MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG DESAIN PRODUK ITS SURABAYA DENGAN BAJA-BETON KOMPOSIT

Transkripsi

1 CAHYA BUANA, ST. MT TUGAS AKHIR PS 1380 MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG DESAIN PRODUK ITS SURABAYA DENGAN BAJA-BETON KOMPOSIT FADLI JAYA HARDIKA. NRP Dosen Pembimbing Ir. Ananta Sigit S, MSc.PhD Ir. R. Soewardojo, MSc JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2009

2 CAHYA BUANA, ST. MT FINAL PROJECT - PS 1380 COMPOSITE STEEL-CONCRETE DESIGN MODIFICATION ON DESIGN PRODUCT BUILDING ITS SURABAYA FADLI JAYA HARDIKA. NRP Supervisor: Ir. Ananta Sigit S, MSc.PhD Ir. R. Soewardojo, MSc DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING Faculty of Civil Engineering and Planning Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya 2009

3 STUDI PERBANDINGAN PENGGUNAN PROFIL CIRCULAR HOLLOW SECTIONS DENGAN SQUARE HOLLOW SECTIONS PADA RANGKA UTAMA BANGUNAN BAJA GUDANG TUGAS AKHIR PS 1380 MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG DESAIN PRODUK ITS SURABAYA DENGAN BAJA-BETON KOMPOSIT FADLI JAYA HARDIKA. NRP Dosen Pembimbing Ir. Ananta Sigit S, MSc.PhD Ir. R. Soewardojo, MSc JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2009

4 COMPOSITE STEEL-CONCRETE DESIGN MODIFICATION ON DESIGN PRODUCT BUILDING ITS SURABAYA Name of Student : Fadli Jaya Hardika NRP : Department : Civil Engineering, FTSP-ITS Supervisor : Ir. Ananta Sigit S, MSc.PhD Ir. R. Soewardojo, MSc ABSTRACT Design product ITS Surabaya Building is an three storeys. The actual building was designed using reinforced concrete but for comparation study this building is now modified by using steel-concrete composite. The benefit of this composite design is less steel, smaller the beam section, the stiffness of the floor could be increased, the beam could support a longer span, the capacity to loads increasing. In this final project will recover redesigning with steelconcrete composite structure. Include in this redesign was slab, stairs, concrete roof, secondary beam, primary beam, column and foundation. Composite beam is a combination between concrete with steel. The tension force in the reinforced concrete design was carried by reinforced steel, while in the composite concrete design, it was carried by the steel section profil. The purpose of this final project is to make a rationally composite building structure that fulfill safety factor by SNI , SNI , SNI , and PPIUG Keyword: building, steel-concrete, composite ii

5 MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG DESAIN PRODUK ITS SURABAYA DENGAN BAJA-BETON KOMPOSIT Nama Mahasiswa : Fadli Jaya Hardika. NRP : Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen Konsultasi : Ir. Ananta Sigit S, MSc.PhD Ir. R. Soewardoyo R, MSc Abstrak Gedung Desain Produk ITS Surabaya merupakan gedung yang terdiri dari 3 lantai yang pada awalnya didesain dengan menggunakan struktur beton bertulang. Sebagai bahan studi perancangan bangunan ini dimodifikasi menjadi 6 lantai dengan struktur baja-beton komposit. Keuntungan dari perencanaan komposit yaitu penghematan berat baja, penampang balok baja dapat lebih rendah, kekakuan lantai meningkat, panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar, kapasitas pemikul beban meningkat. Dalam Tugas Akhir ini dibahas perencanaan ulang dengan menggunakan struktur komposit baja-beton. Perencanaan yang dilakukan disini meliputi perencanaan pelat lantai, tangga, atap beton, balok anak, balok induk,kolom dan pondasi. Balok komposit merupakan campuran beton dengan baja profil, dimana pada beton bertulang gaya-gaya tarik yang dialami suatu elemen struktur dipikul oleh besi tulangan, tetapi pada beton komposit ini gaya-gaya tarik yang terjadi pada suatu elemen struktur dipikul oleh profil baja. Tujuan dari Tugas akhir ini adalah menghasilkan perencanaan struktur gedung komposit baja-beton yang rasional dengan memenuhi persyaratan keamanan struktur berdasarkan SNI , SNI , SNI , dan PPIUG Kata Kunci : gedung, baja-beton, komposit i

6 LEMBAR PERSEMBAHAN Atas terselesaikannya tugas akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Allah SWT atas segala limpahan rahmat, karunia dan hidayah-nya serta dengan segala kebesaran-nya yang telah memberiku jalan untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Ayah dan Mama, serta adikku tercinta yang selalu memberiku dukungan baik moral maupun materiil serta selalu mengiringi setiap langkahku dengan do a. 3. Om dan tante, serta keluarga di bandung. Keluarga terbaikku yang selalu memberikan motivasi, kritikan, saran dan nasihat dan penyuplai dana untuk terselesaikannya tugas akhir ini. 4. Dosen-dosen teknik sipil yang telah membimbingku serta para karyawan teknik sipil yang telah banyak membantu. 5. Teman-teman seperjuanganku (s-48), kalian adalah motivator dan teman-teman yang paling berkesan sepanjang pendidikan kuliahku. 6. Adikku lia makasih buat semua kasih sayang, dukungan, pengertian, kesabaran, kepercayaan, dan bantuannya demi terselesaikannya tugas akhir ini 7. Darto, fauzi, cristyadi yang tidak segan-segan membagi ilmunya, memberikan saran dan kritik demi terselesaikanya tugas akhir ini. 8. Senior-seniorku, mbak uwi, mbak manda, mbak dennis yang telah banyak membantu, terutama dalam transfer ilmunya, pinjaman odner dan lain-lain. 9. Rekan-rekan seperjunganku Hlpm dan BE-LM FTSP yang selalu memberikan support dan doanya demi kelancaran tugas akhir ini.. v

7 KATA PENGANTAR Bismillahirahmanirahhim, Assalamualaikum Wr. Wb, Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala ridho, karunia, serta hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul Modifikasi perancangan gedung desain produk ITS Surabaya dengan Baja-Beton komposit. Penulis menyadari bahwa keberhasilan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada : 1. Bapak, Ir. Ananta Sigit S, MSc.PhD selaku dosen pembimbing yang tidak henti-hentinya memberikan pengarahan, dukungan, motivasi, dan ilmu yang tidak ternilai harganya. 2. Bapak Ir. R. Soewardojo MSc, selaku dosen pembimbing yang juga tidak henti-hentinya memberikan pengarahan, dukungan, motivasi, dan ilmu yang tidak ternilai harganya. 3. Bapak Dr. Ir. Hidayat Sugihardjo M., MS selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS. 4. Bapak Supani ST, MT. selaku Dosen Wali. 5. Dosen Teknik Sipil ITS atas semua ilmu yang telah diberikan dan tidak lelah mendidik kami sebagai mahasiswa Teknik Sipil ITS. 6. Kedua orang tua, adik serta keluarga besar saya di surabaya yang tidak pernah letih memberikan support dan doa-nya kepada saya 7. Om dan tante serta keluarga saya di bandung yang telah memberikan supportnya kepada saya. 8. Teman-teman seperjuangan S-48 (2005),terutama Sudarto yang telah banyak membantu saya. iii

8 9. Kakak-kakak seperjuangan S-47 (2004),terutama mbak uwi, mbak dennis, mbak manda yang telah banyak membantu saya dan semua rekan mahasiswa Teknik Sipil ITS lainnya. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini bermanfaat. Surabaya, Juli 2009 Penulis iv

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... LEMBAR PERSEMBAHAN... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... i ii iii v vi viii ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan Maksud dan Tujuan Batasan Masalah... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum Aksi Komposit Keuntungan dan Kerugian Baja Komposit Pembebanan BAB III METODOLOGI 3.1 Diagram Alir metodologi Langkah-langkah Penyusunan Tugas Akhir BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER 4.1 Perencanaan Tangga Perencanaan Pelat Anak Tangga Perencanaan Pelat Bordes Perencanaan Balok Tangga Perencanaan Balok Tumpuan Tangga Perencanaan Struktur Lantai Pelat Lantai Atap Pelat Lantai Perencanaan Balok Anak vi

10 BAB V PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA 5.1 Analisa Struktur Utama Pembebanan Perhitungan Berat Struktur Pembebanan Gempa Dinamis Perhitungan Balok Komposit Melintang Zona Momen Positif Zona Momen Negatif Perencanaan Kolom Komposit Desain Sambungan Sambungan Balok Melintang dengan Kolom Sambungan Kolom dengan Kolom Sambungan Balok Anak dengan Balok Induk Sambungan Balok Induk dengan Balok Tangga Sambungan Balok Tangga dengan Balok Bordes Sambungan Kolom dengan Base Plate BAB VI PERENCANAAN STRUKTUR PONDASI 6.1 Umum Data Tanah Kriteria Desain Daya Dukung Tanah Daya Dukung Tiang Pancang Tunggal Daya Dukung Tiang Pancang Kelompok Repartisi Beban-Beban di Atas Tiang Kelompok Perhitungan Pondasi Daya Dukung Satu Tiang Pancang Perhitungan Tiang Pancang Kelompok Kontrol Kekuatan Tiang Pancang Terhadap Gaya Lateral Perencanaan Poer Perencanaan Tie beam Pondasi BAB VII PENUTUP 7.1. Kesimpulan DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN... vii

11 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Ukuran Minimum Las Sudut Tabel 5.1 Beban Pada Tiap Lantai Tabel 5.2 Simpangan Tabel 5.3 Analisa s akibat gempa arah x Tabel 5.4 Analisa s akibat gempa arah y Tabel 5.5 Analisa m akibat gempa arah x Tabel 5.6 Analisa m akibat gempa arah y viii

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Perbandingan Antara BalokYang Mengalami Defleksi Dengan dan Tanpa Aksi Komposit... 7 Gambar 2.2 Variasi Tegangan Pada Balok-Balok Komposit... 8 Gambar 3.1 Distribusi Tegangan Plastis Gambar 3.2 Distribusi TeganganMn negatif Gambar 3.3 Metode Transformasi Luasan Gambar 4.1 Denah Tangga Gambar 4.2 Potongan Tangga A-A Gambar 4.3 Pelat Tangga Beton Gambar 4.4 Pembalokan Balok Tangga Gambar 4.5 Potongan Tangga Gambar 4.6 Penampang Balok Komposit Gambar 4.7 Pembebanan Pada Tangga Akibat Beban Mati 50 Gambar 4.8 Pembebanan Pada Tangga Akibat Beban Hidup Gambar 4.9 Pembebanan Pada Balok Tumpuan Tangga Gambar 4.10 Potongan Pelat Lantai Atap Gambar 4.11 Potongan Pelat Lantai Gambar 4.12 Bidang D dan M Pada Komposit Balok Sebelum Komposit Gambar 4.13 Penampang Balok Komposit Gambar 5.1 Penampang Komposit Gambar 5.2 Penampang Kolom Komposit Gambar 5.3 Portal Bangunan Gambar 5.4 Gaya Pada Balok Kolom Gambar 5.5 Sambungan Balok dan Kolom Gambar 5.6 Gaya-Gaya yang Bekerja Pada Profil T Gambar 5.7 Sambungan Antar Kolom Gambar 5.8 Sambungan Balok Anak dengan Balok Induk. 101 Gambar 5.9 Profil Siku Penyambung Gambar 5.10 Sambungan Las Pada Baseplate ix

13 Gambar 5.11 Desain Baseplate Arah X Gambar 5.12 Desain Baseplate Arah Y Gambar 6.1 Denah Tiang Pancang Gambar 6.2 Geser Ponds Akibat Kolom Gambar 6.3 Geser Ponds Akibat Tiang Pancang Gambar 6.4 Kontrol Geser Lentur x