1- PENDAHULUAN Baja Sebagai Bahan Bangunan Sejak permulaan sejarah, manusia telah berusaha mencari bahan yang tepat untuk membangun tempat tinggalnya, jembatan untuk menyeberangi sungai dan membuat peralatan-peralatan yang dibutuhkan. Sebagian besar dari impian ini baru terlaksana setelah ditemukannya besi yang kemudian bisa diolah menjadi bahan baja. Sampai saat ini baja banyak digunakan untuk : Jembatan Gedung bertingkat tinggi Menara Bangunan industri : pabrik, gudang STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 1
2
3
4
5
Proses Desain 1. Pendefinisian kebutuhan dan prioritas klien : Tinjauan fungsi Tinjauan keindahan Tinjauan pendanaan 2. Pengembangan konsep desain : Pengembangan alternatif lay-out struktur Memperkirakan ukuran awal komponen struktur dan biaya untuk masingmasing alternatif Memilih sistem struktur yang paling optimal : o o o Kepantasan Ekonomis Mudah dirawat STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 6
3. Desain sistem struktur : Analisis struktural (berdasarkan desain awal) o Gaya dalam momen o Gaya dalam geser o Gaya dalam aksial o Gaya dalam torsi dan kombinasinya Desain elemen/komponen struktur o Dimensi elemen struktur untuk menahan gaya-gaya dalam Aspek estetika Kemudahan pelaksanaan Kemudahan perawatan o Mempersiapkan spesifikasi teknis STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 7
8
Kaku ; Komponen struktur dari bangunan tidak mengalami deformasi yang berlebihan STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 9
10
11
12
13
14
15
16
Metode LRFD ini berdasarkan konsep Keadaan Batas (Limit State) yaitu suatu keadaan dimana struktur atau elemen struktur sudah tidak dapat berfungsi sebagaimana yang direncanakan pada awalnya Keadaan batas (limit state) terdiri dari : Keadaan batas ultimate Keadaan batas layan / serviceability Keadaan batas khusus / spesial Keadaan Batas Ultimate : Keruntuhan sebagian atau keseluruhan bangunan (sangat jarang terjadi) harus dihindari karena dapat menyebabkan korban jiwa Hilangnya keseimbangan dari sebagian atau seluruh struktur sebagai suatu kesatuan (terjadinya kemiringan atau sliding) Terjadinya keruntuhan pada bagian elemen struktur yang kritis yang dapat menyebabkan kegagalan / keruntuhan sebagaian atau keseluruhan struktur (kegagalan lentur, geser, dll) STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 17
Penjalaran keruntuhan : o o Keruntuhan setempat akibat pembebanan yang berlebih dapat menyebabkan keruntuhan pada sekirtarnya dan keruntuhan secara keseluruhan pada akhirnya Perlu integritas struktur yang dapat diperoleh dengan menyatukan elemenelemen struktur menggunakan detail penulangan yang tepat sehingga dapat memeberikan lintasan beban alternatif pada saat terjadi kegagalan setempat. Terbentuknya mekanisme plastis (sendi plastis) Ketidakstabilan akibat deformasi struktur dapat menyebabkan tekuk Fatique (kelelahan) ; komponen struktur dapat mengalami kegagalan akibat pembebanan berulang Keadaan Batas Layan/Serviceability : Terganggunya fungsi struktur, tetapi tidak sampai terjadi keruntuhan Lebih dapat ditoleransi dibandingkan keadaan batas ultimate o Defleksi yang berlebihan pada tahap layan dapat menyebabkan : Tidak berfungsinya mesin Gangguan pandangan visual Kerusakan elemen non-struktural Perubahan distribusi gaya Genangan air pada atap ; runtuhnya atap STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 18
Lebar retak yang berlebihan ; korosi pada tulangan ; struktur mengalami kerusakan Vibrasi yang berlebihan dan tidak dikehendaki o o o Vertikal ; lantai/jembatan Lateral / torsional ; bangunan tinggi Perubahan pembebanan Keadaan Batas Khusus : Gempa bumi yang kuat ; rusak/runtuh Banjir/tsunami ; rusak/runtuh Kebakaran, ledakan, atau tertabrak kendaraan Lingkungan yang agresif ; korosif Ketidakstabilan jangka panjang secara fisik maupun kimiawi STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 19
20
Tipe-Tipe Pembebanan 1. Beban Mati (D) Beban yang tidak berpindah-pindah sepanjang masa, misal berat sendiri struktur (dinding, lantai, atap, langit-langit, tangga), perlengkapan bangunan yang bersifat tetap (VAC, perpipaan, kabel dan raknya, dll). Beban mati dapat juga bersifat tidak pasti misal : tebal perkerasan, tebal timbunan tanah. 2. Beban Hidup (L) Beban yang dihasilkan akibat pemanfaatan struktur. Biasanya berupa beban maksimum yang mungkin terjadi akibat pemanfaatan bangunan. Besarnya beban hidup yang diambil tidak boleh lebih kecil dibandingkan dengan yang telah ditetapkan dalam peraturan. Tergantung pada jenis elemen struktur dan beban yang ditinjau, nilai beban hidup dapat direduksi. 3. Beban Gempa (E) Beban horisontal dan vertikal yang diakibatkan oleh pergerakan tanah saat terjadi gempa bumi. STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 21
4. Beban Angin (W) Terjadi pada bangunan tinggi (>150 m) Pada bangunan yang berada di area terbuka Bangunan-bangunan yang relatif ringan 5. Beban Hujan (H) Beban Mati Menurut SNI 03-1727-1989 tabel P3-1, beberapa beban mati yang sering dipakai dalam perhitungan struktur adalah sebagai berikut : 1. Baja 7850 kg/m 3 2. Beton bertulang 2400 kg/m 3 3. Adukan per cm tebal dari semen 21 kg/m 2 4. Aspal 14 kg/m 2 5. Dinding pasangan bata merah setengah batu 250 kg/m 2 6. Dinding pasangan bata merah satu batu 11 kg/m 2 STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 22
7. Langit-langit dan dinding (termasuk rusuk- Rusuknya, tanpa penggantung atau pengaku) Dari semen asbes (eternit dan bahan lain Sejenis), dengan tebal maksimum 4 mm 11 kg/m 2 8. Penutup lantai dari ubin, teraso dan beton Tanpa adukan per cm tebal 11 kg/m 2 9. Dinding partisi 20 kg/m 2 10. Ducting plumbing 40 kg/m 2 11. Penutup atap genting dengan reng dan usuk/ kaso per m2 bidang atap 50 kg/m 2 12. Penutup atap sirap dengan reng dan usuk/ kaso per m2 bidang atap 40 kg/m 2 13. Penutup atap seng gelombang (BWG24) tanpa gordeng 24 kg/m 2 STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 23
Beban Hidup STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 24
25
26
27
28
29
30
31
32
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam perencanaan dimensi baja Untuk memperoleh biaya yang murah, biasanya memilih profil yang paling ringan Namun harus diingat bahwa biaya konstruksi juga ditentukan oleh faktorfaktor sbb : 1. Hendaknya memakai profil baja yang biasa diproduksi dan mudah diperoleh dipasaran 2. Anggapan bahwa profil teringan akan memberikan biaya termurah belum tentu benar karena bila jenis/ukuran profil yang dipakai menjadi banyak akan menyebabkan timbulnya kesulitan dalam penyelesaian sambungan yang akhirnya akan menambah biaya 3. Untuk balok-balok lantai bangunan biasanya dipilih balok yang tinggi karena relatif mempunyai W (tahanan momen) yang besar. Akan tetapi bila gedung bertingkat banyak akan menimbulkan masalah pada space ruangan 4. Dalam memilih profil hendaknya yang mudah dalam pemasangan dan perawatan, seperti profil I, U yang semua permukaannya mudah di cat STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 33
34
35
36