BAB III METODOLOGI PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PEMBAHASAN III.1 Data Perencanaan Studi kasus pada penyusunan skripsi ini adalah perancangan Apartement bertingkat 21 lantai dengan bentuk bangunan L ( siku ) dan dibuat dalam tiga variasi lantai.lantai dasar dengan ketinggian 3m yang diperuntukan untuk pertokoan,lantai 2 dengan ketinggian 3,5m yang diperuntukan untuk ruang rapat dan lantai 3-21 ketinggian 2,8m ( typikal ) untuk tempat tinggal.berikut gambar denah dan potongan apartement Kebagusan City. a. Gambar potongan dan denah 1. Gambar potongan Gambar 3.1 Tampak Potongan Tugas akhir : Perencanaan Struktur Apartement Kebagusan City Dengan Kolom Komposit dan Konvensional Page 1

PERENCANAAN STRUKTUR APARTEMENT KEBAGUSAN CITY JAKSEL Page 2

Tugas akhir : Perencanaan Struktur Apartement Kebagusan City Dengan Kolom Komposit dan Konvensional Page 3

2. Denah lantai dasar Gambar 3.2 Denah Lantai Dasar PERENCANAAN STRUKTUR APARTEMENT KEBAGUSAN CITY JAKSEL Page 4

3. Denah lantai dua Gambar 3.3 Denah Lantai Dua Tugas akhir : Perencanaan Struktur Apartement Kebagusan City Dengan Kolom Komposit dan Konvensional Page 5

4. Denah lantai 3-21 (Atap) typikal Gambar 3.4 Denah Lantai 3-21 typikal PERENCANAAN STRUKTUR APARTEMENT KEBAGUSAN CITY JAKSEL Page 6

b. Jenis tanah keras dan nilai daktilitas 100%.Bangunan untuk pertokoan,ruang rapat dan tempat tinggal c. Finishing lantai terdiri dari pasangan keramik dengan spesi mortar ketebalan 3cm d. Dinding interior merupakan pasangan dinding ½ bata dengan tebal 15 cm e. Dinding facade/ exterior merupakan dinding kaca tempered 12mm (ρ = 2.579kg/m3) dengan rangka penggantung pipa besi dengan sistem spider hanger (berat rangka 50kg/m2). f. Langit-langit plafon merupakan pasangan gypsum dengan rangka besi hollow serta terdapat instalasi Mekanikal dan Elektrikal (ME). g. Struktur merupakan beton bertulang dengan mutu bahan : - Mutu tulangan, f y = 400 Mpa - Mutu beton pelat dan balok, f c = 30 Mpa - Mutu beton kolom, f c = 30 MPa III.2 Perencanaan Struktur Gedung Secara umum perencanaan struktur gedung dilakukan melalui beberapa tahapan, seperti yang tergambar dalam diagram alir berikut : Tugas akhir : Perencanaan Struktur Apartement Kebagusan City Dengan Kolom Komposit dan Konvensional Page 7

Gambar 3.5 Diagram Alir Perencanaan Dari gambar 3.5 di atas dapat kita lihat bahwa langkah awal perencanaan gedung adalah dimulai dengan pengumpulan data-data perencanaan berupa gambar arsitektur dan spesifikasi teknis gedung seperti keutamaan fungsi gedung, lokasi gedung berada yang berkaitan dengan wilayah gempa, mutu beton yang dipakai, mutu tulangan yang dipakai, dan lain sebagainya. Perhitungan preliminary desain menjadi urutan pertama dalam mendesain struktur gedung. Preliminari desain / prarencana menjadi sangat penting untuk dilakukan, suatu struktur dikatakan optimal tidak hanya dilihat dari segi kekuatannya saja tetapi struktur yang optimum adalah struktur yang secara PERENCANAAN STRUKTUR APARTEMENT KEBAGUSAN CITY JAKSEL Page 8

maksimal mampu menahan seluruh beban yang bekerja serta ekonomis dari segi dimensi penampang struktur tersebut. Output dari preliminary desain adalah dimensi elemen struktur yang optimum berdasarkan ketentuan dalam SNI 03-2847-2002. Hasil akhir prliminari desain seperti tebal pelat (h), tinggi (h) dan lebar (b) balok, dan lebar kolom (b), kemudian diaplikasikan secara keseluruhan dan dimodelkan dalam bentuk geometris struktur gedung. Dalam proses permodelan ini Penulis menggunakan bantuan software analisa struktur Etabs. Ada 2 jenis pembebanan pada gedung yaitu pembebanan statis yang meliputi beban hidup dan beban mati, dan pembebanan dinamis atau pembebanan gempa. Beban statis yang bekerja pada gedung dianalisa sedemikian rupa sehingga menghasilkan besaran atau nilai yang cukup mewakili dan di-input pada pemodelan struktur yang telah dilakukan sebelumnya. Sedangkan beban gempa dihitung secara khusus dan sistematis pada gambar 3.10 berikut. Tugas akhir : Perencanaan Struktur Apartement Kebagusan City Dengan Kolom Komposit dan Konvensional Page 9

Mulai A I, R, z, Wilayah Gempa, Jenis Tanah T 0.06 H 3 4 Hitung eksentrisitas teoritis (e x, e y) e x = Xcr Xcm e y = Ycr Ycm Ya Kontrol T T < ξ n Tidak 0 < e 0.03b 0 < e 0.03b Atau e > 0.03b? e > 0.03b T 0.06 H 3 4 Tentukan C T = ξ n Hitung eksentrisitas desain (e dx, e dy) dgn rumus e d = 1.33e + 0.1b atau e d = 1.17e - 0.1b Hitung eksentrisitas desain (e dx, e dy) dgn rumus e d = 1.5e + 0.05b atau e d = e - 0.05b Perhitungan Berat Bangunan memakai software B Dengan e d tentukan pusat massa desain (X dcm, Y dcm) C I V R W t - Tempatkan Fi pada pusat massa desain - Hitung d i (Simpangan struktur tiap lantai) Fi Tidak Wi.Zi V ΣWi.Zi Cek rasio tinggi bangunan terhadap panjang denah (H / L) 3? - Tentukan pusat massa bangunan (Xcm, Ycm) - Tentukan pusat kekakuan / rotasi (Xcr, Ycr) Ya Wi.Zi F 10 ΣWi.Zi Wi.Zi Fi 90% V ΣWi.Zi lt. paling atas % V Tdk Ok Hitung V dan Fi, dengan T = T 1 T 6.3 1 g 2 i i W d Fd Kontrol simpangan T terhadap T1 apakah T1 T 20% T 1 Ok i i B A Kontrol kinerja batas layan (Ds) dan kinerja batas ultimit (Dm) Perbesar dimensi kolom Ok Selesai Gambar 3.6 Diagram Alir Analisa Beban Gempa Dari gambar 3.6 tampak langkah-langkah / metode analisa beban gempa dimana persamaan-persamaan yang dipakai berdasarkan landasan teori pada bab sebelumnya. Dalam analisis pembebanan gempa, pemeriksaan terhadap kinerja batas layan ( s) menjadi sangat penting dilakukan untuk membatasi terjadinya PERENCANAAN STRUKTUR APARTEMENT KEBAGUSAN CITY JAKSEL Page 10

kelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan, di samping untuk mencegah kerusakan non-struktur dan ketidaknyamanan penghuni. Begitu pula dengan pemeriksaan terhadap kinerja batas ultimit ( m) perlu dilakukan untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar-gedung atau antar bagian struktur gedung yang dipisah dengan sela pemisah (sela delatasi). Kembali pada gambar 3.1, setelah beban gempa ditempatkan pada pusat massa, maka dilakukan running struktur untuk mendapatkan gaya-gaya dalam setiap elemen struktur akibat kombinasi beban yang dipersyaratkan dalam SNI 03-2847-2002 yang telah di input sebelumnya pada tahapan permodelan struktur dengan software ETABS. Desain penulangan dihitung berdasarkan output gaya-gaya dalam yang didapat. Penulangan disesuaikan dengan ketentuan penulangan yang diatur dalam SNI 03-2847-2002. Sehingga hasil akhir dari seluruh perencanaan struktur gedung yang dilakukan adalah detail penulangan seluruh elemen struktur yaitu balok, pelat lantai, dan kolom. III.3 Diagram Alir Perencanaan Struktur Pelat Lantai a. Preliminari desain pelat Pada gambar 3.11 perhitungan preliminari desain tebal pelat (h) dalam SNI 03-2847-2002 dihitung dengan persamaan (2.31) dan persamaan (2.32) tergantung dari besarnya rasio rata-rata kekakuan lentur penampang balok terhadap kekakuan lentur suatu pelat dengan lebar yang dibatasi dalam arah lateral oleh sumbu dari panel yang bersebelahan (bila ada) pada tiap sisi dari balok ( m ). Dimana besarnya m dibatasi pada nilai tertentu (lihat persamaan pada gambar 3.11). Untuk setiap persamaan tebal pelat (h), SNI 03-2847-2002 membatasi nilai tebal pelat (h) yang dihitung dengan persamaan (2.31) dan persamaan (2.32). Jika nilai h yang dhitung berdasarkan rumus melebihi dari pada batas yang telah ditentukan maka tebal pelat (h) yang dipakai adalah tebal pelat minimum (h min ) Tugas akhir : Perencanaan Struktur Apartement Kebagusan City Dengan Kolom Komposit dan Konvensional Page 11

dalam hal ini nilai h min ekivalen atau sama dengan nilai batasan tebal pelat (h) itu sendiri (lihat gambar 3.11). Mulai lx, ly, ln, fy, asumsi dimensi balok Hitung b, Ibalok, Ipelat Hitung m m > 2.0 m > 2.0 0.2 m < 2.0 Atau 0.2 m < 2.0 Syarat h 90mm Terpenuhi? Tidak h < 90mm ya h ya Syarat h 120mm Terpenuhi? Tidak h < 120mm h = h min = 90mm Selesai h = h min = 120mm Gambar 3.7 Diagram Alir Preliminari Desain Pelat Lantai III.4 Diagram Alir Perencanaan Struktur Balok a. Preliminari Desain Balok Gambar 3.12 merupakan diagram alir preliminary desain balok dimana hasil akhir dari preliminary desain ini adalah dimensi balok yaitu h dan b. untuk memberikan desain yang ekonomis dan optimum dimensi h dan b ditentukan berdasarkan beban terfaktor yang bekerja dalam hal ini adalah beban hidup dan mati yang bekerja pada elemen struktur tersebut. PERENCANAAN STRUKTUR APARTEMENT KEBAGUSAN CITY JAKSEL Page 12

Momen terfaktor dihitung dengan persamaan umum balok sederhana. Dengan adanya beban dan momen yang bekerja pada balok sederhana maka dimensi balok awal perlu dihitung kembali dengan menggunakan persamaan (2.8) serta batasan nilai b pada persamaan (2.6). Dimensi penampang balok dihitung dengan cara coba-coba (trial & error) pada nilai b dan d (tinggi effektif penampang balok). Sehingga didapatkan dimensi h dan b yang sesuai dengan syarat pada persamaan (2.8) dan persamaan (2.6). Untuk lebih jelas, alur proses preliminari desain untuk menentukan dimensi balok dapat dilihat pada gambar 2.12 berikut : Mulai f c, fy, L (bentang terpanjang), h min (Pasal 11.5 SNI 2002), b = 0.5 h s/d 0.65 h, asumsi d sengkang, asumsi q u (beban terfaktor) Mu (momen terfaktor) q. 2 u M u 8 2 M u bd f c' 1 0. 59 Dimana : b = 0.5 h s/d 0.65 h f y. f ' c Trail & Error untuk b dan d Dimana h baru > h min NOT OK h > hmin OK Selesai Gambar 3.8 Diagram Alir Preliminari Desain Balok Tugas akhir : Perencanaan Struktur Apartement Kebagusan City Dengan Kolom Komposit dan Konvensional Page 13

III.5 Diagram Alir Perencanaan Struktur Kolom a. Preliminari Kolom Konvensional Preliminari desain untuk dimensi kolom dimulai dengan penghitungan besarnya nilai beban aksial terfaktor bangunan (Pu) di setiap level lantai. Nilai Pu atau beban aksial terfaktor diperoleh dengan menjumlahkan keseluruhan beban sendiri bangunan dan beban luar yaitu beban hidup dan beban mati. Setelah diperoleh total besarnya beban mati dan beban hidup, masing-masing beban dikalikan dengan suatu faktor pengali yang telah ditetapkan di dalam SNI 03-2847-2002 yaitu 1,2 untuk beban mati dan 1,6 untuk beban hidup sesuai persamaan (2.10). Untuk lebih mudahnya preliminari desain dimensi kolom dapat kita lihat pada gambar 3.13 berikut : Gambar 3.9 Diagram Alir Preliminari Desain Kolom PERENCANAAN STRUKTUR APARTEMENT KEBAGUSAN CITY JAKSEL Page 14

Pada gambar 3.9 diagram alir preliminari desain kolom, dimensi awal kolom dalam hal ini diwakili dengan notasi A g merupakan fungsi daripada gaya aksial terfaktor (P u ) dimana besarnya gaya terfaktor diambil berdasarkan area pembebanan di sekitar kolom yang memberikan kontribusi terbesar pada kolom. Nilai pembagi pada persamaan di atas adalah 0.2 karena kolom diasumsikan kolom selain beban aksial yang bekerja juga menerima beban momen. Dimana beban momen ini merupakan input untuk menentukan penulangan lentur kolom. Pada diagram alir di atas diasumsikan bahwa kolom merupakan penampang persegi dimana setiap sisi kolom memiliki dimensi yang sama sehingga nilai Ag merupakan nilai kuadrat daripada dimensi lebar sisi kolom. b. Preliminari Kolom Komposit Preliminari desain untuk dimensi kolom komposit dimulai dengan penghitungan komponen ditabel baja yang dipakai.didapat nilai As,Zx,Zy,rx dan ry.kemudian menentukan ukuran selubung beton komposit.setelah itu kita bisa mencari rasio antara As baja dengan dimensi selubung beton.selanjutnya perhitungan mencari modulus elastisitas kolom komposit ( Em ),Jari-jari girasi (rm),parameter Kelangsingan ( ).Menetukan luas beton penumpu untuk mencari momen yang menyebabkan kombinasi tekan dan lentur ( Syarat Untuk lebih mudahnya preliminari desain dimensi kolom dapat kita lihat pada gambar 3.10 berikut : Tugas akhir : Perencanaan Struktur Apartement Kebagusan City Dengan Kolom Komposit dan Konvensional Page 15

PERENCANAAN STRUKTUR APARTEMENT KEBAGUSAN CITY JAKSEL Page 16