TUGAS AKHIR RC09-1830 OLEH : ADE SHOLEH H. (3107 100 129)
LATAR BELAKANG Banyaknya kebutuhan akan gedung bertingkat Struktur gedung yang dibandingkan adalah beton bertulang (RC) dan baja berintikan beton (CFT) Hubungan balok kolom merupakan bagian yang vital pada suatu gedung.
PERMASALAHAN Permasalahan yang akan dikaji dalam Tugas Akhir ini adalah: Bagaimana perilaku elemen struktur kolom pada RC dan CFT tipe rectangular dan circular akibat beban gempa. Menggunakan program XTRACT versi 2.6.2. Bagaimana bentuk rencana sambungan balok-kolom pada profil baja CFT tipe rectangular dan circular. Bagaimana perilaku HBK pada RC dan CFT akibat beban gempa dengan menggunakan bantuan program ABAQUS v6.7. Menentukan sistem mana yang lebih efektif antara RC dan CFT.
BATASAN MASALAH Hanya mempelajari perilaku elemen struktur balok, kolom serta hubungan balok kolom akibat beban gempa. Data pembebanan didapat dari studi oleh Andrey Yudha dan Nuresta Dwi yang telah dilakukan sebelumnya. Tidak membahas sambungan elemen struktur kolom dengan base plate. Tidak membahas detail metode pelaksanaan. Tidak membahas rencana anggaran biaya
6.00 Balok Induk 18.00 6.00 Balok Anak 6.00 PERMODELAN STRUKTUR Balok Anak Kolom Balok Induk 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 30.00 Gambar denah bangunan beton bertulang
6.00 18.00 6.00 Balok Anak Balok Induk 6.00 Balok Induk Kolom 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 30.00 Gambar denah bangunan CFT
32.00 32.00 + 32.00 + 32.00 + 28.00 + 28.00 + 2 + 2 + 20.00 + 20.00 + 16.00 + 16.00 + 12.00 + 12.00 + 8.00 + 8.00 + + ± 0.00 ± 0.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 30.00 6.00 6.00 6.00 18.00 Gambar potongan memanjang dan melintang gedung
PERMODELAN PORTAL Pada Tugas Akhir ini akan dihitung dan dianalisa satu permodelan HBK yang dimodelkan portal. Portal yang akan dianalisis adalah dari RC tipe rectangular, CFT tipe rectangular dan circular. Gambar Permodelan 2D Portal yang akan dianalisa
FLOWCHART METODE STUDI Mulai A Pemasukan Data Pembebanan dan Pendimensian RC dan CFT Permodelan Portal (SAP 2000) Analisa dengan software pada HBK RC dan CFT Kontrol Dimensi Penampang (SNI 2002) Visualisasi Gambar Rencana Selesai Perencanaan Sambungan Analisa Penampang (XTRACT) Analisa defleksi dan tegangan (ABAQUS) A
PEMBEBANAN Struktur CFT Pelat Atap Beban mati = 319,1 kg/m 2 Beban Hidup = 100 kg/m 2 Struktur Beton Bertulang Pembebanan Pelat Atap Beban mati = 354 Kg/m 2 Beban Hidup = 100 Kg/m 2 Pelat lantai 1-9 Beban mati = 439,1 kg/m 2 Beban dinding = 250 kg/m 2 Beban hidup = 250 kg/m 2 Pembebanan Pelat Lantai Beban mati = 412 Kg/m 2 Beban Hidup = 250 Kg/m 2 Beban dinding = 250 kg/m 2
KOMBINASI PEMBEBANAN Kombinasi Pembebanan yang dipakai berdasarkan SNI 1729 2002 yaitu : COMBO 1 : 1.4 D COMBO 2 : 1.2 D + 1.6 L COMBO 3 : 1.2 D + 0.5 L + 1.3 W COMBO 4 : 1.0 D + 1.0 L ± 1.0 E COMBO 5 : 0.9 D ± 1.0 E Keterangan : D = Beban Mati L = Beban Hidup W = Beban Angin E = Beban Gempa
PERMODELAN PROFIL CFT Steel Box Coloum Steel Box Coloum t H Confined Concrete Confined Concrete Di Do B Rectangular Concrete Filled Steel Tube (RCFT) Circular Concrete Filled Steel Tube (CCFT)
DIMENSI STRUKTUR UTAMA CFT Balok Induk Dimensi balok induk lantai 1-4 Dimensi balok induk lantai 5-7 Dimensi balok induk lantai 8-10 Kolom Rectangular CFT Dimensi kolom lantai 1-4 Dimensi kolom lantai 5-7 Dimensi kolom lantai 8-10 = WF 600x200x11x17 = WF 500x200x10x16 = WF 400x200x8x13 = 500x500x12 = 420x420x12 = 300x300x5 Kolom Circular CFT Dimensi kolom lantai 1-4 = Ø610, t = 12 Dimensi kolom lantai 5-7 = Ø508, t = 12 Dimensi kolom lantai 8-10 = Ø406, t = 12
DIMENSI STRUKTUR UTAMA BETON BERTULANG Balok Induk Untuk lantai 1-4 Untuk lantai 5-7 Untuk lantai 8-10 = 400 mm 600 mm = 350 mm 550 mm = 300 mm 500 mm Kolom Dimensi kolom lantai 1-4 = 800 mm x 800 mm Dimensi kolom lantai 5-7 = 700 mm x 700 mm Dimensi kolom lantai 8-10 = 600 mm x 600 mm
Penampang balok induk 600x400 Penampang kolom 800x800
HASIL ANALISA PENAMPANG KOLOM DENGAN PROGRAM XTRACT PROFIL RCFT Dari hasil gambar diperoleh hasil bahwa P max adalah 3964 KN saat M max = 1554 KNm. Beban tekan maksimum = 1,47x10 4 KN dan beban tarik maksimum = 5,856x10 3 KN
PROFIL CCFT Dari hasil gambar diperoleh hasil bahwa P max adalah 4475 KN saat M max = 1638 KNm. Beban tekan maksimum = 1,6x10 4 KN dan beban tarik maksimum = 5,621x10 3 KN
PROFIL RC Dari hasil gambar diperoleh hasil bahwa P max adalah 8735 KN saat M max = 2579 KNm. Beban tekan maksimum = 2,51x10 4 KN dan beban tarik maksimum = 3,063x10 3 KN
SAMBUNGAN PADA PROFIL CFT Profil balok induk menggunakan WF 600.200.11.17 dan kolom dengan profil kotak 500.500.12 dan kolom diameter 610, t=12 mm. Sambungan akan didesain dengan metode rigid connection. Sambungan akan direncanakan seperti balok konsol dengan panjang 400 mm. Mutu baja yang digunakan BJ41 dengan f y = 250 Mpa dan f u = 410 Mpa. Mutu las E 70xx (KSI) = 70x70,3 = 4921 kg/cm 2.
CFT 500.500.12 1 2 6 200 6 510 Baut Ø 30mm WF 600x200x11x17 Baut Ø 30mm Pelat t=11mm Pelat t=17mm 6 200 6 310 6 200 Potongan WF 600x200x11x17 1 2 POTONGAN 1-1 POTONGAN 2-2 Sambungan Balok WF 600x200x11x17 dengan kolom RCFT 500.500.12
CFT Ø610, t=12 1 2 6 610 6 610 6 510 Baut Ø 30mm 6 510 Baut Ø 30mm WF 600x200x11x17 Pelat t=11mm Pelat t=17mm 1 2 POTONGAN 1-1 POTONGAN 2-2 Sambungan Balok WF 600x200x11x17 dengan kolom CCFT diameter 610, t = 12 mm
HASIL ANALISA PORTAL DENGAN PROGRAM ABAQUS V 6.7 Tegangan yang terjadi terhadap struktur portal Warna pada struktur portal menunjukkan tegangan yang terjadi pada elemen tersebut. Semakin warna merah maka menunjukkan bahwa tegangan yang terjadi semakin besar.
PORTAL RCFT
PORTAL CCFT
PORTAL RC
KESIMPULAN Dari hasil perhitungan dan analisa yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : Kapasitas penampang terhadap gaya aksial-momen menunjukkan bahwa profil RC mempunyai kapasitas yang paling besar yakni (P max adalah 8735 KN saat M max = 2579 KNm) kemudian RCFT mempunyai kapasitas penampang sebesar P max adalah 3964 KN saat M max = 1554 KNm sedangkan kapasitas penampang profil CCFT adalah P max adalah 4475 KN saat M max = 1638 KNm.
DARI HASIL ABAQUS DIDAPAT NILAI Diperoleh kesimpulan bahwa penampang CFT mempunyai deformasi yang besar karena penampang CFT memiliki daktilitas yang besar akibat kontribusi dari casing baja, sedangkan penampang RC deformasinya sangat kecil. Hal ini disebabkan karena baja bersifat elastis, sedangkan untuk penampang RC tidak boleh berdeformasi terlalu tinggi karena sifat beton yang tidak kuat menahan tarik.