BAB III METODOLOGI PERENCANAAN 3.1 Bagan Alir Perencanaan Ulang Bagan alir (flow chart) adalah urutan proses penyelesaian masalah. MULAI Data struktur atas perencanaan awal, As Plan Drawing Penentuan beban rencana Penentuan dimensi profil kolom dan balok sebagai perencanaan awal dimana dimensi profil diambil lebih kecil dari perencanaan awal B Penentuan Mutu Baja menggunakan BJ37 Pemodelan struktur pada SAP2000 Input pembebanan pada SAP2000 Data gaya dalam strukur A III - 1
A B Analisa manual elemen struktur sesuai SNI meliputi : 1. Balok 2. Kolom Analisis struktur = Aman Stress ratio kolom < 1.00 Stress ratio balok < 1.375 Lendutan Balok < L/240 Drift < 0.02 h Ya Tidak Perbesar Profil Perencanaan sambungan Pembuatan gambar SELESAI Gambar 3.1 Bagan alir perencanaan ulang struktur 3.2 Data Struktur Eksisting 3.2.1 Data Geometrik Struktur Geometrik struktur antara lain sebagai berikut : a. Bentang portal : 4,5m dan 7,5m III - 2
Gambar 3.2 Denah Rice Milling Gambar 3.3 Tampak samping 3.2.2 Dimensi Profil Existing Diketahui dimensi penampang profil existing antara lain : 1. Balok B1 B1A B2 B3 B4 B5 B6 : WF 600x200x11x17 : WF 700x300x13x24 : WF 500x200x10x16 : WF 450x200x9x14 : WF 400x200x8x13 : WF 350x175x7x11 : WF 300x150x6,5x9 III - 3
2. Kolom K3 K4 K5 : WF 400x400x13x21 : WF 300x300x10x16 : KC 400x400x13x21 3.3 Spesifikasi Material Perencanaan ulang struktur rice milling pabrik pengolahan padi modern PT.ARSARI PRATAMA menggunakan material baja profil Wide Flange pada kolom dan balok 3.3.1 Material Baja Material baja yang digunakan dalam perencanaan ulang pada kajian ini adalah BJ37. Sifat mekanis jenis baja BJ37 antara lain : 1. Tegangan putus minimum (fy) : 240 MPa 2. Tegangan leleh minimum (fu) : 370 Mpa 3. Peregangan minimum : 22% 4. Modulus elastisitas (E) : 200.000 Mpa 5. Modulus geser (G) : 80.000 Mpa 6. Nisbah poisson ( ) : 0,3 7. Koefisien pemuaian ( ) : 12 x 10 6 / 0 c 3.4 Beban Rencana Struktur rice milling didesain untuk mampu memikul beban rencana yang bekerja berupa beban mati (berat sendiri struktur beserta assesoris pendukungnya), beban hidup, dan beban gempa Beban gempa wilayah gempa 3 (daerah Indramayu) III - 4
Gambar 3.4 Respon spektrum gempa rencana wilayah gempa 3 Referensi : SNI03-1729-2002 3.5 Perhitungan Pembebanan Struktur Rice Milling Perhitungan pembebanan yang bekerja pada struktur rice milling terdiri dari bentang antar portal yaitu 9 m. Beban yang bekerja antara lain : 1. Beban mati Beban mati terdiri dari berat struktur rice milling (diperhitungkan otomatis oleh SAP2000 v.14). 2. Beban hidup Beban hidup merupakan beban yang diakibatkan oleh aktivitas pekerja pada struktur rice milling sesuai dengan beban rencana, kemudian beban tersebut didistribusikan berdasarkan metode amplop. Pada kajian ini, Beban mesin diinterpretasikan sebagai beban hidup dikarenakan adanya beban kejut akibat operasional mesin. III - 5
3. Beban gempa Beban gempa yang bekerja sesuai SNI 03-1726-2002 pada wilayah Indramayu yang diklasifikasikan ke dalam zone 3. Input pembebanan pada SAP2000 menggunakan metode respone spectrum 3.6 Penentuan Dimensi Profil Baru Penentuan penampang awal dimensi profil diambil dengan memilih penampang yang lebih kecil dibandingkan dengan profil existing. Apabila dalam hasil analisa elemen struktur masih belum optimal, maka dilakukan reducing penampang profil dengan memilih profil yang lebih kecil dibangdingkan dengan profil sebelumnya sampai didapatkan penampang profil optimal. 3.7 Pemodelan Struktur Pada SAP2000 v.14 Dan Analisis Gaya Dalam Elemen Struktur Pemodelan struktur dengan bantuan program bantu SAP2000 v.14 memiliki beberapa tahapan -tahapan antara lain: 1. Pembuatan grid sesuai dengan grid struktur 2. Mendefinisikan dimensi profil yang akan digunakan dalam analisa struktur 3. Mendefinisikan jenis beban rencana yang akan bekerja. Beban rencana tersebut antara lain beban mati, beban hidup, dan beban gempa. 4. Menentukan kombinasi pembebanan yang direncanakan antara lain : a) 1,4 D b) 1,2 D +1,6 (La atau H) + ( L L atau 0,8 W) c) 1,2D + 1,0 E + L L III - 6
d) 0,9D + (1,3W atau 1,0 E) 5. Menginput beban rencana yang bekerja sesuai dengan hasil perhitungan pembebanan struktur ricemilling 6. Menganalisa struktur setelah proses analisa struktur selesai kemudian menampilkan gaya-gaya batang maksimum pada tiap tipe profil untuk selanjutnya dilakukan pengecekan elemen struktur sesuai SNI 03-1729-2002 3.8 Perencanaan Struktur Rice Milling Perencanaan struktur dilakukan secara manual dengan mengacu pada SNI03-1729-2002 tentang tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan gedung 3.8.1 Perencanaan Elemen Struktur Utama Berdasarkan SNI03-1729-2002 elemen struktur baja pada kajian ini harus dapat mampu memikul beban dengan persyaratan sebagai berikut : 1. Balok Elemen struktur diklasifikasikan ke dalam balok apabila gaya yang bekerja di dominasi oleh momen dan gaya geser. Pemeriksaan profil antara lain: a. Pemeriksaan terhadap tekuk lokal pada sayap (flange local buckling) b. Pemeriksaan terhadap tekuk lateral (long torsional buckling) c. Pemeriksaan terhadap geser d. Pemeriksaan terhadap interaksi geser dan lentur e. Pemeriksaan terhadap batas lendutan maksimum III - 7
2. Balok-Kolom Elemen struktur diklasifikasikan menjadi balok-kolom apabila gaya aksial dan momen memiliki pengaruh yang signifikan. Pemeriksaan profil antara lain: a. Pemeriksaan kelangsingan penampang b. Pemeriksaan terhadap tekuk lokal pada sayap (flange local buckling) dan tekuk lokal pada badan (web local buckling) c. Pemeriksaan terhadap geser d. Pemeriksaan daya dukung aksial e. Pemeriksaan terhadap interaksi geser dan lentur f. Pemeriksaan terhadap interaksi aksial dan momen Apabila pemeriksaan profil tersebut terpenuhi, maka dapat dilanjutkan ke proses berikutnya. Tetapi, apabila pemeriksaan profil tersebut tidak terpenuhi maka harus diulang dengan penentuan dimensi profil rencana yang baru 3.8.2 Perencanaan sambungan Sambungan yang digunakan dalam perencanaan tersebut menggunakan sambungan baut. Perencanaan sambungan baut antara lain : 1. Pemeriksaan kuat geser nominal baut 2. Pemeriksaan kuat tarik nominal baut 3. Pemeriksaan kuat tumpu nominal baut 4. Pemeriksaan interaksi geser dan tarik III - 8
3.9 Perhitungan Volume Baja Perencanaan elemen struktur yang sudah selesai akan dilanjutkan perhitungan berat profil secara keseluruhan. Perhitungan berat profil masih memanfaatkan fitur yang ada pada SAP2000 v.14. 3.10 Pembuatan Gambar Detail Struktur Pembuatan gambar rencana secara lengkap beserta detail sambungan antara elemen struktur. III - 9