MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG GRAHA AMERTA RSU Dr. SOETOMO SURABAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA BETON

Transkripsi

1 MAKALAH TUGAS AKHIR MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG GRAHA AMERTA RSU Dr. SOETOMO SURABAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA BETON ANTON PRASTOWO NRP Dosen Pembimbing Ir. HEPPY KRISTIJANTO, MS. JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 01

2 MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG GRAHA AMERTA RSU Dr. SOETOMO SURABAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA BETON Nama Mahasiswa : Anton Prastowo NRP : Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Ir. Heppy Kristijanto, MS. Abstrak Surabaya merupakan kota metropolitan dan kota terbesar kedua di Indonesia dengan jumlah penduduk yang sangat padat. Pertumbuhan jumlah penduduk yang begitu cepat tentunya akan berpengaruh pada sarana dan prasarana pendukung yang telah ada. Sehingga perlu dilakukan pengembangan sarana dan prasarana yang salah satunya di bidang pelayanan kesehatan berupa pembangunan. Oleh karena itu dibangunlah sebuah gedung Graha Amerta RSU Dr. Soetomo yang berlokasi di Jalan Prof. Dr. Moestopo Surabaya. Sebagai bahan studi perencanaan akan dilakukan modifikasi terhadap struktur 8 lantai pada gedung Graha Amerta. Pada awal perencanaan bangunan tersebut didesain dengan menggunakan struktur beton bertulang yang kemudian akan dimodifikasi ulang menjadi 16 lantai dengan menggunakan struktur komposit baja beton. Struktur komposit merupakan perpaduan antara beton dan baja profil. Jika ditinjau dari segi kualitas dan efisiensi waktu pekerjaan bangunan dengan struktur baja komposit lebih menguntungkan. Dengan menggunakan konstruksi komposit dalam desain suatu komponen struktur ternyata dapat diperoleh beberapa keuntungan sebagai berikut : penghematan berat baja, penampang balok baja yang digunakan lebih kecil, kekakuan lantai meningkat, kapasitas menahan beban lebih besar, panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar. Struktur komposit semakin banyak dipakai dalam rekayasa struktur karena mampu memberikan kinerja struktur yang baik dan efektif dalam meningkatkan kapasitas pembebanan, kekakuan dan keunggulan ekonomis. Pada akhirnya dari penyusunan tugas akhir ini penulis mengharapkan dapat merencanakan suatu struktur komposit yang efisien tanpa mengabaikan faktor keselamatan dan fungsi bangunan tersebut. Kata kunci : graha amerta surabaya, komposit baja beton

3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Surabaya merupakan kota metropolitan dan kota terbesar kedua di Indonesia dengan jumlah penduduk yang sangat padat. Penyebabnya adalah karena tingginya angka kelahiran dan migrasi penduduk yang setiap tahunnya semakin bertambah. Pertumbuhan jumlah penduduk yang begitu cepat tentunya akan berpengaruh pada sarana dan prasarana pendukung yang telah ada. Sehingga perlu dilakukan pengembangan sarana dan prasarana yang salah satunya di bidang pelayanan kesehatan berupa pembangunan. Pelayanan kesehatan yang baik dapat terpenuhi jika mempunyai tempat pelayanan yang bersih, rapi dan teratur. Oleh karena itu dibangunlah sebuah gedung Graha Amerta RSU Dr. Soetomo yang berlokasi di Jalan Prof. Dr. Moestopo Surabaya. Sebagai bahan studi perencanaan akan dilakukan modifikasi terhadap struktur 8 lantai pada gedung Graha Amerta. Pada awal perencanaan bangunan tersebut didesain dengan menggunakan struktur beton bertulang yang kemudian akan dimodifikasi ulang menjadi 16 lantai dengan menggunakan struktur komposit baja-beton. Karena wilayah gedung yang saat ini masih terletak di zona gempa menengah, maka perhitungan beban gempanya direncanakan menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM). Selain itu juga akan direncanakan penggunaan pondasi yang sesuai dengan besarnya beban yang akan diterima oleh bangunan tersebut. Struktur komposit merupakan perpaduan antara beton dan baja profil, dimana perbedaannya dengan beton bertulang adalah untuk momen positif, pada beton bertulang gaya-gaya tarik yang terjadi pada elemen struktur dipikul oleh besi tulangan, sedangkan pada struktur komposit gaya-gaya tarik yang terjadi dipikul oleh profil baja. Balok komposit dengan profil WF biasa sudah banyak digunakan dalam perencanaan suatu gedung. Hal ini dikarenakan keuntungan yang didapat dengan menggunakan struktur komposit pada suatu bangunan dari pada menggunakan struktur beton bertulang. Jika ditinjau dari segi kualitas dan efisiensi waktu pekerjaan bangunan dengan struktur baja komposit lebih menguntungkan. Dengan menggunakan konstruksi komposit dalam desain suatu komponen struktur ternyata dapat diperoleh beberapa keuntungan sebagai berikut : penghematan berat baja, penampang balok baja yang digunakan lebih kecil, kekakuan lantai meningkat, kapasitas menahan beban lebih besar, panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar (Salmon, 1991). Struktur komposit semakin banyak dipakai dalam rekayasa struktur karena mampu memberikan kinerja struktur yang baik dan efektif dalam meningkatkan kapasitas pembebanan, kekakuan dan keunggulan ekonomis. Penampang komposit mempunyai kekakuan yang lebih besar dibandingkan dengan penampang lempeng beton dan gelagar baja yang bekerja sendiri-sendiri dan dengan demikian dapat menahan beban yang lebih besar atau beban yang sama dengan lenturan yang lebih kecil pada bentang yang lebih panjang. (Mazumder, 1999). 1. Rumusan Masalah Bagaimana memodifikasi Gedung Graha Amerta dengan menggunakan struktur komposit baja-beton yang sesuai dengan standar perencanaan. Adapun beberapa masalah yang ditinjau antara lain : 1. Bagaimana asumsi pembebanan setelah adanya modifikasi.. Bagaimana menentukan Preliminary Design penampang struktur. 3. Bagaimana merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat lantai, balok anak, tangga dan lift. 4. Bagaimana merencanakan struktur primer yang meliputi balok dan kolom. 5. Bagaimana pemodelan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS Bagaimana merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur, yaitu kekuatan (strength), kekakuan dan stabilitas (stability). 7. Bagaimana merencanakan pondasi yang sesuai dengan besarnya beban yang dipikul. 8. Bagaimana menuangkan hasil perencanaan dan perhitungan dalam bentuk gambar teknik. 1.3 Tujuan

4 Memodifikasi Gedung Graha Amerta dengan menggunakan struktur komposit bajabeton yang sesuai dengan standar perencanaan. Adapun beberapa tujuan yang ditinjau antara lain : 1. Mengasumsikan pembebanan setelah adanya modifikasi.. Menentukan Preliminary design penampang struktur. 3. Merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat lantai, balok anak, tangga dan lift. 4. Merencanakan struktur primer yang meliputi balok dan kolom. 5. Memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS Merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur, yaitu kekuatan (strength), kekakuan dan stabilitas (stability). 7. Merencanakan pondasi yang sesuai dengan besarnya beban yang dipikul. 8. Menuangkan hasil modifikasi perencanaan dan perhitungan dalam bentuk gambar teknik. 1.4 Batasan Masalah Ruang lingkup permasalahan dan pembahasan pada tugas akhir ini dibatasi oleh beberapa hal antara lain : 1. Perencanaan struktur primer meliputi balok induk dan kolom sedangkan struktur sekunder meliputi pelat lantai, balok anak, tangga dan lift.. Struktur direncanakan terletak di zona gempa Perencanaan tidak meliputi instalasi mekanikal, elektrikal, plumbing dan saluran air. 4. Tidak meninjau dari segi metode pelaksanaan, analisa biaya, arsitektural dan manajemen konstruksi. 5. Program bantu yang digunakan adalah ETABS dan AutoCad.. Dari perencanaan ini bisa diketahui hal-hal yang harus diperhatikan pada saat perencanaan sehingga kegagalan struktur bisa diminimalisasi. BAB II TINJAUAN PUSTAKA.1 Umum Sejak akhir abad ke-19 metode pengolahan baja yang murah dikembangkan secara luas. Kerangka baja yang menyanggah konstruksi pelat beton bertulang yang dicor ditempat, sebelumnya didesain berdasarkan asumsi bahwa pelat beton dan baja dalam menahan beban bekerja secara terpisah. Pengaruh komposit dari pelat beton dan baja yang bekerja bersama-sama tidak diperhitungkan. Pengabaian ini berdasarkan asumsi bahwa ikatan antara pelat beton dengan bagian atas balok baja tidak dapat diandalkan. Namun dengan berkembangnya teknik pengelasan, pemakaian alat penyambung geser (shear connector) mekanis menjadi praktis untuk menahan gaya geser horizontal yang timbul ketika batang terlentur (Salmon & Johnson, 1991). Karena struktur komposit melibatkan dua macam material yang berbeda, maka perhitungan kapasitasnya tidak sesederhana bila struktur bukan komposit. Karakteristik dan dimensi kedua bahan akan menentukan bagaimana pemilihan jenis profil dan plat beton yang akan dikomposisikan dan kinerja struktur tersebut (Suprobo, 000).. Aksi Komposit Aksi komposit terjadi apabila dua batang struktural pemikul beban, seperti pada pelat beton dan balok baja sebagai penyangganya, dihubungkan secara menyeluruh dan mengalami defleksi sebagai satu kesatuan. 1.5 Manfaat Manfaat yang bisa didapatkan dari modifikasi perencanaan ini adalah : 1. Dapat menjadi referensi perencanaan struktur gedung menggunakan material komposit baja-beton yang memenuhi standar perencanaan dan persyaratan keamanan struktur.

5 Gambar.1 Perbandingan Antara Balok yang Melendut dengan dan Tanpa Aksi Komposit (Salmon & Johnson, 1991).3 Balok Komposit Balok adalah salah satu diantara elemen-elemen struktur yang paling banyak dijumpai pada setiap struktur. Balok adalah elemen struktur yang memikul beban yang bekerja tegak lurus dengan sumbu longitudinalnya. Hal ini akan menyebabkan balok melentur. Beberapa jenis balok komposit antara lain : 1. Balok komposit penuh. Balok komposit parsial (a) Balok baja yang diselubungi beton (b) Balok komposit dengan penghubung geser Gambar.3 Penampang Balok Komposit.4 Kolom Komposit Kolom komposit dapat dibentuk dari pipa baja yang diisi dengan beton polos atau dapat pula dari profil baja hasil gilas panas yang dibungkus dengan beton dan diberi tulangan baja serta sengkang, seperti halnya pada kolom beton biasa. Komponen struktur komposit memiliki momen inersia yang lebih besar daripada komponen struktur non komposit, akibatnya lendutan pada komponen struktur komposit akan lebih kecil. Momen inersia dari komponen struktur komposit hanya dapat tercapai setelah beton mengeras, sehingga lendutan yang diakibatkan oleh beban-beban yang bekerja sebelum beton mengeras, dihitung berdasarkan momen inersia dari profil baja saja..7 Sistem Struktur Sistem struktur yang digunakan pada perencanaan gedung merupakan hal yang perlu diperhatikan. Faktor daya tahan terhadap gempa mengharuskan suatu bangunan gedung memiliki sistem struktur yang sesuai berdasar RSNI Gedung Graha Amerta RSU Dr. Soetomo yang akan direncanakan terletak pada zona gempa 3, sehingga digunakan sistem struktur berupa Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM). BAB III METODOLOGI 3.1 Bagan Alir Peneyelesaian Tugas Akhir Mulai Pengumpulan Data Studi Literatur Preliminary Desain Pembebanan Elemen Struktur Sekunder (a) Kolom komposit dengan pipa baja yang diisi dengan beton (b) Kolom komposit dengan profil baja yang dibungkus beton Analisa Struktur Sekunder Not Ok Gambar.4 Penampang Kolom Komposit Kontrol Desain Ok.5 Penghubung Geser Gaya geser yang terjadi antara pelat beton dan profil baja harus dipikul oleh sejumlah penghubung geser, sehingga tidak terjadi slip pada saat masa layan. Besarnya gaya geser horizontal yang harus dipikul oleh penghubung geser diatur dalam SNI pasal Not Ok Pembebanan Elemen Struktur Primer Analisa Struktur Primer Kontrol Desain Ok Perencanaan Pondasi Penggambaran Hasil Perencanaan.6 Lendutan Selesai

6 10 mm 10 mm BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER 4.1 Perencanaan Tangga Tinggi antar lantai = 400 cm Tinggi bordes = 00 cm Lebar injakan (i) = 30 cm Tinggi injakan = 15 cm Panjang tangga = 390 cm Lebar bordes = 150 cm Tebal pelat miring = 10 cm Tebal pelat bordes = 10 cm Mutu beton ( fc ) = 30 Mpa = 300 kg/cm Mutu Baja (fy) = 50 Mpa = 500 kg/cm 4..Perencanaan Struktur Lantai 4..1.Pelat Lantai Atap Balo k Tulangan Ø Plat mm Bondex t = 0,75 Balo Gambar 4. Potongan pelat lantai Atap 4...Pelat lantai 1 sampai lantai 15 Gambar 4. Potongan pelat lantai Pelat Lantai Mesin Lift Tulangan Ø 16 Plat 50mm Bondex t = 0,75 mm 4.4 Perencanaan Balok Lift Perencanaan balok lift meliputi balok balok yang berkaitan dengan ruang mesin lift, yaitu terdiri dari balok penumpu dan balok penggantung lift. Untuk lift pada bangunan ini menggunakan lift yang diproduksi oleh Hyundai Elevator Company, dengan data data sebagai berikut : Tipe lift : Hospital Elevator Merk : Hyundai Kapasitas : 11 orang (750) Lebar pintu (opening width) : 100 mm Dimensi sangkar (car size) : inside : 1500 x 500 mm Outside : 1560 x 69 mm Dimensi ruang luncur 3050 mm Dimensi ruang mesin 4000 mm : 300 x : 750 x Perencanaan Balok Penggantung Lift (BF1) Balok Penggantung lift direncanakan menggunakan profil WF 350x175x6x Perencanaan Balok Penumpu Lift (BF) Balok penumpu lift direncanakan menggunakan profil WF 400x00x8x13 BAB V PERENCANAAN STRUKTUR PRIMER 10 mm Tulangan Ø16 Plat 50mm Bondex t = 0,75 mm Balo k Gambar 4.3 Potongan pelat lantai mesin lift 4.3. Perencanaan Balok Anak Balok Anak Bentang (L) Jarak Antar Balok Tebal pelat beton Profil Baja WF BA1 9,6 m 4,0 m 0.14 m 450x00x9x14 BA 7, m 4,0 m 0.14 m 400x00x7x11 BA3 6,0 m 4,0 m 0.14 m 350x175x6x9 BA4 4,8 m 4,0 m 0.14 m 300x150x5,5x8 Data Gedung Data data dari gedung A Rusunawa Gunungsari Surabaya yang dibutuhkan dalam pembebanan adalah sebagai berikut : Mutu baja : BJ 41 Mutu beton (fc ) : 30 Mpa Lebar gedung : 7,6 m Panjang gedung : 7 m Tinggi antar lantai (tipikal) : 4 m Tinggi total gedung : 64 m Menentukan Eksentrisitas Rencana Bangunan (e d )

7 Tabel 5.1 Perhitungan eksentrisitas rencana e d pada arah X Lantai Pusat rotasi Pusat massa b e (arah x) (arah x) (arah x) (1.5*e)+(0.05*b) e *b edx Catatan : satuan dalam meter Tabel 5. Perhitungan eksentrisitas rencana e d pada arah Y Lantai Pusat rotasi Pusat massa b e (arah y) (arah y) (arah y) (1.5*e)+(0.05*b) e *b edy Catatan : satuan dalam meter Periode Fundamental Struktur Mode Period UX UY SumUX SumUY Tabel 5.3 Perhitungan periode fundamental struktur Perhitungan Gaya Lateral Ekivalen Tabel 5.4 Hasil perhitungan berat struktur tiap lantai Story Diaphragm WX WY STORY16 D STORY15 D STORY14 D STORY13 D STORY1 D STORY11 D STORY10 D STORY9 D STORY8 D STORY7 D STORY6 D STORY5 D STORY4 D STORY3 D STORY D STORY1 D Total (N) Tabel 5.5 Perhitungan base shear arah X Spec Mode Dir F1 EX 1 U EX U EX 3 U EX 4 U EX 5 U EX 6 U EX 7 U EX 8 U EX 9 U1 3.1 EX 10 U EX 11 U EX 1 U EX 13 U EX 14 U EX 15 U EX 16 U Total (N)

8 Tabel 5.6 Perhitungan base shear arah Y Spec Mode Dir F EY 1 U EY U EY 3 U EY 4 U EY 5 U EY 6 U EY 7 U EY 8 U EY 9 U EY 10 U EY 11 U EY 1 U EY 13 U 5. EY 14 U EY 15 U EY 16 U Total (N) Kontrol Base Shear : Base Shear arah X Vtx = 4176,03 KN > 0,85. V X = 7531,6 KN... OK Base Shear arah Y Vty = 470 KN > 0,85. V Y = 7531,6 KN... OK Sehingga tidak perlu adanya pembesaran skala. Batasan Simpangan Antar Lantai Tabel 5.7 Analisa perhitungan simpangan antar lantai arah X Lantai hi (m) Δm (mm) simpangan Syarat drift Δa antar lantai (mm) (mm) Ket Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Tabel 5.7 Analisa perhitungan simpangan antar lantai arah Y Lantai hi (m) Δm (mm) simpangan Syarat drift Δa antar lantai (mm) (mm) Ket Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok Ok 5.8 Perencanaan Balok Induk Perencanaan Balok Induk Melintang Pada perencanaan ini, dicontohkan perhitungan Balok Induk (BI) direncanakan dengan profil WF Panjang balok (L) = 960 cm. Kondisi Balok Utama Sebelum Komposit Kondisi Balok Utama Sebelum Komposit Dari hasil output ETABS v9.7.1 untuk batang B-70 Story 16, didapatkan : Mmax (-) = Kgcm Vu (-) = 1707,76 Kg L = 960 cm Kontrol Kekuatan Penampang (Local Buckling) Untuk Sayap Untuk Badan bf 170 tf fy h 1680 tw fy 50 7,50 < 10,75...ok 45,84 < 106,5...ok Profil penampang kompak, maka Mn = Mp Kontrol Lateral Buckling Jarak Penahan Lateral Lb = 960 cm Berdasarkan tabel profil untuk BJ 41 profil WF didapatkan Lp = 35,065 cm, Lr = 936,113 cm Jadi, Lb Lr bentang panjang Mn Mcr Mp. E Mcr Cb. E. Iy. G. J. Iy. Iw L L M A = Kgcm M B = Kgcm M C = Kgcm 1,5M max Cb,5M max 3M 4M A B 3M C,3 1, , = 0,13,3

9 M P fy. Zx = 500 kg/cm.5414 cm 3 = kgcm 1 J. b. t , h 69,,0 = 07,7 cm 4 Iw Iy 900. = , cm 6. E Mcr Cb. E. Iy. G. J. Iy. Iw L L , ,7 Mcr = ,4 kg.cm , Mn Mcr Mp Mn = ,4 kgcm kgcm...ok Mu max Mn kgcm 0, ,4 kgcm kgcm kgcm...ok Penampang profil baja mampu menahan beban yang terjadi. Kontrol Geser Kontrol geser balok tergantung pada perbandingan antara tinggi bersih pelat badan (h) dengan tebal pelat badan (tw). Dimana, k n = h k n. E 1,1 tw fy 5 5, untuk balok a h dengan pengaku vertikal badan. pelat k n = 5, untuk balok tanpa pengaku vertikal pelat badan. Sehingga, 596 5(.10 6 ) 1, ,84 69,57... OK Vn = 0,6.fy.Aw = 0,6.500.(69,.1,3) = kg Persyaratan : Vu φvn 1707,76 Kg 0, Kg 1707,76 Kg < kg...ok Kontrol Lendutan (Balok pemikul dinding) L = 960 =,67 cm 360 f ' = 360 Lendutan yang terjadi (ETABS v9.7.1) = 0,33 cm <,67 cm...ok Kondisi Balok Utama Setelah Komposit Perhitungan momen positif Dari hasil output ETABS v9.7.1 didapatkan momen positif adalah Mmaks (+) = Kgcm (Story 3 batang B-66). V maks = 3319,73 kg (Story 3 batang B-) Lebar efektif (balok interior) L = 960 cm b eff ¼.L = ¼.960 cm = 40 cm b eff bo = 400 cm jadi pakai b eff = 40 cm Menghitung Momen Nominal (Mn) Menentukan gaya yang terjadi C = 0,85.fc.t plat.b eff = 0, ,7.40 = kg T = As.fy = 11,5.500 = kg Karena C < T maka garis netral plastis terletak di profil baja. Menentukan jarak-jarak dari centroid gaya-gaya yang bekerja: As. fy 11,5.500 a = 8,6 cm 0,85. fc'. beff 0,

10 tb hr d b.eff Menentukan Lokasi Gaya Tarik pada Balok Baja a d1 Batang tulangan menambah kekuatan tarik nominal pada pelat beton. d Tc = n.asr. fyr = 10. ¼. л. 1, d3 = 4830,4 Kg T Gaya tekan nominal maksimum dalam penampang baja Pyc = As. fy = 11, As. fy d. bf. fy C d. bf. fy = Kg ( As. fy C) / d. bf. fy ( ) / d 0.39cm mm d1 = hr + tb a/ = (86/) = 77 mm d3 = D/ = ( 69/ ) = 346 mm Menghitung kekuatan nominal penampang komposit M n = C (d1+d) + T(d3-d) = (77+0,039) (346-0,039) = kg.mm = kg.cm Syarat : Mu. Mn kgcm 0, kgcm kgcm ,7 kgcm Kekuatan nminal penampang komposit lebih besar daripada momen akibat beban berfaktor, sehingga penampang mampu menahan beban yang terjadi. Perhitungan momen negatif Dari hasil output program ETABS v9.7.1 didapatkan momen negatif Mmaks (-) = Kgcm (Story 3 batang B-). L = 960 cm b eff ¼.L = ¼.960 cm = 40 cm t bondex = 0,75 mm fyr = 40 Mpa = 400 kg/cm ts = 93 mm Dipasang tulangan pada pelat beton berjumlah 10 Ø 16 disepanjang b eff. Batang tulangan menambah kekuatan tarik nominal pada pelat beton. Gambar 5.1 Distribusi Tegangan Negatif Karena Pyc > Tc, maka PNA pada profil baja, berlaku persamaan : Pyc Tc ,4 Ts = 4059,8 Kg Gaya pada sayap, Tf = bf. tf. fy = = Kg Pyc Tc Gaya pada badan, Tw = Tf = 4059, = 9059,8 Kg Jarak garis netral dari tepi bawah sayap : Tw 9059,8 aw fy. tw 500.1,3 = 7,7 cm Menenentukan Jarak Gaya yang Bekerja dari Centroid ( Tf.0,5tf ) ( Tw( tf 0,5aw)) d = Tf Tw

11 ( ,5.) (9059,8.( 0,5.7,7)) = ,8 = 6,5 cm d 3 = D/ =69,/ = 34,6 cm d 1 = ts c = 1-4 = 8 cm Perhitungan Momen Nominal Negatif Mn = Tc (d 1 + d ) + Pyc(d 3 d ) = 4830,4 (8 + 6,5) (34,6 6,5) = ,6 Kgcm Persayaratan : Mu φmn Kgcm 0, ,6 Kgcm Kgcm ,8 Kgcm...OK Kontrol Lendutan (Balok pemikul dinding) L 960 f ' = = =,67 cm Lendutan yang terjadi (ETABS v9.7.1) = 0,4 cm <,67 cm...ok Kontrol Geser Kontrol geser balok tergantung pada perbandingan antara tinggi bersih pelat badan (h) dengan tebal pelat badan (tw). Dimana, k n = k n h k n. E 1,1 tw fy 5 5, untuk balok a h dengan pengaku vertikal pelat badan. =5, untuk balok tanpa pengaku vertikal pelat badan. Sehingga, 596 5(.10 6 ) 1, ,84 69,57... OK Vn = 0,6.fy.Aw = 0,6.500.(69,.1,3) = kg Persyaratan : Vu φvn 3319,73 Kg 0, Kg 3319,73 Kg < kg...ok Perencanaan Penghubung Geser Untuk penghubung geser yang dipakai adalah tipe stud: ds = 19 mm Asc = 83,5 mm fu = 400 Mpa = 40 kg/mm Ec = 1,5 1,5 w.0,041. fc' 400.0, = 6403,5 Mpa Qn = 0,5.Asc. fc'. Ec = 0,5. 83, , 5 = 93477,9 N = 958,8 kg/stud Syarat : Qn Asc.fu 958,8 kg/stud 83, ,8 kg/stud 11340,8 kg/stud...ok Cek koefisien reduksi ґ S karena pengaruh plat compodeck yang dipasang tegak lurus terhadap sumbu balok. h r = 53 mm, W r = 180 mm, Nr = Hs = h r + 40 mm = = 93 mm ґ S = 0,85W r Hs 0, Nr h hr r = 1,54 1, maka ґ S = 1 Jumlah stud untuk setengah bentang (M = 0 sampai dengan Mmax), dimana shear connector dipasang buah dalam satu baris : T N 7,7 = 8. Qn. rs.958,8.1 pasang Jarak seragam (S) dengan stud pada masing-masing lokasi : L 960 S 34, 3 cm N 8 Jarak maksimum (Smaks) = 8.t platbeton...lrfd-15.6 = 8 x 14 cm = 11 cm Jarak minimum = 6.(diameter)...LRFD-15.6 = 6 x 1,9 cm = 11,4 cm Jadi, shear connector dipasang setiap jarak 30 cm dan juga sekaligus berfungsi sebagai penahan lateral (Lb) pada balok. Perencanaan Kolom Komposit Dari hasil output ETABS v9.7.1 diperoleh gaya gaya dalam maksimum yang bekerja pada kolom C-7 Story 1 adalah : Pu = Kg

12 Mu x Mu y Vu x Vu y Zx = 7356,34 cm 3 Zy = 7505,58 cm 3 = 6793, Kgm = 4956,4 Kgm = 73773,6 Kg = 7746,4 Kg Selubung beton : 850 x 850 mm Ac = 850 x 850 = 7500 mm fc = 30 Mpa Berat jenis beton : w = 400 kg/m 3 Kontrol luas penampang minimum profil baja : As % = 6,5% > 4%...OK Ac (85x85) Tulangan Longitudinal (Utama) 4 D Jarak spesi tulangan = 850-(.40)-(.1)-() = 74 mm Luas tulangan longitudinal (Ar) = = 150,53 mm Cek luas tulangan longitudinal (Ar) minimum : = 0,18.74 = 130,3 mm < 150,53/4 = 380,13 mm...ok Tulangan Lateral (sengkang dipasang Ø 1 50 mm) 1 Luas tulangan sengkang =..1 = 113,04 4 mm Cek luas sengkang minimum : = 0,18.50 = 45 mm < 113,04 mm...ok Cek mutu beton yang digunakan : (fc = 30 Mpa) 1 Mpa fc 55 Mpa...OK Cek mutu baja tulangan : (fyr = 40 Mpa) Fyr < 380 Mpa...OK Modifikasi tegangan leleh untuk kolom komposit. Luas total tulangan utama : Aut = Ar = 150,53 mm Luas bersih penampang beton : Acn = Ac As Aut = ,53 = ,5 mm Untuk profil baja yang diberi selimut beton : c 1 0,7 c 0, 6 c 3 0, Kuat nominal aksial kolom komposit Ar Ac f my f y c1. f yr c. fc ' A A f my s 150, ,5 50 0,7.40 0, = 51,96 Mpa Modulus Elastisitas (E) diubah menjadi modulus elastisitas modifikasi (Em) 1,5 1,5 Ec 0,041. w. f c ' = 0, = 6403,5 Mpa Es Mpa Acn E m E c3. Ec. As ,5 = ,.6403, = 75553, Mpa Jari-jari girasi penampang (r) diubah menjadi jari-jari girasi modifikasi (r m ) : r m = 0,3.b = 0,3.850 = 55 mm > iy (dipakai r m ) Panjang efektif Kx dalam rangka bidang ditentukan dengan menggunakan faktorfaktor kekangan (G). KC : K 700x300x13x4 Ix = cm 4 ix = 1,1 cm Iy = 0791 cm 4 iy = 1,65 cm A = 385 cm B1 = B : WF 700x300x13x0 Ix = cm 4 Tekuk terhadap sumbu x : Ic = Ix kolom G A = Ix L kolom 400 Ix L balok =,5 G B = 1 Jenis rangka bergoyang sehingga dari nomogram didapatkan nilai : Kcx = 1,53 s

13 Lkx = kcx.l = 1, = 61 cm Lkx 61 x r 4 m 5,5 Tekuk terhadap sumbu y : Ic = Iy kolom Iy L kolom G A = 400 =,5 Ix L balok 800 G B = 1 Jenis rangka bergoyang sehingga dari nomogram didapatkan nilai : Kcy = 1,53 Lky = kcy.l = 1, = 61 cm y Lky ,5 r m f my 4 51,96 c = = 0,33 Em 75553, (0,5 < c < 1,) termasuk dalam kategori kolom menengah, dimana: 1,43 1,43 = 0,91 1,6 0,67. c 1,6 0,67.0,33 f my 51,96 f cr = = 586,4 Mpa = 0, , kg/cm Kuat nominal kolom komposit : Pn As. fcr ,kg/cm = 76058,7 kg Kuat rencana kolom komposit :. Pn 0, , ,9 kg Syarat :. Pn > Pu ,9 Kg > Kg...OK Semua beban desain kolom ditopang oleh kolom komposit (terdiri dari profil baja dan beton) Persyaratan luas minimum penampang beton yang menahan beban desain kolom adalah : Kemampuan profil baja menahan beban :. P 0,85. A. f 0, = ns s y kg Kemampuan penampang beton menahan beban :. Pnc Pn Pns , = ,9 kg Syarat yang harus dipenuhi untuk luas penampang beton :. P nc 1,7.. fc'. Ab. Pnc ,9 Ab 5415,8 cm 1,7.. fc' 1,7.0, Luas penampang beton yang ada (Acn) = 6738,79 cm >5415,8 cm OK Kuat Nominal Momen Kolom Komposit menurut formula Smith : Cr 401 = 63 mm = 6,3 cm h 1 = h = 850 mm = 85 cm Ar = 150,53 mm = 15, cm Aw = (700-.4).13. = 1695 mm = 169,5 cm Zx = 7356,34 cm 3 Zy = 7505,58 cm 3 fy = 50 Mpa fyr = 40 Mpa fc = 30 Mpa Kontrol Interaksi : Pu ,5. Pn , 9 > 0, Mnx = Zx.fy (h -Cr).Ar.f yr h Aw. fy +. Aw. fy 1,7. fc'. h 1 Mnx = 7356, (85-.6,3).15, , , , = ,7 kgcm Mny = Zy.fy + 1/3.(h Cr)Ar.fyr + h Aw. fy Aw. 1,7. fc'. h fy 1 Mny = 7505, (85-.6,3).15, , , ,

14 = ,09 kgcm 100x100x10 BJ 50 : fy = 900 kg/cm, fu = 5000 kg/cm Pu Akibat beban Mu Untuk > 0,...rumus SNI 03-. Pn Alat penyambung Baut tipe A490 (tanpa ulir pada bidang geser) 179 ps.1.5- fu = 150 ksi = 150/1.70,3 kg/cm = kg/cm Pu 8 Mux Muy 1, Ø 30 mm ; Ab = ¼ 3,0 = 7,068 cm Pn Mnx Mny Ø 33 mm ; Ab = ¼ 3,3 = 8,55 cm Profil T 400x400x30x50 dengan data-data 0,5 sebagai 1,0 berikut : 9 0, ,09 0, ,09 r = mm tw = 30 mm bf = 417 mm tf = 50 mm = 0,87 < 1...OK BJ 55 : fy = 4100 kg/cm, fu b = 5500 kg/cm Jadi kolom komposit digunakan profil K dengan selimut beton 85 cm x 85 cm. BAB VI PERENCANAAN SAMBUNGAN Sambungan Balok Anak dengan Balok Induk Sambungan ini direncanakan sebagai simple connection karena balok anak diasumsikan terletak pada tumpuan sederhana. Sambungan menggunakan baut dan pelat siku sebagai penyambungnya, dengan data-data sebagai berikut : Vu = 046,3 kg Balok anak : WF 450x00x9x14 Balok induk : WF 700x300x13x0 Baut tipe tumpu (ulir pada bidang geser) : 16 mm ; Ab = ¼ d = ¼ 1,6 =,01 cm BJ 55 : fy = 4100 kg/cm, fu b = 5500 kg/cm Pelat penyambung : double siku 70x70x7 BJ 50 : fy = 900 kg/cm, fu = 5000 kg/cm Sambungan Balok Induk Melintang Dengan Kolom Profil dari balok induk dan kolom yang akan disambung adalah sebagai berikut : Balok induk : WF 700x300x13x0 Kolom : K 700x300x13x4 Akibat beban geser Pu Alat penyambung Baut tipe A490 (tanpa ulir pada bidang geser) fu = 150 ksi = 150/1.70,3 kg/cm = kg/cm Ø mm ; Ab = ¼. = 3,8 cm Pelat penyambung : siku Sambungan Balok Induk Memanjang dengan Kolom Profil dari balok induk dan kolom yang akan disambung adalah sebagai berikut : Balok induk : WF 700x300x13x0 Kolom : K 700x300x13x4 Sambungan Kolom dengan Kolom Sambungan kolom yang direncanakan pada lantai, berdasarkan hasil etabs diperoleh gaya-gaya yang bekerja pada kolom C-7 Story. Pu = Kg Mu x = 60659, Kgm Mu y = 54719,9 Kgm Vu x = 768,7 Kg Vu y = 79456,7 Kg Kolom K 700x300x13x4 BJ 41 : fy = 500 kg/cm fu = 4100 kg/cm Alat penyambung Baut yang digunakan : Baut tipe A490 (tanpa ulir pada bidang geser) fu = 150 ksi = 150/1.70,3 kg/cm = kg/cm Ø 7 mm ; Ab = ¼,7 = 5,75 cm Ø 4 mm ; Ab = ¼,4 = 4,53 cm Pelat penyambung yang digunakan : Tebal 15 mm BJ 50 : fy = 900 kg/cm, fu = 5000 kg/cm Sambungan Kolom dengan Base Plate Pu = Kg Mu x = 8110, Kgm Mu y = 8849,46 Kgm

15 Untuk arah x direncanakan menggunakan 3 buah baut 1 inch =,54 cm dengan fu = 5000 kg/cm Base Plate ukuran 105 cm x 105 cm dengan tebal 0 mm dapat digunakan sebagai alas kolom K 700x300x13x4 panjang angkur digunakan 60 cm Sambungan Balok Penumpu Tangga dengan Balok Bordes Sambungan balok penumpu tangga dengan balok bordes menggunakan sambungan sendi Balok penumpu tangga :WF 300x150x6,5x9 Balok bordes : WF 150 x 100 x 6 x 9 Vu = 49,5 Kg Direncanakan : Pada bidang geser baut tidak ada ulir (r 1 = 0,5) Pelat siku penyambung 60 x 60 x 6 Mutu profil BJ 50 (fu = 5000 Kg/cm ) Baut = 1 mm fu b = 5500 kg/cm Ag = 1,13 cm BAB VII PERENCANAAN PONDASI 7.1 Perencanaan Pondasi Gedung Semua konstruksi yang direkayasa untuk bertumpu pada tanah harus didukung oleh suatu pondasi. Pondasi adalah bagian dari suatu system rekayasa yang meneruskan beban yang ditopang oleh pondasi dan beratnya sendiri ke dalam tanah dan batuan yang terletak dibawahnya. Pondasi pada gedung Graha Amerta ini direncanakan memakai pondasi tiang pancang jenis pencil pile shoe produk dari PT. WIKA Beton. Spesifikasi tiang pancang yang akan digunakan adalah sebagai berikut: Diameter : 600 mm Tebal : 100 mm Type : A1 Allowable axial : 35,4 ton Bending Momen crack : 17 tm Bending Momen ultimate : 5,5 tm direncanakan menggunakan tiang pancang diameter 60 cm dengan kedalaman 7 m. 7. Perencanaan Poer Pondasi (poer) direncanakan terdiri dari tipe dengan menggunakan tiang pancang berdiameter 60 cm. 7.3 Perencanaan Sloof Pondasi (Tie beam) Data data perancangan : P U = kg = N Dimensi sloof : b = 500 mm h = 700 mm A g = mm Mutu bahan : f c = 30 MPa f y = 400 MPa Selimut Beton = 50 mm Tulangan utama D Tulangan sengkang = 1 Tinggi efektif (d) = 700 ( ½. ) = 64 mm BAB VIII PENUTUP 8.1 Kesimpulan Dari hasil perhitungan dan analisa yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan antara lain : 1. Dilakukan perhitungan struktur sekunder terlebih dahulu seperti perhitungan tangga, pelat lantai, dan balok anak terhadap beban-beban yang bekerja baik beban mati, beban hidup maupun beban terpusat.. Analisa balok dihitung terhadap kontrol lendutan, kontrol penampang (local buckling), kontrol lateral buckling dan kontrol geser. 3. Prinsip dasar bahwa struktur sekunder menjadi beban pada struktur utama, dan setelah itu dilakukan analisa struktur utama dengan bantuan program yaitu ETABS versi Dilakukan kontrol terhadap balok utama dengan anggapan balok adalah balok baja dianggap sebagai struktur komposit dengan pelat pada saat komposit. Dimana balok menerima beban dari struktur sekunder yang harus dilakukan kontrol meliputi : kontrol lendutan, kontrol penampang (local buckling), kontrol lateral buckling dan kontrol geser. 5. Dilakukan kontrol kekuatan struktur kolom komposit yang meliputi kontrol luas minimum beton pada kolom komposit, perhitungan kuat tekan aksial kolom, perhitungan kuat lentur kolom, dan kontrol kombinasi aksial dan lentur.

16 6. Rigid connection adalah tipe sambungan yang cocok untuk jenis bangunan baja seperti ini. Selain memiliki kekakuan yang lebih stabil juga lebih mudah dalam pelaksanaan di lapangan. 7. Dari hasil pehitungan didapatkan datadata perencanaan sebagai berikut : Tebal Pelat Atap : 1 cm Tebal Pelat Lantai : 1 cm Dimensi Kolom : 85 x 85 cm Profil kolom: K Profil Balok Induk: WF Profil Balok Anak BA1: WF BA: WF BA3: WF BA4: WF ,5.8 Profil Balok Lift BF1: WF BF: WF Profil Balok Tangga Balok Utama: WF Balok Penumpu : WF ,5.9 Struktur bawah bangunan menggunakan tiang pancang diameter 60 cm dengan kedalaman 7 m. 8. Saran Perlu dilakukan studi yang lebih mendalam untuk menghasilkan perencanaan struktur dengan mempertimbangkan aspek teknis, ekonomi, dan estetika. Sehingga diharapkan perencanaan dapat dilaksanakan mendekati kondisi sesungguhnya di lapangan dan hasil yang diperoleh sesuai dengan tujuan perencanaan yaitu kuat, ekonomi, dan tepat waktu dalam pelaksanaannya. DAFTAR PUSTAKA Amon, Rene ; Knobloch, Bruce & Mazumder, Atanu Perencanaan Konstruksi Baja Untuk Insinyur dan Arsitek. Bandung : PT. Pradinya Paramita. Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI ). Bandung : BSN. Badan Standardisasi Nasional. Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI ). Departemen Pekerjaan Umum Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG). Salmon, Charles G & John E. Johnson Struktur Baja Desain Dan Perilaku Jilid 1 Edisi Kedua. Jakarta : Erlangga. Smith, J. C Structural Steel Desain LRFD Approach Second Edition. John Wiley & Sons, Inc : United States of Amerika. Widiarsa, Ida Bagus Rai., dan Putu Deskarta Kuat Geser Baja Komposit Dengan Variasi Tinggi Penghubung Geser Tipe-T Ditinjau Dari Uji Geser Murni. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil Vol. 11, No 1. Marwan dan Isdarmanu Buku Ajar : Struktur Baja I. Surabaya : Jurusan Teknik Sipil FTSP ITS. Purwono, R Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. Suprobo, Priyo Desain Balok Komposit Baja-Beton. Surabaya : Jurusan Teknik Sipil FTSP ITS. Wahyudi, Herman Daya Dukung Pondasi Dalam. Surabaya : Jurusan Teknik Sipil FTSP ITS. Bowles, Joseph E Analisis dan Desain Pondasi Jilid. Jakarta : Erlangga. Badan Standardisasi Nasional. 00. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI ). Bandung : BSN. Badan Standardisasi Nasional Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur