1

Abstrak - Dalam Tugas Akhir ini dibahas mengenai desain

struktur bangunan Gedung Fakultas Pertanian Universitas

Mataram yang berlokasi di provinsi Nusa Tenggara Barat,

Lombok. Adapun data awal gedung terdiri dari 4 lantai

dengan struktur balok, kolom terbuat dari beton, sedangkan

modifikasi perencanaan menjadi struktur komposit baja-beton

diharapkan ada suatu hasil perencanaan yang lebih baik.

Spesifikasi bangunan di desain ulang menjadi 10 lantai

dengan struktur atap. Tugas Akhir ini penulis hanya akan

membahas perencanaan struktur gedungnya saja.

Dalam Tugas Akhir ini memakai asumsi analisa open

frame, dimana rangka utamanya adalah balok dan kolom.

Perhitungan struktur komposit adalah pada rangka utama

(balok dan kolom). Perhitungan analisa struktur tangga

menggunakan mekanika teknik biasa yang beban-bebannya

ditranformasikan ke balok utama , dimana struktur tangga

tersebut berbeda. Untuk analisa struktur utamanya

menggunakan bantuan program computer SAP 2000.

Perencanaan struktur baja komposit nantinya akan

diharapkan mampu menekan lamanya waktu pelaksanaan

pekerjaan struktur, tanpa mengurangi mutu bangunan.

Kata Kunci : Komposit, balok, kolom, gedung

I. PENDAHULUAN

eterbatasan lahan dan kegiatan pembangunan yang semakin

intensif akhir–akhir ini menyebabkan gedung–gedung

bertingkat yang menjadi pilihan untuk dibangun. Dahulu

gedung bertingkat yang dibangun pada umumnya

menggunakan material beton bertulang. Seiring dengan

perkembangan teknologi memungkinkan engineer untuk dapat

membangun gedung yang lebih tinggi. Semakin tinggi suatu

bangunan maka semakin besar pula gaya dan beban yang

diterimanya, serta menyebabkan waktu pengerjaan juga akan

semakin lama.

Gedung Fakultas Pertanian Universitas Mataram

merupakan gedung dengan kondisi awal terdiri atas 4 lantai

menggunakan struktur beton bertulang, kemudian

direncanakan ulang menjadi 10 lantai menggunakan struktur

komposit antara baja dan beton. Penggunaan balok baja untuk

menopang suatu pelat telah ditemukan sejak lama, namun

pada saat itu pelat beton dan balok baja tidak dihubungkan

dengan suatu penghubung geser sehingga yang dihasilkan

adalah suatu penampang non komposit.

Pada pelat non komposit, pelat beton akan mengalami

lendutan yang cukup besar disebabkan oleh besarnya beban

yang diterima oleh berat pelat itu sendiri. Dengan

ditemukannya metode pengelasan yang lebih baik dan

ditemukannya penghubung geser horizontal, maka lekatan

antara pelat beton dan balok baja dapat ditingkatkan. Pada

akhirnya kedua material ini ( baja dan beton ) akan menjadi

satu komponen struktur yang disebut dengan komponen

struktur komposit.

Komponen struktur komposit dapat menahan beban

sekitar 30% - 50% lebih besar daripada beban yang dapat

diterima balok baja saja, tanpa adanya prilaku komposit.

(Agus Setiawan,2008).

Struktur komposit merupakan campuran beton dengan

baja profil, di mana pada beton bertulang gaya–gaya tarik

yang dialami suatu elemen struktur diterima oleh besi tulangan

tetapi pada struktur komposit ini, gaya–gaya tarik yang terjadi

pada suatu elemen struktur diterima oleh profil baja. Komposit

balok baja dengan pelat beton adalah suatu usaha dalam

mendapatkan suatu konstruksi yang baik dan efisien.

Keistimewaan yang nyata dalam sistem komposit adalah

1. Penghematan berat baja.

2. Penampang balok baja yang digunakan dapat lebih

kecil.

3. Kekakuan lantai meningkat

4. Kapasitas menahan beban lebih besar

5. Panjang bentang utuk batang tertentu dapat lebih besar

(Salmon dan Johnson, 1995)

Gedung Fakultas Pertanian Unversitas Mataram terletak di

daerah Lombok direncanakan (termasuk wilayah gempa 5)

dengan menggunakan sistem SRPMT (Struktur Rangka

Pemikul Momen khusus) berdasarkan SNI 03 - 1729 - 2002

tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk

Bangunan Gedung, SNI 03 - 1726 – 2002 tentang Tata Cara

Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung

dan PPIUG 1989 tentang Peraturan Pembebanan.

MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR BAJA KOMPOSIT PADA GEDUNG

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS MATARAM

K

2

II. METODOLOGI

Penjelasan lengkap tentang Metodologi dapat dilihat pada

buku Tugas Akhir penulis [1].

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Data gedung

Data umum bangunan sebelum dimodifikasi

1. Nama Gedung : Gedung Fakultas Pertanian

UNRAM

2. Lokasi : Kota Mataram, Lombok

3. Fungsi : Perkantoran

4. Jumlah lantai : 4 lantai

5. Panjang bangunan : 52 meter

6. Lebar bangunan : 25 meter

7. Tinggi gedung : 17, 20 meter

8. Struktur gedung menggunakan beton bertulang

Data umum bangunan setelah dimodifikasi

1. Nama Gedung : Gedung Fakultas Pertanian

UNRAM

2. Lokasi : Kota Mataram, Lombok

3. Fungsi : Perkantoran

4. Jumlah lantai : 10 lantai

5. Panjang bangunan : 52 meter

6. Lebar bangunan : 25 meter

7. Tinggi bangunan : 43 meter

8. Struktur gedung menggunakan baja komposit

B. Struktur Sekunder

1. Pelat lantai dan atap

Pelat lantai dan atap menggunakan pelat bondek

dengan ketebalan bondek 0,75 mm berat 8,08 kg/m2

Terdapat 3 tipe plat yang memiliki dimensi

berbeda - beda

Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang

menerus dengan tulangan negatif den gan satu baris

penyangga didapatkan data - data sebagai berikut :

Plat atap tipe A

- Bentang ( span ) = 2,75 m

- Tebal pelat beton = 11 cm

- Tulangan negatif =2,57 cm2/m

- Beban super imposed = 306 kg/m2

- Beban hidup berguna =1000 kg/m2

Dipasang tulangan negatif ɸ 8 mm - 160 mm

Plat lantai tipe A

- Bentang ( span ) = 2,75 m

- Tebal pelat beton = 11 cm

- Tulangan negatif =2,57 cm2/m

- Beban super imposed = 368 kg/m2

- Beban hidup berguna =1000 kg/m2

Dipasang tulangan negatif ɸ 8 mm - 160 mm

Permodelan dan analisa struktur

1 . Struktur primer

2. Struktur sekunder

3. Bangunan bawah

START

Pengumpulan data

Studi literatur

Preliminary design

Pembebanan

Kontrol desain

Gambar output

FINISH

NO YES

Tipe A

Tipe B

Tipe C

Gambar 4.2.1 pembagian tipe pelat

Gambar 4.2.2. arah pemasangan pelat bondek

3

2.Tangga baja

- Tinggi lantai : 430 cm

- Tinggi tanjakan (t) : 16.5 cm

- Lebar pijakan (i) : 30 cm

- Lebar tangga : 189 cm

- Tebal pelat tangga (tp) : 12 cm

- Tebal pelat bordes : 12 cm

- Jumlah tanjakan (nT) = 430

16.5 : 26 buah

- Jumlah injakan( ni ) = 26 – 1 : 25buah

- Jumlah tanjakan ke bordes : 13 buah

- Jumlah tanjakan dari bordes ke lantai 2 : 13 buah

- Elevasi bordes = 13 x 16,5 : 215 cm

- Lebar bordes : 140 cm

- Panjang bordes : 400 cm

- Panjang horisontal pelat tangga = 30 x 13 : 390 cm

- Kemiringan tangga (α) = arc tan α = 214,5

360 : 30,79°

- Mutu baja (fy) = 2500 kg/cm2

- Mutu beton (fc') = 250 kg/cm2

Direncanakan profil balok bordes

WF 350 .175 . 6 .9

Direncanakan profil balok tangga

WF 250 . 125 . 5 . 8

3. Lift

Tipe lift : Passenger lift

Sistem kerja : Simplex

Merk : GOLDSTAR

Kapasitas : 15 Orang

Kecepatan : 60m/menit

Lebar pintu ( opening width ) :

900 mm

Dimensi sangkar ( car size )

- Outside : 1650 x 1682 mm2

-Inside : 1600 x 1500 mm2

Dimensi ruang luncur ( Hoistway ) :

2050 x 2150 mm2

Dimensi ruang mesin :

2350 x 2850 mm2

Beban ruang mesin :

R1 = 5450 kg

(berat mesin penggerak lift + beban

kereta + perlengkapan)

R2 = 4300 kg

(berat bandul pemberat + perlengkapan)

Direncanakan profil penggantung lift

WF 350 .175 . 6 .9

Direncanakan profil balok memanjang lift

WF 250 . 125 . 5 . 8

Direncanakan profil balok melintang lift

WF 100 . 50 . 5 .7

Gambar 4.3.1.1 perencanaan tangga

Gambar 4.2.2.1 rencana penulangan plat atap tipe A

110 mm

plat floordeck t = 0,75 mm

tulangan negatif D8 - 160 mm

plat floordeck t = 0,75 mm

Gambar 4.2.2.1 rencana penulangan plat lantai tipe A

tulangan negatif D8 - 160 mm

Gambar 4.4.2.2.4. perencanaan lift

4

C. Struktur primer

Struktur primer terdiri dari balok induk, balok anak atap dan

lantai , kolom serta bangunan bawah

Untuk balok induk dan balok anak menggunakan profil WF,

kolom menggunakan inti baja King Cross.

Mutu baja BJ 41

Mutu beton 25 MPa

Tinggi tipikal lantai 430 cm

Tebal pelat lantai 1 s/d 9 11 cm

Tebal pelat lantai atap 11 cm

Profil balok induk (B1) WF 700 . 300 . 13 . 20

Profil balok induk ( B2 ) WF 300 . 200 . 8 . 12

Profil balok anak ( b1 ) WF 300 . 200 . 8 . 12

Profil balok anak ( b2 ) WF 200 . 150 . 6 . 9

Profil balok tangga WF 250 . 125 . 5 . 8

Profil balok bordes WF 350 . 175 . 6 . 9

Profilbalok penggantung

lift (L1)

WF 350 . 350 . 12 . 9

Profil balok melintang lift WF 100 . 50 . 5 .7

Profil balok memanjang lift WF 250 . 125 . 5 . 8

Profil kolom lantai 1 s/d 4

( K1)

K 800 . 300 . 14 . 26

Profil kolom lantai 4 s/d 7

( K2)

K 600 . 200 . 11 . 17

Profil kolom lantai 7 s/d 10

( K3)

K 450 . 200 . 9 . 14

Data perencanaan gempa

- Letak geografis :

116’04’116’10’ BT dan 08’33-08’38’ LS

- Wilayah gempa : 5

- Jenis tanah : keras

- Faktor keutamaan gedung (I) : 1

- Sistem gedung : SRPMK

Kombinasi pembebanan yang digunakan

1. 1,4 D

2. 1,2 D + 1,6 L

3. 1,2 D + 1,0 L + 1,0 Ex + 0.3 Ey

4. 1,2 D + 1,0 L + 1,0 Ex - 0.3 Ey

5. 1,2 D + 1,0 L - 1,0 Ex + 0.3 Ey

6. 1,2 D + 1,0 L - 1,0 Ex - 0.3 Ey

7. 1,2 D + 1,0 L + 0.3 Ex + 1,0 Ey

8. 1,2 D + 1,0 L + 0.3 Ex - 1,0 Ey

9. 1,2 D + 1,0 L - 0.3 Ex + 1,0 Ey

10. 1,2 D + 1,0 L - 0.3 Ex - 1,0 Ey

11. 0,9 D + 1,0 Ex + 0,3 Ey

12. 0,9 D + 1,0 Ex - 0,3 Ey

13. 0,9 D - 1,0 Ex + 0,3 Ey

14. 0,9 D - 1,0 Ex - 0,3 Ey

15. 0,9 D + 0,3 Ex + 0,1 Ey

16. 0,9 D + 0,3 Ex - 0,1 Ey

17. 0,9 D - 0,3 Ex + 0,1 Ey

18. 0,9 D - 0,3 Ex - 0,1 Ey

19. ENVELOPE

Kontrol waktu getar alami fundamental ( T )

T dihitung dengan menggunakan rumus empiris method A

dari UBC 1997 section 1630.2.2 dengan tinggi gedung 43

meter.

Pada arah X

T1x = CI(hn)3/4

= 0,0853(43)3/4

= 1,43 detik

Pada arah Y

T1y = Ct(hn)3/4

= 0,0853(43)3/4

= 1,43 detik

Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu

fleksibel, nilai waktu getar alami fundamental (T) dari

struktur gedung harus dibatasi denagn nilai ζ dari tabel 8

SNI - 1726 - 2002 dan n adalah jumlah lantai gedung yang

akan ditinjau, maka kontrol waktu getar alami fundamental

(T) menjadi :

T < ζ n

dimana : ζ = 0,16 (untuk wilayah gempa 5)

n = 10 (jumlah tingat gedung)

T < 0,16(10)

1,43 detik < 1,6 detik ... OK

Sehingga, berdasarkan waktu getar alami

fundamental struktur gedung masih memenuhi batas

kontrol waktu getar alami.

Kontrol partisipasi massa

Sesuai dengan SNI - 1726 - 2002 Ps. 7.2.1 jumlah ragam

vibrasi ( jumlah node shape ) yang ditinjau dalam

penjumlahan respons ragam harus sedemikian rupa sehingga

partisipasi massa ( modal participatin ratio ) dalam

menghasilkan respons total harus mencapai sekurang -

kurangnya 90 %.

Tabel .5.5.1.1 respon total rasio partisipasi masa arah x dan y

Tabel .5.5.1.1 data bangunan

5

Dari tabel diatas diperoleh bahwa dalam penjumlahan

respon ragam menghasilkan respon total mencapai 90,54 %

untuk arah X dan 90,21 % untuk srsh Y. Dengan demikian

ketentuan menurut SNI - 1726 - 2002 Ps. 7.2.1 dapat

dipenuhi.

Kontrol gaya geser dasar ( Base shear)

T = 1,46 detik

C = 0,35/T = 0,25 ( wilayah gempa 5, tanah keras )

I = 1 (faktor keutamaan untuk gedung perkantoran )

Dari progran SAP 2000 diperoleh output dengan data -

data sebagai berikut :

Berdasarkan SNI 03 - 1729 - 2002 ps. 15.2 - 1 bahwa, gaya

geser rencana total, V, pada suatu daerah ditetapkan

sebagai berikut :

Untuk arah x/y

Nilai berat total bangunan Wt = 5708897,81 kg

V1 = C .I

R .T Wt =

0,25 .1

8,5 .1,46 5708897,81 = 115006 kg

Vtx = 17269,24 . 10 m/s2 = 172692,40 kg

Vty = 17269,24 kg . 10 m/s2 = 172692,40 kg

Nilai akhir respon dinamik struktur gedung terhadap

pembebanan gempa nominal akibat gempa rencana dalam

suatu arah tertentu, tidak boleh diambil kurang 80% nilai

respon ragam yang pertama, sesuai SNI 03 - 1726 - 2002

Ps. 7.1.3

Maka untuk arah x,

Vtx ≥ 80% V1x

172692,40 kg > 0,8 . 115006 kg

172692,40 kg > 92004,80 kg ......................................OK

Maka untuk arah y,

Vty ≥ 80% V1y

172692,40 kg > 0,8 . 115006 kg

172692,40 kg > 92004,80 kg ......................................OK

Simpangan antar lantai

Simpangan antar lantai dihitung berdasarkan respons

simpangan inelastis maksimum, ∆m, dihitung sebagai

berikut :

∆m = 0,7 R . ∆s

Nilai R = 8,5yang diperoleh dari SNI - 1729 - 2002

tabel 15.2.1

∆s adalah respons statis simpangan elastis struktur yang

terjadi di titik - titik ( joint - joint ) kritis akibat beban

gempa rencana.

Simpangan elastis struktur dihitung menggunakan analisa

dinamis

Batasan simpangan antar lantai :

T ≤ 0,7 detik ∆m ≤ 2,5

100 h

T ≥ 0,7 detik ∆m ≤ 2,0

100 h

Batasan simpangan elastis struktur gedung :

∆s = 0,03

𝑅 . h

∆s = 30 mm

Nilai simpangan struktur gedung diperoleh dari hasil

running SAP 2000 sebagai berikut :

Setelah nilai simpangan diperoleh kita cek batas layan

∆s = 0,03

𝑅 . h

= 0,03

8,5 . 4300 = 15,18 mm

= 1,52 cm menentukan)

∆s = 30 mm

Jadi kita ambil ∆s = 15,18 mm = 1,52 cm

TABLE: Groups 3 - Masses and Weights

GroupName SelfMass SelfWeight TotalMassX TotalMassY TotalMassZ

Text Kgf-s2/m Kgf Kgf-s2/m Kgf-s2/m Kgf-s2/m

ALL 582145.5392 5708897.808 582145.5392 582145.5392 582145.5392

BASE SHEAR 17269.24718 169353.4705 17269.24718 17269.24718 17269.24718

ambil nilai yang terkecil

Tabel .5.5.1.2 simpangan tiap lantai arah x dan arah y

Tabel .5.5.1.2 masa dan berat bangunan

6

Dari tabel tersebut dapat dilihat nilai simpangan antar tingkat

dalam arah X maupun arah Y tidak ada yang melebihi syarat

batas layan yang telah ditentukan.

Kinerja batas ultimate m ditentukan oleh simpangan dan

simpangan antar tingkat maksimum struktur gedung akibat

pengaruh gempa rencana dalam kondisi struktur gedung

diambang keruntuhan. Dimaksudkan untuk membatasi

kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang

dapat menimbulkan korban jiwa dan benturan antar gedung.

Sesuai SNI 1729 Ps.15.4.1 simpangan antar lantai dihitung

berdasarkan respons simpangan inelastis maksimum, ∆m

( batas layan ultimate ), dihitung sebagai berikut :

∆m = 0,7 R . ∆s

Batasan simpangan antar lantai :

T ≤ 0,7 detik ∆m ≤ 2,5

100 h

T ≥ 0,7 detik ∆m ≤ 2,0

100 h

Waktu getar dasar yang terjadi T = 1,36 detik

T > 0,70 detik, maka ∆m ≤ 2

100 h

∆m ≤ 2

100 4300 = 86 mm = 8,6 cm

7

1. Kolom

Berikut contoh data - data perencanaan kolom lantai 1 s/d 4

Dari hasil output SAP 2000 diperoleh data - data sebagai

berikut :

Frame label = 1505

Lantai = 1

Bentang (L) = 4,30 m

Tipe = Kolom

Kombinasi pembebanan = ENVELOPE

Pu = - 456782,61 kg

Mux = - 39525,36 kgm

Muy = - 31673,47 kgm

Kolom komposit direncanakan dengan menggunakan profil

K 800 . 300 . 14 . 28 dengan spesifikasi sebagai berikut :

A = 534,80 cm2 Ix = 303700 cm

4 ix = 23,83 cm

d = 800 mm Iy = 315027 cm4

iy = 24,27 cm

b = 300 mm r = 28 mm tw = 14 mm

Sx= 7592,5cm3

Sy= 7740,2cm3

tf = 26 mm

Bahan :

BJ 41 : fy = 2500 kg/cm2

fu = 4100 kg/cm2

Beton : fc’ = 25 Mpa = 250 kg/cm2

Berat jenis beton : w = 2400 kg/m3

Tulangan sengkang terpasang : Ø12 – 250

Tulangan utama : 4 D 22

fyr : 290 MPa

4D22

Ø12-250

Gambar 5.5.1 struktur gedung Fakultas Pertanian UNRAM

1000

1000

50

Gambar 5.6.2.1.1 penampang kolom komposit lantai 1 s/d 4

Gambar 5.6.2.2.1 penampang kolom komposit lantai 4 s/d 7

Gambar 5.6.2.3.1 penampang kolom komposit lantai 7 s/d 10

550

550

40

8

2. Sambungan balok- kolom

KOLOM : K 800 . 300 . 13 . 28

Kolom lantai 1

Tinggi kolom 4,3 meter

BL.A : WF 300 . 200 . 8 . 12

Zx = 823 cm3, fy = 2500 kg/cm

2

Balok induk interior lantai 1

Bentang 4 m

BL. B : WF 700 . 300 . 13 . 20

Zx = 5414 cm3,

fy = 2500 kg/cm

2

Balok induk interior lantai 1

Bentang 11 m

Mu = 1,1 . Ry . Mp

= 1,1 . Ry . ( Zx . fy )

= 1,1 . 1.5 . (5414 . 2500)

= 22332750 kgcm

= 223327,50 kgm

Vu akibat kombinasi 1,2D + 0,5L :

Beban mati (D) = 2901,80 kg/m

Beban hidup (L) = 1000,00 kg/m

1,2(2901,80) + 0,5(1000,00) = 3982,16 kg/m

Vu1 = 3982,16(11)/2 = 21901,88 kg

Vu akibat Mu :

Vu2 = 2/7 . 223327,50 = 63807,86 kg

Vu total :

Vutotal = Vu1 + Vu2

= 21901,88 kg + 63807,86 kg

= 85709,74 kg

Kontrol jarak baut :

Jarak baut terluar ketepi pelat yang terbebani (S1) :

1,5db ≤ S1≤ (4tp+ 100) atau 200 mm

33 mm ≤ S1≤ 140 mm atau 200 mm

Jadi digunakan S1 = 50 mm

Jarak baut terluar ketepi pelat yang tak terbebani (S2) :

1,25db ≤ S2 ≤ 12tp atau 150 mm

27,50mm ≤ S2 ≤ 120 mm atau 150 mm

jadi digunakan S2 = 50 mm

Jarak baut antara baut ( S )

3db ≤ S ≤ 15 tp

66 mm ≤ S ≤ 150mm

jadi digunakan S = 80 mm

Gambar 6.3.3 tampak samping sambungan balok induk ( BL.B) dengan kolom

Gambar 6.3.4 tampak depan sambungan balok induk ( BL.B) dengan kolom

9

3. Sambungan kolom- kolom lt. 4 - lt. 5

Sambungan kolom yang direncanakan pada lantai 5,

berdasarkan hasil SAP 2000 diperoleh gaya – gaya yang

bekerja :

Frame = 1905

Kombinasi = ENVELOPE

Tinggi = 430 cm

Pu = 254192,34 kg

Vux = 2155,15 kg

Vuy = 14891,48 kg

Dari SNI 03-1729-2000 ps. 15.5.2 diperoleh:

Mu= Ry. fy. Z

Ry = 1.5untuk mutu profil baja BJ 41 atau yang lebih kecil

dan Z diperoleh dari perhitungan kontrol profil kolom

Maka:

K 600 . 200 . 13 . 24

Mux = 1,5 . 2500 kg/cm2 . 2243,01 cm

3 = 8411287,50 kgcm

Muy = 1,5 . 2500 kg/cm2 . 2602,44 cm

3= 9759150,00 kgcm

K 800 . 300 . 14 . 26

Mux = 1,5 . 2500 kg/cm2 . 5419,71 cm

3= 20323912,50

kgcm Muy = 1,5 . 2500 kg/cm2 . 5786,75 cm

3=

21700312,50 kgcm

BJ 41 : fy = 2500 kg/cm2

fu = 4100 kg/cm2

Alat penyambung :

Baut tipe A490 (tanpa ulir pada bidang geser) :

fu = 150 ksi = 150/1 . 70,3 kg/cm2 = 10545 kg/cm

2

Ø 28 mm ; Ab = ¼ . π . 2,82 = 6157 cm

2

Pelat penyambung :

Tebal 15 mm

Pelat pengisi :

Tebal 85 mm

BJ 50 ; fu = 5000 kg/cm2 ; fy = 2900 kg/cm

2

Gambar 6.4.1 posisi kolom yang ditinjau terhadap portal bangunan

Gambar 6.4.2 sambungan Antar Kolom Lantai 4 & 5

10

4. Sambungan kolom- kolom lt. 3 - lt. 4

Sambungan kolom yang direncanakan pada lantai 3,

berdasarkan hasil SAP 2000 diperoleh gaya – gaya yang

bekerja :

Frame = 1729

Kombinasi = ENVELOPE

Tinggi = 430 cm

Pu = 355278,45 kg

Vux = 2877,85 kg

Vuy = 18223,38 kg

Dari SNI 03-1729-2000 ps. 15.5.2 diperoleh:

Mu= Ry. fy. Z

Ry = 1.5untuk mutu profil baja BJ 41 atau yang lebih kecil

dan Z diperoleh dari perhitungan kontrol profil kolom

Maka:

K 800 . 300 . 14 . 26

Mux = 1,5 . 2500 kg/cm2 . 5419,71 cm

3= 20323912,50

kgcm Muy = 1,5 . 2500 kg/cm2 . 5786,75 cm

3=

21700312,50 kgcm

BJ 41 : fy = 2500 kg/cm2

fu = 4100 kg/cm2

Alat penyambung :

Baut tipe A490 (tanpa ulir pada bidang geser) :

fu = 150 ksi = 150/1 x 70,3 kg/cm2 = 10545 kg/cm

2

Ø 28 mm ; Ab = ¼ . π . 2,82 = 6157 cm

2

Pelat penyambung :

Tebal 15 mm

5. Desain base plate

Perencanaan base plate dibawah ini menggunakan fixed

basedari katalog P.T Gunung Garuda untuk profil K 800 .

300 . 14 . 26 dengan data - data sebagai berikut :

No. part = BMK - 17

H = 100 cm

B = 100 cm

tp = 5,5 cm

Dari output SAP 2000 gaya yang bekerja pada perletakan

adalah :

Pu = 407386,83 kg

Mux = 4121,20 kgm

Muy = 210960,63 kgm

Hx = 8254,21 kg

Hy = 9060,96 kg

Gambar 6.4.3 posisi kolom yang ditinjau terhadap portal bangunan

Gambar 6.4.4 sambungan Antar Kolom Lantai 3 & 4

11

Perhitungan Jumlah Baut Angkur

Direncanakan diameter baut : D34 mm

fu = 5000 kg/cm2

φRn= 0.75 . fub . (0,5 Ab)

= 0,75 . 5000(0.5 . ¼ . π .3,42)

= 17023,51 kg

n > tu

ɸ Rn=

126710 ,67

17023 ,51= 7,44

Digunakan baut angker 16 buah, agar pembagian

merata serta panjang baut angker tak terlalu panjang

Perhitungan Tebal Plat Baja

t ≥ 2,108 Tu .(h′− we)

fy .B

≥ 2,108 . 1,74

5,5 cm > 3,68 cm ......... OK

Perhitungan Panjang Baut Angker

Tu pada baut angkur = 126710 ,67

16 = 7919,42 kg

Dimana :

Tu = Gaya pada tiap baut angkur

D = Diamater baut angkur

L = Panjang baut angkur

τ = Gaya lekatan baut angkur

= 300' fc = 17,32

Tu = 0.9 . π . D . L . τ

L = ...9.0 D

Tu

= 7919,42

0,9 . 𝜋 . 3.4 . 17,32

L = 47,56 cm ≈ 60 cm

Jadi panjang angker digunakan 60 cm

Digunakan baut angker diameter D34 dengan panjang

940 mm

6. Pondasi

Dari hasil perhitungan denagan program bantu SAP 2000

diperoleh gaya - gaya pada perletakan sebagai berikut :

Axial :

Beban mati (D) = 266533,50 kg

Beban hidup (L) = 74432,11 kg

Pn = 340965,61 kg

Momen : Mux = 45043,29 kgm

Muy = 52479,48 kgm

Gaya horizontal : Hx = 4980,58 kg

Hy = 12885,04 kg

Dari data tanah yang diperoleh, tanah termasuk tanah keras

monolayer maka direncanakan menggunakan tiang tipe

Bore pile , dengan spesifikasi rencana sebagai berikut :

- Pile Diameter : 800 mm

- Mutu beton (f'c) : 25 MPa

- Panjang : 4000 mm

- Selimut beton : 50 mm

- Kedalaman : 5000 mm

Direncanakan menggunakan poer dengan tebal 1000 mm

Perhitungan jarak tiang berdasarkan Dirjen Bina Marga

Dept.PU

Untuk jarak antar tiang :

2,5D ≤ S ≤ 3D

2,5 ( 800 ) ≤ S ≤ 3 (800)

2000 mm ≤ S ≤ 2400 mm

Ambil S = 2200 mm

Data - data perencanaan tiang :

Dimensi sloof : Diameter = 800 mm

: Ag = 502654,82 mm2

Kedalaman : L = 5 m

Mutu bahan : fc' = 25 MPa

: fy = 400 MPa

Selimut beton : = 50 mm

Tulangan utama : = D 22

Tulangan sengkang : = ø 10

Tinggi efektif : = 800 - (50 + 10 + 1

2

. 22) = 729 mm

Beban aksial (P total ) diterima oleh 1 tiang :

Beban nominal yang bekerja

Berat sendiri poer : 5 . 5 . 1 . 2400 = 60000,00 kg

Berat Sloof : 0,3 . 0,5 .6,25 . 2400 = 2250,00 kg

Berat axial kolom : =340965,61 kg

Ʃ P =403215,61

Gambar 6.5.1.1 desain base plate

12

Ptot = Ʃ 𝑃

n +

Mx Yi

ƩYi 2 + My .xi

Ʃxi 2

Dimana

Ʃ P = 403215,61 kg

Mx = Mux + (Hx . tpoer )

= 45043,29 + (4980,58 . 1 ) = 50023,87 kgm

My = Muy + (Hy . tpoer)

= 52479,48 + (12885,04 . 1) = 65364,52 kgm

Yi = 2,2 m

Xi = 2,2 m

Ʃ Xi2 = 4(1,1)

2 = 4,84 m

2

Ʃ Xi

2 = 4(1,1)

2 = 4,84 m

2

Sehingga diperoleh :

Ptot = 403215 ,61

4 +

50023 ,87 . 2,2

4,84 +

65364 ,52 . 2,2

4,84

= 100803,90 + 22738,12 + 29711,15

= 153253,17 kg

153253,17 kg < P ijin = 225836,15 kg .......................OK

Momen (M ) yang diterima oleh 1 tiang

Mx = 4,8 . 4980,58 = 23906,78 kgm

My = 4,8 . 12885,04 = 61848,19 kgm

Cek Interaksi kolom dengan menggunakan program

spColumn, yang hasilnya dapat diperoleh :

Dari diagram interaksi untuk :

f'c = 25 MPa

fy = 400

ρ = 1,386 %

Dipasang tulangan utama : 18 D 22 (6966 mm2)

Jarak antar tulangan utama : 92,20 mm

Dipasang tulangan sengkang spiral : ø 10 - 150 mm

DAFTAR PUSTAKA

1. Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara

Perencanaan Perhitungan Struktur Baja untuk

Bangunan Gedung

(SNI 03-1729-2002).

2. Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara

Perencanaan Perhitungan StrukturBeton untuk

Bangunan Gedung

(SNI 03-2847-2002).

3. Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara

Perencanaan Ketahanan Gempauntuk Bangunan

Gedung (SNI 03-1726-2002).

4. Dapartemen Pekerjaan Umum. Peraturan

Pembebanan Indonesian untuk Gedung (PPIUG)

1988.

5. Salmon, G. Charles & F,.Johnson, John

1997.Struktur BajaDesain dan Prilaku Jilid 2

Edisi kedua. Diterjemahkan oleh :

Ir. Wira M.S.CE. Jakarata : Erlangga.

6. Setiawan, Agus. 2008. Perencanaan Struktur

Baja dengan Metode LRFD. Jakarta : Erlangga.

7. Mulanto, Sri. 2010. Analisa Struktur Bangunan

dan Gedung dengan SAP 2000 Versi 14.

Yogyakarta : C.V ANDI OFFSET

P ( kN)

Mx ( kNm)

10000

-3000

12000

(Pmax)

(Pmin)

fs=0.5fy

fs=0

1

Gambar 7.5.3 rencana pondasi tiang bore pile