Transkripsi

1

2 2) Data Struktur Jenis struktur Fungsi bangunan Lokasi bangunan Jumlah lantai Tinggi lantai (Typical) Tinggi bangunan Kuat tekan beton, f c : Struktur beton bertulang : Gedung perkantoran : Jakarta Barat : 10 lantai : 3.50 m : 35 m : 30 Mpa Modulus elastisitas beton, Ec : Mpa Tegangan leleh baja, fy : 400 Mpa Modulus elastisitas baja, Es : Mpa Regangan beton, sc : Perencanaan Dimensi Struktur Bangunan 1. Perencanaan Balok Desain Pendahuluan balok mengacu pada peraturan SNI pasal tentang perhitungan konstruksi satu arah (non-prategang). Penentuan tinggi balok minimum (hmin) dengan rumus : h min ( ) b min h Balok induk, l = 600 b ( ) ( ) IV - 2

3 Pra rencana dimensi balok didapat 35 x 50 dipakai. 2. Perencanaan Tebal Pelat Lantai bef Ly cm hp hb 50 L cm bw 35 Asumsi tebal awal pelat yang dipakai (h p ) = 12 cm Lxn = Lx bw = = 565 cm Lyn = Ly bw = = 565 cm 1) Perhitungan nilai α ( ) Ambil nilai bef terkecil yaitu 126 cm IV - 3

4 Menghitung koefisien momen inersia balok T (c 1 ) dengan plot ke grafik dalam buku Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang (Vis W. C. Gideon Kusuma 1993). Sehingga didapat nilai c 1 = ) Perhitungan tebal pelat Berdasarkan peraturan SNI 2847:2013 pasal (c), Untuk ketebalan pelat minmum tidak boleh kurang dari : ( ) cm ( ) ( ) 3. Perencanaan Dimensi Kolom m cm 1) Pembebanan a) Beban Mati Beban Mati Lantai - Pelat lantai t = 14 cm = 0.14 x 2400 = 336 kg/m 2 - Finish lantai ( screed ) = 0.3 x 2100 = 63 kg/m 2 - Finish lantai (keramik) = 24 kg/m 2 - Equipment MEP (Ducting Pipa dll) = 20 kg/m 2 - Pastisi / Bata ringan = 150 kg/m 2 IV - 4

5

6

7

8 Tabel 4.5. Pembebanan Kolom Sudut Lantai Area (m 2 ) Beban Balok (Kg) Beban Mati (Kg/m 2 ) Beban Hidup (Kg/m 2 ) 1,2 DL + 1,6 LL (Kg) PU (kn) 10/Atap Tabel 4.6. Perhitungan Dimensi Kolom Sudut PU PU Dimensi Kolom Lantai Ag = (m 2 ) n(f'c+fy.ρ Ag Ag b (mm) h (mm) t) BASE Resume Desain Pendahuluan Hasil dari desain pendahuluan dimensi Balok, Pelat, Kolom dan Core Wall dapat dilihat dari tabel berikut ini : IV - 8

9 Tabel 4.7. Resume Desain Pendahuluan LT. Pelat Balok Kolom Tengah Kolom Tepi Kolom Sudut (mm) b (mm) h (mm) b (mm) h (mm) b (mm) h (mm) b (mm) h (mm) Tebal Core Wall 10/Atap BASE Permodelan Struktur Permodelan struktur gedung perkantoran 10 lantai ini dilakukan dengan program bantu ETABS 2016, desain pendahuluan dimensi balok, pelat, kolom dan shearwall dapat langsung diinput. Permodelan seluruh elemen struktur dapat dilihat dari gambar berikut ini : Gambar 4.6. Denah Lantai Tipikal Permodelan ETABS IV - 9

10 Gambar 4.7. Denah Lantai LMR Gambar 4.8. Gambar 3 Dimensi Permodelan Dengan Etabs IV - 10

11

12

13 3) Klasifikasi Situs Untuk kelas situs SD (tanah sedang) dengan nilai Ss = 0,664 diperoleh nilai Fa = 1,292 (Interpolasi). Sedangkan nilai Fv = 1,834 untuk kelas situs SD dengan nilai S 1 = 0,293. Tertera dalam tabel dibawah ini Tabel 4.9. Koefisien Situs, Fa (SNI ) Tabel 4. Koefisien Situs, Fa Parameter respons spektral percepatan gempa MCE R Kelas Situs terpetakan pada periode pendek, T = 0,2 detik, (Ss) Ss 0.25 Ss = 0.5 Ss = 0.75 Ss = 1 Ss 1.25 batuan keras SA batuan keras SB tanah keras SC tanah sedang SD tanah lunak SE tanah khusus SF SS b Tabel Koefisien Situs, Fv (SNI ) Tabel 5. Koefisien Situs, Fv Parameter respons spektral percepatan gempa MCE R Kelas Situs terpetakan pada periode pendek, T = 1 detik, (S 1 ) S S 1 = 0.2 S 1 = 0.3 S 1 = 0.4 S batuan keras SA batuan keras SB tanah keras SC tanah sedang SD tanah lunak SE tanah khusus SF SS b Nilai spektral respons percepatan SDS dan SD1 yaitu: (SNI , Pasal 6.2) S MS = F a. S S = 1,292. 0,664g = 0,843 g S M1 = F v. S 1 = 1,834. 0,293g = 0,531g (SNI , Pasal 6.3) S DS S D1 T0 = 2 / 3. S MS = 2 / 3. 0,858g = 0,562 g = 2 / 3. S M1 = 2 / 3. 0,537g = 0,354 g = 0,2. S D1 /S DS = 0,2. 0,358/0,572 = 0,126 s IV - 13

14

15

16

17 - Equipment MEP (Ducting Pipa dll) = 0.20 kn/m 2 - Pastisi / Bata ringan = 1.50 kn/m 2 - Plafond = 0.20 kn/m kn/m 2 Beban Mati Atap - Finish lantai ( screed ) = 0.3 x 2100 = 0.63 kn/m 2 - Equipment MEP (Ducting Pipa dll) = 0.20 kn/m 2 - Plafond = 0.20 kn/m 2 - Waterproofing = 0.20 kn/m kn/m 2 b) Beban Elevator Pembebanan balok lift meliputi balok-balok yang berkaitan dengan ruang mesin lift, yaitu terdiri dari balok penumpu dan balok penggantung lift. Gambar Tabel Pembebanan Lift Untuk lift pada bangunan ini direncanakan dengan data-data sebagai berikut : a. Tipe lift = Duplex b. Kapasitas = 17 orang IV - 17

18

19 k2 = Koefisien yang bergantung pada sifat mesin angkat dari keran angkatnya, dan diambil sebesar 1.3 Jadi, beban yang bekerja pada balok adalah : ( ) ( ) = 11700x1,78 = kg = Kn c) Beban Hidup Beban hidup lantai (SNI 1727:2013) = beban hidup untuk bangunan perkantoran adalah 2.5 kn/m 2 Beban hidup atap (SNI 1727:2013) = beban hidup untuk bangunan atap perkantoran adalah 1 kn/m 2 d) Beban Gempa Arah X (Ex) e) Beban Gempa Arah Y (Ey) IV - 19

20 Menurut SNI pasal 7.4.2, Kombinasi beban gempa harus disesuaikan dengan memperhatikan pengaruh beban gempa vertikal sebagai berikut: E = Eh + Ev, digunakan untuk menambah pengaruh gaya tekan E = Eh Ev, digunakan untuk menambah pengaruh gaya tarik Dengan : Eh = pengaruh beban horizontal Ev = Pengaruh beban vertikal E = Pengaruh beban gempa Berikut parameter untuk mencari untuk mencari kombinasi pembebanan : Faktor Redudansi ρ menurut SNI untuk struktur yang di rancang untuk kategori desain seismik D, E atau F, ρ harus sama dengan 1.3, Kategori desain seismik bangunan gedung perkantoran dalah D maka digunakan ρ = 1.3 Nilai Periode S DS bangunan Puri Orchrd Apartemen = Dengan memperhatikan parameter diatas, maka kombinasi beban di tentukan seperti tabel 4.23 berikut ini. Tabel 4.17 Kombinasi beban ultimit SNI No. Kombinasi Pembebanan Kombinasi di ETABS D 1.4 D D L 1.2 D L 3 ( S DS ) D + 1 L + ρ E x + 0.3ρ E y 1.31 D + L E x E y 4 ( S DS ) D + 1 L + ρ E x - 0.3ρ E y 1.31 D + L E x E y 5 ( S DS ) D + 1 L - ρ E x + 0.3ρ E y 1.31 D + L E x E y 6 ( S DS ) D + 1 L - ρ E x - 0.3ρ E y 1.31 D + L E x E y 7 ( S DS ) D + 1 L ρ E x + ρ E y 1.31 D + L E x E y 8 ( S DS ) D + 1 L ρ E x + ρ E y 1.31 D + L E x E y 9 ( S DS ) D + 1 L ρ E x - ρ E y 1.31 D + L E x E y IV - 20

21 No. Kombinasi Pembebanan Kombinasi di ETABS 10 ( S DS ) D + 1 L ρ E x - ρ E y 1.31 D + L E x E y 11 ( S DS ) D + ρ E x ρ E y 0.79 D E x E y 12 ( S DS ) D + ρ E x ρ E y 0.79 D E x E y 13 ( S DS ) D - ρ E x ρ E y 0.79 D E x E y 14 ( S DS ) D - ρ E x ρ E y 0.79 D E x E y 15 ( S DS ) D ρ E x + ρ E y 0.79 D E x E y 16 ( S DS ) D ρ E x + ρ E y 0.79 D E x E y 17 ( S DS ) D ρ E x - ρ E y 0.79 D E x E y 18 ( S DS ) D ρ E x - ρ E y 0.79 D E x E y Menentukan Eksentrisitas Rencana (ed) Dilakukan penentuan eksentrisitas rencana (ed) dengan cara membuat diaphragm pada setiap lantai, seperti pada gambar berikut : Gambar Diaphragm Struktur Nilai eksentrisitas rencana (ed) berdasarkan SNI disebutkan syarat : 0 < e < 0,3b, maka ed = 1,5 e + 0,05 atau ed = e 0,05 b Nilai dari kedua syarat tersebut dipilih yang pengaruhnya paling menentukan untuk unsur subsistem struktur gedung yang ditinjau, dimana eksentrisitas (e) adalah pengurangan antara pusat massa (XCM dan YCM) dengan pusat rotasi IV - 21

22 (XCR dan YCR). Nilai pusat massa dan rotasi bangunan dapat dicari pada ETABS v9.74 ditunjukkan pada tabel 4.17 dan tabel 4.18 berikut : Menentukan Kordinat Pusat Gempa Baru Panjang total bangunan sumbu x = 42 m Panjang total bangunan sumbu y = 18 m Tabel 4.18 Data Hasil Output Etabs v9.7.4 Story Diaphragm XCM YCM XCCM YCCM XCR YCR m m m m m m LMR D Atap D D D D D D D D D D Tabel 4.19 Kordinat Pusat Gempa Baru Lt. ex Ey edx (1) edx (2) edy (1) edy (2) XCB YCB (XCM- XCR) (YCM- YCR) (1.5ex bx) (ex bx) (1.5ey by) (ey by) (edx + XCR) (edy + YCR) LMR Atap IV - 22

23

24 Koefisien respons seismik (Cs), harus ditentukan sesuai dengan pasal Cs harus tidak kurang dari : Cs min = S DS x I e 0.01 Cs min = Dan nilai Cs harus tidak lebih dari : Cs max X = S D1 / Ta x ( R / I e ) Cs max Y = S D1 / Ta x ( R / I e ) Cs max X = 0.2 / x ( 8 / 1 ) Cs max Y = 0.2 / x ( 8 / 1 ) Cs max X = g Cs max Y = g 3. Berat Seismik ( W) Berat seismik per lantai output dari ETABS adalah sebagai berikut : Tabel 4.22 Nilai berat seismik gedung per lantai Lantai Hi (M) Mi ( Kn) LMR Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Total = ,6 kg 4. Perhitungan Gaya Geser Dasar Perhitungan nilai gaya geser dalam arah yang telah ditetapkan dihitung berdasarkan SNI gempa pasal sebagai berikut : Vx = Cs. Wt = x ,6 = Kn IV - 24

25 Vy = Cs. Wt = x ,6 = Kn 5. Periode Getar struktur Sesuai dengan ketentuan jika menggunakan hasil periode dengan hasil program ETABS maka berlaku ketentuan sebagai berikut : Jika T c > Cu T s, maka digunakan T = Cu. Ta Jika T a < Tc < Cu.T a, maka digunakan T = Tc Jika Tc < Ta, maka digunakan T = Ta Periode pembatasan dan periode output ETABS : Tabel 4.23 Periode pembatasan dan periode output ETABS Pembatasan Periode Struktur ( detik) T a C u. T a Periode ETABS Tc (detik) x 1.23 = Dari tabel diatas diketahui hasil periode fundamental struktur dengan menggunakan ETABS adalah detik. Sesuai dengan ketentuan diatas, jika Tc > Cu. Ta, maka diambil periode Cu. Ta Yaitu detik. Tabel 4.24 Time Period output ETABS MODE PERIOD SUM UX SUM UY IV - 25

26 Perhitungan Beban Gempa Statik Ekuivalen Khusus gempa untuk meminimalisasikan arah pengaruh beban gempa yang sembarang perlu dimodelkan dengan arah pembebanan gempa orthogonal. Pemodelan Sebagai berikut. Berat gempa statik ekulivalen arah X ( Statik-X) : 100% untuk arah X dan 30 % untuk arah Y. Berat gempa statik ekulivalen arah Y ( Statik-Y) : 30% untuk arah X dan 100 % untuk arah Y. Gaya gempa Lateral ( Fx) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari persamaan berikut : ( SNI 1726 : 2012 pasal 7.8.3). Fx = C VX. V Dan C VX = Keterangan : C VX V = faktor distribusi vertikal = gaya lateral desain total atau geser di dasar struktur, dinyatakan dalam kilonewton (KN) Wi dan Wx = Bagian berat seismik efektif total struktur ( W ) yang ditempatkan atau dikenakan pada tingkat I atau x Hi dan hx = tinggi dari dasar sampai tingkat I atau x, dinyatakan dalam meter (m) k = eksponen yang terkait dengan perioda struktur sebagai berikut : Untuk struktur yang mempunyai periode sebesar 0.5 detik atau kurang, k = 1 IV - 26

27 Untuk struktur yang mempunyai periode sebesar 2.5 detik atau lenih, k = 2 Untuk struktur yang mempunyai periode antara 0.5 dan 2.5 detik, k = 1 harus sebesar 2 atau harus ditentukan dengan interpolasi linier antara 1 dan 2. Periode Getar struktur gedung perkantoran ini adalah sebesar T = detik ( antara ). Sehingga nilai Eksponen k diambil sebesar interpolasi antara 1 dan 2 yaitu 1.8. di bawah ini adalah perhitungan distribusi vertikal gaya gempa yang bekerja pada masing masing lantai. Berikut tabel perhitungan distribusi vertikal gaya gempa yang bekerja pada masing masing lantai. Tabel 4.25 Perhitungan Distribusi Vertikal Gaya Gempa Mi Hi Mi x Hi k CVx Fi x Fi y Kn m Kn Kn Kn Mi x Hi^k Menurut SNI 1726:2013 Pasal 7.9.4, bahwa nilai akhir respons spektrum tidak boleh kurang dari 85% nilai respons yang dihitung menggunakan prosedur gaya lateral ekivalen. Vdinamik > 0.85Vstatik IV - 27

28 Didapat nilai akhir respons spektrum hasil analisis Etabs: Vb Dinamik Statik % % izin Ket Vbx % 85% Ok Vby % 85% Ok Koreksi Simpangan Antar Lantai Titik perpindahan yang terjadi pada satu gedung diakibatkan adanya gaya gempa di setiap lokasi yang di tempati gedung tersebut, maka dari itu didalam setiap perencanaan pembuatan gedung harus ikut direncanakan perhitungan titik perpindahan gedung (Displacement). Nilai-nilai displacement ini didapatkan dari hasil output Etabs seperti berikut: Tabel Diaphragm Center of Mass Displacements dari ETABS DISPLACEMENT (mm) Story Ux Uy LMR Lantai 10/Atap Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Berdasarkan peraturan gempa SNI Simpangan antar lantai tingkat desain Δ Tidak boleh melebihi simpangan antar lantai tingkat ijin ( Δa) seperti didapatkan dari tabel berikut ini IV - 28

29 Tabel 4.27 Tabel simpangan antar lantai ijin Δ a a.b Kriteria persyaratan simpangan mengacu pada SNI dengan faktor- faktor sebagai berikut : Faktor pembesaran defleksi (Cd) untuk SRPMK = 5,5 Faktor keutamaan gempa (Ie) = 1 Simpangan antara lantai yang diijinkan untuk gedung dengan kategori resiko II adalah (0,020) Hsx, dimana Hsx = tinggi tingkat Besarnya simpangan struktur antar lantai untuk arah X dan arah Y ditunjukkan pada tabel berikut ini : Tabel 4.28 Tabel simpangan antar lantai (x) Lantai Tinggi δ ie (mm) δ i (mm) Δ i (mm) Δ izin (mm) Check hsx δe δ x 5.5 Δ=(δeatas - δebawah) *Cd/Ie Δ=0,020hsx LMR Ok Lantai 10/Atap Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok IV - 29

30 Tabel 4.29 Tabel simpangan antar lantai (y) Tinggi δ ie (mm) δ i (mm) Δ i (mm) Δ izin (mm) Lantai hsx δe δ x 5.5 Δ=(δeatas - δebawah) *Cd/Ie Δ=0,020hsx Check LM R Ok Lantai 10/Atap Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Lantai Ok Elevasi (m) Simpangan Horizontal Simpangan Horizontal (mm) Simpangan Horizontal Arah X Simpangan Horizontal Arah Y Gambar Grafik Simpangan Horisontal IV - 30

31 Simpangan Antar Tingkat Elevasi (m) Simpangan Antar Tingkat (mm) Simpangan Antar Tingkat Arah X Simpangan Antar Tingkat Arah Y Simpangan Antar Tingkat Izin Gambar Grafik Simpangan Antar Lantai Berdasarkan analisis diatas dapat dilihat pada grafik displacement maupun grafik simpangan antar lantai, deformasi struktur yang terjadi akibat dari beban gempa masih aman karena tidak melewati batas yang diijinkan, maka dimensi struktur pada preliminary design dapat dipakai untuk desain Evaluasi Kapasitas Kuat Geser Shearwall. Setelah hasil dari permodelan struktur yang telah direncanakan aman terhadap kombinasi beban. Maka tahap selanjutnya adalah menganalisis dinding geser sebagai tumpuan Tower Crane. Gaya dalam pada dinding didapatkan dari program bantu Etabs2016 diperlihatkan pada gambar dibawah. IV - 31

32 Gambar 4.16 Diagram Gaya Geser Shearwall (Vu dan Mu) Gambar 4.17 Nilai Pu maksimal Analisis desain dinding geser mengacu pada SNI Pasal didapatkan nilai nilai sebagai berikut : Pu : kn Mu : knm Vu : kn IV - 32

33

34

35 Tulangan transversal 2D Tulangan longitudinal D Menentukan kuat geser nominal penampang Vn = Vc + Vs = = kn Nilai Vn yang digunakan tidak boleh melebihi (SNI pasal ) : ( ) m ( ) 6. Kontrol tulangan penahan kombinasi aksial dan lentur. Untuk perhitungan tulangan longitudinalnya menggunakan diagram interaksi P-M hasil program SpColumn. Dari gambar 4.17 dengan tulangan longitudinal D didapat hasil yang memenuhi persyaratan yang dapat dilihat dari gambar IV - 35

36

37 Gambar 4.19 Nilai C hasil dari output SPColumn Nilai c berdasarkan gambar 4.18 didapat 1620 mm. Sementara nilai δu diambil maksimum yaitu 154,5 mm. δu/ hw = 154,5/38000 = 0, ,00406 < 0,007 maka dipakai δu/ hw = 0,007 ( ) c = 3352 mm > 1428,6 mm. maka tidak membutuhkan elemen pembatas D D Gambar 4.20 Detail tulangan shearwall yang di dapat IV - 37

38

39 Permodelan ulang struktur dilakukan untuk mengetahui gaya dalam dari shear wall akibat beban tambahan tower untuk kemudian dianalisis terhadap kuat geser shear wall yang sudah didesain sebelumnya. Hasil dari analisis struktur dari Etabs berikut : Gambar Diagram Momen dan Geser akibat penambahan beban TC Gambar Nilai PU akibat penambahan beban TC. IV - 39

40 Dengan nilai Vu yang didapat dari permodelan ulang maka diperiksa kekuatan shearwall Vn denga nilai pada perencanaan dimensi tulangan yang disamakan dengan konfigurasi gaya geser sebelumnya. Pu : kn Mu : knm Vu : kn D D Gambar Detail tulangan Shear Wall. 1. Cek dimensi penampang terhadap gaya geser terfaktor Untuk semua segmen shearwall nilai Vn tidak boleh lebih besar dari (SNI pasal ). Vn = = Kn Acv 1 = lw x x t = 6 x 0.3 = 1.8 m 2 2. Paling sedikit dua tirai digunakan jika Vu melebihi berdasarkan SNI pasal diperlukan 2 tirai tulangan IV - 40

41

42 b) Kebutuhan tulangan transversal untuk menahan geser adalah Digunakan tulangan transversal 2D13 dengan jarak s = 200 Cek batas minimum tulangan longitudinal dan transversal. Menurut SNI 2847:2013 Pasal , rasio tulangan transversal tidak kurang dari , kecuali bahwa jika Vu tidak melebihi 0.083λAcv dan spasi tulangan masing2 tidak melebihi 450 mm. Tulangan transversal 2D Tulangan longitudinal D Menentukan kuat geser nominal penampang Vn = Vc + Vs = = kn Nilai Vn yang digunakan tidak boleh melebihi (SNI pasal ) : ( ) m ( ) Sesuai langkah yang dilakukan pada desain sebelumnya maka selanjutnya dilakukan pengecekan diagram interaksi P-M shearwall dengan menggunakan program IV - 42

43 SPColumn, hal ini dilakukan karena Nilai Mu dan Pu bertambah sehingga perlu dicek diagram interaksi dengan tulangan longitudinal yang sama denga desain sebelumnya. Gambar Diagram Interaksi dengan Pu & Mu yang berbeda Dari hasil diagram interaksi pada gambar 4.26 diatas dengan tulangan longitudinal D hasilnya tidak memenuhi syarat. Dengan hasil percobaan tulangan yang diperbesar didapat hasil yang memenuhi syarat dengan konfigurasi D IV - 43

44 Gambar Diagram Interaksi dengan D Sehingga dengan pertambahan nilai Mu Pu akibat Tower Crane terjadi perubahan tulangan Shear Wall dari desain yang awalnya D menjadi D Ringkasan hasil dari perhitungan dan analisis kekuatan shearwall akibat beban tambahan tower crane dapat dilihat dari tabel 4.30 berikut ini : Tabel 4.30 Hasil perhitungan. IV - 44

45 Parameter Desain Awal + Tower Crane Pu 14990,276 kn kn Mu 29363,096 knm 37415,52 knm Vu 2147,006 kn 2310,97 kn Tebal Shear Wall 300 mm 300 mm Tul. Longiotudinal 2D D Tul. Transversal D D Vn (Vc+Vs) 4733,976 kn OK OK Periksa dengan SPColumn OK Not OK 4.6. Perencanaan Baja Dudukan Tower Crane Pada tahap ini akan direncanakan struktur baja sebagai dudukan Interrnal Climbing Tower Crane. Struktur berupa balok baja yang di tumpukan pada Core wall lift. Pemilihan material baja adalah dikarenakan Metode Internal Climbing Tower Crane ini bersifat sementara selama konstruksi berlangsung dan lubang Core Wall juga akan difungsikan sebagai lift bangunan tersebut Data Perencanaan 1) Data Material Jenis Baja : BJ37 Berat jenis baja : 7850 kg/cm 3 Profil Rencana Tegangan Putus Minimum (fy) Tegangan Leleh Minimum (fu) Jenis Sambungan : WF : 240 Mpa : 370 mpa : Baut Mutu Tinggi dan Las IV - 45

46

47

48

49 Jadi Mu yang dipakai adalah = knm = Kgcm Dan Vu = knm. 1) Data Profil Rencana Mu = Wx. Fy Mu Wx = = = cm 3 Fy 2400 Di coba profil WF 300 x 300 dg nilai Wx mendekati = 1360 cm 3 ht = 300 mm fy = 240 Mpa bf = 300 mm fr = 70 Mpa tw = 10 mm ix = 131 mm tf = 15 mm iy = 75.1 mm r = 18 mm Jx = cm 4 A = mm 2 Jy = 6750 cm 4 W = 94 kg/m Sx = 1360 cm 3 E = Mpa Sy = 450 cm 3 h = ( d - ( 2 x tf )) - ( 2 x r ) = ( ( 2 x 15 )) - ( 2 x 18) = 234 mm Zxb = (bf x tf ) ( d-tf ) + tw (d/2-tf ) 2 = (300x15)(300-15)+10(300/2-15) 2 IV - 49

50 = x 10 6 Zyb = (( ) ) ( ( ( ))) = (( ) ) ( ( ( ))) = 6.8 x 10 5 Es = Mpa fy = 240 Mpa 2) Pemeriksaan kelangsingan penampang balok Menentukan kuat nominal penampang denga pengaruh tekuk lokal, Penampang kompak λ < λ p Untuk tekuk lokal pelat sayap: 10 < Pelat sayap termasuk elemen kompak Untuk tekuk lokal pelat badan 30 < Pelat badan termasuk elemen kompak IV - 50

51 Jadi penampang memenuhi syarat kekompakan 3) Pemeriksaan pengaruh tekuk lateral di bentang 1.5 m dan 4.5 balok diberi penopang lateral. Lb = 6000/2 = 3000 mm Cek : Lbmax = x iy x Lbmax = mm Cek kekuatan Lb < Lbmax... (OK) Lp = 1.76 x iy x Lp = 3815 Jadi, Lb < Lp Maka momen nominal Mn = Mp = Zxb x fy Mn = Mp = Zxb * fy = x 10 6 * 240 = x 10 8 Nmm = knm Dengan nilai = 0.9 maka rasio kapasitas lentur balok : Rasio momen = = = 0.84 < 1... (OK) 4) Pemeriksaan kuat geser balok Sehingga, ( L ) ( ) IV - 51

52 y y Kuat geser nominal ditentukan sebagai berikut : Vn = 0.6 x fy x ( d x tw ) Vn = 0.6 x 0.24 x ( 300 x 10 ) Vn = 432 kn Dengan nilai = 0.9 maka rasio kapasitas geser balok : Rasio Shear = = = < 1... (OK) 5) Pemeriksaan interaksi Lentur dan Geser Persamaan interaksi : ( ) ( ) ( ) ( ) < (OK) 6) Cek Lendutan izin Dengan syarat Δ < δ mm W = DL (beban merata + berat sendiri)+ LL = (138, ,5) * 3 = Kn L E = 6 m dengan pengaku pada bentang 1,5 + 1,5 = 3 m = 3000 mm = Nmm IV - 52

53 Iy = 6750 cm 4 L Dengan syarat Δ < δ maka 10,4 < 12,5..(OK) Jadi, Profil WF 300x300 dapat dipakai Perencanaan Tumpuan Baja- Shear Wall Tahap terakhir dari penelitian ini adalah merencanakan join struktur baja WF ke struktur beton Shear Wall. Diperlukan perhitungan konfigurasi angkur tanam yang ditentukan aman dan kuat dalam memenuhi kombinasi beban yang ada Data Perencanaan Gambar 4.33 Rencana Detail Joint WF ke Shearwall IV - 53

54 Gambar 4.34 Rencana Baseplate Joint WF ke Shearwall 1. Data Penampang a. Beban Angkur baut 1) Gaya vertikal terfaktor Qu : 170 kn 2) Momen akibat beban terfaktor Mu : knm 3) Gaya geser akibat beban terfaktor Vu : kn b. Dimensi WF 1) Profil : ) Lebar total ( ht ) : 300 mm 3) Lebar sayap ( bf ) : 300 mm 4) Tebal badan ( tw ) : 10 mm 5) Tebal sayap ( tf ) : 15 mm IV - 54

55 c. Angkur Baut 1) Jenis Angkurt baut (tipe) : A 325 2) Tegangan tarik putus angkur baut ( fu b ) : 825 MPa 3) Tegangan leleh ( fy ) : 400 MPa 4) Diameter angkur ( d ) : 22 mm 5) Jumlah Baut pada sisi tarik ( nt ) : 5 bh 6) Jumlah Baut pada sisi tekan ( nc ) : 3 bh 7) Jarak baut terhadap pusat penampang ( f ) : 200 mm 8) Panjang Angkur baut yang tertanam ( La ) : 500 mm d. Parameter Shearwall 1) Tebal Shearwall : 300 mm 2) Kuat tekan beton ( fc ) : 30 Mpa e. Rencana Baseplate 1) Tegangan leleh baja pelat ( fy ) : 240 MPa 2) Tegangan tarik putus pelat ( fu p ) : 370 MPa 3) Lebar pelat tumpuan ( B ) : 500 mm 4) Panjang pelat tumpuan ( L ) : 700 mm 5) Tebal pelat tumpuan ( t ) : 30 mm Analisis yang terjadi pada angkur akibat beban terfaktor 1. Angkur putus akibat tarik Akibat momen yang terjadi angkur mengalami gaya tarik, hal ini dapat mengakibatkan putus tarik pada angkur. IV - 55

56 Gambar 4.35 Gaya yang terjadi pada angkur akibat momen 2. Angkur putus akibat geser Akibat gaya vertical yang terjadi pada angkur mengalami gaya geser, hal ini mengakibatkan patus geser. Gambar 4.36 Gaya yang terjadi pada angkur akibat geser Perhitungan Tebal Pelat 1. Gaya akibat Vu. 2. Gaya akibat Mu. IV - 56

57 3. Tekan Maksimal fp maks = fpa + fpb = = Tekanan yang dapat diterima Shearwall fp available = 5. Menentukan M upl pada sejarak m setiap lebar 1 cm pelat ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 6. Menentukan tebal pelat Perhitungan Kekuatan Angkur 1. Akibat Gaya tarik Pada Angkur Baut a. Gaya tarik pada angkur baut IV - 57

58 b. Gaya yang bekerja pada angkur baut yang tertarik, c. Tegangan tarik putus angkur baut, d. Luas penampang angkur, e. Faktor reduksi kekuatan tarik, f. Tahanan tarik nominal angkur baut, g. Tahanan tarik angkur baut, h. Syarat yang harus dipenuhi, 2. Gaya yang terjadi akibat beban vertikal Pada Angkur Baut a. Gaya geser pada angkur baut, b. Tegangan tarik putus baut, c. Jumlah penampang geser, IV - 58

59 d. Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, e. Luas penampang baut, f. Faktor reduksi kekuatan geser, g. Tahanan geser nominal, h. Tahanan geser angkur baut, i. Syarat yang harus dipenuhi, 3. Gaya Tumpu/Tekan yang ditahan oleh pelat a. Gaya tumpu pada angkur baut, Ru1 = Vu1 = N b. Diameter angkur baut, d = 22 c. Tebal plat tumpu, T = 30 mm d. Tegangan tarik putus plat, e. Tahana tumpu nominal IV - 59

60 f. Tahanan tumpu, g. Syarat yang harus dipenuhi, 4. Kombinasi Geser Dan Tarik a. Konstanta tegangan untuk baut mutu tinggi, f1 = 807 Mpa f2 = 621 Mpa b. Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, r2 = 1.9 c. Tegengan geser akibat beban berfaktor, d. Kuat geser angkur baut, e. Syarat yang harus dipenuhi f. Gaya tarik akibat beban berfaktor, g. Tahanan tarik angkur baut, IV - 60

61 h. Syarat yang harus dipenuhi, i. Kuat tarik angkur baut, j. Batas tegangan kombinasi, k. Syarat yang harus dipenuhi, 5. Kontrol panjang angkur baut a. Panjang angkur tanam yang digunakan La = 500 mm b. Kuat tekan beton c. Tegangan leleh baja d. Diameter angkur baut e. Panjang angkur tanam minimum yang diperlukan IV - 61

62 f. Syarat yang harus dipenuhi Dari perhitungan yang memenuhi syarat yang ditentukan maka konfigurasi 8 angkur 22 dengan kedalaman tanam 500 mm dengan baseplate 30 mm dapat dipakai. IV - 62