22
MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PT. PERUSAHAAN GAS NEGARA SURABAYA MENGGUNAKAN HEXAGONAL CASTELLATED BEAM PADA BALOK ANAK Nama Mahasiswa : Anggry Malada. NRP : 3108 100 648 Jurusan : Teknik Sipil Dosen Pembimbing : 1. Data Iranata, ST, MT, Ph.D 2. Dr. Ir Hidayat Soegihardjo. ABSTRAK Surabaya merupakan kota metropolitan kedua setelah Jakarta sehingga banyak gedung bertingkat bermunculan. Hal ini juga didukung oleh lahan kosong yang semakin sempit dan didukung oleh kemajuan teknologi terutama bidang konstruksi. Untuk membangun suatu gedung bertingkat dibutuhkan waktu cukup lama. Dengan adanya teknologi yang ada saat ini, kontraktor hanya memilih bahan mana yang lebih cepat penyelesaiannya, ekonomis, dan kuat untuk struktur utama gedung tersebut. Karena semakin tinggi gedung tersebut semakin lama pengerjaannya dan mahal. Oleh karena itu, struktur utama yang paling sering digunakan untuk gedung tingkat tinggi adalah baja profil castellated. Keuntungan dari baja profil castellated adalah ringan, murah,. Namun material ini juga memiliki keterbatasan yaitu pada kemampuannya menerima gaya-gaya lateral . Hal ini disebabkan kekakuan strukturnya tidak lebih baik dibanding beton. Dalam pelaksanaannya, material baja memerlukan sambungan pada joint pertemuan antara kolom dan baloknya sehingga joint-joint tersebut merupakan titik rawan dalam menerima gaya-gaya lateral. Oleh karena itu, profil castelated hanya digunakan pada balok anak dan ditambahkan bracing sebagai pengaku untuk mengurangi kelemahan tersebut. Dalam tugas akhir ini membahas perencanaan ulang Gedung PT. Perusahaan Gas Negara dengan struktur utama baja solid dan konstruksi balok anak menggunakan Hexagonal Castellated Beam . Perencanaan gedung ini akan direncanakan ulang di wilayah gempa tinggi (wilayah 5) yaitu daerah Kupang Nusa Tenggara Timur dengan menggunakan system ganda Rangka Bresing Konsentrik Biasa (SRBKB) dan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Perencanaan yang dilakukan di sini meliputi : perencanaan pelat lantai ruangan dan atap , tangga, lift, balok anak, balok induk, bracing , kolom dan pondasi. Peraturan yang dipakai SNI 1729-2002 dan PPIUG 1983. Analisa dan dimensi struktur menggunakan alat bantu software ETABS 9.7.2. Kata kunci : Castellated, Sistem Ganda PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Dewasa ini konstruksi baja merupakan suatu Alternatif yang menguntungkan dalam pembangunan gedung dan struktur yang lainnya baik dalam skala kecil maupun besar. Hal ini dikarenakan material baja mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan bahan konstruksi yang lain. Seperti sifat baja dengan berat sendiri yang ringan dan proses pengerjaan yang relatif lebih cepat. Kebanyakan struktur bangunan dengan material baja menggunakan profil baja solid. Profil solid ini sudah digunakan sejak awal perkembangan era struktur baja. Seiring dengan perkembangannya dan mulai ditemukanya profil castellated, penggunaan profil baja mulai lebih beragam. Tetapi dibandingkan dengan profil baja solid. profil Castellated bisa menjadi solusi praktis dalam pengerjaan konstruksi, karena karakteristiknya yang cukup menguntungkan. Castellated adalah profil baja I, H, atau U yang kemudian pada bagian badannya dipotong memanjang dengan pola zig-zag. Kemudian bentuk dasar baja diubah dengan cara menggeser atau membalik setengah bagian profil baja yang telah dipotong. Penyambungan setengah bagian profil dengan cara dilas pada bagian ‘gigi-gigi’nya. Sehingga terbentuk profil baru dengan lubang berbentuk segi enam (hexagonal), segi delapan (octogonal), dan lingkaran (circular) (Grűnbauer, 2001). Castellated Beam dianalogikan sebagai Vierendeel truss yang dihasilkan dengan cara menambah lebar balok menjadi lebih tinggi (H). (Megharief, 1997).

MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR gedung ini akan ... · (octogonal), dan lingkaran ... 3. Dapat menghitung pembebanan setelah adanya modifikasi. 4. Dapat memodelkan dan menganalisa

Embed Size (px)

Citation preview

MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PT. PERUSAHAAN GAS NEGARA SURABAYA

MENGGUNAKAN HEXAGONAL CASTELLATED BEAM PADA BALOK ANAK

Nama Mahasiswa : Anggry Malada. NRP : 3108 100 648 Jurusan : Teknik Sipil Dosen Pembimbing : 1. Data Iranata, ST, MT, Ph.D 2. Dr. Ir Hidayat Soegihardjo.

ABSTRAK

Surabaya merupakan kota metropolitan kedua setelah Jakarta sehingga banyak gedung bertingkat bermunculan. Hal ini juga didukung oleh lahan kosong yang semakin sempit dan didukung oleh kemajuan teknologi terutama bidang konstruksi. Untuk membangun suatu gedung bertingkat dibutuhkan waktu cukup lama. Dengan adanya teknologi yang ada saat ini, kontraktor hanya memilih bahan mana yang lebih cepat penyelesaiannya, ekonomis, dan kuat untuk struktur utama gedung tersebut. Karena semakin tinggi gedung tersebut semakin lama pengerjaannya dan mahal. Oleh karena itu, struktur utama yang paling sering digunakan untuk gedung tingkat tinggi adalah baja profil castellated. Keuntungan dari baja profil castellated adalah ringan, murah,. Namun material ini juga memiliki keterbatasan yaitu pada kemampuannya menerima gaya-gaya lateral . Hal ini disebabkan kekakuan strukturnya tidak lebih baik dibanding beton. Dalam pelaksanaannya, material baja memerlukan sambungan pada joint pertemuan antara kolom dan baloknya sehingga joint-joint tersebut merupakan titik rawan dalam menerima gaya-gaya lateral. Oleh karena itu, profil castelated hanya digunakan pada balok anak dan ditambahkan bracing sebagai pengaku untuk mengurangi kelemahan tersebut.

Dalam tugas akhir ini membahas perencanaan ulang Gedung PT. Perusahaan Gas Negara dengan struktur utama baja solid dan konstruksi balok anak menggunakan Hexagonal Castellated Beam . Perencanaan

gedung ini akan direncanakan ulang di wilayah gempa tinggi (wilayah 5) yaitu daerah Kupang Nusa Tenggara Timur dengan menggunakan system ganda Rangka Bresing Konsentrik Biasa (SRBKB) dan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Perencanaan yang dilakukan di sini meliputi : perencanaan pelat lantai ruangan dan atap , tangga, lift, balok anak, balok induk, bracing , kolom dan pondasi. Peraturan yang dipakai SNI 1729-2002 dan PPIUG 1983. Analisa dan dimensi struktur menggunakan alat bantu software ETABS 9.7.2. Kata kunci : Castellated, Sistem Ganda

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang Dewasa ini konstruksi baja merupakan suatu Alternatif yang

menguntungkan dalam pembangunan gedung dan struktur yang lainnya baik dalam skala kecil maupun besar. Hal ini dikarenakan material baja mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan bahan konstruksi yang lain. Seperti sifat baja dengan berat sendiri yang ringan dan proses pengerjaan yang relatif lebih cepat.

Kebanyakan struktur bangunan dengan material baja menggunakan profil baja solid. Profil solid ini sudah digunakan sejak awal perkembangan era struktur baja. Seiring dengan perkembangannya dan mulai ditemukanya profil castellated, penggunaan profil baja mulai lebih beragam. Tetapi dibandingkan dengan profil baja solid. profil Castellated bisa menjadi solusi praktis dalam pengerjaan konstruksi, karena karakteristiknya yang cukup menguntungkan.

Castellated adalah profil baja I, H, atau U yang kemudian pada bagian badannya dipotong memanjang dengan pola zig-zag. Kemudian bentuk dasar baja diubah dengan cara menggeser atau membalik setengah bagian profil baja yang telah dipotong. Penyambungan setengah bagian profil dengan cara dilas pada bagian ‘gigi-gigi’nya. Sehingga terbentuk profil baru dengan lubang berbentuk segi enam (hexagonal), segi delapan (octogonal), dan lingkaran (circular) (Grűnbauer, 2001). Castellated Beam dianalogikan sebagai Vierendeel truss yang dihasilkan dengan cara menambah lebar balok menjadi lebih tinggi (H). (Megharief, 1997).

Profil Castellated mempunyai beberapa kelebihan diantaranya adalah (Megharief, 1997) :

1. Mempunyai momen inersia dan modulus section yang lebih besar sehingga lebih kuat dan kaku bila dibandingkan dengan profil asalnya.

2. Mampu memikul momen lebih besar dengan tegangan ijin yang lebih kecil.

3. Bahannya ringan, kuat, serta mudah dipasang. 4. mengurangi biaya erection (pengangkatan).

Profil Castellated juga mempunyai beberapa kelemahan (Megharief, 1997) :

1. Kurang tahan api. Sehingga harus ditambah dengan lapisan tahan api 20% lebih tebal agar mencapai ketahanan yang sama dengan profil awalnya.

2. Kurang kuat menerima gaya lateral. 3. Kurang kuat dalam menerima gaya geser

Dalam laporan tugas akhir ini, akan dibahas tentang Perencanaan Gedung PT.Perusahaan Gas Negara Surabaya dari struktur beton bertulang menjadi struktur baja.. Pada akhirnya studi perencanaan ini diharapkan akan bermanfaat untuk menambah referensi bagi perencana yang berminat menggunakan material baja castellated karena dalam pemilihan tipe struktur dan material tidak hanya dituntut dalam segi kekuatan menerima beban. Tetapi harus memiliki daya guna dan hasil guna yang seimbang.

1.2 Permasalahan Selain kelebihan-kelebihan yang dimilikinya, struktur baja juga

memiliki kekurangan. Pemasangan sambungan pada joint-joint bangunan berstruktur baja menyebabkan struktur menjadi kurang kaku sehingga rawan terhadap gaya-gaya lateral yang disebabkan oleh angin maupun gempa. Oleh karena itu, struktur ini harus direncanakan dengan Sistem Rangka Pemikul Momen. Beberapa permasalahan detail adalah sebagai berikut.:

1. Bagaimana menentukan Preliminary design penampang profil baja castellated .

2. Bagaimana merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat, balok anak dan tangga.

3. Bagaimana menghitung pembebanan setelah adanya modifikasi. 4. Bagaimana memodelkan dan menganalisa struktur dengan

menggunakan program bantu SAP 2000. 5. Bagaimana merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan

kolom. 6. Bagaimana merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria

perancangan struktur, yaitu kekuatan (strength), kekakuan dan stabilitas (stability).

7. Bagaimana menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalam bentuk gambar teknik.

1.3 Tujuan Tujuan yang ditinjau dalam modifikasi Perencanaan Struktur

Struktur Gedung PT Perusahaan Gas Negara Surabaya , antara lain : 1. Dapat menentukan Preliminary design penampang profil baja

castellated . 2. Dapat merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat, balok

anak, lift, dan tangga. 3. Dapat menghitung pembebanan setelah adanya modifikasi. 4. Dapat memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan

program bantu ETABS. 5. Dapat merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan kolom. 6. Dapat merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria

perancangan struktur, yaitu kekuatan (strength), kekakuan dan stabilitas (stability).

7. Dapat menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalam bentuk gambar teknik.

1.4 Batasan masalah Batasan masalah dalam modifikasi Perencanaan Struktur

Gedung PT Perusahaan Gas Negara Surabaya , antara lain : 1. Desain dan evaluasi struktur mengacu pada SNI-03-1729-2002

2. Pembebanan dihitung berdasarkan UBC 1997. 3. Beban gempa dihitung berdasarkan SNI – 03 – 1726 – 2002. 4. Perencanaan gedung ini dimaksudkan sebagai bahan studi dan

bukan sebagai value engineering, sehingga tidak mempertimbangkan aspek ekonomi gedung.

5. Perhitungan struktur pondasi hanya pada kolom eksterior dan interior dengan beban terbesar.

6. Tidak membahas detail metode pelaksanaan.

1.5 Manfaat Manfaat yang bisa didapatkan dari perancangan ini adalah :

1. Hasil perencanaan ini dapat dijadikan acuan untuk perencanaan gedung meggunakan hexagonal casttelated beam .

2. Dari Perencanaan ini bisa diketahui hal-hal yang harus diperhatikan pada saat perancangan sehingga kegagalan struktur bisa diminimalisi.

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Umum

Baja merupakan salah satu bahan konstruksi yang penting. Sifat-sifatnya yang terutama penting dalam penggunaan dibandingkan terhadap bahan lain yang tersedia dan sifat ductility. Ductility adalah kemampuan untuk berdeformasi secara nyata baik dalam tegangan maupun regangan sebelum terjadi kegagalan (Salmon, 1992).

Dalam satu abad belakangan ini, desain struktur baja semakin berkembang pesat. Salah satunya adalah dengan ditemukannya profil baja wide flange varian baru oleh Geofrey Murray Boyd (1930) yang pada waktu itu diberi nama Boyd beam dan sekarang lebih dikenal dengan sebutan castellated beam. Setelah saat itu, terdapat berbagai macam variasi penggunaan profil dalam suatu konstruksi baik itu konstruksi dengan castellated beam , konstruksi dengan profil solid, atau gabungan kedua-duanya.

2.2 Profil Baja Solid. Profil solid adalah profil yang mempunyai penampang utuh

di sepanjang batangnya. Profil ini beredar luas di pasaran dan dapat di aplikasikan untuk konstruksi balok kolom pada gedung, konstruksi jembatan, plat girder jembatan , Mezzanin pada pabrik, dan lain sebagainya. Berikut Ini adalah contoh beberapa Profil baja solid yang beredar di pasaran

2.3 Profil Baja Castellated Beam Profil Castellated adalah suatu profil wide flange yang

ditingkatkan kekuatan lenturnya dengan memperpanjang kearah satu sama lainnya dan dilas sepanjang komponen yang diperpanjang (Grűnbauer,2001). Profil Castellated beam ini mempunyai tinggi lebih besar 50% lebih besar dari profil awalnya sehingga dengan sendirinya kemampuan lenturnya menjadi lebih tinggi terutama momen inersia (Ix) , section modulus (Zx).

d

0,5*(H-d)

0,5*(H-d)

DS (2d)

0,5*(H-d)

0,5*(H-d)

0,5d 0,5d 0,5d

Gambar 0.1 Profil Castelated.

2.3.1 Proses Pembuatan Profil Castellated Beam. Proses pembuatan profil castellated beam (Grűnbauer,

2001) diuraikan sebagai berikut : Profil dibuat di secara hot rolled (Cetakan Panas) dengan

bentuk profil H atau U. Setelah terbentuk profil H atau U , kemudian di potong dengan pola potongan zig zag. Setelah itu, hasil potongan tersebut digeser atau dibalik dimana ujung atas kanan di las dengan ujung bawah kiri dan sebaliknya sehingga lubang yang ada berbentuk segi enam (hexagonal).

Gambar 0.2 Pembuatan Castellated Beam.

2.3.2 Keuntungan dari pemakain Profil Castellated. Profil Castellated mempunyai beberapa kelebihan

diantaranya adalah (Grűnbauer, 2001 ) : a. Mempunyai momen inersia dan modulus section yang lebih

besar sehingga lebih kuat dan kaku bila dibandingkan dengan profil asalnya.

b. Mampu memikul momen lebih besar dengan tegangan ijin yang lebih kecil.

c. Bahannya ringan, kuat, serta mudah dipasang. d. mengurangi biaya erection (pengangkatan).

2.3.3 Kerugian pemakaian Profil Castellated. Profil Castellated juga mempunyai beberapa kelemahan

(Grűnbauer, 2001) : a. Kurang tahan api. Sehingga harus ditambah dengan lapisan

tahan api 20% lebih tebal agar mencapai ketahanan yang sama dengan profil awalnya.

b. Kurang kuat menerima gaya lateral. c. Kurang kuat dalam menerima gaya geser.

METODOLOGI

3.1 Diagram alur perencanaan Metoda penyelesaian ini tergambar dalam flow chart dibawah ini

Gambar 0.3 Flowchart Metode Studi

3.2 . Data Bangunan Proyek Pembangunan Gedung Kantor PT Perusahaan Gas Negara akan dimodifikasi dan dirancang kembali dengan Menggunakan Sistem Rangka Bracing Konsentrik Khusus dengan wilayah gempa 5 yaitu di kota Kupang .

Persyaratan tata letak struktur : Type bangunan : Gedung perkantoran Letak bangunan : Jauh dari pantai Zone gempa : Zone 5 (Kupang NTT) Tinggi bangunan : 38,85 m Jumlah lantai : 10 lantai Struktur bangunan : Beton bertulang dengan atap pelat beton

dan konstruksiibaja (Existing) Struktur pondasi : Pondasi Tiang Pancang Mutu beton (f’ c) : 30 Mpa Mutu baja Tulangan (fy): BJ TD 400 Mpa

BJ TP 240 Mpa Mutu baja Profil (fy) : 240 Mpa (BJ 37)

STRUKTUR SEKUNDER

4.1 Perencanaan Balok Anak Castellated

4.1.1 Perencanaan Balok Anak Lantai Kantor Profil WF 400 x 200 x 8 x 13

Mutu baja : fy = 240 Mpa = 2400 kg/cm2 (BJ 37) d = 400 mm

w = 66,03 kg/m tw = 8 mm r = 16 mm bf = 200 mm tf = 13 mm Profil WF 400 x 200 x 8 x 13 akan modifikasi menjadi profil Hexagonal Castellated dengan asumsi sebagai berikut : K1 = 1,25 φ = 60o

Dimana K = Perbandingan tinggi Sesudah castellated dan sebelum

castellated. φ = Sudut Pada Lubang Hexagonal Castellated

b dt

s

hd

e

h0

a0

dg

Gambar 0.4 Pembuatan Hexagonal Castellated Beam.

h = d(K1 – 1) = 400(1,25 – 1) = 100 mm dg = d + h = 400 +100 = 500 mm

b = φtg

h =

°60

100

tg = 57,735 mm

dT = st = 2gd

- h

= 1002

500−

= 150 mm e = 2*h = 2*(100) = 200 mm

ao = 2*b + e = 2*(57,735)+ 200 = 315,470 mm ho = 2*h = e

= 200 mm

Sehingga profil wide flange menjadi profil castellated dengan data – data sebagai berikut : Profil castellated 500 x 200 x 8 x 13 (Gambar 4.9)

dg = 500 mm ho = 200 mm tw = 8 mm ao = 315,470 m bf = 200 mm r = 16 mm tf = 13 mm

a. Kontrol Penampang

Pelat sayap :

λ = f

f

t

b

2 =

200

2 13×= 7,692

λp = yf

170 =

170

240 = 10,973

λ < λp � penampang kompak ... (O.K) Pelat badan pada bagian tanpa lubang :

λ = wt

h =

500-2(13 16)

8

+= 55,250

λp = yf

1680 =

1680

240 = 108,444

λ < λp � penampang kompak ... (O.K) Mn = Mp Mp = fy*Zx = (240)*(1715552) = 411 732 480 N.mm ∅Mn = 0,9(411 732 480) = 370 559 232 N.mm ∅Mn ≥ Mu = 269 463 211 N.mm ... O.K

Pelat badan pada bagian lubang:

λ = w

T

t

d =

150

8= 18,75

λp = 365

yf =

365

240 = 23,561

λ < λp � penampang kompak ... (O.K)

Mn = Mp – Fy*∆As

+ eho

4

Mp = Fy*Zx = 240 * 1715552 = 411 732 480 N.mm ∆As = hotw = 200 * 8 = 1600 mm2

Mn = 411 732 480 – (240)( 1600)200

04

+

= 392 532 480 N.mm ∅Mn = 0,9*392 532 480 = 353 279 232 N. mm ∅Mn ≥ Mu =269 463 211 N.mm ... O.K Kontrol Lateral Buckling pada bagian lubang:

2

0

)2(**1

+∆

fw

s

b bdt

A

L

a < 1

2

)200*2500(*8

1600*

750

4701,3151

+

− < 1

0,821792 < 1 … Tidak terjadi Lateral Buckling

b. Kontrol Kuat Geser

w

fg

t

td 2− =

500 2(13)

8

− = 59,25

fy

1365 =

1365

240 = 88,11 →

w

f

t

td 2− ≤

fy

1365 ….. O.K

fy

1100 =

1100

240 = 71,00 →

w

f

t

td 2− ≤

fy

1100….. O.K

Vn ≤ pV×3

2

ao = 315,470 mm ho = 200 mm

o

o

h

a =

200

470,315 = 1,577 ≤ 3.0 …. O.K

pV = fy . tw *3gd

= (2400)*(0,8) 3

50

= 55 425,63 kg

po = o

o

h

a +

g

o

d

h6

= 1,577 + 6*200

500

= 3,98 ≤ 5,6 (balok non komposit) … O.K Bottom dan top tee :

Vpt = fy *tw * 3td

= 2400 * 0,8 * 15

3 = 16 627,69 kg

µ = 0 dan

V = t

o

s

a

= 315,470

150

= 2,10

3

6

++

νµ

= 6 0

2,1 3

++

= 0,64 ≤ 1.0 … O.K

Vnt = Vpt3

6 ⋅+

µ

= 6 0

*(16627,69 ) 2,1 3

++

= 10619,919 kg Vn = Σ Vnt = 2*(10619,919 )

= 21239,839 kg ≤2

*3 pV = 36 950,42 kg

φVn = 0,9* (21239,839) = 19115,861 kg ≥ Vu = 11054,9 kg … OK

c. Persamaan Interaksi :

33

+

n

u

n

u

V

V

M

M

φφ≤1,0

3 326946,3211 11054,9

35327,932 19115,86

+

1,0 = 0,64 ≤ 1.0 … OK

d. Kontrol jarak antar lubang : S = 2*(b+e) = 2*(57,74 +200) = 515,48 mm

S ≥ ho = 200 mm … O.K

S ≥ ao

−Vp

VuVp

Vu

φ

φ

1 = 315,47

11054,9 (0,9)(36950,42 )

11054,9 1

(0,9)(36950,42 )

= 134,675 mm … O.K

e.Kontrol Lendutan :

'δ = 360

L

= 9750

360

= 27,083 mm I = I lubang = 374057216,00 mm4

'δ = 45

*384 x

qL

EI

= 4

5

5*(1670,06 /1000)*9750

384*2*10 *374057216,00

= 26,27 mm < 'δ =27,083 mm... O.K

STRUKTUR PRIMER

5.1 Pembebanan. - Eksentrisitas Rencana.

Berdasarkan SNI 03-1726-2002 Ps. 5.4.3, bahwa antara pusat massa dan dan pusat rotasi lantai tingkat harus ditinjau suatu eksentrisitas rencana ed sebagai berikut,

− Untuk 0 < e ≤ 0,3 b, maka : ed = 1,5 e + 0,05 b atau ed = e – 0,05 b dipilih nilai yang terbesar dari keduanya

− Untuk e > 0,3 b, maka : ed = 1,33 e + 0,1 b atau ed = 1,17 e – 0,1 b dipilih nilai yang terbesar dari keduanya Dan dari hasil analisa ETABS v9.7.2 didapat nilai

Tabel 0.1 Pusat Massa (Center of mass/ CM) dan Pusat Kekakuan (Center of Rigidity/CR)

Story Diaphragm

Hasil dari ETABS 9.7.2

Koordinat Pusat Massa

Koordinat Pusat Kekakuan Ex Ey

XCCM YCCM XCR YCR

STORY1 D1 28.68 6.48 27.22 7.48 0.73 0.50

STORY2 D2 30.75 6.42 28.07 7.47 1.34 0.53

STORY3 D3 28.45 6.61 29.41 7.47 0.96 0.43

STORY4 D4 28.60 6.58 30.24 7.47 1.64 0.44

STORY5 D5 28.68 6.56 30.73 7.46 2.05 0.45

STORY6 D6 28.76 6.54 31.07 7.46 2.32 0.46

STORY7 D7 28.76 6.54 31.23 7.45 2.47 0.46

STORY8 D8 28.76 6.54 31.29 7.45 2.53 0.45

STORY9 D9 28.75 6.54 31.29 7.44 2.55 0.45

STORY10 D10 28.72 6.57 31.28 7.44 2.56 0.43

Berdasar rumus diatas, maka nilai ed untuk masing – masing arah dapat dihitung dengan cara dibawah ini dan hasil perhitungannya selanjutnya akan ditabelkan sebagai berikut,

Tabel 0.2 Exentrisitas Disain

Story Diaphragm

Eksentrisitas Disain

1,5 e 0.05b Koordinat X Koordinat Y

edx edy edx edy

STORY1 D1 1.10 0.75 2.34 0.49 30.66 8.71

STORY2 D2 2.01 0.79 2.34 0.49 32.42 8.75

STORY3 D3 1.43 0.65 2.34 0.49 33.18 8.60

STORY4 D4 2.45 0.67 2.34 0.49 35.03 8.62

STORY5 D5 3.08 0.68 2.34 0.49 36.15 8.63

STORY6 D6 3.47 0.69 2.34 0.49 36.89 8.63

STORY7 D7 3.71 0.69 2.34 0.49 37.27 8.63

STORY8 D8 3.79 0.68 2.34 0.49 37.42 8.62

STORY9 D9 3.82 0.67 2.34 0.49 37.45 8.60

STORY10 D10 3.85 0.65 2.34 0.49 37.47 8.57

)(

)(

crccmy

crccmx

yye

xxe

−=−=

Dimana kedua nilai diatas diambil harga mutlaknya, sehingga edx = 1,5 ex + 0,05 b edy = 1,5 ey + 0,05 L

maka didapatkan suatu titik koordinat pusat massa, yaitu koordinat x = xcr + edx koordinat y = ycr + edy

Setelah koordinat pusat massa diperoleh, maka massa dari tiap – tiap lantai diletakkan pada titik koordinat tersebut, kemudian dilakukan analisa kembali.

Gambar 0.5 Pusat massa dan Pusat kekakuan pada gedung

. Kontrol Distribusi Gaya yang Diterima Bracing dan Rangka Perhitungan distribusi beban lateral menggunakana

kombinasi pembebanan gempa ke arah X dan Y . Beban lateral di distribusikan ke bresing yang nilai gaya dalam aksialnya merupakan hasil keluaran program ETABS 9.7.2 . Lalu di analis sejauh mana efektifitas bresing dalam memikul gaya lateral melalui diagram vektor gaya yang telah ditranformasikan sesuai dengan sudut bresing terpasang. Hasil analisa tersebut di sampaikan pada tabel dibawah ini sebagai berikut : Berdasarkan hasil dibawah ini maka memenuhi persyaratan dari Dual system dimana Penempatan Bracing didalam struktur dual system bracing tarik harus menerima gaya geser sekurang kurangnya 30 % dari gaya geser total tetapi tidak boleh lebih dari 70% (SNI 03-1729-2002 Ps 15.12.2.3 tentang Perencanaan Bangunan Baja).

Tabel 0.3 Gaya Geser Pada Bracing dan Rangka arah Y.

Gempa Y

Lantai 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Diafragma D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1

Fy (ton) 52.52 50.77 31.76 19.88 15.8 17.4 21.43 22.82 16.43 14.36

H (ton) 52.52 103.3 135.1 154.9 170.7 188.1 209.6 232.4 248.8 263.2

α 42.71 39.37 39.37 39.37 39.37 39.37 39.37 39.37 35.67 35.67

Η x cos α 38.59 79.85 104.4 119.8 132 145.4 162 179.6 202.1 213.8

Bidang AS 1

Bresing D2 D2 D2 D2 D2 D2 D2 D2 D2 D2

P (Ton) 9.9 21.19 29.81 35.97 42.67 44.57 52.5 58.79 59.67 33.33

Bidang AS 7

Bresing D5 D5 D5 D5 D5 D5 D5 D5 D5 D5

P (Ton) 11.41 23.53 31.77 36.97 42.17 44.92 51.25 51.25 59.67 45.53

Jumlah 21.31 44.72 61.58 72.94 84.84 89.49 103.8 110 119.3 78.86

Presentase

(%) 55.2 56 59 60.9 64.3 61.5 64 61.3 59 36.9

Status ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok

Tabel 0.4 Gaya Geser Pada Bracing dan Rangka arah X.

Gempa X

Lantai 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Diafragma D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1

Fy (ton) 53.93 58.43 40.86 30.05 24.13 22.96 23.44 22.85 16.17 18.99

H (ton) 53.93 112.4 153.2 183.3 207.4 230.4 253.8 276.7 292.8 311.8

α 40.87 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 33.9 33.9

Η x cos α 40.78 89.14 121.6 145.4 164.5 182.8 201.4 219.5 243 258.8

Bidang AS A

Bresing D9 D9 D9 D9 D9 D9 D9 D9 D9 D9

P (Ton) 9.36 22.95 33.63 41.95 50.6 53.28 61.47 69.11 66.46 48.8

Bidang AS D'

Bresing D7 D7 D7 D7 D7 D7 D7 D7 D7 D7

P (Ton) 10.54 25.09 36.25 44.88 53.76 56.51 64.87 72.68 69.66 51.31

Jumlah 19.9 48.04 69.88 86.83 104.4 56.51 126.3 141.8 136.1 100.1

Presentase (%) 48.8 53.9 57.5 59.7 63.4 30.9 62.7 64.6 56 38.7

Status ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok

- Kontrol Partisipasi Massa Menurut SNI 1726 ps 7.2.1, bahwa perhitungan respon

dinamik struktur harus sedemikian rupa sehingga partisipasi massa dalam menghasilkan respon total harus sekurang-kurangnya 90%.

Dalam hal ini digunakan bantuan program ETABS 9.7.1 untuk mengeluarkan output partisipasi massa seperti pada tabel berikut :

Tabel 0.5 Hasil dari modal participating mass ratios

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY

1 1.236754 0.05 70.9078 0 0.05 70.9078

2 1.030438 73.5167 0.1041 0 73.5667 71.0119

3 0.797175 0.6538 1.1742 0 74.2206 72.1861

4 0.389976 0.0057 15.6605 0 74.2263 87.8466

5 0.339244 14.566 0.0151 0 88.7923 87.8616

6 0.255564 0.0973 0.3675 0 88.8896 88.2291

7 0.207494 0.0007 4.7191 0 88.8902 92.9482

8 0.186228 4.5774 0.0039 0 93.4676 92.9521

9 0.144737 0.0074 2.2941 0 93.475 95.2462

10 0.135322 0.0024 0.2155 0 93.4774 95.4618

11 0.13017 2.3866 0.0021 0 95.8641 95.4639

12 0.10987 0.0015 1.5367 0 95.8655 97.0006

Sehingga dari tabel di atas menunjukkan bahwa dengan 8

mode sudah mampu memenuhi syarat partisipasi massa sesuai SNI 1726 ps 7.2.1.

- Kontrol Kontrol Waktu Getar Alami Fundamental (T) 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 dari gedung yang akan ditinjau, maka kontrol waktu getar alami fundamental (T) menjadi: T < ζ n Untuk WG 5 maka nilai

ζ = 0,16 dan nilai n = 10.

Dari hasil analisa ETABS 9.7.2 didapat waktu getar seperti dibawah ini. (tabel 5.8) Ragam pertama T1 = 1,236≈ (0,16× 10) = 1,6 detik ….…….…..OK!

Sehingga, beradasarkan waktu getar alami fundamental struktur gedung masih memenuhi batas kontrol waktu getar alami.

- Kontrol Nilai Akhir Respon Spektrum Berdasarkan SNI 03–1726–2002 Ps. 7.1.3, nilai akhir

respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil kurang dari 80% nilai respons ragam yang pertama. Bila respons dinamik struktur gedung dinyatakan dalam gaya geser dasar nominal V, maka persyaratan tersebut dapat dinyatakan sebagai Vdinamik ≥ 0,8 Vstatik

Maka dari base reactions gempa dinamik (respon spektrum), hasil analisis struktur menggunakan program ETABS 9.7.1 didapat :

Tabel 0.6 Base shear respon spektrum

Base Reactions

OutputCase CaseType StepType FX FY

Text Text Text Kgf Kgf

Gempa -Y Lin Resp Spec Max 191 566,46

Tabel 0.7 Waktu Getar pada Ragam 1 Hasil Analisa ETABS 9.7.2

Mode Period

1 1.236754

2 1.030438

3 0.797175

4 0.389976

5 0.339244

6 0.255564

7 0.207494

8 0.186228

9 0.144737

10 0.135322

11 0.13017

12 0.10987

Gaya geser dasar gempa statik dihitung sebagai berikut :

WR

ICVRagam .

.1 =− (SNI 03–1726–2002 Ps.7.1.3 persamaan 31)

Dimana W adalah berat total bangunan yang merupakan berat total beban mati akibat berat sendiri gedung dan beban hidup yang direduksi sehingga tinggal 30 %. (faktor reduksi beban hidup untuk peninjauan gempa gedung Perkantoran tabel 3.3 PPIUG’1983). Perhitungan berat tiap lantai dapat dilihat pada lampiran dan rekapitulasi berat total bangunan dapat dilihat pada tabel 5.5.

• Gempa geser dasar nominal sebagai respons ragam 1 V1:

WR

ICVRagam .

.1 =−

Dengan : T 1 = 1,236 detik (tabel5.10)

Maka nilai C (Gambar 5.2 Grafik nilai C-T zona gempa 5 tanah sedang)

C = 0,5

1.T

= 0,404 I = 1 ( Perkantoran) R = 6,5 (Dual System SRPMK dan SRBKB ) W = 3 593 244,54 kg

VRagam 1 = 0,404*1*3593244,54

6,5.

= 223 491,03 kg 80% VRagam 1 = 223 491,03 *0,8 = 178 792,82 kg

• Kontrol : Vx ETABS > 80% VRagam 1 191 566,46 kg > 178 792,82 kg …OK

Sehingga nilai akhir respon spektrum memenuhi persyaratan SNI 1726 ps 7.1.3.

- Kontrol Kinerja Struktur Gedung

Menurut SNI 1726 ps 8, terdiri dari 2 macam, yaitu : • Kinerja Batas Layan (SNI 1726 ps 8.1)

Simpangan antar tingkat harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa rencana, untuk membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang

berlebihan. Simpangan yang terjadi tidak boleh melampaui R

03,0 x

tinggi tingkat atau 30 mm, bergantung yang mana yang nilainya kecil. (SNI 03–1726–2002 Ps. 8.1.2)

Tabel 0.8 Analisa ∆s akibat gempa arah x

Tinggi Zi

mm

atap 39.5 34.76842 2.81 20.77 OKLt.9 35 31.95449 3.10 18.46 OKLt.8 31 28.85553 3.54 18.46 OKLt.7 27 25.31387 3.84 18.46 OKLt.6 23 21.47747 4.06 18.46 OKLt.5 19 17.41756 4.03 18.46 OKLt.4 15 13.3913 4.12 18.46 OKLt.3 11 9.273704 4.08 18.46 OKLt.2 7 5.195434 3.19 16.15 OKLt.1 3.5 2.004846 2.00 16.15 OK

Tingkat Bangunan

Drift ∆ S antar tingkat

Ouput ETABS

Case di ( mm )

RSP-X

Syarat Drift ∆ S antar tingkat

Keterangan0,03,

30

s hR

atau mm

∆ < ×

Tabel 0.9 Analisa ∆m akibat gempa arah x

atap 12.80 90.00 OKLt.9 14.10 80.00 OKLt.8 16.11 80.00 OKLt.7 17.46 80.00 OKLt.6 18.47 80.00 OKLt.5 18.32 80.00 OKLt.4 18.74 80.00 OKLt.3 18.56 80.00 OKLt.2 14.52 70.00 OKLt.1 9.12 70.00 OK

CaseDrift ∆ M

antar tingkat

Ouput ETABS

RSP-X

Syarat Drift ∆ M antar tingkat

KeteranganTingkat

Bangunans

afaktorskal

R ∆7,0

Tabel 0.10 Analisa ∆s akibat gempa arah Y

Tinggi Zi

mmatap 39.5 52.15509 5.11 20.77 OKLt.9 35 47.04221 5.26 18.46 OKLt.8 31 41.78563 5.74 18.46 OKLt.7 27 36.04534 6.02 18.46 OKLt.6 23 30.0295 6.19 18.46 OKLt.5 19 23.83799 5.98 18.46 OKLt.4 15 17.86286 5.98 18.46 OKLt.3 11 11.87923 5.70 18.46 OKLt.2 7 6.184009 3.97 16.15 OKLt.1 3.5 2.211387 2.21 16.15 OK

di ( mm )CaseTingkat

Bangunan

Ouput ETABS

RSP-Y

Syarat Drift ∆ S antar tingkat

Keterangan

Drift ∆ S antar tingkat

0,03,

30

s hR

atau mm

∆ < ×

Tabel 0.11 Analisa ∆m akibat gempa arah Y

atap 23.26 90.00 OKLt.9 23.92 80.00 OKLt.8 26.12 80.00 OKLt.7 27.37 80.00 OKLt.6 28.17 80.00 OKLt.5 27.19 80.00 OKLt.4 27.23 80.00 OKLt.3 25.91 80.00 OKLt.2 18.08 70.00 OKLt.1 10.06 70.00 OK

Drift ∆ M antar tingkat

Tingkat Bangunan

Case

Ouput ETABS

Syarat Drift ∆ M antar tingkat

Keterangan

RSP-Y

safaktorskal

R ∆7,0

5.2 Kontrol Bracing Tengah Bresing menggunakan profil kotak 200x200x12 mm Dengan parameter profil sebagai berikut : A = 84,05 cm2

Iy=Ix = 4729,7 cm4 ry=rx = 7,502 cm Sy=Sx = 472,97 cm3 Zy=Zx = 575,54 cm3 L = 600 cm

fy = 240 Mpa ; Fu = 370 Mpa

Diambil gaya-gaya maksimum tekan yang terjadi pada pengaku pada lantai 2, frame D7 Kombinasi pembebanan 1,2D+1L+1Qy

Pu = - 94 540 kg ( tekan ) Mu 3-3 = 346 kg.m Mu 2-2= 176 kg.m Kelangsingan penampang bresing

Seismic Provisions For Structural Steel Building ,2005 Sec.14.2; Ordinary Concentrically Braced Frame :

fy

E

r

Lkc*4

. ≤

2400

2000000*4

502,7

600*1 ≤

79,98 < 115, 47 . Penampang Kompak

- Kuat Aksial Bresing . Tekuk arah x

rxλ = ryλ x

c

r

LK=

502,7

600*1=

= 79,97

cλ = E

fy

r

L**

1

π

= 2000000

2400*

502,7

600*

1

π

= 0,8819 0,25< cλ <1,2 maka

ω = 1,43

1,6 0,67* cλ−

= 1,43

1,6 0,67 *0,8819−

= 1,4171

nN .g

fyA

ω=

240084,05.

1,417=

= 142 267 kg . nNϕ = 0,85 * 142 267 kg

. 0,8 . nNϕ * = 0,8 *120 927 kg

= 96 7416 > Pu = 94 540 kg …..OK *SNI 03-2002- Pasal 15.2.2.2

- Kuat Lentur Bresing Bresing direncanakan dapat memikul lentur kearah bidang

bresing atau kearah sumbu lemahnya agar pada saat gempa terjadi , proses rotasi inelastis pada ujung-ujung batang (sambungan) dapat terjadi.

Kelangsingan penampang Tabel 15.7.1 SNI 1729-2002:

20016,67

12290

18,71

f

r

d

t

fy

λ

λ

= = =

= =

………….. rf λλ < → OK

Mn = Zx * fx =575,54 * 2400 = 1381296 kg.cm = 13812,96 kg.m

. nMϕ = 0,9 *Mn

=0,9 * 13812,96 kg.m = 12 432 kg.m > 346 kg.m … Ok

- Interaksi Lentur Aksial .

Nn

Nnθ = 94540

96798

= 0,781 Nn

Nnθ> 0,2 maka (SNI 03-1729-2002 Ps 7.4.3.3) :

8* 1

9

Nn Mux Muy

Nn Mnx Mnyθ θ θ

+ + ≤

94540 8 346 176* 1

120927 9 12431,664 12431,664 + + ≤

0,819 < 1 … Penampang Kuat menerima Beban

5.3 Perencanaan Balok Induk Lantai Kantor Profil WF 500 x 200 x 10 x 16 d = 500 mm

w = 87 kg/m’ tw = 10 mm

h = 500 – 2(16 + 20) = 428 mm bf = 200 mm

A = 110,80 cm2 tf = 16 mm

Zx = 2096,36 cm3

Zy = 331,70 cm3

Sx = 1841,46 cm3 Sy = 213,72 cm3 rx = 20,38 cm ry = 4,39 cm

BJ-37 : fy = 2400 kg/cm2 , fu = 3700 kg/cm2

Panjang balok (span) L = 7800 mm = 7,8 m Direncanakan, jarak Shear Conector Praktis = 750 mm

• Kontrol Kelangsingan Elemen Balok SRPMK . (Tabel 15.7.1 SNI 03-

1729-2002) Dimana : λp harus lebih kecil dari λr λp =

tf

bf

2

= 16*2

200

= 6,25

λp = fy

135

= 240

135

= 8,714 λp < λr .... Penampang Tidak Langsing.

• Kontrol Jarak Pengaku Lateral Elemen Balok SRPMK . (SNI 03-

1729-2002 Ps 15.7.8) Jarak antara daerah yang tidak terkekang arah lateralnya

tidak boleh kurang dari fy

ry*17500

Diketahui : Jarak pengaku lateral λb = 750 mm (jarak shear Conector

Praktis)

λb < fy

ry*17500

750 < 240

44*17500

750 mm < 3202,45 mm... OK • Kontrol Kekuatan Penampang

Tekuk Lokal : Untuk Sayap Untuk Badan

fytf

bf 170

2≤

fytw

h 1680≤

200 170

2*16 240≤ 428 1680

10 240≤

6,25 < 10,97 ...OK 42,8 < 108,44 ...OK Profil penampang kompak, sehingga Mnx = Mpx

Menghitung momen nominal Mp = fy*Zx

= 2400*2096,36 = 5031264 kg.cm

Mn.φ = 0,9*5031264 = 4528137,6 kgcm

Mn.φ ≥ Mu = 3179825,65 kgcm ........ OK

Tekuk Lateral : Dimana : Modulus Elastisitas : E = 200 000 Mpa. Modulus Geser : G = 80 000 Mpa. Untuk arah X λb = 75 cm (jarak Shear Conector Praktis) λp =

fy

Ery∗76.1

= 2400

2000000*39,476.1 ∗

= 223,14 cm λb < λp maka termasuk kategori bentang pendek. Menghitung momen nominal Mp = fy*Zx

= 2400*2096,36 = 5031264 kg.cm

Mn.φ = 0,9*5031264 = 4528137,6 kgcm

Mn.φ ≥ Mu = 3179825,65 kgcm ........ OK • Kontrol Geser

Kuat geser balok tergantung pada perbandingan antara tinggi bersih pelat badan (h) dengan tebal pelat badan (tw)

fytw

h 1100≤ → 428 1100

10 240≤

42,8 71,00469≤ → plastis Vn = 0,6.fy.Aw

= 0,6.2400 (50*1) = 72 000 kg

Syarat : ΦVn ≥ Vu 0,9. 72000 kg ≥ 26 209 kg (hasil analisa SAP2000) 64 800 kg ≥ 26 209 kg ........ OK

• Kontrol Interaksi Geser & Lentur (SNI 03-1729-2002 Ps 8.9.3)

375,1*

*625,0*

<+Vn

Vu

Mn

Mu

θθ

375,180.64

208,26*625,0

281,45

7983,31 <+

0,955 < 1,375 … ok

• Kontrol Lendutan. Untuk balok menerus , defleksi pertengahan bentang pada

situasi biasa dari suatu pembebanan merata pada suatu batang

prismatic dengan momen momen ujung yang tidak sama (Lihat Gambar 5.6) dapat dinyatakan sebagai :

• [ ])(*1,0(48

5 2

max MbMaMsEI

L +−∗=∆

MS = 1449570,504 kg.cm ( Momen Tengah Bentang) Ma = 2901206,412 kg.cm (Momen ujung terkecil) Mb = 2510929,96 kg.cm (Momen Ujung terbesar) Lendutan Ijin

δ ijin 360

Lx=

360

780=

= 2,2 cm Lendutan Terjadi

δ = [ ])21(*1,0***48

*5 2

MMMsIxE

L +−

[ ])96,2510929412,2901206(*1,0504,1449570*

55,46036*10.2*48

780*56

2

+−

==

0,98 cm < lendutan ijin = 0,98 cm < 2, 2cm ….. (OK)

2.4 Kontrol Dimensi Kolom utamaKuat rencana kolom :

Penentuan faktor panjang tekuk(kc) pada komponen struktur tekan dihitung sebagai berikut :

Gambar 0.6 Posisi Kolom Terhadap Balok

Data kolom dan balok yang ditinjau : - Profil K1 dan K2 :

L kolom = 3.5 m Ix = 205 418 ,93 cm4 ix = 21.19cm Iy = 205 418 ,93 cm4 iy = 21.19 cm

- Data balok (B1) yang ditunjau : L balok = 7.8 m WF 500 200 Ix = 47 800 cm4

- Data balok (B2) yang ditunjau : L balok = 10.4 m WF 500 200 Ix = 47 800 cm4

- Data balok (B3) yang ditunjau :

L balok = 9.75 m WF 500 200 Ix = 47 800 cm4

Daya dukung nominal struktur tekan diperoleh :

240458*

1,069y

n s

fN Aφ

ω= =

Nn = 1 027 123,63 kg = 1027,123 Ton * 0,85 = 873,06 Ton

Sehingga : Nu < øNn

653,58 Ton < 873,06 Ton .... (memenuhi)

i. Interaksi Aksial-Momen 653,58

873,06u

n

N

Nϕ= = 0,75 > 0,2 .... (persamaan interaksi ke-2)

0,19

8 ≤

++

nyb

uy

nxb

ux

n

u

M

M

M

M

P

P

φφφ

Dengan øb = 0,9 (faktor reduksi kekuatan struktur lentur) Ø = 0,85(faktor reduksi kekuatan struktur tekan tekan)

Untuk komponen struktur bergoyang, momen lentur terfaktor (Mu) dihitung sebagai berikut :

Terhadap sumbu x : ( ) ( )* *u b ntx s ltxM M Mσ σ= +

Terhadap sumbu y : ( ) ( )* *u b ntx s ltxM M Mσ σ= +

Kontrol Interaksi “balok kolom” :

641,93 31,20 11,76 81,0

873,06 158,9 158,9 9 + + × ≤

Hasil interaksi adalah = 0,98 < 1,00 berarti kolom kuat memikul beban tekan dan lentur

2.5 Kontrol Persyaratan Strong Column Weak Beam

(SCWB).

Untuk menjamin perilaku daktail pada struktur balok kolom, maka persyaratan Strong Column Weak Beam (SCWB) dalam SNI 03-1729-2002- PS 15.7.6 harus dipenuhi yaitu sebagai berikut :

0.1*

*

>∑∑

pb

pc

M

M (a)

Mv = Vu Beam * (Sn +dcol/2)

Gambar 0.7 Gaya-gaya pada joint balok kolom

Gambar 0.8 Distribusi Gaya Geser Vu

Dimana Vu Beam didapat dari (Gambar 5.22)

Vu Beam = gravityh

py VL

MR+

)*1,1(*2

Subtitusikan kedalam persamaan (b) ΣMpb = Σ(Mpr +Mv)

= 8301585,6 + 2 868 882,616 kg.cm = 11170468,22 kg.cm

Subtitusikan kedalam persamaan (a)

0.1*

*

>∑∑

pb

pc

M

M

122,11170468

*2>pcM

pcM = 2

22,1170468

g

ucc A

PfyZ * = 5585234,1 kg.cm

−458

7,4685052400*cZ = 5585234,1 kg.cm

Zx = 06,1377

1,5585234 = 4055,9119 cm3 (Zx minimum kolom)

Digunakan kolom Cross H 700 300 13 24 (Zx WF = 6248,79 cm3) untuk lantai 1-5

2.6 Kontrol Tebal Panel Zone .

Gambar 0.9 Distribusi Gaya Pada Panel Zone

Dimana Ru < φRv

Dengan : φ = 0,9

Rv =

+

pcb

cffc

tdd

tbtpdcfy

231***6,0 Dalam satuan imperial lb-in.

Ru = )( fbb

f

td

M

−Σ

Dalam satuan imperial lb-in.

Dimana : dc = tinggi profil kolom in db = tinggi balok in bcf = lebar kolom in tcf = tebal sayap kolom in

fy = mutu baja Psi tp = tebal panel zone in Mf =Momen pada muka kolom yang didapat dari proyeksi

momen di sendi plastis pada muka kolom (lb.in).

Rv =

+

3,1*70*50

4,2*30*313,1*70*2400*6,0

2 = 342 420,476 lb φRv = 0,9 *342 420,476 lb = 308 178 ,43 lb

Ru = )( fbb

f

td

M

−Σ

= )63,068,19(

)5,0(*

−− dkolomXVbalok

= )63,068,19(

)54,2/35(*037,40984*2

= 59 290,358 lb Ru < φRv … OK. Kontrol panel zone minimum (SNI 03-2739-2002 Ps.15.7.3.2)

t > 90

zz wd +

dimana : dz = Tinggi daerah panel diantara panel terusan = 50 cm wz = lebar daerah panel diantara sayap kolom = 70-(2*(2,4+2,8) = 56,56 cm

1,3 > 90

zz wd +

1,3 > 90

56,5650+

1,3 > 1,184 cm

PENUTUP

6.1. KESIMPULAN

Dari hasil perhitungan dan analisa yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan antara lain :

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

2. Mutu 3. Analisa balok Castellated Beam dihitung terhadap kontrol

penampang (local buckling dan lateral buckling), kontrol geser dan kontrol lendutan .

4. Prinsip dasar bahwa struktur sekunder menjadi beban pada struktur utama yang bekerja pada pusat massa gedung tiap lantai dengan besar beban sesuai dengan wilayah gempa, tipe struktur tersebut. Setelah itu dilakukan analisa struktur utama dengan bantuan program yaitu ETABS 9.7.2

5. Dilakukan kontrol terhadap balok utama dengan anggapan balok menerima beban dari struktur sekunder yang harus dilakukan kontrol meliputi : kontrol lendutan, kontrol penampang (local buckling), kontrol lateral buckling dan kontrol geser.

6. Dilakukan kontrol kekuatan struktur kolom King Cross yang meliputi kontrol penampang, perhitungan kuat tekan aksial kolom, perhitungan kuat lentur kolom, dan kontrolkombinasi tekan aksial dan lentur.

7. Dilakukan Kontrol terhadap bresing dengan asumsi bahwa bracing harus daktail dan sambungan bresung tidak boleh gagal lebih dahulu sebelum bresing leleh.

8. Extended End Plate Momen Conection adalah tipe sambungan balok yang cocok untuk jenis bangunan baja seperti ini. Selain

memiliki kekakuan yang lebih stabil juga lebih mudah dalam pelaksanaan di lapangan.

9. Balok induk melintang dan memanjang untuk lantai parkir dan kantor menggunakan WF 500.200.10 16 sedangkan untuk lantai atap menggunakan WF 450 200 8 13.

10. Balok anak menggunakan Hexagonal Castellated Beam dsebgaai berikut :

o Lantai Parkir : Cast 562,5 x 200x 9 x 14 o Lantai Kantor : Cast 500 x 200 x8 x 13 o Lantai Atap : Cast 437,5 x 175 x 7 x 11.

11. Bresing Menggunakan Profil HSS 200 x 200 x 12 untuk sisi tengah gedung , sedangkan untuk bagina belakang dan depan menggunakan HSS 180 x 180 x 12.

12. Kolom lantai 1-5 menggunakan kolom Cross H 700.300.13.24. sedangkan lantai 6-10 menggunakan Cross H 600.200.11.17.

13. Pondasi yang digunakan memakai tiang pancang diameter 50 cm dengan kedalaman 25 m.

6.2 SARAN. Beberapa Saran yang dapat diajukan untuk pengembangan

selajutnya : 1. Perlu study lebih lanjut mengenai perilaku castellated beam terhadap

beban lateral atau gempa kuat. 2. Melakukan pemilihan lokasi dan tipe bresing yang akan dipasang

untuk masing-masing tipe struktur agar dapat diketahui bresing yang seperti apa yang cocok untuk masing-masing struktur.

3. Melakukan pengujian laboratorium untuk spesifikasi sambungan agar dapat lebih menjamin skenario leleh yang diharapkan terjadi.

4. Menggunakan nilai overstrength berdasarkan nilai gaya dalam hasil analisis sehingga skenario kelelehan lebih terjamin.

DAFTAR PUSTAKA

AISC 2010,AISC/ANSI 360-05, Specification for Structural Steel Buildings,American Institute of Steel Construction,Inc.,Chicago,IL. AISC 2005,AISC/ANSI 341-05, Seismic Provisions for Structural Steel Buildings,American Institute of Steel Construction,Inc.,Chicago,IL. AISC Steel Design Guide 4 Extended end plate moment Conection for Seismic and wind Aplication . ,American Institute of Steel Construction,Inc.,Chicago,IL.

Badan Standardisasi Nasional. 2002. SNI 03 –1729 2002.Tata Cara Perencaaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung. Bandung : Departemen Pekerjaan Umum Badan Standartisasi Nasional. 2002. SNI 03 –2847 2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Bandung: Departemen Pekerjaan Umum Badan Standardisasi Nasional. 2002. SNI 03 –1726 2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung. Bandung: Departemen Pekerjaan Umum Bowles, J.E . 1988. Analisis Dan Desain Pondasi Edisi 4. Jakarta: Penerbit Erlangga. Grunbauer. 2001 . Castellated Beam. http://.grunbauer.n. Megharief, Jihad Dokali. 1997 . Behavior of composite Casttelated Beam. Canada : McGill University.

Journal of Science and Technology Transaction B-Engineering; 32(B2):153-156, “Lateral -Torsional Buckling of Castellated Beams”, 2008, Iranian Journal.

Journal of Structural Engineering, Volume 118, No 12, “Proposed Spesification for Structural Steel Beams with Web Openings”, December 1992, ASCE.

Jounal of Structural Engineering, Volume 124, issue 10, pages 1202-1207, “Castellated Beam Web Buckling in Shear”, October 1998, ASCE.

L. Amayreh and M. P. Saka, 2005, “Failure Load Prediction of Castellated Beams Using Artificial Neural Networks”, Department of Civil Engineering, University of Bahrain, Bahrain.

Marwan and Isdarmanu, 2006, “Struktur Baja 1”, Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.

Purwono, R. 2007. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. Edisi ke 3. Surabaya : Penerbit ITSPress. Qiang Li, Guo dan Jin Jun Li. 2007. Advanced Analysis and Design of Steel Frames. England : Penerbit John Wiley & Sons LTD. RSSC (2010), Specification for Structural Joints Using ASTM A325 and A490 Bolts, ResearchCouncil on Structural Connections,Chicago,IL.

Salmon, CG and John Johnson . 1992. Struktur Baja Desain dan Perilaku Edisi 1. Jakarta: Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama. Suyono. 2010 .Dominasi Geser Pada Web Balok Baja Berlubang. http://syont.wordpress.com.