SEMINAR TUGAS AKHIR (UG-1307) APLIKASI PROGRAM BANTU TEKLA STRUCTURES 15 UNTUK PERANCANGAN GEDUNG GRAHA NUSANTARA MENGGUNAKAN SITEM PRACETAK Oleh: Erlina Yanuarini 3107100034 Dosen konsultasi: Dr. tech. Pujo Aji, ST., MT. Ir. Ananta Sigit Sidharta, MSc., Ph.D.
Latar Belakang Pembangunan meningkat Bahan campuran beton tidak selalu mudah didapatkan pada daerah-daerah tertentu contohnya: di Kalimantan Selatan, Banjarmasin Sistem cor ditempat bila dilihat dari segi keakurasian ukuran,kualitas kebersihan, kerapihan, dan waktu pengerjaanya kurang terjamin membutuhkan sistem lain sistem pracetak Membutuhkan program bantu yang lebih praktis Tekla Structures 15
Permasalahan Bagaimana mendapatkan hasil perencanaan yang berupa Detail Engineering Design (DED) dari gedung Graha Nusantara dengan software Tekla Structures 15 menggunakan sistem pracetak? Tujuan Mendapatkan hasil perencanaan yang berupa Detail Engineering Design (DED) dari gedung Graha Nusantara dengan software Tekla Structures 15 menggunakan sistem pracetak.
Batasan Masalah Dalam perancangan struktur gedung direncanakan penggunaan teknologi pracetak pada : balok, pelat. Sedangkan untuk kolom dan overtopping menggunakan sistem cor ditempat Tidak meninjau aspek ekonomis gedung. Tidak meninjau aspek arsitektur, mekanikal dan elektrikal. Menggunakan sofware Tekla Structures 15,ETABS 9.6, Auto Cad.
SISTEM PRACETAK Why? Sistem beton pracetak mampu menjawab kebutuhan di era millennium baru ini. Pada dasarnya sistem ini melakukan pengecoran komponen di tempat khusus di permukaan tanah (fabrikasi), lalu dibawa ke lokasi (transportasi ) untuk disusun menjadi suatu struktur utuh (ereksi). Keunggulan sistem ini, antara lain mutu yang terjamin, produksi cepat dan massal, pembangunan yang cepat, ramah lingkungan dan rapi dengan kualitas produk yang baik
Why Tekla?? Tekla aplikasi Building Information Modelling berguna untuk detailer, fabricator, manufacturer dan constructor. Keuntungannya: penyelesaian dari suatu proyek akan lebih terintegrasi mulai dari proses pemodelan,desain,drawing,detailing. bisa melakukan perhitungan volume material (Bill of Material) serta mengeluarkan output schedule pelaksanaan proyek Parametric components library cakupannya luas bisa mengautomatisasi pembuatan detail dan sambungan.
Metodologi
DATA PERENCANAAN Data Perencanaan Nama Bangunan : Gedung Graha Nusantara Fungsi bangunan : Perkantoran ( 12 lantai ) Kontraktor : PT.Sumber Daya Nusaphala Arsitek : PT. Megatika International. Lokasi : Kota Banjarmasin - Wilayah gempa 1 (SNI 1726-002) Jenis Tanah : Tanah Gambut dan Lempung Tinggi gedung : 45,75 m Tinggi tiap lantai : 4,5 m (Dasar) ; 3,75 m (Lantai selanjutnya tipikal) Sistem Struktur : Sistem Pracetak Data Material Beton (f c) Tulangan (f y ) : 40 MPa : 350 Mpa
Perencanaan Struktur Sekunder Penulangan pelat: Dimensi pelat : 358 200 dan 358 180 cm 2 Tebal Pelat : 130 cm Mutu baja (fy) : 350 Mpa Mutu beton (f c) : 40 Mpa Diameter tulangan : 13 mm
Tabel Penulangan Pelat Sebelum Komposit Akibat Pengangkatan Tulangan Terpasang mm 2 Tipe Pelat Arah X Arah Y Arah X Arah Y Tipe A 10-240 10-240 10-240 10-240 (2 m 3,58 m) As = 314,16 As = 314,16 As = 314,16 As = 314,16 Tipe B 10-240 10-240 10-240 10-240 (1,8 m 3,58m) As = 314,16 As = 314,16 As = 314,16 As = 314,16 Penulangan Pelat Saat Overtopping Tulangan Terpasang mm 2 Tipe Pelat Arah X Arah Y Arah X Arah Y Tipe A 13-200 13-200 13-200 13-200 (2 m 3,58 m) As = 663,66 As = 663,66 As =663,66 As = 663,66 Tipe B 13-200 13-200 13-200 13-200 (1,8 m 3,58m) As = 663,66 As = 663,66 As =663,66 As = 663,66 Penulangan Pelat Sesudah Komposit Tulangan Terpasang mm 2 Tipe Pelat Arah X Arah Y Arah X Arah Y Tipe A 13-200 13-200 13-200 13-200 (2 m 3,58 m) As = 663,66 As = 663,66 As =663,66 As = 663,66 Tipe B 13-200 13-200 13-200 13-200 (1,8 m 3,58m) As = 663,66 As = 663,66 As =663,66 As = 663,66
Perencanaan Tangga Mutu beton (f c ) = 40 MPa Mutu baja (f y ) = 350 MPa Tinggi antar lantai = 425cm Panjang bordes = 100 cm Panjang tangga = 300 cm Lebar tangga = 300 cm Tebal pelat miring = 15 cm Tebal pelat bordes = 15 cm Tinggi injakan ( t ) = 18 cm Lebar injakan ( i ) = 30 cm Diameter tulangan lentur = 12 mm Tebal selimut beton = 20 mm Jumlah tanjakan (n) = 17 Kemiringan Tangga = 30,96º Penulangan Pelat Tangga Mmax = 3290,8 kgm Digunakan tulangan lentur Φ 16-200 mm (As=1005,3 mm 2 ) Penulangan Pelat Bordes Mmax = 2433,2 kgm Digubakab tulangan lentur Φ 16-250 mm (As=1005,3 mm 2 ) Penulangan balok bordes Tulangan lentur 2D16 ( As 402 mm 2 )
Perencanaan Balok Anak Panjang Balok anak : 600 mm Dimensi balok anak : 350 500 mm2 Mutu baja(fy) : 350 MPa Mutu beton (f c) : 40 Mpa Tulangan lentur sebelum komposit -Tulangan Lapangan : 3Ф19mm (A s = 850,586 mm 2 ) Tulangan lentur setelah komposit -Tulangan Tumpuan : 3Ф19mm (A s = 850,586 mm 2 ) -Tulangan Lapangan : 3Ф19mm (A s = 850,586 mm 2 ) Perhitungan tulangan Geser -Ф tul. Sengkang = 10 mm -jarak antar sengkang = 120 mm (di dalamsendi plastis) -jarak antar sengkang = 200 mm (di luar sendi plastis
Gambar Denah Pembalokan
Perencanaan Balok Induk Pada Tumpuan Akibat Momen Positif Keterangan Satuan Balok AB-1 Balok AB-2 Balok A1-2 Balok B1-2 Penulangan pada tumpuan akibat momen positif M u negatif Nmm 271879000 301975000 195177000 195594000 M n perlu Nmm 339848750 377468750 243971250 244492500 Rn 1,73 1,93 1,25 1,25 ρperlu 0,005088925 0,005669653 0,003625201 0,003633096 ρpakai 0,005088925 0,005669653 0,0045 0,0045 A s perlu mm 2 1592,833592 1774,60141 1408,5 1408,5 n Tul. tarik 6 7 5 5 A s mm 2 2279,64 2659,58 1899,7 1899,7 n Tul.tekan 4 5 3 3 A s ' mm 2 1519,76 1899,7 1139,82 1139,82 M n Nmm 549423438,5 636833208,2 460824867,9 460824867,9 Keterangan OK OK OK OK Cek momen nominal tulangan terpasang ρ 0,00728 0,00850 0,00607 0,00607 ρ' 0,00486 0,00607 0,00364 0,00364 ρ-ρ' 0,00243 0,00243 0,00243 0,00243 kontrol 0,02122 0,02122 0,02122 0,02122 OK OK OK OK f' s Mpa 1585,29 1585,29 1585,29 1585,29 f y Mpa 350 351 352 353 f' s pakai Mpa 350 350 350 350 a mm 46,85 54,65 39,05 39,05 M n Nmm 453877086,1 526244031,1 381510141,2 381510141,2 φm n Nmm 363101668,9 420995224,9 305208112,9 305208112,9 kontrol OK OK OK OK M u Nmm 339848750 377468750 243971250 244492500
Perencanaan Balok Induk Pada Tumpuan Akibat Momen Negatif
Perencanaan Balok Induk Pada Lapangan Keterangan Satuan Balok AB-1 Balok AB-2 Balok A1-2 Balok B1-2 Cek balok T asli atau palsu M u Nmm 150335000 164478000 71033000 84753000 M n perlu Nmm 187918750 205597500 88791250 105941250 Cek balok T atau persegi b e1 mm 2000 2000 1500 1500 b e2 mm 2580 2580 2580 2580 b e3 mm 3750 3750 3750 3750 b e mm 2000 2000 1500 1500 Rn 0,96 1,05 0,45 0,54 ρ perlu 0,00278 0,00305 0,00130 0,00156 ρpakai 0,0045 0,0045 0,0045 0,0045 a mm 29,00 29,00 29,00 29,00 hf mm 130 131 132 133 kontrol balok T palsu balok T palsu balok T palsu balok T palsu Keterangan Satuan Balok AB-1 Balok AB-2 Balok A1-2 Balok B1-2 Penulangan pada lapangan M u Nmm 150335000 164478000 71033000 84753000 M n perlu Nmm 187918750 205597500 88791250 105941250 Rn 0,96 1,05 0,45 0,54 ρperlu 0,00278 0,00305 0,00130 0,00156 ρpakai 0,0045 0,0045 0,0045 0,0045 A s perlu mm 2 1408,5 1408,5 1408,5 1408,5 n Tul. tarik 4 4 3 3 A s mm 2 1519,76 1519,76 1139,82 1139,82 n Tul.tekan 2 2 2 2 A s ' mm 2 759,88 759,88 759,88 759,88 M n Nmm 371037496,2 371037496,2 280061323,6 280061323,6 Kontrol OK OK OK OK M u Nmm 187918750 205597500 88791250 105941250
Perencanaan Tulangan Geser Balok Induk Daerah sendi plastis (tumpuan) V e ( gempa) kn 122,83 135,11 131,02 131,02 V e kn 122,01 128,15 121,41 121,41 kontrol OK OK OK OK V s kn 325,35 341,73 323,76 323,76 A v mm 2 265,46 265,46 265,46 265,46 s mm 178,77 170,20 179,65 179,65 s 1 mm 156,5 156,5 156,5 156,5 s 2 mm 176 176 176 176 s 3 mm 312 312 312 312 s pasang mm 120 120 120 120 n buah 12,25 12,25 12,25 12,25 n buah 13 13 13 13 V smax kn 1319,72 1319,72 1319,72 1319,72 V s kn 484,69 484,69 484,69 484,69 V s <V smax kn OK OK OK OK φ(v c +V s ) kn 363,52 363,52 363,52 363,52 V umax kn 244,01 256,29 242,82 242,82 φ(v c +V s )>V umax OK OK OK OK Keterangan Satuan Balok AB-1 Balok AB-2 Balok A1-2 Balok B1-2 Daerah sendi non plastis (lapangan) V e ( gempa) kn 122,83 135,11 131,02 131,02 V e kn 122,01 128,15 121,41 121,41 kontrol OK OK OK OK V u kn 282,93 299,31 271,58 271,58 V s kn 353,67 374,14 339,48 339,48 A v mm 2 265,46 265,46 265,46 265,46 s mm 164,46 155,46 171,33 171,33 s 1 mm 313 313 313 313 s pasang mm 150 150 160 160 n buah 35,67 35,67 33,50 33,50 n buah 36 36 34 34 V smax kn 1319,72 1319,72 1319,72 1319,72 V s kn 387,75 387,75 363,52 363,52 V s <V smax kn OK OK OK OK φ(v c +V s ) kn 290,81 290,81 272,64 272,64 V umax kn 244,01 256,29 242,82 242,82 φ(v c +V s )>V umax OK OK OK OK
Perencanaan Kolom
Perencanaan Kolom Keterangan Satuan Kolom Ekterior A2 Kolom Interior B2 Penulangan longitudinal Dimensi kolom mm 800 800 800 800 A g mm 2 640000 640000 Mutu beton (f' c ) Mpa 40 40 Mutu tulangan (f y ) Mpa 350 350 Tulangan 16D25 16D26 Diameter tulangan (d) mm 25 25 Jumlah tulangan buah 16 16 A st mm 2 7850 7850 Rasio tulangan (%) 0.012 0.012 P u max kn 5852.02 7627.53 φp n max kn 12,605.11 12,605.11 Penulangan Geser Kolom (Daerah Sendi Plastis) Mn t knm 1900 1900 M nb knm 2100 2100 V e kolom kn 941.18 941.18 P u (dari analisa struktur) kn 5852.02 7627.53 V c kn 1345.62 1345.62 V t kn 610.95 610.95 Syarat s max mm 100 100 Sengkang terpasang 4Ø13-200 4Ø13-200 Diameter sengkang (Ø) mm 13 13 Jumlah sengkang (n) buah 4 4 A sh terpasang mm 2 530.66 530.66 0,75 V n terpasang kn 1467.43 1467.43 0,75 V n terpasang > V u kn memenuhi memenuhi Penulangan Geser Kolom (Daerah Luar Sendi Plastis) V e kn 941.18 941.18 V c kn 672.81 672.81 V t kn 610.95 610.95 Syarat s max mm 200 200 Sengkang terpasang 4Ø13-200 4Ø13-200 Diameter sengkang (Ø) mm 13 13 Jumlah sengkang (n) buah 4 4 A sh terpasang mm 2 530.66 530.66 0,75 V n terpasang kn 962.8224112 962.8225531 0,75 V n terpasang > V u kn memenuhi memenuhi
REVIEW SOFTWARE Tekla adalah aplikasi Building Information Modelling yang dikembangkan oleh Tekla Corporation untuk keperluan perhitungan dan rekayasa struktur termasuk juga fitur fitur komprehensif yang bisa digunakan bagi para detailer, fabricator, manufacturer dan constructor Modul untuk keperluan manajemen konstruksi juga sudah ditambahkan pada software ini. (Khemlani,2008).
Building Information Modelling (BIM) Building Information Modelling adalah proses dalam membangun dan mengelola data bangunan selama siklus pembangunannya. Biasanya menggunakan tiga dimensi, realtime, dan perangkat lunak pemodelan bangunan dinamis untuk meningkatkan produktivitas dalam desain dan konstruksi bangunan (Wikipedia) Penggunaannya terus meluas di dunia. Bahkan Thom Mayne, seorang arsitek yang tergabung dalam American Institute of Architect menyatakan bahwa perusahaan yang tidak menggunakan aplikasi BIM akan hilang dari peredarannya dalam sepuluh tahun ke depan.
Tekla Structures Workflow & Collaboration www.tekla.com
TEKLA SCOPE AREA
Permasalahan yang dihadapi dalam penggambaran dengan tekla: Software luar negeri Perbedaan standar peraturan yang biasa digunakan di Indonesia Relatif baru
Keunggulan Tekla Lebih mudah untuk menggambar dalam bentuk 3d Dapat menghitung volume pekerjaan Efisiensi waktu dan tenaga Dapat melakukan analisa struktur (bila didukung dengan software lain dan linker yang tepat)
Kesimpulan Review Tekla Structures 15 Program Tekla Structures 15 (crack version) yang digunakan dalam Tugas Akhir belum bisa melakukan analisa struktur untuk mendapatkan gaya dalam, sehingga analisa struktur dilakukan dengan bantuan program ETABS v.9.6. Fasilitas Program Tekla sangat bermanfaat untuk digunakan dalam detailing struktur dan pembuatan report yang diperlukan. Teknologi Building Information Modelling yang dipakai Tekla Strukctures dapat menghasilkan berbagai gambar desain dan report dengan serba otomatis, lebih cepat, lebih teliti secara seketika dan selalu update dengan model yang telah dibuat.
Saran Perlu dicoba untuk melakukan analisa struktur dan desain menggunakan Tekla Structures versi yang lain. Tekla Structures layak untuk dijadikan program bantu wajib yang harus dikuasai oleh mahasiswa S1 Teknik Sipil ITS Perlu dicoba menggunakan Tekla Stucture dalam Tugas Akhir lain yang topiknya berkaitan dengan detailing optimasi tulangan pada struktur baja.
Terima Kasih