BAB III METODOLOGI PERANCANGAN

Transkripsi

1 BAB III METODOLOGI PERANCANGAN 3.1 Bagan Alir Perancangan Mulai Studi Literatur Konstruksi Baja Untuk Struktur Atas bangunan Spesifikasi Bangunan - Pembebanan - Data-data fisik - Data-data struktur Konfigurasi Letak dan Ketinggian Bracing Pemodelan struktur portal dengan Bracing tipe X dan V Analisa Balok dan Kolom Tidak Analisa batang bracing berdasarkan Beban yang dipikul Hasil analisis yang didapat Ok Kesimpulan Selesai III - 1

2 3.2 Denah dan Skematik Portal III - 2

3 Gambar 3.1 Denah dan Skematik portal Untuk struktur diatas dengan ketinggian bangunan 40 m dapat dianalisis seberapa besar perilaku struktur tersebut dengan menggunakan perkakuan (bracing) dan tanpa menggunakan bracing. Pengaku (bracing) yang digunakan adalah bracing tipe X dan tipe V dengan penempatan posisi bracing yang berbeda yaitu penempatan pada ekterior sudut bangunan dan interior bangunan dengan ketinggian yang berbeda juga. Dari analisis strukturnya akan didapat struktur manakah yang memiliki kekakuan yang paling besar. III - 3

4 3.3 Data Perancangan Data-data yang digunakan adalah : - Jenis baja = BJ 37 - Tegangan Leleh (fy) = 240 Mpa - egangan ultimate (fu) = 370 Mpa - Berat jenis baja = 7850 kg/m³ - Tegangan Ijin, σijin = 160 MPa - Modulus Elastisitas = MPa 3.4 Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan yang secara umum dipakai dalam merancang suatu struktur adalah : 1,4 1,2D + 1,6 L + 0,5 (La atau H) 1,2D + 1,6 (La atau H) + (γ L L atau 0,8W) 1,2D + 1,3 W + γ L L + 0,5 (La atau H) 1,2D ± 1,0E + γ L L 0,9D ± (1,3W atau 1,0E) Keterangan: D adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen, termasuk dinding, lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan peralatan layan tetap L adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lain III - 4

5 La adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja, peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak H W E adalah beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air adalah beban angin adalah beban gempa, yang ditentukan menurut SNI , atau penggantinya dengan, γ L = 0,5 bila L< 5 kpa, dan γ L = 1 bila L 5 kpa. Kekecualian: Faktor beban untuk L di dalam kombinasi pembebanan pada persamaan 6.2-3, 6.2-4, dan harus sama dengan 1,0 untuk garasi parkir, daerah yang digunakan untuk pertemuan umum, dan semua daerah di mana beban hidup lebih besar daripada 5 kpa. III - 5

6 Bab III : Metodologi Perancangan 3.5 Konfigurasi Letak dan Tinggi Bracing Tipe bracing yang akan digunakan dalam perancangan ini adalah bracing tipe X dan tipe V. Penempatan bresing diletakkan pada portal ekterior sudut dan interior dengan ketinggian yang berbeda. (a) Struktur tanpa bracing (b) Struktur bracing pada ekstrior sudut (c) Struktur bracing pada interior Gambar 3.2 Dimensi denah struktur tanpa menggunakan bracing dan menggunakan bracing baik tipe X maupun tipe V Dalam perancangan struktur ini ada 13 tipe struktur yang akan dianisis perilaku strukturnya sehingga diketahui tipe struktur yang mana yang memiliki kekakuan yang paling besar. Tipe struktur yang akan dianalisis adalah sebagai berikut: a. Struktur tanpa menggunakan bracing (Tipe 1) dapat dilihat pada Gambar 3.3 III - 6

7 b. Struktur dengan menggunakan bracing dengan penempatan bracing pada eksterior sudut bangunan yang dibagi atas 6 tipe yaitu : - Tipe 2 yaitu struktur pada eksterior sudut dengan menggunakan bracing Tipe X dengan ketinggian sampai lantai atap (lihat Gambar 3.4) - Tipe 3 yaitu struktur pada eksterior sudut dengan menggunakan bracing Tipe X dengan ketinggian sampai lantai 10 (lihat Gambar 3.5) - Tipe 4 yaitu struktur pada eksterior sudut dengan menggunakan bracing Tipe X dengan ketinggian sampai lantai 9 (lihat Gambar 3.6) - Tipe 5 yaitu struktur pada eksterior sudut dengan menggunakan bracing Tipe V dengan ketinggian sampai lantai atap (lihat Gambar 3.7) - Tipe 6 yaitu struktur pada eksterior sudut dengan menggunakan bracing Tipe V dengan ketinggian sampai lantai 10 (lihat Gambar 3.8) - Tipe 7 yaitu struktur pada eksterior sudut dengan menggunakan bracing Tipe V dengan ketinggian sampai 9 (lihat Gambar 3.9) c. Struktur dengan menggunakan bracing dengan penempatan bracing pada interior bangunan yang dibagi atas 6 tipe yaitu : - Tipe 8 yaitu struktur pada interior bangunan dengan menggunakan bracing Tipe X dengan ketinggian sampai lantai atap (lihat Gambar 3.10) - Tipe 9 yaitu struktur pada interior bangunan dengan menggunakan bracing Tipe X dengan ketinggian sampai lantai 10 (lihat Gambar 3.11) - Tipe 10 yaitu struktur pada interior bangunan dengan menggunakan bracing Tipe X dengan ketinggian sampai 9 (lihat Gambar 3.12) III - 7

8 - Tipe 11 yaitu struktur pada interior bangunan dengan menggunakan bracing Tipe V dengan ketinggian sampai lantai atap (lihat Gambar 3.13) - Tipe 12 yaitu struktur pada interior bangunan dengan menggunakan bracing Tipe V dengan ketinggian sampai 10 (lihat Gambar 3.14) - Tipe 13 yaitu struktur pada interior bangunan dengan menggunakan bracing Tipe V dengan ketinggian sampai 9 (lihat Gambar 3.15) Gambar 3.3 Model Struktur 3D tanpa bracing (Tipe 1) III - 8

9 Gambar 3.4 Model Struktur 3D Tipe 2 Gambar 3.5 Model Struktur 3D Tipe 3 III - 9

10 Gambar 3.6 Model Struktur 3D Tipe 4 Gambar 3.7 Model Struktur 3D Tipe 5 III - 10

11 Gambar 3.8 Model Struktur 3D Tipe 6 Gambar 3.9 Model Struktur 3D Tipe 7 III - 11

12 Gambar 3.10 Model Struktur 3D Tipe 8 Gambar 3.11 Model Struktur 3D Tipe 9 III - 12

13 Gambar 3.12 Model Struktur 3D Tipe 10 Gambar 3.13 Model Struktur 3D Tipe 11 III - 13

14 Gambar 3.14 Model Struktur 3D Tipe 12 Gambar 3.15 Model Struktur 3D Tipe 13 III - 14

15 Dari hasil analisa struktur bangunan struktur baja ini maka akan diketahui beberapa hal, antara lain : 1. Bagaimana dengan karakteristik struktur pada bangunan baja tanpa pengaku (bracing)? 2. Bagaimana dengan karakteristik struktur pada bangunan baja dengan pengaku tipe silang (X) dan tipe vertikal (V) dengan ketinggian bracing full sampai Lantai Atap? 3. Bagaimana dengan karakteristik struktur pada bangunan baja dengan pengaku tipe silang (X) dan tipe vertikal (V) dengan ketinggian bracing hanya sampai lantai 10? 4. Bagaimana dengan karakteristik struktur pada bangunan baja dengan pengaku tipe silang (X) dan tipe vertikal (V) dengan ketinggian bracing hanya sampai lantai 9? 5. Apa perbedaan perilaku struktur tanpa bracing dengan elemen struktur pengaku tipe silang (X) dan tipe vertikal (V) terhadap beban gempa? Struktur rangka bresing konsentrik pada tugas akhir ini memiliki beberapa karakteristik, yakni : 1. Model struktur penahan gaya lateral (bresing) akibat gempa dipasang pada bidang yang berbeda dimaksudkan untuk mengetahui seberapa besar perbedaan kekakuan yang dihasilkannya. Diharapkan masing-masing sisi bidang bresing pada bidang perimeter saling melengkapi dan bekerjasama apabila terjadi gempa. 2. Pemasangan bresing X dan bresing V dimaksudkan untuk mengantisipasi gaya gempa sejajar bidang bresing yang terjadi secara periodik sehingga gaya tarik dan III - 15

16 tekan yang diserap pada bresing akan bekerja secara harmonis. Selain itu, agar kekakuan struktur pada bidang perimeter benar-benar kaku sehingga diharapkan hampir seluruh gaya lateral yang dipikul struktur akan didistribusikan hanya kepada bresing saja. 3. Disebabkan batang bresing menggunakan profil WF, batang-batang bresing yang saling bersilangan bertemu di satu titik dan berperilaku terkekang penuh (jepit). 3.6 Analisa Gaya Batang Untuk menganalisa gaya-gaya yang ada pada masing-masing komponen struktur yang direncanakan dapat digunakan program bantu analisa yaitu ETABS. Pada program ETABS kita harus memasukkan dimensi profil rencana yang akan digunakan, menentukan beban-beban dan kombinasi pembebanan, memasukkan beban dan menganalisa gaya batangnya dengan cara mengklik RUN pada program ETABS tersebut. Setelah semua langkah diatas dilakukan, kita harus tampilkan output ETABS tersebut sebagai bahan kita dalam pendimensian/penentuan profil yang akan kita pakai dan lakukan pengecekan terhadapnya. III - 16