MODIFIKASI PERANCANGAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA DAN BETON PADA GEDUNG RSUD KEPANJEN MALANG. Zainul arifin Nrp :

Transkripsi

1 MODIFIKSI PERNCNGN STRUKTUR KOMPOSIT BJ DN BETON PD GEDUNG RSUD KEPNJEN MLNG Zainul arifin Nrp : LTR BELKNG Berdasarkan PP No. 18 Tahun 2008, Kota Kepanjen ditetapkan sebagai ibukota Kabupaten Malang dengan Luas wilayah administasi km² dan Dengan jumlah penduduk pada Tahun 2003 sebanyak 2,239 Juta jiwa serta Kepadatan Penduduk 511 Jiwa/Km². Maka Pemerintah Kab. Malang segera membenahi diri dalam banyak aspek yang menyangkut penyelenggaraan pemerintahan & pelayanan terhadap masyarakat. Dan salah satunya adalah penyelenggaraan pelayanan kesehatan kepada masyarakat. Guna menunjang aktivitas pelayanan kesehatan di Kota Kepanjen, maka diperlukan pembangunan Rumah Sakit Umum Daerah (RSUD) yang diharapkan dapat memberikan pelayanan kesehatan secara menyeluruh bagi segenap masyarakat Kabupaten malang yang khususnya masyarakat yang tinggal di sekitar Kota Kepanjen. Proyek pembangunan gedung RSUD Kepanjen berlokasi di Jalan Panggung No. 1 Kepanjen Malang yang memiliki Ukuran Bangunan 18 m x 30 m (540 m 2 ) adalah proyek milik Dinas Pemukiman, Kebersihan & Pertamanan Kabupaten Malang, merupakan gedung berlantai 2 yang direncanakan oleh Karya Nugraha Consultant. Perencanaan ulang diajukan karena struktur yang direncanakan sebelumnya masih menggunakan metode konvensional yaitu pelat dua arah dengan balokbalok penumpu. Pada tugas akhir ini bangunan gedung RSUD Kepanjen tersebut direncanakan ulang dengan menggunakan perencanaan struktur komposit di wilayah gempa menengah. Dengan memperhatikan kemungkinan penambahan kapasitas ruang pelayanan di kemudian hari, maka diperlukan juga modifikasi bangunan yang semula 2 lantai menjadi 10 lantai dengan ukuran bangunan hasil modifikasi 18 m x 30 m. Struktur komposit terbukti mampu memberikan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan struktur biasa menjadi makin populer dalam rekayasa struktur (Rinaldi dan Ruslailang, 2005). Balok komposit merupakan campuran beton dengan baja profil, dimana pada beton bertulang gayagaya tarik yang dialami suatu elemen struktur dipikul oleh besi tulangan tapi pada beton komposit ini gayagaya tarik yang terjadi pada suatu elemen struktur di pikul oleh profil baja. Komposit balok baja dan pelat adalah suatu usaha dalam mendapatkan suatu konstruksi yang baik dan efisien. Keistimewaan yang nyata dalam sistem adalah: (1) Penghematan berat baja, (2) Penampang balok baja dapat lebih rendah, (3) Kekakuan lantai meningkat, (4) Panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar, (5) Kapasitas pemikul beban meningkat. (Salmon, 1991). Pada tugas akhir ini penulis merencanakan struktur komposit sehingga nantinya dapat diperoleh hasil yang efisien tanpa mengabaikan faktor keselamatan dan fungsi bangunan tersebut. Penulis menggunakan SNI tentang tata cara perhitungan beton untuk bangunan gedung dan SNI tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung, dan SNI tentang tata cara perhitungan baja. Kriteria Desain Pokok-pokok pedoman atau syarat umum analisa dan desain bangunan yang terkena beban gempa sesuai dengan SNI : 1. Mutu bahan Kuat tekan beton (f c) sesuai SNI dilengkapi Ps tidak boleh kurang dari 20 Mpa, dan sesuai SNI dilengkapi penjelasan Ps idealnya tidak boleh melebihi 30 Mpa. Untuk perencanaan gedung ini digunakan kuat tekan beton (f c) sebesar 25 Mpa = 2 kg/cm 2,+ Sedangkan untuk mutu baja (fy) digunakan 2 Mpa = 20 kg/cm 2 Data-data bondek: Pelat bordes menggunakan pelat bondek. Data-data perencanaan berdasarkan brosur PT.PLNTECH HOKYU INDONESI (PHI) Steel. Dipakai pelat komposit bondek dengan tebal pelat = 0,85 mm 2. Wilayah Gempa Wilayah gempa untuk perancangan gedung ini berada pada wilayah gempa Jenis Tanah Setempat Menurut data tanah, tanah tergolong tanah sedang 4. Kategori Gedung Menurut SNI tabel 1, gedung Rumah Sakit mempunyai faktor keutamaan I = 1,4 5. Konfigurasi Struktur gedung Tinggi gedung 10 lantai ini adalah 40 m, sehingga menurut SNI Ps analisa gempa yang digunakan yaitu analisis respons dinamik diatur SNI Ps Sistem Struktur 1

2 2 Sesuai SNI tabel 3 termasuk SRPMT dengan nilai R = 6 Nilai C = 0,31 didapat dari grafik Respon Spektrum Gempa Rencana di wilayah gempa 4 pada tanah sedang 7. Eksentrisitas Rencana (e d ) Menentukan Eksentrisitas Rencana Bangunan (e d ) Berdasarkan SNI Ps , bahwa antara pusat massa dan pusat rotasi lantai tingkat harus ditinjau suatu eksentrisitas rencana e d 8. Syarat Kekakuan Komponen Struktur (Syarat Pemodelan) Pengaruh akibat beban gempa juga harus diperhitungkan pada analisa struktur untuk distribusi beban, dan memperhitungkan Kinerja Batas Layan (Δs). 9. Waktu Getar lami Fundamental(Ti) T dihitung dengan menggunakan rumus empiris dengan tinggi gedung 40 meter. Pada arah X T x = C c x (h n ) 3/4 = 0,0853 (40) 3/4 = 1,36 detik Pada arah Y T y = C c x (h n ) 3/4 = 0,0853 (40) 3/4 = 1,36 detik Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel, nilai waktu getar alami fundamental (T) dari struktur gedung harus dibatasi dengan nilai ζ dari tabel 8 SNI dan n adalah jumlah lantai gedung yang akan ditinjau, maka kontrol waktu getar alami fundamental (T) menjadi, T < ζ n Untuk WG 4 maka nilai ζ= 0,17 nilai n = 10 tingkat jadi, T = 1,36 detik < 0,17 x 10 T = 1,36 detik < 1,7 detik..(ok) Sehingga, berdasarkan waktu getar alami fundamental struktur gedung masih memenuhi batas kontrol waktu getar alami. jarak lantai untuk struktur dengan waktu getar dasar lebih kecil daripada atau sama dengan 0,7 detik, sedangkan untuk struktur bangunan dengan waktu getar dasar lebih besar daripada 0,7 detik, simpangan antar lantai tidak boleh melebihi 2,0% dari jarak antar lantai, secara singkat batasan simpangan antar lantai dapat dituliskan: T < 0,7 detik, maka Δm < 2,5 xxh T > 0,7 detik, maka Δm < 2,0 xxh Simpangan elastis struktur Berdasarkan SNI Ps simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktru gedung tidak boleh melampaui 0,03 dikalikan tinggi RR antar tingkat atau dibatasi sebesar 30mm diambil nilai yang terkecil. 11. Pengaruh rah Pembebanan Gempa Beban gempa yang bekerja pada struktur bangunan terjadi dalam arah sembarang (tidak terduga) baik dalam arah x dan y secara bolak-balik dan periodikal. Menurut SNI ps untuk mensimulisasikan arah pengaruh gempa rencana yang sembarang terhadap struktur gedung, pengaruh pembebanan gempa rencana dalam arah utama harus dianggap efektif % dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa yang arahnya tegak lurus dengan arah utama dengan efektifitas 30%. Gempa respons spektrum X : % efektifitas untuk arah X dan 30% efektifitas arah Y Gempa respons spektrum Y : % efektifitas untuk arah Y dan 30% efektifitas arah X 10. Batasan Penyimpangan Lateral Simpangan antar lantai dihitung berdasarkan respons simpangan inelastis, maksimum, Δm, dihitung sebagai berikut: Δm = 0,7 R.Δs Dengan R adalah factor modifikasi respons Δs adalah respons statis simpangan elastic struktur yang terjadi dititik-titik kritis akibat beban gempa horisontal rencana. Simpangan elastic struktur dihitung menggunakan analisa dinamis. Batasan simpangan antar lantai Simpangan antar lantai yang dihitung berdasarkan persamaan diatas tidak boleh melebihi 2,5% dari

3 3 METODOLOGI Bagan lir Penyelesaian Tugas khir : Mulai Pengumpulan Data Studi Literatur Perencanaan Struktur Sekunder Preliminary Desain dan Pembebanan Pemodelan dan nalisa Struktur Kontrol Desain Ok Perencanaan Sambungan Perencanaan Pondasi Penggambaran Hasil Perencanaan Selesai Gambar 1. Sistematika Metodologi Penulisan Tugas khir DT GEDUNG Data umum bangunan sebelum dimodifikasi 1. Nama Gedung : Gedung RSUD Kepanjen Malang 2. Lokasi : Kabupaten Malang 3. Fungsi : Rumah sakit 4. Jumlah lantai : 2 lantai 5. Panjang bangunan : 30 m 6. Lebar bangunan : 18 m 7. Struktur gedung menggunakan beton bertulang Data umum bangunan setelah dimodifikasi 1. Nama Gedung : Gedung RSUD Kepanjen Malang 2. Lokasi : Kabupaten Malang 3. Fungsi : Rumah Sakit 4. Jumlah lantai : 10 lantai 5. Panjang bangunan : 30 m 6. Lebar bangunan : 18 m 7. Struktur gedung menggunakan komposit baja dan beton Hasil Perencanaan. Struktur Sekunder 1. Tangga Tinggi antar lantai = 400 cm Tinggi bordes = 200 cm Panjang tangga = 3 cm Panjang bordes = 300 cm Lebar bordes = 153 cm Tebal Bordes = 10 cm Lebar injakan trap tangga = 30 cm Tinggi injakan trap tangga = 16,67 cm Tebal Plat trap tangga = 10 cm Not Ok Mutu Beton (fc ) = 25 Mpa = 2 kg/cm 2 Mutu Baja (fy) = 2 Mpa = 20 kg/cm 2 α = 29,05º Pelat bordes menggunakan pelat bondek. Data-data perencanaan berdasarkan brosur PT. PLNTECH HOKYU INDONESI (PHI) Steel. Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang tunggal tanpa penyangga dengan beban berguna = 300 kg/m 2 didapatkan data-data sebagai berikut: Dipakai pelat komposit bondek dengan tebal pelat = 0,85 mm Bentang 1,5 m, tanpa penyangga Bentang menerus dengan tulangan negatif, tebal pelat beton =10 cm, tulangan negatif = 0,26 cm 2 /m Direncanakan memakai tulangan dengan Ø = 8 mm Dipasang tulangan Ø8 200 mm Balok Tangga digunakan profil WF ,5.8 Balok Tumpuan Tangga profil WF , Gambar 2 Denah Tangga Naik 87

4 , ,00 ±0, Perencanaan Balok nak Balok nak Balok Induk B C D Gambar 3 Potongan tangga 2. Pelat Lantai tap Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data-data sebagai berikut : Bentang (span) = 3 m Tebal pelat beton = 10 cm Tulangan negatif = 0,69 cm 2 /m Dipasang tulangan negatif Ø 8 mm 200 mm Plat Bondek t 0,85 Tulangan Ø Gambar 5 Denah Pembalokan Balok nak Menggunakan profil WF ,5.9 dengan data sebagai berikut: BJ 41 : fy = 20 kg/cm 2 fu = 4 kg/cm 2 f c = 2 kg/cm 2 Panjang balok span (span) L = 00 mm = 6,00 m 5. Balok Lift BR=40 =25,5 S=224 Balok Penggantung M =0 H = 565 S=15 S=224 =25,5 =25,5 Balok Penumpu =25,5 BM = 300 BH = 230 BS=178,5 BN=1 BN=1 Gambar 4 Potongan plat lantai atap N=215 N= Pelat Lantai 1-9 Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data-data sebagai berikut : Bentang (span) = 3 m Tebal pelat beton = 10 cm Tulangan negatif = 1,8 cm 2 /m Dipasang tulangan negatif Ø 10 mm 200 mm Plat Bondek t 0,85 Tulangan Ø OP=110 Gambar 6 Denah Lift OP=110 Balok Penggantung Lift Digunakan profil WF BJ-41 : fy = 20 kg/cm 2 fu = 4 kg/cm 2 Balok Penumpu Lift Digunakan Profil WF BJ-41 : fy = 20 kg/cm 2 fu = 4 kg/cm 2 Gambar 4 Potongan plat lt. 1-9

5 5 B. Struktur Utama - Mutu baja : Bj 41 - Mutu beton (fc') : 25 Mpa - Tinggi tipikal lantai : 4 m - Tebal pelat lantai 1-9 : 10 cm - Tebal pelat lantai atap : 10 cm - Profil balok induk : WF 0x200x10x15 - Profil balok anak : WF 300x1x6,5x9 - Profil kolom lantai 1-4 : KC0x200x11x17 - Profil kolom lantai 5-7 : KC0x200x10x15 - Profil kolom lantai 8-10 : KC 4x200x9x14 - Wilayah gempa : WG4 - Kategori tanah : Tanah sedang - Faktor keutamaan (I) : 1,4 Pembebanan gempa secara dinamis menggunakan bantuan program SP 2000 dengan analisa dinamis respons spektrum. Sebelumnya dilakukan permodelan 3D struktur terlebih dahulu, bentuk pemodelan sebagai berikut : dari struktur gedung harus dibatasi dengan nilai ζ dari tabel 8 SNI dan n adalah jumlah lantai gedung yang akan ditinjau, maka kontrol waktu getar alami fundamental (T) menjadi, T < ζ n Untuk WG 4 maka nilai ζ= 0,17 nilai n = 10 tingkat jadi, T = 1,36 detik < 0,17 x 10 T = 1,36 detik < 1,7 detik...(ok) Sehingga, berdasarkan waktu getar alami fundamental struktur gedung masih memenuhi batas kontrol waktu getar alami. Kontrol Gaya Geser Dasar (Base shear) Nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat gempa rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil kurang 80% nilai respons ragam yang pertama, sesuai SNI Ps dengan nilai waktu getar alami fundamental (T) perkiraan awal dengan rumus empiris sebagai berikut; T= 1,36 detik dari gambar diagram 5.3 didapat nilai C = 0,31 (kondisi tanah sedang) nilai berat total bangunan W t = ,44 kg Untuk arah x/y V 1 = CC xx.ii WW 0,31 xx 1,4 RR tt = x ,44 kg = ,28 6 kg Setelah dilakukan analisa struktur dengan asumsi-asumsi yang telah dijelaskan diatas, maka didapatkan output untuk nilai gaya geser dasar (base shear) sebagai berikut: V tx = ,89 kg V ty = ,71 kg Maka untuk arah x, V tx > 0,8.V 1x ,89 kg > 0,8 x ,28 kg...(ok) ,89 kg > ,62 kg...(ok) Maka untuk arah y, V ty > 0,8.V ys ,71 kg > ,62 kg...(ok) Gambar 7Permodelan Struktur Kontrol waktu getar alami fundamental (T) T dihitung dengan menggunakan rumus empiris Method dari UBC 1997 section dengan tinggi gedung 40 meter. Pada arah X T 1x = C t x (h n ) 3/4 = 0,0853 (40) 3/4 = 1,36 detik Pada arah Y T 1y = C t x (h n ) 3/4 = 0,0853 (40) 3/4 = 1,36 detik Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel, nilai waktu getar alami fundamental (T) Kontrol Partisipasi Massa Sesuai dengan SNI Ps jumlah ragam vibrasi (jumlah mode shape) yang ditinjau dalam penjumlahan respons ragam harus sedemikian rupa sehingga partisipasi massa (modal participating mass ratio) dalam menghasilkan respons total harus mencapai sekurang-kurangnya 90%.

6 6 TBLE: Modal Participating Mass Ratios Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ 1 2, ,55E-06 7,57E-01 2,14E-09 2,5E-06 0,7 2,14E , ,61E-01 3,33E-06 1,37E-09 0,76 0,7 3,51E , ,05E-05 9,72E-04 1,01E-11 0,76 0, ,52E , ,28E-05 1,10E-01 3,65E-09 0,76 0, ,16E , ,09E-01 2,38E-05 1,38E-08 0,800 0, ,09E , ,66E-06 3,77E-04 5,84E-09 0,800 0, ,68E , ,19E-04 4,E-02 4,40E-09 0,800 0,910 3,12E ,838 4,E-02 1,19E-04 1,61E-08 0,910 0,910 4,72E , ,53E-06 2,54E-04 4,36E-08 0,910 0,910 9,09E , ,15E-04 3,00E-02 8,56E-05 0,910 0,940 8,57E-05 Dari tabel diatas didapatkan bahwa dalam penjumlahan respons ragam menghasilkan respons total mencapai 91,x% untuk arah X dan 94,5% untuk arah Y. Dengan demikian ketentuan menurut SNI Ps dapat dipenuhi. Metode Penjumlahan Respons Ragam Menurut SNI Ps untuk struktur gedung tidak beraturan yang memiliki waktu getar alami yang berdekatan yaitu apabila selisih nilainya kurang dari 15%, harus dilakukan dengan metoda Kombinasi Kuadratik Lengkap (CQC). Untuk struktur gedung yang memiliki waktu getar alami yang berjauhan, penjumlahan respons ragam dapat dilakukan dengan metoda kar Jumlah Kuadrat (SRSS). Tabel Selisih Periode ntar Mode yang Berdekatan Mode Selisih % 1 2,2903 0, , ,0080 0, , ,6181 0, , ,7243 0, , ,6269 0, , ,5474 0, , ,4812 0,08 14, ,4104 0, , ,3617 0, , ,3172 Karena selisih waktu getar alami dominan kurang dari 15% maka metoda penjumlahan ragam respons menggunakan metoda CQC. Simpangan ntar Lantai Simpangan antar lantai dihitung berdasarkan respons simpangan inelastis, maksimum, Δm, dihitung sebagai berikut: Δm = 0,7 R.Δs Dengan R adalah factor modifikasi respons (tabel ) Δs adalah respons statis simpangan elastic struktur yang terjadi dititik-titik kritis akibat beban gempa horisontal rencana. Simpangan elastic struktur dihitung menggunakan analisa dinamis. Batasan simpangan antar lantai Simpangan antar lantai yang dihitung berdasarkan persamaan diatas tidak boleh melebihi 2,5% dari jarak lantai untuk struktur dengan waktu getar dasar lebih kecil daripada atau sama dengan 0,7 detik, sedangkan untuk struktur bangunan dengan waktu getar dasar lebih besar daripada 0,7 detik, simpangan antar lantai tidak boleh melebihi 2,0% dari jarak antar lantai, secara singkat batasan simpangan antar lantai dapat dituliskan: T < 0,7 detik, maka Δm < 2,5 xxh T > 0,7 detik, maka Δm < 2,0 xxh Berdasarkan SNI Ps simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung tidak boleh melampaui 0,03 dikalikan tinggi RR antar tingkat atau dibatasi sebesar 30mm diambil nilai yang terkecil.nilai R didapatkan sebesar 6 sehingga batasan simpangan elastis struktur gedung didapat : Untuk h = 4 m : Δs = 0,03. h i = 0,03 x = 20 mm RR 6 Nilai simpangan struktur gedung didapat dari hasil running SP 2000 dengan memilih satu titik pada setiap gedung yang direncanakan. Sedangkan nilai simpangan antar tingkat diambil dari selisih nilai simpangan antar gedung yang terjadi. Nilai simpangan gedung yang terjadi dapat dilihat pada tabel : Tabel Simpangan Lantai x (cm) y (cm) 10 13,341 14, ,771 13, ,909 12, ,745 11, ,3 9, ,765 8, ,983 6, ,145 4, ,324 2, ,769 0,791 Setelah didapat nilai simpangan gedung, ditinjau nilai Δs (batas layan) antar tingkat arah X dan arah Y dapat diperoleh pada tabel berikut :

7 7 rah X Tabel nalisa Δs akibat gempa arah x Lantai drift Δs drift Δs Syarat hx tiap tingkat antar tingkat Drift Ke (m) (cm) (cm) (cm) Keterangan ,340 0,90 2 ok , , ok ,908 1, ok , , ok ,320 1,887 2 ok , , ok , ,6 2 ok , , ok 2 8 2, , ok 1 4 0,768 0, ok rah Y Tabel nalisa Δs akibat gempa arah y Lantai drift Δs drift Δs Syarat hy tiap tingkat antar tingkat Drift Ke (m) (cm) (cm) (cm) Keterangan , , ok , , ok , ,220 2 ok , ,495 2 ok ,891 1, ok , , ok ,275 1, ok , , ok 2 8 2, , ok 1 4 0, , ok Dari tabel tersebut dapat dilihat nilai simpangan antar tingkat dalam arah X maupun arah Y tidak ada yang melebihi syarat batas yang telah ditentukan. Simpangan ntar Lantai Maksimum Sesuai SNI 1729 Ps simpangan antar lantai dihitung berdasarkan respons simpangan inelastis maksimum, Δm (batas layan ultimate), dihitung sebagai berikut: Δm = 0,7 R.Δs Dengan batasan simpangan antar lantai: Waktu getar dasar yang terjadi T = 1,36 detik T > 0,7 detik, maka Δm < 2. h Δm < 2, = 80 mm Nilai simpangan antar tingkat dapat diperoleh pada tabel berikut: rah X Tabel nalisa Δm akibat gempa arah x Lantai drift Δs drift ΔM Syarat hx antar tingkat antar tingkat Drift ΔM Ke (m) (cm) (cm) (cm) Keterangan ,90 3, ok , , ok , , ok , , ok ,887 7,927 8 ok , , ok ,6 7, ok , , ok 2 8 1, , ok 1 4 0, , ok rah Y Tabel nalisa Δm akibat gempa arah y Lantai drift Δs drift ΔM Syarat hy antar tingkat antar tingkat Drift ΔM Ke (m) (cm) (cm) (cm) , , ok , ,9 8 ok ,220 5, ok ,495 6, ok , , ok , , ok , ,949 8 ok , , ok 2 8 1, , ok 1 4 0, , ok Keterangan Dari tabel tersebut dapat dilihat nilai simpangan Δm antar tingkat dalam arah X maupun arah Y tidak ada yang melebihi syarat batas yang telah ditentukan. 1. Perencanaan Balok Induk Balok induk direncanakan dengan profil WF 0x200x10x16. Penghubung geser yang dipakai adalah tipe stud dengan :ds = 16 mm sc = 201,06 mm 2 fu = 410 Mpa Setiap gelombang deck dipasang 1 stud dipasang sejarak 29 cm sebanyak 22 buah. 2. Kolom Komposit Kolom komposit menggunakan profil KC (digunakan pada lantai 1,2,3 dan 4 BJ 41 : fy = 20 kg/cm 2 fu = 4 kg/cm 2 Beton : fc = 25 Mpa = 2 kg/cm 2

8 8 800 KC Tulangan Longitudinal 4Ø16 Tulangan Geser Ø8-300 Selimut Beton 4cm Cor Beton C. SMBUNGN 1. Sambungan Balok-Kolom 800 Gambar 8 Detail Kolom Komposit Lantai 1-4 KC Tulangan Longitudinal 4Ø16 Tulangan Geser Ø8-300 Selimut Beton 4cm Cor Beton 0 Gambar 9 Detail Kolom Komposit Lantai KC Tulangan Longitudinal 4Ø16 Tulangan Geser Ø8-300 Selimut Beton 4cm Cor Beton Gambar 10 Detail Kolom Komposit Lantai Gambar 11 Sambungan Balok Kolom yang direncanakan Sambungan antara balok induk (B-5) dengan kolom direncanakan dengan menggunakan baut (rigid connection). Berdasarkan LRFD Pasal tentang persyaratan untuk sambungan balok ke kolom disebutkan bahwa sambungan kaku yang merupakan bagian dari sistem pemikul beban gempa harus mempunyai kuat lentur perlu M u yang besarnya paling tidak sama dengan yang terkecil dari : a) 1,1.R y.m p balok atau gelagar, atau b) Momen terbesar yang dapat disalurkan oleh sistem rangka pada titik tersebut. Mp = Zx. fy = = kgcm Mu = 1,1.1,5. Mp = 1,1.1, = kgcm Untuk sambungan kaku, gaya geser terfaktor Vu pada sambungan balok ke kolom harus ditetapkan berdasarkan kombinasi pembebanan 1,2 D + 0,5 L ditambah gaya geser yang berasal dari Mu seperti yang ditentukan pada butir (a). Vu = 25647,11kg (kombinasi 1,2 D + 0,5 L) Momen lentur rencana sambungan berdasarkan kemampuan balok. Elemen elemen sambungan : Balok melintang menggunakan profil WF

9 9 Kolom menggunakan profil K Gaya geser terfaktor V pada sambungan kaku harus diambil berdasarkan kombinasi pembebanan 1,2D + 0,5L ditambah gaya geser yang berasal dari Mu diatas (LRFD ps ), sehingga besarnya : Vu tambah = = Kg 0 Vu total = 25647,11 Kg Kg = ,11 Kg = 23,72 mm nv = Lnv.t = (L n. Ølubang).t = (28 4.2,37).0,8 = 14,82 cm 2 φpn = φ(0,6.fu.nv) = 0,75.0,6.4 Kg/cm 2. 14,82 cm 2 = 27335,52 Kg Karena ada 2 siku, maka ; 2 φpn > Vu ,52 > 54467,11 kg 54671,04 kg > 54467,11 kg...ok Balok T Baut Ø31mm Baut Ø34mm Dobel Siku 80x80x8 Plat Beton Shear Connector Plat Combidex D. Sambungan pada sayap profil T dengan sayap kolom Direncanakan : Baut Ø 5/4 = 31,75 mm (fu = 82 kg/cm 2 ) b = 7,91 cm 2 Menggunakan Profil T Baut Ø22mm Balok Induk WF Potongan WF E. Sambungan pada badan profil T dengan sayap balok Kontrol Kekuatan Baut Pada bidang geser baut tidak ada ulir (r 1 = 0,5) Direncanakan : Baut Ø 11/8 = 34,93 mm (fu = 82 kg/cm 2 ) b = 9,58 cm 2 Plat Rib Gambar 7.2 Sambungan Balok Kolom. Sambungan geser pada badan balok Pada bidang geser baut tidak ada ulir (r 1 = 0,5) Mutu profil BJ41 (fu = 4 Kg/cm 2 ) Baut tipe 325 ; mutu 825 MPa = 7/8 = 22,22 mm fu b = 82 kg/cm 2 g = 3,87 cm 2 Direncanakan memakai : pelat siku 80x80x8 n = 4 buah baut Kuat Geser (φrn) = 0,75. r 1. fu. baut. m = 0,75 x 0,5 x 82 x 9,58 x 1 = 29622,9 kg (menentukan) Kuat Tumpu (φrn) = 0,75. 2,4. db. tp. fu (tebal pelat terkecil dipakai tp = 11 mm) = 0,75 x 2,4 x 3,49 x 1,1 x 5 = 35267,27 kg Jumlah baut yang diperlukan : 2T 2 858,82 n = = = 3,4 ~ sehingga φrn 29622,9 dipasang 4 buah baut pada 2 sisi, sehingga pada 1 sisi menjadi 2 baut. B. Sambungan geser pada sayap kolom Pada bidang geser baut tidak ada ulir (r 1 = 0,5) Mutu profil BJ41 (fu = 4 Kg/cm 2 ) Baut tipe 325, mutu 825 MPa = 7/8 = 22,22 mm fu b = 82 kg/cm 2 g = 3,87 cm 2 Dipasang pada setiap sisi 3 buah baut C. Kontrol siku penyambung fu = 4 Kg/cm 2. Ølubang = 22,22 mm + 1,5 mm (lubang dibuat dengan bor)

10 10 Sambungan Kolom Kolom Baut Ø22 mm Plat t = 12mm Baut Ø22mm Plat t= 12mm Baut Ø22mm Baut Ø22mm Baut Ø22mm Baut Ø22mm d = cm direncanakan diameter baut : Ø31,75 mm h > we + c 1 we = jarak baut ke tepi = 1,75.db = 1,75.2,86 = 5,6 cm, dipakai 6,5 cm c 1 = jarak minimum untuk kunci = 27/16.db= 5,36 cm, dipakai 6 cm h' > 6,5 + 6 = 12,5 cm h = H 0,5h = 85 0,5. 12,5 = 78,75 cm dimensi beton : panjang = 90 cm lebar = 90 cm fcu = 0,85. f'c. 2 1 = 0, (90xx90) (85xx85) = 225 kg/cm 2 Vu 0 0 Kolom Mu VIew 200 Plat t=12mm Plat t=12mm VIew 200 Plat t=12mm Plat t=12mm Tu h a Gambar 12 Detail sambungan kolom kolom Pada Sayap Kolom Dipakai tebal pelat penyambung 12 mm Mutu profil BJ41 (fu = 4 Kg/cm 2 ) Baut tipe 325, mutu 825 Mpa 7/8 = 22,22 mm fu b = 82 kg/cm 2 g = 3,88 cm 2 Pada badan Kolom Mutu profil BJ41 (fu = 4 Kg/cm 2 ) Baut tipe 325, mutu 825 MPa 7/8 = 22,22 mm fu b = 82 kg/cm 2 g = 3,88 cm 2 3. Sambungan Kolom dengan Base Plate Direncanakan B = 85 cm H = 85 cm f c = 25 MPa fy = 2 MPa Vu = 21527,58 kg e = MMMMMM ,23 = = 27,46 cm > 1/6.H PPPP ,1 = 13,33 cm eksentrisitas besar h' d h' H Gambar 7.10 Desain Base Plate ( 2h H) a = h 2 Pu + 2Mu h ϕc fcu' B = ,1( 2 78,75 85) a 78,75 = 47,06 cm 78, , Tu = (0,6. f'cu. B. a) - Pu = (0,6., ,06) ,1 = ,88 kg t > 2,108 TTTT.(h wwww ) ; ffff.bb ,88 (10 5) > 2, > 3,63 cm

11 11 Maka base plate dengan ukuran 85 x 85 cm dengan tp = 3,8 cm dapat digunakan sebagai alas kolom KC mm KC ngker Ø31,8mm Base Plate t=38 mm Data Tiang Pancang Kekuatan dan Dimensi Tiang - Dipakai tiang pancang beton pratekan (Prestressed Concrete Pile) dengan bentuk penampang bulat berongga (Round Hollow). - Mutu beton tiang pancang K-0 (concrete cube compressive strength is 0 kg/cm 2 at 28 days). - Tiang pancang yang direncanakan adalah menggunakan alternatif jenis tiang dengan spesifikasi WIK Pile sebagai berikut : Diameter : 400 mm Tebal : 75 mm Type : 3 Luas : 766 cm 2 llowable axial : 117, ton Momen Crack : 6,5 ton Gambar 14 Detail Base Plate KC Selubung Beton Base Plate t = 30mm 38mm ngker Ø 31,8-7 mm Gambar 16 Susunan Tiang Pada poer Data perancangan poer : Dimensi poer (B x L) = 240 x 3 cm Dimensi kolom = mm tiang pancang group = 6 buah Diameter tulangan = 25 mm Selimut beton = mm Tebal poer = cm Tinggi effektif balok poer : dx = 0 (½ 25) = 637,5 mm dy = 0 25 (½ 25) = 612,5 mm f c = 25 Mpa = 2 Kg/cm 2 Gambar 15 Detail Base Plate

12 Ø22 D 0 Ø C B Gambar 20 Penulangan Sloof PNCNG Ø40cm-800cm Gambar 17 Denah Pondasi B 03 Ø Ø Ø Ø Ø POTONGN - Skala 1 : 02 Ø Ø Ø DENH PENULNGN POER Skala 1 : 3 POTONGN B-B Skala 1 : Gambar 18 Penulangan Poer D C B POER 240X3 SLOOF 35X Gambar 19 Denah Sloof