ITS-Undergraduate-9367-3105100031-Paper

8/7/2019 ITS-Undergraduate-9367-3105100031-Paper

1/13


2/13


3/13


4/13

kapasitas beban tambahan yang diinginkan lebih besar dibandingkan denganpenggunaan kolom baja sendiri. Kolom komposit juga menjadi solusi yangefektif untuk berbagai permasalahan yang di ada pada desain praktis. Salah

satunya, yaitu jika beban yang terjadi pada struktur kolom sangatlah besar,maka penambahan material beton pada struktur kolom dapat memikul bebanyang terjadi, sehingga ukuran profil baja tidak perlu diperbesar lagi (RobertoLeon, Larry Griffis,2005).

Mulai

Pengumpulan Data

Studi Literatur

Preliminary Desain dan Pembebanan

Perencanaan Struktur Sekunder

Pemodelan dan Analisa Struktur

Kontrol Desain

Penggambaran Hasil Perencanaan

Selesai

Perencanaan Pondasi

Ok

Not Ok

Kriteria untuk kolom komposit bagi komponen struktur tekan (SNI

03-1729-2002 Ps.12.3.1) :1. Selubung beton untuk penampang komposit yang berintikan baja

harus diberi tulangan baja longitudinal dan tulangan pengekanglateral.

2. Tulangan baja longitudinal harus menerus pada lantai struktur portal,kecuali untuk tulangan longitudinal yang hanya berfungsi memberikekangan pada beton.

3. Jarak antar pengikat lateral tidak boleh melebihi 2/3 dari dimensiterkecil penampang kolom komposit. Luas minimum penampangtulangan transversal (atau lonitudinal) terpasang. Tebal bersih selimutbeton dari tepi terluar tulangan longitudinal dan transveersal minimalsebesar 40 mm;

4. Mutu beton yang digunakan tidak lebih 55 Mpa dan tidak kurang dari21 Mpa untuk beton normal dan tidak kurang dari 28 Mpa untuk beton ringan.

5. Tegangan leleh profil dan tulangan baja yang digunakan untuk perhitungan kekuatan kolom komposit tidak boleh lebih dari 380Mpa.

BAB IIIMETODOLOGI

3.1 DIAGRAM ALIR METODOLOGI

3.2.LANGKAH-LANGKAH PENYUSUNAN TUGAS AKHIRLangkah-langkah yang diambil dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah

sebagai berikut:1.Pengumpulan Data

Data-data perencanaan secara keseluruhan mencakup data umum bangunan,

data bahan, dan data tanah : - Data Umum Bangunan

Nama gedung : Gedung Direktorat Jenderal Pajak Wilayah IJawa Timur

Lokasi : Jl Jagir Wonokromo SurabayaFungsi : PerkantoranZone gempa : 2Jumlah lantai : 8 lantai

Tinggi bangunan : 39 m (termasuk atap)Ketinggian tiap lantai : Lantai 1 = 4,5 m


5/13


6/13

bE 8L

bE bo + (jarak dari pusat balok ke pinggir slab)dimana : L = bentang balok

bo = bentang antar balok Menghitung momen nominal ( Mn )

Perhitungan Mn berdasar distribusi tegangan plastis :

Gambar 3.1. Distribusi tegangan plastisMenghitung momen nominal ( Mn ) negatif

1. Menentukan gaya tekan ( C ) pada beton :C = 0,85 .f c.t p.beff .Menentukan gaya tarik ( T ) pada baja :

T = As.fyDipilih nilai yang terkecil dari kedua nilai di atas

2. Menentukan tinggi blok tekan effektif :

eff bcf fyAs

a.'.85,0

.

3. Kekuatan momen nonimal :1.d C Mn atau T.d 1

Bila kekuatan nominal dinyatakan dalam bentuk gaya baja akandiperoleh :

22.

ats

d fyAsMn

Menghitung momen nominal ( Mn ) negatif.

1.Menentukan lokasi gaya tarik pada balok baja

T = n. Ar .f yr Pyc = As.fy Gaya pada sayap ; fytf bf Pf ..

Gaya pada badan ; Pf T PycPw2

fytwPw

aw.

2.Menghitung jarak ke centroidd1 = hr + tb c

d2

=PwPf

atf Pwtf Pf web ).5,0(().5,0.(

d3 =2d

3.Menghitung momen ultimate :Mn = T(d 1 + d 2) + Pyc(d 3 - d 2)

Kolom Komposit

Kolom komposit yang terbuat dari baja yang diberi selubung betondisekelilingnya (kolom baja berselubung beton)

- Kriteria untuk kolom komposit bagi komponen struktur tekan :

Luas penampang profil baja minimal 4% dari luas penampangkomposit total.

Kolom baja berselubung beton harus diberi tulangan longitudinal dantulangan lateral minimum sebesar 0,18 mm 2/mm spasi tulangan.

Beton : 21 MPa f c 55 MPa Baja dan baja tulangan : f y 380 MPa (untuk perhitungan) Tebal minimum dinding penampang baja berongga :

E

f bt ymin 3

, untuk penampang persegi

- Kuat Rencana Kolom Komposit Yang Menumpu Beban Aksial

P u < c P n ; c = 0,85


7/13

P n = As f cr ;

di mana f cr =myf

; = faktor tekuk

Untuk : c < 0,25 maka = 1

0,25 < c < 1,2 maka =c,,

, 67061

431

c > 1,2 maka =2251 c,

m

my

m

cc E

f r LK

r

-Kekuatan rencana kolom komposit yang menahan beban kombinasiaksial dan lentur (LRFD Pasal 7.4.3.3).

a. 0,2Nn.c

Nu

1,0Mny.b

Mny

Mnx.bMux.

98

Nn.Nu

b. 0,2Nn.c

Nu

1,0Mny.b

MnyMnx.b

MuxNn..2

Nu

Sambungan

.Sambungan BautRnv diambil

yang terkecilKuat geser = .fv.Ab.mKuat tumpu Rnt = db.tp .(1.8)fy.

Jumlah baut ,Rn

Vun

Kontrol jarak baut :Jarak tepi minimum : 1.5db (LRFD 13.4.2)Jarak tepi maksimum : (4tp + 100 mm) atau

200 mm (LRFD 13.4.3)

Jarak minimum antar baut : 3db (LRFD 13.4.1)Jarak maksimum antar baut :15tp atau 200 mm (LRFD 13.4.3)Kontrol Kekuatan Pelat

AnvfuPn 6.075.0 Vu < Pn Sambungan Las (LRFD 13.5.3.10 )

RnwRu dengan, )6.0(75.0. fuwt Rnwf e (las)

)6.0(75.0. fut Rnwf e (bahan dasar)

keterangan : f uw : tegangan tarik putus logam lasf u : tegangan tarik putus bahan

dasar te : tebal efektif las (mm)

BAB IVPERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER

4.1. Perencanaan Tangga

Adapun data perencanaan tangga sebagai berikut :Tinggi antar lantai = 450 cmTinggi bordes = 225 cmLebar injakan (i) = 30 cmPanjang tangga = 350 cmLebar bordes = 150 cmTebal pelat miring = 9 cmTebal pelat bordes = 9 cm

Mutu beton ( fc) = 25 Mpa = 250 kg/cm2

Mutu Baja (fy) = 250 Mpa = 2500 kg/cm 2


8/13

WF 300.200.8.12

WF 300.200.8.12

WF 250.125.5.8

Gambar 4.1 Denah Tangga

Gambar 4.2 Potongan A-AHasil PerhitunganPelat anak tangga : pelat bondexBalok Tangga WF 150.100.6.9

Balok Bordes WF 150.100.6.9Balok Penumpu Bordes WF 250.125.5.8

4.2.2 Pelat lantai 1 sampai lantai 10Dipakai pelat kom posit bondek dengan tebal pelat = 0,75mm.Pembebanana.Beban Superimposed

Berat finishing :

- spesi lantai t = 2 cm = 2.21kg /m2

= 42 kg/m2

- lantai keramik t = 1cm = 1.24 kg /m 2 = 24 kg/m 2 - rangka + plafond = (11+7)kg/m 2 = 18 kg/m 2 - ducting AC+pipa = 10 kg/m 2

Total beban finishing = 94 kg/m2

Beban HidupBeban Hidup = 250 kg/m 2 Beban berguna

= beban hidup + finishing= 250 kg/m 2 + 94 kg/m 2 = 344 kg/m 2

Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengantulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data-data sebagaiberkut :- bentang (span) = 2,5 m- tebal pelat beton = 9 cm- tulangan negatif = 2,09 cm 2/m- direncanakan memakai tulangan dengan = 8 mm(As = 50,24 mm 2 = 0,5024 cm 2)

- banyaknya tulangan yang diperlukan tiap 1 m

= AsA

= 5024,009,2

= 4,16 buah = 5 buah

Jarak Tulangan Tarik = 140 mmJadi, dipasang tulangan tarik 8-140

4.3. Perencanaan Balok AnakData Perencanaan :BJ 41 : fy = 2500 kg/cm 2, fy = 4100 kg/cm 2

Beton : fc = 25 MPaBentang balok anak (L) = 7,5mDirencanakan dengan profil WF 300.200.8.12Perencanaan Penghubung Geser :Jadi, shear connector dipasang sejarak 16 cm sebanyak 48 buah untuk masing-masing bentang.


9/13


10/13

Py = As. fy = 163,5.2500 = 408750 kgMn = 408750 (4,785 + 0) + 408750 (25 - 0)

= 12174678,75 kgcm

Syarat :Mn. Mu

3976255 kgcm kgcm 5 12174678,7.85,03976255 kgcm 10348425,94 kgcm.......... Ok

Kekuatan nominal penampang komposit lebih besar daripada momen akibatbeban berfaktor, sehingga penampang mampu menahan beban yang terjadi.

Zona momen negatif Dari hasil output program ETABS v9.2.0 didapatkan momen negatif Mmaks =4153695

Kgcm (batang B-23).

L = 833 cmbeff .L = .833 cm = 208,25 cmtbondex = 0,75 mmfyr = 240 Mpats = 100 mm

Menentukan Lokasi Gaya Tarik pada Balok BajaBatang tulangan menambah kekuatan tarik nominal pada pelat beton.Tc = Asr . fyr

= 10. . . 0,8 2 . 2400= 12057,6 Kg

Gaya tekan nominal maksimum dalam penampang bajaPyc = As . fy

= 163,5. 2500= 408750 Kg

Karena Pyc > Tc, maka PNA pada web, berlaku persamaan.

2 12057,6 408750

2TcPycTs

= 198346,2 Kg

Gaya pada sayap, Tf = bf . tf . fy= 30 . 1,8 . 2500 = 135000 Kg

Gaya pada badan, Tw = Tf TcPyc

2

= 198346,2 135000= 63346,2 Kg

Jarak garis netral dari tepi bawah sayap :

1,1.2500 63346,2Tw

.twfyaw

= 23,03 cm

Menenentukan Jarak Gaya yang Bekerja dari Centroid

d2 =TwTf

awtf Twtf Tf ))5,0(()5,0.(

= 63346,2135000

))03,23.5,00,3.( 63346,2()0,3.5,0.135000(

= 5,66 cm= 56,6 mm

d3 = D/2 =50/2= 25 cm

d1 = ts c= 11 2,5 = 8,5 cm

Gambar 6.2 Distribusi tegangan negatif


11/13


12/13

BAB VIPERENCANAAN STRUKTUR PONDASI

Tiang pancang yang direncanakan adalah menggunakan alternatif jenis tiangdengan spesifikasi WIKA Pile sebagai berikut :

- Diameter tiang = 500 mm- Tebal tiang = 90 mm- Class = C- Luas beton = 1159,25 cm 2 - Modulus Section = 10583,74 cm 2 - Pbahan = 155640 kg

Gambar 7.1. Denah Tiang pancang

Diambil tiang pancang dengan kedalaman (D) 35 m dari perhitungan dandidapat nilai daya dukung satu tiang pancang :

P 1tp = 131450 kg 0,88 = 115676 kg = 115,68 ton.Jadi diambil P 1tp = 115,68 ton

BAB VIIPENUTUP

7.1 KESIMPULANDari hasil perhitungan dan analisa yang telah dilakukan, maka dapat

diambil kesimpulan antara lain :

1. Dilakukan perhitungan struktur sekunder terlebih dahulu sepertiperhitungan tangga, pelat lantai, dan balok anak terhadap beban-bebanyang bekerja baik beban mati, beban hidup maupun beban terpusat.

2. Analisa balok dihitung terhadap kontrol lendutan, kontrol penampang(local buckling), kontrol lateral buckling dan kontrol geser.

3. Dilakukan kontrol terhadap balok utama dengan anggapan balok adalahbalok baja dianggap sebagai struktur komposit dengan pelat pada saatkomposit. Dimana balok menerima beban dari struktur sekunder yangharus dilakukan kontrol meliputi : kontrol lendutan, kontrol penampang(local buckling), kontrol lateral buckling dan kontrol geser.

4. Dilakukan kontrol kekuatan struktur kolom komposit yang meliputikontrol luas minimum beton pada kolom komposit, perhitungan kuattekan aksial kolom, perhitungan kuat lentur kolom, dan kontrolkombinasi aksial dan lentur.

5. Dari hasil pehitungan didapatkan data-data perencanaan sebagai berikut:

Tebal Pelat Atap : 9 cmTbal Pelat Lantai : 9 cmDimensi Kolom : 90 x 90 cmProfil kolom : K 700.300.13.24

Profil Balok Induk : WF 500x300x11x18Profil Balok Anak : WF 300.200.8.12

Struktur bawah bangunan menggunakan tiang pancang pracetak dengandiameter 50 cm.

DAFTAR PUSTAKA

a. Amon, Rene ; Knobloch, Bruce & Mazumder, Atanu.1999. PerencanaanKonstruksi Baja Untuk Insinyur dan Arsitek 2 . Bandung : PT. PradinyaParamita.

b. Badan Standardisasi Nasional. Tata Cara Perencanaan KetahananGempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002).

c. Badan Standardisasi Nasional. Tata Cara Perencanaan PerhitunganStruktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002).

d. Badan Standardisasi Nasional. Tata Cara Perencanaan PerhitunganStruktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002).

e. Buku diktat Struktur Baja 2 Teknik Sipil ITS.


13/13

f. Departemen Pekerjaan Umum. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983.

g. Salmon, Charles G. & E.Johnson, John.1991 . Struktur Baja Desain DanPerilaku Jilid 1 Edisi Kedua. Diterjemahkan oleh : Ir. Wira M.S.CE.Jakarta : Erlangga.

h. Salmon, Charles G. & E.Johnson, John.1996. Struktur Baja Desain DanPerilaku Edisi Ketiga. Diterjemahkan oleh Ir.Mc.Prihminto Widodo.Jakarta : PT.Gramedia.

i. Smith, J,C,1996. Structural Steel Desain LRFD Approach Second Editio n.John Wiley & Sons, Inc : United States of Amerika.

j. Suprobo,Priyo.2000. Desain Balok Komposit Baja-Beton. Surabaya : ITSPress.

k. Uy,B. 2007. International Conference on Modern Design, Constructionand Maintenance of Structures : Hanoi , Vietnam.

l. Wahyudi, Herman. 1999. Daya Dukung Pondasi Dalam, FakultasTeknik Sipil dan Perencanaan Jurusan Teknik Sipil, Institut TeknologiSepuluh Nopember Surabaya.

m. Widiarsa, I.B.R. & Putu, D. Jan,2007. Kuat Geser Baja KompositDengan Variasi Tinggi Penghubung Geser Tipe-T Ditinjau dari Uji Geser Murni. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil Vol. 11, no. 1.

Documents

ITS-Undergraduate-9367-3105100031-Paper