CAstelle Beam

TUGAS AKHIR

MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTURGEDUNG PT. PERUSAHAAN GAS NEGARA SURABAYA MENGGUNAKAN HEXAGONAL CASTELLATED BEAM PADA BALOK ANAK

Oleh Anggry Malada.

3108 100 648

Jurusan : Teknik SipilDosen Pembimbing : 1. Data Iranata, ST, MT, Ph.D

2. Dr. Ir Hidayat Soegihardjo.

Surabaya merupakan kota metropolitan kedua setelah Jakartasehingga banyak gedung bertingkat bermunculan. Hal ini juga didukungoleh lahan kosong yang semakin sempit dan didukung oleh kemajuanteknologi terutama bidang konstruksi. Untuk membangun suatu gedungbertingkat dibutuhkan waktu cukup lama. Dengan adanya teknologi yangada saat ini, kontraktor hanya memilih bahan mana yang lebih cepatpenyelesaiannya, ekonomis, dan kuat untuk struktur utama gedungtersebut. Karena semakin tinggi gedung tersebut semakin lamapengerjaannya dan mahal. Oleh karena itu, struktur utama yang palingsering digunakan untuk gedung tingkat tinggi adalah profil baja solid danyang yang paling terbaru saat ini adalah profil castellated. Keuntungandari baja profil castellated adalahringan, murah.

Namun material ini juga memiliki keterbatasan yaitu padakemampuannya menerima gaya-gaya lateral . Hal ini disebabkan kekakuanstrukturnya tidak lebih baik dibanding beton. Dalam pelaksanaannya,material baja memerlukan sambungan pada joint pertemuan antara kolomdan baloknya sehingga joint-joint tersebut merupakan titik rawan dalammenerima gaya-gaya lateral. Oleh karena itu, profil castelated hanyadigunakan pada balok anak dan ditambahkan bracing sebagai pengakuuntuk mengurangi kelemahan tersebut.

LATAR BELAKANG

Dalam tugas akhir ini membahas perencanaan ulangGedung PT. Perusahaan Gas Negara dengan struktur utama bajasolid dan konstruksi balok anak menggunakan HexagonalCastellated Beam . Perencanaan gedung ini akan direncanakanulang di wilayah gempa tinggi (wilayah 5) yaitu daerah KupangNusa Tenggara Timur dengan menggunakan system gandaRangka Bresing Konsentrik Biasa (SRBKB) dan Sistem RangkaPemikul Momen Khusus (SRPMK). Perencanaan yang dilakukandi 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. Analisadan dimensi struktur menggunakan alat bantu software ETABS9.7.2.

LATAR BELAKANG

Selain kelebihan-kelebihan yang dimilikinya, struktur baja jugamemiliki kekurangan. Pemasangan sambungan pada joint-joint bangunanberstruktur baja menyebabkan struktur menjadi kurang kaku sehinggarawan terhadap gaya-gaya lateral yang disebabkan oleh angin maupungempa. Oleh karena itu, struktur ini harus direncanakan dengan SistemRangka Bresing . Beberapa permasalahan detail adalah sebagaiberikut.:

1. Bagaimana menentukan Preliminary design penampang profil bajacastellated .

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 programbantu ETABS5. Bagaimana merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan

kolom.6. Bagaimana merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria

perancangan struktur, yaitu kekuatan (strength), kekakuan danstabilitas (stability).

7. Bagaimana menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalambentuk gambar teknik.

PERMASALAHAN

MAKSUD DAN TUJUAN

Tujuan yang ditinjau dalam modifikasi Perencanaan StrukturStruktur Gedung PT Perusahaan Gas Negara Surabaya , antara lain :

1. Dapat menentukan Preliminary design penampang profil bajacastellated .

2. Dapat merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat, balokanak, 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

dan bresing..6. Dapat merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria

perancangan struktur, yaitu kekuatan (strength), kekakuan danstabilitas (stability).

7. Dapat menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalambentuk gambar teknik.

RUANG LINGKUP DAN BATASAN MASALAH

Batasan masalah dalam modifikasi PerencanaanStruktur Gedung PT Perusahaan Gas Negara Surabaya ,antara lain :1. Desain dan evaluasi struktur mengacu pada SNI-03-

1729-20022. Beban gempa dihitung berdasarkan SNI – 03 – 1726 –

2002.3. Perencanaan gedung ini dimaksudkan sebagai bahan

studi dan bukan sebagai value engineering, sehinggatidak mempertimbangkan aspek ekonomi gedung.

4. Perhitungan struktur pondasi hanya pada kolom eksteriordan interior dengan beban terbesar.

5. Tidak membahas detail metode pelaksanaan.

■ Pengertian Castellated Beam

Proses Pembuatan HexagonalCastellated Beam

Castellated beam adalah profil baja I, H, atau U yang padabagian badannya dipotong memanjang dengan pola zig-zag. Kemudian bentuk dasar baja diubah dengan caramenggeser setengah bagian profil baja yang telahdipotong. Penyambungan setengah bagian profil dengancara dilas pada bagian ‘gigi-gigi’nya. Sehingga terbentukprofil baru dengan lubang berbentuk segi enam(hexagonal), segi delapan (octogonal), dan lingkaran(circular). (Johann Grűnbauer, 2001).

SEKUNDER

■ Gambar Proses PembuatanHexagonal Castellated Beam

SEKUNDER

■ Castellated Beam means…

Kerena bentuk pada bagian badan yang berlubang sepertibentuk pada benteng maka dinamakan “CastellatedBeam”, yang berarti “Built like a castle, having battlementsor regular holes in the walls, like a castle”.(J.P. Boyer, 1964)

SEKUNDER

Keunggulan Castellated Beam

SEKUNDER

• Mampu memikul momen lebih besar dengan teganganijin yang kecil.

• Bahannya ringan, kuat serta mudah dipasang.

• Sesuai untuk bentang panjang, untuk struktur atapdapat mencapai 10-50 m dan untuk struktur pelat =12-25 m.

• Hemat material sehingga dapat memperkecil biayakonstruksi.

• Opening web-nya dapat digunakn langsung untuk duckwork, piping, electrical work dan lain sebagainya,sehingga jarak antar lantai diatas dan dibawahnyamenjadi lebih lapang.

Tinjauan Pustaka

Dengan adanya bagian ‘Opening Web’ maka tinggi profil menjadi

lebih tinggi dari profil asal, sehingga meningkatkan momen inersia

dan modulus section, sebagai akibatnya profil Castellated Beam

menjadi lebih kuat dan kaku dibandingkan profil asal,

tanpa menambah berat profil itu sendiri.

DESIGN CONCEPT

φ

be

= dT

Berdasarkan ASCE journal page 3327,

Momen Lentur Nominal Castellated Beam adalah :

DESIGN CONCEPT

Mn = Mp – fy. ΔAs

+ eho

4

dimana : Mn = Kuat Momen Lentur Nominal BalokMp = Momen Plastis = Zx.fy∆As = ho tw

ho = tinggi lubangtw = ketebalan badane = eksentrisitas lubang fy = kuat leleh baja

DATA BANGUNAN

PERMODELAN GEDUNG

CONTOH PERHITUNGAN CS

CONTOH PERHITUNGAN CS

CONTOH PERHITUNGAN CS

CONTOH PERHITUNGAN CS

CONTOH PERHITUNGAN CS

CONTOH PERHITUNGAN CS

CONTOH PERHITUNGAN CS

CONTOH PERHITUNGAN CS

CONTOH PERHITUNGAN CS

STRUKTUR PRIMER

1. PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)

PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)

PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)

PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)

PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)

PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)

PEMBEBANAN GEMPA (DINAMIS)

KONTROL DIMENSI STRUKTUR

KONTROL DIMENSI STRUKTUR

KONTROL DIMENSI STRUKTUR

SCWB

SCWB

SCWB

SCWB

PANEL ZONE

SAMBUNGAN BRACING

SAMBUNGAN BALOK KOLOM

LAMPIRAN GAMBAR

LAMPIRAN GAMBAR

LAMPIRAN GAMBAR

LAMPIRAN GAMBAR

LAMPIRAN GAMBAR

LAMPIRAN GAMBAR

LAMPIRAN GAMBAR