MODIFIKASI PERENCANAAM GEDUNG PERKULIAHAN UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA DI SURABAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA DAN BETON

MODIFIKASI PERENCANAAM GEDUNG PERKULIAHAN UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA DI SURABAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA DAN BETON Nama Mahasiswa : Bukhari Ali NRP : 3107100624 Jurusan : Teknik Sipil Lintas Jalur Abstrak Struktur gedung perkuliahan Universitas Wijaya Kusuma di Surabaya berada di wilayah gempa sedang. Modifikasi yang dilakukan pada gedung ini adalah jumlah lantai dari 8 menjadi 10 lantai. Kemudian dari struktur gedung konvensional diubah menjadi struktur komposit baja dan beton. Perencanaan gedung ini berdasarkan Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002), Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002) dan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002). Hasil modifikasi perencanaan struktur gedung perkuliahan Universitas Wijaya Kusuma di Surabaya ini terdiri dari kolom, balok, dan plat lantai komposit, baja dan beton. Plat lantai menggunakan bondex. Atap menggunakan plat dack dan pondasi menggunakan pondasi pancang. Kata Kunci : Modifikasi Perencanaan, Struktur Komposit baja dan beton. 1

I Pendahuluan Pembangunan Gedung Perkuliahan Universitas Wijaya Kusuma Surabaya berlokasi di Jl. Dukuh Kupang XXVII Surabaya. Gedung ini akan difungsikan sebagai gedung perkuliahan, yang memerlukan tinggi ruang yang cukup, sehingga nyaman untuk beraktivitas Keistimewaan yang nyata dalam sistem adalah: (1) Penghematan berat baja, (2) Penampang balok baja dapat lebih rendah, (3) Kekakuan lantai meningkat, (4) Panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar, (5) Kapasitas pemikul beban meningkat. (Salmon, 1991). Pada tugas akhir ini penulis merencanakan struktur komposit sehingga nantinya dapat diperoleh hasil yang efisien tanpa mengabaikan faktor keselamatan dan fungsi bangunan tersebut. Penulis menggunakan SNI 03-2847-2002 tentang tata cara perhitungan beton untuk bangunan gedung dan SNI 03-1726-2002 tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung, dan SNI-03-1729-2002 tentang tata cara perhitungan baja. II. Kriteria Disain Pokok-pokok pedoman atau syarat umum analisa dan desain bangunan yang terkena beban gempa sesuai dengan SNI 03-2847- 2002 : 1. Mutu bahan Kuat tekan beton (f c) sesuai SNI 03-2847-2002 dilengkapi Ps. 23.2.4.1 tidak boleh kurang dari 20 Mpa, dan sesuai SNI 03-2487-2002 dilengkapi penjelasan Ps. 23.2.4.2 idealnya tidak boleh melebihi 30 Mpa. Untuk perencanaan gedung ini digunakan kuat tekan beton (f c) sebesar 25 Mpa = 250 kg/cm 2 Sedangkan untuk mutu baja (fy) digunakan 250 Mpa = 2500 kg/cm 2 Data-data bondek: Pelat bordes menggunakan pelat bondek. Data-data perencanaan berdasarkan brosur PT.PLANTECH HOKAYU INDONESIA (PHI) Steel. - Dipakai pelat komposit bondek dengan tebal pelat = 0,85 mm 2. Wilayah Gempa Wilayah gempa untuk perancangan gedung ini memakai wilayah gempa 3. 3. Jenis Tanah Setempat Menurut data tanah, tanah tergolong tanah lunak 4. Kategori Gedung Menurut SNI 03-1726-2002 tabel 1, gedung ini termasuk Gedung Umum dengan faktor keamanan I = 1,0 5. Konfigurasi Struktur gedung Tinggi gedung 11 lantai ini adalah 48m, sehingga menurut SNI 03-1726-2002 Ps.4.2.2 analisa gempa yang digunakan yaitu analisis respons dinamik diatur SNI 03-1726-2002 Ps 7.1.1. 6. Sistem Struktur Sesuai SNI 03-1726-2002 tabel 3 termasuk SRPMT dengan nilai R = 6 Nilai C = 0,48 didapat dari grafik 5.3 wilayah gempa 3 pada tanah lunak 7. Eksentrisitas Rencana (e d ) Menentukan Eksentrisitas Rencana Bangunan (e d ) Berdasarkan SNI 03-1726-2002 Ps. 5.4.3, bahwa antara pusat massa dan pusat rotasi lantai tingkat harus ditinjau suatu eksentrisitas rencana e d 8. Syarat Kekakuan Komponen Struktur (Syarat Pemodelan) Pengaruh akibat beban gempa juga harus diperhitungkan pada analisa struktur untuk distribusi beban, dan memperhitungkan Kinerja Batas Layan (Δs). 9. Waktu Getar Alami Fundamental(Ti) T dihitung dengan menggunakan rumus empiris dengan tinggi gedung 41 meter. Pada arah X T x = C c x (h n ) 3/4 = 0,0853 (48) 3/4 = 1,55 detik Pada arah Y T y = C c x (h n ) 3/4 = 0,0853 (48) 3/4 = 1,55 detik Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel, nilai waktu getar alami fundamental (T) dari struktur 2

gedung harus dibatasi dengan nilai ζ dari tabel 8 S NI 03-1726-2002 dan n adalah jumlah lantai gedung yang akan ditinjau, maka kontrol waktu getar alami fundamental (T) menjadi, T < ζ n Untuk WG 3 maka nilai ζ= 0,18 nilai n = 11 tingkat jadi, T = 1,55 detik < 0,18 x 11 T = 1,55 detik < 1,98 detik..(ok) Sehingga, berdasarkan waktu getar alami fundamental struktur gedung masih memenuhi batas kontrol waktu getar alami. 10. Batasan Penyimpangan Lateral Simpangan antar lantai dihitung berdasarkan respons simpangan inelastis, maksimum, Δm, dihitung sebagai berikut: Δm = 0,7 R.Δs Dengan R adalah factor modifikasi respons Δs adalah respons statis simpangan elastic struktur yang terjadi dititik-titik kritis akibat beban gempa horisontal rencana. Simpangan elastic struktur dihitung menggunakan analisa dinamis. Batasan simpangan antar lantai Simpangan antar lantai yang dihitung berdasarkan persamaan diatas tidak boleh melebihi 2,5% dari jarak lantai untuk struktur dengan waktu getar dasar lebih kecil daripada atau sama dengan 0,7 detik, sedangkan untuk struktur bangunan dengan waktu getar dasar lebih besar daripada 0,7 detik, simpangan antar lantai tidak boleh melebihi 2,0% dari jarak antar lantai, secara singkat batasan simpangan antar lantai dapat dituliskan: T < 0,7 detik, maka Δm < 11. Pengaruh Arah Pembebanan Gempa Beban gempa yang bekerja pada struktur bangunan terjadi dalam arah sembarang (tidak terduga) baik dalam arah x dan y secara bolak-balik dan periodikal. Menurut SNI 03-1726-2002 ps 5.8.2. untuk mensimulisasikan arah pengaruh gempa rencana yang sembarang terhadap struktur gedung, pengaruh pembebanan gempa rencana dalam arah utama harus dianggap efektif 100% dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa yang arahnya tegak lurus dengan arah utama dengan efektifitas 30%. - Gempa respons spektrum X : 100% efektifitas untuk arah X dan 30% efektifitas arah Y - Gempa respons spektrum Y : 100% efektifitas untuk arah Y dan 30% efektifitas arah X III Metodologi 3.1 Bagan Alir Penyelesaian Tugas Akhir : MULAI Pengumpulan, pencarian data dan studi literatur Perencanaan Struktur Sekunder Preliminari Desain Struktur Pembebanan Struktur Utama Desain Struktur Utama T > 0,7 detik, maka Δm < Simpangan elastis struktur Berdasarkan SNI 03-1726-2002 Ps 8.1.2 simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktru gedung tidak boleh melampaui dikalikan tinggi antar tingkat atau dibatasi sebesar 30mm diambil nilai yang terkecil. Tidak ok Kontrol o.k Penggambaran Selesai 3

Data umum bangunan sebelum dimodifikasi 1. Nama Gedung : Gedung perkuliahan Universitas Wijaya Kusuma 2. Lokasi : Kota Surabaya 3. Fungsi : Perkuliahan 4. Jumlah lantai : 8 lantai + atap dack 5. Panjang bangunan : 39,35 m 6. Lebar bangunan : 36,15 m 7. Tinggi Bangunan : 40 m 8. Struktur gedung menggunakan beton bertulang Data umum bangunan setelah dimodifikasi 1. Nama Gedung : Gedung perkuliahan Universitas Wijaya Kusuma 2. Lokasi : Kota Surabaya 3. Fungsi : Perkuliahan 4. Jumlah lantai : 10 lantai + atap dack 5. Panjang bangunan : 39,35 m 6. Lebar bangunan : 36,15 m 7. Tinggi Bangunan: 48 m 8. Struktur gedung menggunakan komposit baja dan beton - Plat Bordes Pelat bordes menggunakan pelat bondek. Data-data perencanaan berdasarkan brosur PT.PLANTECH HOKAYU INDONESIA (PHI) Steel. - Dipakai pelat komposit bondek dengan tebal pelat = 0,85 mm - Bentang 1,5 m, tanpa penyangga - Bentang menerus dengan tulangan negatif, tebal pelat beton = 10 cm, tulangan negatif = 0,26 cm 2 /m - Balok tangga WF 250.125.6.9 - Balok bordes WF 250.125.6.9 - Balok tumpuan tangga WF250.125.6.9 IV Hasil Perencanaan A. Struktur Sekunder 1. Tangga Tinggi antar lantai = 500 cm Tinggi bordes = 250 cm Panjang tangga = 450 cm Panjang bordes = 280 cm Lebar bordes = 140 cm Tebal Bordes = 10 cm Lebar injakan trap tangga= 30 cm Tinggi injakan trap tangga= 17 cm Tebal Plat trap tangga = 10 cm Mutu Beton (fc )= 250 kg/cm 2 Mutu Baja (fy) = 2500 kg/cm 2 KOLOM WF 250.175.7.11 PLAT BETON 10 cm WF 250.125.6.9 WF 250.125.6.9 Railing - Plat anak tangga Sudut 30,76. tebal pelat = 0,85 mm Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang tunggal tanpa tulangan negatif tanpa penyangga didapatkan datadata sebagai berikut: - Bentang (span) = 1,50 m - Tebal pelat beton = 10 cm 2. Pelat Lantai 1-10 Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data-data sebagai berikut : 4

- Bentang (span) = 3,5 m - Tebal pelat beton = 10 cm - Tulangan negatif = 2,32 cm 2 /m - Direncanakan memakai tulangan dengan Ø8mm (As = 50,24 mm 2 = 0,5042cm 2 ) - Banyaknya tulangan yang diperlukan tiap 1 m = = = 4,6 = 5 buah Jarak tulangan tarik = 1000 mm/5 = 200 mm Jarak s max = 2. t pelat beton = 2. 100 mm = 200 mm...(menentukan) - Dipasang tulangan negatif Ø 8 mm 200 mm 4. Balok Anak menggunakan WF 450.300.10.15 5. Balok Lift 3. Pelat antai atap Didapatkan data-data pada tabel bentang menerus dengan 1 penyangga sebagai berikut : - Bentang (span) = 3,5 m - Tabal pelat beton = 10 cm - Tulangan negatif = 0,99 cm 2 /m - Direncanakan memakai tulangan Ø6 mm (As = 28,26 mm 2 = 0,2826 cm 2 ) - Banyaknya tulangan yang diperlukan tiap 1 m = = = 3,5 buah = 4 buah Jarak antar tulangan tarik per-meter = 1000 mm/4 = 250 mm Jarak s max = 2. t pelat beton = 2. 100 mm = 200 mm...(menentukan) Jadi, dipasang tulangan tarik Ø 6 mm 200 mm Balok penggantung lift menggunakan WF 300.175.7.11 Balok penumpu lift menggunakan WF 400.200.8.13 5

B. Struktur Primer Mutu baja : Bj 41 Mutu beton (fc') : 25 Mpa Tinggi tipikal lantai : 5 m Tebal pelat bondek lantai 1-10 : 10 cm Tebal pelat bondek lantai atap : 10 cm Profil balok induk : WF 700x300x13x20 Profil balok anak : WF 450x300x10x15 Profil kolom lantai 1-4 : KC800x300x14x26 Profil kolom lantai 5-8 : KC700x300x13x24 Profil kolom lantai 9-11 : KC 588x300x12x20 Wilayah gempa : WG3 Kategori tanah : Tanah lunak I : 1 - Faktor Respon Gempa Faktor respon gempa (C) dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang nilai faktor respon gempa (C 1 ) bergantung pada waktu getar alami struktur gedung dan kurvanya ditampilkan dalam spektrum respon gempa rencana. Respon spektrum gempa rencana untuk masing-masing wilayah gempa ditetapkan grafik nilai C-T dalam Gambar 3 SNI 03-1726-2002. Dimana pada perencanaan gedung ditetapkan respon spektrum gempa rencana wilayah gempa 3 pada tanah lunak. Pembebanan gempa secara dinamis menggunakan bantuan program SAP 2000 v.14 dengan analisa dinamis respons spektrum. Sebelumnya dilakukan permodelan 3D struktur terlebih dahulu, bentuk pemodelan sebagai berikut : Grafik nilai C-T zona gempa 3 Pada gambar dapat dilihat untuk menentukan nilai faktor respon gempa (C 1 ) pada tanah lunak didapat dengan nilai dimana T adalah waktu getar alami struktur gedung didapat dari hasil analisa struktur setelah mendefine respon spektrum rencana dan mengeplot grafik C-T pada analisa Respon spektrum. T = 0,0853. (h n ) 3/4 = 0,0853 (48) 3/4 = 1,55 detik C = 0,48 didapat dari grafik 5.3 wilayah gempa 3 pada tanah lunak Pemodelan Struktur - Perhitungan gaya gempa Periode waktu getar alami fundamental (T 1 ) berdasarkan 5.6 SNI 03-1726-2002, tata ketahanan gempa untuk bangunan gedung, waktu getar alami struktur gedung (T 1 ) dibatasi sebagai berikut: T = 1,55detik R = 6 C = 0,48 didapat dari grafik 5.3 wilayah gempa 3 pada tanah lunak V 1 = W t 6

V 1 = x 8.795.333 kg = 703.626,64 kg - Respon Spektrum Rencana Menurut SNI 03-1726-2002 ps 7.2.1 menyatakan bahwa analisis respons spektrum gempa rencana, nilai ordinatnya harus dikalikan dengan I/R. Lalu karena nilai C dinyatakan dengan percepatan gravitasi, maka nilai C harus dikalikan faktor pengali percepatan gravitasi sebesar 9,81 m/s 2. - Kontrol waktu getar alami fundamental (T) T dihitung dengan menggunakan rumus empiris Method A dari UBC 1997 s ection 1630.2.2 dengan tinggi gedung 48,5 meter. Pada arah X T x = C c x (h n ) 3/4 = 0,0853 (48) 3/4 = 1,55 detik Pada arah Y T y = C c x (h n ) 3/4 = 0,0853 (48) 3/4 = 1,55 detik Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel, nilai waktu getar alami fundamental (T) dari struktur gedung harus dibatasi dengan nilai ζ dari tabel 8 SNI 03-1726-2002 dan n adalah jumlah lantai gedung yang akan ditinjau, maka kontrol waktu getar alami fundamental (T) menjadi, T < ζ n Untuk WG 3 maka nilai ζ= 0,18 nilai n = 11 tingkat jadi, T = 1,55 detik < 0,18 x 11 T = 1,55 detik < 1,98 detik...(ok) Sehingga, berdasarkan waktu getar alami fundamental struktur gedung masih memenuhi batas kontrol waktu getar alami. - Kontrol Gaya Geser Dasar (Base shear) Nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat gempa rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil kurang 80% nilai respons ragam yang pertama, sesuai SNI 03-1726-2002 Ps. 7.1.3 dengan nilai waktu getar alami fundamental (T) perkiraan awal dengan rumus empiris sebagai berikut; T = 1,55 detik dari gambar diagram 5.3 didapat nilai C = 0,48 (kondisi tanah lunak) nilai berat total bangunan W t = 8.795.333 kg - Untuk arah x V xs = x 8.795.333 kg = 703.626,64 kg - Untuk arah y V ys = x 8.795.333 kg = 703.626,64 kg Setelah dilakukan analisa struktur dengan asumsi-asumsi yang telah dijelaskan diatas, maka didapatkan output untuk nilai gaya geser dasar (base shear) sebagai berikut: - Untuk beban angin V xd = 30.960 kg V yd = 17.742,06kg - Untuk define respons spectra V xd = 579.595 kg V yd = 623.702 kg Karena V d untuk beban angin lebih kecil dibandingkan dengan V d respons spectrum, maka beban angin tidak terlalu berpengaruh terhadap bangunan tersebut. Maka untuk arah x, V xd > 0,8.V xs 579.595 kg > 562.901 kg...(ok) Maka untuk arah y, V yd > 0,8.V ys 623.702 kg > 562.901 kg...(ok) - Kontrol Partisipasi Massa Sesuai dengan SNI 03-1726-2002 Ps 7.2.1 jumlah ragam vibrasi (jumlah mode shape) yang ditinjau dalam penjumlahan respons ragam harus sedemikian rupa sehingga partisipasi massa (modal participating mass ratio) dalam menghasilkan respons total harus mencapai sekurang-kurangnya 90%. Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ 1 2.461 0.7343 3.5E-10 6.73E-18 0.7343 3.5E-10 9.00931E-18 2 2.2826 7E-10 0.74532 4.03E-08 0.7343 0.74532 5.02935E-08 3 2.0077 0.0001 5.2E-07 4.61E-14 0.7344 0.74532 5.02936E-08 4 0.7451 0.112 6.7E-11 7.88E-16 0.8464 0.74532 5.02936E-08 5 0.6972 1E-10 0.11127 6.54E-08 0.8464 0.85659 5.41679E-08 6 0.6124 2E-05 7.6E-08 8.59E-14 0.8464 0.85659 5.41679E-08 7 0.3797 0.0551 5.8E-11 1.6E-14 0.9015 0.85659 5.4168E-08 8 0.3611 1E-10 0.05173 3.1E-06 0.9015 0.90832 1.58684E-06 9 0.3133 1E-05 2.9E-08 3.74E-12 0.9015 0.90832 1.58684E-06 10 0.2337 0.0346 7.5E-11 3.65E-13 0.9361 0.90832 1.58684E-06 11 0.2252 1E-10 0.03167 2.91E-05 0.9361 0.93999 1.614E-05 12 0.1927 1E-05 1.5E-08 4.94E-11 0.9361 0.93999 1.614E-05 Modal Patipating Mass Ratio 7

Dari tabel didapatkan bahwa dalam penjumlahan respons ragam menghasilkan respons total mencapai 93,61% untuk arah X dan 93,39% untuk arah Y. Dengan demikian ketentuan menurut SNI 03-1726-2002 Ps 7.2.1 dapat dipenuhi. Metode Penjumlahan Respons Ragam Menurut SNI 03-1726-2002 Ps 7.2.2 untuk struktur gedung tidak beraturan yang memiliki waktu getar alami yang berdekatan yaitu apabila selisih nilainya kurang dari 15%, harus dilakukan dengan metoda Kombinasi Kuadratik Lengkap (CQC). Untuk struktur gedung yang memiliki waktu getar alami yang berjauhan, penjumlahan respons ragam dapat dilakukan dengan metoda Akar Jumlah Kuadrat (SRSS). Mode Selisih % 1 2.461 0.1784 17.841 2 2.2826 0.275 27.4952 3 2.0077 1.2626 126.257 4 0.7451 0.0479 4.78804 5 0.6972 0.0849 8.48639 6 0.6124 0.2327 23.2652 7 0.3797 0.0186 1.85839 8 0.3611 0.0478 4.77961 9 0.3133 0.0796 7.95812 10 0.2337 0.0085 0.85214 11 0.2252 0.0325 3.25038 12 0.1927 Selisih Periode Antar Mode yang Berdekatan Karena selisih waktu getar alami dominan kurang dari 15% maka metoda penjumlahan ragam respons menggunakan metoda CQC. Simpangan Antar Lantai Simpangan antar lantai dihitung berdasarkan respons simpangan inelastis, maksimum, Δm, dihitung sebagai berikut: Δm = 0,7 R.Δs Dengan R adalah factor modifikasi respons (tabel 12.2-1) Δs adalah respons statis simpangan elastic struktur yang terjadi dititik-titik kritis akibat beban gempa horisontal rencana. Simpangan elastic struktur dihitung menggunakan analisa dinamis. Batasan simpangan antar lantai Simpangan antar lantai yang dihitung berdasarkan persamaan diatas tidak boleh melebihi 2,5% dari jarak lantai untuk struktur dengan waktu getar dasar lebih kecil daripada atau sama dengan 0,7 detik, sedangkan untuk struktur bangunan dengan waktu getar dasar lebih besar daripada 0,7 detik, simpangan antar lantai tidak boleh melebihi 2,0% dari jarak antar lantai, secara singkat batasan simpangan antar lantai dapat dituliskan: T < 0,7 detik, maka Δm < T > 0,7 detik, maka Δm < Berdasarkan SNI 03-1726-2002 Ps 8.1.2 simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung tidak boleh melampaui dikalikan tinggi antar tingkat atau dibatasi sebesar 30mm diambil nilai yang terkecil. Nilai R didapatkan sebesar 6 sehingga batasan simpangan elastis struktur gedung didapat : - Untuk h = 5 m : Δs =. h i = x 5= 0,025 m = 25 mm Nilai simpangan struktur gedung didapat dari hasil running SAP 2000 dengan memilih satu titik pada setiap gedung yang direncanakan. Sedangkan nilai simpangan antar tingkat diambil dari selisih nilai simpangan antar gedung yang terjadi. Setelah didapat nilai simpangan gedung, ditinjau nilai Δs antar tingkat arah X dan arah Y. Dari tabel tersebut dapat dilihat nilai simpangan antar tingkat dalam arah X maupun 8

arah Y tidak ada yang melebihi syarat batas yang telah ditentukan. Simpangan Antar Lantai Maksimum Sesuai SNI 1729 Ps 15.4.1 simpangan antar lantai dihitung berdasarkan respons simpangan inelastis maksimum, Δm, dihitung sebagai berikut: Δm = 0,7 R.Δs Dengan batasan simpangan antar lantai: Waktu getar dasar yang terjadi T = 1,55 detik T > 0,7 detik, maka Δm < Δm < C. Desain Sambungan. 5 m = 0,1 m = 100 mm Sambungan antara balok induk dan kolom Gambar 6.8 Potongan Arah X Sumbu X, Sambungan pada axis Sambungan balok utama dan kolom direncanakan dengan rigid connection dimana sambungan memikul beban geser Pu dan momen Mu. Penerimaan beban dianggap sebagai berikut: - Beban Pu diteruskan oleh sambungan pada badan secara tegak lurus ke flens kolom - Beban momen Mu diteruskan oleh sayap balok dengan baja T ke flens kolom Vu = 6302 kg (Axis B, 3-4) Sambungan kaku yang merupakan bagian dari sistem rangka pemikul beban gempa mempunyai kuat lentur Mu yang besarnya paling tidak sama dengan : Mu = 1,1. Ry. Mp balok = 1,1. 1,5. (5414.2500) kg.cm = 22.332.750 kg.cm Momen lentur rencana sambungan berdasarkan kemampuan balok. Elemen-elemen sambungan: - Balok melintang menggunakan profil WF 700.300.13.20 - Kolom melintang menggunakan profil KC800.300.14.26 Gaya geser terfaktor V pada sambungan kaku harus diambil berdasarkan kombinasi pembebanan 1,2D + 0,5L + 1E ditambah gaya geser yang berasal dari Mu diatas (LRFD ps 15.9.2.2), sehingga besarnya : Vu tambah = = 43.156 kg Vu total = 6302kg + 43.156 = 49.458 kg A. Sambungan geser pada balok Siku direncanakan menggunakan 175.175.12 BJ 41 - Kuat geser baut Pada bidang geser baut tidak ada ulir (r 1 =0,5) Mutu profil BJ41 (fu = 4100 kg/cm 2 ) Baut type A325, D = 25,4 mm fu b = 825 Mpa = 8250 kg/cm 2 Ab = 5,07 cm 2 Vdg = φf.(r 1.f ub ).m.ab = 0,75. (0,5. 8250). 2. 5,07 = 31.370,63 kg - Kuat tumpu baut Vdt = φf.2,4.db.tp.fu (tebal pelat badan dipakai tebal badan balok tp = 13 mm) = 0,75. 2,4. 2,54 cm. 1,3 cm. 4100 kg/cm 2 = 24.368,76 kg Vdt < Vdg (digunakan Vdg = 24.368,76 kg) n = = 49458/4368,76 = 2,02 dipasang 3 buah B. Sambungan geser pada sayap kolom - Kuat geser baut Pada bidang geser baut tidak ada ulir (r 1 =0,5) Mutu profil BJ41 (fu = 4100 kg/cm 2 ) Baut type A325, D = 25,4 mm fu b = 825 Mpa = 8250 kg/cm 2 Ab = 5,07 cm 2 9

Vdg = φf.(r 1.f ub ).m.ab = 0,75. (0,5. 8250). 5,07 = 15.685,3 kg - Kuat tumpu baut Vdt = φf.2,4.db.tp.fu (tebal pelat badan dipakai tebal pelat siku tp = 12 mm) = 0,75. 2,4. 2,54 cm. 1,2 cm. 4100 kg/cm 2 = 22.494,24 kg Vdg < Vdt (digunakan Vdg = 15.685,3 kg) n = = = 3,15 dipasang 4 buah pada 2 sisi, sehingga pada satu sisi menjadi 2 baut. C. Kontrol Siku penyambung Siku direncanakan menggunakan 175.175.12 BJ 41 dengan fu = 4100 kg/cm 2 Ølubang = 25,4 mm + 1,6 mm (lubang dibaut dengan bor) = 27 mm Anv = Lnv. T = (L n. Ølubang). t = (17,5 2. 2,7). 1,2 = 14,52 cm 2 Siku ditinjau satu sisi sehingga gaya = ½. Vu = ½. = 24732,5 kg φ.pn = φ(0,6.fu.anv) = 0,9. 0,6. 4100 kg/cm 2. 14,52 cm 2 = 32.147,28 kg > 24732,5 kg..(ok) D. Sambungan pada sayap profil T dengan sayap kolom Direncanakan menggunakan baut D25,4 mm, dengan data-data : Ølubang = 25,4 mm + 1,6 mm = 27 mm (lubang dibuat dengan bor) Ab = 5,07 cm 2 Mutu baja profil BJ 50 (fu = 5000 kg/cm 2 ) Mutu baut (fu = 8250 kg/cm 2 ) Akibat gaya Mu, profil T akan mendapatkan gaya tarik sebesar : 2T = T = = 159.549 kg Gambar 6.9 Gaya-gaya yang bekerja pada profil T B = kekuatan rencana baut = 0,75.fub.(0,75.Ab)n; n = jumlah baut = 0,75. 8250. Kg/cm 2. 0,75. 5,07 cm 2. 4 = 94.111,88 kg Syarat B > T 94.111,88 kg < 159.549 kg (tidak memenuhi syarat) Untuk mengatasinya kita dapat memakai potongan profil balok atau profil T yang dihubungkan kebawah balok utama agar lengan momen kopel menjadi besar. Lengan kopel = = 118,67 cm Sehingga tambahan yang diperlukan menjadi, = 118,67 cm 70 cm = 48,67 cm 50 cm Maka, T = = 93.070 kg Syarat, B > T 94.111,88 kg > 93.070 kg Perhitungan sayap kolom dengan profil T Perhitungan tebal sayap T yang diperlukan : Direncanakan memakai profil T 450.300.18.34, r = 28 mm a = 50 mm (direncanakan) b = - (50 + 28) = 138 mm menurut Kulak, Fisher dan Shrink : a < 1,25 b 50 < 1,25. 138 = 172,5 mm...(ok) Koreksi untuk a dan b a = a + ½. Øbaut = 50 + ½. 25,4 = 62,7 mm b = b ½. Øbaut = 138 ½. 25,4 = 125,3 mm β =. =. = 0,005< 1 δ = = = 0,89 α = = = 0,005< 1, dipakai 10

nilai α = 0,005 Q = T. = 93070,31. = 167,08 kg Gaya yang terjadi pada baut : B > ½. (T+Q) 94.111,88 kg > 0,5. (93070 + 167,08) 94.111,88 > 46.619 kg Maka tebal perlu sayap profil T = 103 (3. 2,7. 3,4) = 75,46 cm 2 Terhadap leleh 2T < 0,9. Ag. Fy 2 x 93070 < 0,9. 103. 5000 186.140 kg < 463.500 kg...(ok) Terhadap patah 2T < 0,9. An. Fu 2. 93070 < 0,9. 75,46. 8250 186.140 kg < 560.290,5 kg...(ok) tf > > >3,4cm = 34 mm Sehingga, tf pada profil T 450.300.18.34 dapat dipakai E. Sambungan pada badan profil T dengan sayap balok Kontrol kekuatan baut - Kuat geser baut Pada bidang geser baut tidak ada ulir (r 1 = 0,5) Mutu profil BJ 50 (fu = 5000 kg/cm 2 ) Baut tipe tumpu Øbaut 25,4 mm ; (Ag = 5,07 cm 2 ) Vdg = φf.(r 1.f ub ).m.ab = 0,75. (0,5. 8250). 5,07 = 15.685,3 kg - Kuat tumpu baut Vdt = φf.2,4.db.tp.fu (tebal pelat badan dipakai tebal sayap profil tp = 20 mm) = 0,75. 2,4. 2,54 cm. 2,0 cm. 8250 kg/cm 2 = 75.438 kg Vdg < Vdt (digunakan Vdg = 15.685,3 kg) n = = = 5,9 dipasang 6 buah baut pada 2 sisi, sehingga pada satu sisi menjadi 3 baut. Kekuatan profil badan profil T Dipakai baut Ø25,4 mm Bj 50 dengan fy = 5000 kg/cm 2 dan fu = 8250 kg/cm 2 Ag = w. tw = 30,2 cm. 3,4 cm = 103 cm 2 An = Ag (Σd.tw) Detail Sambungan Balok Induk dan Kolom D. Pondasi Kriteria Design Kekuatan dan Dimensi Tiang - Dipakai tiang pancang beton pratekan (Prestressed Concrete pile) dengan bentuk penampang bulat berongga (Spun Piles). - Mutu beton tiang pancang K-600 (concrete cube compressive strength is 600 kg/cm 2 at 28 days). - Tiang pancang yang direncanakan adalah menggunakan alternatif jenis tiang dengan spesifikasi WIKA Pile sebagai berikut : Diameter tiang = 500 mm Tebal tiang = 90 mm Class = C Luas beton = 1159 cm 2 P bahan = 169 ton = 169.000 kg 11

Sumber WIKA 1.70 3.40 1.90 3.58 3.58 Denah Pondasi Denah tiang pancang Perencanaan Poer Dimensi Poer (B x L) = 4,5 m x 4,5 m Tebal poer = 100 cm Diameter tulangan x = D25 mm Diameter tulangan y = D25 mm Tebal selimut beton = 70 mm Mutu beton (f c) = 30 Mpa Mutu baja (fy) = 400 Mpa Tinggi efektif balok poer : Arah x (dx) = 1000 70 (1/2. 25) = 917,5 mm Arah y (dy) = 1000 70 (1/2. 25) -25= 892,5 mm 12