jts-01-02-2004-efek_penggunaan_kolom_tengah-1.pdf

EFEK PENGGUNAAN KOLOM TENGAH PADA BANGUNAN INDUSTRI BENTANG LEBAR

Irwan K. Haryadi Email: [email protected]

Jurusan Teknik Sipil (Jniversitas Pakuan Bogor

Jl. Pakuan, Bogor

Lemy Yusento Email: [email protected]

Jurusan Teknik Sipil Universitas Pelita Harapan

UPH Tower, Lippo Karawaci, Tangerang 15811, Banten

ABSTRAK: Sistem gable frame dengan bahan baja merupakan sistem yang sangat umum digunakan untuk portal bangunan industri. Sistem gable frame sendiri terdiri dari berbagai macam bentuk sesuai dengan kebutuhan. Salah satunya adalah gable frame dengan kolom tengah, yang bertujuan agar deformasi struktur berkurang, sehingga penggunaan bahan baja dalam bangunan berbentang Iebar dapat diminimalisasi. Minimalisasi penggunaan bahan adalah salah satu tujuan akhir karena bagaimanapun, diharapkan suatu struktur yang kuat sesuai dengan perencanaan dan ketentuan dapat dibangun dengan biaya yang semurah mungkin. Penggunaan kolom tengah pada portal gable tidaklah selalu hemat, tergantung dari lebar bentang yang digunakan karena karakteristik profil baja standar maupun built up yang tersedia. Oleh karena itu, untuk menyiapkan tulisan ini dicoba melakukan perhitungan trial and error pada struktur gable frame tanpa dan dengan kolom tengah dengan bentang yang bervariasi antara 20 - 40 meter, dengan fokus utama keekonomisan dari segi konsumsi baja yang digunakan. Sudut atap diambil 15°, dengan jarak portal 6 meter. Perhitungan portal hanya dilakukan pada elemen rafter dan kolom saja, dengan mengambil beberapa asumsi yang akan dilampirkan pada teori. Hasil akhir dari tulisan ini adalah mendapatkan suatu grafik bentang versus konsumsi bahan baja, pada struktur tanpa dan dengan kolom tengah. Grafik tersebut akan menunjukkan pada bentang berapa akan terjadi penghematan penggunaan profil baja, pada kedua tipe struktur gable, sehingga menghasilkan pula biaya yang murah.

KATA KUNCI: bangunan industri, portal gable, penghematan bahan/biaya

ABSTRACT: Steel gable frame system is a common system that is used for industrial building. It consists of many variations, which depends on the needs. One of them is gable frame with central column, to minimize the deformation of the steel frame, so the consumption of steel in wide span building can be minimalized. Minimalization of the steel consumption is one of the objectives because it is expected that the structure to be strong according to the regulation/manual and also economically in cost. The application of central column is not always economical and depends on the building span needed because of the characteristic of the standard or the built up steel profile available in the market. In this paper, it is tried to do the calculation on the gable frame structure with and without central column with variation of the span between 20-40 meters with the economization of the steel consumption as the main focus. Roof angle is taken 15°, with the mono beam portal frame distance each 6 meters. Final result of this paper is gaining a span versus steel consumption graph of the structure with and without central column. That graph shows at what span the steel consumption is economic.

KEYWORDS: industrial building, gable frame, cost and steel reduction

Efek Penggunaan Kolom Tengah pada Bangunan Industri (Haryadi dan Yuseno) 135

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

http://library.uph.ac.id

PENDAHULUAN Jenis struktur suatu bangunan industri sangat tergantung pada jenis dan perilaku beban yang akan dipikul, di mana para pemilik selalu menginginkan suatu struktur bentang lebar yang aman tetapi tetap ekonomis. Kedua hal tersebut seringkali menjadi permasalahan dalam pembangunan, karena untuk mendapatkan struktur yang aman diperlukan struktur yang memenuhi ketentuan-ketentuan yang berlaku, sehingga terkadang menaikkan biaya pembangunan. Jenis bangunan industri yang akan dibahas dalam tulisan ini merupakan jenis pabrik sederhana, dengan struktur portal gable frame (portal payon) satu bentang dengan menggunakan bahan baja WF monobeam.

Permasalahan utama pada bangunan industri bentang lebar adalah masalah lendutan. Semakin besar bentang maka lendutan pada rafter akan semakin besar. Akibatnya gaya pelengkung yang menekan kepala kolom akan menimbulkan juga lendutan horisontal, di samping pengaruh beban lateral seperti angin dan gempa yang menambah besarnya lendutan horisontal tersebut.

Menghadapi masalah ini, para perencana dapat melakukan hal-hal seperti : • Tetap mempertahankan bentang lebar, dengan konsekuensi dimensi

profil membesar untuk mengakomodasi kebutuhan akan kekakuan. • Merekayasa struktur atas seperti dengan menggunakan kolom

tengah, menambah batang tarik, atau membuat rangka batang.

Atas dasar pemikiran tersebut, dicoba menyajikan suatu perbandingan struktur gable frame tunggal tanpa dan dengan menggunakan kolom tengah dengan anggapan kondisi operasi pabrik memungkinkan penggunaan kolom tengah. Perbandingan ini akan ditinjau dari segi konsumsi baja sesuai dengan perencanaan yang menggunakan Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI) 1984 dengan pembebanan berdasarkan PPPURG 1987 dan PPKGURG 1987.

Pada tulisan ini dicoba membandingkan kedua jenis portal gable yaitu tanpa dan dengan kolom tengah dengan variasi bentang antara 20 s/d 40 meter, sudut atap 15°, dan jarak antar portal 6 meter. Tujuan dari perbandingan kedua tipe portal gable ini adalah untuk mengetahui pada bentang berapa struktur tanpa kolom tengah akan lebih ekonomis dibandingkan dengan menggunakan kolom tengah jika ditinjau dari segi konsumsi bajanya.

LANDASAN TEORI Kolom Tengah Vs. Batang Tarik Bangunan industri secara singkat dapat dikategorikan sebagai berikut:

1. Bangunan industri bertipe normal. Bangunan industri tipe ini biasanya digunakan untuk industri perumahan, bengkel, gudang penyimpanan dan sebagainya. Bangunan ini memerlukan area yang besar dan bersih dari gangguan kolom-kolom. Overhead travelling crane untuk memindahkan barang dalam rangka operasi pabrik, biasanya juga terdapat pada bangunan industri tipe ini.

136 Jurnal Teknik Sipil, Vol. 1, No. 2, Juli 2004:135-147


2. Bangunan industri pada kategori kedua termasuk pabrik, menara peluncur roket tersebut, bangunan untuk memproduksi mesin-mesin berat, dan lainnya. Bangunan tipe ini memerlukan ekstra area, ekstra tinggi daripada strukturnya yang memikul beban yang sangat berat.

Selain persyaratan kekuatan, maka syarat kekakuan memegang peranan penting pada perencanaan bangunan industri bentang lebar. Lendutan vertikal kurang memegang peranan penting karena pada realitanya sistem atap yang terdiri dari: penutup atap, gording, tie beam, dan ikatan angin, sudah mempunyai kekakuan sistem sendiri, sehingga lendutan vertikal aktual akibat beban akan berkurang dari perhitungan teoritis.

Untuk mengatasi gable frame berbentang lebar yang dapat merugikan akibat besarnya lendutan, maka struktur gable direncanakan menggunakan kolom tengah sebagai kolom struktural, serta membatasi lendutan horisontal maksimal yang boleh terjadi (Gambar 1). Penggunaan kolom tengah ini, selain untuk menghemat profil yang digunakan, juga akan mengurangi lendutan agar memenuhi syarat serviceability.

Sh

/

Gambar 1. Pengaruh beban horisontal

Salah satu cara lain yang cukup umum digunakan mereduksi lendutan khususnya lendutan horisontal kolom adalah dengan penggunaan batang tarik {tension bar) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Penambahan batang tarik terbukti dapat menghemat konsumsi baja struktur gable (Sigilipu, 2002). Terbukti bahwa dengan menggunakan batang tarik, konsumsi baja pada bentang 20 meter akan menghemat sebesar 19,45 %, sedangkan untuk bentang 25 meter akan menghemat sebesar 21,38 %.

Batang Tarik

A A

Gambar 2. Struktur dengan batang tarik



Portal Bergoyang/Tidak Bergoyang Definisi portal bergoyang menurut PPBBI 1984 sulit diberikan. Umumnya tergantung pada perbandingan kekakuan dari bracing-nya dan frame-nya sendiri (PPBBI halaman 22).

Menurut AISC-1.8.2., portal tak bergoyang (braced frame) adalah portal yang kestabilan lateralnya diberikan oleh penyambungan yang memadai ke penopang diagonal, ke dinding geser, ke struktur di dekatnya yang memiliki kestabilan lateral yang memadai atau ke pelat lantai atau penutup atap yang diikat secara horisontal oleh dinding atau sistem penopang yang sejajar dengan bidang portal. AISC 1.8.3. juga menambahkan bahwa portal bergoyang (unbracedframe) adalah portal yang kestabilan lateralnya bergantung pada kekakuan lentur balok dan kolom yang disambung secara kaku. Oleh karena itu, dalam studi kasus pada tulisan ini, portal gable dikategorikan sebagai portal bergoyang.

Asumsi-Asumsi Peraturan-peraturan yang dipakai dalam perhitungan perbandingan kedua tipe gable frame adalah sebagai berikut:

1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (PPPURG) SKBI-1.3.53.1987.

2. Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung (PPKGURG 1987)SKBI-1.3.53. 1987.

3. PPBBI (Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia) 1984 dengan metode ASD (allowable strength design).

4. Pedoman-pedoman lain, seperti daftar tabel profil baja yang terdiri dari dua jenis: tabel profil konstruksi baja oleh Gunawan (1988) dan tabel konstruksi baja dari Cigading (1990).

Menurut PPPURG 1987, kombinasi beban yang harus ditinjau dalam perencanaan adalah :

Pembebanan Tetap : D + L Pembebanan Sementara : D + L + W

D + L + E

Ketiga jenis kombinasi pembebanan di atas ditinjau seluruhnya di dalam perencanaan dan diambil kombinasi yang menentukan untuk mendesain kekuatan elemen.

Syarat lendutan horisontal tidak tertera pada PPBBI 1984, sehingga dasar perencanaan untuk lendutan horisontal diambil dari Talania (1988). Pada bagian 5.5. disebutkan bahwa James M. Fisher menyebutkan bahwa bangunan industri dengan pendant crane yang dibebani angin dengan syarat kekakuan kolom sebesar H/100 masih aman. Crane rentan terhadap goyangan portal, dengan demikian karena struktur dengan crane sudah aman pada syarat H/100 maka syarat ini dapat digunakan pada studi kasus. Lendutan horisontal yang terjadi didapat dari lendutan struktur akibat beban angin atau gempa.



Tampak Depan

Tampak Atas

Gambar 3. Tampak depan dan tampak atas yang digunakan pada studi kasus

Data-data studi kasus tersebut terdiri dari (lihat Gambar 3): 1. Jenis bangunan 2. Kuat baja 3. Lokasi bangunan 4. Bentang (L) 5. Tinggi kolom pinggir (h) 6. Sudut kemiringan atap (a) 7. Perletakan 8. Jarak trave 9. Profil gording

= pabrik, konstruksi gable frame baja. = BJ 37 (fJijin = 1600 kg/cm2), tabel 2.1. = Jakarta, wilayah 4. = 20, 25, 30, 35, dan 40 meter. = 6,0 meter. = 15° = sendi - sendi. = 6 meter. = C - 1 5 0 x 6 5 x 2 0 x 3 . 2



10. Jarak gording 11. Diameter ikatan angin 12. Diameter trekstang 13. Lokasi bangunan 14. Penutup atap & dinding 15. Jenis tanah

= 1,5 meter = RB 016, pada setiap jarak 2 trave. = RB01O. > 5 km dari tepi laut. = Spandeck ( 5 kg/m2 ) & batu bata. = tanah sedang hingga keras.

16. Tie-beam untuk kolom tengah = tidak digunakan.

METODE PERHITUNGAN Perencanaan gable frame ini dimulai dari pembebanan, asumsi profil elemen, perhitungan gaya-gaya dalam, dan desain elemen. Elemen-elemen struktur akan didesain terhadap beban-beban yang bekerja sesuai dengan PPBBI 1984. Secara urutan, metode perhitungan adalah sebagai berikut:

1. Pembebanan: beban mati, hidup, angin, dan gempa. 2. Hasil perhitungan profil rafter. 3. Hasil perhitungan profil kolom tepi. 4. Hasil perhitungan profil kolom tengah. 5. Analisa hasil perhitungan: lendutan, tegangan, berat profil, dan grafik. 6. Kesimpulan analisa perhitungan.

Perhitungan struktur gable frame dilakukan dengan menggunakan paket program SAP 2000.

PERHITUNGAN STRUKTUR Data-data dan hasil perhitungan beban-beban yang bekerja pada kedua tipe gable frame disajikan dalam bentuk tabel-tabel, antara bentang tinjauan (20 - 40 m).

Input Data Input data disajikan pada Tabel 1-4.

Tabel 1. Beban mati dan hidup gable frame

Beban mati (D) Beban hidup

atap (H)

Bentang 20 m (kg/m)

70,8

120

Bentang 25 m (kg/m)

66,6

120

Bentang 30 m (kg/m)

64,5

120

Bentang 35 m (kg/m)

62,6

120

Bentang 40 m (kg/m)

61,5

120

140 Jurnal Teknik Sipil, Vol. 1, No. 2, Mi 2004:135-147


Tabel 2. Beban angin pada gable frame

Beban angin kiri

(WWrl)

Beban angin kanan

\ ** kanan/

Elemen

Rafter

Kolom

Rafter

Kolom

Posisi

Kiri Kanan

Kiri Kanan

Kiri Kanan

Kiri Kanan

Bentang 20 m

(kg/m) -15 -60 135 -60 -60 -15 -60 135

Bentang 25 m

(kg/m) -15 60

135 -60 -60 -15 -60 135

Bentang 30 m

(kg/m) -15 -60 135 -60 -60 -15 -60 135

Bentang 35 m

(kg/m) -15 -60 135 -60 -60 -15 -60 135

Bentang 40 m

(kg/m) -15 -60 135 -60 -60 -15 -60 135

Tabel 3. Beban gempa gable frame tanpa kolom tengah

F, (kg) F2 (kg) F3 (kg)

20 23 61 23

25 27 77 27

Bentang (m) 30 30 95 30

35 34 111 34

40 37 129 37

Tabel 4. Beban gempa gable frame dengan kolom tengah

F, (kg) F2 (kg) F3 (kg)

20 29 72 29

25 26 79 26

Bentang (m) 30 29 97 29

35 M 115 32

40 35 133 35

Profil Baja yang Digunakan Profil baja yang digunakan adalah dari table profil konstruksi baja oleh Gunawan (1988) dan dari Cigading (1990) untuk Built Up H dan disajikan pada Tabel 5 -6 .

Tabel 5. Profil gable frame tanpa kolom tengah

Bentang (m) 20 25 30 35 40

Rafter WF300x 150x6.5x 9 W F 3 4 6 x l 7 4 x 6 x 9 W F 3 5 0 x 2 5 0 x 6 x 9 W F 4 0 0 x 2 0 0 x 8 x 1 3 WF500x250x 6 x 1 2

Kolom W F 3 0 0 x l 5 0 x 6 . 5 x 9 WF 346 x 174 x 6 x 9 W F 3 5 0 x 2 5 0 x 6 x 9 W F 4 0 0 x 2 0 0 x 9 x 1 2 W F 5 0 0 x 2 5 0 x 6 x 1 2

Tabel 6. Profil gable frome dengan kolom tengah

Bentang (m) 20 25 30 35 40

Rafter WF 250x125x 6x 9 WF250xl25x 6x 9 WF 300x150x6.5x9 WF350xl50x 6x 9 WF 350x150x6x12

Kolom Tepi WF250xl25x 6x 9 WF 298x149x5.5x8 WF 300x150x6.5x9 WF 300x150x6x9 WF 350x150x6x9

Kolom Tengah WF 200x175x 8x 12 WF250x200x 6x 9 WF200x200x 6x 9 WF 3O0x225x 6 x 9 WF250x250x6x 9



ANALISA HASIL PERHITUNGAN Hasil dari seluruh perhitungan elemen rafter dan kolom dianalisa dari berbagai segi. Tujuan akhirnya adalah bahwa dengan perbandingan ini diharapkan didapat bentang-bentang ekonomis bagi kedua tipe gable frame. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan hasil pemilihan profil elemen menjadi seekonomis mungkin berdasarkan berat konsumsi baja, di mana pemilihan profil dibatasi oleh beberapa faktor yang menentukan hasil analisa, yaitu :

1. Berat profil (kg/m), diambil sebagai syarat utama penentuan profil. 2. Lebar sayap kolom diambil minimal sama atau lebih besar daripada rafter. 3. Tegangan ijin bahan yang diijinkan. 4. Lendutan menurut beberapa syarat yang lazim digunakan. 5. Tebal pelat dari profil Cigading (1990) dan ukuran profil yang ada di

pasaran. 6. Syarat-syarat lain yang diatur dalam PPBBI.

Analisa akan ditinjau dari beberapa segi yaitu: lendutan, tegangan yang terjadi, dan berat profil.

Lendutan (5) Tabel 7 - 9 menunjukkan lendutan yang terjadi.

Tabel 7. Lendutan vertikal akibat beban letup

Bentang (m)

20 25 30 35 40

Svertikai struktur tanpa kolom tengah (cm)

4,80 6,28 8,16 8,95 7,50

Sveriikai struktur dengan kolom tengah (cm)

1,08 2,29 2,85 5,11 6,07

Prosentase perbedaan

(%) 77,5 63,5 65,1 42,9 19,1

Tabel 8. Lendutan horisontal akibat beban tetap

Bentang (m)

20 25 30 35 40

Shorlsontal S t r u k t u r

tanpa kolom tengah (cm)

2,01 2,67 3,51 3,86 3,23

Shorbonwi struktur dengan kolom tengah (cm)

0,001159 0,001523 0,000676 0,006803 0,011760

Oijin

(cm)

6,0 6,0 6,0 6,0 6,0

Prosentase perbedaan

(%) 99,94 99,94 99,98 99,82 99,63

Tabel 9. Lendutan yang terjadi & lendutan ijin

Bentang (m)

20 25 30 35 40

Shorisonui struktur tanpa kolom tengah (cm)

5,95 5,02 4,61 3,84 2,67

Shorbontai struktur dengan kolom tengah (cm)

5,86 5,86 6,00 5,70 5,79

8ij|„

(cm) 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0



Tabel 7 - 9 di atas memperlihatkan bahwa semua lendutan yang terjadi adalah memenuhi syarat. Tabel 7 menunjukkan bahwa dengan penggunaan kolom tengah, lendutan vertikal akan berkurang sampai dengan 77,5 %. Sedangkan Tabel 8 menunjukkan bahwa dengan kolom tengah, lendutan horisontal bernilai kecil sekali.

1 i

X "i h*zr •

/ •» k—mm" *

( \ t^-S

, s f — H

c s ^

15 20 25 30 35 40 45

Bentang (m)

Gable Tanpa Kolom Tengah —•— Gable Dengan Kolom Tengah Lendutan ijin horisontal

Gambar 4. Lendutan horisontal pada kolom

Gambar 4 dan Tabel 9 menunjukkan bahwa lendutan horisontal kolom-kolom pada struktur gable dengan kolom tengah berimpit dengan lendutan ijin, artinya pemilihan profil ditentukan cukup besar oleh faktor lendutan. Ini berarti penentuan profil pada gable tanpa kolom tengah tidak ditentukan oleh lendutan, sementara penentuan ukuran profil pada gable dengan kolom tengah relatif ditentukan oleh lendutan.

Tegangan yang terjadi (a) Tegangan yang terjadi pada elemen rafter dan kolom struktur ditunjukkan pada Tabel 10. Dari Tabel 10 dapat dilihat bahwa nilai tegangan yang terjadi masih ada yang di bawah tegangan ijin. Hal ini menjelaskan bahwa pemilihan profil tidak sepenuhnya tergantung pada tegangan ataupun lendutan yang terjadi, melainkan ada faktor-faktor lain seperti yang telah disebutkan.



Tabel 10. Tegangan yang terjadi pada gable frame

Struktur tanpa Kolom Tengah

Struktur dengan Kolom Tengah

Rafter

Kolom

Rafter

Kolom Tepi

Kolom Tengah

20 m 25 m 30 m 35 m 40 m 20 m 25 m 30 m 35 m 40 m 20 m 25 m 30 m 35 m 40 m 20 m 25 m 30 m 35 m 40 m 20 m 25 m 30 m 35 m 40 m

Profil

WF300xl50x6.5x 9 WF346x174x 6 x 9 WF350x250x 6 x 9 WF400x200x 8x13 WF500x250x 6x12 WF300xl50x6.5x 9 WF346x174x 6 x 9 WF350x250x 6 x 9 WF400x200x 9x12 WF500x250x 6x12 WF250xl25x 6x 9 WF 250x125x 6x 9 WF 300x150x6.5x9 WF 350x150x 6x 9 WF350xl50x6x 12 WF250xl25x 6x 9 WF 298x149x5.5x8 WF 300x150x6.5x9 WF 300x150x6x9 WF350xl50x6x9

WF200xl75x 8x 12 WF250x200x 6x 9 WF200x200x 6x 9 WF300x225x6x 9 WF250x250x6x 9

Tegangan (kg/cm2)

OKestabltan

1123,2 1362,5 1547

1587,7 1583,9 1131,2 1305,5 1372,7 1440,6 1311,7 594,1 884,8 895,5 1078,2 1157,7 797

716,4 804,5 839

926,3 804,9 1220,6 1331,5 1464,9 1301,3

Gkekuatan

1213,8 1415,4 1502

1478,1 1474,9 1230,3 1428,6 1511

1598,9 1474,9 688,6 985,7 1007,3 1060

1121,6 852 764

870,3 891,8 1000,8 603,2 986,6 860,6 1153,8 945,4

CTldiil

1119,7 1313,1 1399,4 1348

1364,7 1112,8 1306,9 1392,5 1459

1364,7 649,1 924,6 955,2 1110,5 1144,1 674,3 696

791,2 799,1 906,2 432,7 480,8 468,9 466

475,6

Berat Profil (w) Berat profil yang digunakan ditunjukkan pada Tabel 11.

Tabel 11. Total berat elemen pada tiap bentang

Bentang (m)

20 25 30 35 40

w 1 ( ) ( a Gable tanpa

kolom tengah (A) 1200,09 1568,23 2211,13 3170,28 3734,59

(kg) Gable dengan

kolom tengah (B) 1354,35 1520,12 1952,50 2253,36 2799,36

Prosentase perbedaan (%) (penghematan)

-12,85 3,07 11,70 28,92 25,04

Dari Tabel 11 dapat dilihat bahwa penggunaan kolom tengah sebagai kolom struktur dapat memperkecil ukuran profil yang digunakan, mulai lebih besar dari bentang ± 25 m. Dengan kata lain, dengan menggunakan kolom tengah dapat menghemat berat profil yang digunakan, pada kolom maupun rafter pada bentang >25 m.



Penghematan yang ditunjukkan pada Tabel 11 berbanding lurus dengan pertambahan bentang, kecuali pada bentang 40 m, di mana prosentase penghematan menurun menjadi 25,04 %. Hal ini bisa disebabkan oleh banyak faktor. Salah satunya karena keterbatasan tersedianya profil perencanaan pada saat bentang 40 m, artinya profil pada gable frame dengan kolom tengah tidak dapat diperkecil lagi karena tidak memenuhi syarat.

(kg)

£

4000 -, 3750 -

3500 -

3250 -

3000

2750 -

2500 -

2250 -

2000 -

1750 -

1500 -

1250 -

1000 -15 20 25 30 35 40 45

Bentang (m)

—II— Gable Tanpa Kolom Tengah (A) 9 Gable dengan Kolom Tengah (B)

Gambar 5. Grafik konsumsi baja terhadap bentang

Gambar 5 menunjukkan hasil analisa dua tipe struktur dengan kesimpulan bahwa konsumsi baja bernilai sama (± 1450 kg) pada bentang 24 meter. Berarti, dapat dikatakan bahwa bentang 24 meter merupakan titik di mana penggunaan bahan baja dari kedua tipe gable frame bernilai sama secara ekonomis, dari segi konsumsi baja untuk elemen rafter dan kolom.

Secara grafis, dapat dilihat bahwa penggunaan kolom tengah akan terus menghemat pada bentang > 40 meter, sementara pada bentang < 24 meter konsumsi baja pada gable frame dengan kolom tengah akan meningkat.

Melihat hasil analisa di atas, berarti dapat disimpulkan bahwa untuk bangunan industri gable frame berbentang di atas 24 meter, dengan tinjauan terhadap berat profil baja, akan lebih baik dan ekonomis jika menggunakan tipe gable frame dengan kolom tengah. Untuk bentang di bawah 24 meter, penggunaan kolom tengah tidak lagi ekonomis sehingga hams menggunakan gable frame tanpa kolom tengah.

Satu hal yang perlu dicatat adalah penggunaan dinding bata dapat berfungsi sebagai lateral support pada perencanaan kolom. Bila tidak diijinkan adanya dinding, maka konsumsi baja perlu ditambah dengan penggunaan sistem tie beam, knee brace, atau bracing, sehingga penghematan yang terjadi akan berkurang.



KESIMPULAN Tipe-tipe struktur bangunan industri harus dipilih sesuai kebutuhan, namun tetap memenuhi ketiga faktor yaitu kekuatan, kestabilan serta kekakuan. Oleh karena itu, sangat penting bagi perencana untuk menentukan tipe struktur yang dipakai dan rekayasanya agar sesuai kebutuhan dan tidak melanggar peraturan yang telah ditentukan.

Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil studi perbandingan ini adalah sebagai berikut: 1. Pemilihan profil struktur didasarkan pada faktor utama yaitu berat profil

(keekonomisan struktur), sehingga terdapat tegangan dan lendutan yang bernilai agak jauh dari ketentuan ijinnya karena terbatasnya ukuran profil di pasaran.

2. Dengan menggunakan tambahan satu tabel profil yaitu dari tabel profil Cigading (1990) banyak terdapat penghematan pemakaian bahan baja, dibanding kita hanya menggunakan profil baja WF import tipe hot rolled.

3. Dari hasil penelitian, diketahui bahwa penggunaan kolom tengah dapat mengurangi lendutan vertikal dan horisontal yang terjadi mulai sampai dengan 99,98 % (lihat Tabel 7 dan 8). Sedangkan untuk lendutan horisontal tinjauan, didapat bahwa pemilihan profil untuk gable dengan kolom tengah relatif ditentukan oleh lendutan horisontal tersebut, dan sebaliknya.

4. Penggunaan kolom tengah sebagai kolom struktur pada bangunan industri dapat menghemat berat baja (rafter & kolom) dari mulai sekitar 3,07 % sampai dengan 25,04 % untuk variasi bentang 25, 30, 35, dan 40 meter. Sedangkan pada bentang tinjauan 20 meter penggunaan kolom tengah tidak lagi ekonomis (-12,85 %).

5. Bentang 24 meter merupakan titik perpotongan antara dua kurva pada grafik konsumsi baja terhadap bentang. Ini berarti bentang 24 meter merupakan bentang yang paling ekonomis untuk kedua tipe struktur gable. Untuk bentang < 24 meter harus menggunakan tipe struktur tanpa kolom tengah, sedangkan untuk bentang > 24 meter, harus menggunakan struktur dengan kolom tengah, dengan batasan-batasan permasalahan yang telah ditentukan.

REFERENSI Bowles, J. E. dan Silaban, P. (1985). "Disain Baja Konstruksi", Erlangga, Jakarta.

Cigading Habeam Centre. (1990). "H-Beam Specifications".

Departemen Pekerjaan Umum. (1987). "Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah Dan Gedung (SKBI-1.3.53.1987)", Yayasan Badan Penerbit PU, Jakarta.

Departemen Pekerjaan Umum. (1987). "Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah Dan Gedung (SKBI-1.3.53.1987)", Yayasan Badan Penerbit PU, Jakarta.

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. (1984). "Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia 1984", Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, Jakarta.

Gunawan, R. (1988). "Tabel Profil Konstruksi Baja", Kanisius, Yogyakarta.



Haryadi, I. K. (1998). "Bangunan Industri", Diktat Kuliah Struktur Baja III, Jurusan Telcnik Sipil, Universitas Pelita Harapan, Karawaci.

McCormac, J. C. (1995). "Structural Steel Design LRFD Method", 2nd ed., HarperCollins College Publishers, New York.

Ragupathi, M. (1995). "Design of Steel Structures", Tata McGraw-Hill Publishing Company Ltd, New Delhi.

Salmon, C. G. dan Johnson, J. E. (1991). "Struktur Baja Disain dan Perilaku Jilid 1", Edisi Kedua, Erlangga, Jakarta.

Salmon, C. G. dan Johnson, J. E. (1996). "Steel Structures Design and Behaviour", 4* ed., HarperCollins College Publishers, New York.

Sigilipu, A. N. (2002). "Pemanfaatan Batang Tarik Sebagai Perkuatan Rafter Pada Bangunan Industri", Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pelita Harapan, Karawaci.

Talania, F. (1988). "Industrial Steel Building Structural Planning, Design, and Details", Burdick & Landreth Company, California.



Documents

jts-01-02-2004-efek_penggunaan_kolom_tengah-1.pdf