 = Mu 0,85 fy d = ,85 0, = 316,68 mm A f = b w d = 0, = 115 mm..menentukan 3

24 Menentukan tulangan untuk menahan gaya normal N uc A n = N w fy ,75350 = 145,8 mm Pemilihan Tulangan yang Digunakan A s = (A f + A n ) = ( ,8) = 170,8 mm A s = A 3 vf A n 50,73 = 3 145,8 =499,6 mm fc' A smin = 0,04 fy b d = 0, =114,86 mm A h = 0,5 (A s A n ) = 0,5 (170,8 145,8)= 56,5 mm Dipakai tulangan 5D19 = 1417,64 mm Dipakai sengkang 5D13 = 663,66 mm Dipasang sepanjang (/3) d = 333,333 mm (vertikal) Menentukan luas pelat landasan : V u = Ø (0,85) fc Al Al = , ,75 = 7504,7 mm S dipakai pelat landasan mm (tebal 15 mm) 4.1. Perhitungan Sambungan Balok Kolom Sistem sambungan antara balok dengan kolom pada perencanaan memanfaatkan panjang penyaluran dengan tulangan balok, terutama tulangan pada bagian bawah yang nantinya akan dijangkarkan atau dikaitkan ke atas. Panjang penyaluran diasumsikan menerima tekan dan juga menerima tarik, sehingga dalam perencanaan dihitung dalam dua kondisi, yaitu kondisi tarik dan kondisi tekan. d b = 5 mm A s perlu = 98,80 mm A s terpasang = 304,8 mm 4

25 Panjang Penyaluran Tulangan Deform Dalam Tekan Berdasarkan SNI Pasal 14.3 d = db As As perlu terpasang d 00 mm db 0,04 d b f y 0, = 308 db = db x fy x f ' c 4 x 40 = 304,37 mm 98,80 d = 304,37 304,8 = 93,0 mm d 00 mm OK Dipakai d = 93,0 mm 300 mm Panjang Penyaluran Kait Standar Dalam Tarik Berdasarkan SNI Pasal 14.5 hb dh = 400 f y dh 8 d b dh 150 mm hb = 100 db fc' = = 347,85 mm dh 8 d b = 8 = 176 mm hb dh = 400 f y 350 = 347, = 304,37 mm Dipakai dh = 304, mm 4. Perencanaan Sambungan Balok Induk dan Balok Anak 5

26 Pada perencanaan sambungan antara balok induk dan balok anak digunakan sambungan dengan konsol pendek. Balok anak diletakkan pada konsol yang berada pada balok induk yang kemudian dirangkai menjadi satu kesatuan Perencanaan Konsol pada Balok Induk V u = N Dimensi Balok Anak 35/50 Direncanakan dimensi konsol : b w = 350 mm Tebal pelat landasan = 15 mm h = 00 mm d = h tebal pelat landasan (D/) = (10/) = 180 mm lp = 80 MPa a = 75 mm f c = 40 MPa f y = 350 Mpa Ketentuan yang digunakan dalam perencanaan konsol pendek ini, sesuai dengan SNI Pasal Untuk dapat menggunakan SNI Pasal 13.9, maka geometri konsol pendek serta gaya yang terjadi pada konsol pendek tersebut harus sesuai dengan yang diisyaratkan oleh SNI Pasal Syarat tersebut adalah: a/d < 1 75 / 180 = 0,4 < 1...OK N uc N uc V u = 0, Vu Sesuai dengan , diambil sebesar 0,75. = 0, 59860= 1197 N...OK V n V u = = 0,75 = 79813,33 N Menentukan luas tulangan geser friksi Sesuai dengan SNI Pasal (a), untuk beton normal, kuat geser V n tidak boleh diambil lebih besar daripada 0, f c b w d ataupun 5,5b w d dalam Newton. 6

27 0, f c bw d = 0, = N > V n...ok 5,5 b w d = 5, = N > V n...ok A vf = V n fy SNI Pasal = 1,4 untuk beton normal yang dicor secara monolit. (SNI Pasal ) A vf = 79813, ,4 = 16,88 mm Menentukan luas tulangan untuk menahan momen Mu = V u a + N uc (h d) = (00 180) = Nmm min 1,4 f = y = 1,4/350 = 0,004 min = fc' 4 fy 40 0, Dipilih yang terbesar yaitu 0,0045 R n = M u b.d = = 0,417 MPa m = f y 0,85 x f c ' = 350 0,85 x 40 = 10, perlu m = m R 1 f y n 1 x 10,30 0, x 10,30 = 350 = 0,001 A f 1 = Mu 0,85 fy d = ,85 0, = 117,75 mm A f = b w d = 0, = 83,5 mm...menentukan 7

28 Menentukan tulangan untuk menahan gaya normal N uc A n = N uc fy 0, = 45,61 mm Pemilihan Tulangan yang Digunakan A s = (A f + A n ) = (83,5 + 45,61) = 39,11 mm A s = A 3 vf A n 16,88 = 3 45,61 =154, mm A smin = 0,04 f c ' f y b d = 0, = 40 mm A h = 0,5 (A s A n ) = 0,5 (319,11 45,61) = 136,75 mm Dipakai tulangan 4D1 = 45,39 mm Dipakai sengkang D10 = 45,39 mm Dipasang sepanjang (/3) d = 53,3 mm (vertikal) Menentukan luas pelat landasan : V u = Ø (0,85) f c A l A l = ,85 0,65 40 = 708,59 mm S dipakai pelat landasan mm (tebal 15 mm) 4.. Perhitungan Sambungan Balok Induk dan Balok Anak Sistem sambungan antara balok dengan kolom pada perencanaan memanfaatkan panjang penyaluran dengan tulangan balok, terutama tulangan pada bagian bawah yang nantinya akan dijangkarkan atau dikaitkan ke atas. Panjang penyaluran diasumsikan menerima tekan dan juga menerima tarik, sehingga dalam perencanaan dihitung dalam dua kondisi, yaitu kondisi tarik dan kondisi tekan. d b = mm 8

29 A s perlu = 693 mm A s terpasang = 850,586 mm Panjang Penyaluran Tulangan Deform Dalam Tekan Berdasarkan SNI Pasal 14.3 d = db As As perlu terpasang d 00 mm db 0,04 d b f y 0, = 66 db = db x fy 19 x f ' c 4 x 40 = 6,86 mm 693 d = 6,86 850,586 = 14,16 mm d 00 mm OK Dipakai d = 14,16 mm 0 mm Panjang Penyaluran Kait Standar Dalam Tarik Berdasarkan SNI Pasal 14.5 hb dh = 400 f y dh 8 d b dh 150 mm hb = 100 db 19 fc' = = 300,41 mm dh 8 d b = 8 19 = 15 mm 9

30 hb dh = 400 f y 350 = 300, = 6,86 mm Dipakai dh = 300, mm 4.3 Perencanaan Sambungan Balok dan Pelat Untuk mempekuat sambungan pelat dengan balok, maka pada bagian tepi pelat akan diberikan lebihan tulangan (panjang penyaluran) yang nantinya akan dicor bersamaan dengan pengecoran topping. Panjang penyaluran bisa dipasang pada satu arah maupun dua arah tergantung bagaimana pelat direncanakan. Jika direncanakan sebagai pelat dua arah, maka panjang penyaluran dipasang pada dua arah tetapi jika pelat direncanakan sebagai pelat satu arah, maka panjang penyaluran hanya dipasang pada satu arah saja Panjang Penyaluran Tulangan Pelat Type A d b = 13 mm Arah X - A s perlu : 465,75 mm A s terpasang : 663,661 mm Arah Y - A s perlu : 407,5 mm Penyaluran Arah X Kondisi tarik d 300 mm A s terpasang : 663,661 mm d d b = 1 f y 5 f ' c 1,7...SNI Pasal Dengan : : faktor lokasi penulangan = 1,3 : faktor pelapis = 1 : faktor beton agregat ringan = 1 d ,3 11 = 5 40 d = 448,9 mm ~ 450 mm 30

31 Kondisi tekan d = db As As perlu terpasang d 00 mm db 0,04 d b f y 0, = 18 d db = c b 4 f y f ' = 179,85 mm 465,75 d = ,661 = 17,5 mm d 00 mm NOT OK Dipakai d = 00 mm Penyaluran Arah Y Kondisi tarik d 300 mm d d b = 1 f y 5 f ' c 1,7...SNI Pasal Dengan : : faktor lokasi penulangan = 1,3 : faktor pelapis = 1 : faktor beton agregat ringan = 1 d ,3 11 = 5 40 d = 448,9 mm ~ 450 mm 31

32 Kondisi tekan d = db As As perlu terpasang d 00 mm db 0,04 d b f y 0, = 18 d db = c b 4 f y f ' = 179,85 mm 407,5 d = ,661 = 111,68 mm d 00 mm NOT OK Dipakai d = 00 mm 4.4 Perencanaan Reinforced Concrete Bearing Gambar 8. Rencana Tulangan pada Balok Anak Perencanaan penulangan ujung balok induk pada tugas akhir ini didasarkan pada buku PCI DESIGN HANDBOOK (Fourth Edition) section 6.9 yaitu tentang concrete brackets or cobel. Karena dihitung dengan PCI maka satuan yang dipakai adalah : Lb atau kips untuk satuan gaya In untuk besaran panjang Psi untuk fc Ksi untuk fy Hal ini karena berkaitan dengan koefisien-koefisien yang akan dipakai. Menurut SNI , bearing streght on plain concrete adalah : 3

33 V n C r (0,8. fc' A ) s A A 1.fc'A1 Dimana : Ø = 0,7 Cr = s w 00 N V u u = 1 bila tidak ada goyangan horizontal yang berarti A 1 = luas permukaan beton yang mendukung beton A = luas proyeksi permukaan A 1 Batas searing strength adalah V n. 0,85. fc. b w Jika V u > Ø V n hasil design bearing strength on plain concrete maka perlu tulangan end bearing. Penulangan end bearing. Penulangan end bearing berdasarkan analisa geser friksi. Prosedur yang digunakan PCI adalah sebagai berikut : Diasumsikan sudut retak adalah vertikal = 0 0 Hitung tulangan horizontal At = Vu Nu Avf + An =. fy.. fy Sudut penanaman adalah 15 0 seperti yang disaranakan pada referensi Nilai = 1,4 = 1,4 x 1 = 1,4 Hitung tulangan sengkang A sh = A vf A e.f ys Acr. e dimana A vf An fy A cr = Id. b n fy B = lebar balok Id = panjang penanaman f ys = mutu baja sengkang A sh Nilai maksimum V n dari PCI design handbook table untuk beton cor monolit Acr, recommended = 1,4 e max = 3,4 33

34 Perhitungan V u = N = 10,89 kips N u = 0, x Vu = 0, x 10,89kips =,18kips f y = 350 Mpa = 5073,75 Psi f c = 40 Mpa = 5797, Psi Dimensi balok anak sebelum komposit 35/37 cm Sehingga h = 37 cm = 14,57 in Dipakai pelat landasan : b = 35 cm = 13,7 in, w = 15 cm = 5,9 in A cr = b. h = 13,7 x 14,57 = 199,61 in Cek V n max dari PCI Design Handbook table A cr = 1000 (1,0) (199,61)/1000 = 199,61 kips Max V u = 0,85 (199,61) = 169,67 kips > V u = 15,17 kips.ok e = A V u cr ,611,4 10, = 5,66 >3,4 dipakai 3,4 A vf = Vu 10,89 x fy. 0, ,75 3,4 e = 0,074 in A n = N w,18 x fy 0, ,75 = 0,057 in A vf + A n = 0, ,057 = 0,131 in Dipakai D10 = 6,195 mm = 0,44 in Panjang Id sesuai dengan table design Aid Untuk A = B = 1 I db = 9,6 C = 1,3 D = 1 E = As As perlu ada 0,18 0,44 = 0,74 MT = 1,18 fy fc' = 1, , , = 0,786 Id = A x B x C x D x E x MT 1 in 34 = 9,6 x 1 x 1 x 1,3 x 0,7 x 0,834 = 7, in

35 Dipakai Id = 1 in 35 cm A cr = Id. b = 1. 17,7 = 1,4 in Acr. A A f e = vf n y e = ,9.1,4 0,17 x 46376,811 = 61,6 > 3,4 Dipakai e = 3,4 A sh = A vf. f e A n ys f y = 0,04 in Dipakai 4D1 = 45,389 mm = 0,701 in 4.5 Perancangan Pondasi Pondasi pada umumnya berlaku sebagai komponen struktur pendukung bangunan yang terbawah dan berfungsi sebagai elemen terakhir yang meneruskan beban ke tanah. Pondasi pada gedung Departemen Keuangan ini direncanakan memakai pondasi tiang pancang jenis pencil pile shoe produk dari PT. WIKA Beton Pondasi Kolom Gedung A Spesifikasi tiang pancang yang akan digunakan adalah sebagai berikut: Diameter Tebal Type Allowable axial : 600 mm : 100 mm : A1 : 35,4 ton Bending Momen crack Bending Momen ultimate : 17 tonm : 5,5 tonm Direncanakan kedalaman 16 m Dari hasil analisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS, diambil output reaksi perletakan yang terbesar dari kombinasi D + L. Hasilnya adalah sebagai berikut : D M x M y : 65691,83 kg : 164,097 kgm : 4485,8 kgm 35

36 H x H y : 334,1 kg : 103,39 kg Gambar 4. Layout Pondasi Daya Dukung Tiang Pancang Tunggal Data yang diperoleh dan yang digunakan dalam merencanakan pondasi adalah data tanah berdasarkan hasil Standard Penetration Test (SPT) yang terdiri dari 1 titik. Daya dukung pada pondasi tiang pancang ditentukan oleh dua hal, yaitu daya dukung perlawanan tanah dari unsur dasar tiang pondasi (Q p ) dan daya dukung tanah dari unsur lekatan lateral tanah (Q S ). Q L = Q P + Q S Dimana : Perhitungan daya dukung tanah memakai metode Luciano Decourt (198) : Q L = daya dukung tanah maksimum pada pondasi Q P = resistance ultimate di dasar tiang Q S = resistance ultimate akibat lekatan lateral Dimana : Qp = qp.ap = (Np.K).Ap Qs = qs.as = (Ns/3 +1).As Np K Ap = harga rata-rata SPT pada 4D pondasi di bawah dan di atasnya. = koefisien karakteristik tanah = luas penampang dasar tiang Ns = rata-rata SPT sepanjang tiang tertanam, dengan batasan 3 N 50 As = luas selimut tiang Perhitungan P ijin 1 tiang 36

37 N p A P ,67 3 0,5 D 0,5 0,6 0,83m K = 5t/m, untuk tanah lanau berpasir QP N p K Ap 44,67 5 0,83 316, 0ton ,6 5 N s A S H D 30 0,6 33,93m NS 13,6 QS 1 AS 133,93 187, 75ton 3 3 Q L = Q P + Q S = 316,0 +187,75 = 503,07 ton P ijin 1 tiang = Q L 503,07 167, 9 ton SF 3 Perhitungan P ijin 1 group tiang N p A P ,33 3 0,5 D 0,5 3,6 10,178 m K = 5t/m, untuk tanah lanau berpasir QP N p K Ap 4,3 5 10, ton N s A S H D 30 3,6 11 m N S 5 QS 1 AS ton 3 3 Q L = Q P + Q S = = 145 ton P ijin 1 group tiang = Q L , 67 ton SF Daya Dukung Tiang Pancang Kelompok Pondasi tiang pancang direncanakan Ø60 cm. Jarak dari as ke as antar tiang pancang direncanakan seperti perhitungan di bawah ini: Untuk jarak antar tiang pancang :,5 D S 3 D dimana : S = jarak antar tiang pancang,5 60 S 3 60 S1= jarak tiang pancang ke tepi 37

38 150 S 180 Untuk jarak tepi tiang pancang : 1,5 D S1 D 1,5 60 S S1 10 Dipakai : jarak antar tiang pancang (S) = 150 cm jarak tepi tiang pancang (S1) = 90 cm Gambar 4.3 Konfigurasi Rencana Tiang Dengan memperhatikan jumlah tiang dalam satu baris dan kolom: Q L (group) = Q L (1 tiang) n arc tan( D / S) 1 1 = 1-90 m n Converse Labarre Dimana : D = diameter tiang pancang S = jarak antar tiang pancang m = jumlah tiang pancang dalam 1 baris = 3 n = jumlah baris tiang pancang = 3 Efisiensi : ( ή ) = 1 - arctan(600 /1500) = 0,677 Q L (group) = ,677 = kg 38

39 Dengan memperhatikan jenis tanahnya bukan jumlah baris dan kolomnya maka dihasilkan efisiensi yang lebih baik. Efisiensi : ub P ub P ( np u1 ) 7381, , ,9 0,997 maka yang digunakan adalah efisiensi yang lebih besar. Q L (group) = ,997 = kg Perhitungan Beban Aksial Maksimum Pada Pondasi Kelompok a. Reaksi kolom = 65691,83 kg b. Berat Poer = 4,8 4,8 1,3 400 = 71884,8 kg + Berat total = 78797,63 kg Q L (group) = kg > P = 78797,63 kg OK!! Kontrol Beban Maksimum Tiang (Pmax) Beban maksimum yang bekerja pada satu tiang dalam tiang kelompok dihitung berdasarkan gaya aksial dan momen yang bekerja pada tiang. Dalam hal ini nilai tersebut diperoleh dari hasil analisa struktur dengan bantuan program ETABS. Momen pada tiang dapat menyebabkan gaya tekan atau tarik pada tiang,namun yang diperhitungkan hanya gaya tekan karena gaya tarik dianggap lebih kecil dari beban gravitasi struktur, sehingga berlaku persamaan : P max = V n My. X Mx. Y X Y max max P ijin 1 tiang 656,91167,9 4,5 1,5 1,6 1,5 P max = 8 61,5 61,5 = 61,80 ton P ijin 1 tiang = 35,4 ton OK!! Kontrol Kekuatan Tiang terhadap gaya Lateral Dari spesifikasi Wika Pile Classification direncanakan tiang pancang beton dengan : Diameter Tebal Type Allowable axial : 600 mm : 100 mm : A1 : 35,4 ton Bending Momen crack : 17 tonm Bending Momen ultimate: 5,5 tonm 39

40 5.1 Ruang Lingkup BAB 5 DETAILING PADA TEKLA STUCTURES 15 Seperti telah dijelaskan pada Bab III khususnya tentang kemampuan software Tekla Strukctures 15 dalam mendukung proses perancangan, maka pada bab ini akan dibahas salah satu aplikasi software Tekla Structures 15. Ruang lingkup pembahasan pada bab ini meliputi : Pembuatan model gedung Pembuatan gambar kerja (shop drawing) Pembuatan report Aplikasi analisa struktur tidak dibahas dalam Tugas Akhir ini karena pada Tekla Structure 15 (cracked version) yang digunakan tidak mampu mendukung kemampuan tersebut. 5. Tahap Modeling 5..1 Memilih Environment Untuk menjalankan program Tekla seperti menjalankan program windows lainnya. Pilihlah environment yang tersedia pada metu start - up misalnya Us Metric. Gambar 5.1 Pilihan environment pada Tekla Structure Tekla menyediakan banyak environment yang bisa dipilih pada saat menginstal. Masing - masing akan menyediakan database profil, baut, tulangan, maupun material sesuai template gambar dan report yang sesuai dengan standar yang dipakai negara tersebut. 40

41 5.. Tampilan Tekla Structures 15 Setelah memilih environment, selanjutnya kita akan login ke Program Tekla. Terdapat beberapa pilihan konfigurasi sesuai dengan keperluan dari penggunaan program. Karena kita akan membuat detaling lengkap, maka dipilih konfigurasi Full Detailing. Gambar 5. Login program Gambar 5.3 Pengaturan Grid dan Tampilan Tekla Sebelum memodelkan struktur gedung, terlebih dahulu harus dilakukan pengaturan grid. Ini untuk mempermudah proses pembuatan model. Gambar 8.3 adalah fasilitas pengaturan grid pada Tekla. Setelah diatur gridnya, kemudian akan muncul tampilan Tekla. 41

42 Gambar 5.4 Tampilan awal Tekla Structures Memodelkan Komponen Struktur Beton Untuk memodelkan komponen struktur beton Tekla sudah menyediakan tool untuk mengisi mendefinisikan properties dari komponen tersebut. Misalnya Concrete Beam Properties untuk mendefinisikan data tentang balok. Selain balok juga tersedia fasilitas pengaturan properties untuk komponen kolom, pelat, pad footing dan wall Memodelkan Library Component Gambar 8.5 Concrete Beam Properties Tekla mempunyai banyak library yang bisa digunakan untuk mempermudah pengguna dalam proses pemodelan. Misalnya database material, jenis dan bentuk profil, komponen komponen balok pun dapat dimodelkan dengan memasukkan angka pada parameter parameternya. Gambar akan menunjukkan library untuk memodelkan sebuah tangga beton. 4

43 5..5 Memodelkan Group Rebar Gambar 8.6 Concrete stair library untuk memodelkan tangga Proses penulangan juga dapat dengan mudah dilakukan berkat fasilitas pembuatan grup tulangan. Properti tulangan yang meliputi diameter, mutu, bentuk hook posisi dan jumlahnya didefinisikan dahulu pada tahap ini kemudian dipasang pada model. 5.3 Drawing Gambar 8.7 Dialog untuk mengatur properti tulangan Telah dijelaskan pada bab tinjauan pustaka bahwa Tekla Structure menggunakan teknologi Building Information Modelling (BIM). Semua data tentang bangunan yang 43